Question

已知某溫度下，K_W=1×10^-13．A為酸溶液，其pH=a；B為堿溶液，其pH=b．
（1）若A為強(qiáng)酸，B為強(qiáng)堿，且a+b=13，兩者等體積混合后，溶液的pH=

6.5

；若此時(shí)溶液中堿的陽(yáng)離子濃度大于酸根陰離子濃度，其原因可能是（用文字表述）

酸是多元強(qiáng)酸，堿是一元強(qiáng)堿

．
（2）若A為強(qiáng)酸，B為強(qiáng)堿，二者按體積比為1：10混合后溶液顯中性，則a+b=

12

．
（3）若A的化學(xué)式為HR，B的化學(xué)式為MOH，且a+b=13，兩者等體積混合后溶液顯堿性．則混合溶液中必定有一種離子能發(fā)生水解，該水解反應(yīng)的離子方程式 為

M⁺+H₂OMOH+H⁺

．
（4）在（3）的混合溶液中，微粒濃度大小關(guān)系一定正確的是

④⑤

（填序號(hào)）．
①c（MOH）＞c（M⁺）＞C（R^-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）
②c（HR）＞c（M⁺）＞c（R^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
③c（R^-）＞c（M⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）   
④c（M⁺）＞c（R^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
⑤c（M⁺）+c（H⁺）=c（R^-）+c（OH^-）     
⑥c（MOH）=c（H⁺）-c（OH^-）

Answer 1

分析：解答該題須知：①25℃時(shí)，pH之和為14的酸、堿溶液等體積混合，誰(shuí)弱顯誰(shuí)性，無(wú)弱顯中性（原因是：二者反應(yīng)后，弱者有大量剩余，所以弱者電離顯性），可將此規(guī)律遷移到該題中；②由于題給溫度下K_W=1×10^-13，故中性溶液的pH=6.5．
（1）根據(jù)pH之和為13的酸、堿溶液等體積混合，誰(shuí)弱顯誰(shuí)性，無(wú)弱顯中性判斷；
（2）設(shè)酸、堿溶液的體積分別是1L、10L，根據(jù)題意可得：10^-amol/L×1L=10^b-13mol/L×10L，以此計(jì)算；
（3）根據(jù)“pH之和為13的酸、堿溶液等體積混合，誰(shuí)弱顯誰(shuí)性，無(wú)弱顯中性”可判斷MOH一定是弱堿，則M⁺離子一定能發(fā)生水解；
（4）從鹽類(lèi)的水解以及電荷守恒角度分析，注意（3）中兩者等體積混合后溶液顯堿性的信息．

解答：解：由①25℃時(shí)，pH之和為14的酸、堿溶液等體積混合，誰(shuí)弱顯誰(shuí)性，無(wú)弱顯中性（原因是：二者反應(yīng)后，弱者有大量剩余，所以弱者電離顯性），可將此規(guī)律遷移到該題中；
②由于題給溫度下K_W=1×10^-13，故中性溶液的pH=6.5．
（1）將25℃的規(guī)律遷移過(guò)來(lái)，即可知該溫度下：pH之和為13的酸、堿溶液等體積混合，誰(shuí)弱顯誰(shuí)性，無(wú)弱顯中性．本題中“A為強(qiáng)酸，B為強(qiáng)堿”，故混合溶液呈中性，pH=6.5，
由于溶液呈中性，故c（H⁺）=c（OH^-），若A為一元酸，B為一元堿，結(jié)合電荷守恒可知，酸的陰離子濃度等于堿的陽(yáng)離子濃度．若酸是n（n≠1）元強(qiáng)酸而堿為一元強(qiáng)堿，則其電荷守恒關(guān)系式中，堿的陽(yáng)離子濃度等于酸的陰離子濃度的n倍，所以堿的陽(yáng)離子濃度大于酸的陰離子濃度，
故答案為：6.5； 酸是多元強(qiáng)酸，堿是一元強(qiáng)堿；
（2）設(shè)酸、堿溶液的體積分別是1L、10L，根據(jù)題意可得：10^-amol/L×1L=10^b-13mol/L×10L，整理得：a+b=12，故答案為：12；
（3）由于混合溶液呈堿性，根據(jù)“pH之和為13的酸、堿溶液等體積混合，誰(shuí)弱顯誰(shuí)性，無(wú)弱顯中性”可判斷MOH一定是弱堿，則M⁺離子一定能發(fā)生水解．需要注意的是：HR是強(qiáng)酸還是弱酸無(wú)法確定，只能判斷出HR一定比MOH強(qiáng)．該水解反應(yīng)的離子方程式為M⁺+H₂OMOH+H⁺，故答案為：M⁺+H₂OMOH+H⁺；
（4）易判斷⑤是正確的電荷守恒關(guān)系式，
由于溶液呈堿性，故c（OH^-）＞c（H⁺），排除①、③，
根據(jù)c（OH^-）＞c（H⁺）和c（M⁺）+c（H⁺）=c（R^-）+c（OH^-）可得c（M⁺）＞c（R^-），
由于OH^-和H⁺均來(lái)自于弱電解質(zhì)的電離，其濃度應(yīng)該很小，故c（M⁺）＞c（R^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），即④正確．若HR是強(qiáng)酸，此時(shí)溶液中不再有HR分子，此時(shí)②即是錯(cuò)誤的，
由于（3）的混合溶液中MOH有大量剩余，即c（MOH）＞0，若⑥正確，則c（H⁺）＞c（OH^-），這與題意“溶液呈堿性”不符，故⑥是錯(cuò)誤的，
故答案為：④⑤．

點(diǎn)評(píng)：本題考查酸堿混合的計(jì)算，題目難度中等，本題易錯(cuò)點(diǎn)為（4），注意溶液離子濃度大小比較的方法，尤其注意解答該題須知：①25℃時(shí)，pH之和為14的酸、堿溶液等體積混合，誰(shuí)弱顯誰(shuí)性，無(wú)弱顯中性（原因是：二者反應(yīng)后，弱者有大量剩余，所以弱者電離顯性）．可將此規(guī)律遷移到該題中．②由于題給溫度下K_W=1×10^-13，故中性溶液的pH=6.5．