考点45 溶液的酸碱性及pH-备战2020年高考化学考点一遍过

考点45 溶液的酸碱性及pH一、溶液的酸碱性与pH1．溶液的酸碱性(25 ℃时)溶液的酸碱性c(H+)与c(OH－) 比较c(H+)大小pH酸性溶液c(H+)>c(OH－) c(H+)>1×10－7mol·L－1<7中性溶液c(H+)=c(OH－) c(H+)=1×10－7mol·L－1=7碱性溶液c(H+)<c(OH－) c(H+)<1×10－7mol·L－1>7 提醒：pH＝7或c(H＋)＝10－7mol·L－1的溶液不一定呈中性，因水的电离与温度有关，常温时，pH＝7或c(H＋)＝10－7 mol·L－1溶液呈中性，100 ℃时pH＝6或c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1呈中性。

2．溶液的pH（1）定义：pH=−lg c(H+)。

（2）pH 与溶液的酸碱性的关系①25 ℃，纯水的pH=7，溶液呈中性；pH<7的溶液呈酸性；pH>7的溶液呈碱性。

②pH表示溶液的酸碱性及其强弱：25 ℃时，pH(<7)越小，溶液的酸性越强；pH(>7)越大，溶液的碱性越强。

（3）pH的适用范围常温下，当溶液的酸碱性用pH表示时，一般情况下，1×10−14 mol·L−1<c(H+)<1 mol·L−1，即14>pH>0。

pH=0的溶液中并非无H+，而是c(H+)=1 mol·L−1；pH=14的溶液中并非无OH−，而是c(OH−)=1 mol·L−1。

当c(H+)>1 mol·L−1时，一般不用pH表示溶液的酸碱性，用c(H+)或c(OH−)直接表示溶液的酸碱性更方便。

注意：（1）未指明温度时，pH=7不代表溶液呈中性，如100 ℃时，pH=6为中性溶液。

（2）溶液的酸碱性也可以用pOH表示：pOH=−lg c(OH−)。

因为常温下，c(OH−)·c(H+)=10−14，若两边均取负对数得：pH+pOH=14。

3．pH的测定方法（1）pH试纸法pH试纸的使用方法：取一片pH试纸，放在洁净的表面皿或玻璃片上，用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测液点于试纸中央，然后与标准比色卡对照读出数值。

pH试纸的种类：常用的pH试纸有广泛pH试纸(pH范围为1~14或0~10，可识别的pH差值约为1)和精密pH试纸(pH范围较窄，可识别的pH差值为0.2或0.3)。

（2）pH计法常用pH计来精确测量溶液的pH，读数时应保留两位小数。

（3）常用酸碱指示剂及其变色范围指示剂pH及变色范围甲基橙石蕊酚酞注意：（1）pH试纸不能伸入待测液中。

（2）pH试纸不能事先润湿(润湿相当于将溶液稀释)。

用pH试纸测定的是一个粗略结果。

（3）用广泛pH试纸测出溶液的pH是整数，而不会是3.1、5.2等小数。

二、溶液的酸碱性及pH的计算1．溶液pH的计算（1）类型方法①单一溶液溶液类型相关计算强酸（H n A）设H n A的浓度为c mol/L，则c(H+)=nc mol/L，pH=−lg c(H+)=−lg nc强碱［B(OH)n］溶液设B(OH)n的浓度为c mol/L，则c(OH−)=nc mol/L，c(H+)=14W1.010(OH)Kc nc--⨯=mol/L，pH=−lg c(H+)=14+lg nc②混合溶液溶液类型相关计算两种强酸混合11122122()()()()pH (H H H H )H c c V c V c V V c ++++++⇒=⇒+⎫⎪⎬⎪⎭强酸：强酸：两种强碱混合11122122w OH OH ()()()()()()()OH OH H pH OH OH c K c V c V c c V V c c ----+--+=⇒=+⇒⇒⎫⎪⎬⎪⎭强碱：强碱：强酸强碱混合恰好完全反应pH=7（25℃）酸过量c (H ＋)=112212H OH ()()pH c V c V V V +--+⇒碱过量c (OH −)=221112w OH H H p ()H OH ()()()K c V c V c V V c -++--=⇒+⇒（2）基本思路2．酸碱混合的有关规律（1）等体积的强酸（pH 1）与强碱（pH 2）混合(25 ℃) 若混合前pH 1+ pH 2>14，则混合后溶液呈碱性，pH 混>7； 若混合前pH 1+ pH 2=14，则混合后溶液呈中性，pH 混=7； 若混合前pH 1+ pH 2<14，则混合后溶液呈酸性，pH 混<7。

（2）强酸（pH 1）与强碱（pH 2）混合呈中性时，二者的体积关系(25 ℃)若pH1+ pH2=14，则V酸=V碱；若pH1+ pH2≠14，则21pH14pHOH10H10=ccVV---+==酸碱碱酸（）（）12pH+pH1410-。

（3）等体积的强酸（pH1）与弱碱（pH2）混合(25 ℃)，若pH1+ pH2=14，由于弱碱过量，pH混>7。

（4）等体积的弱酸（pH1）与强碱（pH2）混合(25 ℃)，若pH1+ pH2=14，由于弱酸过量，pH混<7。

注意事项（1）一般情况下，若ΔpH（pH的差值）≥2的两种强酸溶液等体积混合，pH=pH小+0.3；若ΔpH≥2的两种强碱溶液等体积混合，pH=pH大−0.3(相当于把pH小的酸溶液或pH大的碱溶液稀释到了原来的2倍)。

（2）酸按酸，碱按碱，同强混合在之间；异强混合看过量。

若是碱碱混合或者酸碱混合且碱过量，一定要先算c(OH−)，再算c(H＋)及pH，或先算c(OH−)，再算pOH、pH。

三、溶液稀释时pH的变化规律1．常温下酸、碱的稀释规律注：表中a+n<7，b−n>7。

2．酸、碱的无限稀释规律常温下任何酸或碱溶液无限稀释时，溶液的pH都不可能大于7或小于7，只能接近7。

注意：（1）对于pH相同的强酸和弱酸（或强碱和弱碱）溶液稀释相同的倍数，强酸（或强碱）溶液的pH 变化幅度大。

这是因为强酸（或强碱）已完全电离，随着加水稀释，溶液中的H＋(或OH‒)的数目（水电离出的除外）不会增多，而弱酸（或弱碱）随着加水稀释，电离平衡向右移动，溶液中H＋(或OH‒)的数目还会增多。

将pH相同的强酸和弱酸稀释后pH仍相同，则弱酸中所加的水比强酸中的多（2）对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸（或强碱和弱碱），稀释相同的倍数，pH的变化幅度不同，强酸（或强碱）稀释后pH的变化幅度大。

考向一溶液酸碱性的判断典例1室温时，下列混合溶液的pH一定小于7的是A．pH＝3的醋酸和pH＝11的氢氧化钡溶液等体积混合B．pH＝3的盐酸和pH＝11的氢氧化钠溶液等体积混合C．pH＝3的盐酸和pH＝11的氨水等体积混合D．pH＝3的硫酸和pH＝11的氨水等体积混合【解析】A项，pH＝3的醋酸中c(H＋)＝1×10－3 mol·L－1，pH＝11的Ba(OH)2溶液中c(OH－)＝1×10－3 mol·L －1，由于醋酸为弱酸，则醋酸过量，在室温下等体积混合后，pH＜7，正确；B项，pH＝3的盐酸中c(H＋)＝1×10－3 mol·L－1，pH＝11的NaOH溶液中c(OH－)＝1×10－3 mol·L－1，酸碱都是强电解质，在室温下等体积混合后，pH＝7，错误；C项，pH＝3的盐酸中c(H＋)＝1×10－3 mol·L－1，pH＝11的氨水中c(OH－)＝1×10－3 mol·L －1，由于NH3·H2O为弱碱，则碱过量，在室温下等体积混合后，pH＞7，错误；D项，pH＝3的硫酸中c(H ＋)＝1×10－3 mol·L－1，pH＝11的氨水中c(OH－)＝1×10－3 mol·L－1，由于NH3·H2O为弱碱，则碱过量，在室温下等体积混合后，pH＞7，错误。

【答案】A1．为更好地表示溶液的酸碱性，科学家提出了酸度(AG)的概念，AG=lg()()OHHcc+-，则下列叙述不正确的是A．中性溶液的AG=0B．酸性溶液的AG>0C．常温下0.1 mol·L−1氢氧化钠溶液的AG=−12D．常温下0.1 mol·L−1盐酸的AG=−12溶液酸碱性判断时的易错提醒（1）判断溶液酸碱性的依据是c(H+)与c(OH−)的相对大小，若c(H+)=c(OH−)，则溶液呈中性。

（2）pH=7或c (H +)=10−7mol·L −1的溶液不一定呈中性，因水的电离平衡与温度有关。

常温时，pH=7呈中性；100 ℃时，pH=6呈中性。

（3）溶液中c (H +)越小，c (OH −)越大，溶液的酸性越弱，碱性越强；溶液中c (H +)越大，c (OH −)越小，溶液的酸性越强，碱性越弱。

（4）室温下，已知酸和碱pH 之和的溶液等体积混合 ①两强混合a ．若pH 之和等于14，则混合后溶液显中性，pH ＝7。

b ．若pH 之和大于14，则混合后溶液显碱性，pH>7。

c ．若pH 之和小于14，则混合后溶液显酸性，pH<7。

②一强一弱混合——“谁弱显谁性”pH 之和等于14时，一元强酸和一元弱碱等体积混合呈碱性；一元弱酸和一元强碱等体积混合呈酸性。

考向二 溶液pH 的计算典例1 （1）已知T ℃，K w ＝1×10－13，则T ℃________25 ℃(填“＞”“＜”或“＝”)。

在T ℃时将pH ＝11的NaOH 溶液a L 与pH ＝1的硫酸b L 混合(忽略混合后溶液体积的变化)，若所得混合溶液的pH ＝10，则a ∶b ＝________。

（2）25 ℃时，有pH ＝x 的盐酸和pH ＝y 的氢氧化钠溶液(x ≤6，y ≥8)，取a L 该盐酸与b L 该氢氧化钠溶液反应，恰好完全中和，求：①若x ＋y ＝14，则a /b ＝________(填数据)； ②若x ＋y ＝13，则a /b ＝________(填数据)；③若x ＋y ＞14，则a /b ＝________________(填表达式)。

④该盐酸与该氢氧化钠溶液完全中和，两溶液的pH(x 、y )的关系式为________________(填表达式)。

【解析】（1）水的离子积常数随温度升高而增大，故T ℃＞25 ℃；T ℃下，pH ＝11的氢氧化钠溶液，c (OH －)为0.01 mol·L －1；pH ＝1的硫酸溶液c (H ＋)＝0.1 mol·L －1，混合后所得溶液的pH ＝10，0.01×a －0.1×ba ＋b＝10－3，a ∶b ＝101∶9；（2）pH ＝x 的盐酸和pH ＝y 的氢氧化钠溶液(x ≤6，y ≥8)，取a L 该盐酸与b L 该氢氧化钠溶液反应，恰好完全中和，则有a ×10－x＝b ×10－14＋y；a b ＝10－14＋x ＋y，①x ＋y ＝14，则a b ＝1；②x ＋y ＝13，则ab ＝0.1；③x＋y ＞14，则ab ＝10－14＋x ＋y ；④盐酸与该氢氧化钠溶液完全中和，两溶液的pH(x 、y )的关系式为x ＋y ＝14＋lg a b 。