1.为简单起见,假定混合所得的溶液体积是强酸与强碱的体积之和.设混合所得的溶液的体积为1升,强酸与强碱的体积分别为a和b升,则
a+b=1(1)
混合所得的溶液PH=11,[H+]=10^(-11)mol/L,
[OH-]=10^(-14)/10^(-11)=0.001mol/L
[OH-]物质的量为:0.001*1=0.001mol
PH=2的强酸pH=2,[H+]=10^(-2)=0.01mol/L
H+物质的量为:0.01amol
PH=13的强碱pH=13,[H+]=10^(-13)mol/L
[OH-]=10^(-14)/10^(-13)=0.1mol/L
OH-物质的量为:0.1bmol
中和后剩下的OH-物质的量为:0.1b-0.01a
0.1b-0.01a=0.001(2)
结合(1)(2),解得:
a=0.9,b=0.1
a:b=9:1
2.算法与1类似.
(a)各取500mL
PH=4的盐酸中H+物质的量:
10^(-4)*0.5=5*10^(-5)mol
PH=10的KOH中[OH-]=10^(14)/10^(-10)=10^(-4)mol/L
OH-物质的量:10^(-4)*0.5=5*10^(-5)mol
二者相等,完全中和,pH=7
(b)体积之比11:9,取盐酸550mL,KOH溶液450mL.
PH=4的盐酸中H+物质的量:
10^(-4)*0.55=5.5*10^(-5)mol
PH=10的KOH中[OH-]=10^(14)/10^(-10)=10^(-4)mol/L
OH-物质的量:10^(-4)*0.45=4.5*10^(-5)mol
酸多于碱,中和后剩H+物质的量:
5.5*10^(-5)-4.5*10^(-5)=1.0*10^(-5)mol
[H+]=1.0*10^(-5)/1=1.0*10^(-5)mol/L
pH=5
(c)体积之比9:11,取盐酸450mL,KOH溶液550mL.
PH=4的盐酸中H+物质的量:
10^(-4)*0.45=4.5*10^(-5)mol
PH=10的KOH中[OH-]=10^(14)/10^(-10)=10^(-4)mol/L
OH-物质的量:10^(-4)*0.55=5.5*10^(-5)mol
碱多于酸,中和后剩OH-物质的量:
5.5*10^(-5)-4.5*10^(-5)=1.0*10^(-5)mol
[OH-]=1.0*10^(-5)/1=1.0*10^(-5)mol/L
[H+]=10^(-14)/1.0*10^(-5)=10^(-9)mol/L
pH=9
3.0.01摩尔每升的NAOH溶液:[OH-]=0.01mol/L
[H+]=10^(-14)/0.01=10^(-12)mol/L
0.0005摩尔每升Ba(OH)2溶液:[OH-]=0.0005*2=0.0010mol/L
[H+]=10^(-14)/0.001=10^(-11)mol/L
氢离子浓度的之比:10^(-12):10^(-11)=1:10
0.01摩尔每升的NAOH溶液中的氢离子浓度是0.0005摩尔每升Ba(OH)2溶液中氢离子浓度的1/10.