105. pH=2.0和 pH=4.0的两种溶液等体积混合后,pH值为( )。 [单选题] *

这道题目考察的是关于酸性溶液的pH值混合后的变化。我们来详细分析一下。
### 基本概念
**pH值**是衡量溶液酸碱性的指标。pH值的定义为溶液中氢离子浓度的负对数：
\[ \text{pH} = -\log [\text{H}^+] \]
其中，\([\text{H}^+]\) 是氢离子浓度。pH值越低，溶液越酸性，氢离子浓度越高。
### 题目分析
题目中有两个酸性溶液，一个pH=2.0，另一个pH=4.0，它们的体积相等。我们需要计算它们混合后的pH值。
首先，我们需要计算两个溶液中的氢离子浓度。
1. **计算氢离子浓度：**
- 对于pH=2.0的溶液：
\[ [\text{H}^+] = 10^{-2} \text{ mol/L} \]

- 对于pH=4.0的溶液：
\[ [\text{H}^+] = 10^{-4} \text{ mol/L} \]
2. **混合后的氢离子浓度：**
由于体积相等，我们可以取它们的氢离子浓度的平均值来近似计算。混合后，氢离子浓度是两个溶液氢离子浓度的平均值：

\[
[\text{H}^+]_{\text{mixed}} = \frac{10^{-2} + 10^{-4}}{2}
\]
计算时，我们先进行加法：

\[
10^{-2} + 10^{-4} = 0.01 + 0.0001 = 0.0101 \text{ mol/L}
\]
然后取平均值：
\[
[\text{H}^+]_{\text{mixed}} = \frac{0.0101}{2} = 0.00505 \text{ mol/L}
\]
3. **计算混合后溶液的pH值：**
使用pH值的定义计算混合后溶液的pH值：
\[
\text{pH}_{\text{mixed}} = -\log [\text{H}^+]_{\text{mixed}} = -\log (0.00505)
\]
这里，我们可以使用近似值来计算：
\[
-\log (0.00505) \approx 2.3
\]
### 联想与生动例子
想象一下你有两个酸性果汁，一个非常酸（pH=2.0）和一个稍微酸一点（pH=4.0）。如果你把它们等体积混合，结果你得到的是一个酸度介于两者之间的果汁。因为pH值是对数的，所以混合后的酸度会减少，但不会到达极端的pH值。
**总结：**
混合不同pH值的溶液时，pH值不会是简单的两者pH值的平均数，但我们可以通过氢离子浓度的平均来得到一个近似值。在本题中，正确的选择是B: 2.3。