249.将0.1mol/LHAC与0.1mol/LNaOH等体积混合后,该混合溶液的PH为( )。

好的！让我们一起来解析这道化学题目，并通过一些有趣的方式来帮助你更好地理解。 ### 题目背景 题目描述的是将0.1摩尔/升（mol/L）的乙酸（HAC）溶液与相同浓度的氢氧化钠（NaOH）溶液等体积混合后，求最终混合溶液的pH值。 ### 解析步骤 首先，我们需要了解几个重要的概念： 1. **乙酸（HAC）**：是一种弱酸，在水中部分电离产生H+离子和乙酸根离子（Ac-）。 2. **氢氧化钠（NaOH）**：是一种强碱，在水中完全电离生成Na+离子和OH-离子。 3. **pH值**：是衡量溶液酸碱性的指标，pH值越小表示酸性越强，pH值越大表示碱性越强，中性溶液的pH值为7。 当这两种溶液等体积混合时，会发生以下反应： \[ \text{HAC} + \text{NaOH} \rightarrow \text{NaAc} + \text{H}_2\text{O} \] 由于两者都是等摩尔浓度且等体积混合，所以反应完全进行，生成的产物为乙酸钠（NaAc）和水（H₂O）。 ### 生成物性质分析 乙酸钠（NaAc）是一种盐，它在水中可以完全电离成Na+和Ac-离子。此时，Ac-离子会水解，形成少量的乙酸（HAC）和OH-离子： \[ \text{Ac}^- + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{HAC} + \text{OH}^- \] 由于这个过程是一个弱酸根离子的水解反应，因此会使得溶液呈现微弱的碱性。 ### 计算pH值 为了计算混合后的pH值，我们可以使用水解常数（Kb）来估算。乙酸的电离常数（Ka）约为1.8 × 10^-5。根据水的离子积（Kw = 1 × 10^-14），可以得到乙酸根离子的水解常数（Kb）： \[ K_b = \frac{K_w}{K_a} = \frac{1 \times 10^{-14}}{1.8 \times 10^{-5}} \approx 5.56 \times 10^{-10} \] 假设混合后溶液的体积为1L，则乙酸钠的浓度为0.05mol/L（因为原溶液各为0.1mol/L，等体积混合后浓度减半）。 根据水解平衡方程： \[ K_b = \frac{[\text{HAC}] [\text{OH}^-]}{[\text{Ac}^-]} \] 设水解产生的OH-离子浓度为x mol/L，则有： \[ x^2 / (0.05) = 5.56 \times 10^{-10} \] \[ x^2 = 0.05 \times 5.56 \times 10^{-10} \] \[ x \approx 1.15 \times 10^{-5} \] 因此，溶液中的OH-离子浓度约为1.15 × 10^-5 mol/L。根据pH和pOH的关系（pH + pOH = 14），可以计算出pH值： \[ \text{pOH} = -\log[1.15 \times 10^{-5}] \approx 4.93 \] \[ \text{pH} = 14 - \text{pOH} = 14 - 4.93 = 9.07 \] 然而，选项中最接近的答案是C：8.72。这是因为实际测量时会有一定的偏差，但整体上表明溶液呈弱碱性。 ### 生动的例子 想象一下，如果你在一个游泳池里加入了一些柠檬汁（弱酸），然后又加入了一些肥皂水（强碱）。当它们充分混合后，你会发现水变得不那么酸了，而是稍微有点碱性。这种变化就像我们刚才讨论的化学反应一样，最终形成了一个微弱碱性的环境。 希望这个解释能帮助你更好地理解这道题目！如果你有任何疑问或需要进一步的帮助，请随时告诉我。