专题复习 高考化学 考点45 溶液的酸碱性及pH 讲义

这是一份专题复习 高考化学 考点45 溶液的酸碱性及pH 讲义，共15页。试卷主要包含了溶液的酸碱性与pH，溶液的酸碱性及pH的计算，溶液稀释时pH的变化规律等内容，欢迎下载使用。
一、溶液的酸碱性与pH
1．溶液的酸碱性(25 ℃时)
提醒：pH＝7或c(H＋)＝10－7 ml·L－1的溶液不一定呈中性，因水的电离与温度有关，常温时，pH＝7或c(H＋)＝10－7 ml·L－1溶液呈中性，100 ℃时pH＝6或c(H＋)＝1×10－6 ml·L－1呈中性。
2．溶液的pH
（1）定义：pH=−lg c(H+)。
（2）pH 与溶液的酸碱性的关系
①25 ℃，纯水的pH=7，溶液呈中性；pH7的溶液呈碱性。
②pH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，1×10−14 ml·L−10。pH=0的溶液中并非无H+，而是c(H+)=1 ml·L−1；pH=14的溶液中并非无OH−，而是c(OH−)=1 ml·L−1。
当c(H+)>1 ml·L−1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+)=10−14，若两边均取负对数得：pH+pOH=14。
3．pH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1~14或0~10，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
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）类型方法
①单一溶液
②混合溶液
（2）基本思路
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+ pH2>14，则混合后溶液呈碱性，pH混>7；
若混合前pH1+ pH2=14，则混合后溶液呈中性，pH混=7；
若混合前pH1+ pH27。
c．若pH之和小于14，则混合后溶液显酸性，pH7时，应考虑水的电离，此时pH≈7。若为强碱时，pH=b，则c(H+)=10−b ml·L−1，即c(OH−)=10−14+b ml·L−1，加水稀释到10n倍后，c(OH−)=10−14+b−n ml·L−1，换算成c(H+)=10n−b ml·L−1，即pH=b−n。同理，稀释到很稀时，应考虑水的电离，此时pH≈7。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。
5．常温下，关于溶液稀释的说法正确的是
A．将1 L 0.1 ml·L－1的Ba(OH)2溶液加水稀释为2 L，pH＝13
B．pH＝3的醋酸溶液加水稀释100倍，pH＝5
C．pH＝4的H2SO4溶液加水稀释100倍，溶液中由水电离产生的c(H＋)＝1×10－6 ml·L－1
D．pH＝8的NaOH溶液加水稀释100倍，其pH＝6
【答案】A
【解析】A项，c(OH－)＝eq \f(0.1×2,2) ml·L－1＝0.1 ml·L－1，c(H＋)＝1×10－13 ml·L－1，故pH＝13，正确；B项，稀释100倍，ΔpHc(HA－)>c(OH－)>c(H＋)
D．若溶液中加NaOH至eq \f(c(HA－),c(A2－))＝100时，c(OH－)>100 c(H＋)
【答案】D
【解析】初始时，0.1 ml·L－1H2A溶液的pH＝3.8，根据氢离子浓度的近似计算公式c(H＋)＝eq \r(Kal×c)＝eq \r(Kal×0.1)＝10－3.8 ml·L－1，所以Kal＝10－6.6，其数量级为10－7，A错误。初始时，0.1 ml·L－1H2A溶液对于水的电离一定是抑制，随着H2A逐渐被中和，转化为盐，则变成对水的电离产生促进，最后氢氧化钠过量，再对水的电离产生抑制，B错误。加入的氢氧化钠为0.6 g(0.015 ml)时，溶液为浓度相等的Na2A和NaHA混合溶液，由表中数据得到此时溶液一定显碱性，因为A2－的水解能力强于HA－，且A2－水解得到HA－，所以c(A2－)8时，一定有c(OH－)>100 c(H＋)，D正确。
11．（1）体积相同，浓度均为0.2 ml·L－1的盐酸和CH3COOH溶液，分别加水稀释10倍，溶液的pH分别变成m和n，则m与n的关系为________。
（2）体积相同，浓度均为0.2 ml·L－1的盐酸和CH3COOH溶液，分别加水稀释m倍、n倍，溶液的pH都变成3，则m与n的关系为________。
（3）体积相同，pH均等于1的盐酸和CH3COOH溶液，分别加水稀释m倍、n倍，溶液的pH都变成3，则m与n的关系为________。
（4）体积相同，pH均等于13的氨水和NaOH溶液，分别加水稀释100倍，溶液的pH分别为m和n，则m和n的关系为________。
【答案】（1）mn （3）mn
【解析】（1）稀释10倍后两浓度均变为0.02 ml·L－1，盐酸中的c(H＋)>醋酸中的c(H＋)，故mn。
（3）稀释相同倍数，CH3COOH溶液的pH变化较小，故mn。
12．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，若水的电离程度分别用α1、α2表示，则α1______α2(填“大于”、“小于”、“等于”或“无法确定”)。
（4）曲线B对应温度下，将0.02ml/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=________。
【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 10∶1
（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10−5V1=10−4V2，解得V1∶V2=10∶1。
（2）95℃时，由图可知水的离子积为10−12，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+)=10−2 ml/L，pH=11的某BOH溶液c(OH−)=10−3 ml/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 ml/L Ba(OH)2溶液c(OH−)=4×10−2 ml/L，等物质的量浓度的NaHSO4溶液c(H+)=2×10−2 ml/L，等体积混合后c(OH−)=(4−2)×10−2 ml/L×=1×10−2 ml/L，故pH=12−2=10。
1．[2015海南]0.1 ml下列气体分别与1 L 0.l ml·L−1的NaOH溶液反应，形成的溶液pH最小的是
A．NO2 B．SO2 C．SO3 D．CO2
【答案】C
【解析】A、NO2和NaOH溶液发生反应：2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O，二者恰好反应得到是NaNO3和NaNO2的混合溶液，该溶液中含有强碱弱酸盐，水溶液显碱性；B、SO2和NaOH溶液发生反应：SO2+NaOHNaHSO3，该物质是强碱弱酸盐，由于HSO3−电离大于水解作用，所以溶液显酸性；C、SO3和NaOH溶液发生反应：SO3+NaOHNaHSO4，该盐是强酸强碱的酸式盐，电离是溶液显酸性，相当于一元强酸，酸性比NaHSO3强；D、CO2和NaOH溶液发生反应：CO2+NaOHNaHCO3，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．[2015新课标Ⅰ]浓度均为0.10 ml/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
A．MOH的碱性强于ROH的碱性
B．ROH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．当=2时，若两溶液同时升高温度，则 QUOTE 增大
【答案】D
【解析】A、根据图像可知，0.1 ml/L MOH溶液的pH=13，说明MOH完全电离，为强电解质，而ROH溶液的pHc(OH－)
c(H+)>1×10－7ml·L－1