Question

某化学学习小组为研究HA、HB和MOH的酸碱性的相对强弱,设计以下实验:常温下将pH=2的两种酸溶液HA、HB和pH=12的MOH碱溶液各1 mL,分别加水稀释到1 000 mL,其pH的变化与溶液体积的关系如图,根据所给的数据,请回答下列问题:

(1)HA为         酸,HB为         酸(填“强”或“弱”)。

(2)若c=9,则稀释后的三种溶液中,由水电离的氢离子浓度的大小顺序为         (用酸、碱化学式表示)。

(3)若c=9,将稀释后的HA溶液和MOH溶液取等体积混合,则所得溶液中c(A^-)与c(M⁺)的大小关系为c(A^-)      (填“大于”、“小于”或“等于”)c(M⁺)。

(4)若b+c=14,则MOH为      碱(填“强”或“弱”)。将稀释后的HB溶液和MOH溶液取等体积混合,所得混合溶液的pH      7(填“大于”、“小于”或“等于”)。

Answer

(1)强 弱 (2)MOH=HA＞HB

(3)等于 (4)弱 等于

【解析】(1)pH相同的两种酸稀释相同的倍数,弱酸的pH变化小,由图可知pH=2的酸溶液稀释1 000倍,HA的pH=5,则HA是强酸,而HB溶液稀释后pH＜5,则HB是弱酸。

(2)若c=9,则MOH是强碱,则溶液中由水电离出的c(H+)=10-9 mol/L,而HA溶液pH=5,c(H+)=10-5 mol/L,则c(OH-)=c(H+)水电离= mol/L=10-9 mol/L,因HB溶液pH＜5,则c(H+)＞10-5 mol·L-1,溶液中水电离出的=c(OH-)＜10-9 mol/L,则由水电离的c(H+)大小顺序为MOH=HA＞HB。

(3)若c=9,相当于强酸HA溶液和强碱MOH溶液等体积等浓度混合,两者恰好完全反应,则pH=7,即c(H+)=c(OH-),再根据电荷守恒可知,c(H+)+c(M+)=c(OH-)+c(A-)可得出c(A-)=c(M+)。

(4)若b+c=14,而b＜5,则c＞9,可判断MOH为弱碱,又因稀释前HB溶液中c(H+)=10-2 mol·L-1,稀释后HB溶液中c(H+)=10-b mol·L-1,而稀释前MOH溶液中c(OH-)=10-2 mol·L-1,稀释后MOH溶液中c(OH-)=10-14+c mol·L-1=10-b mol·L-1,故两者稀释前后,c(H+)与c(OH-)分别对应相等,据此可知:HB与MOH的强弱相当,故两溶液混合相当于等体积等浓度等电离程度的HB与MOH混合,两者恰好完全反应生成MB,且M+与B-的水解程度相同,故所得混合溶液pH=7。