高中化学一轮复习-pH值计算的思维路径
展开一、原理：影响水的电离平衡因素
H2OH++OH-
1．25 ℃，——→c(H+)H2O=c(OH-)H2O=1×10-7——→ Kw=1×10-14
2．25 ℃，加CH3COOH、H+——→平衡向左移动——→c(H+)H2O=c(OH-)H2O<1×10-7
3．25 ℃，加NH3·H2O、OH-——→平衡向左移动——→c(H+)H2O=c(OH-)H2O<1×10-7
4．25 ℃，加Al3+——→平衡向右移动——→c(H+)H2O=c(OH-)H2O >1×10-7
5．25 ℃，加CO32-——→平衡向右移动——→c(H+)H2O=c(OH-)H2O >1×10-7
6.升温100℃——→平衡向右移动——→c(H+)H2O=c(OH-)H2O =1×10-6>1×10-7——→Kw=1×10-12
7．100 ℃，加CH3COOH、H+——→平衡向左移动——→c(H+) H2O=c(OH-)H2O <1×10-6
8．100 ℃，加NH3·H2O、OH-——→平衡向左移动——→c(H+)H2O=c(OH-)H2O <1×10-6
9．100 ℃，加Al3+——→平衡向右移动——→c(H+)H2O=c(OH-)H2O>1×10-6
10．100 ℃，加CO32-——→平衡向右移动——→c(H+)H2O=c(OH-)H2O>1×10-6
二．利用上述原理进行相关计算
1．25 ℃时，pH=1的HCl溶液，c(H+)H2O为多少？
[思维路径]
利用原理2：HCl为强酸——→使水的电离平衡向左移动——→c(H+)H2O=c(OH—)H2O<1×10-7
——→Kw=1×10-14=[c(H+)+c(H+)H2O]·c(OH-)H2O=[10-1+c(H+)H2O]·c(OH-)H2O，
因为2中c(H+)H2O=c(OH-)H2O<1×10-7，所以c(H+)H2O 忽略不计，Kw=[10—1]·c(OH-)H2O=10-14，从而得出c(OH-)H2O=10-13，即c(H+)H2O=10-13<1×10-7。
2．25 ℃时，pH=13的NaOH溶液，c(H+)H2O为多少？
[思维路径]
利用原理3：NaOH为强碱——→使水的电离平衡向左移动——→c(H+)H2O=c(OH—)H2O<1×10-7
——→Kw=1×10-14=c(H+)H2O·[c(OH-)+c(OH-)H2O]=c(H+)H2O·[10-1+c(OH-)H2O]，
因为3中c(H+)H2O=c(OH-)H2O<1×10-7，所以c(OH—)H2O 忽略不计，Kw=[c(H+)H2O·10-1]=10-14，从而得出c(H+)H2O=10—13<1×10-7。
3．25 ℃时，c(H+)H2O=10—13时，该溶液的pH为多少？
[思维路径]
c(H+)H2O=10-13——→<1×10-7——→平衡向左移动——→抑制水的电离——→加CH3COOH、H+、NH3·H2O、OH-
若为酸，则pH=1；若为碱，则pH=13。
4．100 ℃时，pH=4的HCl溶液，c(H+)H2O为多少？
[思维路径]
利用原理7：HCl为强酸——→使水的电离平衡向左移动——→c(H+)H2O=c(OH-)H2O<1×10-6
——→Kw=1×10—12=[c(H+)+c(H+)H2O]·c(OH—)H2O=[10—1+c(H+)H2O]·c(OH—)H2O，
因为7中c(H+)H2O=c(OH—)H2O<1×10—6，所以c(H+)H2O 忽略不计，Kw=[10-4]·c(OH-)H2O=10—12，从而得出c(OH-)H2O=10-8，即c(H+)H2O=10-8<1×10—6。
5．100 ℃时，pH=11的NaOH溶液，c(H+)H2O为多少？
[思维路径]
利用原理8：NaOH为强碱——→使水的电离平衡向左移动——→c(H+)H2O=c(OH-)H2O<1×10-6
——→Kw=1×10-12=c(H+)H2O·[c(OH-)+c(OH-)H2O]=c(H+)H2O·[10—1+c(OH—)H2O]，
因为8中c(H+)H2O=c(OH-)H2O<1×10—6，所以c(OH—)H2O 忽略不计，Kw=[c(H+)H2O·10-1]=10-12，从而得出c(H+)H2O=10-11<1×10-6。
6．25 ℃时，pH=3的NH4Cl溶液，c(H+)H2O为多少？
[思维路径]
利用原理4：NH4Cl为盐——→使水的电离平衡向右移动——→c(H+)H2O=c(OH-)H2O>1×10-7
——→NH4++H2ONH3·H2O+H+——→溶液的H+是水电离产生的——→c(H+)H2O=1×10—3>1×10-7
7．25 ℃时，pH=11的CH3COONa溶液，c(H+)H2O为多少？
[思维路径]
利用原理4：CH3COONa为盐——→使水的电离平衡向右移动——→c(H+)H2O=c(OH-)H2O>1×10-7
——→CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-——→溶液的OH-是水电离产生的——→c(OH-)H2O=c(H+)H2O=1×10-3>1×10-7
8．25 ℃时，c(H+)H2O=10—4时，该溶液的pH为多少？
[思维路径]
c(H+)H2O=10-4——→>1×10-7——→平衡向右移动——→促进水的电离——→加强碱弱酸盐或强酸弱碱盐
若为强碱弱酸盐，则pH=10；若为强酸弱碱盐，则pH=4。
9．100 ℃时，c(H+)H2O=10—4时，该溶液的pH为多少？
[思维路径]
c(H+)H2O=10—4——→>1×10—6——→平衡向右移动——→促进水的电离——→加强碱弱酸盐或强酸弱碱盐
若为强碱弱酸盐，则pH=8；若为强酸弱碱盐，则pH=4。
10．25 ℃时，pH=3的溶液，其溶质可能是什么？水电离出氢离子的浓度为多少？
[思维路径]
pH=3的溶液，
其溶质可能是酸溶液，使水的电离平衡向左移动——→c(H+)H2O=c(OH-)H2O<1×10-7
——→Kw=1×10-14=[c(H+)+c(H+)H2O]·c(OH-)H2O=[10-3+c(H+)H2O]·c(OH—)H2O，
因为2中c(H+)H2O=c(OH-)H2O<1×10-7，所以c(H+)H2O 忽略不计，Kw=[10—3]·c(OH—)H2O=10-14，从而得出c(OH-)H2O=10-11，即c(H+)H2O=10-11<1×10-7。
其溶质是强酸弱碱盐溶液，使水的电离平衡向右移动——→c(H+)H2O=c(OH-)H2O>1×10-7
——→溶液的H+是水电离产生的——→c(H+)H2O=1×10-3>1×10-7。
化学学习的思维路径首先是通过寻找问题的联系路径来记忆知识。其好处是完全脱离简单的死记硬背，解决学生对新学习的知识遗忘的问题，即使学生学习的基础知 识的知识点过关；其次是通过问题的联系路径再现知识，达到巩固知识点的目的。其优点是当一个知识点因时间过长而遗忘时，化学学习的思维路径又能通过寻找问 题的联系路径来唤起知识的再现，达到再现知识点巩固知识点的目的；再次通过获取的信息点联想知识点，建立知识点的联系链条，形成解题思路。其优点是通过审 题对于题目中获取的每一个信息点进行联想，使每一个信息点与已经学过的知识点建立联系，而这些联想到知识点的链条就是解决问题的思维路径---化学学习的 思维路径。
