学年高中化学第03章水溶液中的离子平衡专题322pH的计算及应用试题新人教版选修4.docx

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学年高中化学第03章水溶液中的离子平衡专题322pH的计算及应用试题新人教版选修4

第2课时pH的计算及应用

一、单一溶液pH的计算

1．计算方法

根据pH=_________计算。

求pH的关键是求溶液中的_________。

酸性溶液：

先求_________，再求pH；碱性溶液：

先求_________，再利用Kw=c（H+）·c（OH−）计算出_______，再求pH。

2．强酸和强碱溶液pH的计算（25°C）

（1）强酸溶液（以cmol/L的HmA溶液为例）。

c（H+）=_________mol/L，pH=−lgc（H+）=_________。

（2）强碱溶液[以cmol/L的B（OH）n溶液为例]。

c（OH−）=_________mol/L，c（H+）=_________mol/L，pH=−lgc（H+）=_________。

3．弱酸或弱碱溶液pH的计算（25°C）

（1）弱酸：

如一元弱酸HA，设浓度为cmol·L−1则c（H+）−lgc

（2）弱碱：

如一元弱碱BOH，设浓度为cmol·L−1，则c（OH−）mol·L−1，pH<14+lgc。

二、混合溶液pH的计算

1．两强酸溶液混合

先计算c（H+）混=______________再求pH。

2．强碱与强碱混合

先计算c（OH+）混=________________，再求c（H+）混=，最后求pH。

3．强酸与强碱混合

（1）若室温下强酸、强碱混合恰好完全反应，则混合后溶液的pH=_____。

（2）若酸过量，直接求反应后溶液中的c（H+）混，c（H+）混=___________________，再求pH。

（3）若碱过量，应先求反应后溶液中的c（OH−）混，再求c（H+）混，最后求pH。

三、酸、碱溶液稀释时pH的变化规律

酸碱溶液无限稀释，pH都不可能大于7或小于7，只能________。

四、酸碱中和滴定

1．概念

利用__________，用已知浓度的酸（或碱）来测定未知浓度的碱（或酸）的实验方法。

2．原理

利用酸和碱反应时，c（H+）·V酸=c（OH−）V碱

即c（H+）=__________________，或c（OH−）=__________________。

3．滴定过程中的pH变化及终点判断

酸碱滴定过程中，溶液的pH发生了很大的变化。

若用标准的强酸溶液滴定未知浓度的强碱溶液，则反应开始时溶液的pH很_________（填“大”或“小”），随着强酸的滴入，溶液的pH逐渐_________；当二者恰好中和时，溶液的pH_________7；当酸过量一滴时，溶液立即变为_______性。

若用强碱滴定强酸则恰恰相反。

根据滴定过程中的pH变化及酸碱指示剂在酸性或碱性溶液中的颜色变化，只要选择合适的指示剂（滴定终点尽可能与变色范围一致），即可准确判断中和反应是否恰好进行。

在实验室里选用的指示剂一般为_________。

4．中和滴定的操作过程

（1）准备过程：

滴定管：

_________→水洗→_________→注液→_________→调液面→_________。

锥形瓶：

_________→装液→_________。

除去碱式滴定管胶管中气泡的方法

（2）滴定操作：

移取待测溶液，加指示剂2〜3滴，滴定，判断终点，读数，重复实验，计算。

说明：

操作时左手_________，右手__________，眼睛__________________。

滴速：

先_____后_____（填“快”或“慢”），当接近终点时，应一滴一摇。

【答案】一、1．−lgc（H+）c（H+）c（H+）c（OH−）c（H+）

2．

（1）mc−lgmc

（2）nc14+lgnc

二、1．2．3．

（1）7

（2）

三、接近7

四、1．中和反应2．3．大减小=酸甲基橙或酚酞

4．

（1）检漏润洗赶气泡初始读数水洗滴指示剂

（2）握住活塞摇动锥形瓶注视锥形瓶中溶液颜色的变化快慢

一、溶液pH计算

1．溶液pH计算基本思路

2．酸碱混合有关规律

（1）一般情况下，若ΔpH（pH的差值）≥2的两种强酸溶液等体积混合，pH=pH小+0.3；若ΔpH≥2的两种强碱溶液等体积混合，pH=pH大−0.3（相当于把pH小的酸溶液或pH大的碱溶液稀释到了原来的2倍）。

（2）酸按酸，碱按碱，同强混合在之间；异强混合看过量。

若是碱碱混合或者酸碱混合且碱过量，一定要先算c（OH−），再算c（H+）及pH，或先算c（OH−），再算pOH、pH。

3．溶液稀释时酸碱性变化规律

（1）对于pH相同的强酸和弱酸（或强碱和弱碱）溶液稀释相同的倍数，强酸（或强碱）溶液的pH变化幅度大。

这是因为强酸（或强碱）已完全电离，随着加水稀释，溶液中的H＋（或OH−）的数目（水电离出的除外）不会增多，而弱酸（或弱碱）随着加水稀释，电离平衡向右移动，溶液中H＋（或OH−）的数目还会增多。

将pH相同的强酸和弱酸稀释后pH仍相同，则弱酸中所加的水比强酸中的多。

（2）对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸（或强碱和弱碱），稀释相同的倍数，pH的变化幅度不同，强酸（或强碱）稀释后pH的变化幅度大。

25℃amol·L－1一元酸HA与bmol·L－1NaOH等体积混合后，pH为7，则下列关系一定正确的是

A．a＝bB．a>b

C．c（A－）＝c（Na＋）D．c（A－）

【解析】题中隐含了一元酸可能是强酸，也可能是弱酸。

若HA为强酸，a＝b；若HA为弱酸，a>b，故A、B项错误。

根据电荷守恒：

c（H＋）＋c（Na＋）＝c（A－）＋c（OH－），pH为7，则c（H＋）＝c（OH－），故有c（Na＋）＝c（A−），C正确，D错误。

【答案】C

二、酸碱中和滴定

1．常见滴定类型中指示剂的选择

滴定种类

选用的指示剂

达滴定终点时颜色变化

指示剂用量

强酸滴定强碱

甲基橙

黄色→橙色

2~3滴

强碱滴定强酸

酚酞

无色→浅红色

强酸滴定弱碱

甲基橙

黄色→橙色

强碱滴定弱酸

酚酞

无色→浅红色

注意：

石蕊不能用作中和滴定的指示剂。

2．实验操作

（1）实验装置

（2）实验原理

酸碱滴定曲线是以酸碱中和滴定过程中滴加酸（或碱）的量为横坐标，以溶液pH为纵坐标绘出的一条溶液pH随酸（或碱）的滴加量而变化的曲线。

它描述了酸碱中和滴定过程中溶液pH的变化情况，其中酸碱滴定终点附近的pH突变情况（如上滴定曲线图），对于酸碱滴定中如何选择合适的酸碱指示剂具有重要意义。

（3）实验步骤

①滴定前的准备工作。

滴定管：

查漏→水洗→润洗→装液→赶气泡→调液面→记录初始读数；锥形瓶：

水洗→装液→滴加指示剂。

②滴定。

左手控制滴定管，右手不停摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化。

酸碱中和滴定开始时和达到滴定终点之后，测试和记录pH的间隔可稍大些，如每加入5～10mL酸（或碱），测试和记录一次；滴定终点附近，测试和记录pH的间隔要小，每滴加一滴测一次。

③数据处理。

滴定终点的判断答题模板

当滴入最后一滴×××××标准溶液后，溶液由×××××色变成×××××色，或溶液×××××色褪去，且半分钟内不变色。

（4）数据处理

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及待测碱液体积的平均值，根据c（NaOH）=计算。

1．下列有关实验操作中，合理的是

A．用托盘天平称取11.05g食盐B．用量筒量取12.40mL盐酸

C．用酸式滴定管量取20.20mL某浓度的H2SO4溶液D．用pH试纸测得某溶液的pH为4.2

2．25℃时的下列溶液中，碱性最强的是

A．pH=11的溶液B．c（OH-）=0.12mol/L的溶液

C．1L含有4gNaOH的溶液D．c（H+）=1×10-10mol/L的溶液

3．用0.1mol/LNaOH溶液滴定0.1mol/L盐酸，如达到滴定终点时不慎多加了1滴NaOH溶液（1滴溶液的体积约为0.05mL），继续加水至50mL，所得溶液的pH是

A．4B．7.2C．10D．11.3

4．下图是向100mL的盐酸中逐渐加入NaOH溶液时，溶液的pH变化图像，根据如图所得结论正确的是

A．原来盐酸的物质的量浓度为0.1mol/LB．X为0.1mol/L的NaOH溶液

C．原来盐酸的物质的量浓度为1mol/LD．X为0.01mol/L的NaOH溶液

5．用滴定法测定NaOH（含NaCl杂质）的质量分数，下列操作会引起测定值偏高的是

A．试样中加入酚酞作指示剂，用标准酸液进行滴定

B．锥形瓶用蒸馏水洗涤后，直接加入待测溶液进行滴定

C．滴定管用蒸馏水洗涤后，直接注入标准酸液进行滴定

D．滴定管用蒸馏水洗涤后，直接注入待测液，取20.00mL进行滴定

6．现有常温下的四份溶液：

①0.01mol/LHCl；②0.01mol/LCH3COOH；③pH＝12的氨水；④pH＝12的NaOH溶液。

下列说法正确的是

A．②中由水电离出的c（H＋）＝1×10－12mol/L

B．将①、③混合，若有pH＝7，则消耗溶液的体积：

③>①

C．将②、④等体积混合（体积变化忽略不计），则c（CH3COO－）＋c（CH3COOH）＝0.01mol/L

D．将四份溶液均稀释10倍后溶液pH：

③>④，②>①

7．水的电离平衡曲线如下图所示，下列说法不正确的是

A．图中五点KW间的关系:

B>C>A=D=E

B．若从A点到D点，可采用:

温度不变在水中加入少量的酸

C．若从A点到C点，可采用:

温度不变在水中加入适量的NH4Cl固体

D．若处在B点时，将pH=2的H2SO4溶液与pH=10的KOH溶液等体积混合后，溶液显中性

8．一定物质的量浓度溶液的配制和酸碱中和滴定是中学化学中两个典型的定量实验。

某研究性学习小组在实验室中配制1mol·L−1的稀硫酸标准溶液，然后用其滴定某未知浓度的NaOH溶液。

下列有关说法中正确的是__________。

A．实验中所用到的滴定管、容量瓶，在使用前均需要检漏

B．如果实验中需用60mL的稀硫酸标准溶液，配制时应选用100mL容量瓶

C．容量瓶中含有少量蒸馏水，会导致所配标准溶液的浓度偏小

D．酸式滴定管用蒸馏水洗涤后，即装入标准浓度的稀硫酸，则测得的NaOH溶液的浓度将偏大

E．配制溶液时，定容时俯视读数，则导致测得的NaOH溶液浓度偏大

F．中和滴定时，若在最后一次读数时俯视读数，则导致实验结果偏大

9．[2018北京卷]测定0.1mol·L-1Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH，数据如下。

时刻

①

②

③

④

温度/℃

25

30

40

25

pH

9.66

9.52

9.37

9.25

实验过程中，取①④时刻的溶液，加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验，④产生白色沉淀多。

下列说法不正确的是

A．Na2SO3溶液中存在水解平衡：

+H2O+OH−

B．④的pH与①不同，是由于浓度减小造成的

C．①→③的过程中，温度和浓度对水解平衡移动方向的影响一致

D．①与④的Kw值相等

10．[2017新课标Ⅱ]改变0.1二元弱酸溶液的pH，溶液中的、、的物质的量分数随pH的变化如图所示[已知]。

下列叙述错误的是

A．pH=1.2时，B．

C．pH=2.7时，D．pH=4.2时，

1．【答案】C

2．【答案】B

【解析】c（OH−）越大，溶液的碱