【新教材】高考化学一轮讲义:溶液的酸碱性与pH计算(含解析)
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考点六十九溶液的酸碱性与pH计算聚焦与凝萃1.了解溶液的酸碱性和pH的关系;2.掌握溶液pH的简单计算。解读与打通常规考点一、溶液的酸碱性和pH的关系1.pH的计算:pH= -lg c(H+)2.酸碱性和pH的关系:在室温下,中性溶液:c(H+)= c(OH-)=1.0×10-7 mol· L-1,pH=7酸性溶液:c(H+)>c(OH-),c(H+)>1.0×10-7mol·L-1,pH<7碱性溶液:c(H+)<c(OH-),c(H+)<1.0×10-7mol·L-1,pH>73.pH的测定方法:①酸碱指示剂:粗略地测溶液pH范围②pH试纸:精略地测定溶液酸碱性强弱(操作方法:用镊子夹取一小块试纸放在玻璃片或表面皿上,用洁净的玻璃棒蘸取待测溶液点在试纸的中央,变色后与标准比色卡对照,即可确定溶液的pH。
)③pH计:精确地测定溶液酸碱性强弱4.酸混合、碱混合、酸碱混合的溶液pH计算:①酸混合:直接算c(H+),再求pH。
②碱混合:先算c(OH-)后转化为c(H+),再求pH。
③酸碱混合:要先看谁过量,若酸过量,求c(H+),再求pH;若碱过量,先求c(OH-),再转化为c(H+),最后求pH。
隐性考点一、溶液稀释后的pH计算:1.强酸、强碱溶液的稀释后溶液的pH:(1)对于酸溶液中的c(H+),每稀释10n倍,pH增大n个单位。
(2)对于碱溶液中的c(OH-),每稀释10n倍,pH减少n个单位。
(3)pH值相同的强酸与弱酸(或强碱与弱碱),稀释相同的倍数,pH变化为强酸变化大,弱酸变化小。
2.强酸与强弱溶液混合的计算:反应的实质:H++OH- = H2O(1)恰好中和,pH=7;(2)若余酸,先求中和后的c(H+),再求pH;(3)若余碱,先求中和后的c(OH-),再通过K w求出c(H+),最后求pH。
3.溶液无限稀释后pH的计算(1)对于强酸溶液,c(H+)每稀释10n倍,pH增大n个单位(但最后溶液的pH不超过7)。
高三化学第一轮总复习课题57 PH的相关计算一.知识目标溶液的PH值及有关PH值计算。
强酸和弱酸(或强碱和弱碱)的比较二.重点难点溶液的PH值及有关PH值计算。
三.知识回顾:(一)溶液PH值的计算,常用到下列关系式:[H+]·[OH-]= 1×10-14,PH=-lg[H+]常见的计算类型:1.强酸、强碱溶液的稀释:(1)解题关键:对于强酸溶液的稀释,必须抓住[H+]变化;对于强碱溶液的稀释必须抓住[OH-]的变化。
当稀释倍数很大时,需考虑水的电离。
(2)稀释规律:①强酸PH=a,加水稀释10n倍,则稀释后PH=a+n。
②弱酸PH=a, 稀释10n倍,则稀释后PH<a+n。
③强碱PH=b,加水稀释10n倍,则稀释后PH=b-n。
④弱碱PH=b,加水稀释10n倍,则稀释后PH>b-n。
例1.当PH=11的氢氧化钠溶液稀释102、105倍时,计算稀释后溶液的PH 值。
2.强酸与强酸、强碱与强碱溶液相混合。
解题关键:把各自溶液中的H+或OH-的物质的量相加除以混合后总体积,可得混合溶液的[H+]或[OH-],即可求出PH值。
例2.将PH=11的氢氧化钠溶液和PH=13的Ba(OH)2溶液等体积相混合,求混合后溶液的PH值。
混合规律:(1)PH=a和PH=b两强酸溶液等体积混合,若a-b≥2时,混合后PH值为:PH=b+0.3。
(2)PH=a和PH=b两强碱溶液等体积混合,若a-b≥2时,混合后溶液的PH值为:PH=a-0.3。
3.强酸和强碱溶液相混合:解题关键:据H+ +OH-=H2O,求出混合后剩余的[H+]或[OH-],再换算出PH值。
例3.25℃时,PH=x的盐酸aL与PH=y的氢氧化钠溶液bL,恰好中和。
x≤6,y≥8试讨论:(1)若a:b = 1:10, 则x+y= 。
(2)若x+y=14, 则a:b = 。
(3)若x+y>14, 则a:b = 。
归纳:(1)PH=x的强酸和PH=y的强碱等体积混合:①若x+y=14, 则溶液呈中性,PH=7;②x+y>14, 则溶液呈碱性;若x+y<14,则溶液呈酸性。
第17讲溶液的酸碱性与pH的计算知识导航课前引入化学实验室里,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-)【答案】>= <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。
【答案】-lgc(H+)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+) =K wc(OH-)求c(H+),最后计算pH = -lgc(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+) = K wc(OH-)求c(H+),最后计算pH = -lgc(H+)。
(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+) = K wc(OH-)求c(H+),最后计算pH = -lgc(H+)。
2025年新人教版高考化学一轮复习讲义 第52讲水的电离和溶液的p H1.了解水的电离和水的离子积常数(K w )。
2.了解溶液pH 的含义及其测定方法,能进行pH 的简单计算。
复习目标内容索引考点一 水的电离与水的离子积常数考点二 溶液的酸碱性与pH练真题 明考向课时精练><考点一水的电离与水的离子积常数1.水的电离和水的离子积常数H 2O H++OH-c(H+)·c (OH-)1×10-14不变增大稀的电解质2.填写外界条件对水的电离平衡的具体影响改变条件平衡移动方向K w 水的电离程度c (OH -)c (H +)HCl _________________________________NaOH _________________________________Na 2CO 3_________________________________NH 4Cl _________________________________NaHSO 4_________________________________加热_________________________________逆逆正正逆正不变不变不变不变不变增大减小减小增大增大减小增大减小增大增大减小减小增大增大减小减小增大增大增大3.计算溶液中水电离的H+或OH-浓度(1)任何温度,任何水溶液,水电离的H+和OH-浓度总相等。
(2)判断方法①当抑制水的电离时(如酸或碱溶液)在溶液中c(H+)、c(OH-)较小的是水电离出来的。
②当促进水的电离时(如盐的水解)在溶液中c(H+)、c(OH-)较大的是水电离出来的。
(3)应用体验(室温下)①0.01 mol·L -1的盐酸中, (H +)=___________________。
②pH =4的亚硫酸溶液中, (H +)=__________________。
③pH =10的KOH 溶液中, (OH -)=__________________。
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考点六十九溶液的酸碱性与pH计算聚焦与凝萃1.了解溶液的酸碱性和pH的关系;2.掌握溶液pH的简单计算。解读与打通常规考点一、溶液的酸碱性和pH的关系1.pH的计算:pH= -lg c(H+)2.酸碱性和pH的关系:在室温下,中性溶液:c(H+)= c(OH-)=1.0×10-7 mol· L—1,pH=7酸性溶液:c(H+)>c(OH-),c(H+)>1。
0×10-7mol·L—1,pH<7碱性溶液:c(H+)<c(OH-),c(H+)<1.0×10—7mol·L-1,pH>73.pH的测定方法:①酸碱指示剂:粗略地测溶液pH范围②pH试纸:精略地测定溶液酸碱性强弱(操作方法:用镊子夹取一小块试纸放在玻璃片或表面皿上,用洁净的玻璃棒蘸取待测溶液点在试纸的中央,变色后与标准比色卡对照,即可确定溶液的pH.)③pH计:精确地测定溶液酸碱性强弱4.酸混合、碱混合、酸碱混合的溶液pH计算:①酸混合:直接算c(H+),再求pH.②碱混合:先算c(OH-)后转化为c(H+),再求pH。
③酸碱混合:要先看谁过量,若酸过量,求c(H+),再求pH;若碱过量,先求c(OH—),再转化为c(H+),最后求pH.隐性考点一、溶液稀释后的pH计算:1.强酸、强碱溶液的稀释后溶液的pH:(1)对于酸溶液中的c(H+),每稀释10n倍,pH增大n个单位。
高三一轮复习之溶液的酸碱性和pH的计算----佟老师一、溶液的酸碱性和pH1.水的离子积不仅适用于纯水,也适用于稀的酸、碱性溶液。
不论是纯水还是稀溶液,只要不变,Kw就不变。
在酸、碱溶液中,水的电离平衡被破坏,但H+与OH-的浓度乘积仍是。
当加酸时,水的电离平衡,c (H+) c (OH-);当加碱时,是c (OH-) c (H+)。
所以说,溶液酸、碱性的实质是溶液中的c (H+)和c(OH-)的相对大小问题。
2.利用c(H+)和c(OH-)的相对大小判断溶液的酸碱性:若c(H+)<c(OH-),则溶液呈;若c (H+)=c(OH-),则溶液呈;若c(H+)>c(OH-),则溶液呈。
3、溶液酸碱性的表示方法--pH(1)定义:pH =。
(lg2= lg3= )(2)意义:pH大小能反映出溶液中c (H+)的大小,能表示溶液的酸碱性强弱。
常温下,pH<7溶液呈,pH越小,溶液酸性越;pH=7+)=c(OH-)= ;pH>7溶液呈,pH越大,溶液碱性越;pH每减小1个单位,c (H+) 。
当溶液的酸碱性用pH表示时,其c (H)的大小范围一般为 mol/L ≤c (H+)≤mol/L。
即14≥pH≥0。
注意:PH=0并非是无而是 PH=14并非是无而是延伸:pOH:采用OH-的物质的量浓度的负对数表示溶液的酸碱性pOH =结论:室温下:pH + pOH= 100℃时 pH + pOH=推导过程如下:二、溶液pH的计算题型及解题规律1、单一溶液pH的计算①强酸、强碱的稀释问题例1:25℃时,0.001mol/L的盐酸溶液的pH为加水稀释到原来10倍,PH=加水稀释到原来103倍,PH= 加水稀释到原来106倍,PH= (无限稀释“”为限)结论:每稀释10倍,pH (增加或减少)一个数量级,其数值 7例2:25℃时,PH=10的氢氧化钠溶液加水稀释到原来的10倍,则溶液的pH为加水加水稀释到原来103倍,PH= 加水稀释到原来106倍,PH= (无限稀释“”为限)结论:每稀释10倍,pH (增加或减少)一个数量级,其数值 7 结论如下:室温下,强酸(碱)每稀释10倍,pH值就向靠拢一个单位;PH=6或8时,不可以忽略水的电离,只能于7酸碱溶液的无限稀释,pH只能等于7或者接近于7;酸不能大于7,碱不能小于7口算:A 25℃时,0.0001mol/L的盐酸溶液的pHB 25℃时,0.005mol/L的H2SO4溶液的pHC 25℃时,0.05mol/L的Ba(OH)2溶液的pH②弱酸、弱碱的稀释问题例3 25℃时,pH=3的醋酸加水稀释到原来的10倍,其溶液的pH范围是:例4 25℃时,pH=12的氨水加水稀释到原来的10倍,其溶液的pH范围是:例5:某溶液中由水电离出的c(H+)=1×10-12mol/L,,求该溶液的pH值结论:弱酸、弱碱每稀释10倍,pH向7靠拢一个单位酸溶液中,c(H+)酸c(OH-)水≈K W;碱溶液中,c(H+)水c(OH-)碱≈K W。
新教材适用·高考化学第二节溶液的酸碱性与pH计算明考纲要求理主干脉络1.了解溶液pH的定义。
2.了解测定溶液pH的方法,能进行pH的简单计算。
3.能根据实验试题要求分析或处理实验数据,得出合理结论。
一、溶液的酸碱性与pH1.溶液的酸碱性溶液的酸碱性取决于溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小。
(将“>”“=”或“<”填在下表空格中)酸性溶液中中性溶液中碱性溶液中c(H+)>c(OH-) c(H+)=c(OH-) c(H+)<c(OH-)(1)定义式:pH=-_lg_c(H+)。
(2)溶液的酸碱性跟pH的关系:室温下:(3)适用范围:0~14(4)pH试纸的使用:把小片试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取待测液点在干燥的pH试纸上,试纸变色后,与标准比色卡对比即可确定溶液的pH。
二、酸碱中和滴定1.实验原理(1)用已知浓度的酸(或碱)滴定未知浓度的碱(或酸),根据中和反应的等量关系来测定酸(或)碱的浓度。
(2)利用酸碱指示剂明显的颜色变化,表示反应已完全,指示滴定终点。
常见酸碱指示剂的变色范围如下表所示:指示剂变色范围的pH石蕊<5.0红色 5.0~8.0紫色>8.0蓝色甲基橙<3.1红色 3.1~4.4橙色>4.4黄色酚酞<8.2无色8.2~10.0粉红色>10.0红色2.实验用品(1)仪器:酸式滴定管(如图A)、碱式滴定管(如B图)、滴定管夹、铁架台、锥形瓶。
(2)试剂:标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。
3.实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)(1)滴定前准备工作:(2)滴定过程:(3)终点判断:①一滴:滴入最后一滴标准液,锥形瓶内颜色发生突变。
②半分钟:颜色突变后,半分钟内不恢复原色。
4.数据处理按上述操作重复二至三次,求出用去标准盐酸体积的平均值,根据c(NaOH)=c HCl×V HCl计算。
V NaOH1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)(2013·福建高考)室温下对于0.10 mol/L的氨水,其溶液的pH=13。
( )(2)(2013·福建高考)室温下对于0.10 mol/L的氨水,用HNO3溶液完全中和后,溶液不显中性。
( )(3)(2012·福建高考)25℃与60℃时,水的pH相等。
( )(4)pH=6的溶液一定显酸性。
( )(5)25℃时,1 L pH=12的Ba(OH)2溶液中,OH-的物质的量为0.02 mol。
( )(6)(2012·重庆高考)盐酸中滴加氨水至中性,溶液中溶质为NH4Cl。
( )(7)(2013·浙江高考)pH计不能用于酸碱中和滴定的判断。
( )(8)酸碱中和滴定时,若加入待测液前用待测液润洗锥形瓶,将导致测定结果偏高。
( )(9)(2013·重庆高考)25℃时用CH3COOH滴定等浓度NaOH溶液至pH=7,V(醋酸)<V(NaOH)。
( )提示:(1)×。
NH3·H2O为弱碱,不能完全电离,故pH<13。
(2)√。
中和后生成NH4NO3,水解呈酸性。
(3)×。
升高温度,促进水的电离,水的pH减小。
(4)×。
pH=6的溶液在室温下呈酸性,但在温度为100℃时呈中性。
(5)×。
c(OH-)=0.01 mol/L,所以n(OH-)=0.01 mol。
(6)×。
呈中性时,溶质为NH3·H2O和NH4Cl的混合溶液。
(7)×。
pH计能够直接读出溶液的pH,当滴定达到终点时,pH会出现突跃,故可以用于滴定终点的判断。
(8)√。
待测液润洗,消耗的标准液会增多,故结果偏高。
(9)×。
pH =7时溶液的组成为CH 3COOH 和CH 3COONa 的混合液,故V (醋酸)>V (NaOH)。
2.pH =7的溶液一定呈中性吗?常温下pH =14的溶液碱性最强吗?答案:不一定,在室温时pH =7的溶液呈中性,不在室温时pH =7的溶液不呈中性,如在100℃时pH =7的溶液呈碱性。
常温下pH =14的溶液碱性不是最强的,因为pH 的范围仅为0~14,pH =14的碱溶液中c (OH -)=1.0 mol/L,2.0 mol/L 的NaOH 溶液碱性比其碱性强。
3.室温时,下列混合溶液的pH 与7的关系是:(1)pH =3的盐酸和pH =11的氨水等体积混合,pH________7(填“大于”、“小于”或“等于”,下同)(2)pH =3的盐酸和pH =11的氢氧化钡溶液等体积混合,pH________7。
(3)pH =3的醋酸溶液和pH =11的氢氧化钡溶液等体积混合,pH________7。
(4)pH =3的硫酸溶液和pH =11的氨水等体积混合,pH________7。
答案:(1)大于 (2)等于 (3)小于 (4)大于4.使用滴定管测量KMnO 4溶液、Na 2CO 3溶液的体积,应选用哪种滴定管?为什么? 答案:KMnO 4具有强氧化性,能腐蚀橡胶,故需放入酸式滴定管中,Na 2CO 3溶液水解呈碱性,能腐蚀玻璃活塞,故应放入碱式滴定管中。
溶液pH 的计算1.(2010·海南高考)常温下,将0.1 mol/L 氢氧化钠溶液与0.06 mol/L 硫酸溶液等体积混合,该混合溶液的pH 等于( )A .1.7B .2.0C .12.0D .12.4解析:选B c (H +)=V L×0.06 mol/L×2-0.1 mol/L ×V L2V L=0.01 mol/L ,pH =2。
2.(2013·如皋中学练习)在常温下,强酸溶液X 与强碱溶液Y 的pH 之和为13,当它们按一定体积比混合时,溶液的pH 恰好为7,则X 与Y 的体积比为( )A .1∶1B .2∶1C .1∶10D .1∶1013解析:选C 设强酸溶液X 的pH =a ,则强碱溶液Y 的pH =(13-a ),故X 溶液中c (H +)=10-amol/L 、Y 溶液中c (OH -)=10-14/10-(13-a )=10-(a +1),由题意知V 酸×10-a =V 碱×10-(a +1),故V 酸/V 碱=10-(a +1)/10-a =10-1,故答案为C 。
3.求下列溶液的pH(常温条件下)(已知lg 2=0.3)。
(1)0.005 mol·L -1的H 2SO 4溶液 (2)已知CH 3COOH 的电离常数K a =2×10-5,0.1 mol·L -1的CH 3COOH 溶液(3)0.1 mol·L-1NH 3·H 2O 溶液(NH 3·H 2O 的电离度为α=1%,电离度=已电离的弱电解质浓度弱电解质的初始浓度×100%)(4)将pH =8的NaOH 溶液与pH =10的NaOH 溶液等体积混合(5)常温下,将pH =5的盐酸与pH =9的NaOH 溶液以体积比11∶9混合 (6)将pH =3的HCl 与pH =3的H 2SO 4等体积混合 (7)0.001 mol·L -1的NaOH 溶液 (8)pH =2的盐酸与等体积的水混合 (9)pH =2的盐酸加水稀释到1 000倍 (10)pH =4的盐酸加水稀释1 000倍 解析:(1)c (H +)=0.01 mol/L pH =2。
(2)c (H +)=K a ·c CH 3COOH =2×10-5×0.1=2×10-6,pH =2.85。
(3)c (OH -)=0.1 mol/L×1%=1×10-3mol/L ,c (H +)=1×10-11mol/L ,pH =11。
(4)c (OH -)=1×10-4+1×10-62 mol/L =1×10-42c (H +)=1×10-145×10-5=2×10-10(mol·L -1)故pH =9.7。
(5)酸过量c (H +)=1×10-5×11-911+9mol/L=1×10-6mol/L ,pH =6。
(6)pH =3。
(7)c (OH -)=1×10-3mol/L ,c (H +)=1×10-11mol/LpH =11。
(8)c (H +)=1×10-22,pH =2.3。
(9)c (H +)=1×10-21 000=1×10-5,pH =5。
(10)c (H +)接近于1×10-7但肯定小于1×10-7,故pH<7但大于4。
答案:(1)2 (2)2.85 (3)11 (4)9.7 (5)6 (6)3 (7)11 (8)2.3 (9)5 (10)4<pH<74.(2013·青岛二中一模)已知水在25℃和95℃时,其电离平衡曲线如图所示:(1)则25℃时水的电离平衡曲线应为________(填“A”或“B”),请说明理由___________。
(2)25℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为________。
(3)95℃时,若100体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前a与b之间应满足的关系是________。
(4)曲线B对应温度下,pH=2的某HA溶液和pH=10的NaOH溶液等体积混合后,混合溶液的pH=5。
请分析其原因:__________________________________________________。
解析:(1)升高温度时,促进水的电离,水的离子积也增大,水中氢离子浓度、氢氧根离子浓度都增大,水的pH减小,但溶液仍然呈中性。
因此结合图像中A、B曲线变化情况及氢离子浓度、氢氧根离子浓度判断25℃时水的电离平衡曲线应为A,理由为水的电离是吸热过程,升高温度,使水的电离程度增大。
(2)25℃时所得混合溶液的pH=7,即酸碱恰好中和。
现pH(碱)+pH(酸)=9+4=13,说明酸比碱浓10倍,所以碱的体积必是酸的10倍。
(3)要注意的是95℃时,水的离子积为10-12,即酸、碱浓度相等时pH(酸)+pH(碱)=12。
现强碱的浓度是强酸的100倍,所以pH(酸)+pH(碱)=14,即a+b=14。