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某温度(t ℃)时,水的离子积为KW=1×10-13,则该温度___________(选填“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=____________;此溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序是____________。

(2)若所得混合液的pH=2,则a∶b=____________。此溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序是____________。

答案

解析:因为KW=1×10-13>1×10-14,所以水的温度应大于25 ℃。该NaOH溶液中c(OH-)=10-13/c(H+)= mol·L-1=10-2 mol·L-1,n(OH-)=a L×10-2 mol·L-1=10-2a mol。该稀硫酸中n(H+)=b L×10-1 mol·L-1=10-1 b mol。

(1)混合后溶液呈中性,n(H+)=n(OH-),即10-1b=10-2a。a∶b=10∶1。反应后为Na2SO4溶液,由此确定离子浓度大小顺序。

(2)由题意可知:10-1 mol-10-2a mol=10-2 mol·L-1×(a+b) L,解得a∶b=9∶2。反应后溶液中离子的物质的量之比n(H+)∶n()∶n(Na+)=10-2(9+2)∶10-1×2/2∶10-2×9=11∶10∶9,得离子浓度大小顺序。

答案:大于  室温时水的KW=1×10-14(小于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  c(Na+)>c()>c(H+)=c(OH-)

(2)9∶2  c(H+)>c()>c(Na+)>c(OH-)

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