Question

弱酸HY溶液的pH＝3，弱酸HZ溶液的pH＝4，兩者濃度相近，將兩溶液等體積混合后的pH范圍是

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
【錯(cuò)解分析】求兩種弱酸溶液等體積混合的pH值，應(yīng)該說(shuō)超出現(xiàn)行教材的范圍。但是求其pH值范圍，應(yīng)該說(shuō)學(xué)生的能力還是能夠達(dá)到的，關(guān)鍵是如何處理。若簡(jiǎn)單視為3和4的平均值，將得到B，C選項(xiàng)的錯(cuò)誤結(jié)論。若按下式計(jì)算：

pH=4～lg5.5＜3.3
因此選擇了A選項(xiàng)。其結(jié)論是對(duì)的，但推理存在問(wèn)題。因?yàn)閮煞N弱酸等體積混合時(shí)，存在著弱酸的電離平衡，不能簡(jiǎn)單地將已電離的氫離子來(lái)求混合溶液的氫離子濃度，進(jìn)而求混合液的pH值。
【正解】實(shí)際上題目給了一定信息，兩者濃度相近，弱酸HY的氫離子濃度比弱酸HZ的氫離子濃度大10倍，由此可知HY的酸性比HZ的強(qiáng)很多。因此兩溶液等體積混合時(shí)，可視為在弱酸HY的溶液中加入等體積的水（先將HZ溶液看作水），根據(jù)以下計(jì)算：
設(shè)：弱酸HY的濃度為C，電離度為a₁

[H⁺]＝Ca₁＝10^-3mol·L^-1
當(dāng)加入等體積水后，HY的濃度變?yōu)?.5C，電離度為a₂（比a₁稍大），
[H⁺]=0.5Ca₂＞0.5Ca₁＝0.5×10^-3mol·L^-1
再考慮HZ電離一定量的氫離子，因此混合溶液的氫離子濃度是比0.5×10^-3mol·L^-1稍大的值，其pH值小于-lg0.5×10^-3（約為3.3），得出混合溶液的pH范圍是：3.0～3.3。