Question

在T℃下，某Ba（OH）₂稀溶液中c（H⁺）=10^-amol/L，c（OH^-）=10^-bmol/L，已知a+b=12，向该溶液中逐滴加入pH=x的盐酸，测得混合溶液的部分pH如下表所示：

序号	氢氧化钡溶液的体积/mL	盐酸的体积/mL	溶液的pH
①	22.00	0.00	8
②	22.00	18.00	7
③	22.00	22.00	6

（1）依据题意判断，T℃

 

25℃（填“大于”、“小于”或“等于”），该温度下水的离子积K_W=

 

．
（2）x=

 

，原Ba（OH）₂稀溶液的物质的浓度为

 

．
（3）该温度下，向1L硫酸与硫酸钠的混合溶液中加入3L该Ba（OH）₂稀溶液时，沉淀正好达到最大值，从所得溶液中取出4mL并加水稀释至20mL，测得溶液的pH为7，则原硫酸与硫酸钠混合溶液的pH为

 

，Na₂SO₄的物质的量浓度为

 

．

Answer 1

考点：酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算,物质的量浓度的相关计算,pH的简单计算

专题：计算题

分析：（1）溶液中的离子积Kw=c（H⁺）×c（OH^-）=10^-a×10^-b=10^-（a+b）=10^-12；水的电离是吸热过程，升高温度，促进电离，Kw增大；
（2）根据实验①可知，氢氧化钡中c（OH^-）=

1×10-12

1×10-8

=0.0001mol?L^-1，则c[Ba（OH）₂]=

1

2

c（OH^-）；再根据表中③的数据求出氢离子浓度；
（3）根据硫酸根离子和氢氧化钡的关系式计算n（SO₄^2-）_总，根据混合溶液的pH计算原来溶液中c（H⁺），从而得出其pH；
根据硫酸根离子守恒计算硫酸钠的物质的量浓度．

解答： 解：（1）溶液中的离子积Kw=c（H⁺）×c（OH^-）=10^-a×10^-b=10^-（a+b），已知a+b=12，所以K_w=10^-12；
水的电离是吸热过程，升高温度，促进电离，Kw增大，而25℃时Kw=10^-14，所以当Kw=10^-12时温度大于25℃，
故答案为：大于；10^-12；
（2）根据实验①可知，当氢氧化钡溶液中没加盐酸时，溶液的pH=8，则溶液中c（OH^-）=

1×10-12

1×10-8

=0.0001mol?L^-1，所以c[Ba（OH）₂]=

1

2

c（OH^-）=5×10^-5mol?L^-1；
根据实验③可知，当氢氧化钡和盐酸的体积相同时，溶液的PH=6，即盐酸与氢氧化钡恰好反应，所以c（H⁺）=c（OH^-）=0.0001mol?L^-1，则原来盐酸中溶液的pH=4，即x=4；
故答案为：4；5×10^-5mol?L^-1；
（3）据题意知n（SO₄^2-）_总=n[Ba（OH）₂]=3L×5×10^-5 mol/L=1.5×10^-4 mol，
据完全反应时，c（OH^-）_过=

5×10-5mol/L×2×3L-1×c(H+)

4L

×

4mL

20mL

=

10-12

10-7

mol/L=10^-5 mol/L，
解得：c（H⁺）=1×10^-4 mol/L，pH=4；
n（Na₂SO₄）=n（SO₄^2-）_总-n（H₂SO₄）=1.5×10^-4 mol-

1

2

×10^-4 mol×1 L=1×10^-4 mol，
所以：c（Na₂SO₄）=1×10^-4 mol/L，
故答案为：4；1×10^-4 mol/L．

点评：本题考查了水溶液中的离子积常数应用、酸碱混合的定量判断和计算、pH的简单计算等，题目难度中等，注意掌握溶液酸碱性与溶液pH的计算方法，试题侧重于对学生计算能力的考查．