Question

18．已知：A酸的溶液pH=a，B碱的溶液pH=b
（1）若A为盐酸，B为氢氧化钡，且a+b=14，两者等体积混合，溶液的pH=7．酸碱按体积比为1：10混合后溶液显中性，则a+b=a+b=13．
（2）若A为醋酸，B为氢氧化钠，且a=4，b=12，那么A溶液中水电离出的氢离子浓度为10^-10mol/L．B溶液中水电离出的氢离子浓度为10^-12mol•L^-1．
（3）若A为醋酸，B为氢氧化钠，且a+b=14，用体积为VA的醋酸和体积为VB的氢氧化钠溶液混合后，溶液显中性，则其体积关系V_A＜V_B．

Answer 1

分析 （1）盐酸中C（H⁺）=10^-a mol/L，氢氧化钡溶液中C（OH^-）=10 ^b-14 mol/L，根据混合溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度的相对大小确定溶液的pH，溶液呈中性，说明酸中氢离子物质的量等于碱溶液中氢氧根离子物质的量，根据溶液的体积关系推断酸和碱的浓度关系，从而得出结论；
（2）根据酸或碱溶液的pH结合水的离子积常数计算氢氧根离子浓度或氢离子浓度，水电离出的氢氧根离子浓度等于水电离出的氢离子浓度；
（3）醋酸是一元弱酸，所以醋酸的浓度远远大于氢离子浓度，根据酸和碱浓度大小确定溶液体积大小，根据电荷守恒确定钠离子和醋酸根离子浓度关系．

解答 解：（1）盐酸中C（H⁺）=10^-a mol/L，氢氧化钡溶液中C（OH^-）=10 ^b-14 mol/L，且a+b=14，所以C（H⁺）=10^-a mol/L=C（OH^-）=10 ^b-14 mol/L，所以两种溶液等体积混合时，酸碱恰好中和，溶液呈中性，即pH=7；
盐酸中C（H⁺）=10^-a mol/L，氢氧化钡溶液中C（OH^-）=10 ^b-14 mol/L，酸碱按体积比为1：10混合后溶液显中性，则C（H⁺）=10^-a mol/L=10C（OH^-）=10×10 ^b-14 mol/L，所以a+b=13；
故答案为：7，a+b=13；
（2）如果a=4，则醋酸溶液中C（OH^-）=$\frac{{K}_{w}}{c（{H}^{+}）}$mol/L，水电离出的氢氧根离子浓度等于水电离出的氢离子浓度，所以A溶液中水电离出的氢离子浓度为10^-10mol/L，b=12的氢氧化钠溶液中氢离子浓度为10^-12 mol/L；
故答案为：10^-10，10^-12；
（3）醋酸是弱电解质，所以醋酸溶液中C（H⁺）=10^-a mol/L＜C（CH₃COOH），氢氧化钠溶液中C（OH^-）=10 ^b-14 mol/L，且a+b=14，C（H⁺）=10^-a mol/L=C（OH^-）=10 ^b-14 mol/L＜C（CH₃COOH），要使混合后的溶液呈中性，则需要氢氧化钠的体积大于醋酸体积；溶液呈电中性，得C（H⁺）+c（Na⁺）=C（OH^-）+c（CH₃COO^-），溶液呈中性，即C（H⁺）=C（OH^-），所以C（Na⁺）=C（CH₃COO^-）；
故答案为：＜．

点评 本题考查了混合溶液中pH的计算，注意根据电荷守恒、水的离子积常数来解答即可，难度较大．