溶液的pH

1、溶液的pH

2、溶液的酸堿性和溶液的pH

3、溶液的pH的計(jì)算

4、酸堿中和滴定

二. 復(fù)習(xí)重點(diǎn)

1、了解溶液的pH概念，掌握溶液酸堿性的判斷依據(jù)及pH的關(guān)系，掌握有關(guān)溶液的pH計(jì)算。

2、理解酸堿中和滴定的原理，初步了解中和滴定的儀器及使用方法，掌握中和滴定操作、計(jì)算及誤差分析。

三. 復(fù)習(xí)過程

（一）溶液的pH

1、pH的定義：pH=－lgc（H⁺）

2、pH的適應(yīng)范圍：c（H⁺）的大小范圍為1×10^－14＜c（H⁺）＜1mol/L，即0＜pH＜14。當(dāng)c（H⁺）＞1mol/L或c（OH^－）＞1mol/L時(shí)，直接用濃度表示。pH每改變1，溶液中c（H⁺）改變10倍，即pH增大1，溶液中c（H⁺）就減小為原來的1/10，pH減小1，溶液中c（H⁺）就增大為原來的10倍。

3、溶液pH的測(cè)定

（1）酸堿指示劑法：常用的酸堿指示劑有石蕊、甲基橙、酚酞試液。常用酸堿指示劑的ｐＨ變色范圍：

（2）用pH試紙測(cè)定溶液的pH：用干燥、潔凈的玻璃棒蘸取未知溶液點(diǎn)在試紙中部，然后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)比，讀出溶液的pH。測(cè)定溶液的pH時(shí)，pH試紙不能濕潤(rùn)，否則，非中性溶液的pH測(cè)定值將比實(shí)際pH大（酸）或?。▔A）。

（二）溶液的酸堿性和溶液的pH

1、溶液的酸堿性和溶液的pH的不同：溶液的酸堿性取決于溶液中c（H⁺）和c（OH^－）的相對(duì)大小，pH值的大小取決于溶液中的c（H⁺）的大小。

2、在常溫下，溶液的酸堿性與溶液的pH的關(guān)系：中性溶液：pH=7；酸性溶液：pH＜7；堿性溶液：pH＞7。溶液的酸性越強(qiáng)，c（H⁺）越大，溶液的pH越??；相反，溶液的堿性越強(qiáng)，c（H⁺）濃度越小，c（OH^－）濃度越大，pH越大。

3、溶液酸堿性判定規(guī)律：

（1）pH相同的酸，酸越弱，酸物質(zhì)的量濃度越大；pH相同的堿，堿越弱，堿物質(zhì)的量濃度越大。

（2）酸與堿的pH之和為14且等體積混合時(shí)，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿混合，pH=7；強(qiáng)酸與弱堿混合，pH＞7；強(qiáng)堿與弱酸混合，pH＜7。

（3）等物質(zhì)的量濃度的一元酸、堿等體積混合后時(shí)，強(qiáng)酸和強(qiáng)堿混合，pH=7；強(qiáng)酸和弱堿混合，pH<7；弱酸和強(qiáng)堿混合，pH>7；弱酸和弱堿混合，pH由強(qiáng)者決定；未注明酸、堿強(qiáng)弱時(shí)，pH無法判斷。

（4）等體積強(qiáng)酸（pH₁）和強(qiáng)堿（pH₂）混合時(shí)，若溶液呈中性，二者pH之和為14；若溶液呈堿性，二者pH之和大于14；若溶液呈酸性，二者pH之和小于14。

（三）溶液的pH的計(jì)算

1、單一溶液的pH計(jì)算

（1）強(qiáng)酸溶液：如H_nA，設(shè)物質(zhì)的量濃度為cmol/L，則：

c（H⁺）=ncmol/L

pH= －lgc（H⁺）= －lgnc

（2）強(qiáng)堿溶液，如B（OH）_n，設(shè)物質(zhì)的量濃度為cmol/L，則：

c（OH^－）=ncmol/L

c（H⁺）=10^－14/ncmol/L

pH= －lgc（H⁺）=14+lgnc

2、混合溶液的pH計(jì)算

（1）兩種強(qiáng)酸混合：

方法一：先求混合液中的H⁺濃度：c（H⁺）=[c₁（H⁺）V₁+c₂（H⁺）V₂]/（V₁+V₂），然后再由pH=－lgc（H⁺），求出溶液的pH。

方法二：若兩種強(qiáng)酸溶液的pH之差≥2，且以等體積混合，則可采用速算法，混合液的pH等于混合前溶液pH較小值加0.3。如pH=3和pH=5的兩種強(qiáng)酸等體積混合，混合液的pH=3.3。

（2）兩種強(qiáng)堿混合：

方法一：先求混合液中的OH^－濃度：c（OH^－）=[c₁（OH^－）V₁+c₂（OH^－）V₂]/（V₁+V₂），然后再利用水的離子積常數(shù)求出混合液中的H⁺濃度，求出溶液的pH。

方法二：若兩種強(qiáng)堿溶液的pH之差≥2，且以等體積混合，則可采用速算法，混合液的pH等于混合前溶液pH較大值減0.3。如pH=13和pH=11的兩種強(qiáng)堿等體積混合，混合液的pH=12.7。

3、反應(yīng)溶液的pH計(jì)算：計(jì)算強(qiáng)酸溶液與強(qiáng)堿溶液混合后的pH值時(shí)，應(yīng)先判斷誰過量。

（1）若酸過量：先求出混合液中過量H⁺的濃度：c（H⁺）=[c（H⁺）V₁－c（OH^－）V₂]/（V₁+V₂），然后再由pH=－lgc（H⁺），求出溶液的pH。

（2）若堿過量：先算出過量的OH^－離子的濃度：c（OH^－）=[c（OH^－）V₁－c（H⁺）V₂]/（V₁+V₂），然后再利用水的離子積常數(shù)求出混合液中的H⁺濃度，求出溶液的pH。

4、稀釋計(jì)算：

（1）對(duì)于強(qiáng)酸溶液，每稀釋10ⁿ倍，pH增大n個(gè)單位（增大后不超過7）。

（2）對(duì)于強(qiáng)堿溶液，每稀釋10ⁿ倍，pH減小n個(gè)單位（減小后不小于7）。

（3）對(duì)于pH相同的強(qiáng)酸與弱酸（或強(qiáng)堿與弱堿）稀釋相同倍數(shù)時(shí)，pH變化不同，其結(jié)果是強(qiáng)酸或強(qiáng)堿的變化的程度大。

（4）對(duì)于物質(zhì)的量濃度相同的強(qiáng)酸和弱酸，稀釋相同倍數(shù)，pH變化不同，其結(jié)果是強(qiáng)酸稀釋后pH增大得比弱酸快（強(qiáng)堿、弱堿類似）。

（四）中和滴定

1、中和滴定的原理

（1）中和滴定：用已知物質(zhì)的量濃度的酸（或堿）來測(cè)定未知物質(zhì)的量濃度的堿（或酸）的方法就叫酸堿中和滴定。

（2）計(jì)算原理：mH_nR+nM（OH）_m=M_nR_m+mnH₂O

                        m     n

                      C_標(biāo)·V_標(biāo)  C_待·V_待

則有:n·C_標(biāo)·V_標(biāo)= m·C_待·V_待，其中C_標(biāo)、C_待分別表示酸和堿的濃度，V_標(biāo)、V_待分別表示酸和堿的體積。

（3）中和滴定的關(guān)鍵：準(zhǔn)確測(cè)定兩種反應(yīng)物的溶液體積；確保標(biāo)準(zhǔn)液、待測(cè)液濃度的準(zhǔn)確；滴定終點(diǎn)的準(zhǔn)確判定（包括指示劑的合理選用）。

（4）指示劑的選擇：酸堿中和滴定是通過指示劑顏色的變化來確定滴定終點(diǎn)。

①酸堿指示劑的變色范圍（pH值）

②指示劑的選擇要求：變色要明顯、靈敏，且指示劑的變色范圍要盡可能在滴定過程中的pH值突變范圍內(nèi)。

③指示劑的選擇：強(qiáng)酸強(qiáng)堿相互滴定，可選用甲基橙或酚酞。若反應(yīng)生成強(qiáng)酸弱堿鹽溶液呈酸性，則選用酸性變色范圍的指示劑（甲基橙）；若反應(yīng)生成強(qiáng)堿弱酸鹽，溶液呈堿性，則選用堿性變色范圍的指示劑（酚酞）；石蕊試液因顏色變化不明顯，且變色范圍過寬，一般不作滴定指示劑。

④終點(diǎn)判斷：（滴入最后一滴，溶液變色后，半分鐘內(nèi)不復(fù)原）

2、中和滴定的操作過程

（1）實(shí)驗(yàn)儀器：酸式滴定管（帶玻璃活塞）、堿式滴定管（帶玻璃小球的膠頭滴管）、滴定管夾、燒杯、錐形瓶、鐵架臺(tái)、白紙。

①酸式滴定管不能盛放堿液、氫氟酸以及Na₂SiO₃、Na₂CO₃等堿性溶液；堿式滴定管不能盛放酸性溶液和強(qiáng)氧化性溶液。

②滴定管的刻度，0刻度在上，往下刻度標(biāo)數(shù)越來越大。

③滴定管的全部容積大于它的最大刻度值，因?yàn)橄露擞幸徊糠譀]有刻度。滴定時(shí)，所用溶液不得超過最低刻度，不得一次滴定使用兩滴定管酸（或堿），也不得中途向滴定管中添加。

④滴定管讀數(shù)到小數(shù)點(diǎn)后兩位，如25.00mL不能寫成25.0mL。

（2）實(shí)驗(yàn)藥品：標(biāo)準(zhǔn)液、待測(cè)液、指示劑。

（3）操作要點(diǎn)：左手操作活塞或小球，右手振蕩錐形瓶，眼睛注視錐形瓶中溶液的顏色變化，滴定速度先快后慢。

（4）操作過程：

①滴定前的準(zhǔn)備：洗滌→查漏→潤(rùn)洗→注液→排氣泡→調(diào)整液面→讀數(shù)并記錄

②滴定：量取待測(cè)液→滴加指示劑→滴定至終點(diǎn)→讀數(shù)并記錄→重復(fù)操作

③數(shù)據(jù)記錄和處理：因一次實(shí)驗(yàn)誤差較大，所以應(yīng)取多次實(shí)驗(yàn)的平均值。

④計(jì)算：C_待=C_標(biāo)×V_標(biāo)/V_待

3、中和滴定的誤差分析

因標(biāo)準(zhǔn)液濃度、所取待測(cè)液體積均為定值，但是實(shí)際中標(biāo)準(zhǔn)液濃度、所取待測(cè)液體積都可能引起誤差，一般可把各因素引起的誤差轉(zhuǎn)嫁到V_讀上，若V_讀偏大，則測(cè)定結(jié)果偏大；若V_讀偏小，則測(cè)定結(jié)果偏小，故通過分析V_讀的變化情況，可分析滴定的誤差。引起誤差的可能因素有以下幾種：

（1）儀器潤(rùn)洗不當(dāng)：

①盛標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管用蒸餾水洗滌后未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗。（標(biāo)準(zhǔn)液的實(shí)際濃度變小了，所以會(huì)使標(biāo)準(zhǔn)液體積有所增加，導(dǎo)致測(cè)定值偏大）

②盛待測(cè)液的滴定管或移液管用蒸餾水洗滌后未用待測(cè)液潤(rùn)洗。（實(shí)際所取待測(cè)液的總物質(zhì)的量變少了，所以會(huì)使標(biāo)準(zhǔn)液體積減少，導(dǎo)致測(cè)定值偏少）

③錐形瓶用蒸餾水洗滌后再用待測(cè)液潤(rùn)洗。（待測(cè)液的實(shí)際總量變多了，使標(biāo)準(zhǔn)液的體積增加，導(dǎo)致測(cè)定值偏大）

⑵讀數(shù)方法有誤：在讀數(shù)時(shí)，應(yīng)將滴定管放正，兩眼平視，視線與溶液凹面最低處水平相切。但在實(shí)際操作中，可能會(huì)出現(xiàn)視線偏高（俯視）或視線偏低（仰視）的情況 ，從而使數(shù)據(jù)不準(zhǔn)而造成誤差。值得注意的是，這種情況在量筒、容量瓶和滴定管的讀數(shù)時(shí)均有可能出現(xiàn)，只不過滴定管的零刻度與前兩種不同，與量筒恰好相反，讀數(shù)結(jié)果亦相反，先仰視后俯視則導(dǎo)致V_酸數(shù)據(jù)偏小，C_堿偏低。

⑶操作出現(xiàn)問題：

①盛標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管漏液（增加標(biāo)準(zhǔn)液的實(shí)際用量，致使測(cè)定值偏大）

②盛待測(cè)液的滴定管滴前尖嘴部分有氣泡，終了無氣泡（對(duì)于氣泡的前有后無，會(huì)把V_{標(biāo)準(zhǔn)液}的值讀大，致使C_{待測(cè)液}的值偏大。反之亦反）

③振蕩錐形瓶時(shí)，不小心將待測(cè)液濺出（待測(cè)液的總量變少，從而標(biāo)準(zhǔn)液的用量也減少，致使C_{待測(cè)液}的值偏?。?/span>

④滴定過程中，將標(biāo)準(zhǔn)液滴到錐形瓶外（增加標(biāo)準(zhǔn)液的用量，使C_{待測(cè)液}的值偏大）

⑤快速滴定后立即讀數(shù)（快速滴定會(huì)造成，當(dāng)已達(dá)終點(diǎn)時(shí)，尚有一些標(biāo)準(zhǔn)液附著于滴定管內(nèi)壁，而此時(shí)立即讀數(shù)，勢(shì)必造成標(biāo)準(zhǔn)液過量，而導(dǎo)致C_{待測(cè)液}的值偏大）

⑷指示劑選擇欠妥

①用強(qiáng)酸滴定弱堿，指示劑選用甲基橙（由于滴定終點(diǎn)溶液呈酸性，選用酚酞?jiǎng)荼卦斐伤岬挠昧繙p少，從而導(dǎo)致C_{待測(cè)液}的測(cè)定值偏小）

②用強(qiáng)堿滴定弱酸，指示劑選用酚酞（由于終點(diǎn)時(shí)溶液呈堿性，選用甲基橙也勢(shì)必造成堿的用量減少，從而致使C_弱酸的測(cè)定值偏小）

⑸終點(diǎn)判斷不準(zhǔn)

①?gòu)?qiáng)酸滴定弱堿時(shí)，甲基橙由黃色變?yōu)榧t色停止滴定（終點(diǎn)時(shí)的顏色變化應(yīng)是由黃變橙，所以這屬于過晚估計(jì)終點(diǎn)，致使C_{待測(cè)液}的值偏大）

②強(qiáng)堿滴定弱酸時(shí)，酚酞由無色變?yōu)榉奂t色時(shí)立即停止滴定，半分鐘后溶液又變?yōu)闊o色（這屬于過早估計(jì)終點(diǎn)，致使C_{待測(cè)液}的值偏?。?/span>

③滴至終點(diǎn)時(shí)滴定管尖嘴處半滴尚未滴下或一滴標(biāo)準(zhǔn)液附著在錐形瓶?jī)?nèi)壁上未流下（假如把這半滴（或一滴）標(biāo)準(zhǔn)液滴入反應(yīng)液中，肯定會(huì)超過終點(diǎn)。所以，這種情況會(huì)使C_{待測(cè)液}的值偏大）

⑹樣品含有雜質(zhì)：用于配制標(biāo)準(zhǔn)液的固體應(yīng)該是純凈物。但其中有可能混有雜質(zhì)，稱量時(shí)又需按標(biāo)準(zhǔn)物固體質(zhì)量來稱取的，一般均會(huì)產(chǎn)生誤差，在此雜質(zhì)又分兩種情況：

①雜質(zhì)與待測(cè)液不反應(yīng)：如NaOH中含NaCl，所配的NaOH溶液濃度變小，滴定鹽酸時(shí)，NaCl不參與反應(yīng)，所需標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏大，故測(cè)定結(jié)果偏大。

②若雜質(zhì)與待測(cè)液反應(yīng)，則應(yīng)作具體分析。關(guān)鍵：比較與等物質(zhì)的量的待測(cè)物反應(yīng)消耗的雜質(zhì)質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)物的質(zhì)量。若消耗雜質(zhì)的質(zhì)量較大，則相當(dāng)于削弱了原標(biāo)準(zhǔn)液的作用能力，故與一定量待測(cè)物反應(yīng)時(shí)，消耗的標(biāo)準(zhǔn)體積變大，測(cè)定結(jié)果偏大?；蛘呖捎玫荣|(zhì)量的雜質(zhì)、標(biāo)準(zhǔn)物分別與待測(cè)物反應(yīng)，根據(jù)消耗的待測(cè)物質(zhì)量的多少來判斷。如雜質(zhì)作用待測(cè)物質(zhì)量越多，說明作用能力被增強(qiáng)，故測(cè)定結(jié)果偏小。

【典型例題】

例1、下列說法正確的是

A、pH=2與pH=1的硝酸中c（H⁺）之比為1:10

B、Na₂CO₃溶液中c（Na⁺）與c（CO₃²ˉ）之比為2:1

C、0.2mol/L與0.1mol/L醋酸中c（H⁺）之比為2:1

D、NO₂溶于水時(shí)，被氧化的n（NO₂）與被還原的n（NO₂）之比為3:1

分析：pH=2的溶液中c（H⁺）=10^－2mol/L，pH=1的溶液中c（H⁺）=10^－1mol/L，故兩者H⁺濃度之比為1∶10。Na₂CO₃溶液中，由于CO₃^2－的水解，所以鈉離子與碳酸根離子濃度之比一定大于2∶1，同樣由于醋酸是弱電解質(zhì)，溶液稀釋時(shí)，電離平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng)，故0.2mol/L與0.1mol/L的醋酸中H⁺濃度之比也不會(huì)是2∶1，NO₂溶于水時(shí)，2/3被氧化、1/3被還原，兩者之比為2∶1答案A

例2、關(guān)于pH=2的鹽酸溶液，有如下說法：①取這種鹽酸10mL加水稀釋至1L，從中取出1mL，pH=4；②將它與pH=12的氨水各10mL混合，混合液的pH>7；③與足量Zn粉反應(yīng)時(shí)，它放出的H₂量比相同體積的pH=2的醋酸放出的少。以上說法正確的是 （    ）

A、①      B、①③    C、①②    D、全部正確

分析：①pH=2的鹽酸10mL稀釋至1L，溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變，體積增大，溶液pH增大為4，取出1mL后，溶液的濃度不變，溶液pH不變；②由于氨水為弱電解質(zhì)，在水溶液中部分電離，則pH=12的氨水的濃度比pH=2的鹽酸的濃度要大。等體積混合后，氨水過量，所得溶液呈堿性；③由于醋酸為弱酸，鹽酸為強(qiáng)酸，pH=2的醋酸濃度大于pH=2的鹽酸的濃度，體積相同時(shí)，醋酸提供的H⁺多，與足量的鋅反應(yīng)所放出的氫氣多。答案D

例3、在進(jìn)食過程中和進(jìn)食后定時(shí)地測(cè)定唾液的pH發(fā)現(xiàn)：進(jìn)食開始至10分鐘，唾液的酸性逐漸增強(qiáng)；10分鐘至40分鐘，酸性逐漸減弱。符合此事實(shí)的圖象是（）

分析：“開始進(jìn)食至10分鐘，唾液酸性逐漸增強(qiáng)”，表明pH逐漸減小。B、D選項(xiàng)中圖示開始是逐漸增大，應(yīng)舍去。A選項(xiàng)中圖示的pH值減小到0，與人體唾液減小到的最低pH值不符，也應(yīng)舍去。答案C

例4、下列有關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是（  ）

A、用待測(cè)液潤(rùn)洗滴定用的錐形瓶

B、配制FeCl₃溶液時(shí)，向溶液中加入少量Fe和稀鹽酸

C、用稀鹽酸洗滌盛放過石灰水的試劑瓶

D、Na₂CO₃溶液保存在帶玻璃塞的試劑瓶中

分析：用待測(cè)液潤(rùn)洗錐形瓶，會(huì)使測(cè)定的結(jié)果偏高，A錯(cuò)；配制FeCl₃溶液時(shí)，不能向溶液中加入少量Fe粉，因鐵能將氯化鐵還原為氯化亞鐵，只能加稀鹽酸抑制水解，B錯(cuò)；盛放石灰水的試劑瓶?jī)?nèi)壁生成碳酸鈣附著，可用稀鹽酸洗滌，C正確；Na₂CO₃溶液不能保存在帶玻璃塞的試劑瓶中，因水解生成氫氧化鈉和玻璃反應(yīng)，將瓶塞和瓶口粘在一起，D錯(cuò)。答案C

例5、下列是一段關(guān)于中和滴定的實(shí)驗(yàn)敘述：⑴取一錐形瓶，用待測(cè)NaOH溶液潤(rùn)洗兩次；⑵在錐形瓶中放入25mL待測(cè)液NaOH溶液；⑶加入幾滴石蕊試劑作指示劑；⑷取一支酸式滴定管，洗滌干凈后；⑸直接往其中注入標(biāo)準(zhǔn)酸溶液，進(jìn)行滴定；⑹左手旋轉(zhuǎn)滴定管的玻璃活塞，右手不停搖動(dòng)錐形瓶；⑺兩眼注視著滴定管內(nèi)鹽酸溶液液面下降，直至滴定終點(diǎn)。其中錯(cuò)誤的是（    ）

A、⑷⑹⑺      B、⑴⑸⑹⑺      C、⑶⑸⑺      D、⑴⑶⑸⑺

分析：本題考查中和滴定的實(shí)驗(yàn)操作能力。操作⑴的錐形瓶只能用水洗。操作⑶中不能用石蕊作為中和滴定的指示劑，因?yàn)樗娘@色效果不明顯。操作⑸中滴定管必須用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗后才能注入標(biāo)準(zhǔn)液。操作⑺中兩眼應(yīng)主要注視錐形瓶中溶液顏色的變化。答案D

例6、某強(qiáng)酸溶液pH=a，強(qiáng)堿溶液pH=b，已知a＋b=12，酸堿溶液混合后pH=7，則酸溶液體積V（酸）和堿溶液體積V（堿）的正確關(guān)系為（   ）

A、V（酸）=10²V（堿）                                B、V（堿）=10²V（酸）

C、V（酸）=2V（堿）                                         D、V（堿）=2V（酸）

分析：強(qiáng)酸中c（H^＋）=10^－amol·L^－1，強(qiáng)堿中c（OH^－）=lg10^－14/10^－b=10^－14＋bmol·L^－1=

10^{－14＋12－a} mol·L^－1=10^－2－amol·L^－1，混合后pH=7，即n（H^＋）=n（OH^－），故V（堿）=10²V（酸）。答案B

例7、用已知濃度的NaOH溶液測(cè)定某H₂SO₄溶液的濃度，參考右圖，從下表中選出正確選項(xiàng)（    ）

分析：酸式滴定管（圖甲）盛放酸液，堿式滴定管（圖乙）盛放堿液，為便于觀察，所選取的指示劑在滴定過程中的顏色一般由淺色向深色過渡，且要求半分鐘不褪色。用已知濃度的NaOH溶液測(cè)定某H₂SO₄溶液的濃度時(shí)，若將已知濃度的NaOH溶液盛放在堿式滴定管中，則未知濃度的H₂SO₄溶液放入錐形瓶中，選用酚酞為指示劑，滴定到終點(diǎn)的顏色由無色變紅色；若將已知濃度的NaOH溶液盛放在錐形瓶中，則未知濃度的H₂SO₄溶液放入酸式滴定管中，選用甲基橙為指示劑，滴定到終點(diǎn)的顏色由黃色變橙色。答案CD

例8、25 ℃時(shí)，若體積為V_a、pH=a的某一元強(qiáng)酸與體積為V_b、pH=b的某一元強(qiáng)堿混合，恰好中和，且已知V_a<V_b和a=0.5 b。請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻住?/span>

（1）a值可否等于3（填“可”或“否”）_______，其理由是__________________。

（2）a值可否等于5（填“可”或“否”）_______，其理由是__________________。

（3）a的取值范圍是__________________。

分析：本題是對(duì)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿中和規(guī)律的研究，綜合性較強(qiáng)。強(qiáng)酸與強(qiáng)堿完全中和，pH之和必為14，即a+b=14，由此可知a=3或a=5均不合題意。難點(diǎn)在a的取值范圍的確定上。V_a：V_b=10^a+b－14<1，所以a+b－14<0，而a=0.5b，即3a<14，a<14/3。又pH =b=2a>7，a>7/2，所以7/2<a<14/3。

答案：（1）否  若a=3，則b=6，溶液顯酸性，與題意不符，故a≠3（2）否  若a=5，c_a（H⁺）=10^－5mol·L^－1，則b=10，c_b（OH^－）=10^－4mol·L^－1，V_a：V_b = c（OH^－）/c（H⁺）>1，不符合題意，故a≠5（3）7/2<a<14/3

例9、（1）圖Ⅰ表示10mL量筒中液面的位置，A與B、B與C刻度間相差1mL， 如果刻度A為4，量筒中液體的體積是________mL。

（2）圖II表示50mL滴定管中液面的位置，如果液面處的讀數(shù)是a ，則滴定管中液體的體積（填代號(hào)）______________。

A、是amL　                      B、是（50－a）mL

C、一定大于amL　            D、一定大于（50－a）mL　

分析：使用量筒時(shí)，以與量筒液體的凹液面最低點(diǎn)相切的刻度計(jì)量體積。圖中的10mL量筒分度值是0.2mL，因此（1）的正確答案為3.2mL。從滴定管最大標(biāo)稱容量刻度處至下端尖嘴處，這部分體積是不確定的。問題（2）中液面處讀數(shù)是a，此時(shí)滴定管中液體體積除有刻度部分的體積（50－a）mL外，還須加上無刻度部分的體積。因此，最終結(jié)果一定大于（50－a）mL。

答案：（1）3.2（2）D

【模擬試題】

1、若pH=3的酸溶液和pH=11的堿溶液等體積混合后溶液呈酸性，其原因可能是（  ）

A、生成了一種強(qiáng)酸弱堿鹽      B、弱酸溶液和強(qiáng)堿溶液反應(yīng)

C、強(qiáng)酸溶液和弱堿溶液反應(yīng)    D、一元強(qiáng)酸溶液和一元強(qiáng)堿溶液反應(yīng)

2、將pH=1的鹽酸平均分成2份，1份加適量水，另1份加入與該鹽酸物質(zhì)的量濃度相同的適量NaOH溶液后，pH都升高了1，則加入的水與NaOH溶液的體積比為（  ）

A、9      B、10       C、11       D、12

3、用0.01mol/LNaOH溶液完全中和pH=3的下列溶液各100mL。需NaOH溶液體積最大的是（  ）

A、鹽酸    B、硫酸    C、高氯酸    D、醋酸

4、室溫時(shí)，將xmL pH=a的稀NaOH溶液與ymL pH=b的稀鹽酸充分反應(yīng)。下列關(guān)于反應(yīng)后溶液pH的判斷，正確的是（   ）

A、若x=y，且a+b=14，則pH>7       B、若10x=y，且a+b=13，則pH=7

C、若ax=by，且a+b=13，則pH=7   D、若x=10y，且a+b=14，則pH>7  

5、室溫下，下列溶液等體積混合后，所得溶液的pH一定大于7的是（   ）

A、0.1mol/L的鹽酸和0.1mol/L的氫氧化鈉溶液

B、0.1mol/L的鹽酸和0.1mol/L的氫氧化鋇溶液

C、pH=4的醋酸溶液和pH=10的氫氧化鈉溶液 

D、pH=4的鹽酸和pH=l0的氨水

6、有一支50mL酸式滴定管其中盛有溶液，液面恰好在10mL刻度處，現(xiàn)把管內(nèi)溶液全部流下排出，用量筒承接，該溶液的體積應(yīng)為（    ）

A、10mL    B、40mL     C、大于40mL    D、小于40mL

7、99mL0.1mol/L HCl和10lmL0.05mol/L Ba（OH）₂溶液混合后溶液pH值為（    ）

A、1.7      B、10.7       C、11           D、11.3

8、在等體積等物質(zhì)的量濃度的一元強(qiáng)酸和一元弱酸中，加入同一強(qiáng)堿溶液，使pH值都等于7時(shí)，消耗堿溶液的體積是（    ）

A、相同    B、強(qiáng)酸>弱酸    C、強(qiáng)酸<弱酸    D、無法確定

9、甲乙分別為不同濃度的稀氨水，甲比乙的pH值大，用同種鹽酸來中和等體積的甲和乙，所需鹽酸的體積分別為V_甲和V_乙，則（    ）

A、V_甲=10V_乙    B、V_乙=10V_甲    C、V_甲>10V_乙    D、V_甲<10V_乙

10、用稀氨水滴定稀H₂SO₄時(shí)應(yīng)選用的指示劑為（    ）

A、酚酞    B、甲基橙    C、石蕊試液    D、淀粉－KI溶液

11、在10mL0.1mol/L稀鹽酸中加入x mL水，此時(shí)溶液pH有所增大，如果同樣取10mL0.1mol/L稀鹽酸，加入同濃度的NaOH溶液ymL，此時(shí)溶液的pH恰好與用水稀釋的溶液的pH相同。則x、y間的關(guān)系符合下式中的(     )

A、y=kx＋c        B、y=kx－c     C、xy=kx－c          D、xy=kx－cy

12、往相同濃度、相同體積的NaOH溶液中分別加入pH為3和4的醋酸，使其剛好完全反應(yīng)，若消耗兩種醋酸溶液的體積分別為V₁和V₂，則V₁、V₂的關(guān)系是(     )

A、V₂=10V₁        B、V₂＜10V₁        C、V₂＞10V₁        D、V₁=10V₂

13、甲乙兩種溶液，已知甲溶液的pH是乙溶液pH的2倍，則甲溶液的c（H⁺）與乙溶液的c（H⁺）關(guān)系是（     ）

A、1/2        B、1/100        C、100倍        D、無法確定

14、下列四種溶液中，酸性最強(qiáng)的是（     ）

A、pH=14的溶液  

B、c（OH^-）=1.0×10^-13mol/L的溶液

C、0.6％的醋酸溶液（r =1g／cm³） 

D、pH=2的鹽酸與pH=12的氫氧化鋇溶液等體積混合

15、用pH均為2的鹽酸和醋酸溶液，分別中和等體積、等物質(zhì)的量濃度的氫氧化鈉溶液。當(dāng)氫氧化鈉恰好被完全中和時(shí)，消耗鹽酸和醋酸溶液的體積分別為V₁和V₂，則V₁和V₂的關(guān)系正確的是（     ）

A、V₁＞V₂          B、V₁=V₂               C、V₁<V₂          D、V₁≤V₂

16、向10mLpH=2的某酸溶液中加入10mLpH=12的KOH溶液，反應(yīng)后再滴入石蕊溶液，溶液顯紅色，則此溶液可能是下列中的（  ）

A、一元強(qiáng)酸               B、二元強(qiáng)酸                     C、一元弱酸      D、任何強(qiáng)酸

17、（1）在25℃時(shí)，若pH=a的某強(qiáng)酸V_aL與pH=b的某強(qiáng)堿溶液混合后所得溶液呈中性，已知a+b=13，則V_a與V_b的關(guān)系是：_________。

（2）25℃時(shí)，某強(qiáng)酸溶液和強(qiáng)堿溶液的pH之和為a＋b，a＋b＞15。若取強(qiáng)酸溶液V_酸mL和強(qiáng)堿溶液V_堿mL混合，剛好完全反應(yīng)，則V_酸與V_堿的關(guān)系是                  。

18、（1）某一元弱酸溶液A與二元強(qiáng)酸溶液B的pH相等。若將此兩種溶液稀釋相同的倍數(shù)，則pH（A）_______pH（B）（填＞、=、＜=。

（2）現(xiàn)用上述稀釋溶液中和等體積濃度的NaOH溶液，則需稀釋溶液的體積A____B   （填＞、=、＜＝。

19、水的電離平衡曲線如圖所示。

（1）若以A點(diǎn)表示25℃時(shí)水的電離平衡的離子濃度，當(dāng)溫度升高到100℃時(shí)，水的電離平衡狀態(tài)移動(dòng)到B點(diǎn)，則此時(shí)水的離子積從________變化到_________。

（2）將pH=8的Ba（OH）₂溶液與pH=5的稀鹽酸混合，并保持100℃的恒溫，致使混合溶液的pH=7，則Ba（OH）₂和鹽酸的體積比為__________________。

（3）已知A_nB_m的離子積為[c（A^m+）]ⁿ[c（B^n－）]^m，若某溫度下Ca（OH）₂的溶解度為0.74g，設(shè)飽和溶液的密度為1g/mL，其離子積約為______________。

20、實(shí)驗(yàn)室常利用甲醛法測(cè)定（NH₄）₂SO₄樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，其反應(yīng)原理為：4NH₄^＋ ＋6HCHO =3H^＋＋6H₂O＋（CH₂）₆N₄H^＋ ［滴定時(shí)，1 mol （CH₂）₆N₄H^＋與 l mol H^＋相當(dāng)］，然后用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定反應(yīng)生成的酸。某興趣小組用甲醛法進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

步驟I 稱取樣品1.500 g。

步驟II 將樣品溶解后，完全轉(zhuǎn)移到250 mL容量瓶中，定容，充分搖勻。

步驟III 移取25.00 mL樣品溶液于250 mL錐形瓶中，加入10 mL 20％的中性甲醛溶液，搖勻、靜置5 min后，加入1~2滴酚酞試液，用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)。按上述操作方法再重復(fù)2次。

（1）根據(jù)步驟III填空：

①堿式滴定管用蒸餾水洗滌后，直接加入NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，則測(cè)得樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)________（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）。

②錐形瓶用蒸餾水洗滌后，水未倒盡，則滴定時(shí)用去NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積__________（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）

③滴定時(shí)邊滴邊搖動(dòng)錐形瓶，眼睛應(yīng)觀察____________

（A）滴定管內(nèi)液面的變化    （B）錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色的變化

④滴定達(dá)到終點(diǎn)時(shí)，酚酞指示劑由_________色變成_________色。

（2）滴定結(jié)果如下表所示：

若NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為0.1010 mol·L^－1，則該樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________。

21、《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中，有害氣體的濃度常用標(biāo)準(zhǔn)狀況下，每立方米氣體中含有害氣體的毫克值（mg/m³）來表示，對(duì)CO的濃度限值規(guī)定為：一、二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：4.00，三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：6.00 。一環(huán)保檢測(cè)中心對(duì)采集的0.02m³（標(biāo)況）某區(qū)域空氣樣品中所含CO的濃度進(jìn)行測(cè)定，其方法和實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①首先將空氣樣品通過盛有I₂O₅固體的加熱管，反應(yīng)生成CO₂和I₂ （不考慮其他氣體的反應(yīng)）；

②用30.0mL 5.00×10^－5mol·L^－1過量的硫代硫酸鈉溶液完全吸收反應(yīng)所產(chǎn)生的碘，發(fā)生的反應(yīng)為：I₂＋2S₂O₃^2－=2I^－＋S₄O₆^2－

③將②反應(yīng)后的溶液取出1/2，放入錐形瓶中，加入幾滴指示劑，用1.00×10^－5mol·L^－1的標(biāo)準(zhǔn)碘溶液進(jìn)行滴定，滴定至終點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)記錄如下：

（1）寫出①中反應(yīng)的化學(xué)方程式：                 

（2）計(jì)算該空氣樣品中CO的濃度，并說明符合幾級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

【試題答案】

1、B          2、C              3、D             4、D             5、BD           6、C

7、C          8、B              9、C              10、B            11、D            12、B

13、D        14、B            15、A            16、C

17、（1）V_a／V_b=1／10（2）V_酸是V_堿的10^a+b－14倍

18、（1）＜    （2）＜

19、（1）10^－14  10^－12                        （2）2：9                   （3）4×10^－3

20、（1）①偏高。②無影響。③B。④無；粉紅（或淺紅）。（2）18.85%。

21、⑴5CO＋I₂O₅5CO₂＋I₂  ⑵3.85mg/m³  ，符合一、二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)