Question

如图是在温度T₁、T₂时溶液中c（H⁺）、c（OH^-）变化关系图，试回答：
（1）试判断温度大小关系：T₁

 

T₂ （用＜、=、＞号填写）
（2）温度T₁时，0.005mol/L的H₂SO₄溶液中：
①c（H⁺）=

 

mol?L^-1
②c（OH^-）=

 

mol?L^-1
③由水电离出的c（H⁺）_水浓度=

 

mol?L^-1
（3）温度T₁时，将0.005mol?L^-1的H₂SO₄溶液和0.03mol?L^-1的 NaOH溶液按体积比为1：1混合，混合后溶液的PH为

 

．

Answer 1

考点：酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算,离子积常数

专题：

分析：（1）水的电离是吸热反应，升高温度促进水电离，水的离子积常数增大；
（2）温度T₁时，水的离子积常数K=c（H⁺）．c（OH^-）=10^-6.10^-6=10^-12，
①硫酸是强电解质，在水溶液里完全电离，水也电离，但电离程度较小，所以该溶液中主要以硫酸电离出的氢离子为主，则该溶液中c（H⁺）=2c（H₂SO₄）；
②c（OH^-）=

Kw

c(H+)

；
③酸或碱抑制水电离，该溶液中由水电离出的c（H⁺）_水浓度=c（OH^-）；
（3）温度T₁时，将0.005mol?L^-1的H₂SO₄溶液和0.03mol?L^-1的 NaOH溶液按体积比为1：1混合，设酸、碱体积都是xL，混合后溶液中c（OH^-）=

0.03xmol-(0.005×2×x)mol

2xL

=0.01mol/L，溶液中c（H⁺）=

10-12

0.01

mol/L=10^-10mol/L，据此计算溶液的pH．

解答： 解：（1）水的电离是吸热反应，升高温度促进水电离，水的离子积常数增大，根据图象知T₁的离子积常数大于T₂，所以T₁ 大于T₂，故答案为：＞；
（2）温度T₁时，水的离子积常数K=c（H⁺）．c（OH^-）=10^-6.10^-6=10^-12，
①硫酸是强电解质，在水溶液里完全电离，水也电离，但电离程度较小，所以该溶液中主要以硫酸电离出的氢离子为主，则该溶液中c（H⁺）=2c（H₂SO₄）=0.005mol/L×2=0.01mol/L，
故答案为：0.01；
②c（OH^-）=

Kw

c(H+)

=

10-12

0.01

mol/L=10^-10mol/L，
故答案为：10^-10；
③酸或碱抑制水电离，该溶液中由水电离出的c（H⁺）_水浓度=c（OH^-）=10^-10mol/L，
故答案为：10^-10；
（3）温度T₁时，将0.005mol?L^-1的H₂SO₄溶液和0.03mol?L^-1的 NaOH溶液按体积比为1：1混合，设酸、碱体积都是xL，混合后溶液中c（OH^-）=

0.03xmol-(0.005×2×x)mol

2xL

=0.01mol/L，溶液中c（H⁺）=

10-12

0.01

mol/L=10^-10mol/L，则溶液的pH=10，
故答案为：10．

点评：本题考查酸碱混合溶液定性判断及pH的简单计算，明确离子积常数与温度的关系是解本题关键，注意离子积常数只与温度有关，与溶液酸碱性无关，难点是（2）③中水电离出氢离子浓度的计算，题目难度中等．