Question

【题目】（1）将pH=l的盐酸平均分成2份，l份加适量水，另1份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液后，pH都升高了1，则加入的水与NaOH溶液的体积比为____。

（2）在100℃下，将pH=3的硫酸溶液和pH=10的NaOH溶液混合，若要使混合后溶液的pH=7，则硫酸溶液和NaOH溶液的体积比约为___

（3）在250C时，有pH为a的盐酸和pH为b的NaOH溶液，取Va L该盐酸，同该NaOH溶液中和，需Vb LNaOH溶液。填空：

①若a + b = 14，则Va∶Vb = __（填数字）。

②若a + b = 13，则Va∶Vb = ___（填数字）。

③若a + b ＞14，则Va∶Vb = ___（填表达式）。

Answer 1

【答案】11:1 1:10 1 0.1 10a+b-14

【解析】

此题为溶液pH的计算，涉及两种题型，一种为溶液的稀释，另一种为酸碱溶液的混合，计算时前者根据溶质的物质的量不变，后者计算反应后剩余的酸的物质的量和溶液的体积进行计算．由稀释规律知，1份pH=1的盐酸升高pH=2时所加水应该约为9份；设加NaOH溶液x份，则盐酸与NaOH溶液（据题意知其浓度应为0.1 molL-1）反应后仍有盐酸剩余，即得加入的水与NaOH溶液的体积比；

25℃时水的离子积Kw=c(H+)×c(OH-)=10-14，pH= -lgc(H+)；25℃时、有pH为a的HCl溶液和pH为b的NaOH溶液，取VaL该盐酸用该NaOH溶液中和，需VbLNaOH溶液，则有Va L×10-amol/L=Vb L×10b-14mol/L；根据Va L×10-amol/L=Vb L×10b-14mol/L，即Va:Vb=10a+b-14，以此进行解答。

（1）根据题意盐酸平均分成2份，设每份都为1L，将pH= 1的盐酸加适量的水， pH升高1，则体积是原盐酸体积的10倍，说明所加的水的体积是原溶液的9倍，即水的体积为9L ；另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液后，pH也升高了1，可设碱液体积x，依题意可列出下列等式：10-1mol/L×1L-10-1mol/L×xL= 10-2mol/L×(1+x)L，解之得x= L ，则加入的水与NaOH溶液的体积比为9：=11:1；

（2）pH=3的硫酸溶液的H+浓度为10-3，pH=10的NaOH的OH-浓度为10-4，故若使混合后溶液的pH=7，则硫酸溶液和NaOH溶液两者中和反应需要物质的量相等，因此体积比为应为1:10；

（3）25℃时、有pH为a的HCl溶液和pH为b的NaOH溶液，取Va L该盐酸用该NaOH溶液中和，需Vb LNaOH溶液，则有Va L×10-amol/L=Vb L×10b-14mol/L，即Va:Vb=10a+b-14，

①若a+b=14，则Va:Vb=10a+b-14=1；

②若a+b=13，则Va:Vb=10a+b-14=1:10=0.1；

③若a+b＞14，则Va:Vb=10a+b-14＞1，即Va＞Vb。