高中化学酸、碱溶液等体积混合后溶液pH的定性分析.docx

【问题】室温时，下列溶液等体积混合后，溶液pH是大于7、小于7、等于7、还是无法判断？0.1 molL-1的盐酸溶液和pH=13的氢氧化钡溶液0.1 molL-1的硫酸溶液和pH=13的氢氧化钠溶液pH=1的盐酸溶液和0.1 molL-1的氨水溶液pH=1的硫酸和0.1 molL-1某一元碱溶液溶液中OHH+=1108pH=3的醋酸溶液和0.001 molL-1的氢氧化钠溶液pH=3的盐酸溶液和pH=11的氨水溶液pH=3的硫酸溶液和pH=11的氢氧化钠溶液pH=3的某酸溶液和pH=11的氢氧化钠溶液pH=3的盐酸溶液和pH=11的某碱溶液pH=3的某酸溶液和pH=11的某碱溶液【解析】pH=13的Ba(OH)2溶液中的OH=0.1molL-1，与0.1molL-1的盐酸恰好完全中和，pH=7。0.1molL-1的H2SO4溶液中的H+=0.2molL-1，与pH=13的氢氧化钠溶液中和反应，H2SO4过量，pH7。pH=1的盐酸和0.1molL-1的氨水溶液恰好完全中和，生成NH4Cl强酸弱碱盐水解呈酸性，pH7。0.1molL-1某一元碱的OH=1108H+=10810-14(molL-1)2/OH ，OH =10-3 molL-1，故该一元碱是弱碱，一元弱碱溶液与硫酸恰好反应生成的强酸弱碱盐水解呈酸性，pH7。pH=3的醋酸浓度远大于0.001molL-1，二者反应时醋酸过量，虽生成的盐水解呈碱性，但CH3COOH的电离程度大于CH3COONa的水解程度，pH7。pH=11的氨水浓度远大于10-3molL-1，二者反应时氨水过量，虽生成的盐水解呈酸性，但氨水的电离程度大于NH4Cl的水解程度，pH7。pH=3的硫酸和pH=11的氢氧化钠溶液恰好完全中和，pH=7。pH=3的某酸，可能是强酸，也可能是弱酸，若强酸与pH=11的氢氧化钠溶液恰好完全中和，pH=7；若弱酸与pH=11的氢氧化钠溶液中和时，弱酸过量， pH7。故混合后溶液pH7。pH=11的某碱溶液，可能是强碱，也可能是弱碱，若强碱与pH=3的盐酸溶液恰好完全中和，pH=7；若弱碱与pH=3的盐酸溶液中和时，弱碱过量，pH7。故混合后溶液pH7。某酸与某碱的强弱情况均未知，故混合后溶液的酸碱性无法判断。【感悟】酸碱混合溶液pH的定性判断主要决定于H+与OH的相对大小。提供酸碱的量不同直接影响混合后溶液的pH。酸与碱混合时发生中和反应，不一定恰好完全中和。即使恰好完全中和，溶液也不一定呈中性，由生成的盐能否水解及水解情况而定。当已知强酸或强碱溶液的pH时，c(H+)或c(OH)与酸或碱的几元性无关；当已知强酸或强碱溶液的物质的量浓度时，c(H+)或c(OH)则与酸或碱的几元性有关。当已知弱酸或弱碱溶液的pH时，由于弱酸或弱碱电离不完全，存在电离平衡，其物质的量浓度远大于c(H+)或c(OH)，溶液的pH由过量的弱酸或弱碱决定。【巩固】例1(上海)常温下amolL-1CH3COOH稀溶液和bmolL-1KOH稀溶液等体积混合，下列判断一定错误的是( )A若c(OH)c(H+)，a=b B若c(K+)c(CH3COO)，abC若c(OH)=c(H+)，ab D若c(K+)c(CH3COO)，ab【解析】当ab时，二者恰好反应生成强碱弱酸盐CH3COOK水解呈碱性，A项正确；当ab时，反应后溶液中溶质为CH3COOK和CH3COOH，该溶液可能呈中性，则C项正确；若该溶液含CH3COOH很少，CH3COOH电离出的c(H+)小于CH3COO水解生成的c(OH)，溶液呈碱性，由电荷守恒知c(K+)c(CH3COO)，B项正确；当ab时，溶液一定呈碱性，则一定有c(K+)c(CH3COO)，与c(K+)c(CH3COO)矛盾，D项一定错误。例2(海南)25时，amolL-1一元酸HA与bmolL-1NaOH等体积混合后，pH为7，则下列关系一定正确的是( )Aa=b Bab Cc (A)= c(Na+) Dc (A)c(Na+)【解析】酸碱中和后pH为7，溶液显中性，若HA为强酸，则a=b；若HA为弱酸，则ab。但不知是强酸还是弱酸，故无法确定a和b的关系，A、B项不一定正确。由电荷守恒与c(H+)=c(OH)知，c(Na+)=c(A)，C项一定正确，D项错误。【体验】练1(四川)常温下，下列溶液中的微粒浓度关系正确的是( )A新制氯水中加入固体NaOH：c(Na+)=c(Cl)+c(ClO)+c(OH)BpH=8.3的NaHCO3溶液：c(Na+)c(HCO3)c(CO32)c(H2CO3)CpH=11的氨水与pH=3的盐酸等体积混合：c(Cl)=c(NH4+)c(OH)=c(H+)D0.2molL-1CH3COOH溶液与0.1molL-1NaOH溶液等体积混合：2c(H+)2c(OH)=c(CH3COO)c(CH3COOH)【提示】D项的恒等式可由电荷守恒与物料守恒推出。练2(全国)已知温度T时水的离子积常数为Kw，该温度下，将浓度为amolL-1的一元酸HA与bmolL-1的一元碱BOH等体积混合，可判断溶液呈中性的依据是( )Aa = b B混合溶液的pH=7C混合溶液中，图片D混合溶液中，c(H+)+c(B+) =c(OH)+c(A)【提示】因温度T不一定指常温25，故pH =7的溶液不一定成中性。练3(广东)对于常温下pH为2的盐酸，叙述正确的是( )Ac(H+)=c(Cl)+c(OH)B与等体积pH=12的氨水混合后所得溶液显酸性C由H2O电离出的c(H+)=1.010-12molL-1D与等体积0.01molL-1乙酸钠溶液混合后所得溶液中：c(Cl)=c(CH3COO)练4(浙江)下列说法正确的是( ) A常温下，将pH3的醋酸溶液稀释到原体积的10倍后，溶液的pH=4B为确定某酸H2A是强酸还是弱酸，可测NaHA溶液的pH。若pH7，则H2A是弱酸；若pH7，则H2A是强酸C用0.2000molL-1NaOH标准溶液滴定HCl与CH3COOH的混合溶液(混合液中两种酸的浓度均约为0.1molL-1)，至中性时，溶液中的酸未被完全中和D相同温度下，将足量氯化银固体分别放入相同体积的蒸馏水、0.1 molL-1盐酸、0.1molL-1氯化镁溶液、0.1molL-1硝酸银溶液中，Ag+浓度：=练5(天津)下列电解质溶液的有关叙述正确的是 ( )A同浓度、同体积的强酸与强碱溶液混合后，溶液的pH=7B在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体，c(Ba2+)增大C含lmolKOH的溶液与lmolCO2完全反应后，溶液中c(K+)=c(HCO3)D在CH3COONa溶液中加入适量CH3COOH，可使c(Na+)=c(CH3COO)【参考答案】 1. D 2. C 3. C 4. C 5. D