室温时,以下溶液等体积混合后,溶液的pH值是大于7、小于7、等于7还是无法判断?我们来进行逐一分析。
① 对于0.1 mol·L-1的盐酸溶液和pH=13的氢氧化钡溶液,由于盐酸和氢氧化钡都是强电解质,且盐酸的氢离子浓度与氢氧化钡的氢氧根离子浓度相等,等体积混合后,氢离子与氢氧根离子恰好完全中和,所以混合后溶液的pH=7。
② 对于0.1 mol·L-1的硫酸溶液和pH=13的氢氧化钠溶液,硫酸是二元强酸,其氢离子浓度是氢氧化钠的两倍。等体积混合后,硫酸过量,溶液呈酸性,所以pH小于7。
③ pH=1的盐酸溶液和0.1 mol·L-1的氨水溶液混合,由于氨水是弱碱,部分电离,所以混合后氨水会继续电离产生氢氧根离子,但氢离子仍然过量,溶液呈酸性,pH小于7。
④ pH=1的硫酸和0.1 mol·L-1某一元碱溶液混合,由于不知道该碱的强弱和具体浓度,所以无法判断混合后溶液的酸碱性,因此pH值无法确定。
⑤ pH=3的醋酸溶液和0.001 mol·L-1的氢氧化钠溶液混合,醋酸是弱酸,部分电离,而氢氧化钠是强碱。由于醋酸的浓度远大于氢氧化钠,所以醋酸过量,混合后溶液呈酸性,pH小于7。
⑥ pH=3的盐酸溶液和pH=11的氨水溶液混合,氨水是弱碱,部分电离。在混合过程中,氨水的电离程度大于盐酸的电离程度,所以混合后溶液呈碱性,pH大于7。
⑦ pH=3的硫酸溶液和pH=11的氢氧化钠溶液混合,氢离子和氢氧根离子恰好完全中和,所以混合后溶液的pH=7。
⑧ pH=3的某酸溶液和pH=11的氢氧化钠溶液混合,酸的强弱未知,所以混合后溶液的酸碱性无法判断,pH值无法确定。
⑨ pH=3的盐酸溶液和pH=11的某碱溶液混合,碱的强弱未知,所以混合后溶液的酸碱性无法判断,pH值无法确定。
⑩ pH=3的某酸溶液和pH=11的某碱溶液混合,酸的碱的强弱和具体浓度都未知,所以混合后溶液的酸碱性无法判断,pH值无法确定。
酸碱混合溶液pH的定性判断主要决定于[H+]与[OH-]的相对大小。提供酸碱的量不同直接影响混合后溶液的pH。当已知强酸或强碱溶液的pH时,c(H+)或c(OH-)与酸或碱的几元性无关;当已知强酸或强碱溶液的物质的量浓度时,c(H+)或c(OH-)则与酸或碱的几元性有关。对于弱酸或弱碱溶液,由于存在电离平衡,其浓度与氢离子或氢氧根离子的浓度关系复杂,需具体分析。