重分析歸納 巧化解疑難

酸堿溶液混合的有關問題是中學化學一類常見的典型問題。強酸與強堿溶液混合情況比較簡單，恰好完全發生反應時，溶液呈中性，混合溶液的pH=7；酸過量時溶液顯酸性，混合溶液的pH＜7；堿過量時溶液呈堿性，混合溶液的pH＞7。但弱酸與強堿溶液混合或強酸與弱堿溶液混合，以及弱酸與弱堿溶液相混合時，混合溶液的酸堿性及pH大小判斷相對較為復雜，混合溶液中各離子濃度的大小比較也有一定的難度，因此，此類問題綜合性較強，也非常典型。

例1 室溫下，向一定量的稀氨水中逐滴加入物質的量濃度相同的鹽酸，直至鹽酸過量，在下表中，分別討論了上述實驗過程中離子濃度的大小順序、對應溶質的化學式和溶液的pH。試填寫表中空白：

解析 此題是一例非常典型的綜合性問題，所考查的是影響水的電離程度大小的主要因素，同時還重點考查了強酸與弱堿溶液混合后的離子濃度大小比較及溶液酸堿性的判斷。

向一定量的稀氨水中逐滴加入鹽酸時，酸堿溶液混合的過程可以分為三個階段：氨水過量階段、完全中和階段和鹽酸過量階段。

這種情況還常出現在NaOH溶液與CH3COOH溶液相混合的有關問題上，甚至還可以抽象為HA溶液與BOH溶液相混合的有關情況。這類問題看似較為復雜，但只要把酸與堿溶液混合的過程明確為三個階段:酸溶液過量階段、完全中和階段和堿溶液過量階段，再對溶液中可能存在的電離平衡及水解平衡進行分析比較，即可確定出溶液的酸堿性，再借助溶液中存在的陰、陽離子電荷守恒關系對溶液中各離子濃度大小作出比較，也即可解決有關問題。因此，無論是弱酸與強堿溶液的混合，還是強酸與弱堿溶液的混合，混合溶液的酸堿性都是由弱電解質的電離平衡及鹽的水解平衡引起的，只要首先明確了弱酸或弱堿的電離程度與鹽的水解程度的相對大小，正確作出溶液酸堿性的判斷，依據電荷守恒關系，就能突破難點，化解復雜與疑難。

例2 室溫時，下列混合溶液的pH一定小于7的是（）。

A.pH=3的鹽酸和pH=11的氨水等體積混合

B.pH=3的鹽酸和pH=11的氫氧化鋇等體積混合

C.pH=3的醋酸和pH=11的氫氧化鋇等體積混合

D.pH=3的硫酸和pH=11的氨水等體積混合

解析 此題為2007年全國普通高校招生統一考試理綜試題（Ⅰ卷）的第7題，也是1997年全國普通高校招生統一考試化學試題第18題的翻版，因此，此題乃至此類問題非常典型。

不難看出，此類問題有兩個顯著特征，即酸堿溶液等體積混合和混合前pH大+pH小=14，即c（H+）=c（OH-）。選項B屬于強酸強堿溶液相混合，溶液呈中性。A、D選項在本質上是完全相同的，盡管酸堿溶液混合前存在c（H+）=c（OH-），但由于氨水沒有電離完全，酸堿溶液混合后，NH3·H2O隨著溶液的稀釋繼續電離，其電離程度比銨鹽的水解程度要大很多，溶液明顯呈堿性，pH＞7。選項C中，酸堿溶液雖然在混合前也存在c（H+）=c（OH-），由于混合后弱電解質CH3COOH會進一步電離，所產生的影響將遠遠大于強堿弱酸鹽（CH3COO）2Ba水解的影響，溶液明顯呈酸性，pH＜7。答案為C。

這種分析方法雖然最終能夠解決有關問題，但思維過程相當復雜，解題工作量也相當大。如果能抽象為問題模型，解答起來就比較容易了。此類問題的模型可以抽象為：室溫時，酸堿溶液混合前“pH大+pH小=14”，等體積混合后的溶液“弱過量，呈弱性”。此模型也適用于弱酸與弱堿溶液相混合的情況，此時“弱過量，呈弱性”的“弱”是指相對更弱的意思。顯然，根據此模型的問題解決規律，不難直接判斷出C選項符合題意。

通過對以上兩則典型題例的分析與歸納不難看出，酸堿溶液混合的有關問題雖然看似復雜，但只要在解題中抓住本質的東西，解答起來并不難。再看一例將以上兩種情況綜合起來的典型問題。

例3 pH=3的鹽酸溶液和pH=11的氨水等體積混合后，溶液中離子濃度關系正確的是（）。