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关于pH变化图像的专题解析
编辑：刘振中

例1.九年级教材P58：在氢氧化钠溶液中加入稀盐酸实验。
以盐酸和氢氧化钠反应时pH随时间变化的图像分析各点的意义。
A
B
C
0
7
t
pH

A点是 ；
B点是 ；
C点是 。
解析：根据图示，A点处为pH>7，为碱性溶液，故A点处为氢氧化钠溶液。
B点处为pH<7，为酸性溶液，故B点处为盐酸溶液。
C点处为pH=7，为中性溶液，故C点处为盐酸与氢氧化钠溶液恰好完全反应时形成的中性溶液。

例2.用氢氧化铝或氢氧化镁中和胃酸。
某种消化药片“胃舒乳”（其有效成分是氢氧化镁），能减缓胃酸过多引起的疼痛。在氢氧化镁与胃酸作用的过程中，胃液pH变化的情况是【 】
时间/t
A
pH
7
时间/t

B
pH
7
时间/t

D
pH
7
7
时间/t

C
pH

解析：人胃酸时，pH<7，而氢氧化铝溶液或氢氧化镁溶液显弱碱性，能够中和酸性，降低酸性至中性，使pH曲线接近于7。 故选B。

例3.酸性、碱性溶液的稀释。
<1>酸性溶液中加水 <2>碱性溶液中加水
向pH＝3的稀盐酸中不断加水 向pH=13的NaOH溶液中不断加水
7
V(H2O)
0
pH
0 水的体积/L
7
pH

解析：pH＝7的稀盐酸溶液，逐滴加水(pH＝7)稀释，溶液酸性逐渐减弱，其pH变化将逐渐增大，但pH只能无限接近于7，不会等于7。
pH＝7的NaOH溶液，逐滴加水(pH＝7)稀释，溶液碱性逐渐减弱，其pH变化将逐渐减小，但pH只能无限接近于7，不会等于7。

例4.向水中不断加入酸性、碱性溶液。
<1>向水中加入酸性溶液 <2>向水中加入碱性溶液
向水中不断通入二氧化碳 向水中加入熟石灰
7
V(CO2)
0
pH
0 熟石灰的质量
7
pH

解析：水的pH＝7，不断通入的二氧化碳气体与水反应生成碳酸，使溶液由中性变为酸性，其pH变化由pH＝7变为pH<7。
向水中加入熟石灰，溶液由中性变为碱性，其pH变化由pH＝7变为pH>7。

例5.酸性、碱性溶液的过量。
<1>向一定量的稀硫酸中不断加入NaOH溶液，下图中能正确表示加入NaOH的质量（M）与溶液的pH值关系的是 【 】
M
D
pH

7
M
B
pH

7
7
M
A
pH

M

C

pH

7

<1>向一定量的NaOH溶液中不断加入稀硫酸，下图中能正确表示加入稀硫酸的质量（M）与溶液的pH值关系的是 【 】
M
B
pH

7
7
M
pH

M

C

pH

7
M
D
pH

7

解析：<1>稀硫酸的pH<7，逐滴加入NaOH溶液(pH>7)，使溶液酸性减弱，碱性增强，其pH将逐渐增大，当氢氧化钠溶液过量时pH>7。故答案为A。
<2>NaOH溶液的pH>7，逐滴加入稀硫酸 (pH<7)，使溶液碱性减弱，酸性增强，其pH将逐渐减小，当稀硫酸过量时pH<7。 故答案为B。

例6.酸、碱、盐溶液的相互反应——坐标型。
向H2SO4 和CuSO4 的混合物溶液中，不断加入NaOH溶液。下列图像横坐标表示加入NaOH溶液质量，纵坐标表示反应的有关变化情况，其中正确的是 【 】
0
0
溶液的pH Na2SO4的质量/g H2SO4质量分数% 沉淀质量/g
NaOH溶液质量/g NaOH溶液质量/g NaOH溶液质量/g NaOH溶液质量/g
0
0
7

A B C D

解析：稀硫酸与NaOH溶液反应(酸碱中和反应)优先NaOH溶液与CuSO4溶液(有沉淀生成)反应。当NaOH溶液过量时，溶液的pH>7。当稀硫酸反应完时，生成Na2SO4的质量保持不变(出现平台)。溶液均一稳定，稀硫酸的质量分数保持不变。NaOH溶液反应完H2SO4后，才与CuSO4溶液反应生成沉淀，当CuSO4溶液完全反应后，沉淀量达最大值。故该题答案为D。

例7.酸、碱、盐溶液的相互反应——表格型。
烧杯中盛有x溶液，逐滴加入（或通入）y物质，烧杯内液体的pH变化如下图所示。则符合该变化的一组物质是 【 】
0 加入y的质量
7
溶液的pH
14

x
y
A
NaOH溶液
稀HCl（过量）
B
稀H2SO4
BaCl2溶液（少量）
C
Ca(OH)2
CO2（适量）
D
Ca(OH)2
Na2CO3

解析：根据图象，开始时溶液的pH>7，显碱性，最后溶液的PH接近7，然后根据表格给出的物质结合物质间的反应进行分析。
A、氢氧化钠溶液显碱性，pH大于7，当加入过量的稀盐酸时，最后溶液呈酸性，溶液的pH逐渐减小至小于7，故A错误；
B、稀硫酸显酸性，pH小于7。若X为硫酸则开始时溶液的PH不会大于7，故B错误；
C、氢氧化钙溶液显碱性，pH大于7，当加入适量二氧化碳时，二氧化碳能和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，溶液的pH逐渐减小接近于7。故C正确；
D、氢氧化钙溶液显碱性，pH大于7，当加入碳酸钠溶液时，氢氧化钙能和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，氢氧化钠显碱性，即使溶液的pH减小，也不会减小到7，应该几乎不变。故D错误。

例8.酸、碱、盐溶液的相互反应——圆环型。
图1中甲、乙、丙、丁表示相邻两物质相互混合过程中溶液酸碱度的变化，其中可能得图2所示变化关系的是 【 】
甲
乙
丙
丁
Na2CO3
Ca(OH)2
H2O
H2SO4
图1
图2
0 加入物质的质量/g
7
pH

A、甲 B、乙 C、丙 D、丁
解析：在图2中根据pH的变化情况可知，pH由大于7到等于7最后小于7，正好是碱的溶液不断滴加酸溶液后的过程，只有氢氧化钙与硫酸的反应正好符合。在图1中Na2CO3 和Ca(OH)2均显碱性，pH由大于7，二者反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，氢氧化钠溶液显碱性，pH也大于7，故甲的pH是大于7，不能等于或小于7；乙的pH减小，接近于7；丙为稀硫酸的稀释，酸性会减弱，pH增大，接近于7。故选D。

例9.依pH图像分析酸碱中和反应。
pH

在进行稀硫酸和氢氧化钠溶液中和反应实验时，若要使反应过程中溶液的酸碱度变化如右图所示：
7
<1>此反应操作是向 溶液中滴加另一种溶液，化学
方程式为 ，若要得到中性溶液，需借助 试液，
0 加入溶液的质量
当溶液恰好中和时现象是 。
<2>实验结束后发现容器壁温度升高，证实中和反应过程中放出热量。若用固体氢氧化钠和稀硫酸反应验证中和反应过程中放出热量，你认为可行吗？ ，理由是 。
解析：<1>氢氧化钠溶液呈碱性，其pH大于7，硫酸呈酸性，其pH小于7，由图象可知，溶液的pH由大逐渐变小，故是向氢氧化钠溶液中滴加硫酸至过量。因为NaOH和H2SO4反应无明显现象，所以要根据酸碱指示剂显示不同的颜色来实现。无色酚酞溶液遇碱变红色，在中性和酸性溶液中为无色，故恰好中和时的现象为红色刚刚褪去。
<2>氢氧化钠固体溶于水时也会放出大量的热，会干扰实验的测定。
答案：<1>氢氧化钠，2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O；无色酚酞；红色变为无色；<2>不可行；因为氢氧化钠固体溶于水会放热。

例10.依pH图像分析酸碱中和反应。
0
7
用滴管加入溶液的量
pH
C
甲图 乙图
NaOH
稀HCl

NaOH
稀HCl

含有酚酞溶液
下列图象表示盐酸和氢氧化钠溶液发生反应过程中溶液的pH变化。请从图象中获取信息，回答下列问题：

<1>进行该反应的实验操作是按照以上 （填甲或乙）图所示进行，烧杯中溶液的颜色变化是 。
<2>所发生的中和反应的化学方程式为 。
<3>曲线上C点表示 。
<4>用溶质的质量分数为36.5%的盐酸40g与足量氢氧化钠溶液恰好完全反应，需要溶质的质量分数为20%的氢氧化钠溶液 g。
解析答案：<1>乙；溶液的颜色由红色变为无色；<2>NaOH+HCl=NaCl+H2O；<3>氢氧化钠和盐酸恰好完全反应；<4>80。

综合、依pH图像分析酸碱中和反应。
0
7
a b加入溶液质量/g
pH
在用稀盐酸和氢氧化钠溶液进行中和反应实验时，反应过程中溶液的酸碱度变化如图所示：
<1>该实验操作是将 滴加到另一种溶液中。
<2>当加入溶液的质量为a g时，所得溶液中的溶质
为（写化学式） 。
<3>当加入溶液的质量为bg时，向所得溶液中滴加酚酞溶液，溶液呈 色。
<4>氢氧化钠溶液与稀盐酸发生中和反应时观察不到明显现象，为了确定其反应是否发生，某班同学设计了不同的实验方案进行探究：
方案一：向装有一定量氢氧化钠溶液的烧杯中滴几滴酚酞试液，不断滴入稀盐酸，并用玻璃棒搅拌。如果实验现象是 ，就可以证明氢氧化钠溶液与稀盐酸发生了化学反应；
方案二：向装有一定量稀盐酸的试管中滴加氢氧化钠溶液，振荡后再向其中滴加碳酸钠溶液，如果有气泡产生，则说明氢氧化钠溶液与稀盐酸没有发生化学反应。你认为方案二的结论正确吗？ （填“正确”或“不正确”），理由是： 。
解析： <1>开始时溶液的pH<7，说明是把氢氧化钠溶液滴加到稀盐酸中；
<2>当加入溶液的质量为ag时，溶液的pH小于7，说明盐酸过量，所得溶液中的溶质为氯化氢和氯化钠；
<3>当加入溶液的质量为bg时，溶液的pH大于7，溶液显碱性，显碱性的溶液能使酚酞试液变红色；
<4>氢氧化钠是碱会使酚酞变红，滴入硫酸后，两者发生中和反应生成硫酸钠和水，不会使酚酞变色；盐酸和氢氧化钠反应后，盐酸过量，滴入碳酸钠溶液也会产生气泡．
答案：<1>氢氧化钠溶液；<2>HCl和NaCl；<3>红；<4>溶液由红色变成无色；不正确；如果稀盐酸剩余也会产生气泡。