高三化学攻关三十六法之――溶液的pH

溶液的pH，教材内容较为简单，考题却有一定的难度。本篇的设置以高考难度为准。

●难点磁场

请试做下列题目，然后自我界定学习本篇是否需要。

在25 ℃时向V mL  pH=a的盐酸中，滴加pH=b的NaOH(aq)10  V mL时，溶液中Cl^－的物质的量恰好等于Na^＋的物质的量，则a＋b的值是

A.13                                   B.14                                   C.15                                   D.不能确定

●案例探究

[例题]常温下，将100.10 mL 0.0010 mol?L^－1的NaOH(aq)与99.90 mL 0.0010 mol?L^－1的HCl(aq)混合均匀，然后滴入2滴酚酞试液，试通过计算说明溶液的颜色。

命题意图：考查学生计算pH的能力。

知识依托：酸碱中和反应及pH的变色范围。

错解分析：只依据碱过量，而判定溶液变红色。殊不知，pH小于8.2的酚酞溶液呈无色，pH介于8.2~10.0之间的酚酞溶液呈浅红色，只有pH大于10.0的酚酞溶液才呈红色。

解题思路：本题是一个有关pH的计算题，不是一个简单的过量判断题。由于碱过量，所以须先算出混合溶液的c(OH^－)，再求pH。

c_混(OH^－)=

   =1.0×10^－6 mol?L^－1

pOH=6

pH=14－6=8

滴入酚酞试液，溶液呈无色。

答案：无色

●锦囊妙计

溶液稀释或混合时，pH的变化规律及求解方法

(1)强酸溶液，每稀释10倍，pH增加1，但所得值不能大于7；弱酸溶液，每稀释10倍，pH增加值小于1，所得值也不能大于7。

强碱溶液，每稀释10倍，pH减小1，但所得值不能小于7；弱碱溶液，每稀释10倍，pH减小值小于1，所得值也不能小于7。

(2)酸酸混合，先求c_混(H^＋)，再求pH。

(3)碱碱混合，先求c_混(OH^－)，再求c_混(H^＋)[或pOH]，最后求pH。

(4)酸碱混合，酸过量时，先求c_混(H^＋)，再求pH； 碱过量时，先求c_混(OH^－)，再转化为c_混(H^＋)，最后求pH。

●歼灭难点训练

1.(★★★)为更好地表示溶液的酸碱性，科学家提出了酸度(AG)的概念，AG=lg，则下列叙述正确的是(   )

A.中性溶液的AG=0

B.酸性溶液AG＜0

C.常温下0.1 mol?L^－1氢氧化钠溶液的AG=12

D.常温下0.1 mol?L^－1盐酸溶液的AG=12

2.(★★★★)在25℃时，分别用pH=9、pH=10的两种氨水中和同浓度、同体积的盐酸，消耗氨水的体积分别为V₁和V₂，则V₁和V₂的关系是(   )

A.V₁=10V₂                                      B.V₁＞10V₂                                    C.V₁＜10V₂                                    D.V₂＞10V₁

3.(★★★★)弱酸HＹ溶液的pH=3.0，将其与等体积水混合后的pH范围是(   )

A.3.0～3.3                   B.3.3～3.5                   C.3.5～4.0                   D.3.7～4.3

4.(★★★★★)20℃时，若体积为V_a，pH=a的某一元强酸与体积为V_b，pH=b的某一元强碱相混合，恰好中和，且已知V_a＜V_b和a=0.5b，请填写下列空白：

(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_____________。

难点磁场

解析：根据电荷守恒，反应后的溶液中：

c(Na^＋)＋c(H^＋)=c(OH^－)＋c(Cl^－)

由于c(Na^＋)=c(Cl^－)

所以：c(OH^－)=c(H^＋)

即酸所提供的n(H^＋)等于碱所提供的n(OH^－)：

10^－a mol?L^－1×V mL=10^b－14 mol?L^－1×10V mL

解得：a＋b=13。

答案：A

歼灭难点训练

1.AD

2.解析：因为pH₁=9，所以c₁(OH^－)=10^－5 mol?L^－1；因为pH₂=10，所以c₂(OH^－)=10^－4　mol?L^－1

根据题意得：c₁(NH₃?H₂O)V₁=c₂(NH₃?H₂O)V₂

由于弱电解质浓度越大，电离程度越小，则＞10，即V₁＞10V₂。

答案：B

3.解析：(虚拟法)：虚拟HY为强酸，则将其与等体积水混合后

c(H^＋)=×10^－3 mol?L^－1          pH=3＋lg2=3.3

事实上HY为弱酸，随着水的加入，还会有部分H^＋电离出来，故

c(H^＋)＞×10^－3 mol?L^－1         pH＜3.3

答案：A

4.解析：(1)若a=3，则由a=0.5b推知b=6，这与pH=6的溶液是强碱溶液相矛盾，故答案为：否。

(2)若a=5，则c_a(H^＋)=10^－5 mol?L^－1

再由a=0.5b推知b=10，则c_b(H^＋)=10^－10 mol?L^－1，c_b(OH^－)=10^－4 mol?L^－1

由于酸碱相混恰好中和，所以

V_a?c_a(H^＋)=V_b?c_b(OH^－)

=10＞1

这与题意V_a＜V_b不符，故答案仍为：否。

(3)由题意知，V_a?c_a(H^＋)=V_b?c_b(OH^－)，则

=10^a＋b－14

因为V_a＜V_b即＜1，则

10^a＋b－14＜1=10⁰    a＋b－14＜0

将a=0.5b代入得：a＜

又因为pH=b=2a＞7(碱性溶液)

所以，a＞；

总之，。

答案：(略)