Question

水的電離平衡曲線如圖所示．
（1）若從A點變動到B點，可以采取的措施是

 

．
A．加酸溶液    B．加堿溶液    C．加熱
（2）現有T₁溫度下，pH=12的Ba（OH）₂溶液．
①該Ba（OH）₂溶液的物質的量濃度為

 

；
②向該溫度下100mLpH=2的硫酸與硫酸鈉的混合溶液中，加入300mL上述Ba（OH）₂溶液，沉淀正好達最大量（假設混合溶液的體積等于混合前兩溶液的體積和），
此時溶液的pH

 

7（填“大于”、“小于”或“等于”）；原混合溶液中硫酸鈉的物質的量濃度為

 

．

Answer 1

考點：pH的簡單計算

專題：電離平衡與溶液的pH專題

分析：（1）水的電離是吸熱反應，升高溫度促進水電離，A點水的離子積常數10^-7.10^-7=10^-14、B點水的離子積常數10^-6.10^-6=10^-12，水的離子積常數只與溫度有關；
（2）T₁溫度下，pH=12的Ba（OH）₂溶液，
①該溫度下，溶液中c（OH^-）=

10-14

10-12

mol/L=0.01mol/L，c（Ba（OH）₂）=

1

2

c（OH^-）；
②根據溶液中的反應判斷反應后溶液的酸堿性；根據硫酸根離子和氫氧化鋇的關系式計算n（SO₄^2-）_總，根據混合溶液的pH計算原來溶液中n（H⁺）和n（H₂SO₄），從而得出其中硫酸鈉的量．

解答： 解：（1）水的電離是吸熱反應，升高溫度促進水電離，A點水的離子積常數10^-7.10^-7=10^-14、B點水的離子積常數10^-6.10^-6=10^-12，水的離子積常數只與溫度有關，與溶液酸堿性無關，所以只能是加熱才能實現，故選C；
（2）T₁溫度下，pH=12的Ba（OH）₂溶液，
①該溫度下，溶液中c（OH^-）=

10-14

10-12

mol/L=0.01mol/L，c（Ba（OH）₂）=

1

2

c（OH^-）=

1

2

×0.01mol/L=0.005mol/L，
故答案為：0.005mol/L；
②向100mLpH=2的硫酸與硫酸鈉的混合溶液中，加入300mL上述Ba（OH）₂溶液，沉淀正好達最大量，硫酸與氫氧化鋇反應生成硫酸鋇和水，硫酸鈉與氫氧化鋇反應生成硫酸鋇和氫氧化鈉，所以反應后有強堿生成，故溶液顯堿性，即PH大于7；
據題意知原溶液中n（SO₄^2-）_總=n[Ba（OH）₂]=0.3L×5×10^-3mol?L^-1=1.5×10^-3 mol；
已知原來硫酸的PH=2，則n（H⁺）=0.001mol，所以n（H₂SO₄）=

1

2

n（H⁺）=5×10^-4mol，
原混合液中n（Na₂SO₄）=n（SO₄^2-）_總-n（H₂SO₄）=1.5×10^-3 mol-5×10^-4mol=1×10^-3 mol，
所以c（Na₂SO₄）=

10-3

0.1

=mol?L^-1=0.01mol?L^-1，
故答案為：大于；0.01mol?L^-1．

點評：本題考查pH的簡單計算、離子積常數，明確離子積常數只與溫度有關、與溶解酸堿性及濃度無關是解本題關鍵，題目難度中等．