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做有关溶液pH、电离平衡、盐类水解的题目时,从相关概念、原理出发,可化难为易,化解迷惑,提高解决问题的能力.下文中我们来看看如何化解酸、碱稀释题的那些迷惑.一、突破“pH概念”的迷惑pH概念看似简单,但是高考不会仅仅考查简单的概念,而是通过变化多端的情景来间接考查,转了几个弯,同学们可能就被迷惑了.pH概念和特征可总结成下表:定义 pH等于 -lg[c(H+)]用途 常用于表示稀溶液的酸碱性的强弱适用范围 c(H+)或c(OH-)≤1 mol·L-1的稀溶液(pH范围一般在0~14).超过这个范围时,用c(H+)或c(OH-)表示酸碱性更方便特征 ①pH越小,酸性越强;pH越大,碱性越强.②pH增加n个单位,c(H+)降至原来的,c(OH-)增大至原来的10n倍【例1】下列说法正确的是( )A.pH等于12、pH等于14的两种NaOH溶液比较,c(OH-)前者是后者的100倍B.将pH等于2、pH等于4的两种稀HCl溶液等体积混合后,所得混合溶液的pH等于3C.当溶液中c(H+)等于c(OH-)>10-7 mol·L-1时,其pH<7,溶液呈现中性D.甲、乙两溶液的pH分别为6和8,则甲的H+数目是乙的100倍【迷点揭秘】考生由于对pH定义式、pH与c(H+)的关系理解不深而导致错误,例如本题的A、B、D选项.用“pH= -lg[c(H+)]”定义式对A、B进行分析,就可确定其错误.理清pH、c(H+)、n(H+)之间的联系,就可确定D错误.答案是C.【例2】对重水(D2O)也可像定义pH一样定义pD,即pD=-lg[c(D+)],现已知重水的离子积为1.6×10-15,以下关于pD的叙述正确的是( )A.中性溶液pD等于7B.在D2O中溶解0.01 mol DCl配成1 L溶液,则pD等于2.0C.在D2O中溶解0.01 mol NaOD配成1 L溶液,则pD等于12.0D.当由重水电离出来的c(D+)等于10-13mol·L-1 时,溶液的pD等于1或13【迷点揭秘】答案是B.根据重水的离子积可判断pD等于7的溶液属于酸性溶液;0.01 mol NaOD配成1 L溶液后其pD应大于12.0.二、突破“pH计算”的迷惑同学们在进行pH计算时,下列情况容易导致错误,审题时要特别留心:1.pH相等,则H+或OH-的浓度相等.如,pH=3的盐酸溶液与pH=3的H2SO4溶液的c(H+)是相等的;pH=12的NaOH溶液与pH=12的Ba(OH)2溶液的c(OH-)都是10-2mol·L-1.2.计算强酸溶液稀释后的pH或强酸跟强酸混合后的pH,若溶液中酸电离出的c(H+)大,可将n(H+)看作常数,直接用如下公式计算混合后的H+离子浓度:c(H+)=(c1、c2、V1、V2分别表示混合前两溶液的浓度和体积).若酸的浓度很小时,水电离平衡移动会明显影响n(H+),计算时不能忽略水电离产生的H+对溶液混合后的c(H+)的影响,如pH=6的盐酸溶液稀释100倍后,所得溶液的pH≠8,而是接近7且略小于7(pH<7的酸性溶液稀释后不可能变成pH>7的碱性溶液).3.计算强碱溶液稀释后的pH或强碱跟强碱混合后的pH时,一般可将n(OH-)看作常数.若碱的浓度很小时,还要考虑水电离产生的OH-对n(OH-)的影响,如pH等于8的氢氧化钠溶液稀释100倍后,所得溶液的pH≠6,而是接近7且略大于7(pH>7的碱性溶液稀释后不可能变成pH<7的酸性溶液).4.计算强酸跟强碱溶液混合后的pH,要先考虑是酸碱恰好中和,还是H+或OH-过量,再转求pH.【例3】对于常温下pH为1的硝酸溶液,下列叙述正确的是( )A.该溶液l mL稀释至100 mL后,pH等于3B.向该溶液中加入等体积、pH为13的氢氧化钡溶液恰好完全中和C.该溶液中硝酸电离出的c(H+)与水电离出的c(H+)之比值为10-2D.该溶液中水电离出的c(H+)是pH为3的硝酸中水电离出的c(H+)的100倍【迷点揭秘】硝酸为强电解质,完全电离,稀释100倍,pH增大2.硝酸电离出的c(H+)为0.1 mol/L,水电离出的c(H+)为10-13 mol/L,二者之比应为1012.pH为3的硝酸中水电离出的c(H+)为10-11mol/L,故D项的比值应为1∶100.答案是AB.【例4】250 mL pH=12的某一元强碱(MOH)溶液与250 mL 0.025 mol·L-1 的硫酸溶液相混合, 假设混合后液体体积为500 mL.试求:混合液的pH;若给混合液中分别滴入几滴甲基橙、无色酚酞、紫色石蕊试液,则溶液的颜色分别是什么【迷点揭秘】pH=12的一元强碱溶液中,c(OH-)=0.01 mol·L-1,跟c(H+)=0.05 mol·L-1的稀硫酸混合后,溶液中c(H+)=0.02 mol·L-1,所以混合溶液的pH=1.7.【答案】pH=1.7 变红色、变无色、变红色三、突破“弱酸、弱碱电离平衡移动”的迷惑高考对弱酸、弱碱溶液稀释后pH的计算不作要求,但常常会考查弱酸、弱碱电离平衡移动和pH估计等问题.1.弱酸溶液稀释过程中,由于弱酸的电离平衡向电离方向移动,溶液中n(H+)的总数必定要增大.遇到弱酸稀释的问题时,可先看作“等浓度的强酸溶液稀释”问题,计算稀释后pH可能达到的最大值后,再考虑电离平衡移动,作合理估算(如例5). 2.弱碱溶液稀释过程中,由于弱碱的电离平衡向电离方向移动,溶液中n(OH-)必定要增大.如遇到氨水稀释的问题时,可先看作“等浓度的氢氧化钠溶液稀释”问题,计算稀释后pH可能达到的最小值后,再考虑氨水的电离平衡移动,作合理估算.3.在多元弱酸分步电离中,各步电离常数大小关系为K1>K2>K3>等>Kn,K1和K2之间一般都要相差4~5个数量级,所以多元弱酸(或碱)的酸(或碱)性主要由第一步电离决定.一般,要比较多元弱酸的酸性强弱,只要比较第一级电离常数即可,如H2CO3的Ka1等于4.3×10-7,HClO的Ka等于3.0×10-8,可知碳酸比次氯酸酸性强.【例5】pH等于3的醋酸溶液加水冲稀到原溶液体积的3倍,则稀释后的pH为( )A.3.2 B.3.5 C.3.7 D.4【迷点揭秘

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】pH等于3的强酸溶液稀释到原体积的3倍时pH 等于3.5.弱酸稀释时电离平衡要向电离方向移动,故醋酸这样的弱酸稀释后pH必定比同pH的强酸溶液稀释后的小.答案是A.【例6】在稀氨水溶液中存在如下平衡体系:NH3·H2ONH4++OH-,当增大溶液的pH时,c(NH4+)会( )A.可能增大也可能减小 B.增大C.减小 D.无变化【迷点揭秘】溶液的pH增大,c(OH-)也要增大.对于平衡体系NH3·H2ONH4++OH-来说,有两种可能的情况:一是加入浓氨水,达到新平衡后NH4+、OH-的浓度都会增大;二是加入氢氧化钠等强碱溶液后,达到新平衡时NH4+离子浓度会减小.答案是A.【例7】已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数:弱酸化学式 CH3COOH HCN H2CO3电离平衡常数(25℃) 1.8×l0-5 4.9×l0-10 K1等于 4.3×l0-7,K2等于5.6×l0-11则下列有关说法不正确的是( )A.等物质的量浓度的各溶液的c(OH-)关系为:NaCN c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)C.体积都为500 mL、浓度都为0.5 mol·L-1的碳酸钠溶液跟醋酸溶液等体积混合,会放出0.25 mol二氧化碳气体D.相同温度条件下,等浓度三种酸溶液相比电离度大小关系为:HCNc(SO42-)C.c(NH4+)a>2③稀释后,A酸溶液的酸性比B酸溶液的酸性强④A、B两种酸溶液的物质的量浓度一定相等A.①② B.②③ C.③④ D.①④【迷点揭秘】酸溶液从1 mL稀释到1 L,强酸pH增大3,弱酸pH增大小于3.从图中看出A、B两种酸的强弱不同,A酸的酸性比B酸的酸性强,但并不表示A酸溶液的酸性比B酸溶液的酸性强,因为稀释后B酸溶液的氢离子浓度比A酸溶液的氢离子浓度大;pH等于2的A、B两种酸溶液的浓度也不同,应该是B酸溶液比A酸溶液浓度大.答案是A.【例13】某二元弱酸H2A溶液中存在下列电离平衡:H2AH++HA-、HA-H++A2-.如图3,将1.0 mol H2A分子加入1.0 L水中,溶液中HA-、H+、A2-的物质的量浓度随时间的变化与下列哪个图象基本吻合( )图3【迷点揭秘】有学生认为,由于存在两步电离,因此溶液中c(H+)比c(HA-)大,会误选A.实际上,对于大多数二元弱酸来说,第一步电离程度不大,第二步电离程度更小,第二步电离可忽略不计,即c(H+)≈c(HA-).也有学生会误认为电离平衡时电离的速率、离子结合的速率相等,均等于离子浓度,从而误选C.答案选B.


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