溶液酸堿性的判斷與pH 的計算

亓華興

(山東省濟(jì)南市萊蕪第二中學(xué))

溶液酸堿性的判斷是高考的考點(diǎn)之一,也是學(xué)生學(xué)好電解質(zhì)溶液的關(guān)鍵之一,涉及水的電離平衡與鹽類的水解等.

1 溶液酸堿性的判斷

圖1

例1 關(guān)于溶液的酸堿性,下列說法正確的是( ).

A.pH＝7的溶液呈中性

B.中性溶液中一定有c(H＋)＝1.0×10－7mol·L－1

C.c(H＋)＝c(OH－)的溶液呈中性

D.在100 ℃時,純水的pH＜7,因此顯酸性

在100 ℃時,純水的pH＝6,呈中性,該溫度下pH＝7的溶液呈堿性,所以溫度未知時,不能根據(jù)pH 大小判斷溶液酸堿性,選項(xiàng)A、D 錯誤.常溫下中性溶液中c(H＋)＝1.0×10－7mol·L－1,溫度未知,中性溶液中不一定有c(H＋)＝1.0×10－7mol·L－1,選項(xiàng)B錯誤.c(H＋)＝c(OH－)的溶液呈中性,與溶液溫度高低無關(guān),選項(xiàng)C正確.答案為C.

2 溶液pH 的計算方法

2.1 單一溶液pH 的計算(25 ℃)

表1

2.2 不同濃度的強(qiáng)酸(或強(qiáng)堿)混合后pH 的計算(25 ℃)

表2

2.3 強(qiáng)酸強(qiáng)堿中和反應(yīng)后溶液pH 的計算(25 ℃)

表3

2.4 酸、堿稀釋后溶液pH 的計算

表4

例3 25 ℃時,若pH＝a的10體積某強(qiáng)酸溶液與pH＝b的1體積某強(qiáng)堿溶液混合后溶液呈中性,則混合之前該強(qiáng)酸的pH 與強(qiáng)堿的pH 之間應(yīng)滿足的關(guān)系為( ).

A.a＋b＝14 B.a＋b＝13

C.a＋b＝15 D.a＋b＝7

2)等體積強(qiáng)酸(pH1)和強(qiáng)堿(pH2)混合:

若pH1＋pH2＝14,則溶液呈中性,pH＝7;若pH1＋pH2＞14,則溶液呈堿性,pH＞7;若pH1＋pH2＜14,則溶液呈酸性,pH＜7.

3)酸與堿的pH 之和為14,等體積混合:

若為強(qiáng)酸與強(qiáng)堿,則pH＝7;若為強(qiáng)酸與弱堿,則pH＞7;若為弱酸與強(qiáng)堿,則pH＜7.

規(guī)律:誰弱誰過量,誰弱顯誰性[酸和堿已電離出的H＋與OH－恰好中和,誰弱誰的H＋或OH－有儲備(即物質(zhì)過量),還能繼續(xù)電離].

例4 常溫下,pH＝11的X、Y 2 種 堿 溶 液 各1mL,分別稀釋到100mL,其pH 與溶液體積(V)的關(guān)系如圖2所示,下列說法正確的是( ).

圖2

A.X、Y2種堿溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度一定相等

B.稀釋后,X 溶液的堿性比Y 溶液的堿性強(qiáng)

C.分別完全中和X、Y 這2種堿溶液時,消耗同濃度鹽酸的體積V(X)＞V(Y)

D.若9＜a＜11,則X、Y 都是弱堿

由圖可知,pH＝11的X、Y2種堿溶液稀釋到原溶液體積的100倍時,pH:Y＞X,所以物質(zhì)的量濃度:c(Y)＞c(X),稀釋后溶液堿性:Y＞X,故選項(xiàng)A、B均錯誤.因?yàn)閏(Y)＞c(X),且V(Y)＝V(X),故n(Y)＞n(X),所以中和同濃度的鹽酸時,Y消耗得多,選項(xiàng)C錯誤.若9＜a＜11,說明稀釋到原溶液體積的100 倍時,X、Y 的pH 均減小不到2 個單位,故X、Y 都是弱堿,選項(xiàng)D 正確.答案為D.

【方法點(diǎn)撥】酸堿溶液稀釋過程pH 的變化趨勢圖(如圖3).

圖3