张志远　赖陆锋　肖承云

在溶液的c（H+）很小时，可用pH来表示溶液的酸度，计算公式为：pH=-lgc（H+），取值范围为0-14。pH越大，c（H+）越小，c（OH-）越大，酸性越弱，碱性越强。pH越小，c（H+）越大，c（OH-）越小，酸性越强，碱性越弱。在每年的高考中，对于pH的考查主要有以下几个考点。

一、电解质溶液与pH关系

1. 酸和碱的电离程度和溶液pH的关系。

对于相同物质的量浓度但电离程度不同的酸溶液，在水溶液中电离程度越弱的酸pH越大，所以pH相同的强酸和弱酸，弱酸的物质的量浓度大于强酸。同理，相同物质的量浓度时，在水溶液中电离程度越弱的碱pH越小，所以pH相同的强碱和弱碱，弱碱的物质的量浓度大于强碱。

【例1】常温下，下列叙述正确的是（ ）

A. 中和pH与体积均相等的盐酸和醋酸溶液，消耗NaOH的物质的量相等

B. pH=a的醋酸溶液加水稀释1倍后，溶液的pH=b，则a﹥b

C. 某物质的溶液pH﹤7，则该物质一定是酸或强酸弱碱盐

D. 0.1mol/L一元酸HA溶液的pH=3，则NaA溶液存在A-+H2O■HA+OH-

解析：pH与体积均相等的盐酸和醋酸溶液，醋酸的物质的量浓度大于盐酸浓度，所以消耗NaOH的物质的量醋酸大于盐酸，A错误。pH=a的醋酸溶液稀释，pH升高，B错误；某物质的溶液pH﹤7，该物质还有可能是强酸酸式盐，如NaHSO4溶液，C错误；若HA为强酸，则0.1mol/L一元酸HA溶液的pH=1，而pH=3，则HA为弱酸，NaA在水溶液中存在水解平衡，D正确。

答案：D

2. 水的电离和溶液pH。

水是一种极弱的电解质，可以发生微弱的电离，其电离方程式为：2H2O■H3O+ + OH-，简写为：H2O■H+ + OH-。常温下，纯水中c（H+）= c（OH-）=10-7 mol·L-1，酸和碱以及强酸酸式盐抑制水的电离，所以水电离出的c（H+）= c（OH-）<10-7 mol·L-1。而对于弱酸盐或者弱碱盐促进水的电离，此时水电离出的c（H+）= c（OH-）>10-7 mol·L-1。

【例2】（2011·四川）25℃时，在等体积的 ① pH=0的H2SO4溶液、②0.05mol/L的Ba（OH）2溶液，③pH=10的Na2S溶液，④pH=5的NH4NO3溶液中，发生电离的水的物质的量之比是（ ）

A. 1 ∶ 10 ∶ 1010 ∶ 109 B. 1 ∶ 5 ∶ 5×109 ∶ 5×108

C. 1 ∶ 20 ∶ 1010 ∶ 109 D. 1 ∶ 10 ∶ 104 ∶ 109

解析：本题考查酸、碱、盐对水电离的影响及Kw与溶液中c（H+）、c（OH-）之间的换算. ①pH=0的H2SO4溶液中c（H+）=1 mol/L，c（OH-）=10-14 mol/L，H2SO4溶液抑制H2O的电离，则由H2O电离出的c（H+）=10-14 mol/L；②0.05mol/L的Ba（OH）2溶液中c（OH-）=0.1 mol/L，c（H+）=10-13 mol/L，Ba（OH）2溶液抑制H2O的电离，则由H2O电离出的c（H+）=10-13 mol/L；③pH=10的Na2S溶液促进H2O的电离，由H2O电离出的c（H+）=10-4 mol/L；④pH=5的NH4NO3溶液促进H2O的电离，由H2O电离出的c（H+）=10-5mol/L.4种溶液中电离的H2O的物质的量等于H2O电离产生的H+的物质的量，其比为：10-14 ∶ 10-13 ∶ 10-4 ∶ 10-5=1 ∶ 10 ∶ 1010 ∶ 109。

答案：A

【例3】常温下，由水电离生成的c（H+）=10-12 mol·L-1的某溶液中，一定不能大量共存的离子组是（ ）

A. Na+、Fe3+、NO3-、SO42-

B. K+、AlO2-、CO32-、Cl-

C. Na+、K+、Cl-、HSO3-

D. Na+、CH3COO-、C6H5O-、OH-

解析：常温下，由水电离生成的c（H+）=10-12 mol·L-1<10-7 mol·L-1，水的电离受到抑制，该溶液有可能为酸溶液或者碱溶液。A选项中在碱溶液中Fe3+与OH-不可大量共存；B选项中的AlO2-和CO32-在酸性溶液中不能与H+大量共存；C选项中的HSO3-既不能跟H+也不能跟OH-大量共存；D选项中的CH3COO-、C6H5O-和OH-在酸性溶液中不能与H+大量共存。

答案：C

3. 混合溶液的酸碱性的判断

溶液酸碱性判断依据是溶液中c（H+）和c（OH-）相对大小的比较： 当c（H+）>c（OH-）时，溶液呈酸性； 当c（H+）=c（OH-）时，溶液呈中性； 当c（H+）（1）强酸与强碱混合：当a+b=14，若混合后pH=7；若大于14，混合后pH>7；若小于14，混合后pH<7。

（2）当a+b=14，混合后看酸碱的强弱，强酸与强碱混合后pH=7；强酸和弱碱混合后pH>7；弱酸和强碱混合后pH<7。

【例4】室温时，下列混合溶液的pH一定小于7的是

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的醋酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合

D. pH=3的硫酸和pH=11的氨水等体积混合

解析：醋酸为弱酸，氢氧化钡为强碱，所以pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合溶液呈酸性，即pH<7。

答案：C

二、pH大小的比较

在相同温度和相同的浓度下，酸性越强的溶液，pH值越小，其对应的盐溶液中弱酸根离子水解程度越弱，所以该盐溶液碱性越弱；同理，相同条件下，碱性越强的溶液，pH值越大，其对应的盐溶液中弱碱根离子水解程度越弱，所以该盐溶液酸性越弱。

【例5】（2009·全国）现有等浓度的下列溶液：①醋酸，②苯酚，③苯酚钠，④碳酸，⑤碳酸钠，⑥碳酸氢钠。按溶液pH由小到大排列正确的是

A. ④①②⑤⑥③ B. ④①②⑥⑤③

C. ①④②⑥③⑤ D. ①④②③⑥⑤

解析：①②④均属于酸，其中醋酸酸性最强，碳酸次之，苯酚酸性最弱。③⑤⑥均属于强碱弱酸盐，根据越弱越水解的原理知，因酸性：H2CO3>苯酚>HCO3-，所以对应的盐，其碱性为：碳酸钠>苯酚钠>碳酸氢钠，pH顺序相反，故C项正确.

答案：C

三、pH值的测定方法

测定溶液pH通常用pH试纸和pH计。其中用pH试纸测定溶液pH的具体操作为：测定时，将pH试纸放在表面皿上，用干净的玻璃棒蘸取被测溶液并滴在pH试纸上，半分钟后把试纸显示的颜色与标准比色卡对照，读出溶液的pH范围。pH试纸测定pH值时的注意事项：

⑴不能直接把pH试纸浸入待测的溶液中，以免带入杂质，同时还可能溶解pH试纸上的一部分指示剂，致使比色时产生较大误差。

⑵不能先用水将pH试纸润湿再进行测定。因为将待测溶液滴到用水润湿后的pH试纸上，其溶质质量分数将变小。

⑶要更精确地测定溶液的pH用pH计。

【例6】某化学兴趣小组按以下步骤探究某一温度下氯化钠饱和溶液的酸碱度。

猜想或假设：溶液的pH可能为：

①pH<7；②_______________；③_______________。

设计实验：要测定该溶液的酸碱度，除有正确的操作步骤外，还不能采用下列物质中的____________________来进行实验。

①pH试纸；②紫色石蕊试液；③酚酞试液

组内同学进行了如下实验：

甲同学：取pH试纸放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取氯化钠溶液滴在pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，测得pH=7。

乙同学：取pH试纸放在玻璃片上，先用蒸馏水将pH试纸润湿，然后用玻璃棒蘸取氯化钠溶液沾在pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，测得pH=7。

丙同学：将pH试纸直接浸入氯化钠溶液中，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，测得pH=7。

评价：三位同学中操作规范的是______同学。指出其余同学操作上的错误。

________________________________________________。

结论和分析：丙同学得出“凡是盐溶液的pH都等于7”，你认为该结论是否正确？___________，请举例说明。

解析：测定溶液的酸碱度一般不用酚酞试液，因酚酞试液遇酸呈无色，在中性溶液中也呈无色，用pH试纸测量时，应用玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上，不能先将pH试纸湿润，更不能将pH试纸伸到待测溶液中。

答案：pH=7；pH>7。②③ 甲；乙：pH试纸不能润湿；丙：pH试纸不能直接放入待测溶液中；不正确；碳酸钠为强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性，即pH大于7。

四、pH在物质分离和提纯中的应用

通过加入试剂来调节溶液的pH，使溶液中某组分沉淀而分离的方法。一般加入相应的难溶或微溶物来调节。如向含有FeCl3杂质的CuCl2溶液加入氧化铜或者氢氧化铜固体，调节至相应pH使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀而除去。

【例7】（2015·全国新课标Ⅱ卷26题改编）用废电池的锌皮制作七水合硫酸锌，需去除少量杂质铁，其方法是：加入新硫酸和双氧水溶解，铁变为 ，加碱调节pH为 ，铁刚好完全沉淀（离子浓度小于1×10-5mol/L时，即可认为该离子沉淀完全）。继续加碱调节pH为 ，锌开始沉淀（假定Zn2+浓度为0.1mol/L）。若上述过程不加双氧水的后果是 ，原因是 。有关数据下图所示：

（二）强酸（强碱）加水稀释后的pH计算

【例10】常温下，将pH=2的硫酸溶液，稀释100倍，则稀释后溶液的pH为？

解析：pH=2的硫酸溶液，稀释100倍后，pH=2+2=4

答案：4

【例11】常温下，将pH=12的NaOH溶液，稀释1000倍，则稀释后溶液的pH为？

解析：pH=12的NaOH溶液，稀释1000倍，pH =12-3=9

解题规律：

①强酸pH=a，加水稀释10n倍，则pH=a+n

②弱酸pH=a，加水稀释10n倍，则a③强碱pH=b，加水稀释10n倍，则pH=b-n

④强碱pH=b，加水稀释10n倍，则b-n