考点20水的电离与溶液的pH考点聚焦1．初步掌握测定溶液pH的方法。2．学会使用滴定管，能进展酸碱滴定，并能绘制滴定过程中的pH变化曲线，了解酸碱中和过程中溶液pH的变化规律。3．知道溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的重要应用。知识梳理1．水的电离和水的离子积⑴水的电离和电离平衡：水是一种电解质，它能微弱地电离，生成和离子，电离方程式为，简写为：；ΔH<0。在一定温度下，纯水电离生成的c（H+）=c（OH-），实验测得在25°C时，c（H+）=c（OH-）=。此时水的电离度为。⑵影响水的电离平衡的因素：①温度：当温度升高时，水的电离平衡向方向移动，这时水中的c（H+）、c（OH-）如何变化？②浓度：往水中参加酸或碱，水的电离平衡的移动方向是，假设往水中参加强碱弱酸盐或强酸弱碱盐，水的电离平衡的移动方向是，⑶水的离子积：在一定温度下，水中或中c（H+）与c（OH-）的乘积是一个常数，用Kw表示，称为水的离子积常数，温度不同，Kw不同，在25°C时，Kw==；当温度升高时，Kw将，比方在100°C时，Kw=，此时水的电离度为6/6\n。在常温下，c（H+）=0.01mol/L的强酸溶液与c（OH-）=0.01mol/L的强碱溶液中,Kw=，水的电离度=。2．溶液的酸碱性和pH值⑴溶液的酸碱性：25°C时：中性溶液c（H+）=c（OH-）=pH=；酸性溶液；碱性溶液；溶液的酸碱性与溶液PH值是否等于7(填有关或无关），与溶液中c（H+）和c（OH-）的有关。⑵溶液的pH值：①概念：。②表达式：，pH值适合于表示溶液的酸碱性。3．酸、碱批示剂及溶液pH值的实验测定方法⑴常用指示剂及变色范围指示剂变色范围甲基橙酚酞石蕊⑵测定溶液pH值方法：准确方法：pH计法常用方法：pH试纸法。不能先用水湿润pH试纸的原因是。1．水的电离和影响因素⑴水是一个极弱的电解质，存在电离平衡：H2OH++OH-（2）影响水电离平衡的因素①酸、碱在纯水中参加酸或碱，均使水的电离平衡左移，此时假设温度不变，ＫW不变，c（Ｈ＋）发生改变，pＨ也随之改变；假设向水中参加酸，那么c（H+）增大，c（OH－）变小，pH变小。②温度假设升温，由于水电离吸热，升温将促进水的电离，故平衡右移，c（H+）、c（OH－）同时增大，pH变小，但由于c（H+）与c（OH－）始终保持相等，故仍显中性。6/6\n③易水解的盐在纯水中参加能水解的盐，不管水解后溶液显什么性，均促进水的电离，使水的电离程度增大，但只要温度不变，ＫW不变。④其他因素如向水中参加活泼金属，由于与水电离出的H+直接作用，因而促进了水的电离平衡向电离的方向移动。2．溶液酸碱性的根本规律（1）溶液酸碱性判定规律①pH相同的酸，酸越弱，酸物质的量浓度越大；pH相同的碱，碱越弱，碱物质的量浓度越大。②酸与碱的pH之和为14，且等体积混合时，强酸与强碱混合，pH=7；强酸与弱碱混合，pH＞7;强碱与弱酸混合，pH＜7。（2）稀释后溶液pH的变化规律①对于强酸溶液，每稀释10n倍，pH增大n个单位（增大后不超过7）。②对于强碱溶液，每稀释10n倍，pH减小n个单位（减小后不小于7）。③对于pH相同的强酸与弱酸（或强碱与弱碱）稀释相同倍数时，pH变化不同，其结果是强酸或强碱的变化的程度大。④对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸，稀释相同倍数，pH变化不同，其结果是强酸稀释后pH增大得比弱酸快（强碱、弱碱类似）。3．溶液pH的计算（1）单一溶液的pH计算①强酸溶液，如HnA，设浓度为cmol·L－1，c（H+）＝ncmol·L－1，pH＝－lgc（H+）＝－lgnc。②强碱溶液，如B（OH）n，设浓度为cmol·L－1，c（H+）＝mol·L－1，pH＝－lgc（H+）＝14＋lgnc。（2）酸、碱混合pH计算①两强酸混合c混（H+）＝②两强碱混合c混（OH－）＝③强酸与强碱混合（3）混合溶液pH的计算①两种pH不同的强酸溶液混合时，要先求出混合后溶液中c（H+），再求其pH，当等体积混合时，可用速算法，即ΔpH=1时，pH合=pH小+0.26ΔpH≥2时，pH合=pH小+0.36/6\n②两种强碱的稀溶液混合时，必须先求出混合后溶液中c（OH－），再利用KW换算成c（H+）求其pH。当等体积混合时也可用速算法：ΔpH=1时，pH合=pH大－0.26ΔpH≥2时，pH合=pH大－0.3(4）稀强酸与稀强碱溶液混合后pH的计算，要先根据H++OH－====H2O计算出哪种物质过量，然后计算出过量的c（H+）或c（OH－），再求其pH。(5）pH之和等于14的两种溶液以等体积相混合时，其混合溶液的pH的判断：①假设两者都是强电解质，那么混合后pH=7。②假设酸为强酸，碱为弱碱，那么混合后pH>7。③假设酸为弱酸，碱为强碱，那么混合后pH<7。(6）等物质的量浓度的一元酸、碱等体积混合后溶液的pH的判断：①强酸和强碱混合，pH=7；②强酸和弱碱混合，pH<7；③弱酸和强碱混合，pH>7；④弱酸和弱碱混合，pH由强者决定；⑤未注明酸、碱强弱时，pH无法判断。(7）等体积强酸（pH1）和强碱（pH2）混合：①假设溶液呈中性，二者pH之和为14。②假设溶液呈碱性，二者pH之和大于14。③假设溶液呈酸性，二者pH之和小于14。试题枚举【例1】体积pH=2.5的盐酸与10体积某一元强碱溶液恰好完全反响，那么该碱溶液的pH等于A．9.0B．9.5C．10.5D．11.0解析：方法一：盐酸与某一元强碱恰好完全反响时：n（OH－）=n（H+）。所以有c（OH－）×10V=c（H+）·V，c（OH－）=，c（OH－）==10－3.5mol·L－1pH=－lgc（H+）=－lg=－lg=－lg10－10.5=10.5。所以选择C选项。方法二：假设1体积pH＝2.5的盐酸和1体积某浓度的该一元强碱恰好完全反响，那么酸中H+浓度等于碱中OH上标－浓度，两者的pH之和等于14，也就是碱的pH＝11.5。将该溶液稀释10倍，就得到题中所用的强碱溶液，其pH减小1，等于10.5。答案:C。【例2】25℃时，假设体积为Va、pH=a的某一元强酸与体积为Vb、pH=b的某一元强碱混合，恰好中和，且已知Va<Vb和a=0.5b。请填写以下空白。(1）a值可否等于3（填“可”或“否”）_______，其理由是__________________。(2）a值可否等于5（填“可”或“否”）_______，其理由是__________________。(3）a的取值范围是__________________。解析:此题是对强酸、强碱中和规律的研究，综合性较强。强酸与强碱完全中和，pH之和必为14，即a+b=14，由此可知a=3或a=5均不合题意。难点在a的取值范围确实定上。6/6\n==10a+b－14<1所以a+b－14<0，而a=0.5b,即3a<14,a<。又pH=b=2a>7,a>，所以<a<。答案:(1）否假设a=3，那么b=6，溶液显酸性，与题意不符，故a≠3(2）否假设a=5，ca（H+）＝10－5mol·L－1，那么b=10，cb（OH－）=10－4mol·L－1，=>1，不符合题意，故a≠5(3）<a<【例3】在pH都等于9的NaOH溶液和CH3COONa溶液中，设由水电离产生的OH-离子浓度分别为Amol/L和Bmol/Lmol那么A和B的关系是A.B.C.D.解析：此题是在纯水中参加碱和盐溶液后判断水的电离情况。的NaOH溶液中，，而NaOH只提供OH-，不提供H+，所以溶液中的H+就是水提供的，。pH=9的CH3COONa溶液中,，由知，，CH3COONa不提供H+和OH—，两者全部来自于水的电离。,所以答案为B。应指出的是，这里的，因水电离出来的有相当一局部转化为CH3COOH了，=。此题也可以根据“酸碱抑制，盐促进”来估算，立即得答案为B。答案：B【例4】常温下的两种一元酸溶液A和B，分别加水1000倍稀释，其pH与所加水的体积变化如以以下图所示，那么以下结论中正确的选项是A.A酸比B酸的电离程度小B.B酸比A酸容易电离C.B是弱酸，A是强酸D.pH=1时，B酸的物质的量浓度比A酸大解析：如果一元酸是强酸，pH=1时，，加水稀释103倍后，此时，，6/6\n。如果是一元弱酸，那么。从图上可以看出A酸为强酸而B酸是弱酸。pH=1时，B酸的物质的量浓度比A酸大。所以C和D是正确的。答案：CD6/6
