Question

2．在25℃时一元强酸与一元强碱混合，填写下列空白．
（1）若1体积的某强酸与10体积的某强碱混合后，溶液呈中性，则混合前，强酸的pH与强碱的pH之间满足的关系是pH₁+pH₂=13．
（2）若强酸与强碱的pH之和为13，混合后溶液呈中性，则两者体积之比为1：10．
（3）若强酸与强碱的pH之和为14，且等体积混合，则混合后溶液呈中性．

Answer 1

分析 （1）pH=-lgc（H⁺），25℃时，K_W=c（H⁺）•c（OH^-）=10^-7×10^-7=10^-14，设出酸溶液的pH为a，碱溶液的pH为b，根据该温度以及体积关系列式计算；
（2）设强酸溶液的pH为a，体积为V₁，碱溶液的pH为b，体积为V₂，常温下，PH=a的强酸溶液中氢离子浓度为10^-a mol/L，PH=b的强碱溶液中氢氧根离子浓度为10 ^b-14 mol/L，混合溶液呈中性，说明酸中氢离子的物质的量等于碱中氢氧根离子的物质的量；
（3）设强酸溶液的pH为a，碱溶液的pH为b，a+b=14，等体积混合，根据混合后氢离子、氢氧根离子的物质的量的相对大小判断溶液的酸碱性；

解答 解：（1）设强酸溶液的pH为a，体积为V，pH=-lgc（H⁺），溶液中氢离子浓度为：10^-amol/L；碱溶液的pH为b，体积为10V，溶液中氢氧根离子的浓度为：c（OH^-）=10^-（14-b）mol/L，混合后溶液呈中性，则满足溶液中氢离子的物质的量大于氢氧根离子的物质的量，即10^-amol/L×VL=10^-（14-b）mol/L×10VL，
解得：-a=b-13，a+b=13，即pH₁+pH₂=13，
故答案为：pH₁+pH₂=13；
（2）常温下，PH=a的强酸溶液中氢离子浓度为10^-a mol/L，PH=b的强碱溶液中氢氧根离子浓度为10 ^b-14 mol/L，混合溶液呈中性，说明酸中氢离子的物质的量等于碱中氢氧根离子的物质的量，所以V₁×10^-a=V₂×10 ^b-14，a+b=13，解得：V₁：V₂=1：10，
故答案为：1：10；
（3）常温下，PH=a的强酸溶液中氢离子浓度为10^-a mol/L，PH=b的强碱溶液中氢氧根离子浓度为10 ^b-14 mol/L，a+b=14，氢氧根离子浓度为10 ^b-14 mol/L=10^-amol/L，等体积混合，设体积为V，则10^-amol/L×VL=10^-（14-b）mol/L×VL，混合后溶液呈中性，
故答案为：中；

点评 本题考查了酸碱混合溶液定性判断，明确溶液的pH与氢离子、氢氧根离子浓度的关系是解本题关键，题目难度中等．