Question

9．已知水在25℃和95℃時(shí)，其電離平衡曲線如圖所示：
（1）則25℃時(shí)水的電離平衡曲線應(yīng)為A（填“A”或“B”），理由：水的電離是吸熱過(guò)程，溫度低時(shí)，電離程度小，c（H⁺）、c（OH^-）小
（2）25℃時(shí)，若100體積pH₁=a 的某強(qiáng)酸溶液與1體積pH₂=b的某強(qiáng)堿溶液混合后溶液呈中性，則混合前，該強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的pH之間應(yīng)滿足的關(guān)系是pH₁+pH₂=14
（3）95℃時(shí)，將pH=9的NaOH溶液與pH=4的H₂SO₄溶液混合，所得溶液的pH=7，則NaOH溶液與H₂SO₄溶液的體積比為9：1（并寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）

Answer 1

分析 （1）水的電離是吸熱過(guò)程，降低溫度抑制水電離，導(dǎo)致水中c（H⁺）、c（OH^-）都減��；
（2）在100℃時(shí)，水的離子積Kw=10^-12，酸、堿都是強(qiáng)電解質(zhì)，溶液呈中性說(shuō)明氫離子和氫氧根離子的物質(zhì)的量相等，結(jié)合水的離子積常數(shù)確定強(qiáng)酸的pH₁與強(qiáng)堿的pH₂之間應(yīng)滿足的關(guān)系；
（3）先根據(jù)溫度和混合溶液pH大小確定溶液的酸堿性，根據(jù)溶液的pH計(jì)算酸和堿的體積之比．

解答 解：（1）水的電離是吸熱過(guò)程，升高溫度，使水的電離程度增大，當(dāng)溫度升高時(shí)，促進(jìn)水的電離，水的離子積增大，水中氫離子、氫氧根離子濃度都增大，水的pH減小，但溶液仍然呈中性；
故答案為：A；水的電離是吸熱過(guò)程，溫度低時(shí)，電離程度小，c（H⁺）、c（OH^-）�。�
（2）100℃時(shí)，水的離子積為10^-12，即酸、堿濃度相等時(shí)pH₁+pH₂=12．現(xiàn)強(qiáng)堿的OH^-濃度是強(qiáng)酸H⁺濃度的100倍，所以pH₁+pH₂=16，故答案為：pH₁+pH₂=16；
（3）95°C時(shí)純水的pH=6，混合溶液的pH=7，說(shuō)明酸、堿混合時(shí)堿過(guò)量溶液呈堿性，pH=9的NaOH溶液c（OH^-）=10^-3 mol/L，pH=4的H₂SO₄溶液（H⁺）=10^-4mol/L，
設(shè)酸的體積為x，堿的體積為y，c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-3}y-1{0}^{-4}x}{x+y}$=10^-5 mol/L，x：y=1：9；則NaOH溶液與H₂SO₄溶液的體積比為9：1．
故答案為：9：1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查水的電離和酸、堿混合的pH計(jì)算問(wèn)題，難度較大，注意溫度不同而使水的離子積常數(shù)不同是解本題的關(guān)鍵．