Question

10．计算下列混合溶液的pH：
（1）0.10mol•L^-1HCl溶液与0.10mol•L^-1NaOH溶液以3：2体积比混合；
（2）0.10mol•L^-1HAc溶液与0.10mol•L^-1NaOH溶液以3：2体积比混合；
（3）0.10mol•L^-1HCl溶液与0.10mol•L^-1NH₃溶液以2：3体积比混合；
（4）0.10mol•L^-1NaH₂PO₄溶液与0.10mol•L^-1NaOH溶液以2：3体积比混合．

Answer 1

分析 （1）设出溶液体积都为1L，然后根据n=cV计算出盐酸和氢氧化钠的物质的量，再根据氢离子、氢氧根离子的物质的量判断过量，然后计算过量的酸或碱的物质的量浓度，最后计算溶液的pH；
（2）0.10mol•L^-1HAc溶液与0.10mol•L^-1NaOH溶液以3：2体积比混合，混合后为等浓度的乙酸、乙酸钠溶液；
（3）0.10mol•L^-1HCl溶液与0.10mol•L^-1NH₃溶液以2：3体积比混合，混合后为等浓度的氯化铵、氨水溶液；
（4）0.10mol•L^-1NaH₂PO₄溶液与0.10mol•L^-1NaOH溶液以2：3体积比混合，混合后为等浓度的磷酸钠、氢氧化钠溶液．

解答 解：（1）设酸和碱的体积都是1L，0.10mol•L^-1的HCl中c（H⁺）=0.10mol/L，0.1mol•L^-1的NaOH中c（OH^-）=0.1mol/L，以3：2体积比混合，混合后，混合溶液中c（H⁺）=$\frac{0.1×3-0.1×2}{5}$mol/L=0.02 mol/L，则混合溶液pH=-lg^0.02=2-lg²≈1.699，
答：0.10mol•L^-1HCl溶液与0.10mol•L^-1NaOH溶液以3：2体积比混合，PH约等于1.699；
（2）0.10mol•L^-1HAc溶液与0.10mol•L^-1NaOH溶液以3：2体积比混合，混合后为等浓度的乙酸、乙酸钠溶液，溶液中c（H⁺）＜0.02mol/L，
则混合溶液pH＞-lg^0.02＞2-lg²≈1.699，
答：0.10mol•L^-1HAc溶液与0.10mol•L^-1NaOH溶液以3：2体积比混合，溶液PH略大于1.699；
（3）0.10mol•L^-1HCl溶液与0.10mol•L^-1NH₃溶液以2：3体积比混合，混合后为等浓度的氯化铵、氨水溶液，溶液中c（OH^-）＜0.02mol/L，混合溶液中c（H⁺）＞$\frac{1{0}^{-14}}{0.02}$=5×10
^-13，PH＜13-lg5=12.3010，
答：0.10mol•L^-1HCl溶液与0.10mol•L^-1NH₃溶液以2：3体积比混合，溶液PH略小于12.3010；
（4）0.10mol•L^-1NaH₂PO₄溶液与0.10mol•L^-1NaOH溶液以2：3体积比混合，混合后为等浓度的磷酸钠、氢氧化钠溶液，溶液中c（OH^-）＞0.02mol/L，混合溶液中c（H⁺）＜$\frac{1{0}^{-14}}{0.02}$=5×10^-13，PH＞13-lg5=12.3010，
答：0.10mol•L^-1NaH₂PO₄溶液与0.10mol•L^-1NaOH溶液以2：3体积比混合，溶液PH略大于12.3010．

点评 本题考查了pH的计算，先计算溶液中氢离子浓度，再根据pH公式计算溶液的pH值，题目难度中等．