第11期 水的电离和溶液的pH-【数理报】新教材2022-2023学年高二化学选择性必修1同步学案（人教版2019）

书 一、套用ｐＨ的定义式进行计算 例１室温下，柠檬水溶液的ｐＨ＝３，其中ｃ（ＯＨ－） 为多少 （　　） Ａ．０．１ｍｏｌ·Ｌ－１ Ｂ．１×１０－３ｍｏｌ·Ｌ－１ Ｃ．１×１０－７ｍｏｌ·Ｌ－１ Ｄ．１×１０－１１ｍｏｌ·Ｌ－１ 解析：室温下，ＫＷ ＝ｃ（Ｈ ＋）·ｃ（ＯＨ－）＝１×１０－１４， 柠檬水溶液的ｐＨ＝３，即溶液中ｃ（Ｈ＋）＝１×１０－３ｍｏｌ·Ｌ－１， 则溶 液 中 ｃ（ＯＨ－）＝ ＫＷ ｃ（Ｈ＋） ＝１×１０ －１４ １×１０－３ ｍｏｌ· Ｌ－１ ＝１×１０－１１ｍｏｌ·Ｌ－１，故选Ｄ． 答案：Ｄ 拓展：（１）强酸溶液的解题思路：ｃ→ｃ（Ｈ＋）→ｐＨ．如 ＨｎＡ，设其物质的量浓度为 ｃｍｏｌ·Ｌ －１，ｃ（Ｈ＋）＝ ｎｃｍｏｌ·Ｌ－１，ｐＨ＝－ｌｇ［ｃ（Ｈ＋）］＝－ｌｇｎｃ． （２）强碱溶液的解题思路：ｃ→ｃ（ＯＨ－）→ｃ（Ｈ＋）→ ｐＨ．如 Ｂ（ＯＨ）ｍ，设其物质的量浓度为 ｃｍｏｌ·Ｌ －１， ｃ（Ｈ＋）＝１×１０ －１４ ｍｃ ｍｏｌ·Ｌ －１，ｐＨ＝－ｌｇ［ｃ（Ｈ＋）］＝１４＋ ｌｇｍｃ． 二、用ｐＯＨ计算碱及碱性溶液的ｐＨ 例２ 常温下，将 ０．１ｍｏｌ·Ｌ－１ ＮａＯＨ溶液与 ０．０４ｍｏｌ·Ｌ－１Ｈ２ＳＯ４溶液等体积混合，该混合溶液的 ｐＨ等于 （　　） Ａ．１．７　　　Ｂ．２．０　　　Ｃ．１２　　　Ｄ．１２．４ 解析：强酸和强碱溶液混合，首先判断是否过量，恰 好中和时，ｐＨ＝７；若未完全反应，则以酸碱的相对量为 依据计算．酸过量时求混合溶液的 ｃ（Ｈ＋），碱过量时求 ｃ（ＯＨ－）和ｐＯＨ，然后再求ｐＨ．求ｃ（Ｈ＋）或ｃ（ＯＨ－）时， 若是等体积混合，除以２；若不是等体积混合，则为两体 积之 和．本 题 将 ０．１ ｍｏｌ· Ｌ－１ ＮａＯＨ 溶 液 与 ０．０４ｍｏｌ·Ｌ－１Ｈ２ＳＯ４溶液等体积混合，ＮａＯＨ过量，过量的 ｃ（ＯＨ－）＝０．１ｍｏｌ·Ｌ －１×ＶＬ－０．０４ｍｏｌ·Ｌ－１×ＶＬ×２ ２ＶＬ ＝ ０．０１ｍｏｌ·Ｌ－１，故ｐＨ＝１２，Ｃ正确． 答案：Ｃ 拓展：计算碱溶液及混合后显碱性的溶液的 ｐＨ时 可先算ｐＯＨ，后算ｐＨ．ｐＯＨ＝－ｌｇ［ｃ（ＯＨ－）］，ｐＨ＋ｐＯＨ ＝１４（常温下）． 三、溶液用水稀释时ｐＨ的计算 例３（２０２２·宁朔中学月考）下列各混合或稀释后的 溶液中，ｐＨ最大的是 （　　） Ａ．ｐＨ＝１１的烧碱溶液稀释到原体积的１０００倍 Ｂ．ｐＨ＝１１的氨水稀释到原体积的１０００倍 Ｃ．ｐＨ＝４的醋酸溶液和ｐＨ＝１０的烧碱溶液等体积 混合 Ｄ．ｐＨ＝５的盐酸稀释到原体积的１０００倍 解析：ｐＨ＝１１的烧碱溶液稀释到原体积的１０００倍后， ｐＨ＝８；ｐＨ＝１１的氨水稀释到原体积的１０００倍后，由于稀 释促进ＮＨ３·Ｈ２Ｏ的电离，故１１＞ｐＨ＞８；ｐＨ＝４的醋酸溶 液和ｐＨ＝１０的烧碱溶液等体积混合后，醋酸过量，溶液呈 酸性，ｐＨ＜７；ｐＨ＝５的盐酸稀释到原体积的１０００倍后，ｐＨ 接近７但小于７．所以Ｂ项溶液的ｐＨ最大．根据以上分析 可知，Ｂ正确． 答案：Ｂ 拓展：（１）ｐＨ＝ａ的酸： ①若为强酸，稀释１０ｎ倍，ｐＨ＝ａ＋ｎ； ②若为弱酸，稀释１０ｎ倍，ａ＜ｐＨ＜ａ＋ｎ； ③无限稀释，不论酸的强弱，ｐＨ均趋向于７（当ｐＨ接 近６的时候，再加水稀释，由水电离的Ｈ＋不能忽略）． （２）ｐＨ＝ｂ的碱： ①若为强碱，稀释１０ｎ倍，ｐＨ＝ｂ－ｎ； ②若为弱碱，稀释１０ｎ倍，ｂ－ｎ＜ｐＨ＜ｂ； ③无限稀释，不论碱的强弱，ｐＨ均趋向于７（当 ｐＨ 接近８的时候，再加水稀释，由水电离的ＯＨ－不能忽略）． （３）同体积同ｐＨ的强酸和弱酸，同倍稀释，强酸的 ｐＨ变化大，弱酸的ｐＨ变化小． 四、两种性质相同的溶液混合后ｐＨ的计算 例４常温下，（１）将 ｐＨ＝１和 ｐＨ＝５的盐酸等体 积混合后，所得溶液的ｐＨ为 ． （２）将ｐＨ＝１３和ｐＨ＝９的 ＮａＯＨ溶液等体积混合 后，所得溶液的ｐＨ为 ． 解析：设两种溶液的体积均是１Ｌ． （１）ｃ（Ｈ＋）＝１×１０ －１ｍｏｌ·Ｌ－１×１Ｌ＋１×１０－５ｍｏｌ·Ｌ－１×１Ｌ １Ｌ＋１Ｌ ＝５×１０－２ｍｏｌ·Ｌ－１ ｐＨ＝－ｌｇｃ（Ｈ＋）＝－ｌｇ（５×１０－２）＝２－ｌｇ５＝１．３ （２）由于两溶液均为强碱，应先求溶液中的 ｃ（ＯＨ－），再求ｃ（Ｈ＋）和ｐＨ． ｐＨ＝１３的ＮａＯＨ溶液，ｃ（Ｈ＋）＝１×１０－１３ｍｏｌ·Ｌ－１， ｃ（ＯＨ－）＝１×１０－１ｍｏｌ·Ｌ－１．ｐＨ＝９的ＮａＯＨ溶液，ｃ（Ｈ＋） ＝１×１０－９ｍｏｌ·Ｌ－１，ｃ（ＯＨ－）＝１×１０－５ｍｏｌ·Ｌ－１．混合后： ｃ（ＯＨ－）＝１×１０ －１ｍｏｌ·Ｌ－１×１Ｌ＋１×１０－５ｍｏｌ·Ｌ－１×１Ｌ ２Ｌ ＝５×１０－２ｍｏｌ·Ｌ－１ ｃ（Ｈ＋）＝１×１０ －１４ ｃ（ＯＨ－） ＝１