問題詳情:
(1)常温下,將1 mL pH=1的H2SO4溶液加水稀釋到100 mL,稀釋後的溶液中c(H+):c(OH-)=_____。
(2)某温度時,測得0.01 mol·L-1的NaOH溶液的pH為11,則該温度下水的離子積常數KW=____。該温度________(填“高於”或“低於”)25 ℃。
(3)常温下,設pH=5的H2SO4溶液中由水電離出的H+濃度為c1;pH=5的Al2(SO4)3溶液中由水電離出的H+濃度為c2,則c1/c2=________。
(4)常温下,pH=13的Ba(OH)2溶液a L與pH=3的H2SO4溶液b L混合(混合後溶液體積變化忽略不計)。
若所得混合溶液呈中*,則a∶b=________。
若所得混合溶液pH=12,則a∶b=________。
【回答】
【*】 (1). 108 (2). 1×10-13 (3). 高於 (4). 10-4 (5). 1∶100 (6). 11∶90
【解析】
【分析】
水的離子積常數KW只與温度有關,與溶質的種類、溶液的*鹼*無關。水的電離是吸熱過程,*、鹼抑制水的電離,鹽類的水解促進水的電離。強*、強鹼溶液混合時發生中和反應,剩餘的*或鹼使溶液呈一定的*鹼*。
【詳解】(1) 因稀釋前後H2SO4溶液中H+物質的量不變,則稀釋後的溶液中c(H+)=1mL×0.1mol·L-1/100mL=10-3mol·L-1,常温時該溶液中c(OH-)=10-14/10-3mol·L-1=10-11mol·L-1,故c(H+):c(OH-)=108。
(2) 0.01 mol·L-1的NaOH溶液中,c(OH-)=0.01mol·L-1。pH=11,則c(H+)=10-11mol·L-1。該温度下KW=c(H+)·c(OH-)=10-13 > 10-14,則温度高於25 ℃。
(3)H2SO4溶液中,c(H+)水=c(OH-)水=c(OH-)=KW/c(H+),則常温下pH=5的H2SO4溶液中水電離出的H+濃度為c1=10-14/10-5mol·L-1=10-9mol·L-1。Al2(SO4)3溶液中,全部H+都來自水電離,c(H+)水=c(H+),則常温下pH=5的Al2(SO4)3溶液中水電離出的H+濃度為c2=c(H+)=10-5mol·L-1。故c1/c2=10-4。
(4)常温下,a L pH=13的Ba(OH)2溶液中,n(OH-)=10-1mol·L-1×a L,b L pH=3的H2SO4溶液中,n(H+)=10-3mol·L-1×b L。混合後發生中和反應,總體體積為(a+b)L。
若所得混合溶液呈中*,則恰好中和,10-1mol·L-1×a L=10-3mol·L-1×b L,a∶b=1∶100。
若所得混合溶液pH=12,有OH-剩餘,10-1mol·L-1×a L-10-3mol·L-1×b L=10-2mol·L-1×(a+b)L,則a∶b=11∶90。
知識點:水的電離和溶液的PH
題型:填空題