第17讲-溶液的酸碱性与pH的计算(学生版)

第17讲第17讲溶液的酸碱性与pH的计算知识导航知识导航课前引入化学实验室里，小明测量了沸水的p化学实验室里，小明测量了沸水的pH，发现pH=6，惊呼：“水煮沸了，竟然变成酸性了”你能替小明解答这个问题吗？知识精讲知识精讲一、溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)的关系溶液的酸碱性取决于c(H+)和c(OH-)的相对大小酸性中性碱性c(H+)____c(OH-)c(H+)____c(OH-)c(H+)____c(OH-)二、pH与c(H+)的关系溶液的pH是c(H+)的负对数，即pH=_____________。1.pH越大，溶液的碱性越强；pH越小，溶液的酸性越强。2.常温下，pH＜7，为酸性溶液；pH＝7，为中性溶液；pH＞7，为碱性溶液。三、pH的测定1．pH试纸（1）使用方法取一小块pH试纸于干燥洁净的玻璃片或表面皿上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取试液点在试纸上，当试纸颜色变化稳定后迅速与标准比色卡对照，读出pH。（2）分类①广泛pH试纸：其pH范围是1～14(最常用)，可以识别的pH差约为1。②精密pH试纸：可判别0.2或0.3的pH差值。③专用pH试纸：用于酸性、中性或碱性溶液的专用pH试纸。2．pH计pH计，又叫酸度计，可精密测量溶液的pH，其量程为0～14。注意①①pH试纸不能测定具有漂白性的溶液的pH。②不能用湿润的玻璃棒蘸取待测液，也不能将pH试纸先用水润湿，否则溶液被稀释，可能造成误差（酸性溶液的pH偏大、碱性溶液的pH偏小、中性溶液的pH无影响）。四、pH的计算1．单一溶液pH的计算（1）酸性溶液中，先求c(H+)，再计算pH=-lgc(H+)；（2）碱性溶液中，先求c(OH-)，再由c(H+)=Kwc(OH-)求c(H+)2．混合溶液pH的计算（1）强酸混合，先求，再计算pH=-lgc(H+)；（2）强碱混合，先求，再由c(H+)=Kwc(OH-)求c(H+)，最后（3）强酸强碱混合①恰好完全反应，pH=7(25℃)；②酸过量，先求，再计算pH=-lgc(H+)；③碱过量，先求，再由c(H+)=Kwc(OH-)求c(H+)，最后3．酸、碱稀释时pH变化规律（1）pH=a的强酸溶液，稀释10m倍，pH=a+m（室温下，a+m＜7）pH=a的弱酸溶液，稀释10m倍，a＜pH＜a+n（室温下，a+m＜7）（2）pH=b的强碱溶液，稀释10n倍，pH=b-n（室温下，b-n＞7）pH=b的弱酸溶液，稀释10n倍，b-n＜pH＜b（室温下，b-n＞7）（3）pH=a的强酸溶液，稀释一倍（或与可忽略的酸/碱等体积混合），pH=a+0.3（室温下，a+0.3＜7）（4）pH=b的强碱溶液，稀释一倍（或与可忽略的酸/碱等体积混合），pH=b-0.3（室温下，b-0.3＞7）明辨是非(1)(1)如果c(H＋)≠c(OH-)，则溶液一定呈一定的酸碱性________；(2)任何水溶液中都有c(H＋)和c(OH-)________；(3)c(H＋)等于10-6mol·L-1的溶液一定呈现酸性________；(4)25℃时，纯水和烧碱溶液中水的离子积常数不相等________；(5)在100℃时，纯水的pH>7________；(6)如果c(H＋)/c(OH-)的值越大，则酸性越强________；(7)升高温度，水的电离程度增大，酸性增强________；(8)25℃时，0.01mol·L-1的KOH溶液的pH=12________；(9)pH减小，溶液的酸性一定增强________；(10)100℃时，0.01mol·L-1盐酸的pH=2，0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH=10________；(11)1.0×10-3mol·L-1盐酸的pH=3，1.0×10-8mol·L-1盐酸的pH=8________；(12)pH=a的醋酸溶液稀释一倍后，溶液的pH=b，则a>b________。对点训练对点训练题型一：溶液酸碱性的判断【例1】（2021·全国高二专题练习）下列溶液一定呈中性的是A．pH=7的溶液B．c(H+)=c(OH-)的溶液C．由强酸、强碱等物质的量反应得到的溶液D．不能使酚酞试液变红的溶液题型二：pH的类似物理量【例2】（2021·福建宁德·高二期末）pOH也可以表示溶液的酸碱度，已知pOH=-lgc(OH-)，常温下，0.1mol·L-1的下列溶液中pOH最大的是A．HCl B．NaOH C．CH3COOH D．NH3·H2O题型三：单一溶液pH的相关计算【例3】（2021·莆田第七中学高二期中）90℃时，水的离子积Kw=3.8×10-13，则此温度时纯水的pH是A．等于7 B．大于7 C．小于7 D．等于8题型四：混合溶液pH的相关计算【例4】（2021·吉林朝阳·长春外国语学校高二月考）室温时，下列混合溶液的pH一定小于7的是A．pH=3的盐酸溶液和pH=11的氨水等体积混合B．pH=3的醋酸溶液和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合C．pH=3的盐酸溶液和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合D．pH=3的硫酸溶液和pH=11的氨水等体积混合【例5】（2021·六安市裕安区新安中学高二期末）常温下，将pH=12的NaOH溶液VaL与pH=1的稀盐酸VbL混合，所得溶液呈中性，则Va∶Vb为A．1:1 B．1:10 C．10:1 D．1:100题型五：溶液稀释与pH的相关计算【例6】（2020·吉林江城中学）常温下，将0.1mol/L的NaOH溶液，稀释1000倍，求稀释后NaOH溶液的pH为A．10 B．4 C．6 D．13题型六：等pH/等浓度的强弱电解质【例7】（2021·全国高二专题练习）下列关于常温下，体积均为10mL，pH均为4的HCl溶液a和CH3COOH溶液b的有关说法不正确的是A．对水的电离的抑制程度相同B．稀释至相同pH后，Va<VbC．溶液体积均扩大为原来的105倍，则pHa≈pHb≈7D．两溶液分别与足量Zn反应，HCl溶液中放出的H2又快又多题型七：溶液酸碱性与pH综合【例8】（2020·新疆天山·乌市八中高二月考）现有室温下四种溶液：①pH=11的氨水；②pH=11的NaOH溶液；③pH=3的CH3COOH溶液；④pH=3的H2SO4溶液。下列有关说法不正确的是A．①②中分别加入适量的氯化铵固体后，溶液的pH均减小B．四种溶液中溶质的物质的量浓度大小关系为①=③>④=②C．分别加水稀释至原来的10倍，四种溶液的pH大小关系为①>②>④>③D．四种溶液中水的电离程度的大小关系为①=②=③=④提分特训提分特训【题1】（2020·江西南昌·高二期中）已知pOH值指溶液的碱度，以溶液中氢氧根离子浓度来表示，pOH=-lgc(OH-)。则下列溶液，一定呈中性的是A．c(H+)=1×10-7mol/L的溶液 B．pH=14-pOH的溶液C．pH=pOH的溶液 D．pOH=0的溶液【题2】（2020·东宁市第一中学高二月考）有人曾建议用AG表示溶液的酸度(acidity)，AG的定义为AG=lg，下列表述正确的是A．25℃时，若溶液呈中性，则pH=7，AG=1B．25℃时，若溶液呈酸性，则pH<7，AG<0C．25℃时，若溶液呈碱性，则pH>7，AG>0D．25℃时，溶液的pH与AG的换算公式为AG=2(7-pH)【题3】（2021·浙江嘉兴·高二期末）下列说法不正确的是A．测定0.1mol/L醋酸溶液的pH可证明醋酸是弱电解质B．相同温度下，物质的量浓度相等的氨水、NaOH溶液，c(OH-)相等C．常温下，将1L0.1mol/L的Ba(OH)2溶液稀释为2L，pH=13D．相同温度下，中和相同pH、相同体积的盐酸和醋酸溶液，消耗NaOH物质的量不同【题4】（2021·丽水外国语实验学校）常温下，关于pH=2的盐酸和0.01mol/L的醋酸溶液，下列说法正确的是A．相同条件下，相同体积的两溶液分别与足量的锌充分反应，所得的气体体积相同B．相同体积的两溶液均用水稀释100倍后，盐酸的pH比醋酸的大C．相同条件下，取同体积两溶液进行导电性实验，灯泡的亮度相同D．用相同浓度的氢氧化钠分别中和等体积的两溶液至中性，则c(CH3COO-)=c(Cl-)【题5】（2020·河北正定中学）常温下，下列各混合或稀释后溶液中，pH最大的是A．的烧碱溶液稀释1000倍B．的氨水稀释1000倍C．的醋酸和的烧碱溶液等体积混合D．的盐酸稀释1000倍【题6】（2021·福建城厢·莆田一中高二期末）25℃时关于下列三种溶液有关说法正确的是溶液①CH3COOH②H2SO4③NaOHpH2212A．将①溶液用蒸馏水稀释，使体积扩大100倍，所得溶液pH变为4B．①与②两溶液的物质的量浓度相等C．V1L②溶液和V2L③溶液混合，若混合后溶液pH=3，则V1∶V2=11∶9D．①与③两溶液等体积混合，混合液pH=7【题7】（2020·武汉市第三中学）常温下，向一定体积pH=13的氢氧化钾溶液中逐滴加入pH=1的稀盐酸，溶液中pH与pOH[pOH=-lgc（OH-）]的变化关系如图所示。下列有关说法错误的是A．Q点溶液呈中性，且a=7B．M点和N点水的电离程度一定相等C．Q点消耗盐酸溶液的体积等于氢氧化钾溶液的体积D．若b=12，则N点消耗盐酸溶液的体积与氢氧化钾溶液的体积之比为11:9【题8】（2021·全国高二专题练习）(1)下列溶液一定呈中性的是___________。A．pH=7的溶液B．c(H＋)=10-7mol·L-1的溶液C．c(H＋)/c(OH-)=10-14的溶液D．氨水和氯化铵的混合液中c(H＋)=c(OH-)(2)已知T℃时，Kw=1×10-13，则T℃___________25℃(填“>”“<”或“=”)。在T℃时将pH=12的NaOH溶液aL与pH=1的硫酸bL混合(忽略混合后溶液体积的变化)，若所得混合溶液的pH=11，则a∶b=___________。(3)25℃时，有pH=x的盐酸和pH=y的氢氧化钠溶液(x≤6，y≥8)，取aL该盐酸与bL该氢氧化钠溶液反应，恰好完全中和，则两溶液的pH的关系式x＋y为___________(用a、b表示)。【题9】（2021·全国）Ⅰ.水的电离平衡线如图所示。若以A点表示25℃时水在电离平衡时的离子浓度，当温度上升到100℃时，水的电离平衡状态到B点(1)在100℃时，Kw表达式为___，在此温度下，Kw为___。(2)在室温下，将pH=9的Ba(OH)2溶液与pH=5的稀盐酸混合，欲使混合溶液pH=7则Ba(OH)2与盐酸的体积比为__。(3)室温时将pH为3的硫酸溶液稀释100倍，稀释后溶液中，c(SO)和c(H+)之比约为__。Ⅱ.今有①CH3COOH②HCl③H2SO4三种溶液，根据要求回答下列问题：(1)写出①的电离方程式___。(2)当它们pH相同时，其物质的量浓度最大的是__(填序号)。(3)当它们的物质的量浓度相同时，其pH最小是__(填序号)。(4)在室温下，将c(H+)均为0.01mol/L的三种酸分别加水稀释至原来的10倍，c(H+)由大到小的顺序为__(填序号)。(5)体积和物质的量浓度均相同的①②③三种酸溶液，分别与相同浓度的烧碱溶液恰好完全反应，所需烧碱的体积比为__。(6)三酸的pH相同时，若耗等量的Zn，则需三酸的体积大小关系为__(填序号)。提分作业提分作业【练1】（2021·上海第二工业大学附属龚路中学高一期中）在任何情况下，中性溶液一定是A．pH=7 B．c(H+)=c(OH-)C．c(H+)·c(OH-)=1×10-14 D．c(H+)=c(OH-)=1×10-7【练2】（2020·河北新华·石家庄二中高二期中）已知人体体液中存在维持体液pH相对稳定的平衡：CO2+H2OH2CO3H++，则下列说法不合理的是A．当人体体内的酸碱平衡失调时，血液的pH是诊断疾病的一个重要参数B．如果CO2进入体液，会使体液的pH减小C．当强酸性物质进入体液后，平衡向左移动D．静脉滴注生理盐水，体液的pH会有大幅改变【练3】（2021·甘肃省武威第二中学高一月考）一些食物和生活中的物质的pH大致如下：下列说法正确的是A．草木灰可用于改良碱性土壤 B．肥皂水可使石蕊试液变红C．胃液过多的人不宜多吃苹果 D．西瓜比酱油的酸性强【练4】（2021·内蒙古赤峰·）常温下，某柠檬水溶液的pH是3，其中的是A． B．C． D．0.1【练5】（2021·全国高三专题练习）常温下，取浓度相同的NaOH和HCl溶液，以3∶2体积比相混合，所得溶液的pH等于12，则原溶液的浓度为A．0.01mol·L-1 B．0.17mol·L-1 C．0.05mol·L-1 D．0.50mol·L-1【练6】（2021·全国高二专题练习）已知在100℃的温度下(本题涉及的溶液其温