985、1LpH=6和lLpH=8的盐水溶液混合后其溶液的[H+]等于( )

这是一道关于溶液混合后 pH 值计算的化学题。我们需要计算两种不同 pH 值的盐水溶液等体积混合后的氢离子浓度 $[H^+]$。 ### 1. 理解题目条件 * **溶液 1**：体积 $V_1 = 1 \text{ L}$，$\text{pH}_1 = 6$。 * **溶液 2**：体积 $V_2 = 1 \text{ L}$，$\text{pH}_2 = 8$。 * **溶质性质**：题目指出是“盐水溶液”。在中学化学语境下，通常指强酸强碱盐（如 NaCl），其水溶液呈中性，或者这里的“盐水”仅指含有电解质的水溶液背景，主要考察的是 $H^+$ 和 $OH^-$ 的中和反应。由于 pH 分别为 6 和 8，偏离中性（pH=7）不远，且没有提及弱酸弱碱，我们默认这是强酸性/碱性环境下的简单混合，或者更准确地说，是水溶液中 $H^+$ 和 $OH^-$ 的平衡计算。 *注意：严格来说，pH=6 的溶液显酸性，pH=8 的溶液显碱性。混合时，$H^+$ 和 $OH^-$ 会发生中和反应。* ### 2. 计算各溶液中的离子浓度 根据 $\text{pH} = -\lg[H^+]$ 和 $K_w = [H^+][OH^-] = 10^{-14}$ (常温下)： **对于溶液 1 (pH = 6):** * $[H^+]_1 = 10^{-6} \text{ mol/L}$ * $[OH^-]_1 = \frac{10^{-14}}{10^{-6}} = 10^{-8} \text{ mol/L}$ **对于溶液 2 (pH = 8):** * $[H^+]_2 = 10^{-8} \text{ mol/L}$ * $[OH^-]_2 = \frac{10^{-14}}{10^{-8}} = 10^{-6} \text{ mol/L}$ ### 3. 分析混合过程 当两溶液混合时，溶液 1 中的 $H^+$ 会与溶液 2 中的 $OH^-$ 发生中和反应： $$ H^+ + OH^- \rightarrow H_2O $$ 我们需要比较混合前 $H^+$ 和 $OH^-$ 的物质的量（摩尔数），看谁过量。 * **溶液 1 中 $H^+$ 的物质的量**: $$ n(H^+) = [H^+]_1 \times V_1 = 10^{-6} \text{ mol/L} \times 1 \text{ L} = 10^{-6} \text{ mol} $$ * **溶液 2 中 $OH^-$ 的物质的量**: $$ n(OH^-) = [OH^-]_2 \times V_2 = 10^{-6} \text{ mol/L} \times 1 \text{ L} = 10^{-6} \text{ mol} $$ ### 4. 判断反应结果 可以看到： $$ n(H^+)_{\text{来自溶液1}} = 10^{-6} \text{ mol} $$ $$ n(OH^-)_{\text{来自溶液2}} = 10^{-6} \text{ mol} $$ 两者物质的量**完全相等**。这意味着酸提供的 $H^+$ 和碱提供的 $OH^-$ 恰好完全中和。 此外，我们还要考虑溶液自身微量的离子，但在 $10^{-6}$ 数量级面前，pH=6 溶液中的 $OH^-$ ($10^{-8}$ mol) 和 pH=8 溶液中的 $H^+$ ($10^{-8}$ mol) 数量极少，对最终平衡的影响可以忽略不计，或者说，既然主要的 $H^+$ 和 $OH^-$ 已经恰好抵消，溶液将恢复到水的电离平衡状态。 ### 5. 得出结论 当强酸性的 $H^+$ 与强碱性的 $OH^-$ 等物质的量完全中和后，溶液呈**中性**。 在常温下，中性溶液的： * $\text{pH} = 7$ * $[H^+] = 10^{-7} \text{ mol/L}$ ### 6. 选项分析 * A. $10^{-7}$：正确，对应 pH=7。 * B. $10^{-6}$：错误，这是混合前酸性溶液的浓度。 * C. $10^{-8}$：错误，这是混合前碱性溶液的 $H^+$ 浓度。 * D. $10^{-7.5}$：错误，这是直接对 pH 值求平均 $(6+8)/2 = 7$ 后对应的浓度吗？不，$\text{pH}=7.5$ 对应 $10^{-7.5}$。有些同学可能会错误地认为 pH 可以直接算术平均，即 $\frac{6+8}{2}=7$，然后得出 pH=7。虽然这里巧合地得出了 pH=7，但逻辑必须是基于离子中和。如果直接平均 pH 值得到 7，那么 $[H^+]$ 就是 $10^{-7}$。选项 D 是干扰项，可能源于错误的对数运算直觉。 **最终答案是 A。** --- ### 总结解析 1. 算出 pH=6 溶液中 $n(H^+) = 10^{-6} \text{ mol}$。 2. 算出 pH=8 溶液中 $n(OH^-) = 10^{-6} \text{ mol}$。 3. 两者等体积混合，$H^+$ 与 $OH^-$ 恰好完全中和。 4. 溶液呈中性，常温下 $[H^+] = 10^{-7} \text{ mol/L}$。 故选择 **A**。