Question

19．（1）室溫下，將0.15mol•L^-1稀硫酸V₁ mL與0.1mol•L^-1 NaOH溶液V₂ mL混合，所得溶液的pH為1，則V₁：V₂=1：1．（溶液體積變化忽略不計）
（2）室溫下，某水溶液中存在的離子有：Na⁺、A^-、H⁺、OH^-，根據題意，回答下列問題：
①若由0.1mol•L^-1 HA溶液與0.1mol•L^-1 NaOH溶液等體積混合而得，則溶液的pH≥7．
②若溶液pH＞7，則c（Na⁺）＞c（A^-），理由是根據電荷守恒，c（H⁺）+c（Na⁺）=c（OH^-）+c（A^-），由于c（OH^-）＞c（H⁺），故c（Na⁺）＞c（A^-）．
③若溶液由pH=3的HA溶液V₁ mL與pH=11的NaOH溶液V₂ mL混合而得，則下列說法正確的是AD（填選項代號）．
A．若反應后溶液呈中性，則c（H⁺）+c（OH^-）=2×10^-7 mol•L^-1
B．若V₁=V₂，反應后溶液的pH一定等于7
C．若反應后溶液呈酸性，則V₁一定大于V₂
D．若反應后溶液呈堿性，則V₁一定小于V₂．

Answer 1

分析 （1）pH=1的混合溶液中c（H⁺）=0.1mol/L，混合溶液中c（H⁺）=$\frac{0.15×2×{V}_{1}-0.1×{V}_{2}}{{V}_{1}+{V}_{2}}$mol/L=0.1mol/L，據此計算V₁：V₂；
（2）①若由0.1mol•L^-1 HA溶液與0.1mol•L^-1 NaOH溶液等體積混合而得，如果HA是弱酸，二者恰好反應生成強堿弱酸鹽，溶液呈堿性，如果酸是強酸，二者恰好反應生成強酸強堿鹽，溶液呈中性；
②若溶液pH＞7，說明c（H⁺）＜c（OH^-），根據電荷守恒判斷c（Na⁺）、c（A^-）相對大小；
③若溶液由pH=3的HA溶液V₁ mL與pH=11的NaOH溶液V₂ mL混合而得，
A．若反應后溶液呈中性，則HA是強酸，室溫下，溶液中c（H⁺）=c（OH^-）=1×10^-7 mol•L^-1；
B．若V₁=V₂，如果酸是強酸，混合溶液呈中性，如果酸是弱酸，混合溶液呈酸性；
C．若反應后溶液呈酸性，則溶液可能是酸和鹽溶液；
D．如果溶液呈堿性，則溶液可能是堿和鹽溶液，也可能只是鹽溶液．

解答 解：（1）pH=1的混合溶液中c（H⁺）=0.1mol/L，混合溶液中c（H⁺）=$\frac{0.15×2×{V}_{1}-0.1×{V}_{2}}{{V}_{1}+{V}_{2}}$mol/L=0.1mol/L，V₁：V₂=1：1，故答案為：1：1；　
（2）①若由0.1mol•L^-1 HA溶液與0.1mol•L^-1 NaOH溶液等體積混合而得，如果HA是弱酸，二者恰好反應生成強堿弱酸鹽，溶液呈堿性，則pH＞7，如果酸是強酸，二者恰好反應生成強酸強堿鹽，溶液呈中性，所以pH=7，
故答案為：≥；
②若溶液pH＞7，說明c（H⁺）＜c（OH^-），根據電荷守恒得c（Na⁺）＞c（A^-），
故答案為：＞；根據電荷守恒，c（H⁺）+c（Na⁺）=c（OH^-）+c（A^-），由于c（OH^-）＞c（H⁺），故c（Na⁺）＞c（A^-）；
③A．若混合溶液呈中性，則溶液M中c（H⁺）=c（OH^-）=2×10^-7 mol•L^-1，所以溶液M中c（H⁺）+c（OH^-）=2×10^-7 mol•L^-1，故正確；
B．如果二者體積相等，如果酸是強酸，則混合溶液呈中性，如果酸是弱酸，則混合溶液呈酸性，故錯誤；
C．如果溶液呈酸性，則溶液是酸和鹽溶液，酸是弱酸，酸濃度大于氫氧化鈉濃度，所以V₁不一定大于V₂，故錯誤；
D．如果溶液呈堿性，則溶液可能是堿和鹽溶液，也可能只是鹽溶液，則V₁一定小于V₂，故正確；
故選AD．

點評 本題考查酸堿混合溶液定性判斷，為高頻考點，涉及離子濃度大小比較、pH的簡單計算，側重考查學生分析判斷及計算能力，難點是（2）③中根據溶液酸堿性確定溶液體積相對大小，題目難度中等．