Question

4．室温下，0.1mol•L^-1的一元酸HA和c mol•L^-1的一元碱BOH等体积混合，混合溶液的pH=7．
请回答下列问题：
（1）c（B⁺）=c（A^-） （填“＞”、“＜”或“=”）
（2）若HA的pH=1，BOH的pH=13，则c=0.1 mol•L^-1
（3）若HA是强酸，BOH是强碱：
①用0.1mol•L^-1HA滴定0.1mol•L^-1BOH溶液，若滴定终点时多加1滴HA（1mL溶液约20滴），然后加水至50mL，则溶液的pH=4
②t℃时pH=1的HA与pH=11的BOH等体积混合，混合溶液呈中性，则t℃时K_w=10^-12
③室温下，将V₁L pH=1的HA与V₂ LpH=12的BOH混合，混合溶液的pH=2，则V₁：V₂=2：9．

Answer 1

分析 室温下，0.1mol•L^-1的一元酸HA和c mol•L^-1的一元碱BOH等体积混合，混合溶液的pH=7，则c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7mol•L^-1，
（1）由电荷守恒c（H⁺）+c（B⁺）=c（OH^-）+c（A^-）判断；
（2）溶液显中性，c（H⁺）=c（OH^-）；
（3）①终点时不慎多加了1滴HA溶液，即0.05mL，继续加水至50mL，根据c（H⁺）•c（OH^-）=10^-14计算c（H⁺），进而计算所得溶液的pH；
②t℃时pH=1的HA与pH=11的BOH等体积混合，混合溶液呈中性，即c（H⁺）=c（OH^-）；
③根据混合溶液呈酸性，计算混合溶液中c（H⁺）．

解答 解：室温下，0.1mol•L^-1的一元酸HA和c mol•L^-1的一元碱BOH等体积混合，混合溶液的pH=7，则c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7mol•L^-1，
（1）由电荷守恒知c（H⁺）+c（B⁺）=c（OH^-）+c（A^-），由于c（H⁺）=c（OH^-），故c（B⁺）=c（A^-），故答案为：=；
（2）0.1mol•L^-1的一元酸HA和c mol•L^-1的一元碱BOH等体积混合，HA的pH=1，说明HA是强酸，BOH的pH=13，说明BOH是强碱，则c=0.1mol•L^-1，故答案为：0.1；
（3）①终点时不慎多加了1滴HA溶液，即0.05mL，继续加水至50mL，
反应后溶液中c（H⁺）=$\frac{0.05}{50}$×0.1mol．L^-1=10^-4mol．L^-1，pH=4，故答案为：4；
②pH=1的HA的c（H⁺）=10^-1mol•L^-1，pH=11的BOH的c（OH^-）=10^11-amol•L^-1，混合溶液呈中性，c（H⁺）=c（OH^-），即10^-1mol•L^-1=10^11-amol•L^-1，a=12，
该温度下，水的离子积常数K_w=c（H⁺）•c（OH^-）=10^-12；故答案为：10^-12；
③混合溶液的pH=lgc（H⁺）=$\frac{0.1{V}_{1}-0.01{V}_{2}}{{V}_{1}+{V}_{2}}$=2，解得V₁：V₂=2：9，故答案为：2：9．

点评 本题考查了溶液pH的简单计算，注意掌握溶液pH的计算方法，注意：离子积常数只与温度有关，与溶液酸碱性及浓度无关．