Question

已知90℃时，水的离子积常数为1×10^-12．在此温度下，将pH=8NaOH溶液与pH=4的H₂SO₄溶液混合，也得到pH=7的混合溶液，则NaOH溶液与硫酸的体积比为

 

；  
若在0.10mol/L硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH=8时，c（Cu²⁺）=

 

 （K_sp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20）．在0.1mol/L硫酸铜溶液中通入过量H₂S气体，使Cu²⁺完全沉淀为CuS，此时溶液中的H⁺浓度是

 

mol/L．

Answer 1

考点：酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算,pH的简单计算,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质

专题：电离平衡与溶液的pH专题

分析：pH=8的Ba（OH）₂溶液中氢氧根离子的物质的量浓度=

10-12

10-8

=10^-4 mol/L，pH=4的H₂SO₄溶液中氢离子的物质的量浓度=10^-4 mol/L，水的离子积常数K_w=10^-12，即PH=6时，溶液呈中性，当混合溶液的pH=7时，溶液呈碱性，即Ba（OH）₂过量，据此列式计算出NaOH溶液与硫酸的体积比；
根据溶度积常数及溶液中氢氧根离子浓度计算出c（Cu²⁺）；
在0.1mol/L硫酸铜溶液中通入过量H₂S气体，硫酸根离子浓度为0.1mol/L，根据溶液的电中性计算H⁺浓度．

解答： 解：当混合溶液的pH=7时，混合溶液中氢氧根离子的物质的量浓度=

10-12

10-7

=10^-5 mol/L，
pH=8的Ba（OH）₂溶液中氢氧根离子的物质的量浓度=

10-12

10-8

=10^-4 mol/L，
pH=4的H₂SO₄溶液中氢离子的物质的量浓度=10^-4 mol/L，
设硫酸的体积为x，Ba（OH）₂溶液的体积为y，混合后pH=7，呈碱性，
则两种溶液混合后氢氧根离子的物质的量浓度列等式：

10-4y-10-4x

x+y

=10^-5，解得：x：y=9：11；
根据题给Cu（OH）₂的溶度积即可确定pH=8时，c（OH^-）=10^-6mol/L，K_sp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20，则：c（Cu²⁺）=

2.2×10-20

(1×10-6)2

=2.2×10^-8mol?L^-1；
在0.1mol?L^-1硫酸铜溶液中通入过量H₂S气体，使Cu²⁺完全沉淀为CuS，此时溶液中的溶质为硫酸，c（SO₄^2-）不变，为0.1mol?L^-1，由电荷守恒可知c（H⁺）为0.2mol?L^-1，
故答案为：9：11；2.2×10^-8；0.2．

点评：本题考查了酸碱反应的定性判断、难溶物的溶解平衡及其计算等知识，题目难度中等，注意掌握溶液酸碱性与溶液pH的计算方法，明确难溶物的溶解平衡及应用方法，试题培养了学生的分析、理解能力及化学计算能力．