高中化学第三章水溶液中离子平衡重难点六pH的计算含解析中学教育高考中学教育高中教育.pdf

学习必备 欢迎下载 重难点六 pH 的计算 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 pH；2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，2pH 4；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，8pH 10；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)学习必备 欢迎下载 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。【重难点点睛】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-0.3 pH=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。【重难点指数】【重难点考向一】强酸、弱酸(或强碱、弱碱)的稀释问题考查【例 1】在室温下，下列叙述正确的是()A将 1mLpH=3 的一元酸溶液稀释到 10mL，若溶液的 pH 4，则此酸为弱酸 B将 1mL1.010-5mol/L 盐酸稀释到 1000mL，得到 pH=8的盐酸 C用 pH=1的盐酸分别中和 1mLpH=13NaOH 溶液和氨水，NaOH 消耗盐酸的体积大 DpH=2的盐酸与 pH=1的硫酸比较，c(Cl-)=c(SO42-)【答案】A【解析】A假设该酸是强酸，稀释 10 倍后，溶液的 pH为 4，实际上溶液的 pH小于 4，说明溶液中存在酸的电离平衡，所以该酸是弱酸，故 A正确；B无论如何稀释酸，酸稀释后不能变为碱，故 B错误；CpH=13NaOH 溶液和氨水，氨水的物质的量浓度大于氢氧化钠，同体积、同 pH的氢氧化钠和氨水，氨水的物质的量大于氢氧化钠，且氨水和氢氧化钠都是一元碱，所以用 pH=1的盐酸分别中和 1mLpH=13NaOH 溶液和氨水，氨水消耗盐酸的体积大，故C错误；DpH=2的盐酸与 pH=1的硫酸中氢离子浓度分别是 0.01mol/L 和 0.1mol/L，根据求出再求稀释溶液的计算强酸稀释强酸溶液每稀释倍增大一个单位例如的盐酸稀释倍后弱酸稀释弱酸溶液每稀释倍增大不到一个单位例如的醋酸稀释倍后注意当酸提供的较小时不能忽略水电离的无限稀释酸只能无限接近不能大于无每稀释倍减小不到一个单位例如的溶液稀释倍后注意先求再结合离子积常数求出进而求出当碱提供的较小时不能忽略水电离的无限稀释酸只能无限接近不能大于无限稀释碱只能无限接近不能小于稀释规律总结分别加水稀释倍时溶液计算两种强酸溶液混和先求再求两种强碱溶液混和先求再求最后求值强酸和强碱混和先确定过量离子的浓度若酸过量碱碱酸酸若碱过量碱酸碱酸学习必备欢迎下载注意当酸过量时必须以剩余的氢离子浓度来计算溶液的值当碱过量时学习必备 欢迎下载 电荷守恒知，盐酸中 c(Cl-)=0.01mol/L，c(SO42-)=1/20.1mol/L=0.05mol/L，故D错误；故选 A。【重难点点睛】考查弱电解质的电离，易错选项是 B，注意酸稀释后溶液的 pH接近 7 时要考虑水的电离，无论如何稀释酸或碱，酸不能变为碱，碱不能变为酸，为易错点。【重难点考向二】强酸、强碱混合溶液 pH计算【例 2】常温下，将 0.1molL-1氢氧化钠溶液与 0.06molL-1硫酸溶液等体积混合，该混合溶液的 pH等于()A1.7 B2.0 C12.0 D12.4【答案】B 【名师点睛】根据酸碱溶液混合时，先判断过量，然后计算过量的酸或碱的物质的量浓度，最后计算溶液的 pH来解答即可。【重难点考向三】酸碱溶液混合的定性判断【例 3】室温下，等体积的酸和碱的溶液混合后，pH一定小于 7 的是()ApH=3的 HNO3跟 pH=11的 KOH 溶液 BpH=3的盐酸跟 pH=11的氨水 CpH=3硫酸跟 pH=11的氢氧化钠溶液 DpH=3的醋酸跟 pH=11的氢氧化钠溶液【答案】D【解析】A硝酸和氢氧化钾都为强电解质完全电离，pH=-lgc(H+)，pH=3 的 HNO3中c(H+)=110-3mol/L，pH=11 的KOH 溶 液 中，由c(H+)c(OH-)=10-14可 知：c(OH-)=mol/L=110-3mol/L，溶液各取 1L，等体积混合恰好完全反应，溶液呈中性，故 A 错误；B氨水是弱碱部分电离，pH=3的盐酸 c(H+)=110-3mol/L，pH=11 的氨水c(OH-)=mol/L=110-3mol/L，等体积混合，氨水过量，溶液呈碱性，故 B错误；C pH=3硫酸 c(H+)=110-3mol/L，pH=11的氢氧化钠溶液 c(OH-)=mol/L=110-3mol/L，等体积求出再求稀释溶液的计算强酸稀释强酸溶液每稀释倍增大一个单位例如的盐酸稀释倍后弱酸稀释弱酸溶液每稀释倍增大不到一个单位例如的醋酸稀释倍后注意当酸提供的较小时不能忽略水电离的无限稀释酸只能无限接近不能大于无每稀释倍减小不到一个单位例如的溶液稀释倍后注意先求再结合离子积常数求出进而求出当碱提供的较小时不能忽略水电离的无限稀释酸只能无限接近不能大于无限稀释碱只能无限接近不能小于稀释规律总结分别加水稀释倍时溶液计算两种强酸溶液混和先求再求两种强碱溶液混和先求再求最后求值强酸和强碱混和先确定过量离子的浓度若酸过量碱碱酸酸若碱过量碱酸碱酸学习必备欢迎下载注意当酸过量时必须以剩余的氢离子浓度来计算溶液的值当碱过量时学习必备 欢迎下载 混合恰好完全反应，溶液呈中性，故 C 错误；D醋酸是弱酸部分电离，pH=3 的醋酸c(H+)=110-3mol/L，pH=11的氢氧化钠溶液 c(OH-)=mol/L=110-3mol/L，因醋酸为弱酸，二者等体积反应时醋酸过量，溶液呈酸性，pH一定少于 7，故 D正确；故选 D。【名师点睛】考查酸碱混合的定性判断和计算，注意把握酸碱的强弱以及溶液物质的量浓度的大小比较，如选项 A：硝酸和氢氧化钾都为强电解质完全电离，pH=-lgc(H+)，pH=3的 HNO3中c(H+)=110-3mol/L，pH=11 的KOH 溶 液 中，由c(H+)c(OH-)=10-14可 知：c(OH-)=mol/L=110-3mol/L，溶液各取 1L，等体积混合恰好完全反应，溶液呈中性，故 A错误；据此分析解题。【重难点考向四】由水电离的 c(H+)或 c(OH-)的计算【例 4】室温下，在 pH=11的某溶液中，由水电离的 c(OH-)为()1.010-7 molL-1 1.010-6 molL-1 1.010-3 molL-1 1.010-11 molL-1 A B C或 D或【答案】D 【名师点睛】考查水的电离及溶液 pH的简单计算，正确分析酸、碱及水解的盐溶液对水的电离影响是解题关键，根据常温下溶液的 pH及水的离子积计算出溶液中氢离子浓度和氢氧根离子的浓度，再根据溶液显示碱性的原因有两种情况：碱溶液和强碱弱酸盐溶液，在碱溶液中，氢氧根离子抑制了水的电离；在强碱弱酸盐溶液中，弱酸根离子促进了水的电离，据此进行分析。求出再求稀释溶液的计算强酸稀释强酸溶液每稀释倍增大一个单位例如的盐酸稀释倍后弱酸稀释弱酸溶液每稀释倍增大不到一个单位例如的醋酸稀释倍后注意当酸提供的较小时不能忽略水电离的无限稀释酸只能无限接近不能大于无每稀释倍减小不到一个单位例如的溶液稀释倍后注意先求再结合离子积常数求出进而求出当碱提供的较小时不能忽略水电离的无限稀释酸只能无限接近不能大于无限稀释碱只能无限接近不能小于稀释规律总结分别加水稀释倍时溶液计算两种强酸溶液混和先求再求两种强碱溶液混和先求再求最后求值强酸和强碱混和先确定过量离子的浓度若酸过量碱碱酸酸若碱过量碱酸碱酸学习必备欢迎下载注意当酸过量时必须以剩余的氢离子浓度来计算溶液的值当碱过量时学习必备 欢迎下载 1某温度下，关于0.01mol/L 醋酸溶液，pH=2的醋酸溶液，下列说法正确的是()Ac(CH3COOH)：B c(CH3COO-)：Cc(CH3COOH)+c(CH3COO-)：=Dc(CH3COO-)+c(OH-)：【答案】D 【名师点睛】考查醋酸的电离知识，关键是掌握弱酸的不完全电离程度的应用：0.01mol/L 醋酸溶液中氢离子浓度小于 0.01mol/L，pH=2的醋酸溶液中氢离子浓度等于 0.01mol/L，醋酸的浓度大于 0.01mol/L，据此回答。2 常温下用 a L pH=3的 HX溶液与 b L pH=11的氢氧化钠溶液相混合，下列叙述正确的是()A若二者恰好中和，则一定是 a=b B若混合液显碱性，则一定是 ba C若混合液显中性，则一定是 ab D若混合液显酸性，则一定是 a b 【答案】C【解析】A如果 HX是强酸，则两者恰好完全中和 a=b，如果 HX是弱酸，浓度越大的需要体积越小，所以体积 ab，故 A错误；B 如果 HX是弱酸，则 a=b 溶液呈酸性，故 B错误；C HA是弱酸，溶液呈中性，则 ab、HA是强酸，溶液呈中性，则 a=b，所以一定是 ab，故 C正确；D如果 HX是弱酸，则 a=b 溶液呈酸性，而不是 ab，故 D错误；故选 C。3某温度下纯水的 c(H+)=1.010-6mol/L，在此温度下，将 pH=8的 Ba(OH)2溶液与 pH=5的稀盐酸混合(溶液体积变化忽略不计)，欲使混合溶液的 pH=7，则氢氧化钡溶液与盐酸的体积比为()A11：1 B9：2 C1：11 D2：9 【答案】D【解析】某温度下，纯水中 c(H+)=10-6mol/L，所以水的离子积常数 KW=10-12，PH=6时溶液呈中求出再求稀释溶液的计算强酸稀释强酸溶液每稀释倍增大一个单位例如的盐酸稀释倍后弱酸稀释弱酸溶液每稀释倍增大不到一个单位例如的醋酸稀释倍后注意当酸提供的较小时不能忽略水电离的无限稀释酸只能无限接近不能大于无每稀释倍减小不到一个单位例如的溶液稀释倍后注意先求再结合离子积常数求出进而求出当碱提供的较小时不能忽略水电离的无限稀释酸只能无限接近不能大于无限稀释碱只能无限接近不能小于稀释规律总结分别加水稀释倍时溶液计算两种强酸溶液混和先求再求两种强碱溶液混和先求再求最后求值强酸和强碱混和先确定过量离子的浓度若酸过量碱碱酸酸若碱过量碱酸碱酸学习必备欢迎下载注意当酸过量时必须以剩余的氢离子浓度来计算溶液的值当碱过量时学习必备 欢迎下载 性，当混合溶液的 pH=7时，溶液呈碱性，即氢氧化钡过量，混合后溶液中氢氧根离子浓度为mol/L=10-5mol/L，设盐酸的体积为 X L，氢氧化钡的体积为 Y L，两种溶液混合后氢氧根离子的物质的量浓度=10-5，解得 Y：X=2：9，故选 D。【名师点睛】考查了混合溶液 PH的计算，关键确定水的离子积判断氢氧化钡有剩余某温度下，纯水中 c(H+)=10-6mol/L，所以水的离子积常数 KW=10-12，pH=8的氢氧化钡溶液中氢氧根离子的物质的量浓度为 10-4 mol/L，pH=5的盐酸溶液中氢离子的物质的量浓度为 10-5 mol/L，水的离子积常数 Kw=10-12，即 PH=6时，溶液呈中性，当混合溶液的 pH=7时，溶液呈碱性，即氢氧化钡过量，设溶液体积，表示出混合后氢氧根离子浓度，整理可得体积之比。4现有强酸甲溶液的 pH=1，强酸乙溶液的 pH=2，则酸甲与酸乙的物质的量浓度之比不可能的是()A2：1 B5：1 C10：1 D20：1 【答案】A 【名师点睛】考查强酸的电离，抓住甲和乙中 c(H+)之比为 10：1 结合一元酸、多元酸电离出氢离子与酸浓度的关系分析是解答的关键，强酸甲溶液的 pH=1中 c(H+)=0.1mol/L，强酸乙溶液的 pH=2中 c(H+)=0.01mol/L，强酸溶液，酸完全电离，根据酸为一元酸、多元酸结合浓度分析解答。5pH=11的 x、y 两种碱溶液各 5ml，分别稀释至 500ml，其 pH与溶液体积(V)的关系如图所示，下列说法正确的是()求出再求稀释溶液的计算强酸稀释强酸溶液每稀释倍增大一个单位例如的盐酸稀释倍后弱酸稀释弱酸溶液每稀释倍增大不到一个单位例如的醋酸稀释倍后注意当酸提供的较小时不能忽略水电离的无限稀释酸只能无限接近不能大于无每稀释倍减小不到一个单位例如的溶液稀释倍后注意先求再结合离子积常数求出进而求出当碱提供的较小时不能忽略水电离的无限稀释酸只能无限接近不能大于无限稀释碱只能无限接近不能小于稀释规律总结分别加水稀释倍时溶液计算两种强酸溶液混和先求再求两种强碱溶液混和先求再求最后求值强酸和强碱混和先确定过量离子的浓度若酸过量碱碱酸酸若碱过量碱酸碱酸学习必备欢迎下载注意当酸过量时必须以剩余的氢离子浓度来计算溶液的值当碱过量时学习必备 欢迎下载 Ax 是强碱，y 是弱碱 B若 x、y 是一元碱，则等物质的量浓度的 x 的硝酸盐溶液的 pH比 y 的硝酸盐溶液大 C若 x、y 是一元碱，室温下 pH=11的 x、y 两种碱溶液的浓度相同 D完全中和 x、y 两溶液时，消耗同浓度稀硫酸的体积 V(x)V(y)【答案】B 求出再求稀释溶液的计算强酸稀释强酸溶液每稀释倍增大一个单位例如的盐酸稀释倍后弱酸稀释弱酸溶液每稀释倍增大不到一个单位例如的醋酸稀释倍后注意当酸提供的较小时不能忽略水电离的无限稀释酸只能无限接近不能大于无每稀释倍减小不到一个单位例如的溶液稀释倍后注意先求再结合离子积常数求出进而求出当碱提供的较小时不能忽略水电离的无限稀释酸只能无限接近不能大于无限稀释碱只能无限接近不能小于稀释规律总结分别加水稀释倍时溶液计算两种强酸溶液混和先求再求两种强碱溶液混和先求再求最后求值强酸和强碱混和先确定过量离子的浓度若酸过量碱碱酸酸若碱过量碱酸碱酸学习必备欢迎下载注意当酸过量时必须以剩余的氢离子浓度来计算溶液的值当碱过量时