第八章 第2讲 水的电离和溶液的pH

3．(1)体积相同，浓度均为0.2mol·L

－1

的盐酸和CH3COOH溶液，分别加水稀释10倍，溶液

的pH分别变成m和n，则m与n的关系为________。 (2)体积相同，浓度均为0.2mol·L

－1

的盐酸和CH3COOH溶液，分别加水稀释m倍、n倍，溶

液的pH都变成3，则m与n的关系为________________。

(3)体积相同，pH均等于1的盐酸和CH3COOH溶液，分别加水稀释m倍、n倍，溶液的pH都变成3，则m与n的关系为________________。

(4)体积相同，pH均等于13的氨水和NaOH溶液，分别加水稀释m倍、n倍，溶液的pH都变成9，则m与n的关系为________________。

误区一：不能正确理解酸、碱的无限稀释规律

常温下任何酸或碱溶液无限稀释时，溶液的pH都不可能大于7或小于7，只能接近7。 误区二：不能正确理解弱酸、弱碱的稀释规律

溶液 酸 强酸 弱酸 强碱 弱碱 稀释前溶液pH 加水稀释pH＝a 到体积为原来的pH＝b 10n倍 稀释后溶液pH pH＝a＋n a＜pH＜a＋n pH＝b－n b－n＜pH＜b 碱 注：表中a＋n＜7，b－n＞7。

题组二 多角度计算溶液的pH值

4．求下列常温条件下溶液的pH(已知lg1.3＝0.1，lg2＝0.3，混合溶液忽略体积的变化)。 (1)0.005mol·L(2)0.1mol·L

－1

－1

的H2SO4溶液

－

的CH3COOH溶液(已知CH3COOH的电离常数Ka＝1.8×105)

已电离的弱电解质浓度－(3)0.1mol·L1NH3·H2O溶液(NH3·H2O的电离度为α＝1%，电离度＝弱电解质的初始浓度×100%)

(4)将pH＝8的NaOH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H2SO4等体积混合 (7)0.001mol·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1000倍

5

1.单一溶液的pH计算

强酸溶液：如HnA，设浓度为cmol·L1，c(H)＝ncmol·L1，pH＝－lgc(H)＝－lg (nc)。

－

＋

－

＋

1014－＋强碱溶液(25℃)：如B(OH)n，设浓度为cmol·L，c(H)＝mol·L1，pH＝－lgc(H)＝14

nc

－

－1

＋

＋lg(nc)。

2．混合溶液pH的计算类型

c?H?1V1＋c?H?2V2

(1)两种强酸混合：直接求出c(H)混，再据此求pH。c(H)混＝。

V1＋V2

＋

＋

＋

＋

(2)两种强碱混合：先求出c(OH)混，再据Kw求出c(H)混，最后求pH。c(OH)混＝c?OH?1V1＋c?OH?2V2

。

V1＋V2

(3)强酸、强碱混合：先判断哪种物质过量，再由下式求出溶液中H或OH的浓度，最后求pH。

|c?H?酸V酸－c?OH?碱V碱|

c(H)混或c(OH)混＝ V酸＋V碱

＋

－

＋

－

＋

－

－

－

－＋－

题组三 溶液混合酸碱性判断规律

5．判断下列溶液在常温下的酸、碱性(在括号中填“酸性”、“碱性”或“中性”)。 (1)相同浓度的HCl和NaOH溶液等体积混合( ) (2)相同浓度的CH3COOH和NaOH溶液等体积混合( ) (3)相同浓度NH3·H2O和HCl溶液等体积混合( ) (4)pH＝2的HCl和pH＝12的NaOH溶液等体积混合( ) (5)pH＝3的HCl和pH＝10的NaOH溶液等体积混合( ) (6)pH＝3的HCl和pH＝12的NaOH溶液等体积混合( ) (7)pH＝2的CH3COOH和pH＝12的NaOH溶液等体积混合( ) (8)pH＝2的HCl和pH＝12的NH3·H2O等体积混合( ) 题组四 强酸、强碱混合呈中性pH与体积关系

6．在某温度时，测得0.01mol·L

－1

的NaOH溶液的pH＝11。

(1)该温度下水的离子积常数Kw＝______________。

(2)在此温度下，将pH＝a的NaOH溶液VaL与pH＝b的硫酸VbL混合。

①若所得混合液为中性，且a＝12，b＝2，则Va∶Vb＝_________________________。 ②若所得混合液为中性，且a＋b＝12，则Va∶Vb＝______________________________。

6

将强酸、强碱溶液以某体积之比混合，若混合液呈中性，则c(H)∶c(OH)、V碱∶V酸、pH酸c?H?酸V碱

＋pH碱有如下规律(25℃)：因c(H)酸·V酸＝c(OH)碱·V碱，故有＝。在碱溶液中c(OH－

c?OH?碱V酸

＋

－

－

＋＋

－

10141014·V碱＋＋

)碱＝＋，将其代入上式得c(H)酸·c(H)碱＝，两边取负对数得pH酸＋pH碱＝14

c?H?碱V酸

－

－

V碱

－lg。现举例如下：

V酸

V酸∶V碱 10∶1 1∶1 1∶10 m∶n

考点三 酸、碱中和滴定 c(H)∶c(OH) 1∶10 1∶1 10∶1 n∶m ＋－pH酸＋pH碱 15 14 13 m14＋lg() n

1．实验原理

利用酸碱中和反应，用已知浓度酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。以标准盐酸c?HCl?·V?HCl?

溶液滴定待测的NaOH溶液，待测的NaOH溶液的物质的量浓度为c(NaOH)＝。

V?NaOH?酸碱中和滴定的关键：

(1)准确测定标准液的体积。(2)准确判断滴定终点。 2．实验用品

(1)仪器图(A)是酸式滴定管，图B是碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、锥形瓶。

(2)试剂

7

标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。 (3)滴定管的使用

①酸性、氧化性的试剂一般用酸式滴定管，因为酸性和氧化性物质易腐蚀橡胶管。 ②碱性的试剂一般用碱式滴定管，因为碱性物质易腐蚀玻璃，致使活塞无法打开。 3．实验操作

实验操作以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例 (1)滴定前的准备

①滴定管：查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录。 ②锥形瓶：注碱液→记体积→加指示剂。 (2)滴定

(3)终点判断

等到滴入最后一滴标准液，指示剂变色，且在半分钟内不恢复原来的颜色，视为滴定终点并记录标准液的体积。 (4)数据处理

c?HCl?·V?HCl?

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)＝V?NaOH?计算。

4．常用酸碱指示剂及变色范围

指示剂 石蕊 甲基橙 酚酞 5.指示剂选择的基本原则 变色要灵敏，变色范围要小，使变色范围尽量与滴定终点溶液的酸碱性一致。 (1)不能用石蕊作指示剂。

(2)滴定终点为碱性时，用酚酞作指示剂，例如用NaOH溶液滴定醋酸。 (3)滴定终点为酸性时，用甲基橙作指示剂，例如用盐酸滴定氨水。 (4)强酸滴定强碱一般用甲基橙，但用酚酞也可以。

(5)并不是所有的滴定都须使用指示剂，如用标准的Na2SO3溶液滴定KMnO4溶液时，KMnO4颜色褪去时即为滴定终点。

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变色范围的pH <5.0红色 <3.1红色 <8.2无色 5.0～8.0紫色 3.1～4.4橙色 8.2～10.0浅红色 >8.0蓝色 >4.4黄色 >10.0红色