化学自习室移动版

题目：将pH=3的HCl和pH=3的CH₃COOH等体积混合时，所得溶液的pH是( )

A. 3        B. 4        C.小于3       D.大于3 

一、试题的源 

人教版化学(试验修订本•必修加选修)第二册P₇₈选择题第2题：下列物质中，加入10mL HCl溶液时，其pH不会改变的的是(      ) 

A. 20mL 同一浓度的HCl溶液         B. 20mL NH₄Cl溶液                 C. 10mL 水       D. 10mL 稀NaOH溶液 

依题意，选A。因HCl为强电解质，溶液中不存在离平衡，混合前二溶液中H^＋相同，故pH不会改变。

二、试题的解 

现题目换成强酸和弱酸混合，情况又会怎样呢？pH=3的HCl和pH=3的CH₃COOH等体积混合，若平衡CH₃COOH H^＋ ＋CH₃COO^-右移，混合溶液的pH小于3，若平衡左移，pH大于3，若平衡不移动，pH等于3，下面进行具体分析。因为HCl和CH₃COOH溶液的pH都是3，溶液中的H^＋浓度都是0.001mol/L，混合后，溶液浓度变为原来的1/2。

设CH₃COOH的原浓度为c  mol/L 。

                                 CH₃COOH   H^＋ ＋ CH₃COO^-

原平衡浓度(mol/L)  c—0. 001             0.001         0.001 

混合后初始浓度(mol/L) (c—0.001)/2  0.001/2＋0. 001/2=0. 001     0.001/2 

我们知道，化学平衡体系中的固体或纯液体，因为其浓度为定值，对化学平衡没有影响。如对m(g)n(s)+ p(g)，将m(和)P的浓度改变相同的倍数，则平衡不移动。那么将pH=3的HCl和pH=3的CH₃COOH等体积混合，平衡体系CH₃COOH H^＋ ＋ CH₃COO^-中，H^＋浓度仍为0.001mol/L，没有变化，在这种情况下，可以把H^＋看作化学平衡中的固体或纯液体，对平衡移动没有贡献。而CH₃COOH和CH₃COO^-的浓度都变为原浓度的1/2，改变倍数相同，所以平衡CH₃COOH ⇔H^＋ ＋ CH₃COO^-不移动，溶液的pH仍为3。故选(A) 

三、延伸和推广

 若将pH=3的HCl和pH=3的CH₃COOH不等体积混合时，所得溶液的pH又是多少呢？

设HCl和CH₃COOH溶液的体积分别为V₁L和V₂L，CH₃COOH的浓度仍为c mol/L。

                               CH₃COOH  H^＋ ＋ CH₃COO^-

原平衡浓度(mol/L) C—0. 001            0.001       0.001 

混合后初始浓度(mol/L) (C—0. 001)×2/3 0.001    0.001×2/3

可见，H^＋浓度不变，CH₃COOH和CH₃COO-的浓度改变倍数相同，平衡不移动，混合溶液的pH仍为3。 

因此得出下面结论：pH相同的强酸与强酸或强酸与弱酸，还是强碱与强碱或强碱与弱碱无论是等体积混合还是不等体积混合，混合溶液的pH都不变。