单选题
将PH=3与PH=1的两种电解质溶液等体积混合后,溶液的PH值为()。
A
0.3
B
2
C
1.3
D
1.5
E
2.3
答案解析
正确答案:C
解析:
### 一、题目解析
题干:将 pH=3 与 pH=1 的两种电解质溶液等体积混合后,溶液的 pH 值为( )。
选项:
A. 0.3
B. 2
C. 1.3
D. 1.5
E. 2.3
正确答案:**C**
---
### 二、解题思路
#### 1. 理解 pH 的定义
pH 是溶液中氢离子浓度的负对数:
$$
\text{pH} = -\log_{10}[\text{H}^+]
$$
因此,可以通过 pH 反推出 [H⁺]:
- pH = 3 → [H⁺] = $10^{-3}$ mol/L
- pH = 1 → [H⁺] = $10^{-1}$ mol/L
#### 2. 等体积混合后的 [H⁺]
设两种溶液各取 1 L,混合后总体积为 2 L。
混合后的总 H⁺ 物质的量为:
$$
n_{\text{H}^+} = 10^{-3} + 10^{-1} = 0.001 + 0.1 = 0.101 \text{ mol}
$$
混合后溶液的 [H⁺] 为:
$$
[\text{H}^+] = \frac{0.101}{2} = 0.0505 \text{ mol/L}
$$
#### 3. 计算混合后的 pH
$$
\text{pH} = -\log_{10}(0.0505) ≈ 1.296
$$
四舍五入后约为 **1.3**,因此正确答案是:
**C. 1.3**
---
### 三、核心知识点讲解
#### 1. pH 的定义与计算
pH 是衡量溶液酸碱性强弱的重要指标,其本质是反映溶液中氢离子(H⁺)浓度的大小。pH 越小,酸性越强。
#### 2. 强酸溶液混合时的 pH 计算
当两种强酸溶液等体积混合时,不能直接取 pH 的平均值,而应先计算各自的 [H⁺],再求混合后的平均 [H⁺],最后再计算 pH。
#### 3. 对数运算在 pH 计算中的应用
由于 pH 是对数尺度,因此在进行混合计算时,必须使用线性浓度进行加减,再转换为 pH,不能直接对 pH 值进行加减运算。
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### 四、常见误区提醒
- 错误地认为 pH=3 和 pH=1 混合后 pH 就是 (3 + 1)/2 = 2,这是对对数尺度的误解。
- 忽略了体积相等的条件,没有进行正确的浓度加权平均。
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### 五、总结
本题考查了 pH 的基本定义、氢离子浓度的加权平均计算以及对数运算的应用。掌握这些基础知识是解决此类问题的关键。正确答案为 **C. 1.3**。
相关知识点:
PH3与1混合后PH值为1.3
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