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1、考点7 酸碱混合时的定性判断及有关pH的计算【考点定位】本考点考查酸碱混合时的定性判断及有关pH的计算,提升对弱酸、弱碱的电离平衡的理解,重点是pH的计算方法,特别注意温度对水的离子积的影响。【精确解读】1单一溶液的pH计算:(1)强酸溶液的pH计算:由c(H+)直接求出pH,c(H+)=-lgH+(2)强碱溶液的pH计算:由c(OH-)结合离子积常数Kw求出c(H+)再求pH2稀释溶液的pH计算:(1)强酸稀释:强酸溶液每稀释10倍,pH增大一个单位例如:pH=2的盐酸,稀释100倍后,pH=4(2)弱酸稀释:弱酸溶液每稀释10倍,pH增大不到一个单位例如:pH=2的醋酸,稀释100倍后,2
2、pH4注意:当酸提供的c(H+)较小时,不能忽略水电离的c(H+)无限稀释酸,pH只能无限接近7,不能大于7;无限稀释碱,pH只能无限接近7,不能小于7(3)强碱稀释:强碱溶液每稀释10倍,pH减小一个单位例如:pH=10的NaOH溶液,稀释100倍后,pH=8(4)弱碱稀释:弱碱溶液每稀释10倍,pH减小不到一个单位例如:pH=10的NH3H2O溶液,稀释100倍后,8pH10注意:先求c(OH-),再结合离子积常数Kw求出c(H+),进而求出pH当碱提供的c(OH-)较小时,不能忽略水电离的c(OH-)无限稀释酸,pH只能无限接近7,不能大于7;无限稀释碱,pH只能无限接近7,不能小于7稀
3、释规律总结:分别加水稀释m倍时,溶液的物质的量的浓度均变为原来的1/m,强酸中c(H+)变为原来的1/m,但弱酸中c(H+)的减小小于m倍,故稀释后弱酸酸性强于强酸;3混合溶液的pH计算:(1)两种强酸溶液混和,先求c(H+),再求pH(2)两种强碱溶液混和,先求c(OH-),再求c(H+),最后求pH值(3)强酸和强碱混和,先确定过量离子的浓度:若酸过量 c(H+)=(c(H+)V酸-c(OH-)V碱)/(V酸+V碱)若碱过量 c(OH-)=(c(OH-)V碱-c(H+)V酸)/(V碱+V酸)注意:当酸过量时,必须以剩余的氢离子浓度来计算溶液的pH值;当碱过量时,必须以剩余的氢氧根离子浓度来
4、计算溶液的pOH值,再求pH值(4)强酸与弱碱混合:一般不涉及计算,但需要判断混合后溶液的酸碱性情况(5)强碱与弱酸混合:一般不涉及计算,但需要判断混合后溶液的酸碱性情况【精细剖析】1溶液混合pH计算的规律总结:(1)两强酸等体积混合后的pH混=pH小+0.3如pH=3的强酸和pH=5的强酸混合后pH=3.3(2)两强碱等体积混合后的pH混=pH大-0.3pH=9的强碱和pH=11的强碱混合后的pH=10.7(3)强酸与强碱的等体积混合:pH酸+pH碱=14时,pH混=7;pH酸+pH碱14时,pH混=pH酸+0.3;pH酸+pH碱14时,pH混=pH碱-0.3;(4)酸碱等体积混合:pH=2
5、某酸与pH=12某碱混合pH难定;pH=4某酸与pH=10NaOH混合pH7;pH=4H2SO4与pH=10某碱混合pH7【典例剖析】某温度时,测得0.01mol/L的NaOH溶液pH为11,在此温度下,将pH=a的NaOH溶液VaL与pH=b的硫酸VbL混合若所得混合溶液为中性,且a=12,b=2,求Va:Vb=_;【答案】 1:10【变式训练】25时,将amol/L、pH=m的一元酸HX溶液与bmol/L、pH=n的NaOH溶液等体积混合后pH7下列说法正确的是()A若a=b,则m+n14B若a=b,则HX一定是弱酸C反应后溶液中一定存在c(Na+)c(X-)c(OH-)c(H+)D若a=
6、2b,则反应后溶液中一定存在2c(OH-)=c(HX)+2c(H+)【答案】B【解析】常温下pH=n的NaOH溶液中氢氧根离子浓度为:110-14110-nmol/L=10n-14mol/L,pH=m的溶液中氢离子浓度为10-mmol/L;A若a=b,当HX为强酸时,混合液呈中性,所以HX为弱酸,由于弱酸在溶液中部分电离出氢离子,则酸溶液中氢离子浓度一定小于碱溶液中的氢氧根离子浓度,即10-mmol/L10n-14mol/L,整理可得:m+n14,故A错误;B若a=b,HX为强酸时溶液呈中性,所以HX为弱酸,故B正确;CNaOH的物质的量较大时,溶液中可能满足:c(OH-)c(X-),故C错误
7、;D若a=2b,且反应后溶液呈碱性,则HX一定为弱酸,根据电荷守恒可知:c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-),两溶液体积相等,根据物料守恒可得:2c(Na+)=c(X-)+c(HX),结合可得:c(OH-)=c(X-)+2c(HX)+c(H+),故D错误;故答案为B。【实战演练】1常温下,向20mL0.2mol/LH2A溶液中滴加0.2mol/LNaOH溶液有关微粒的物质的量变化如图(其中代表H2A,代表HA-,代表A2-),根据图示判断,下列说法正确的是()AH2A在水中的电离方程式是:H2AH+HA-;HA-H+A2-B当V(NaOH)=20mL时,溶液中各粒子浓度的大小顺序
8、为:c(Na+)c(HA-)c(H+)c(A2-)c(OH-)C等体积等浓度的NaOH溶液与H2A溶液混合后,其溶液中水的电离程度比纯水中大D当V(NaOH)=30mL时,溶液中存在以下关系:2c(H+)+c(HA-)+2c(H2A)c(A2-)+2c(OH-)【答案】B2某温度时,水的离子积为Kw=110-12,将pH=11的苛性钠溶液V1L与pH=1的稀硫酸V2L混合设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH=2,则V1:V2= 。【答案】9:11【解析】该温度下水的离子积为Kw=110-12,将pH=11的苛性钠中氢氧根离子浓度为:c(OH-)=110-12110-11m
9、ol/L=0.1mol/L,pH=1的稀硫酸中氢离子浓度为0.1mol/L,pH=2的溶液中氢离子浓度为0.01mol/L,则混合液中满足:0.1mol/LV2-0.1mol/LV1=0.01mol/L(V1+V2),整理可得:V1V2=911。 3常温下,向10mLbmolL-1的CH3COOH溶液中滴加等体积的0.0lmolL-1的NaOH溶液,充分反应后溶液中c(Na+)=c(CH3COO-),下列说法不正确的是()Ab0.0lB混合后溶液呈中性CCH3COOH的电离常数Ka=10-9b-0.01molL-1D向CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液的过程中,水的电离程度逐渐减小【答案】D【自我反思】 4