题目内容

2.在25℃时一元强酸与一元强碱混合,填写下列空白.
(1)若1体积的某强酸与10体积的某强碱混合后,溶液呈中性,则混合前,强酸的pH与强碱的pH之间满足的关系是pH1+pH2=13.
(2)若强酸与强碱的pH之和为13,混合后溶液呈中性,则两者体积之比为1:10.
(3)若强酸与强碱的pH之和为14,且等体积混合,则混合后溶液呈中性.

分析 (1)pH=-lgc(H+),25℃时,KW=c(H+)•c(OH-)=10-7×10-7=10-14,设出酸溶液的pH为a,碱溶液的pH为b,根据该温度以及体积关系列式计算;
(2)设强酸溶液的pH为a,体积为V1,碱溶液的pH为b,体积为V2,常温下,PH=a的强酸溶液中氢离子浓度为10-a mol/L,PH=b的强碱溶液中氢氧根离子浓度为10 b-14 mol/L,混合溶液呈中性,说明酸中氢离子的物质的量等于碱中氢氧根离子的物质的量;
(3)设强酸溶液的pH为a,碱溶液的pH为b,a+b=14,等体积混合,根据混合后氢离子、氢氧根离子的物质的量的相对大小判断溶液的酸碱性;

解答 解:(1)设强酸溶液的pH为a,体积为V,pH=-lgc(H+),溶液中氢离子浓度为:10-amol/L;碱溶液的pH为b,体积为10V,溶液中氢氧根离子的浓度为:c(OH-)=10-(14-b)mol/L,混合后溶液呈中性,则满足溶液中氢离子的物质的量大于氢氧根离子的物质的量,即10-amol/L×VL=10-(14-b)mol/L×10VL,
解得:-a=b-13,a+b=13,即pH1+pH2=13,
故答案为:pH1+pH2=13;
(2)常温下,PH=a的强酸溶液中氢离子浓度为10-a mol/L,PH=b的强碱溶液中氢氧根离子浓度为10 b-14 mol/L,混合溶液呈中性,说明酸中氢离子的物质的量等于碱中氢氧根离子的物质的量,所以V1×10-a=V2×10 b-14,a+b=13,解得:V1:V2=1:10,
故答案为:1:10;
(3)常温下,PH=a的强酸溶液中氢离子浓度为10-a mol/L,PH=b的强碱溶液中氢氧根离子浓度为10 b-14 mol/L,a+b=14,氢氧根离子浓度为10 b-14 mol/L=10-amol/L,等体积混合,设体积为V,则10-amol/L×VL=10-(14-b)mol/L×VL,混合后溶液呈中性,
故答案为:中;

点评 本题考查了酸碱混合溶液定性判断,明确溶液的pH与氢离子、氢氧根离子浓度的关系是解本题关键,题目难度中等.

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