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1、考点45 溶液的酸碱性及pH一、溶液的酸碱性与pH1溶液的酸碱性(25 时)溶液的酸碱性c(H+)与c(OH) 比较c(H+)大小pH酸性溶液c(H+)c(OH)c(H+)1107molL17中性溶液c(H+)=c(OH)c(H+)=1107molL1=7碱性溶液c(H+)c(OH)c(H+)72溶液的pH(1)定义:pH=lg c(H+)。(2)pH 与溶液中c(H+)的关系25 ,纯水的pH=7,溶液呈中性;pH7的溶液呈碱性。pH表示溶液的酸碱性及其强弱:25 时,pH(7)越大,溶液的碱性越强。(3)pH的适用范围常温下,当溶液的酸碱性用pH表示时,一般情况下,11014 molL1c
2、(H+)pH0。pH=0的溶液中并非无H+,而是c(H+)=1 molL1;pH=14的溶液中并非无OH,而是c(OH)=1 molL1。当c(H+)1 molL1时,一般不用pH表示溶液的酸碱性,用c(H+)或c(OH)直接表示溶液的酸碱性更方便。注意:(1)未指明温度时,pH=7不代表溶液呈中性,如100 时,pH=6为中性溶液。(2)溶液的酸碱性也可以用pOH表示:pOH=lgc(OH)。因为常温下,c(OH)c(H+)=1014,若两边均取负对数得:pH+pOH=14。3pH的测定方法(1)pH试纸法pH试纸的使用方法:取一片pH试纸,放在洁净的表面皿或玻璃片上,用洁净干燥的玻璃棒蘸取
3、待测液点于试纸中央,然后与标准比色卡对照读出数值。pH试纸的种类:常用的pH试纸有广泛pH试纸(pH范围为114或010,可识别的pH差值约为1)和精密pH试纸(pH范围较窄,可识别的pH差值为0.2或 0.3)。(2)pH计法常用pH计来精确测量溶液的pH,读数时应保留两位小数。(3)常用酸碱指示剂及其变色范围指示剂pH及变色范围甲基橙石蕊酚酞注意:(1)pH试纸不能伸入待测液中。(2)pH试纸不能事先润湿(润湿相当于将溶液稀释)。用pH试纸测定的是一个粗略结果。(3)用广泛pH试纸测出溶液的pH是整数,而不会是3.1、5.2等小数。二、溶液的酸碱性及pH的计算1溶液pH的计算(1)基本思路
4、(2)类型方法单一溶液溶液类型相关计算强酸(HnA)设HnA的浓度为c mol/L,则c(H+)=nc mol/L,pH=lgc(H+)=lgnc强碱B(OH)n溶液设B(OH)n的浓度为c mol/L,则c(OH)=nc mol/L,c(H+)= mol/L,pH=lgc(H+)=14+lgnc混合溶液溶液类型相关计算两种强酸混合 两种强碱混合 强酸强碱混合恰好完全反应pH=7(25)酸过量c(H)=碱过量c(OH)=2酸碱混合的有关规律(1)等体积的强酸(pH1)与强碱(pH2)混合(25 )若混合前pH1+ pH214,则混合后溶液呈碱性,pH混7;若混合前pH1+ pH2=14,则混合
5、后溶液呈中性,pH混=7;若混合前pH1+ pH214,则混合后溶液呈酸性,pH混7。(4)等体积的弱酸(pH1)与强碱(pH2)混合(25 ),若pH1+ pH2=14,由于弱酸过量,pH混7。注意事项(1)一般情况下,若pH(pH的差值)2的两种强酸溶液等体积混合,pH=pH小+0.3;若pH2的两种强碱溶液等体积混合,pH=pH大0.3(相当于把pH小的酸溶液或pH大的碱溶液稀释到了原来的2倍)。(2)酸按酸,碱按碱,同强混合在之间;异强混合看过量。若是碱碱混合或者酸碱混合且碱过量,一定要先算c(OH),再算c(H)及pH,或先算c(OH),再算pOH、pH。学科网三、溶液稀释时pH的变
6、化规律1常温下酸、碱的稀释规律溶液稀释前溶液pH加水稀释到体积为原来的10n倍稀释后溶液pH酸强酸pH=apH=a+n弱酸apHa+n碱强碱pH=bpH=bn弱碱bnpHb注:表中a+n7。2酸、碱的无限稀释规律常温下任何酸或碱溶液无限稀释时,溶液的pH都不可能大于7或小于7,只能接近7。注意:(1)对于pH相同的强酸和弱酸(或强碱和弱碱)溶液稀释相同的倍数,强酸(或强碱)溶液的pH变化幅度大。这是因为强酸(或强碱)已完全电离,随着加水稀释,溶液中的H(或OH)的数目(水电离出的除外)不会增多,而弱酸(或弱碱)随着加水稀释,电离平衡向右移动,溶液中H(或OH)的数目还会增多。将pH相同的强酸和
7、弱酸稀释后pH仍相同,则弱酸中所加的水比强酸中的多(2)对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸(或强碱和弱碱),稀释相同的倍数,pH的变化幅度不同,强酸(或强碱)稀释后pH的变化幅度大。考向一 溶液酸碱性的判断典例1 在室温下等体积的酸和碱的溶液,混合后pH一定小于7的是ApH=3的硝酸跟pH=11的氢氧化钾溶液BpH=3的盐酸跟pH=11的氨水CpH=3的硫酸跟pH=11的氢氧化钠溶液DpH=3的醋酸跟pH=11的氢氧化钡溶液【答案】D1为更好地表示溶液的酸碱性,科学家提出了酸度(AG)的概念,AG=lg,则下列叙述不正确的是A中性溶液的AG=0B酸性溶液的AG0C常温下0.1 molL1氢氧化钠
8、溶液的AG=12D常温下0.1 molL1盐酸的AG=12溶液酸碱性判断时的易错提醒(1)判断溶液酸碱性的依据是c(H+)与c(OH)的相对大小,若c(H+)=c(OH),则溶液呈中性。(2)pH=7或c(H+)=107molL1的溶液不一定呈中性,因水的电离平衡与温度有关。常温时,pH=7呈中性;100 时,pH=6呈中性。(3)溶液中c(H+)越小,c(OH)越大,溶液的酸性越弱,碱性越强;溶液中c(H+)越大,c(OH)越小,溶液的酸性越强,碱性越弱。考向二 溶液pH的计算典例1 将pH=1的盐酸平均分成两份,一份加入适量水,另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液,pH都升
9、高了1,则加入的水与NaOH溶液的体积比为A91 B101 C111 D121【答案】C2计算25 时,下列溶液的pH。(1)0.005 molL1的H2SO4溶液;(2)0.005 molL1的Ba(OH)2溶液;(3)0.1 molL1的HA溶液Ka(HA)=1105;(4)0.1 molL1的MOH溶液(有1%的MOH已电离)。3求室温下,下列溶液的pH(忽略混合后溶液体积的变化,已知lg 2=0.3,lg 5=0.7)。(1)pH=1的盐酸与等体积蒸馏水混合;(2)pH=13的NaOH溶液与等体积蒸馏水混合;(3)pH=13的NaOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合;(4)pH
10、=1的盐酸与pH=3的盐酸等体积混合;(5)pH=3的盐酸与pH=13的NaOH溶液等体积混合;(6)pH=1的盐酸与pH=11的NaOH溶液等体积混合。溶液pH计算的方法与类型(1)计算方法酸按酸c(H+):酸溶液c(H+)pH。碱按碱c(OH):碱溶液c(OH)c(H+)pH。同强相混0.3即25 时两强酸等体积混合,pH=pH小+0.3;两强碱等体积混合,pH=pH大0.3。异强相混看过量强酸强碱混合先判断过量。无限稀释“7”为限酸碱无限稀释,最终溶液都接近中性。(2)混合溶液pH的计算类型(混合后溶液体积变化忽略)学科网两种强酸混合:直接求出c混(H+),再据此求pH。c混(H+)=
11、。两种强碱混合:先求出c混(OH),再据KW求出 c混(H+),最后求pH。c混(OH)= 强酸、强碱混合:先判断哪种物质过量,再由下式求出溶液中H+或OH的浓度,最后求pH,c混(H+)或 c混(OH)= 。学&科网1常温时,浓度为0.01 molL1的稀盐酸用蒸馏水稀释108倍,则稀释后溶液的pH约为A2B7C10D122将pH试纸用蒸馏水润湿后,测定某溶液的pH,则测定值会A偏高B偏低C不变D上述三种情况均有可能3pH相同的醋酸和盐酸,分别用蒸馏水稀释至原溶液体积的m倍和n倍,稀释后两溶液pH仍相同,则m和n的关系正确的是Am=nBmnCmnD无法判断4室温下,向盛有10 mL NaOH
12、溶液的烧杯中逐滴滴加稀盐酸,下列图像能够体现溶液的pH变化情况的是5室温下,有关pH计算结果一定正确的是强酸pH=a,加水稀释到10n倍,则pH=a+n弱酸pH=a,加水稀释到10n倍,则pHa+n(a+nbn(bn7)ABCD6常温下,pH=12 的 NaOH 溶液与 pH=1的HCl溶液按一定比例混合,所得溶液 pH=2,则 NaOH 溶液与 HCl 溶液的体积比为A19B29C92D1017常温下,关于溶液的稀释下列说法正确的是A将pH=3的CH3COOH溶液稀释100倍后,pH=5B将pH=4的H2SO4溶液加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的c(H+)=1.0106 molL1C将
13、1 L 0.1 molL1的Ba(OH)2溶液稀释至2 L,pH=13D将pH=8的NaOH溶液稀释100倍后,pH=68常温时向一定体积pH12的Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液,当溶液中的Ba2恰好完全沉淀时,溶液的pH11。若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和,则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之比是A19B11C12D149等量的苛性钠溶液分别用pH值为2和3的醋酸溶液中和,设消耗醋酸溶液的体积依次为Va和Vb,则它们之间的关系是AVa10VbBVb=10VaCVa10Va10pH=1的两种酸溶液A、B各1 mL
14、,分别加水稀释到1000 mL,其pH与溶液体积的关系如图所示,下列说法正确的是若a4,则A、B 都是弱酸;稀释后,A酸溶液的酸性比B酸溶液强;若a=4,则A是强酸B是弱酸;A、B两种酸溶液的物质的量浓度一定相等。ABCD11常温下,将pH3的盐酸a L分别与下列三种溶液混合后,混合液均呈中性:1103 molL1的氨水b Lc(OH)1103 molL1的氨水c Lc(OH)1103 molL1的Ba(OH)2溶液d L其中a、b、c、d的关系正确的是AabcdBbadcCabdcDcadb12用pH大小表示溶液的酸碱性相对强弱有许多不足之处。荷兰科学家Henk Van Lubeck引入了酸
15、度(AG)的概念,即把酸度定义为c(H)与c(OH)比值的对数,用公式表示为AGlgc(H)/c(OH)。下列有关叙述中,正确的是A在25 时,AG10的溶液呈碱性B在25 时,若溶液呈中性,则pH7,AG1C在25 时,溶液的pH与AG的换算公式为AG2(7pH)D在25 时,0.1 molL1 NaOH溶液AG013常温下,下列有关离子浓度及pH大小的比较正确的是A浓度相同的下列溶液:(NH4)2Fe(SO4)2 (NH4)2CO3 (NH4)2SO4,溶液浓度由大到小的顺序为B由pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积和混合,其离子浓度不可能是c(CH3COO)c(N
16、a+)c(H+)c(OH)CpH=13的Ba(OH)2溶液与pH=1的盐酸等体积混合,混合溶液的 pH7DpH=12的Ba(OH)2溶液与pH=14的NaOH溶液等体积混合,混合溶液的pH是13.714常温下,两种一元碱MOH和ROH的溶液分别加水稀释,溶液pH的变化如图所示,下列叙述不正确的是AMOH是一种弱碱B在x点,c(M+)=c(R+)C稀释前,c(ROH)=10c(MOH)D稀释前MOH溶液和ROH溶液中由水电离出的c(OH) 前者是后者的 10倍15常温下,求下列溶液的pH:(1)浓度是0.005 molL1的某硫酸;用水将溶液稀释到原来体积的100倍;再继续稀释至原来体积的106
17、倍。(2)pH=3的盐酸与pH=5的硫酸等体积混合。(3)pH=10和pH=12的NaOH溶液等体积混合。(4)pH=12的NaOH溶液和pH=4的盐酸等体积混合。16已知水在25和95时,其电离平衡曲线如图所示:(1)95时,水的电离平衡曲线应为B,请说明理由_。25时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的硫酸溶液混合,所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与硫酸溶液的体积比为_。(2)95时,若100体积pH=a的某强酸溶液与1体积pH=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则a与b之间应满足的关系是_。(3)曲线A所对应的温度下,pH=2的HCl溶液和pH=11的某BOH溶液中,若水的电离程度
18、分别用1、2表示,则1_2(填“大于”、“小于”、“等于”或“无法确定”)。(4)曲线B对应温度下,将0.02mol/LBa(OH)2溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液等体积混合后,混合溶液的pH=_。12015海南0.1 mol下列气体分别与1 L 0.l molL1的NaOH溶液反应,形成的溶液pH最小的是ANO2 BSO2 CSO3 DCO222015新课标浓度均为0.10 mol/L、体积均为V0的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积V,pH随的变化如图所示,下列叙述错误的是AMOH的碱性强于ROH的碱性BROH的电离程度:b点大于a点C若两溶液无限稀释,则它们的c(OH)相等D
19、当=2时,若两溶液同时升高温度,则增大变式拓展1【答案】D【解析】中性溶液,c(H+)=c(OH),故lg=lg 1=0,A正确;酸性溶液,c(H+)c(OH),故AG0,B正确;0.1 molL1 NaOH溶液,AG=lg=lg=12,C正确;0.1 molL1 HCl溶液,AG=lg=lg=12,D不正确。2【答案】(1)2(2)12(3)3(4)110.1x x x知=1105,由于Ka(HA)很小,则0.1x0.1,故x=1103,即pH=3。(4)c(OH)=0.1 molL11%=1103 molL1,c(H+)= molL1=11011 molL1,即pH=11。3【答案】(1)
20、1.3(2)12.7(3)12.7(4)1.3(5)12.7 (6)1.3【解析】(1)c(H+)= =5102 molL1,pH=lg(5102)=1.3。学&科网(2)c(OH)=5102 molL1,c(H+)= molL1=21013 molL1,pH=12.7。(3)c(OH)=5102 molL1,则c(H+)= molL1=21013 molL1,即pH=12.7。(4)c(H+)= 5102 molL1,即pH=1.3。(5)盐酸中:c(H+)=1103 molL1,NaOH溶液中:c(OH)=0.1 molL1,故两溶液等体积混合后,NaOH过量,c(OH)= 5102 mo
21、lL1即pH=12.7。(6)盐酸过量,c(H+)=5102 molL1,即pH=1.3。考点冲关1【答案】B【解析】【易错警示】误认为稀释后溶液中的H+仅来自于盐酸,错误计算如下:c(H+)= =11010 molL1, 故pH=lg c(H+)=10。2【答案】D【解析】将pH试纸用蒸馏水润湿后,测定溶液的pH,相当于对待测溶液进行了稀释,若原溶液为酸性溶液,则测定值偏高;若原溶液为碱性溶液,则测定值偏低;若原溶液为中性溶液,则测定值不变。选D。3【答案】B【解析】HCl是强酸,完全电离,稀释至原溶液体积的n倍后,c(H+)也随之变为原来的。CH3COOH是弱酸,部分电离,稀释至原溶液体积
22、的n倍时,其溶液的pH小于盐酸稀释后溶液的pH。因为稀释会促进CH3COOHCH3COO+H+的电离平衡向右移动,又电离出H+,所以应继续加水稀释使CH3COOH溶液的pH增大至和盐酸的pH相等,即mn。4【答案】C【解析】原溶液为NaOH溶液,pH7,A、B错误,当向其中逐滴加入稀盐酸时,pH会减小,当接近中和反应终点时,pH突变,而后pH不断减小并趋于不变。5【答案】D【解析】若为强酸时,pH=a,c(H+)=10a molL1,加水稀释到10n倍,稀释后c(H+)=10(a+n) molL1,则pH=n+a,但这时稀释程度不大;当a+n7时,应考虑水的电离,此时pH7。若为强碱时,pH=
23、b,则c(H+)=10b molL1,即c(OH)=1014+b molL1,加水稀释到10n倍后,c(OH)=1014+bn molL1,换算成c(H+)=10nb molL1,即pH=bn。同理,稀释到很稀时,应考虑水的电离,此时pH7。弱酸与弱碱稀释时除考虑稀释因素外,还要考虑弱酸与弱碱在稀释过程中电离平衡的移动。6【答案】C7【答案】C【解析】A项,CH3COOH是弱酸,在稀释过程中电离程度增大,稀释100倍后,3pH10Va,故选D。10【答案】C【解析】本题主要考查弱电解质的电离。由图可知,稀释后A酸溶液的pH比B酸溶液的pH大,因此A酸溶液的酸性比B酸溶液弱,故错;A、B两种酸溶
24、液的酸性不同,因此物质的量浓度一定不相等,故错。答案选C。11【答案】BB。12【答案】C【解析】本题考查溶液pH的计算。AAG=10,则c(H)/c(OH)=1010,c(H+)c(OH),溶液呈酸性,错误;B在25时,若溶液呈中性,c(H+)=c(OH)=1107molL1,pH=lgc(H+)=lg(107)=7,AG=lg c(H)/c(OH)=lg1=0,错误;C在25时,KW=c(H+)c(OH)=1014,c(OH)= KW/ c(H+),pH=lgc(H+),根据AG和pH的计算公式可得AG=lg c(H)/c(OH) =2(7pH),正确;D在25时,0.1 molL1 Na
25、OH溶液c(OH)=1101 molL1,c(H+)=11013 molL1,AG=lg c(H)/c(OH)=12,错误;故选C。13【答案】D【解析】本题主要考查离子浓度大小比较。(NH4)2Fe(SO4)2中Fe2+水解溶液呈酸性,抑制铵根离子水解;(NH4)2CO3中碳酸根离子水解溶液呈碱性,促进铵根离子水解;(NH4)2SO4中硫酸根离子对铵根水解没有影响,所以浓度相同时,溶液浓度由大到小的顺序为,故A错;醋酸为弱酸,由pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积和混合,醋酸过量,溶液呈酸性,其离子浓度是c(CH3COO)c(Na+)c(H+)c(OH),故B错;Ba
26、(OH)2为强碱,盐酸为强酸,将pH=13的Ba(OH)2溶液与pH=1的盐酸等体积混合,两溶液恰好完全反应,溶液呈中性,pH=7,故C错;pH=12的Ba(OH)2溶液与pH=14的NaOH溶液等体积混合,混合溶液的pH是13.7,正确,故选D。14【答案】CROH溶液中由水电离出的c(OH)前者是后者的10倍,故D正确,不选。15【答案】(1)c(H+)=0.005 molL12=0.01 molL1 ,pH=lg 102=2。c(H+)=0.01 molL1100=104 molL1,pH=lg 104=4。学科¥网稀释至原来体积的106倍,溶液接近中性,此时溶液的 pH7。(2)c(H
27、+)= molL15104 molL1, pH=lg (5104)=4lg 53.3(3)c(OH)= molL15103 molL1,c(H+)=molL1=21012 molL1,pH=12lg 211.7。(4)c(OH)= molL15103 molL1,c(H+)= molL1=21012 molL1,pH11.7。【解析】(1)再继续稀释到原来体积的106倍,则溶液中由酸电离出的c(H+)已小于107 molL1,此时不可再忽略水的电离,溶液中c(H+)略大于107 molL1,pH7。溶液稀释不能改变溶液的酸碱性。(4)酸、碱等体积混合,碱过量,混合溶液呈碱性。【备注】酸碱混合时
28、一定要先判断中和后溶液的酸碱性,然后按溶液酸碱性计算相应离子浓度和溶液的pH,切忌盲目根据pH定义直接计算c(H+)。16【答案】(1)水的电离是吸热过程,温度高时,电离程度大,c(H+)、c(OH)大 101(2)a+b=12(3)小于(4)10【解析】本题考查水溶液中的电离和混合溶液pH的计算。(1)水的电离是吸热过程,温度高时,电离程度大,c(H+)、c(OH)大,故水的电离平衡曲线应为B;25时,所得混合溶液的pH=7,即氢离子和氢氧根物质的量相等。设氢氧化钠的体积为V1,稀硫酸的体积为V2,有溶液中105V1=104V2,解得V1V2=101。(2)95时,由图可知水的离子积为101
29、2,若100体积pH=a的某强酸溶液与1体积pH=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,即氢离子和氢氧根物质的量相等。同理可得a与b之间应满足a+b=12。(3)曲线A所对应的温度即25时,pH=2的HCl溶液c(H+)=102 mol/L,pH=11的某BOH溶液c(OH)=103 mol/L,故前者水的电离程度小于后者。(4)曲线B对应温度即95时,0.02 mol/L Ba(OH)2溶液c(OH)=4102 mol/L,等物质的量浓度的NaHSO4溶液c(H+)=2102 mol/L,等体积混合后c(OH)=(42)102 mol/L=1102 mol/L,故pH=122=10。直通高考1【答
30、案】C该物质是强碱弱酸盐,由于电离小于水解作用,所以溶液显减性。故溶液的酸性最强的是NaHSO4,溶液的酸性越强,pH越小,选C。2【答案】D【解析】A、根据图像可知,0.1 mol/L MOH溶液的pH=13,说明MOH完全电离,为强电解质,而ROH溶液的pH13,说明ROH为弱电解质,所以MOH的碱性强于ROH的碱性,正确;B、ROH为弱碱,溶液越稀越易电离,所以ROH的电离程度:b点大于a点,正确;C、两溶液无限稀释下去,最终的pH均为7,所以它们的氢氧根离子浓度相等,正确;D、当=2时,MOH溶液的pH=11,ROH溶液的pH=10,MOH溶液中不存在电离平衡,升高温度,对c(M+)无影响;而ROH溶液中存在电离平衡,升高温度,电离正向移动,则c(R+)浓度增大。综上所述,升高温度时比值减小,错误。18汇聚名校名师,奉献精品资源,打造不一样的教育!