Question

25°C时，若体积为Va、pH=a的某一元强酸与体积为Vb、pH="b" 的某一元强碱混合，恰好中和，且已知Va＜Vb和a=0.5b,请填写下列空白：
（1）a值可否等于3      （填“可”或“否”），其理由是                   
（2）a值可否等于5      （填“可”或“否”），其理由是                   
（3）a的取值范围是                                       

Answer 1

（1）否，若a=3，则b=6，碱溶液显酸性，与题意不符
（2）否，若a=5，C（H⁺）=10^—5 mol/L，则b=5，c（OH^-）=10^—4 mol/L,
Va/Vb= c（OH^-）/ c（H⁺）＞1，不合题意
（3）Va/Vb= c（OH^-）/ c（H⁺）=10^（a+b-14）<1 ，故（a+b-14）<0,而a=0.5b,即3a<14,a<14/3,pH=b=2a>7,所以3.5<a<14/3。

考查pH的有关计算。
（1）如果a=3，则根据a＝0.5b可知，b=6。由于在常温下碱溶液的pH一定是大于7的，因此假设是不能成立的。
（2）如果a=5，则根据a＝0.5b可知，b=10。此时c(H⁺)＝10^—5 mol/L，c(OH^-)=10^—4 mol/L,
Va/Vb= c(OH^-)/c(H⁺)＞1，不合题意.因此假设是不能成立的。
（3）根据Va/Vb= c(OH^-)/c(H⁺)可知，Va/Vb= 10^（a+b-14）<1 ，故（a+b－14）<0。由于a=0.5b,因此3a<14，a<14/3，pH=b=2a>7，所以3.5<a<14/3。