将pH=1的盐酸平均分成两份,一份加入适量水,另一份加...
【答案】C
【答案解析】试题分析:盐酸的pH=1,升高1后pH=2,说明溶液中氢离子的浓度为C(H+)=1×10-2
mol·L-1。设加水的体积为V1L,盐酸的体积都为VL,则加水后的氢离子浓度为C(H+)=1×10-2
mol·L-1=0.1mol/L×VL/(V+V1),解得V1=9V;设加入氢氧化钠的体积为V2,则加入氢氧化钠后溶液的C(H+)=1×10-2
mol·L-1=(0.1mol/L×VL-0.1mol/L×V2L)/(V+V2),解得V2=9/11V,所以V1:V2=9V:9/11V=11,答案选C。
考点:考查酸碱混合与溶液稀释的计算
pH升高了1,即氢离子浓度由0.1摩尔每升变成0.01摩尔每升。设分成两份的溶液体积均为V,则:
若加水,则需加水稀释后溶液体积为10V,即加9V体积水;
若加等浓度的NaOH体积为W,则溶液中氢离子的物质的量:0.1V-0.1W=0.01(V+W),可得所加NaOH体积为W=9/11V;
所以加入水与NaOH体积为比为9/(9/11)=11
加水,
0.1V/(V+V1)=0.01mol/L V1=9V
加NaOH,
(0.1V-0.1V2)/(V+V2)=0.01mol/L V2=9V/11
由上述二式得:V1:V2=11:1
水与氢氧化钠溶液的体积比为11:1
另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液后,pH也升高了1.可设碱液体积x.依题意可列出下列等式:10^-1mol/L×1L-10^-1mol/L×xL=10^-1mol/L×(1+x)L,解得x=9/11,所以加入的水与氢氧化钠溶液的体积比为9:9/11=11:1
两份盐酸,令其体积均为1 L
pH=1,c(HCl)= 0.1 mol/L;pH=2,c'(HCl)= 0.01 mol/L
n1(HCl)= n2(HCl)= 0.1 mol
V1'(HCl)= n1(HCl)/ c'(HCl)= 10 L
可求出V(H2O)= V1'(HCl)- 1 L = 9 L
H+ + OH- === H2O,HCl~NaOH;
V2'(HCl)= 1 L + V(NaOH)
根据HCl的物质的量列出方程:
[ 1 + V(NaOH)] · 0.01 = 0.1 [ 1 - V(NaOH)]
解得 V(NaOH)= 9/11 L
水体积与NaOH体积相差11倍
令原每份盐酸的体积为V,
pH=1的盐酸的物质的量浓度为10的-1次方(即0.1)mol/L,pH=2的盐酸的物质的量浓度为10的-2次方(即0.01)mol/L。可见加入纯水的量为9V,
假设加入氢氧化钠的体积为V',根据题意,中和的盐酸亦为V',所以剩余盐酸的体积为(V-V'),则可知:
0.01=[0.1(V-V') / (V+V')]
解得V' = (9/11)V
所以,加水与加氢氧化钠的体积比为:
9V : (9/11)V = 11:1
设溶液为1升,则含0.1摩尔盐酸,当PH=2时,盐酸为0.2摩尔/升
0.1/(1+V水)=0.2 V水=9升
NaOH与盐酸1:1反应,设反应掉NaOH X摩尔
(0.1-X)/1=0.2X=0.09摩尔
因为NaOH溶液也是0.1摩尔/升,所以NaOH溶液为0.9升
水和氢氧化钠的体积比=10:1