高中化学考点45 溶液的酸碱性及pH-备战2022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pH

1．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+)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−1pH>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+)=

14

W

1.010

(OH)

K

c nc

-

-

⨯

=

mol/L，pH=−lg c(H+)=14+lg nc

②混合溶液

溶液类型 相关计算

两种强酸混合

11122

12

2()()()()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

11122

12

2w 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 ＋

)=

1122

12

H OH ()()pH c V c V V V +--+⇒

碱过量

c (OH −)=

2211

12

w 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

2

1

pH14

pH

OH10

H10

=

c

c

V

V

--

-

+

==

酸

碱

碱

酸

（）

（）

12

pH+pH14

10-。

（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。