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一、溶液混合后的pH變化與計(jì)算1.酸與堿的pH之和為14,等體積混合常溫時(shí)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(若為強(qiáng)酸與強(qiáng)堿,則pH=7;,若為強(qiáng)酸與弱堿,則pH>7;,若為弱酸與強(qiáng)堿,則pH<7。))2.等體積強(qiáng)酸(pH1)和強(qiáng)堿(pH2)混合常溫時(shí)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(若pH1+pH2=14,則溶液呈中性,pH=7;,若pH1+pH2>14,則溶液呈堿性,pH>7;,若pH1+pH2<14,則溶液呈酸性,pH<7。))3.常溫時(shí),強(qiáng)酸(pH1)與強(qiáng)堿(pH2)混合呈中性時(shí),二者的體積關(guān)系有如下規(guī)律:(1)若pH1+pH2=14,則V酸=V堿。(2)若pH1+pH2≠14,則eq\f(V酸,V堿)=10pH1+pH2-14。針對(duì)練1.在25℃時(shí),關(guān)于下列溶液混合后溶液pH的說(shuō)法中正確的是()A.pH=10與pH=12的NaOH溶液等體積混合,溶液的pH約為11B.pH=5的鹽酸稀釋1000倍,溶液的pH=8C.pH=2的H2SO4與pH=12的NaOH溶液等體積混合,混合液pH=7D.pH=12的NH3·H2O與pH=2的HCl溶液等體積混合,混合液pH=7答案:C解析:A項(xiàng),c混合(OH-)=eq\f(10-4+10-2,2)mol·L-1≈5.0×10-3mol·L-1,c混合(H+)=eq\f(1.0×10-14,5.0×10-3)mol·L-1=2×10-12mol·L-1,pH=-lg(2×10-12)=12-lg2≈11.7,錯(cuò)誤;B項(xiàng),pH=5的鹽酸中,稀釋1000倍后溶液的pH<7,錯(cuò)誤。D項(xiàng),因?yàn)镹H3·H2O過(guò)量較多,所以溶液顯堿性。針對(duì)練2.回答下列問(wèn)題:(1)某溫度(t℃)時(shí),水的離子積為Kw=1×10-13,則該溫度________25℃(填“>”、“<”或“=”)。(2)若將此溫度下pH=11的苛性鈉溶液aL與pH=1的稀硫酸bL混合(設(shè)混合后溶液體積的微小變化忽略不計(jì)),試通過(guò)計(jì)算填寫(xiě)以下不同情況時(shí)兩溶液的體積比:①若所得混合液為中性,則a∶b=________。②若所得混合液的pH=2,則a∶b=________。答案:(1)>(2)①10∶1②9∶2解析:(1)水是弱電解質(zhì),在溶液中存在電離平衡;H2OH++OH-,水電離過(guò)程吸收能量,升高溫度,水電離程度增大,水電離產(chǎn)生的c(H+)、c(OH-)增大,Kw增大。在室溫下,Kw=1×10-14,現(xiàn)在某溫度(t℃)時(shí),水的離子積為Kw=1×10-13,則該溫度:t℃>25℃;(2)將此溫度下pH=11的苛性鈉溶液,c(OH-)=1×10-2mol/L,溶液體積是aL,則n(OH-)=10-2amol;pH=1的稀硫酸,c(H+)=0.1mol/L,bL該溶液中n(H+)=0.1bmol。①若所得混合液為中性,n(OH-)=n(H+),10-2amol=0.1bmol,則a∶b=10∶1;②若所得混合液的pH=2,則反應(yīng)后溶液顯酸性,混合溶液c(H+)=0.01mol/L,c(H+)=eq\f(0.1b-0.01a,a+b)mol/L=0.01mol/L,解得a∶b=9∶2。二、溶液稀釋時(shí)pH的變化規(guī)律1.酸或堿稀釋后溶液pH的計(jì)算(1)一般,強(qiáng)酸溶液稀釋10n倍,c(H+)減小為原來(lái)的eq\f(1,10n),pH就增大n個(gè)單位,即pH?。絧H原+n。(2)一般,強(qiáng)堿溶液稀釋10n倍,c(OH-)減小為原來(lái)的eq\f(1,10n),pH就減小n個(gè)單位,即pH?。絧H原-n。(3)常溫下,強(qiáng)酸或強(qiáng)堿溶液無(wú)限稀釋時(shí),酸溶液或堿溶液的pH接近7,但酸溶液的pH不能大于或等于7,堿溶液的pH不能小于或等于7。這是因?yàn)闊o(wú)限稀釋時(shí),由水電離產(chǎn)生的H+和OH-不能忽略。(4)對(duì)于pH相同的強(qiáng)酸和弱酸(或強(qiáng)堿和弱堿)溶液稀釋相同的倍數(shù),強(qiáng)酸(或強(qiáng)堿)溶液的pH變化幅度大(如下圖所示)。這是因?yàn)閺?qiáng)酸(或強(qiáng)堿)已完全電離,隨著加水稀釋,溶液中H+(或OH-)數(shù)(水電離的除外)不會(huì)增多,而弱酸(或弱堿)隨著加水稀釋電離程度增大,H+(或OH-)數(shù)會(huì)不斷增多。2.酸堿溶液稀釋時(shí)pH的變化項(xiàng)目類別酸(pH=a)堿(pH=b)弱酸強(qiáng)酸弱堿強(qiáng)堿稀釋10n倍<a+na+n>b-nb-n無(wú)限稀釋pH趨向于7針對(duì)練3.常溫下,濃度均為1mol·L-1、體積均為V0的兩種酸HA和HB,分別加水稀釋至體積V,pH的變化曲線如圖所示。下列敘述正確的是()A.X點(diǎn)的c(A-)>Y點(diǎn)的c(B-)B.0≤pH≤5時(shí),HB溶液滿足:pH=lgeq\f(V,V0)C.相對(duì)Y點(diǎn)而言,X點(diǎn)的導(dǎo)電能力更強(qiáng),X點(diǎn)水的電離程度更大D.中和等體積1mol·L-1的兩種酸消耗等濃度的NaOH溶液體積:HB>HA答案:B解析:根據(jù)電荷守恒,X點(diǎn)滿足c(A-)+c(OH-)=c(H+),Y點(diǎn)的c(B-)+c(OH-)=c(H+),因?yàn)閮牲c(diǎn)pH相等,c(A-)=c(B-),A錯(cuò)誤;由圖像可判斷HB為強(qiáng)酸,0≤pH≤5時(shí),HB溶液滿足:pH=lgeq\f(V,V0),B正確;兩點(diǎn)pH相等,根據(jù)電荷守恒可知兩溶液離子濃度相同,導(dǎo)電能力相同,C錯(cuò)誤;兩種酸都是一元酸,等濃度等體積的兩種酸消耗的氫氧化鈉相同,D錯(cuò)誤;故選B。針對(duì)練4.將體積均為10mL、pH均為3的鹽酸和醋酸溶液,加入水稀釋至amL和bmL,測(cè)得稀釋后溶液的
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