Question

已知某温度下，K_W=1×10^-13．A为酸溶液，其pH=a；B为碱溶液，其pH=b．
（1）若A为强酸，B为强碱，且a+b=13，两者等体积混合后，溶液的pH=

6.5

；若此时溶液中碱的阳离子浓度大于酸根阴离子浓度，其原因可能是（用文字表述）

酸是多元强酸，碱是一元强碱

．
（2）若A为强酸，B为强碱，二者按体积比为1：10混合后溶液显中性，则a+b=

12

．
（3）若A的化学式为HR，B的化学式为MOH，且a+b=13，两者等体积混合后溶液显碱性．则混合溶液中必定有一种离子能发生水解，该水解反应的离子方程式 为

M⁺+H₂OMOH+H⁺

．
（4）在（3）的混合溶液中，微粒浓度大小关系一定正确的是

④⑤

（填序号）．
①c（MOH）＞c（M⁺）＞C（R^-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）
②c（HR）＞c（M⁺）＞c（R^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
③c（R^-）＞c（M⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）   
④c（M⁺）＞c（R^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
⑤c（M⁺）+c（H⁺）=c（R^-）+c（OH^-）     
⑥c（MOH）=c（H⁺）-c（OH^-）

Answer 1

分析：解答该题须知：①25℃时，pH之和为14的酸、碱溶液等体积混合，谁弱显谁性，无弱显中性（原因是：二者反应后，弱者有大量剩余，所以弱者电离显性），可将此规律迁移到该题中；②由于题给温度下K_W=1×10^-13，故中性溶液的pH=6.5．
（1）根据pH之和为13的酸、碱溶液等体积混合，谁弱显谁性，无弱显中性判断；
（2）设酸、碱溶液的体积分别是1L、10L，根据题意可得：10^-amol/L×1L=10^b-13mol/L×10L，以此计算；
（3）根据“pH之和为13的酸、碱溶液等体积混合，谁弱显谁性，无弱显中性”可判断MOH一定是弱碱，则M⁺离子一定能发生水解；
（4）从盐类的水解以及电荷守恒角度分析，注意（3）中两者等体积混合后溶液显碱性的信息．

解答：解：由①25℃时，pH之和为14的酸、碱溶液等体积混合，谁弱显谁性，无弱显中性（原因是：二者反应后，弱者有大量剩余，所以弱者电离显性），可将此规律迁移到该题中；
②由于题给温度下K_W=1×10^-13，故中性溶液的pH=6.5．
（1）将25℃的规律迁移过来，即可知该温度下：pH之和为13的酸、碱溶液等体积混合，谁弱显谁性，无弱显中性．本题中“A为强酸，B为强碱”，故混合溶液呈中性，pH=6.5，
由于溶液呈中性，故c（H⁺）=c（OH^-），若A为一元酸，B为一元碱，结合电荷守恒可知，酸的阴离子浓度等于碱的阳离子浓度．若酸是n（n≠1）元强酸而碱为一元强碱，则其电荷守恒关系式中，碱的阳离子浓度等于酸的阴离子浓度的n倍，所以碱的阳离子浓度大于酸的阴离子浓度，
故答案为：6.5； 酸是多元强酸，碱是一元强碱；
（2）设酸、碱溶液的体积分别是1L、10L，根据题意可得：10^-amol/L×1L=10^b-13mol/L×10L，整理得：a+b=12，故答案为：12；
（3）由于混合溶液呈碱性，根据“pH之和为13的酸、碱溶液等体积混合，谁弱显谁性，无弱显中性”可判断MOH一定是弱碱，则M⁺离子一定能发生水解．需要注意的是：HR是强酸还是弱酸无法确定，只能判断出HR一定比MOH强．该水解反应的离子方程式为M⁺+H₂OMOH+H⁺，故答案为：M⁺+H₂OMOH+H⁺；
（4）易判断⑤是正确的电荷守恒关系式，
由于溶液呈碱性，故c（OH^-）＞c（H⁺），排除①、③，
根据c（OH^-）＞c（H⁺）和c（M⁺）+c（H⁺）=c（R^-）+c（OH^-）可得c（M⁺）＞c（R^-），
由于OH^-和H⁺均来自于弱电解质的电离，其浓度应该很小，故c（M⁺）＞c（R^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），即④正确．若HR是强酸，此时溶液中不再有HR分子，此时②即是错误的，
由于（3）的混合溶液中MOH有大量剩余，即c（MOH）＞0，若⑥正确，则c（H⁺）＞c（OH^-），这与题意“溶液呈碱性”不符，故⑥是错误的，
故答案为：④⑤．

点评：本题考查酸碱混合的计算，题目难度中等，本题易错点为（4），注意溶液离子浓度大小比较的方法，尤其注意解答该题须知：①25℃时，pH之和为14的酸、碱溶液等体积混合，谁弱显谁性，无弱显中性（原因是：二者反应后，弱者有大量剩余，所以弱者电离显性）．可将此规律迁移到该题中．②由于题给温度下K_W=1×10^-13，故中性溶液的pH=6.5．