知识讲解—水的电离平衡、PH计算》的解题指导（提高） - 副本

1 高考总复习 《水的电离平衡、PH 计算》的解题指导 【考纲要求】 1.理解水的电离平衡及其影响； 2.初步掌握测定溶液 pH 的方法，能进行 pH 的简单计算； 3.本部分知识的综合应用。 【考点梳理】 考点一、单一溶液 pH 的计算 （1）酸溶液：pH=―lg c (H+)； （2）碱溶液： ，再求 pH； 或直接求 pOH=―lg c (OH―)，据 pH+pOH=14（25℃时）再求 pH。 考点二、酸碱加水稀释时 pH 的计算 （1）强酸 pH=a，加水稀释 10n 倍，则 pH=a+n。 （2）强碱 pH=b，加水稀释 10n 倍，则 pH=b―n。 要点诠释： 酸溶液无限稀释时，其 pH 只能很接近 7，但不能大于 7。碱溶液无限稀释时，其 pH 只能很接近 7，但不 能小于 7。 考点三、酸碱混合 pH 的计算 要点诠释： (1)强酸与强酸溶液混和，先求 c(H+)，再求 PH 值 若等体积混和，且原溶液 PH 值相差≥2 时，PH 混≈PH 小+0.3 (2)强碱与强碱溶液混和，先求 c (OH－)，通过 c(H+)＝KW/c (OH－)，再求 PH 值。 若等体积混和，且原溶液 PH 值相差≥2 时，则 PH 混＝PH 大-0.3 (3)强酸与强碱溶液混和：首先判断谁过量，再计算。 再求 c(H+)和 PH 值。 【典型例题】 类型一、酸、碱加水稀释后 pH 的计算 例 1、⑴pH=2 的某酸溶液稀释 100 倍，pH_______4，pH＝12 的某碱溶液稀释 100 倍，pH_______10。 　　⑵室温时，将 pH=5 的 H2SO4 溶液稀释 10 倍，c(H+)∶c(SO42－)＝_______________________，将稀释后的溶 液再稀释 100 倍，c(H+)∶c(SO42－)＝_______________________。 W(H ) (OH ) Kc c + −= 1 1 2 2 1 2 (H ) (H )(H ) c V c Vc V V + + + += +混 1 1 2 2 1 2 (OH ) (OH )(OH ) c V c Vc V V − − − += +混2 【答案】⑴≤；≥；⑵2∶1；20∶1。 【解析】⑴若酸为强酸 pH=4，为弱酸 pH c(A－) > c(H+) D. 乙反应后溶液中：c(Na+) < c(HA) + c(A－) 7．(2015 )常温下，下列叙述不正确的是 A．c(H＋)＞c(OH－)的溶液一定显酸性 B．pH＝3 的弱酸溶液与 pH＝11 的强碱溶液等体积混合后溶液呈酸性 C．pH＝5 的硫酸溶液稀释到原来的 500 倍，稀释后 c(SO42-)与 c(H＋)之比约为 1∶10 D．中和 10 mL 0.1 mol/L 醋酸与 100 mL 0.01 mol/L 醋酸所需 NaOH 的物质的量不同 8.下列说法正确的是( ) A.1 mL 浓氨水加水稀释至 100 mL 后，溶液中 n(OH﹣)减少 B.NaHCO3 完全分解后的固体溶于水，所得溶液中不存在 HCO C.常温下，pH＝3 的醋酸和 pH＝11 的 NaOH 溶液等体积混合后，溶液的 pH＜7 D.常温下，向 NH4Cl 溶液中加入氨水至溶液的 pH＝7，此时溶液中 c(NH )＞c(Cl-) 9．pH=2 的两种一元酸 x 和 y，体积均为 100 mL，稀释过程中 pH 与溶液体积的关系如图所示，分别滴加 NaOH 溶液（c=0.1 mol / L）至 pH=7，消耗 NaOH 溶液的体积为 Vx，Vy，则（ ） A．x 为弱酸 Vx＜Vy B．x 为强酸 Vx＞Vy C．y 为弱酸 Vx＜Vy D．y 为强酸 Vx＞Vy 10．(2015 高考·新课标 1 卷)浓度均为 0.10mol/L、体积均为 V0 的 MOH 和 ROH 溶液，分别加水稀释至体积 V， pH 随 的变化如图所示，下列叙述错误的是（ ） − 3 + 4 0 Vlg V9 A．MOH 的碱性强于 ROH 的碱性 B．ROH 的电离程度：b 点大于 a 点 C．若两溶液无限稀释，则它们的 c(OH-)相等 D．当 时，若两溶液同时升高温度，则 c(M+)/c(R+)增大 二、填空题 1、25ºC，若 10 体积的某强碱溶液与 1 体积的某强酸溶液混合后，溶液呈中性，则混合之前，该碱的 pH 与强酸 的 pH 之间该满足的关系是_______________________ 　　 2、为了研究土壤的酸碱性，某学生做了如下实验：将一定体积的蒸馏水加入一定质量的土壤中，充分搅拌后， 过滤并留取滤液，测滤液的 pH 后向滤液中滴加氨水，每加入 2 mL 氨水就搅拌均匀并测量溶液的 pH，所得实验 记录如下： 加氨水体积／mL 0 2 4 6 8 10 12 14 16 溶液的 pH 4 4 4 4 6 8 10 10 10 利用上述记录的数据，回答下列问题： （1）所测土壤的酸碱性如何？ （2）所用氨水的 pH 和 c (H+)分别为多少？ （3）为使该滤液呈中性，所加入氨水的恰当体积是多少？ 0 Vlg 2V =10 【答案与解析】 一、选择题 1．C 【解析】本题考查了电离平衡移动以及酸碱中和后溶液 pH 的变化规律。水的电离与温度有关，温度越高，电离 度越大，但 c (H+)=c (OH―)，水仍呈中性，A 错；我们知道 pH 每升高一个单位，对于强酸需要稀释 10 倍，而对 于弱酸稀释的倍数超过了 10 倍，B 中由于醋酸为弱酸，稀释至原来的 10 倍后，pH c(OH－) > c(H+)。因为 c1 大于 0.2 mol·L-1，故反应前，n(HA) ＞n(NaOH)， 由物料守恒知：c(Na+) < c(HA) + c(A－)。 7．D 【解析】B 项，pH＝3 的弱酸溶液与 pH＝11 的强碱溶液等体积混合，弱酸浓度大，有大量剩余，反应后溶液显酸 性。C 项，pH＝5 的硫酸溶液稀释到原来的 500 倍，则溶液接近于中性，c(H＋)约为 10－7 mol/L，c(SO42-)＝ 10－5/(2×500)＝10－8 mol/L，则 c(SO42-)∶c(H＋)＝1∶10。D 项，两份醋酸的物质的量相同，则所需 NaOH 的物 质的量相同，错误。 8. C 【解析】A.1 mL 浓氨水加水稀释至 100 mL 后，平衡右移，溶液中 n(OH﹣)增加。B.NaHCO3 完全分解后的固体 溶于水，电离出 Na+和 HCO ，只有部分水解。D. pH＝7，则 c(H+)= c(OH-)，由电荷守恒，此时溶液中 c(NH )=c(Cl-)。 9．C 【解析】pH相等的两种酸，稀释过程中，强酸的pH变化大，弱酸的pH变化小，因为弱酸稀释时会逐渐电离出 H+。故y为弱酸，x为强酸。pH相同时，y消耗OH―的量更多。 10．D 【解析】A 项：根据图像可知，0.1 mol/LMOH 溶液的 pH＝13，说明 MOH 完全电离，为强电解质，而 ROH 溶 液的 pH＜13，说明 ROH 为弱电解析，所以 MOH 的碱性强于 ROH 的碱性，正确；B 项：ROH 为弱碱，溶液越 稀越易电离，所以 ROH 的电离程度：b 点大于 a 点，正确；C 项：两溶液无限稀释下去，则都相当于纯水，所 以它们的氢氧根离子浓度相等，正确；D 项：当 时，MOH 溶液的 pH＝11，ROH 溶液的 pH＝10，MOH 溶液中不存在电离平衡，而 ROH 溶液中存在电离平衡，升高温度，电离正向移动，则 c(R+)浓度增大。而升高 温度，对 c(M+)无影响，所以比值减小，错误。 故选 D。 二 、填空题 1、a+b=13　 【解析】设酸的 pH 为 a，碱的 pH 为 b，则 V×10-a =10V×10b-14,得出 a+b=13 2、（1）所测土壤呈酸性。（2）pH=10，c (H+)=10―10 mol / L。（3）9 mL。 【解析】由表格中 V (NH3·H2O)=0 时，溶液的 pH=4，即土壤呈酸性。由 V (NH3·H2O)=12 时，pH=10，之后 加氨水，pH 保持不变，说明此时 NH3·H2O 过量，则溶液呈碱性，则氨水 pH=10，c (H+)=10―10 mol·L―1，由 表中数据，可分析知当溶液的 pH=7 时，V (NH3·H2O)=9 mL。 − 3 + 4 0 Vlg 2V =