Question

某溫度時，水的離子積常數(shù)K_W=10^-13，將此溫度下pH=11的Ba（OH）₂溶液aL和pH=1的H₂SO₄溶液bL混合，設(shè)混合溶液體積為兩者之和，所得固體忽略不計．
（1）若所得混合溶液為中性，計算a：b的值．
（2）若a：b=9：2，計算所得溶液的pH．
計算該混合溶液最多能夠溶解鐵粉的質(zhì)量．

Answer 1

某溫度時，水的離子積常數(shù)K_W=10^-13，pH=11的Ba（OH）₂溶液中氫氧根離子濃度為0.01mol/L，pH=1的H₂SO₄溶液中氫離子濃度為0.1mol/L，
（1）若所得混合液為中性，酸堿恰好完全反應(yīng)，則有：n（H⁺）=n（OH^-），即：0.01mol/L×aL=0.1mol/L×bL，a：b=0.1：0.01=10：1，
答：所得混合溶液為中性時a：b的值為10：1；
（2）若a：b=9：2，而a：b=10：1時二者恰好反應(yīng)，說明酸過量，
若所得混合液的pH=2，酸過量，c（H⁺）=

0.1mol/L×bL-0.01mol/L×aL

aL+bL

，將a=

9

2

b帶人可得，c（H⁺）=0.01mol/L，
鐵與氫離子反應(yīng)的關(guān)系式為：Fe～2H⁺，n（Fe）=

1

2

n（H⁺），所以該溶液最多溶解的鐵的質(zhì)量為：m（Fe）=56g/mol×

1

2

×0.01mol/L×（a+b）L=0.28（a+b）g，
答：a：b=9：2時所得溶液的pH為2；該混合溶液最多能夠溶解鐵粉的質(zhì)量為0.28（a+b）g．