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溶液的酸堿性與pH
【考點(diǎn)精講】
1. 溶液的酸堿性
溶液的酸堿性取決于溶液中c(H+)和c(OH-)的相對大小。
(1)酸性溶液:c(H+)>c(OH-),常溫下,pH<7。
(2)中性溶液:c(H+)=c(OH-),常溫下,pH=7。
(3)堿性溶液:c(H+)
7。
2. pH及其測量
(1)計(jì)算公式:pH=-lgc(H+)。
(2)測量方法
①pH試紙法:用鑷子夾取一小塊試紙放在玻璃片或表面皿上,用潔凈的玻璃棒蘸取待測溶液點(diǎn)在試紙的中央,變色后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照,即可確定溶液的pH。
②pH計(jì)測量法。
(3)溶液的酸堿性與pH的關(guān)系
室溫下:
【典例精析】
例題1 判斷下列溶液在常溫下的酸、堿性(在括號(hào)中填“酸性”、“堿性”或“中性”)。
(1)相同濃度的HCl和NaOH溶液等體積混合()
(2)相同濃度的CH3COOH和NaOH溶液等體積混合()
(3)相同濃度NH3H2O和HCl溶液等體積混合()
(4)pH=2的HCl和pH=12的NaOH溶液等體積混合 ()
(5)pH=3的HCl和pH=10的NaOH溶液等體積混合 ()
(6)pH=3的HCl和pH=12的NaOH溶液等體積混合 ()
(7)pH=2的CH3COOH和pH=12的NaOH溶液等體積混合()
(8)pH=2的HCl和pH=12的NH3H2O等體積混合()
思路導(dǎo)航:(1)等體積等濃度的一元強(qiáng)酸、一元強(qiáng)堿混合呈中性。
(2)等體積等濃度的一元弱酸、一元強(qiáng)堿混合呈堿性。
(3)等體積等濃度的一元弱堿、一元強(qiáng)酸混合呈酸性。
(4)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等體積混合。
①pH之和等于14呈中性;②pH之和小于14呈酸性;③pH之和大于14呈堿性。
(5)pH之和等于14時(shí)一元強(qiáng)酸和一元弱堿等體積混合呈堿性;一元弱酸和一元強(qiáng)堿等體積混合呈酸性。
答案:(1)中性(2)堿性(3)酸性(4)中性(5)酸性(6)堿性(7)酸性(8)堿性
例題2 pH=5的H2SO4溶液,加水稀釋到500倍,則稀釋后c()與c(H+)的比值為__________。
思路導(dǎo)航:稀釋前c()=molL-1;稀釋后c()==10-8molL-1;
c(H+)接近10-7molL-1,所以==。
答案:
例題3物質(zhì)A~E都是由下表中的離子組成的,常溫下將各物質(zhì)的溶液從1 mL稀釋到1 000 mL,pH的變化關(guān)系如圖所示,其中A與D反應(yīng)得到E。請回答下列問題。
陽離子
NH、H+、Na+
陰離子
OH-、CH3COO-、Cl-
(1)根據(jù)pH的變化關(guān)系,寫出物質(zhì)的化學(xué)式:B__________,C__________。
(2)寫出A與C反應(yīng)的離子方程式:___________________________________。
思路導(dǎo)航:根據(jù)各物質(zhì)的溶液從1 mL稀釋到1 000 mL,pH的變化圖象知,B和C溶液的pH變化為3,A和D溶液的pH變化小于3,則B為強(qiáng)堿,A為弱堿或強(qiáng)堿弱酸鹽,C為強(qiáng)酸,D為弱酸或強(qiáng)酸弱堿鹽,可先確定B為NaOH,C為HCl。結(jié)合A與D反應(yīng)得到E,而E的pH不變,則E可能是NaCl或醋酸銨,結(jié)合B為NaOH,C為HCl,則推出E只能為醋酸銨,所以A為NH3H2O,B為NaOH,C為HCl,D為CH3COOH。
答案:(1)NaOH HCl (2)NH3H2O+H+===NH+H2O
【總結(jié)提升】
1. 單一溶液pH的計(jì)算類型
強(qiáng)酸溶液:如HnA,設(shè)其濃度為cmolL-1,c(H+)=ncmolL-1,pH=-lgc(H+)=-lgnc。
強(qiáng)堿溶液(25 ℃):如B(OH)n,設(shè)其濃度為cmolL-1,c(H+)=molL-1,pH=-lgc(H+)=14+lgnc。
2. 混合溶液pH的計(jì)算類型
(1)兩種強(qiáng)酸混合:直接求出,再據(jù)此求pH。
(2)兩種強(qiáng)堿混合:先求出,
再據(jù)Kw求出c(H+)混,最后求pH。
(3)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿混合:先判斷哪種物質(zhì)過量,再由下式求出溶液中H+或OH-的濃度,最后求pH。。
例題求下列溶液的pH(常溫條件下)(已知lg2=0.3)
(1)0.1 molL-1 NH3H2O溶液
(NH3H2O的電離度為α=1%,電離度=100%)
(2)將pH=8的NaOH與pH=10的NaOH溶液等體積混合
(3)常溫下,將pH=5的鹽酸與pH=9的NaOH溶液以體積比11∶9混合
思路導(dǎo)航:(1) NH3H2OOH-+ NH
c(初始) 0.1 molL-1 0 0
c(電離) 0.11% 0.11% 0.11%
molL-1 molL-1 molL-1
則c(OH-)=0.11% molL-1=10-3molL-1
c(H+)=10-11molL-1,所以pH=11。
(2)將pH=8的NaOH與pH=10的NaOH溶液等體積混合后,
(3)pH=5的鹽酸溶液中c(H+)=10-5molL-1,
pH=9的氫氧化鈉溶液中c(OH-)=10-5molL-1,
兩者以體積比11∶9混合,則酸過量,混合液的pH小于7。
c(H+)==1.010-6molL-1,
pH=-lg(1.010-6)=6。
答案:(1)11 (1)9.7 (3)6
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