第八章水溶液中的離子平衡李仕才考點二溶液的酸堿性和pH1溶液的酸堿性溶液的酸堿性取決于溶液中c(H)與c(OH)的相對大小2.pH(1)定義：pHlgc(H)。(2)適用范圍：通常應(yīng)用于c(H)、c(OH)都較小的稀溶液，小于1 mol/L。(3)表示意義：溶液酸性越強，c(H)越大，pH越??；溶液堿性越強，c(H)越小，pH越大。3pH的測量方法(1)酸堿指示劑法取待測液滴加酸堿指示劑，通過觀察溶液顏色的變化來確定溶液的酸堿性。常用的酸堿指示劑有石蕊、甲基橙、酚酞試液。其顏色變化及pH變色范圍：(2)pH試紙法把小片試紙放在表面皿或玻璃片上，用潔凈干燥的玻璃棒蘸取待測液滴在干燥的pH試紙的中部，觀察變化穩(wěn)定后的顏色，與標準比色卡對比即可確定溶液的pH。(3)pH計法用儀器精確測量溶液的pH。判斷正誤(正確的打“”，錯誤的打“”)1任何溫度下，利用H和OH濃度的相對大小均可判斷溶液的酸堿性。()2某溶液的c(H)>107 molL1，則該溶液呈酸性。()3用蒸餾水潤濕的pH試紙測溶液的pH，一定會使結(jié)果偏低。()4一定溫度下，pHa的氨水溶液，稀釋10倍后，其pHb，則ab1。()525 時，pH4.5的番茄汁中c(H)是pH6.5的牛奶中c(H)的2倍。()625 時，某溶液中水電離出的c(H)1013，則該溶液的pH一定為13。()7常溫下，pH3的鹽酸和pH12的NaOH溶液等體積混合所得溶液呈堿性。()825 時，pH2的CH3COOH和pH12的NaOH溶液等體積混合所得溶液呈中性。()925 時，pH2的鹽酸和pH12的氨水等體積混合所得溶液呈酸性。()1pH范圍在014之間，pH0的溶液并非沒有H，而是c(H)1 molL1；pH14的溶液并非沒有OH，而是c(OH)1 molL1。2溶液顯酸堿性的實質(zhì)是溶液中c(H)與c(OH)的相對大小。利用c(H)大于、小于或等于1107 molL1或pH大于、小于或等于7來判斷溶液的酸堿性，利用pH判斷前提條件是在常溫下。3使用pH試紙測溶液pH時用蒸餾水潤濕相當于將待測液稀釋。4不能用pH試紙測定“漂白性”溶液的pH。5使用pH試紙測溶液的pH，讀數(shù)只讀取整數(shù)，如pH2。6室溫下，已知酸和堿pH之和的溶液等體積混合酸堿性分析(1)兩強混合：若pH之和等于14，則混合后溶液顯中性，pH7。若pH之和大于14，則混合后溶液顯堿性，pH>7。若pH之和小于14，則混合后溶液顯酸性，pH<7。(2)一強一弱混合“誰弱顯誰性”。pH之和等于14時，一元強酸和一元弱堿等體積混合呈堿性；一元強堿和一元弱酸等體積混合呈酸性。溶液的酸堿性與pH1下列溶液一定呈中性的是()Ac(H)c(OH)106 molL1的溶液BpH7的溶液C使石蕊試液呈紫色的溶液D酸與堿恰好完全反應(yīng)生成正鹽的溶液解析：溶液呈中性，則c(H)c(OH)，A正確；和常溫時相比，如果升高溫度，水的Kw增大，pH7的溶液則會顯堿性，B錯誤；常溫下在pH58的溶液中石蕊均顯紫色，所以C項中溶液可顯酸性或堿性；D項中生成的正鹽如果能夠水解，溶液有可能不呈中性。答案：A2下列敘述正確的是()A無論是純水，還是酸性、堿性或中性稀溶液，在常溫下，其c(H)c(OH)11014Bc(H)1107 molL1的溶液一定是中性溶液C0.2 molL1 CH3COOH溶液中的c(H)是0.1 molL1 CH3COOH溶液中的c(H)的2倍D任何濃度的溶液都可以用pH來表示其酸性的強弱解析：B項，沒有指明溫度，所以c(H)107 molL1的溶液不一定是中性溶液；C項，對于弱電解質(zhì)，濃度越大，電離程度越小，所以0.2 molL1 CH3COOH溶液中c(H)小于0.1 molL1 CH3COOH溶液中c(H)的2倍；D項H濃度大于1 molL1或OH濃度大于1 molL1的溶液一般不用pH表示。答案：A3常溫下，下列敘述不正確的是()Ac(H)>c(OH)的溶液一定顯酸性BpH3的弱酸溶液與pH11的強堿溶液等體積混合后溶液呈酸性CpH5的硫酸溶液稀釋到原來的500倍，稀釋后c(SO)與c(H)之比約為110D中和10 mL 0.1 molL1醋酸與100 mL 0.01 molL1醋酸所需NaOH的物質(zhì)的量不同解析：B項，pH3的弱酸溶液與pH11的強堿溶液等體積混合，弱酸濃度大，有大量剩余，反應(yīng)后溶液顯酸性。C項，pH5的硫酸溶液稀釋到原來的500倍，則溶液接近于中性，c(H)約為107 molL1，c(SO)105/(2500)108 molL1，則c(SO)c(H)110。D項，兩份醋酸的物質(zhì)的量相同，則所需NaOH的物質(zhì)的量相同，錯誤。答案：D4下列說法正確的是()A酸式滴定管和量筒都沒有“0”刻度線B使用pH試紙時，不能潤濕，否則一定會使測定結(jié)果不準確C若用水潤濕過的pH試紙去測pH相等的H2SO4和H3PO4，H3PO4的誤差更大DpH試紙在酸性較強的環(huán)境中顯紅色，在堿性較強的環(huán)境中顯藍色解析：酸式滴定管有“0”刻度線，A項錯誤；pH試紙不能潤濕，若溶液呈酸性或堿性，測定結(jié)果一定有誤差，若呈中性，無誤差，B項錯誤；由于H3PO4是弱酸，H2SO4是強酸，稀釋相同倍數(shù)后，H3PO4的pH增加的比H2SO4小，所以H2SO4的誤差大，C項錯誤。答案：D5已知溫度T時水的離子積常數(shù)為Kw，該溫度下，將濃度為a molL1的一元酸HA與b molL1的一元堿BOH等體積混合?？膳卸ㄔ撊芤撼手行缘囊罁?jù)是()AabB混合溶液的pH7C混合溶液中，c(H) molL1D混合溶液中，c(H)c(B)c(OH)c(A)解析：A.ab，則二者恰好中和，但反應(yīng)生成的鹽的種類不能確定，酸堿性也不能確定，錯誤；B.由于水的電離平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度沒有指明是室溫，所以混合溶液的pH7不能確定溶液呈中性，錯誤；C.由于c(H)c(OH)Kw，若混合溶液中，c(H) molL1，則c(H)c(OH)，溶液呈中性，正確；D.根據(jù)電荷守恒，混合溶液中始終存在c(H)c(B)c(OH)c(A)，錯誤。答案：C6在室溫下等體積的酸和堿的溶液，混合后pH一定小于7的是()ApH3的硝酸跟pH11的氫氧化鉀溶液BpH3的鹽酸跟pH11的氨水CpH3的硫酸跟pH11的氫氧化鈉溶液DpH3的醋酸跟pH11的氫氧化鋇溶液解析：pH3的硝酸中c(H)1103 mol/L，pH11的氫氧化鉀溶液中c(OH)1103 mol/L，在室溫下等體積混合后，pH7，故A錯誤；pH3的鹽酸中c(H)1103 mol/L，pH11的氨水中c(OH)1103 mol/L，則在室溫下等體積混合后，氨水過量，pH>7，故B錯誤；pH3的硫酸中c(H)1103 mol/L，pH11的氫氧化鈉溶液中c(OH)1103 mol/L，在室溫下等體積混合后，pH7，故C錯誤；pH3的醋酸c(H)1103 mol/L，pH11的氫氧化鋇溶液中c(OH)1103 mol/L，由于醋酸為弱酸，c(CH3COOH)>1103 mol/L，則在室溫下等體積混合后，醋酸過量，pH<7，故D正確。答案：D7下表是不同溫度下水的離子積數(shù)據(jù)：溫度()25t1t2水的離子積常數(shù)1101411012試回答下列問題：(1)若25<t1<t2，則_(填“>”“<”或“”)11014，作出此判斷的理由是_ _。(2)在t1時，測得純水中的c(H)2.4107 molL1，則c(OH)為_。該溫度下，測得某H2SO4溶液中c(SO)5106 molL1，該溶液中c(OH)_molL1。(3)t2 下，0.01 molL1的氫氧化鈉溶液的pH_。若10體積的某強酸溶液與1體積的某強堿溶液混合后溶液呈中性，則混合之前，該強酸的pH數(shù)值pH1與強堿的pH數(shù)值pH2之間應(yīng)滿足的關(guān)系是_。解析：(1)水是弱電解質(zhì)，存在電離平衡，電離吸熱。所以溫度升高，水的電離程度增大，離子積增大；(2)水電離出的氫離子濃度和氫氧根離子濃度相同，某溫度下純水中的c(H)2.4107 molL1，則此時純水中的c(OH)2.4107 molL1，該溫度下，某H2SO4溶液中c(SO)5106 molL1，則溶液中氫離子濃度是1105 molL1，c(OH)5.76109 molL1；(3)t2溫度下水的離子積常數(shù)是11012，0.01 molL1的氫氧化鈉溶液的c(H)11012/0.011010，則pH10；設(shè)強酸的pHa，強堿的pHb，由t2 時，若10體積的某強酸溶液與1體積的某強堿溶液混合后溶液呈中性，即n(H)n(OH)，則1010a110b12,101a10b12，即1ab12，則ab13，即pH(酸)pH(堿)13。答案：(1)>水的電離是吸熱過程，升高溫度，平衡向電離的方向移動，c(H)增大，c(OH)增大，Kwc(H)c(OH)，Kw增大(2)2.4107 molL15.76109 molL1(3)10pH1pH213 pH的計算1 有關(guān)pH計算的一般思維模型關(guān)于溶液pH的計算是高考中的重要題型，主要包含直接求溶液的pH、求酸或堿溶液的濃度、所需酸或堿的體積等，無論以哪一種形式出現(xiàn)，均可按照以下方法求解。特別提示：利用c(H)求pH時，要注意溫度是否是25 ，Kw是否是1.01014。2 計算方法(1)單一溶液pH計算(2)混合溶液pH計算(3)溶液稀釋時pH的計算提醒：表中an<7，bn>7。(4)酸堿等體積混合后溶液酸堿性的判斷將強酸、強堿溶液以某體積之比混合，若混合液呈中性，則c(H)c(OH)、V堿V酸、pH酸pH堿有如下規(guī)律(25 )：因c(H)酸V酸c(OH)堿V堿，故有。在堿溶液中c(OH)堿，將其代入上式得c(H)酸c(H)堿，兩邊取負對數(shù)得pH酸pH堿14lg?，F(xiàn)舉例如下：1求下列溶液的pH(常溫條件下)(已知lg20.3)：(1)0.005 molL1的H2SO4溶液_。(2)0.001 molL1的NaOH溶液_。(3)pH2的鹽酸與等體積的水混合_。(4)pH2的鹽酸加水稀釋到1 000倍_。(5)已知CH3COOH的電離常數(shù)Ka1.8105,0.1 molL1的CH3COOH溶液_。(6)0.1 molL1 NH3H2O溶液NH3H2O的電離度為1%，電離度100%_。(7)將pH3的HCl與pH3的H2SO4等體積混合_。(8)將pH8的NaOH與pH10的NaOH溶液等體積混合_。(9)常溫下，將pH5的鹽酸與pH9的NaOH溶液以體積比119混合_。解析：(5)CH3COOHCH3COOHc初始/molL1 0.1 0 0c電離/molL1 c(H) c(H) c(H)c平衡/molL1 0.1c(H) c(H) c(H)則Ka1.8105，解得c(H)1.3103 molL1，所以pHlgc(H)lg(1.3103)2.9。(6) NH3H2OOHNHc初始/molL1 0.1 0 0c電離/molL1 0.11% 0.11% 0.11%則c(OH)0.11% molL1103 molL1，c(H) molL11011 molL1，所以pH11。(8)將pH8的NaOH溶液與pH10的NaOH溶液等體積混合后，溶液中c(H)很明顯可以根據(jù)pH來算，可以根據(jù)經(jīng)驗公式來求算pH10lg2(即0.3)，所以答案為9.7。(9)pH5的鹽酸溶液中c(H)105 molL1，pH9的NaOH溶液中c(OH)105 molL1，兩者以體積比119混合，則酸過量，混合液的pH小于7。c(H)1.0106 molL1，pHlg(1.0106)6。答案：(1)2(2)11(3)2.3(4)5(5)2.9(6)11(7)3(8)9.7(9)62(1)體積相同，濃度均為0.2 molL1的鹽酸和CH3COOH溶液，分別加水稀釋10倍，溶液的pH分別變成m和n，則m與n的關(guān)系為_。(2)體積相同，濃度均為0.2 molL1的鹽酸和CH3COOH溶液，分別加水稀釋m倍、n倍，溶液的pH都變成3，則m與n的關(guān)系為_。(3)體積相同，pH均等于1的鹽酸和CH3COOH溶液，分別加水稀釋m倍、n倍，溶液的pH都變成3，則m與n的關(guān)系為_。(4)體積相同，pH均等于13的氨水和NaOH溶液，分別加水稀釋m倍、n倍，溶液的pH都變成9，則m與n的關(guān)系為_。答案：(1)m<n(2)m>n(3)m<n(4)m>n3在某溫度時，測得0.01 molL1的NaOH溶液的pH11。(1)該溫度下水的離子積常數(shù)Kw_。(2)在此溫度下，將pHa的NaOH溶液Va L與pHb的硫酸Vb L混合。若所得混合液為中性，且a12，b2，則VaVb_。若所得混合液為中性，且ab12，則VaVb_。解析：(1)由題意知，溶液中c(H)1011 molL1，c(OH)0.01 molL1，故Kwc(H)c(OH)1013。(2)根據(jù)中和反應(yīng)：HOH=H2O。c(H)Vbc(OH)Va102Vb1013/1012Va110。根據(jù)中和反應(yīng)HOH=H2Oc(H)Vbc(OH)Va10bVb1013/10aVa1013(ab)10，即VaVb101。答案：(1)1013(2)1101014常溫下，有pH為12的NaOH溶液100 mL，欲將其pH變?yōu)?1，采取下列三種措施(忽略混合過程中溶液體積的變化)，請回答有關(guān)問題：(1)若加水，應(yīng)加入_mL。(2)若用pH10的NaOH溶液，應(yīng)加入_mL。(3)若用pH2的鹽酸，應(yīng)加入_mL。解析：(1)將堿稀釋10倍即可使pH降低1個單位，故需將溶液的總體積擴大到1 000 mL，加入900 mL水。(2)計算出氫氧根離子濃度的變化，設(shè)加入pH10的NaOH溶液x mL，則1103，解得x1 000。(3)堿有剩余，設(shè)加入pH2的鹽酸y mL，根據(jù)過量計算，1103，解得y81.8。答案：(1)900(2)1 000(3)81.8