Question

25℃时，若体积为Va、pH=a的某一元强酸与体积Vb、pH=b的某一元强碱混合，恰好中和，且已知Va＜Vb和a=0.5b，请填写下列空白；
（1）a值可否等于3（填“可”或“否”）

否

，其理由是

若a=3，则b=6，溶液显酸性，与题意不符，故a≠3

；
（2）a值可否等于5（填“可”或“否”）

否

，其理由是

若a=5，[H⁺]_a=10^-5mol?L^-1，则b=10，[OH^-]_b=10^-4mol?L^-1，

Va

Vb

=

[OH-]b

[H+]a

＞1，不符合题意，故a≠5

；
（3）a的取值范围是

7

2

＜a＜

14

3

．

Answer 1

分析：体积为Va、pH=a的某一元强酸与体积Vb、pH=b的某一元强碱混合，恰好中和，则有：Va?10^-a=Vb?10^b-14，结合Va＜Vb和a=0.5b进行计算和判断．

解答：解：（1）若a=3，则b=6，25℃时，溶液显酸性，与题中pH=b的某一元强碱不符，所以a≠3，
故答案为：否；若a=3，则b=6，溶液显酸性，与题意不符，故a≠3；
（2）若a=5，酸溶液中c（H⁺）_a=10^-5mol?L^-1，则b=10，碱溶液中c（OH^-）_b=10^-4mol?L^-1，恰好中和，则有Va?10^-a=Vb?10^b-14，

Va

Vb

=

c(OH-)b

c(H+)a

＞1，不符合题意，故a≠5，
故答案为：否；若a=5，c（H⁺）_a=10^-5mol?L^-1，则b=10，c（OH^-）_b=10^-4mol?L^-1，

Va

Vb

=

c(OH-)b

c(H+)a

＞1，不符合题意，故a≠5；
（3）

Va

Vb

=

c(OH-)b

c(H+)a

=

10-14 c(H+)b

c(H+)a

=10(a+b-14)＜1，
所以（a+b-14）＜0，而a=0.5b，
即3a＜14，a＜

14

3

，
又pH=b=2a＞7，a＞

7

2

，
所以

7

2

＜a＜

14

3

，
故答案为：

7

2

＜a＜

14

3

．

点评：本题考查酸碱混合的定性判断和溶液PH的有关计算，题目难度较大，注意酸碱混合时酸碱物质的量的关系以及溶液PH与c（H⁺）、（OH^-）的关系．