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已整理版水的电离和溶液的PH知识点例题

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已整理版水的电离和溶液的PH知识点例题_第1页
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学习必备 欢迎下载水的电离和溶液的 pH1.复习重点1.通过对水的电离、离子积、 pH 定义等重要学问和方法迁移应用的练习,提高认知才能;2.敏捷解答水的电离平稳的相关问题;3.把握混合溶液 pH 运算的方法,并能运用数学工具解决一些有关 pH 运算的综合问题2.难点聚焦一、水的电离及离子积常数⑴水的电离平稳:水是极弱的电解质,能发生自电离:+ +- -H 2O+H 2O H3O +OH 简写为 H 2O H +OH (正反应为吸热反应)其电离平稳常数: Ka =[H ][OH - ][H 2 O]⑵水的离子积常数: Kw=[H + ][OH -]250C 时 Kw =1.0 10-14 mol 2 L -2水的离子积与温度有关,温度上升 Kw 增大 ;如 1000C 时 Kw =1.0 10-12 mol 2L -2 .⑶无论是纯水仍是酸、碱 ,盐等电解质的稀溶液,水的离子积为该温度下的 Kw ;二、影响水的电离平稳的因素⑴酸和碱:酸或碱的加入都会电离出 H+或 OH -,均使水的电离逆向移动 ,从而抑制水的电离;⑵温度:由于水的电离吸热,如上升温度,将促进水的电离, [H +] 与变小,但 [ H +] 与[OH -]始终相等,故仍呈中性;[OH-]同时同等程度的增加, pH⑶能水解的盐:不管水解后溶液呈什么性,均促进水的电离,使水的电离程度增大;⑷其它因素:如向水中加入活泼金属,由于活泼金属与水电离出来的 H+直接作用,使 [ H+] 削减,因而促进了水的电离平稳正向移动;三、溶液的酸碱性及 pH 的值+ — +溶液的酸碱性,取决于溶液中 [H ] 、[OH ]的相对大小: pH 值的大小取决于溶液中的 [H ] 大小pH= - lg[H + ],溶液酸碱性[H + ] 与[OH — ]关系任意温度室温( mol/L )pH值(室温)酸性[H + ]> —[H + ]> 1 — 7< 7中性碱性[H + —[H + ]< [OH — ][H +]=[OH — ]=1 —710[H +]> 1与 10— 7=7> 7[OH ] 10]=[OH ]( 1)酸性越强, pH 值越小,碱性越强, pH 值越大, pH 值减小一个单位, [H + ]就增大到原先的 10 倍, pH值减小 n 个单位, [H +] 的增大到原先的 10n 倍.学习必备 欢迎下载( 2)任意水溶液中 [H +]≠ 0,当 pH=0 时[H +]=1mol/L ,一般 [H + ]> 1mol/L 时, pH < 0,故直接用 [H + ]表示 .( 3)判定溶液呈中性的依据为: [H 0]= [OH只有当室温时, Kw=1 10— 14—]或 pH=pOH=1pKw2溶液呈中性[H +]=[OH — ]=10 —7mol/L1pH=pOH=pKw=72( 4)溶液 pH 的测定方法:①酸碱指示剂 ---只能判定 pH 范畴② pH 试纸 ---也只能确定在某个值左右(对比标准比色卡) ,无法精确到小数点后 1 倍;另外使用时不能预先润湿试纸;否就相当于又稀释了待测液,测定结果误差大;③ pH 计--- 测定较精确 .四、 pHpH 实际上是水溶液中酸碱度的一种表示方法;平常我们常常习惯于用百分浓度来表示水溶液的酸碱度,如 1% 的硫酸 溶液或 1% 的碱溶液,但是当水溶液的酸碱度很小很小时,假如再用百分浓度来表示就太麻烦了,这时可用 pH 来表示;pH 的应用范畴在 0-14 之间;溶液 PH运算的整体思路是:依据 PH的定义 PH=- lgc〔H +〕 ,溶液 PH运算的核心是确定溶液中的 c〔H +〕相对大小;(一)单一溶液的 PH的运算+ --+如该溶液是酸性溶液,必先确定 c〔H 〕 ,再进行 PH的运算;如该溶液是碱性溶液,必先确定 c〔OH 〕 ,+可依据 c〔H〕 c〔OH〕=Kw 换算成 c〔H〕 ,再求 pH;-3-++-例 1、求室温下 1.0 10 mol/L 的 Ba〔OH〕2 溶液的 pH;--3解析: 由题意 c〔OH 〕=2.0 10mol/L , c〔H〕 c〔OH 〕=K w,c〔H〕= K w/ c〔OH〕=5.0 10-12mol/L ,pH=- lgc〔H +〕= -lg5.0 10 -12 =11.3 ;(二)溶液混合后的 PH的运算两种溶液混合后,第一应考虑是否发生化学变化,其次考虑溶液总体积变化,一般来说溶液的体积没有加和性,但稀溶液混合时,常不考虑混合后溶液的体积的变化,而取其体积之和(除非有特别说明);+++1、两强酸混合后的 pH 的运算+先求混合后的 c〔H〕 混,再直接求 PH;即: c〔H〕 混=[ c〔H〕 1V1+ c〔H〕 2V2]/ ( V1+ V 2);例 2、pH=4 的盐酸和 pH=2的盐酸等体积混合后,溶液的 PH最接近于( )-4+-2+A. 2.0 B. 2.3 C. 3.5 D. 3.7+解析: 由题意 PH=4的盐酸, c〔H〕 1=1.0 10mol/L ;PH=2的盐酸, c〔H〕 2=1.0 10mol/L ; c〔H〕 混=-4 -2 -3(1.0 10 mol/L V +1.0 10 mol/L V)/2V=5.0 10 mol/L , PH= 2.3 ;故应选 B;2、两强碱混合后的 pH 的运算- - - -先求混合后的 c〔OH 〕 混,再间接求 pH;即: c〔OH 〕 混=[ c〔OH 〕 1 V1+ c〔OH学问拓展—— 0.3 规章(近似规章)〕 2V2]/ ( V1+ V 2);学习必备 欢迎下载如两种强酸溶液或两种强碱溶液等体积混合, 且其 PH相差 2 个或 2 个以上时, 混合液的 PH有如下近似规律:两强酸等体积混合时,混合液的 PH=PH小+0.3 ;两强碱等体积混合时,混合液的 PH=PH大- 0.3 ;如上述例 2 如用 0.3 规章,就很便利,混合液的 PH= PH小+0.3=2+0.3= 2.3 ;3、强酸与强碱溶液混合后的 PH的运算+ -依据 n〔H 〕 与 n〔OH 〕 的相对大小先判定酸、碱的过量情形;⑴强酸与强碱恰好完全反应,溶液呈中性, PH=7;⑵如酸过量,溶液呈酸性, n〔H+ - +〕 > n〔OH 〕 , c〔H〕 混=[ n〔H+ -〕 - n〔OH 〕]/V 总;混 总 混⑶如碱过量,溶液呈碱性, n〔OH- 〕 >n〔H +〕 , c〔OH- 〕 =[ n〔OH - 〕 - n〔H+〕]/V ,再求出 c〔H +〕 ;例 3、60ml0.5mol/LNaOH 溶液和 40ml0.4mol/L 硫酸混合后,溶液的 PH最接近于( )A. 0.5 B. 1.7 C. 2 D.13.2混 总解析: 由题意知,酸碱中和反应后,酸过量, c〔H +〕 =[ n〔H +〕 - n〔OH- 〕]/V =(0.032mol - 0.03mol )/0.1L=0.02mol/L , PH=1.7,故应选 B;4、如未标明酸碱的强弱,混合后溶液 PH不定,应分析争论;酸与碱混合时发生中和反应,但不肯定恰好完呈中和;即使恰好完全中和,也不肯定溶液呈中性,由生成的盐能否水解及水解情形而定另外酸碱的强弱不同,供应反应物的量不同也影响着反应后溶液的性质;下面把常见的几种情形分列出来 .①等物质的量浓度的一元弱酸一元强碱溶液等体积混合溶液 pH> 7(由生成的强碱弱酸盐水解打算)②等物质的量浓度的一元强酸与一元弱碱溶液等体积混合后溶液 pH < 7(由生成的强酸弱碱盐水解打算)③等物质的量浓度的一元强酸与强碱溶液等体积混合后溶液 pH=7 (因生成强酸强碱盐不水解)④当 pH=pOH 的强酸与强碱溶液以等体积混合后 pH=7 (与酸、碱的几元性无尖)⑤当 pH=3 的某一元酸溶液与 pH=11 的一元强碱以等体积混合后 pH≤ 7;(考虑酸有强弱之分,如分弱酸,制反应后酸过量)⑥当 pH=3 的某一元强酸 pH=11 的一元碱溶液的以等体积混合后 pH ≥ 7(同理⑤,弱碱过量)⑦将 pH=3 的酸溶液和 pH=11 的碱溶液以等体积混合后溶液 pH= 无法确定 .例 4、在室温下等体积的酸和碱的溶液,混合后 PH肯定小于 7 的是( )A. PH=3的硝酸和 PH=11的氢氧化钠溶液B. PH=3的盐酸和 PH=11的氨水C. PH=3的硫酸和 PH=11的氢氧化钠溶液D. PH=3的醋酸和 PH=11的氢氧化钠溶液学习必备 欢迎下载解析: A、C两选项为强酸与强碱的混合,且 PH1+ PH2=14,就溶液呈中性, PH=7;B 选项为强酸与弱碱的混合,且 PH1+ PH2=14,就溶液呈碱性, PH> 7;D 选项为弱酸与强碱的混合,且 PH1+ PH2=14,就溶液呈酸性,PH< 7;故应选 D;留意:在相关运算过程中,应遵守“酸按酸,碱按碱,同强混合在之间,异强混合看过量”;五、酸碱溶液的稀释前后 pH 值的变化;由于强酸或强碱在水中完全电离,加水稀释后不会有溶质进一步电离,故仅仅是体积增大的因素导致酸溶液中的 [H +]或碱溶液中的 [OH — ]减小 .弱酸或弱碱由于在水中不完全电离, 加水稀释同时, 能促使其分子进一步电离, 故导致相应 [H + ]或[OH—] 减小的幅度降低;在稀释弱酸或弱碱过程中有浓度的变化,又有电离平稳的移动,不能求得详细数值,只能确定其 pH范畴;如 PH=3的醋酸溶液,稀释 100 倍,稀释后 3< PH< 5; PH=10的氨水,稀释 100 倍,稀释后 8< PH< 10;PH=3的酸溶液,稀释 100 倍,稀释后 3<PH≤5; PH=10的碱溶液,稀释 100 倍,稀释后 8≤PH< 10;例如 ①等 pH 值的盐酸和醋酸,氢氧化钠和氨水分别加水稀释;溶液的 pH 值变化,图示如下:pH7 HClHACpHNH3H2O 7 NaOHVH2O VH2O强酸弱酸稀释 强、弱碱稀释留意:①酸无论怎样稀释,不行能成为碱性;如无限稀释,就 pH 只能无限接近 7 且小于 7.②碱无论怎样稀释,不行能成为酸性;如无限稀释,就 pH 只能无限接近 7 且大于 7+ 2-例 1、室温时将 PH=5的硫酸溶液稀释 1000 倍后,就 c〔H〕:c〔SO 4〕 是( )A. 2:1 B. 21:1 C. 20:1 D. 22:1。

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