Question

在25℃時，有以下三種溶液：①pH=a的強酸HA溶液；②pH=a的弱酸HB溶液；③pH=4a氫氧化鈉溶液．請回答下列問題：
（1）在②溶液中加少量NaB晶體，溶液pH如何變化？請說明理由：

 

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（2）若10ml①溶液與100ml③溶液反應后溶液的pH=7，請列式求算③溶液的pH：

 

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（3）若將10ml②溶液與100ml③溶液反應，所得溶液顯酸性、堿性或中性？請判斷并說明理由：

 

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（4）分別取一定量①、②、③溶液加一定量的水稀釋后，能使得水電離的H⁺濃度是10^-9 mol/L的有

 

（填代號）．
（5）把①、②、③三種溶液按一定比例混和進行反應，測得反應后溶液中的B^-濃度為3×10^-5mol/L，Na⁺濃度為2×10^-5mol/L，A^-濃度為9×10^-5 mol/L，請列式求算反應后所得溶液的pH：

 

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Answer 1

分析：（1）HB是弱酸，向②溶液中加熱NaB晶體，溶液中B^-濃度增大，抑制HB電離；
（2）若10ml①溶液與100ml③溶液反應后溶液的pH=7，說明酸堿恰好反應生成鹽，據此計算③溶液的pH；
（3）①是強酸，②是弱酸，等pH的兩種酸，①的濃度小于②，若10ml①溶液與100ml③溶液反應后溶液的pH=7則將10ml②溶液與100ml③溶液反應后，混合溶液呈酸性；
（4）酸或堿抑制水電離，含有弱根離子的鹽促進水電離；
（5）根據混合溶液呈電中性確定溶液中氫離子濃度，從而確定混合溶液的pH．

解答：解：（1）HB是弱酸，溶液中存在HB的電離平衡，向②中加入NaB后，c（B^-）增大，使HB?B^-+H⁺平衡向左移，導致c（H⁺）減小，pH變大，
故答案為：在②中加入NaB后，c（B^-）增大，使HB?B^-+H⁺平衡向左移，導致c（H⁺）減小，pH變大； 
（2）HA是強酸，pH=a的強酸HA溶液中氫離子濃度為10^-a mol/L，pH=4a氫氧化鈉溶液中氫氧根離子濃度為10^4a-14mol/L，若10ml①溶液與100ml③溶液反應后溶液的pH=7，說明酸中氫離子的物質的量等于堿中氫氧根離子的物質的量，所以得10×10^-a=100×10^4a-14，算得 a=2.6，則③溶液的pH=4a=10.4，
故答案為：10.4；
（3）①是強酸，②是弱酸，等pH的兩種酸，①的濃度小于②，若10ml①溶液與100ml③溶液反應后溶液的pH=7則將10ml②溶液與100ml③溶液反應后，混合溶液中酸的物質的量大于堿，酸過量，則混合溶液呈酸性，
故答案為：溶液顯酸性；①和②的pH相同，則②溶液的濃度大于10^-a，反應后酸過量，溶液顯酸性；
（4）酸或堿抑制水電離，含有弱根離子的鹽促進水電離，根據題干知，水電離出的氫離子濃度小于純水中氫離子濃度，說明抑制水電離，這三種溶液都有可能，故選①②③；
（5）混合溶液呈電中性，所以溶液中存在電荷守恒，根據電荷守恒得c（Na）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（B^-）+c（A^-），c（H⁺）-c（OH^-）=c（Na）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（B^-）+c（A^-），得c（H⁺）-c（OH^-）=3×10^-5mol/L-2×10^-5mol/L+9×10^-5 mol/L=10^-4mol/L，忽略c（OH^-），c（H⁺）=10^-4，pH=4，
故答案為：4．

點評：本題考查了弱電解質的電離，根據弱電解質電離特點、影響弱電解質電離的因素、酸堿混合溶液定性判斷等知識點來分析解答即可，注意（5）中氫氧根離子濃度很小，采用忽略的方法來處理即可，難度中等．