高三化學攻關三十六法之――溶液的pH

溶液的pH，教材內(nèi)容較為簡單，考題卻有一定的難度。本篇的設置以高考難度為準。

●難點磁場

請試做下列題目，然后自我界定學習本篇是否需要。

在25 ℃時向V mL  pH=a的鹽酸中，滴加pH=b的NaOH(aq)10  V mL時，溶液中Cl^－的物質(zhì)的量恰好等于Na^＋的物質(zhì)的量，則a＋b的值是

A.13                                   B.14                                   C.15                                   D.不能確定

●案例探究

[例題]常溫下，將100.10 mL 0.0010 mol?L^－1的NaOH(aq)與99.90 mL 0.0010 mol?L^－1的HCl(aq)混合均勻，然后滴入2滴酚酞試液，試通過計算說明溶液的顏色。

命題意圖：考查學生計算pH的能力。

知識依托：酸堿中和反應及pH的變色范圍。

錯解分析：只依據(jù)堿過量，而判定溶液變紅色。殊不知，pH小于8.2的酚酞溶液呈無色，pH介于8.2~10.0之間的酚酞溶液呈淺紅色，只有pH大于10.0的酚酞溶液才呈紅色。

解題思路：本題是一個有關pH的計算題，不是一個簡單的過量判斷題。由于堿過量，所以須先算出混合溶液的c(OH^－)，再求pH。

c_混(OH^－)=

   =1.0×10^－6 mol?L^－1

pOH=6

pH=14－6=8

滴入酚酞試液，溶液呈無色。

答案：無色

●錦囊妙計

溶液稀釋或混合時，pH的變化規(guī)律及求解方法

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

強堿溶液，每稀釋10倍，pH減小1，但所得值不能小于7；弱堿溶液，每稀釋10倍，pH減小值小于1，所得值也不能小于7。

(2)酸酸混合，先求c_混(H^＋)，再求pH。

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

(4)酸堿混合，酸過量時，先求c_混(H^＋)，再求pH； 堿過量時，先求c_混(OH^－)，再轉化為c_混(H^＋)，最后求pH。

●殲滅難點訓練

1.(★★★)為更好地表示溶液的酸堿性，科學家提出了酸度(AG)的概念，AG=lg，則下列敘述正確的是(   )

A.中性溶液的AG=0

B.酸性溶液AG＜0

C.常溫下0.1 mol?L^－1氫氧化鈉溶液的AG=12

D.常溫下0.1 mol?L^－1鹽酸溶液的AG=12

2.(★★★★)在25℃時，分別用pH=9、pH=10的兩種氨水中和同濃度、同體積的鹽酸，消耗氨水的體積分別為V₁和V₂，則V₁和V₂的關系是(   )

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

3.(★★★★)弱酸HＹ溶液的pH=3.0，將其與等體積水混合后的pH范圍是(   )

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

4.(★★★★★)20℃時，若體積為V_a，pH=a的某一元強酸與體積為V_b，pH=b的某一元強堿相混合，恰好中和，且已知V_a＜V_b和a=0.5b，請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/p>

(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的取值范圍是_____________。

難點磁場

解析：根據(jù)電荷守恒，反應后的溶液中：

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^＋)等于堿所提供的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

殲滅難點訓練

1.AD

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

根據(jù)題意得：c₁(NH₃?H₂O)V₁=c₂(NH₃?H₂O)V₂

由于弱電解質(zhì)濃度越大，電離程度越小，則＞10，即V₁＞10V₂。

答案：B

3.解析：(虛擬法)：虛擬HY為強酸，則將其與等體積水混合后

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

事實上HY為弱酸，隨著水的加入，還會有部分H^＋電離出來，故

c(H^＋)＞×10^－3 mol?L^－1         pH＜3.3

答案：A

4.解析：(1)若a=3，則由a=0.5b推知b=6，這與pH=6的溶液是強堿溶液相矛盾，故答案為：否。

(2)若a=5，則c_a(H^＋)=10^－5 mol?L^－1

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

由于酸堿相混恰好中和，所以

V_a?c_a(H^＋)=V_b?c_b(OH^－)

=10＞1

這與題意V_a＜V_b不符，故答案仍為：否。

(3)由題意知，V_a?c_a(H^＋)=V_b?c_b(OH^－)，則

=10^a＋b－14

因為V_a＜V_b即＜1，則

10^a＋b－14＜1=10⁰    a＋b－14＜0

將a=0.5b代入得：a＜

又因為pH=b=2a＞7(堿性溶液)

所以，a＞；

總之，。

答案：(略)