Question

某温度（t℃）时，水的离子积为K_w=1×10^-13．若将此温度下pH=11的苛性钠溶液a L与pH=1的稀硫酸b L混合（设混合后溶液体积的微小变化忽略不计），试通过计算填写以下不同情况时两种溶液的体积比．
（1）若所得混合溶液为中性，则a：b=

 

；此溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序是

 

．
（2）若所得混合溶液的pH=2，则a：b=

 

．

Answer 1

考点：酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算,水的电离

专题：电离平衡与溶液的pH专题

分析：若将此温度（t℃）下，pH=11的苛性钠溶液a L与pH=1的稀硫酸b L混合，此时NaOH溶液中c（OH^-）=

10-13

10-11

mol/L=0.01mol/L，稀硫酸溶液中c（H⁺）=0.1mol/L，
①溶液呈中性，说明酸和碱恰好完全反应，根据溶液的酸碱性及电荷守恒确定离子浓度大小；
②若所得混合液的pH=2，根据c（H⁺）=

c(酸)V(酸)-c(碱)V(碱)

V(酸)+V(碱)

计算酸碱的体积比，根据溶液的酸碱性及物料守恒判断离子浓度大小．

解答： 解：若将此温度（t℃）下，pH=11的苛性钠溶液a L与pH=1的稀硫酸b L混合，此时NaOH溶液中c（OH^-）=

10-13

10-11

mol/L=0.01mol/L，稀硫酸溶液中c（H⁺）=0.1mol/L，则
①若所得混合液为中性，则有0.01a=0.1b，a：b=10：1，混合溶液呈中性，则c（H⁺）=c（OH^-），根据电荷守恒得c（Na⁺）＞c（SO₄ ^2- ），该溶液为盐溶液，硫酸根离子浓度大于氢离子浓度，所以离子浓度大小顺序是：c（Na⁺）＞c（SO₄ ^2-）＞c（H⁺）=c（OH^-），
故答案为：10：1； c（Na⁺）＞c（SO₄ ^2- ）＞c（H⁺）=c（OH^-）；
②若所得混合液的pH=2，则有

0.1b-0.01a

a+b

=0.01，解得：a：b=9：2，
故答案为：9：2；

点评：本题考查酸碱混合的定性判断，会根据溶液的酸碱性及电荷守恒判断离子浓度大小，注意（2）中水的离子积常数是10^-13而不是10^-14，否则会导致错误，为易错点．