Question

（1）某溫度（t℃）時，純水的K_W=10^-13，則該溫度

 

25℃，（填“＜”“＞”或“=”）
（2）某溫度下，純水中的c（H⁺）=2×10^-7mol/L，則此時c（OH^-）=

 

．若溫度不變，滴入稀H₂SO₄使c（H⁺）=5×10^-6mol/L，則c（OH^-）=

 

，由水電離出的c（H⁺）為

 

．
（3）在某溫度下的水溶液中，c（H⁺）=10^xmol/L，c（OH^-）=10^ymol/L，x與y的關系如圖1所示：
①該溫度下，水的離子積為

 

．
②該溫度下，0.01mol/L NaOH溶液中c（H⁺）為

 

．
（4）水的電離平衡曲線如圖2所示：
①若以A點表示25℃時，水電離平衡時的離子濃度，當溫度升高到100℃時，水的電離平衡狀態到B點，則此時水的離子積從

 

增加到

 

．
②將pH=8的Ba（OH）₂溶液與pH=5的稀鹽酸混合，并保持100℃的恒溫，欲使混合液的pH=7，則Ba（OH）₂與鹽酸的體積比為

 

．

Answer 1

分析：（1）根據水的電離是吸熱過程進行分析；
（2）根據純水中氫離子濃度等于氫氧根離子濃度進行判斷；酸溶液中水電離的氫離子濃度等于溶液中氫氧根離子的濃度；
（3）①根據離子積常數=c（H⁺）．c（OH^-）進行計算；
②根據離子積常數計算氫離子濃度；
（4）①根據水的離子積表達式K_W=c（H⁺）?c（OH^-）進行計算；
②設出氫氧化鋇溶液為x和鹽酸溶液的體積為y，根據題中數據列式計算出體積之比．

解答：解：（1）由于水的電離過程是吸熱過程，溫度升高，水的離子積增大，所以純水的K_W=10^-13，該溫度大于25℃，故答案為：＞；
（2）純水中的c（H⁺）=2×10^-7mol/L，氫氧根離子的濃度等于氫離子濃度，即c（OH^-）=2×10^-7mol/L，該溫度下水的離子積為：2×10^-7×2×10^-7=4×10^-14，
若溫度不變，滴入稀H₂SO₄使c（H⁺）=5×10^-6mol/L，則c（OH^-）=

4×10-14

5×10-6

mol/L=8×10^-9mol/L，由水電離出的c（H⁺）等于溶液中氫氧根離子的濃度，
故答案為：2×10^-7mol/L； 8×10^-9mol/L；8×10^-9mol/L；
（3）①根據圖知，當c（H⁺）=10^-5 mol/L，c（OH^-）=10^-10 mol/L，由離子積常數=c（H⁺）．c（OH^-）=10^-5.10^-10=10^-15，故答案為：10^-15 ；
②該溫度下，氫氧化鈉溶液中氫離子濃度=

10-15

0.01

mol/L=10^-13mol/L，故答案為：10^-13mol/L；
（4）①水的離子積K_W=c（H⁺）?c（OH^-），25℃時，K_W=c（H⁺）?c（OH^-）=10^-7×10^-7=10^-14；100℃時，K_W=c（H⁺）?c（OH^-）=10^-6×10^-6=10^-12，
故答案為：10^-14；10^-12；
②設氫氧化鋇溶液的體積為xL，鹽酸溶液的體積為yL，pH=8的氫氧化鋇溶液中，氫氧根離子的濃度為10^-4mol/L，pH=5的鹽酸溶液中氫離子濃度為10^-5mol/L，
二者混合后溶液的pH=7，溶液酸性堿性，溶液中氫氧根離子的濃度為10^-5mol/L，即氫氧化鈉過量，即10^-4mol/L×xL-10^-5mol/L×y=10^-5mol/L（x+y），
解得x：y=2：9，
故答案為：2：9．

點評：本題考查了離子積常數的有關計算，注意純水中氫離子濃度等于氫氧根離子濃度，為易錯點．