Question

水的电离平衡曲线如图所示．
（1）若以A点表示水在电离平衡时的离子浓度，当温度升到100℃时，水的电离平衡状态到B点，则此时水的离子积从

 

增加到

 

．
（2）将pH=8的NaOH溶液与pH=5的稀盐酸混合，并且保持100℃的恒温，欲使混合溶液pH=7，则NaOH与盐酸的体积比为

 

．
（3）普通泡沫灭火器是利用NaHCO₃溶液跟Al₂（SO₄）₃溶液混合，产生大量的气体和沉淀，气体将混合物压出灭火器，相关反应的离子方程式是

 

．
（4）室温时，Mg（OH）₂（S）═Mg²⁺（aq）+2OH^-（aq），当Mg²⁺沉淀完全 （指Mg²⁺的浓度等于10^-5mol/L） 时，溶液的pH=

 

．已知25℃时K_sp[Mg（OH）₂]=1.0×10^-11．

Answer 1

考点：pH的简单计算,离子积常数,盐类水解的应用,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质

专题：

分析：（1）结合图示根据水的离子积表达式K_w=c（H⁺）?c（OH^-）及氢氧根离子浓度计算出25℃时和100℃水的离子积；
（2）设出氢氧化钡溶液、盐酸溶液的体积，然后根据溶液的pH列式计算出二者的体积比．
（3）用NaHCO₃与Al₂（SO₄）₃两种溶液分别水解呈碱性和酸性，可发生互促水解，生成二氧化碳气体和氢氧化铝沉淀，可做泡沫灭火剂；
（4）当Mg²⁺沉淀完全时，Mg²⁺的浓度等于10^-5mol/L，根据此时的浓度积Qc=Ksp来计算．

解答： 解：（1）A点25℃时，c（H⁺）=c（OH^-）=1×10^-7mol/L，K_w=c（H⁺）?c（OH^-）=1×10^-7×1×10^-7=10^-14；
100℃时，c（H⁺）=c（OH^-）=1×10^-6mol/L，K_w=c（H⁺）?c（OH^-）=1×10^-6×1×10^-6=10^-12，
故答案为：10^-14；10^-12；
（2）在100℃时，水的离子积为10^-12，设氢氧化钡容溶液的体积为xL，盐酸的体积为y，pH=8的Ba（OH）₂溶液，溶液中c（OH^-）=1×10^-4mol/L，
pH=5的稀盐酸溶液中c（H⁺）=1×10^-5mol/L，
欲使混合溶液pH=7，即混合后显碱性，混合溶液中c（OH^-）=1×10^-5mol/L，则有：c（OH^-）=1×10^-5mol/L=

n(OH-)-n(H+)

V酸+V碱

=

10-4X-10-5Y

X+Y

解得

X

Y

=1：10，故答案为：1；10；
（3）用NaHCO₃与Al₂（SO₄）₃两种溶液分别水解呈碱性和酸性，可发生互促水解，生成二氧化碳气体和氢氧化铝沉淀，反应的离子方程式为3HCO₃^-+Al³⁺═Al（OH）₃↓+3CO₂↑，
故答案为：3HCO₃^-+Al³⁺═Al（OH）₃↓+3CO₂↑；
（4）当Mg²⁺沉淀完全时，Mg²⁺的浓度等于10^-5mol/L，设此时溶液中OH-的浓度为Xmol/L，
此时的浓度积Qc=Ksp
故有：10^-5mol/L×X²=1.0×10^-11
解得X=10^-3mol/L
则溶液中C（H⁺）=10^-11mol/L
故pH=11
故答案为：11．

点评：本题考查了溶液pH的相关计算，应注意温度对水的离子积的数值的影响，难度不大．