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1、2022年水的电离与溶液的酸碱性pH值是对溶液酸碱性的定量描述,两者之间的关系是天经地义的重点。在实际应用中,pH值与溶液中H+及其溶液酸碱性之间的关系则是这部分内容的难点。“水的电离与溶液的酸碱性”部分主要有以下几项内容:水的电离平衡及其“离子积”、溶液的pH值、pH值得简洁计算、常用的三中指示剂的变色范围、pH是值得运用等。1在探讨溶液酸碱性的时候,水的电离是极易被忽视的。人们总是认为,酸能电离出H+,酸的溶液就显酸性,好像与水无关,水的相对量至多影响酸的浓度。其实酸、碱、盐的溶液对水的电离平衡均有重大影响,而这种影响在分析某些问题是可以“忽视不计”,而在分析另一些问题(比如分析酸溶液中的
2、OH-、碱溶液中的H+,及后面要探讨的盐类的水解等)时,就是至关重要的了。例1 常温下,在水中加入0.1molL-1盐酸,求溶液中的氢离子浓度和氢氧根离子浓度。解题思路:水溶液中存在着两个电离H2O:H2OH+OH-HCl:HCl=H+Cl-盐酸(HCl)电离出的H+会使H2O的电离平衡向左移,使水电离出的H+、OH-降低。比较盐酸电离出的H+,H2O电离出的H+可忽视不记。溶液中的H+、OH-分别由盐酸、水电离确定。溶液中的氢离子浓度为H+=HCl=1molL-1依据水的离子积知OH-=molL-1答:略启示:酸性溶液中存在着H+、OH-,其浓度关系仍旧符合离子积。即H+、OH-的乘积为常数
3、。例2 常温下,浓度为0.1molL-1的氨水(NH3H2O),其电离度为1.34%,求溶液中的H+、OH-。解题思路:弱电解质中的离子浓度分别由溶液的浓度和电离度共同确定。碱性溶液中OH->H+,先由电离度求出OH-,再借助KW计算出H+。OH-=c=0.1molL-11.34%=1.3410-molL-1H+=7.510-12(molL-1)启示:任何物质的水溶液,无论中性、酸性或碱性,都同时存在着H+、OH-,且在常温下,向水中加少量酸、碱、盐等物质形成稀溶液后,溶液中始终保持KW=H+OH-的关系。例3 求0.01molL-1的氢氧化钠溶液的PH值。解题思路:强碱溶液中,OH-等
4、于碱的浓度,可先由溶液的物质的量浓度求出OH-,再利用KW求出溶液中H+,最终依据PH值定义求溶液的PH值。解法一:OH-=CNaOH=0.01molL-1则,H+=(molL-1)启示:假如求强碱溶液的pH值,应留意必需先求溶液中的OH-,再求H+、pH值。解法二:pH=14 pOH=14 2=122.对于弱酸或弱碱溶液的pH值,一般要通过弱电解质的电离度进行计算。例4.求25时0.1molL-1的醋酸溶液的PH值。解题思路:H+=c=0.11.32%=1.3210-3(molL-1)PH=2.883.“混合溶液的pH值”的计算,状况比较困难。常见状况为“等体积混合”:混合模式强酸1+强酸2
5、强碱1+强碱2强酸+强碱计算pH混 先计算pOH混再计算pH混先依据反应计算过量物,再按左示模式计算计算pH混先计算pH混再计算pH混pH>3时pH混=pH小+0.3pH混=pH大-0.3例5.pH=2和pH=4的盐酸等体积混合,求混合液的pH值。解题思路:两种pH值不同的盐酸混合后,由于混合溶液的体积增大,因此,在求混合液的H+时,应将混合前溶液中的H+的物质的量求出,再由混合液的体积和H+的总物质的量求出H+混。进而求出pH混。解:pH1=2H+1=110-2molL-1pH2=4H+2=110-4molL-1H+混=(110-2V1+110-4V2)(V1+V2)V1=V2H+混=
6、(molL-1)pH混=例60.6molL-1的盐酸与0.4molL-1的氢氧化钠溶液等体积混合,求混合液的PH值。解:HCl+NaOH=NaCl+H2O1mol1mol设盐酸、氢氧化钠的体积为vH+的物质的量=0.6v(mol)OH-的物质的量=0.4v(mol)盐酸有剩余H+混=(molL-1)1肯定温度下,纯水中H+和OH-的乘积是_;这常数叫_;在酸、碱的稀溶液中存在此常数的缘由是_。2测定溶液PH值的方法许多,通常用_。中学常用的酸碱指示剂有_和_,测定溶液PH值较简便的方法是用_,测定溶液PH值精确的方法是用_。3PH=13的NaOH溶液20mL跟PH=11的Ba(OH)2溶液60
7、mL混合后,溶液的PH值等于_,等体积混合,PH值_。某溶液可使甲荃橙显黄色,酚酞显无色,石蕊显红色,则该溶液的PH值范围是()A1 8B.1 5C.4.4 5D.5 85c1、c2、PH1、PH2分别表示两种一元弱酸的物质的量浓度、电离度和溶液的PH值。假如已知PH1<PH2,且>,则c1和c2的关系()Ac1>c2B.c1=c2C.c1<c2D.无法确定6下列四种溶液中,由水电离生成的氢离子浓度之比()是:PH=0的盐酸,0.1molL-1的盐酸0.01molL-1NaOH溶液。PH=11的NaOH溶液。()A.1101001000B.011211C.14131211D.1413237在指定条件下,下列离子能大量共存的是()A强碱性溶液:K+、Na+、ClO-、S2-BPH=1的溶液:Fe2+、Na+、I-、C与Al反应产生H2的溶液:H+、Cl-、K+D由水电离出的H+=110-11molL-1的溶液中:Na+、答案和提示1.110-14;水的离子积常数;稀酸、稀碱溶液中的H+、OH-的乘积不变2.酸碱指示剂;PH试纸;PH计。石蕊、酚酞、甲荃橙;PH试纸,PH计3.12.3812.7)4.C5.D6.A7.B