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专题突破(五) 溶液混合或稀释时pH的变化规律
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
一、 溶液混合后的pH变化与计算
1.酸与碱的pH之和为14,等体积混合
2.等体积强酸(pH1)和强碱(pH2)混合
3.常温时,强酸(pH1)与强碱(pH2)混合呈中性时,二者的体积关系有如下规律:
(1)若pH1+pH2=14,则V酸=V碱。
针对练1.在25 ℃时,关于下列溶液混合后溶液pH的说法中正确的是
A.pH=10与pH=12的NaOH溶液等体积混合,溶液的pH约为11
B.pH=5的盐酸稀释1 000倍,溶液的pH=8
C.pH=2的H2SO4与pH=12的NaOH溶液等体积混合,混合液pH=7
D.pH=12的NH3·H2O与pH=2的HCl溶液等体积混合,混合液pH=7
√
针对练2.回答下列问题:
(1)某温度(t ℃)时,水的离子积为Kw=1×10-13,则该温度______25 ℃(填“>”、“<”或“=”)。
>
水是弱电解质,在溶液中存在电离平衡;H2O H++OH-,水电离过程吸收能量,升高温度,水电离程度增大,水电离产生的c(H+)、c(OH-)增大,Kw增大。在室温下,Kw=1×10-14,现在某温度(t ℃)时,水的离子积为Kw=1×10-13,则该温度:t ℃>25 ℃;
(2)若将此温度下pH=11的苛性钠溶液a L与pH=1的稀硫酸b L混合(设混合后溶液体积的微小变化忽略不计),试通过计算填写以下不同情况时两溶液的体积比:
①若所得混合液为中性,则a∶b=________。
10∶1
②若所得混合液的pH=2,则a∶b=________。
9∶2
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二、 溶液稀释时pH的变化规律
1.酸或碱稀释后溶液pH的计算
(3)常温下,强酸或强碱溶液无限稀释时,酸溶液或碱溶液的pH接近7,但酸溶液的pH不能大于或等于7,碱溶液的pH不能小于或等于7。这是因为无限稀释时,由水电离产生的H+和OH-不能忽略。
(4)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(如下图所示)。这是因为强酸(或强碱)已完全电离,随着加水稀释,溶液中H+(或OH-)数(水电离的除外)不会增多,而弱酸(或弱碱)随着加水稀释电离程度增大,H+(或OH-)数会不断增多。
2.酸碱溶液稀释时pH的变化
项目
类别 酸(pH=a) 碱(pH=b)
弱酸 强酸 弱碱 强碱
稀释10n倍 <a+n a+n >b-n b-n
无限稀释 pH趋向于7
针对练3.常温下,浓度均为1 mol·L-1、体积均为V0的两种酸HA和HB,分别加水稀释至体积V,pH的变化曲线如图所示。下列叙述正确的是
A.X点的c(A-)>Y点的c(B-)
C.相对Y点而言,X点的导电能力更强,X点
水的电离程度更大
D.中和等体积1 mol·L-1的两种酸消耗等浓度的NaOH溶液体积:HB>HA
√
针对练4.将体积均为10 mL、pH均为3的盐酸和醋酸溶液,加入水稀释至a mL和b mL,测得稀释后溶液的pH均为5,则稀释后溶液的体积
A.a=b=100 B.a=b=1 000
C.a<b D.a>b
√
若a=b,稀释后的CH3COOH溶液pH<5,若使稀释后CH3COOH溶液pH=5,就必须继续加水稀释,即a返回