Question

弱酸HY溶液的pH＝3，弱酸HZ溶液的pH＝4，两者浓度相近，将两溶液等体积混合后的pH范围是

1. A.
   3.0～3.3
2. B.
   3.3～3.5
3. C.
   3.5～4.0
4. D.
   3.7～4.3

Answer 1

A
【错解分析】求两种弱酸溶液等体积混合的pH值，应该说超出现行教材的范围。但是求其pH值范围，应该说学生的能力还是能够达到的，关键是如何处理。若简单视为3和4的平均值，将得到B，C选项的错误结论。若按下式计算：

pH=4～lg5.5＜3.3
因此选择了A选项。其结论是对的，但推理存在问题。因为两种弱酸等体积混合时，存在着弱酸的电离平衡，不能简单地将已电离的氢离子来求混合溶液的氢离子浓度，进而求混合液的pH值。
【正解】实际上题目给了一定信息，两者浓度相近，弱酸HY的氢离子浓度比弱酸HZ的氢离子浓度大10倍，由此可知HY的酸性比HZ的强很多。因此两溶液等体积混合时，可视为在弱酸HY的溶液中加入等体积的水（先将HZ溶液看作水），根据以下计算：
设：弱酸HY的浓度为C，电离度为a₁

[H⁺]＝Ca₁＝10^-3mol·L^-1
当加入等体积水后，HY的浓度变为0.5C，电离度为a₂（比a₁稍大），
[H⁺]=0.5Ca₂＞0.5Ca₁＝0.5×10^-3mol·L^-1
再考虑HZ电离一定量的氢离子，因此混合溶液的氢离子浓度是比0.5×10^-3mol·L^-1稍大的值，其pH值小于-lg0.5×10^-3（约为3.3），得出混合溶液的pH范围是：3.0～3.3。