Question

4．（1）pH=3的鹽酸溶液稀釋到原來的10倍，pH=4；再稀釋100倍，pH=6．
（2）pH=11的氫氧化鈉溶液稀釋到原來的10倍，pH=10；再稀釋10倍，pH=9；再稀釋100倍，pH=7．
（3）pH=1的鹽酸溶液和pH=3的硫酸溶液等體積混合，pH=1.3．
（4）pH=9和pH=11的兩種氫氧化鈉溶液等體積混合，pH=10.7．
（5）pH=3的鹽酸溶液和pH=11的氫氧化鈉溶液澄體積混合，pH=7．
（6）pH=3的鹽酸溶液和pH=12的氫氧化鈉溶液體積比為999：101時，混合后pH=9．

Answer 1

分析 （1）pH=a的強酸稀釋至原來體積的10^b倍，則溶液pH=a+b（a+b＜7）；
（2）pH=c的強堿稀釋至原來體積的10^d倍，則溶液pH=c-d（c-d＜7）；
（3）酸溶液混合，先計算混合后溶液中氫離子的物質的量，再根據c=$\frac{n}{V}$計算氫離子的物質的量濃度，最后根據pH=-lgc（H⁺）計算出混合液的pH；
（4）先計算混合溶液中氫氧根離子濃度，再根據水的離子積常數計算氫離子濃度，從而得出溶液的pH；
（5）pH=3的鹽酸溶液和pH=11的氫氧化鈉溶液等體積混合后，兩者恰好完全反應；
（6）設所需的鹽酸的體積為xL，氫氧化鈉的體積為YL，根據混合后溶液pH=9，顯堿性，故應根據氫氧根的濃度來計算，

解答 解：（1）pH=a的強酸稀釋至原來體積的10^b倍，則溶液pH=a+b（a+b＜7），故pH=3的鹽酸溶液稀釋到原來的10倍，pH=4；再稀釋100倍，pH=6，
故答案為：4；6；
（2）pH=c的強堿稀釋至原來體積的10^d倍，則溶液pH=c-d（c-d＜7），故pH=11的氫氧化鈉溶液稀釋到原來的10倍，pH=10；再稀釋10倍，pH=9；再稀釋100倍，pH=7，故答案為：10；9；7；
（3）pH=1的鹽酸和pH=3的硫酸等體積混合后，設體積均為VL，
混合液中氫離子的物質的量為：n（H⁺）=VL×10^-1mol/L+VL×10^-3mol/L=0.101Vmol，
則混合溶液中氫離子濃度為：c（H⁺）=$\frac{0.101Vmol}{2VL}$=5.05×10^-2mol/L，
所以pH=-lg5.05×10^-2=2-lg5.5=1.3，故答案為：1.3；
（4）pH=9 和pH=11的兩種氫氧化鈉溶液中氫氧根離子濃度分別是10^-5 mol/L、10^-3mol/L，二者等體積混合，則混合溶液中氫氧根離子濃度=$\frac{1{0}^{-5}mol/L+1{0}^{-3}mol/L}{2}$=4.95mol/L，則混合溶液中氫離子濃度=$\frac{1{0}^{-14}}{4.95}$=2×10^-11 mol/L，則混合溶液的pH=11-0.3=10.7，
故答案為：10.7；
（5）pH=3的鹽酸溶液和pH=11的氫氧化鈉溶液等體積混合后，兩者恰好完全反應，反應后溶液顯中性，故pH=7，故答案為：7；
（6）設所需的鹽酸的體積為XL，氫氧化鈉的體積為YL，由于混合后溶液pH=9，顯堿性，根據混合后氫氧根的濃度c（OH^-）=10^-5mol/L=$\frac{1{0}^{-2}mol/L×YL-1{0}^{-3}mol/L×XL}{XL+YL}$，則可解得：X：Y=999：101，故答案為：999：101．

點評 本題考查強酸和強堿加水稀釋、酸酸混合、堿堿混合和酸堿混合的計算，解答本題的關鍵是把握K_w=c（OH^-）×c（H⁺）的計算，題目難度中等．