Question

某溫度(t ℃)時，水的離子積為K_W＝1.0×10^－13mol²·L^－2，則該溫度(填“大于”、“小于”或“等于”)________25 ℃，其理由是_______________________________________。
若將此溫度下pH＝11的苛性鈉溶液a L與pH＝1的稀硫酸b L混合(設混合后溶液體積的微小變化忽略不計)，試通過計算填寫以下不同情況時兩種溶液的體積比：
(1)若所得混合液為中性，則a∶b＝________；此溶液中各種離子的濃度由大到小排列順序是___________________________________。
(2)若所得混合液的pH＝2，則a∶b＝________。此溶液中各種離子的濃度由大到小排列順序是__________________________________________。

Answer 1

　大于　水的電離是吸熱過程，K_W隨溫度升高而增大　(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^－)

　水的電離是吸熱過程，K_W隨溫度升高而增大，故溫度高于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
離子濃度關系c(Na^＋)＞c(SO₄^2—)＞c(H^＋)＝c(OH^－)或c(Na^＋)＝2c(SO₄^2—)＞c(H^＋)＝c(OH^－)
(2)若pH＝2，則
c(H^＋)_混＝＝0.01 mol·L^－1
a∶b＝9∶2
離子濃度關系：此時，假如原來NaOH溶液為9 L，H₂SO₄溶液則為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^－)。