酸碱混合pH规律与应用

安徽 华 振

酸碱混合pH规律与应用

安徽 华 振

在常温条件下酸、碱混合后，很多同学对其pH的判断常常会感到无从入手，其实对于此类问题只要掌握了酸、碱混合pH所遵循的规律，还是很容易判断的。下面举例说明，希望对同学们能够有所启迪。

一、等物质的量浓度的一元酸、碱等体积混合

规律 （1）强酸与强碱混合，其pH＝7；（2）强酸与弱碱混合，其pH＜7；（3）弱酸与强碱混合，pH＞7；（4）弱酸与弱碱混合，其pH由强者决定；（5）未注明酸、碱强弱时，pH无法判定。

注意 酸、碱混合，生成强酸强碱盐时，不水解c（H＋）＝c（OH－），显中性；生成弱酸强碱盐时，水解使c（H＋）＜c（OH－），显碱性；生成强酸弱碱盐时，水解使c（H＋）＞c（OH－），显酸性。

例1 物质的量浓度均为0．01mol·L－1的HA和BOH溶液，pH分别为3和12，将两溶液等体积混合后，所得溶液的pH （ ）

A．≥7 B．一定＞7

C．≤7 D．可能＝7

解析 因0．01mol·L－1HA溶液的pH＝3，说明是弱酸；而0．01mol·L－1BOH溶液的pH＝12，说明是强碱。则根据上述规律容易确定：弱酸与强碱混合后，其pH＞7，应选B。

二、pH酸＋pH碱＝14的酸、碱等体积混合

规律 （1）强酸、弱碱混合，恰好反应，其pH＝7；（2）强酸、弱碱混合，弱碱剩余，pH＞7；（3）强碱、弱酸混合，弱酸剩余，pH＜7；（4）弱酸、弱碱混合，谁剩余显谁性；（5）未注明酸强还是碱强时，pH无法确定。

注意pH酸＋pH碱＝14时，说明混合前酸、碱中c（H＋）＝c（OH－）。当酸、碱混合无剩余时，c（H＋）＝c（OH－），显中性；当酸过量时，由于酸电离出H＋，使得c（H＋）＞c（OH－），显酸性；当碱过量时，由于碱电离出OH－，使得c（H＋）＜c（OH－），显碱性。

例2 在室温下，等体积的酸、碱溶液混合后，其pH一定小于7的是 （ ）

A．pH＝3的硝酸跟pH＝11的氢氧化钡溶液

B．pH＝3的盐酸跟pH＝11的氨水

C．pH＝3的硫酸跟pH＝11的氢氧化钡溶液

D．pH＝3的醋酸跟pH＝11的氢氧化钡溶液

解析 根据上述规律可判定：对于选项A，其pH＝7；对于选项B，其pH＞7；对于选项C，其pH＝7；对于选项D，其pH＜7。故应选D。

三、等体积强酸与强碱混合

规律（1）若溶液呈中性，二者pH之和为14；（2）若溶液呈碱性，二者pH之和大于14；（3）若溶液呈酸性，二者pH之和小于14。

例3 室温时，将xmLpH＝a的稀NaOH溶液与ymLpH＝b的稀盐酸充分反应。下列关于反应后溶液pH的判断，正确的是 （ ）

A．若x＝y，且a＋b＝14，则pH＞7

B．若10x＝y，且a＋b＝3，则pH＝7

C．若ax＝by，且a＋b＝13，则pH＝7

D．若x＝10y，且a＋b＝14，则pH＞7

解析pH＝b的盐酸中c（H＋）＝10－bmol·L－1；pH＝a的NaOH溶液中：

若x＝y，a＋b＝14，则pH＝7；若10x＝y，a＋b＝13，则pH＜7；若ax＝by，a＋b＝13，则pH＜7；若x＝10y，a＋b＝14，则pH＞7，故应选D。

四、已知离子浓度大小关系的酸、碱混合

规律 无论酸、碱是强还是弱，只要碱的离子浓度等于酸根离子的浓度时，pH＝7；当碱的阳离子浓度小于酸根离子浓度时，pH＜7；当碱的阳离子浓度大于酸根离子浓度时，pH＞7。

注意 设AH和BOH反应，根据电荷守恒：c（B＋）＋c（H＋）＝c（A－）＋c（OH－）。当c（B＋）＝c（A－），则c（H＋）＝c（OH－），显中性；当c（B＋）＜c（A－），则c（H＋）＞c（OH－），显酸性；当c（B＋）＞c（A－），则c（H＋）＜c（OH－），显碱性。

例4 一定浓度的HX溶液和YOH溶液等体积混合，已知c（X－）＞c（Y＋），则该混合液的pH （ ）

A．＞7 B．＜7

C．＝7 D．无法确定

解析 根据电荷守恒：c（H＋）＋c（Y＋）＝c（OH－）＋c（X－）。由于c（X－）＞c（Y＋），则c（OH－）＜c（H＋），混合液显酸性，pH＜7，故应选B。

综上所述，对于酸碱混合的pH判定，只要抓住酸、碱混合后溶液中c（H＋）与c（OH－）的大小关系，就能快速、准确地判定出混合后溶液的pH的大小。

五、等物质的量浓度的一元酸、碱混合

例5 （2016全国卷Ⅰ）298K时，在20．0mL0．10mol·L－1氨水中滴入0．10mol·L－1的盐酸，溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已知0．10mol·L－1氨水的电离度为1．32%，下列有关叙述正确的是 （ ）

A．该滴定过程中选择酚酞作指示剂

B．M点对应的盐酸体积为20．0mL

D．N点处的溶液中pH＜12

解析 当恰好完全中和时，生成NH4Cl，而NH4Cl溶液呈酸性，酚酞的变色范围为pH＝8．2～10．0，甲基橙的变色范围为pH＝3．1～4．4，故应选甲基橙作指示剂，则选项A错误；当V（盐酸）＝20．0mL时，恰好完全反应，溶液呈酸性，则选项B错误；M点时由溶液电荷守恒知c（N）＋c（H＋）＝c（Cl－）＋c（OH－），而溶液呈中性，即c（H＋）＝c（OH－），则c（N）＝c（Cl－），但c（N）＝c（Cl－）>>c（H＋）＝c（OH－），则选项C错误；该温度下，0．10mol·L－1一元强碱溶液的pH＝13，若0．10mol·L－1一元弱碱溶液的电离度为10%，则其pH＝12，而0．10mol·L－1氨水的电离度小于10%，故溶液的pH＜12，则选项D正确。故应选D。

（作者单位：安徽省灵璧县黄湾中学）