某温度(t℃)时,水的离子积为Kw=1×10-13.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)若所得混合溶液为中性,则a:b=______;此溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序是______.(2)若所得混合溶液的pH=2,则a:b=______.

问题描述:

某温度(t℃)时,水的离子积为Kw=1×10-13.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)若所得混合溶液为中性,则a:b=______;此溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序是______.
(2)若所得混合溶液的pH=2,则a:b=______.

若将此温度(t℃)下,pH=11的苛性钠溶液a L与pH=1的稀硫酸b L混合,此时NaOH溶液中c(OH-)=

10−13
10−11
mol/L=0.01mol/L,稀硫酸溶液中c(H+)=0.1mol/L,则
①若所得混合液为中性,则有0.01a=0.1b,a:b=10:1,混合溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒得c(Na+)>c(SO4 2- ),该溶液为盐溶液,硫酸根离子浓度大于氢离子浓度,所以离子浓度大小顺序是:c(Na+)>c(SO4 2-)>c(H+)=c(OH-),
故答案为:10:1; c(Na+)>c(SO4 2- )>c(H+)=c(OH-);
②若所得混合液的pH=2,则有
0.1b−0.01a
a+b
=0.01,解得:a:b=9:2,
故答案为:9:2;
答案解析:若将此温度(t℃)下,pH=11的苛性钠溶液a L与pH=1的稀硫酸b L混合,此时NaOH溶液中c(OH-)=
10−13
10−11
mol/L=0.01mol/L,稀硫酸溶液中c(H+)=0.1mol/L,
①溶液呈中性,说明酸和碱恰好完全反应,根据溶液的酸碱性及电荷守恒确定离子浓度大小;
②若所得混合液的pH=2,根据c(H+)=
c(酸)V(酸)−c(碱)V(碱)
V(酸)+V(碱)
计算酸碱的体积比,根据溶液的酸碱性及物料守恒判断离子浓度大小.
考试点:酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算;水的电离.
知识点:本题考查酸碱混合的定性判断,会根据溶液的酸碱性及电荷守恒判断离子浓度大小,注意(2)中水的离子积常数是10-13而不是10-14,否则会导致错误,为易错点.