题目
某混合溶液含有 0.10 mol⋅L−1 HCl，2.0×10−4 mol⋅L−1 NaHSO4 和 2.0×10−6 mol⋅L−1 HAc 计算：此混合溶液的 (pH) 值；加入等体积 0.10 mol⋅L−1 NaOH 溶液后，溶液的 (pH) 值。
某混合溶液含有 $0.10$ ， 和 计算：
此混合溶液的 $\text{pH}$ 值；
加入等体积 $0.10$ 溶液后，溶液的 $\text{pH}$ 值。
题目解答
答案
- (1)
$1.00$
- (2)
$4.00$
解析
步骤 1：计算混合溶液的 $\text{pH}$ 值
混合溶液中存在三种酸：HCl、NaHSO4 和 HAc。其中，HCl 是强酸，NaHSO4 在水中会完全电离为 Na+ 和 HSO4-，HSO4- 会进一步电离为 H+ 和 SO4^2-，HAc 是弱酸。由于 HCl 和 NaHSO4 都是强酸或强酸盐，它们在水中完全电离，因此溶液中的 H+ 浓度主要由这两种物质贡献。HAc 的贡献可以忽略不计，因为它的浓度远低于 HCl 和 NaHSO4。
步骤 2：计算加入等体积 $0.10$ mol⋅L−1 NaOH 溶液后的 $\text{pH}$ 值
加入等体积的 $0.10$ mol⋅L−1 NaOH 溶液后，NaOH 会与 HCl 和 NaHSO4 反应，中和掉部分 H+。由于 HCl 和 NaHSO4 的浓度都为 $0.10$ mol⋅L−1，加入等体积的 $0.10$ mol⋅L−1 NaOH 溶液后，HCl 和 NaHSO4 都会被完全中和。此时，溶液中主要的酸性物质为 HAc，其浓度为 $2.0×10^{-6}$ mol⋅L−1。由于 HAc 是弱酸，其电离程度很小，因此溶液中的 H+ 浓度主要由 HAc 的电离贡献。
混合溶液中存在三种酸：HCl、NaHSO4 和 HAc。其中，HCl 是强酸，NaHSO4 在水中会完全电离为 Na+ 和 HSO4-，HSO4- 会进一步电离为 H+ 和 SO4^2-，HAc 是弱酸。由于 HCl 和 NaHSO4 都是强酸或强酸盐，它们在水中完全电离，因此溶液中的 H+ 浓度主要由这两种物质贡献。HAc 的贡献可以忽略不计，因为它的浓度远低于 HCl 和 NaHSO4。
步骤 2：计算加入等体积 $0.10$ mol⋅L−1 NaOH 溶液后的 $\text{pH}$ 值
加入等体积的 $0.10$ mol⋅L−1 NaOH 溶液后，NaOH 会与 HCl 和 NaHSO4 反应，中和掉部分 H+。由于 HCl 和 NaHSO4 的浓度都为 $0.10$ mol⋅L−1，加入等体积的 $0.10$ mol⋅L−1 NaOH 溶液后，HCl 和 NaHSO4 都会被完全中和。此时，溶液中主要的酸性物质为 HAc，其浓度为 $2.0×10^{-6}$ mol⋅L−1。由于 HAc 是弱酸，其电离程度很小，因此溶液中的 H+ 浓度主要由 HAc 的电离贡献。