例3 某温度(t℃)时,水的离子积为KW=1×10-13,则该温度(填"大于"、"小于"或"等于")____________25℃,其理由是________________________________________________________________________。
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)若所得混合液为中性,则a∶b=________。
(2)若所得混合液的pH=2,则a∶b=E。此溶液中各种离子的浓度由大到小排列顺序是________________________________________________________________________。
答案 大于 室温时水的KW=1×10-14<1×10-13,水的电离是吸热的,升温时水的电离平衡正向移动,KW增大
(1)10∶1
(2)9∶2 c(H+)>c(SO)>c(Na+)>c(OH-)
解析 KW随温度升高而增大,本题温度为高于25℃。
(1)H2SO4中,c(H+)=0.1 mol/L,则NaOH溶液中c(OH-)==0.01 mol/L
0.01 mol×a L=0.1 mol/L×b L
a∶b=10∶1
离子浓度关系:c(Na+)>c(SO)>c(H+)=c(OH-)
(2)若pH=2,则
c(H+)混=
=0.01 mol/L
a∶b=9∶2
离子浓度关系:假如原来NaOH溶液为9 L、H2SO4溶液则为2 L,则:
n(Na+)=0.01 mol/L×9 L=0.09 mol
剩余n(H+)=0.01 mol/L×(9 L+2 L)=0.11 mol
n(SO)=×2 L=0.1 mol
所以:c(H+)>c(SO)>c(Na+)>c(OH-)
例4
如图为对10 mL一定物质的量浓度的盐酸X用一定物质的量浓度的NaOH溶液Y滴定的图象,依据图象推出X和Y的物质的量浓度是下表内各组中的( )
A B C D X/mol/L 0.12 0.04 0.03 0.09 Y/mol/L 0.04 0.12 0.09 0.03 答案 D
解析 由图知,30 mL NaOH溶液恰好中和10 mL 盐酸,即3Y=X,表中A、D属此种情况,但A组中X=0.12 mol/L,c(H+)=0.12 mol/L,pH<1,不符合图象,D组中X=0.09 mol/L,pH>1,加入20 mL NaOH后溶液的