4. 有关酸、碱溶液的稀释 强酸溶液每稀释10倍，pH增大一个单位，弱酸溶液每稀释10倍，pH增大不到一个单位；强碱溶液每稀释10倍，pH减小一个单位。弱碱溶液每稀释10倍，pH减小不到一个单位。
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[特别提醒]：混和后溶液呈酸性时，一定用c(H+)计算pH；呈碱性时，一定用c(OH-)计算pH值。 |
[例3] 求下列溶液的pH：
(1)某H2SO4溶液的浓度是0.005mol/L：①求此溶液的pH；②用水稀释到原来体积的100倍；③再继续稀释至104倍
(2)pH=3的盐酸与pH=5的硫酸等体积混合
(3)pH=10和pH=12的两种NaOH溶液等体积混合
(4)pH=12的NaOH和pH =4的HCl等体积混合
[解析](1)① c(H+)=0.005mol/L×2=0.01 mol/L ，
pH=-lg10-2=2
② c(H+)=0.01mol/L÷100=10-4 mol/L ， pH=-lg10-4=4
③ pH=7(强调酸稀释后不会变成碱！)
(2)c(H+)=
=5×10-4, pH=-lg(5×10-4)=4-lg5=3.3
(强调10-3是10-5的100倍，所以10-5可以忽略不计)
(3)因为溶液呈碱性c(OH-)=
=5×10-3 c(H+)=
=2×10-12
pH=-lg(2×10-12)=12-lg2=11.7
(4)NaOH中c(OH-)=10-2 mol/L,HCl中c(H+)=10-4
mol/L 二者等体积反应，碱过量，反应后溶液呈碱性。所以反应后c(OH-)=
=5×10-3 c(H+)=
=2×10-12 pH=-lg(2×10-12)=12-lg2=11.7
[规律总结] (1)两强酸等体积混合 混合后的pH=小的+0.3
(2)两强碱等体积混合 混合后的pH=大的-0.3
(3)当按所给反应物质的量之比计算时，酸碱不论强弱，谁大谁过剩，溶液呈谁性。
(4)酸碱等体积混合①pH = 2 某酸与pH = 12 某碱混合pH难定；②pH = 4 某酸与pH = 10 NaOH混合 pH≤7；③pH = 4 H2SO4与pH = 10 某碱混合pH≥7；④0.01mol/L pH = 2 一元酸与0.1mol/L pH = 12一元碱混合pH = 7
(5) pH 减小一个单位，c(H+)扩大为原来的10倍。 pH增大2个单位，c(H+)减为原来的1/100
(6)稀释规律：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+)减小 小于m倍，故稀释后弱酸酸性强于强酸。
2. 溶液的pH值:氢离子浓度的负对数。pH= ；同理pOH=
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[特别提醒]：在标准温度(25℃)和压力下，pH=7的水溶液(如：纯水)为中性，水的离子积常数为1×10-14，且c(H+)和c(OH-)都是1×10-7mol/L。pH愈小，溶液的酸性愈强；pH愈大，溶液的碱性也就愈强。 通常pH是一个介于0和14之间的数,当pH<7的时候,溶液呈酸性,当pH>7的时候,溶液呈碱性,当pH=7的时候,溶液呈中性.但在非水溶液或非标准温度和压力的条件下，pH=7可能并不代表溶液呈中性，这需要通过计算该溶剂在这种条件下的电离常数来决定pH为中性的值。如373K(100℃)的温度下，pH=6为中性溶液。 |
[例2] (1)某温度下,某溶液的pH=7,该溶液一定是中性溶液吗?
(2)某温度下纯水的c(H+)==2.0×10-7mol/L。在此温度下，某溶液中由水电离出的c(H+)为4.0×10-13mol/L，则该溶液的pH值可能是________。
［解析］在该温度下，kw= c(H+)·c(OH-)=2.0×10-7×2.0×10-7=4.0×10-14。
c(H+)＝4.0×10-13mol/L，则溶液可能呈酸性或碱性。若酸性溶液，溶液中的c(H+)=4.0×10-14/4.0×10-13=1.0×10-1mol/L。所以溶液的pH值=－lg c(H+)=－lg(1×10-1)=1；若碱性溶液，则溶液的pH值=－lg c(H+)=－lg4.0×10-13=13－lg4=12.4。
[答案](1)不一定 (2)该溶液的pH值可能为1或12.4。
[规律总结](1)在25℃时是中性溶液，低于25℃时是弱酸性溶液，高于25℃时是弱碱性溶液。(2)本题的情境转换成非理想状况，主要考查考生灵活应变的能力。
考点3 pH值计算的基本规律