题目

题型：不详难度：来源：

某温度(t ℃)时，水的离子积为K_W＝1.0×10^－13mol²·L^－2，则该温度(填“大于”、“小于”或“等于”)________25 ℃，其理由是_______________________________________。
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)若所得混合液为中性，则a∶b＝________；此溶液中各种离子的浓度由大到小排列顺序是___________________________________。
(2)若所得混合液的pH＝2，则a∶b＝________。此溶液中各种离子的浓度由大到小排列顺序是__________________________________________。

答案

　大于　水的电离是吸热过程，K_W随温度升高而增大　(1)10∶1　c(Na^＋)＞c(SO)＞c(H^＋)＝c(OH^－)或c(Na^＋)＝2c(SO₄^2—)＞c(H^＋)＝c(OH^－)　(2)9∶2
c(H^＋)＞c(SO₄^2—)＞c(Na^＋)＞c(OH^－)

解析

　水的电离是吸热过程，K_W随温度升高而增大，故温度高于25 ℃。
(1)稀H₂SO₄中，c(H^＋)＝0.1 mol·L^－1，NaOH溶液中c(OH^－)＝＝0.01 mol·L^－1
0．01 mol·L^－1×a L＝0.1 mol·L^－1×b L
a∶b＝10∶1
离子浓度关系c(Na^＋)＞c(SO₄^2—)＞c(H^＋)＝c(OH^－)或c(Na^＋)＝2c(SO₄^2—)＞c(H^＋)＝c(OH^－)
(2)若pH＝2，则
c(H^＋)_混＝＝0.01 mol·L^－1
a∶b＝9∶2
离子浓度关系：此时，假如原来NaOH溶液为9 L，H₂SO₄溶液则为2 L
n(Na^＋)＝0.01 mol·L^－1×9 L＝0.09 mol
剩余n(H^＋)＝0.01 mol·L^－1×(9 L＋2 L)＝0.11 mol
n(SO₄^2—)＝×2 L＝0.1 mol
所以：c(H^＋)＞c(SO₄^2—)＞c(Na^＋)＞c(OH^－)。