《2025年高中总复习优化设计高中化学》

2. pH及其测量方法
(1) 计算公式：$pH =$$-\lg c(H^+)$。
(2) $25^{\circ}C$时，pH与溶液中的$c(H^{+})$的关系：

 
(3) ①pH试纸法：用镊子夹取一小块试纸放在洁净的玻璃片或表面皿上，用玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中央，变色后与标准比色卡对照，即可确定溶液的pH。
②pH计(也叫酸度计)测量法：可较精确测定溶液的pH。
应用示例
(1) 常温下，$0.05mol · L^{-1}$的硫酸溶液的$pH =$1。
(2) 常温下，$0.001mol · L^{-1}$的氢氧化钾溶液的$pH =$11。

答案： 2.
(1)$-\lg c(H^+)$
(2)酸性 碱性
(3)①玻璃片 表面皿 标准比色卡 ②酸度计
应用示例：
(1)1
(2)11

例1 常温时，下列混合溶液的pH一定小于7的是(C)

A.$pH = 3$的盐酸和$pH = 11$的氨水等体积混合
B.$pH = 3$的盐酸和$pH = 11$的氢氧化钡溶液等体积混合
C.$pH = 3$的醋酸溶液和$pH = 11$的氢氧化钡溶液等体积混合
D.$pH = 3$的硫酸溶液和$pH = 11$的氨水等体积混合

答案： 例1 C 解析 $pH=3$的盐酸中$c(H^+)=1 × 10^{-3} mol \cdot L^{-1}$，$pH=11$的氨水中$c(OH^-)=1 × 10^{-3} mol \cdot L^{-1}$，$NH_3 \cdot H_2O$是弱电解质，两溶液等体积混合后，氨水剩余，所得溶液呈碱性，$pH＞7$，A错误；$pH=3$的盐酸和$pH=11$的氢氧化钡溶液等体积混合，恰好完全反应，所得溶液呈中性，$pH=7$，B错误；$pH=3$的醋酸溶液和$pH=11$的氢氧化钠溶液等体积混合，醋酸剩余，所得溶液呈酸性，$pH＜7$，C正确；$pH=3$的硫酸溶液和$pH=11$的氨水等体积混合，氨水剩余，所得溶液呈碱性，$pH＞7$，D错误。

对点训练1
常温下，两种溶液混合后酸碱性的判断(在括号中填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(1) 相同浓度的HCl和NaOH溶液等体积混合。(中性)
(2) 相同浓度的$CH_{3}COOH$和NaOH溶液等体积混合。(碱性)
(3) 相同浓度的$NH_{3} \cdot H_{2}O$和HCl溶液等体积混合。(酸性)
(4) $pH = 2$的$H_{2}SO_{4}$和$pH = 12$的NaOH溶液等体积混合。(中性)
(5) $pH = 3$的HCl和$pH = 10$的NaOH溶液等体积混合。(酸性)
(6) $pH = 3$的HCl和$pH = 12$的NaOH溶液等体积混合。(碱性)
(7) $pH = 2$的$CH_{3}COOH$和$pH = 12$的NaOH溶液等体积混合。(酸性)
(8) $pH = 2$的$H_{2}SO_{4}$和$pH = 12$的$NH_{3} \cdot H_{2}O$等体积混合。(碱性)

答案： 对点训练1 答案
(1)中性
(2)碱性
(3)酸性
(4)中性
(5)酸性
(6)碱性
(7)酸性
(8)碱性

例2 计算$25^{\circ}C$时下列溶液的pH。
(1) $0.005mol \cdot L^{-1}$的$H_{2}SO_{4}$溶液的$pH =$2。
(2) $0.001mol \cdot L^{-1}$的NaOH溶液的$pH =$11。
(3) $0.1mol \cdot L^{-1}$的$NH_{3} \cdot H_{2}O$溶液($NH_{3} \cdot H_{2}O$的电离度$\alpha$约为$1\%$)的$pH =$11。
(4) 将$pH = 8$的NaOH溶液与$pH = 10$的NaOH溶液等体积混合，混合溶液的$pH =$9.7。
(5) $0.015mol \cdot L^{-1}$的硫酸与$0.01mol \cdot L^{-1}$的NaOH溶液等体积混合，混合溶液的$pH =$2。

答案： 例2 答案
(1)2
(2)11
(3)11
(4)9.7
(5)2
解析
(1)$c(H_2SO_4)=0.005 mol \cdot L^{-1}$，$c(H^+)=2 × c(H_2SO_4)=0.01 mol \cdot L^{-1}$，$pH=2$。
(2)$c(OH^-)=1 × 10^{-3} mol \cdot L^{-1}$，$c(H^+)=\frac{10^{-14}}{10^{-3}} mol \cdot L^{-1}=10^{-11} mol \cdot L^{-1}$，$pH=11$。
(3)$c(OH^-)=0.1 × 1\% mol \cdot L^{-1}=10^{-3} mol \cdot L^{-1}$，$c(H^+)=10^{-11} mol \cdot L^{-1}$，$pH=-\lg c(H^+)=11$。
(4)两溶液等体积混合后，$c(OH^-)=\frac{V × 10^{-4}+V × 10^{-5}}{2V} mol \cdot L^{-1}=\frac{101}{2} × 10^{-6} mol \cdot L^{-1}$，$c(H^+)=\frac{10^{-14}}{\frac{101}{2} × 10^{-6}} mol \cdot L^{-1} \approx 2.0 × 10^{-10} mol \cdot L^{-1}$，$pH \approx 9.7$。
(5)混合后$c(H^+)=\frac{0.015 × 2-0.01}{2} mol \cdot L^{-1}=0.01 mol \cdot L^{-1}$，则$pH=2$。