2024届高考化学复习讲义第八章水溶液中的离子反应与平衡第二讲水的电离和溶液的pH考点二溶液的酸碱性与pH含答案

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1.溶液的酸碱性
溶液的酸碱性取决于c（H＋）与c（OH－）的相对大小，具体内容见下表：
2.pH
定义式：pH＝[4] －lgc（H＋） 。
在相同温度下，pH越小，溶液酸性越强；pH越大，溶液碱性越强；pH通常只表示c（H＋）[或c（OH－）]≤1 ml·L－1的电解质稀溶液的酸碱性。pH每改变1，则c（H＋）或c（OH－）改变10倍。
注意 除pH外，常见的还有pOH（pH＋pOH＝pKw）、pKa、pKb等。
3.溶液pH的测定
注意 （1）用pH试纸测定溶液pH时，试纸不能润湿。
（2）若某溶液具有漂白性或强氧化性，则不能用pH试纸测定其pH。如氯水、过氧化氢溶液、浓硝酸等。
1.易错辨析。
（1）任何温度下，利用H＋和OH－浓度的相对大小均可判断溶液的酸碱性。（ √ ）
（2）某溶液的pH＝7，该溶液一定显中性。（ ✕ ）
（3）用广泛pH试纸测得某溶液的pH为3.4。（ ✕ ）
（4）一定温度下，pH＝a的氨水稀释10倍后，其pH＝b，则a＝b＋1。（ ✕ ）
2.若用湿润的pH试纸（用水润湿的）测定溶液的pH：
（1）湿润的pH试纸测定NaCl溶液的pH时，其pH 不变 （填“偏大”“偏小”或“不变”，下同）。
（2）湿润的pH试纸测定碱性溶液的pH时，其pH 偏小 。
（3）湿润的pH试纸测定酸性溶液的pH时，其pH 偏大 。
研透高考 明确方向
命题点1 溶液酸碱性的判断
1.已知温度T时水的离子积常数为Kw，该温度下，将浓度为a ml·L－1的一元酸HA与b ml·L－1的一元碱BOH等体积混合，可判定该溶液呈中性的依据是（ C ）
A.a＝b
B.混合溶液的pH＝7
C.混合溶液中，c（H＋）＝Kw
D.混合溶液中，c（H＋）＋c（B＋）＝c（OH－）＋c（A－）
解析 “一元酸”可能是“一元强酸”或“一元弱酸”，“一元碱”可能是“一元强碱”或“一元弱碱”，等物质的量浓度、等体积的一元酸与一元碱混合，混合溶液不一定呈中性，A项不符合题意；常温时，pH＝7的溶液呈中性，温度为T时，pH＝7的溶液不一定呈中性，B项不符合题意；若c（H＋）＝Kw，则c2（H＋）＝Kw，又Kw＝c（OH－）·c（H＋），有c2（H＋）＝c（OH－）·c（H＋），c（H＋）＝c（OH－），故混合溶液呈中性，C项符合题意；无论混合溶液呈酸性、中性还是碱性，溶液都呈电中性，都存在c（H＋）＋c（B＋）＝c（OH－）＋c（A－），D项不符合题意。
命题拓展
[题干拓展]温度为T时，水的离子积常数为Kw，该温度下，将浓度为a ml·L－1的H2SO4溶液与b ml·L－1的一元碱AOH溶液等体积混合，则可判定溶液呈中性的依据是 A （填标号）。
A.混合溶液中c（SO42－）＝12c（A＋）
B.混合溶液中c（H＋）·c（OH－）＝Kw
解析 A项，根据电荷守恒，c（H＋）＋c（A＋）＝c（OH－）＋2c（SO42－），当c（H＋）＝c（OH－）时，有2c（SO42－）＝c（A＋）；B项，无论溶液呈酸性、中性还是碱性，都存在c（H＋）·c（OH－）＝Kw。
技巧点拨
溶液酸碱性的判断方法
1.根据pH、pOH、pKw进行判断：pH＜pKw＜pOH，溶液呈酸性；pH＝pOH＝pKw，溶液呈中性；pOH＜pKw＜pH，溶液呈碱性。
其中：pOH＝－lg c（OH－），pKw＝－lgKw，pH＋pOH＝pKw。
2.常温下，酸、碱溶液等体积混合所得溶液的酸碱性分析
等体积的强酸（pH1）与强碱（pH2）混合
若混合前pH1＋pH2＞14，则混合后溶液呈碱性，pH混＞7；
若混合前pH1＋pH2＝14，则混合后溶液呈中性，pH混＝7；
若混合前pH1＋pH2＜14，则混合后溶液呈酸性，pH混＜7。
注意：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。
命题点2 溶液pH的计算
2.下列说法正确的是（ B ）
A.[2021重庆]向0.2 ml·L－1磷酸中加水至原体积的两倍，则c（H＋）＞0.1 ml·L－1
B.[浙江高考]常温下，pH为3的醋酸溶液中加入醋酸钠固体，溶液pH增大
C.[浙江高考]0.1 ml·L－1的HA溶液与0.1 ml·L－1的NaOH溶液等体积混合，所得溶液pH一定等于7.0
D.0.1 ml·L－1的Na2CO3溶液中加入少量CaCl2晶体，溶液的pH增大
解析 向0.2 ml·L－1磷酸中加水至原体积的2倍，H3PO4是弱酸，故c（H＋）＜0.1 ml·L－1，A项错误；醋酸溶液中加入醋酸钠固体，醋酸根离子浓度增大，醋酸的电离平衡逆向移动，氢离子浓度减小，pH增大，B项正确；若HA为弱酸，则与NaOH恰好完全反应时得到的是一种强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性，C项错误；0.1 ml·L－1的Na2CO3溶液中加入少量CaCl2晶体，两者反应生成CaCO3，CO32－浓度减小，其水解平衡逆向移动，水解生成的氢氧根离子浓度减小，溶液的pH减小，D项错误。
技巧点拨
溶液pH的计算方法
方法——强酸溶液：根据浓度及电离求c（H＋）—弱酸溶液：根据浓度及Ka1（Ka）求c（H＋）—强碱溶液：根据浓度及电离求c（OH－),再求c（H＋）—弱碱溶液：根据浓度及Kb1（Kb）求c（OH－),再求c（H＋）—酸、酸混合：c（H＋）＝c1（H＋）V1＋c2（H＋）V2V1＋V2—碱、碱混合：c（OH－）＝c1（OH－）V1＋c2（OH－）V2V1＋V2，再求c（H＋）—酸、碱混合：酸过量时，可直接求c（H＋);碱过量时，先求c（OH－),再求c（H＋）
3.[溶液的稀释]常温下，下列关于溶液的稀释的说法正确的是（ B ）
A.pH＝3的醋酸溶液稀释100倍，pH＝5
B.将1 L 0.1 ml·L－1的Ba（OH）2溶液稀释为2 L，pH＝13
C.pH＝4的H2SO4溶液加水稀释100倍，溶液中由水电离产生的c水（H＋）＝1.0×10－6 ml·L－1
D.pH＝8的NaOH溶液稀释100倍，其pH＝6
解析 醋酸是弱电解质，在水溶液里存在电离平衡，加水稀释能促进醋酸电离，则pH＝3的醋酸溶液加水稀释100倍，pH＜5，A项错误；将1 L 0.1 ml·L－1的Ba（OH）2溶液加水稀释为2 L，溶液中c（OH－）为0.1 ml·L－1，则c（H＋）＝1.0×10－13 ml·L－1，所以pH＝13，B项正确；pH＝4的H2SO4溶液加水稀释100倍，溶液中由水电离产生的c水（OH－）＝1.0×10－8 ml·L－1，则由水电离产生的c水（H＋）＝1.0×10－8 ml·L－1，C项错误；将pH＝8的NaOH溶液加水稀释100倍，溶液仍然呈碱性，不可能呈酸性，其溶液的pH＞7，D项错误。
命题拓展
[变式拓展]常温下，体积相等、pH相等的HX、HY酸溶液，体积相等、pH相等的AOH、BOH碱溶液分别加水稀释，稀释过程中溶液的pH与加水体积的变化图像如图所示。
（1）酸性：HX ＞ （填“＞”“＜”或“＝”，下同）
HY；起始浓度：c（AOH） ＞ c（BOH）。
（2）加水至V1时，AOH、BOH溶液中，水电离出的c（OH－）较大的是 BOH 溶液。
（3）加水至V1时，HX、HY溶液中，水电离出的c（H＋）较大的是 HX 溶液。pH
c（H＋）/（ml·L－1）
c（H＋）与c（OH－）的大小比较
酸性
＜7
＞10－7
c（H＋）[1] ＞ c（OH－）
中性
＝7
＝10－7
c（H＋）[2] ＝ c（OH－）
碱性
＞7
＜10－7
c（H＋）[3] ＜ c（OH－）
适用温度
25℃
任何温度