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酸碱溶液等体积混合后溶液pH的定性分析专题

来源:未知作者:胡嘉谋 点击:所属专题: 酸碱性判断 酸碱中和
【问题】 室温时,下列溶液等体积混合后,溶液pH是大于7、小于7、等于7、还是无法判断? ①0.1 mol·L - 1 的盐酸溶液和pH=13的氢氧化钡溶液 ②0.1 mol·L - 1 的硫酸溶液和pH=13的氢氧化钠溶液 ③pH=1的盐酸溶液和0.1 mol·L - 1 的氨水溶液 ④pH=1的硫酸和0.1mol·L -

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【问题】室温时,下列溶液等体积混合后,溶液pH是大于7、小于7、等于7、还是无法判断?

   ①0.1 mol·L-1的盐酸溶液和pH=13的氢氧化钡溶液

   ②0.1 mol·L-1的硫酸溶液和pH=13的氢氧化钠溶液

   ③pH=1的盐酸溶液和0.1 mol·L-1的氨水溶液

   ④pH=1的硫酸和0.1 mol·L-1某一元碱溶液{溶液中[OH]∶[H+]=1×108}

   ⑤pH=3的醋酸溶液和0.001 mol·L-1的氢氧化钠溶液

   ⑥pH=3的盐酸溶液和pH=11的氨水溶液

   ⑦pH=3的硫酸溶液和pH=11的氢氧化钠溶液

   ⑧pH=3的某酸溶液和pH=11的氢氧化钠溶液

   ⑨pH=3的盐酸溶液和pH=11的某碱溶液

   ⑩pH=3的某酸溶液和pH=11的某碱溶液

  【解析】

   ①pH=13的Ba(OH)2溶液中的[OH]=0.1mol·L-1,与0.1mol·L-1的盐酸恰好完全中和,pH=7。

   ②0.1mol·L-1的H2SO4溶液中的[H+]=0.2mol·L-1,与pH=13的氢氧化钠溶液中和反应,H2SO4过量,pH﹤7。

   ③pH=1的盐酸和0.1mol·L-1的氨水溶液恰好完全中和,生成NH4Cl强酸弱碱盐水解呈酸性,pH﹤7。

   ④0.1mol·L-1某一元碱的[OH]=1×108×[H+]=108×10-14(mol·L-1)2/[OH] ,[OH] =10-3mol·L-1,故该一元碱是弱碱,一元弱碱溶液与硫酸恰好反应生成的强酸弱碱盐水解呈酸性,pH﹤7。

   ⑤pH=3的醋酸浓度远大于0.001mol·L-1,二者反应时醋酸过量,虽生成的盐水解呈碱性,但CH3COOH的电离程度大于CH3COONa的水解程度,pH﹤7。

   ⑥pH=11的氨水浓度远大于10-3mol·L-1,二者反应时氨水过量,虽生成的盐水解呈酸性,但氨水的电离程度大于NH4Cl的水解程度,pH﹥7。

   ⑦pH=3的硫酸和pH=11的氢氧化钠溶液恰好完全中和,pH=7。

   ⑧pH=3的某酸,可能是强酸,也可能是弱酸,若强酸与pH=11的氢氧化钠溶液恰好完全中和,pH=7;若弱酸与pH=11的氢氧化钠溶液中和时,弱酸过量, pH﹤7。故混合后溶液pH≤7。

   ⑨pH=11的某碱溶液,可能是强碱,也可能是弱碱,若强碱与pH=3的盐酸溶液恰好完全中和,pH=7;若弱碱与pH=3的盐酸溶液中和时,弱碱过量,pH﹥7。故混合后溶液pH≥7。

   ⑩某酸与某碱的强弱情况均未知,故混合后溶液的酸碱性无法判断。

   【感悟】

   ①酸碱混合溶液pH的定性判断主要决定于[H+]与[OH]的相对大小。

   ②提供酸碱的量不同直接影响混合后溶液的pH。酸与碱混合时发生中和反应,不一定恰好完全中和。即使恰好完全中和,溶液也不一定呈中性,由生成的盐能否水解及水解情况而定。

   ③当已知强酸或强碱溶液的pH时,c(H+)或c(OH)与酸或碱的几元性无关;当已知强酸或强碱溶液的物质的量浓度时,c(H+)或c(OH)则与酸或碱的几元性有关。

   ④当已知弱酸或弱碱溶液的pH时,由于弱酸或弱碱电离不完全,存在电离平衡,其物质的量浓度远大于c(H+)或c(OH),溶液的pH由过量的弱酸或弱碱决定。

   【巩固】

   1(2012·上海高考21)常温下amol·L-1CH3COOH稀溶液和bmol·L-1KOH稀溶液等体积混合,下列判断一定错误的是(   )

   A.若c(OH)﹥c(H+),a=b   

   B.若c(K+)﹥c(CH3COO),a﹥b

   C.若c(OH)=c(H+),a﹥b    

   D.若c(K+)﹤c(CH3COO),a﹤b

   【解析】当a=b时,二者恰好反应生成强碱弱酸盐CH3COOK水解呈碱性,A项正确;当a>b时,反应后溶液中溶质为CH3COOK和CH3COOH,该溶液可能呈中性,则C项正确;若该溶液含CH3COOH很少,CH3COOH电离出的c(H+)小于CH3COO水解生成的c(OH),溶液呈碱性,由电荷守恒知c(K+)﹥c(CH3COO),B项正确;当a﹤b时,溶液一定呈碱性,则一定有c(K+)﹥c(CH3COO),与c(K+)﹤c(CH3COO)矛盾,D项一定错误。

   2(2012·海南高考11)25℃时,amol·L-1一元酸HA与bmol·L-1NaOH等体积混合后,pH为7,则下列关系一定正确的是(   )

   A.a=b   B.a﹥b   C.c (A)= c(Na+  D.c (A)﹤c(Na+)

  【解析】酸碱中和后pH为7,溶液显中性,若HA为强酸,则a=b;若HA为弱酸,则a﹥b。但不知是强酸还是弱酸,故无法确定a和b的关系,A、B项不一定正确。由电荷守恒与c(H+)=c(OH)知,c(Na+)=c(A),C项一定正确,D项错误。

  【体验】

   1(2012·四川高考10)常温下,下列溶液中的微粒浓度关系正确的是(  )

   A.新制氯水中加入固体NaOH:c(Na+)=c(Cl)+c(ClO)+c(OH)

   B.pH=8.3的NaHCO3溶液:c(Na+)﹥c(HCO3)﹥c(CO32)﹥c(H2CO3)

   C.pH=11的氨水与pH=3的盐酸等体积混合:c(Cl)=c(NH4+)﹥c(OH)=c(H+)

   D.0.2mol·L-1CH3COOH溶液与0.1mol·L-1NaOH溶液等体积混合:2c(H+)-2c(OH)=c(CH3COO)-c(CH3COOH)

   【提示】D项的恒等式可由电荷守恒与物料守恒推出。

   2(2012·全国高考11)已知温度T时水的离子积常数为Kw,该温度下,将浓度为amol·L-1的一元酸HA与bmol·L-1的一元碱BOH等体积混合,可判断溶液呈中性的依据是(   )

   A.a = b         

   B.混合溶液的pH=7  

   C.混合溶液中,酸碱溶液等体积混合后溶液pH的定性分析专题  

   D.混合溶液中,c(H+)+c(B+) =c(OH)+c(A)

   【提示】因温度T不一定指常温25℃,故pH =7的溶液不一定成中性。

    3(2012·广东高考23)对于常温下pH为2的盐酸,叙述正确的是(  )

    A.c(H+)=c(Cl)+c(OH)

    B.与等体积pH=12的氨水混合后所得溶液显酸性

    C.由H2O电离出的c(H+)=1.0×10-12mol·L-1

   D.与等体积0.01mol·L-1乙酸钠溶液混合后所得溶液中:c(Cl)=c(CH3COO)

   4(2012·浙江高考12)下列说法正确的是(    

   A.常温下,将pH=3的醋酸溶液稀释到原体积的10倍后,溶液的pH=4

   B.为确定某酸H2A是强酸还是弱酸,可测NaHA溶液的pH。若pH﹥7,则H2A是弱酸;若pH﹤7,则H2A是强酸

   C.用0.2000mol·L-1NaOH标准溶液滴定HCl与CH3COOH的混合溶液(混合液中两种酸的浓度均约为0.1mol·L-1),至中性时,溶液中的酸未被完全中和

   D.相同温度下,将足量氯化银固体分别放入相同体积的①蒸馏水、②0.1 mol·L-1盐酸、③0.1mol·L-1氯化镁溶液、④0.1mol·L-1硝酸银溶液中,Ag+浓度:①﹥④=②﹥③

   5(2012·天津高考5)下列电解质溶液的有关叙述正确的是 (   )

   A.同浓度、同体积的强酸与强碱溶液混合后,溶液的pH=7

   B.在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体,c(Ba2+)增大

   C.含lmolKOH的溶液与lmolCO2完全反应后,溶液中c(K+)=c(HCO3)

   D.在CH3COONa溶液中加入适量CH3COOH,可使c(Na+)=c(CH3COO)

  【参考答案】 1. D  2. C  3. C   4. C  5. D

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