溶液的酸碱性及PH的计算

第八章水溶液中的离子平衡第2节：溶液的酸碱性及其PH的计算考点一水的电离1.在常温下，某溶液中由水电离出的c(H＋)＝1×10－11mol·L－1，下列说法中正确的是()A.该溶液肯定显碱性B.该溶液肯定显酸性C.该溶液的pH可能是11，也可能是3D.该溶液的pH肯定不是11解析答案C1.水的电离水是极弱的电解质，水的电离方程式为或。2.水的离子积常数Kw＝c(H＋)·c(OH－)。(1)室温下：Kw＝。(2)影响因素：只与有关，升高温度，Kw。(3)适用范围：Kw不仅适用于纯水，也适用于稀的水溶液。(4)Kw揭示了在任何水溶液中均存在H＋和OH－，只要温度不变，Kw不变。H2O＋H2OH3O＋＋OH－H2OH＋＋OH－1×10－14温度增大电解质知识梳理1答案3.影响水电离平衡的因素(1)升高温度，水的电离程度，Kw。(2)加入酸或碱，水的电离程度，Kw。(3)加入可水解的盐(如FeCl3、Na2CO3)，水的电离程度，Kw。增大增大减小不变增大不变答案题组一影响水电离平衡的因素及结果判断1.一定温度下，水存在H2OH＋＋OH－ΔH0的平衡，下列叙述一定正确的是()A.向水中滴入少量稀盐酸，平衡逆向移动，Kw减小B.将水加热，Kw增大，pH减小C.向水中加入少量固体CH3COONa，平衡逆向移动，c(H＋)降低D.向水中加入少量固体硫酸钠，c(H＋)＝10－7mol·L－1，Kw不变B解题探究2解析答案题组二水电离出的c(H＋)或c(OH－)的定性比较3.(1)25℃时，相同物质的量浓度的下列溶液中：①NaCl②NaOH③H2SO4④(NH4)2SO4，其中水的电离程度由大到小顺序_______________。(2)物质的量浓度相同的NaOH溶液与盐酸溶液中，水的电离程度_____；常温下，pH＝5的NH4Cl溶液与pH＝9的CH3COONa溶液中，水的电离程度____。(均填“前者大”、“后者大”或“相同”)④＞①＞②＞③相同相同答案理清溶液中H＋或OH－的来源1.常温下，中性溶液c(OH－)＝c(H＋)＝10－7mol·L－12.溶质为酸的溶液(1)来源OH－全部来自水的电离，水电离产生的c(H＋)＝c(OH－)。H＋来自于酸电离的及水电离的，但水电离的H＋远远小于酸电离的H＋3.溶质为碱的溶液(1)来源H＋全部来自水的电离，水电离产生的c(OH－)＝c(H＋)。OH－来自于碱电离的及水电离的，但水电离的OH－远远小于碱电离的OH－4.水解呈酸性或碱性的盐溶液(1)来源OH－、H＋全部来自水的电离，(1)pH＝5的NH4Cl溶液中H＋全部来自水的电离，由水电离的c(H＋)＝10－5mol·L－1，因为部分OH－与部分结合，溶液中c(OH－)＝10－9mol·L－1。(2)pH＝12的Na2CO3溶液中OH－全部来自水的电离，由水电离出的c(OH－)＝10－2mol·L－1。NH＋4题组三水电离出的c(H＋)或c(OH－)的定量计算4.求算下列常温下溶液中由H2O电离的c(H＋)和c(OH－)。(1)pH＝3的H2SO4溶液c(H＋)＝____________，c(OH－)＝____________。10－11mol·L－110－11mol·L－1解析答案(2)pH＝13的NaOH溶液c(H＋)＝____________，c(OH－)＝____________10－13mol·L－110－13mol·L－1(3)pH＝2的NH4Cl溶液c(H＋)＝____________。(4)pH＝10的Na2CO3溶液c(OH－)＝____________。10－2mol·L－110－4mol·L－13.25℃时，某溶液中由水电离产生的c(H＋)和c(OH－)的乘积为1×10－18，下列说法正确的是()A.该溶液的pH可能是5B.此溶液不存在C.该溶液的pH一定是9D.该溶液可能pH＝7解析酸或碱抑制水电离，含有弱根离子的盐促进水的电离，25℃时，纯水中水电离产生的c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14，该溶液中由水电离产生的c(H＋)·c(OH－)＝1×10－18＜1×10－14，说明该溶液中的溶质抑制水的电离，则溶液可能是酸或碱溶液，该溶液可能pH＝5,不可能是7。A解析答案考点二溶液的酸碱性和pH1.溶液的酸碱性溶液的酸碱性取决于溶液中c(H＋)和c(OH－)的相对大小。(1)酸性溶液：c(H＋)c(OH－)，常温下，pH7。(2)中性溶液：c(H＋)c(OH－)，常温下，pH7。(3)碱性溶液：c(H＋)c(OH－)，常温下，pH7。＝＝知识梳理1答案2.pH及其测量(1)计算公式：pH＝。－lgc(H＋)(2)测量方法①pH试纸法：用镊子夹取一小块试纸放在洁净的或上，用玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中央，变色后与标准比色卡对照，即可确定溶液的pH。②pH计测量法。玻璃片表面皿深度思考1.用“酸性”、“碱性”、“中性”或“不确定”填空。(1)pH7的溶液()(2)pH＝7的溶液()(3)c(H＋)＝c(OH－)的溶液()(4)c(H＋)＝1×10－7mol·L－1的溶液()(5)c(H＋)c(OH－)的溶液()(6)0.1mol·L－1的NH4Cl溶液()(7)0.1mol·L－1的NaHCO3溶液()(8)0.1mol·L－1的NaHSO3溶液()不确定不确定中性不确定酸性酸性碱性酸性答案反思归纳(1)溶液呈现酸、碱性的实质是c(H＋)与c(OH－)的相对大小，不能只看pH，一定温度下pH＝6的溶液也可能显中性，也可能显酸性，应注意温度。(2)25℃时，pH＝12的溶液不一定为碱溶液，pH＝2的溶液也不一定为酸溶液，也可能为能水解的盐溶液。2.用pH试纸测溶液的pH时应注意什么问题？记录数据时又要注意什么？是否可用pH试纸测定氯水的pH?答案：pH试纸使用前不能用蒸馏水润湿，否则待测液因被稀释可能产生误差；用pH试纸读出的pH值只能是整数；不能用pH试纸测定氯水的pH，因为氯水呈酸性的同时呈现强氧化性(漂白性)。答案题组一溶液混合酸碱性判断规律1.判断下列溶液在常温下的酸、碱性(在括号中填“酸性”、“碱性”或“中性”)。(1)相同浓度的HCl和NaOH溶液等体积混合()(2)相同浓度的CH3COOH和NaOH溶液等体积混合()(3)相同浓度NH3·H2O和HCl溶液等体积混合()(4)pH＝2的HCl和pH＝12的NaOH溶液等体积混合()(5)pH＝3的HCl和pH＝10的NaOH溶液等体积混合()(6)pH＝3的HCl和pH＝12的NaOH溶液等体积混合()(7)pH＝2的CH3COOH和pH＝12的NaOH溶液等体积混合()(8)pH＝2的HCl和pH＝12的NH3·H2O等体积混合()中性碱性酸性中性酸性解题探究2答案碱性酸性碱性溶液pH的计算方法1．单一溶液pH的计算(2)强碱溶液，如B(OH)n溶液，设溶质的物质的量浓度为cmol·L－1，c(H＋)＝10－14ncmol·L－1，pH＝－lgc(H＋)＝14＋lgnc。(1)强酸溶液，如HnA溶液，设溶质的物质的量浓度为cmol·L－1，c(H＋)＝ncmol·L－1，pH＝－lgc(H＋)＝－lgnc。2．两强酸混合后pH的计算由c(H＋)混＝cH＋1V1＋cH＋2V2V1＋V2先求出混合后的c(H＋)混，再根据公式pH＝－lgc(H＋)求pH。若两强酸溶液等体积混合，可采用速算方法：混合后溶液的pH等于混合前溶液pH小的加0.3。如pH＝3和pH＝5的盐酸等体积混合后，pH＝3.3。3．两强碱混合后pH的计算由c(OH－)混＝cOH－1V1＋cOH－2V2V1＋V2先求出混合后的c(OH－)混，再通过KW求出混合后的c(H＋)，最后求pH。若两强碱溶液等体积混合，可采用速算方法：混合后溶液的pH等于混合前溶液pH大的减0.3。如pH＝9和pH＝11的烧碱溶液等体积混合后，pH＝10.7。4．强酸与强碱混合后pH的计算(1)若恰好中和，pH＝7。(2)若剩余酸，先求中和后的c(H＋)，再求pH。(3)若剩余碱，先求中和后的c(OH－)，再通过KW求出c(H＋)，最后求pH。强酸与强碱混合的实质是中和反应即H＋＋OH－===H2O，中和后溶液的pH有以下三种情况：3．求下列溶液的pH(常温条件下)(已知lg2＝0.3)。(1)0.005mol·L－1的H2SO4溶液解析：(1)c(H＋)＝0.01mol/LpH＝2。(2)已知CH3COOH的电离常数Ka＝2×10－5,0.1mol·L－1的CH3COOH溶液解析：c(H＋)＝Ka·cCH3COOH＝2×10－5×0.1＝2×10－6，pH＝2.85。(3)0.1mol·L－1NH3·H2O溶液(NH3·H2O的电离度为α＝1%，电离度＝已电离的弱电解质浓度弱电解质的初始浓度×100%)(3)c(OH－)＝0.1mol/L×1%＝1×10－3mol/L，c(H＋)＝1×10－11mol/L，pH＝11。(4)将pH＝8的NaOH溶液与pH＝10的NaOH溶液等体积混合(5)常温下，将pH＝5的盐酸与pH＝9的NaOH溶液以体积比11∶9混合(6)将pH＝3的HCl与pH＝3的H2SO4等体积混合(8)pH＝2的盐酸与等体积的水混合(7)0.001mol·L－1的NaOH溶液(4)c(OH－)＝1×10－4＋1×10－62mol/L＝1×10－42c(H＋)＝1×10－145×10－5＝2×10－10(mol·L－1)故pH＝9.7。(5)酸过量c(H＋)＝1×10－5×11－911＋9mol/L＝1×10－6mol/L，pH＝6。pH＝3(7)c(OH－)＝1×10－3mol/L，c(H＋)＝1×10－11mol/LpH＝11。(8)c(H＋)＝1×10－22，pH＝2.3。4．已知水在25℃和95℃时，其电离平衡曲线如图所示：(1)则25℃时水的电离平衡曲线应为________(填“A”或“B”)，请说明理由________________________________________。(2)25℃时，将pH＝9的NaOH溶液与pH＝4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH＝7，则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为________。水的电离是吸热过程，温度低时，电离程度小，c(H＋)、c(OH－)小A10∶1(3)95℃时，若100体积pH1＝a的某强酸溶液与1体积pH2＝b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合前a与b之间应满足的关系是________。(4)曲线B对应温度下，pH＝2的某HA溶液和pH＝10的NaOH溶液等体积混合后，混合溶液的pH＝5。请分析其原因：___________________________________________________________。a＋b＝14曲线B对应95℃，此时水的离子积为10－12，HA若为强酸，最后应为pH＝6，现pH＝5，说明HA为弱酸，HA中和NaOH后，混合溶液中还剩余较多的HA分子，可继续电离出H＋(5)酸、碱溶液无限稀释，pH只能接近于7，酸不能大于7，碱不能小于7。规律方法酸、碱加水稀释时pH的计算(1)强酸pH＝a，加水稀释10n倍，则pH＝a＋n。(2)弱酸pH＝a，加水稀释10n倍，则a＜pH＜a＋n。(3)强碱pH＝b，加水稀释10n倍，则pH＝b－n。(4)弱碱pH＝b，加水稀释10n倍，则b－n＜pH＜b。规律：a、强酸(碱)每稀释10倍，pH值向7靠拢一个单位。b、弱酸(碱)每稀释10倍，pH值向7靠拢不到一个单位。c、pH=6或8时，不可忽略水的电离，酸碱溶液无限稀释，pH只能约等于7或接近7：酸不能大于7；碱不能小于7。知识梳理探究高考练出高分知识梳理·题型构建加水稀释时pH值的变化规律(1)等物质的量浓度的盐酸(a)与醋酸(b)物质的量浓度相同的强酸和弱酸稀释相同倍数，溶液的pH变化不同，强酸的pH增大快；若加水稀释到相同pH，强酸加水多。(2)等pH