题目内容
弱酸HY溶液的pH=3,弱酸HZ溶液的pH=4,两者浓度相近,将两溶液等体积混合后的pH范围是
A.3.0~3.3 | B.3.3~3.5 | C.3.5~4.0 | D.3.7~4.3 |
A
【错解分析】求两种弱酸溶液等体积混合的pH值,应该说超出现行教材的范围。但是求其pH值范围,应该说学生的能力还是能够达到的,关键是如何处理。若简单视为3和4的平均值,将得到B,C选项的错误结论。若按下式计算:
pH=4~lg5.5<3.3
因此选择了A选项。其结论是对的,但推理存在问题。因为两种弱酸等体积混合时,存在着弱酸的电离平衡,不能简单地将已电离的氢离子来求混合溶液的氢离子浓度,进而求混合液的pH值。
【正解】实际上题目给了一定信息,两者浓度相近,弱酸HY的氢离子浓度比弱酸HZ的氢离子浓度大10倍,由此可知HY的酸性比HZ的强很多。因此两溶液等体积混合时,可视为在弱酸HY的溶液中加入等体积的水(先将HZ溶液看作水),根据以下计算:
设:弱酸HY的浓度为C,电离度为a1
[H+]=Ca1=10-3mol·L-1
当加入等体积水后,HY的浓度变为0.5C,电离度为a2(比a1稍大),
[H+]=0.5Ca2>0.5Ca1=0.5×10-3mol·L-1
再考虑HZ电离一定量的氢离子,因此混合溶液的氢离子浓度是比0.5×10-3mol·L-1稍大的值,其pH值小于-lg0.5×10-3(约为3.3),得出混合溶液的pH范围是:3.0~3.3。
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