Question

T₂℃时，水的离子积常数为1.0×10^-13，将pH=11的苛性钠溶液V₁ L与pH=1的稀硫酸V₂L混合（设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和），所得混合溶液的pH=2，则V₁：V₂=

 

．此溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序是

 

．

Answer 1

考点：酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算

专题：化学平衡专题

分析：T₂℃时，水的离子积常数为1.0×10^-13，则pH=11的苛性钠溶液中氢氧根离子浓度为：c（OH^-）=

1×10-13

1×10-11

mol/L=0.01mol/L，pH=1的稀硫酸中氢离子浓度为：c（H⁺）=0.1mol/L，混合液的pH=2，则混合液中氢离子浓度为0.01mol/L，根据酸碱中和反应实质列式计算出V₁：V₂；溶液显示酸性，c（H⁺）＞c（OH^-），根据计算结果及硫酸、氢氧化钠溶液的浓度判断溶液中各离子浓度大小．

解答： 解：该温度下，pH=11的苛性钠溶液中氢氧根离子浓度为：c（OH^-）=

1×10-13

1×10-11

mol/L=0.01mol/L，
pH=1的稀硫酸中氢离子浓度为：c（H⁺）=0.1mol/L，
混合液的pH=2，则混合液中氢离子浓度为0.01mol/L，
则混合液中：c（H⁺）=0.01mol/L=

0.1mol/L×V2L-0.01mol/L×V1L

V1L+V2L

，
解得：V₁：V₂=2：9；
设氢氧化钠、硫酸溶液体积为2V、9V，由于混合液显示酸性，则c（H⁺）＞c（OH^-），
c（Na⁺）=

0.01mol/L×2V

(2+9)V

=

0.02

11

mol/L≈0.0018mol/L，
c（SO₄^2-）=

0.1mol/L× 1 2 ×9V

(2+9)V

=

0.45

11

mol/L≈0.041mol/L，
c（H⁺）=0.01mol/L，
则溶液中各离子浓度大小为：c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（Na⁺）＞c（OH^-），
故答案为：2：9；c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（Na⁺）＞c（OH^-）．

点评：本题考查了酸碱混合的定性判断及溶液pH的计算，题目难度中等，注意掌握溶液酸碱性与溶液pH的计算方法，明确判断溶液中离子浓度大小的方法，试题培养了学生的分析、理解能力及化学计算能力．