【知识点详解】
1. pH值计算与变化:
- pH值是表示溶液酸碱度的指标,pH=-lg[H+],其中[H+]是溶液中氢离子的浓度。
- 强酸溶液加水稀释10倍,pH值会增加1。例如,pH=1的溶液稀释到原来的100倍(即100 mL),pH会变成2。
- 当两种不同pH的碱性溶液混合时,不能简单相加它们的pH值,而需要计算混合后溶液的[OH-],进而确定pH。
2. 离子积常数:
- 水的离子积Kw=[H+][OH-],在常温下Kw=10^-14。
- 当知道溶液的pH时,可以通过Kw反推出[OH-]的浓度。例如,pH=8的溶液中[OH-]=10^-6 mol/L。
- 在两溶液混合的情况下,如果一个溶液的[OH-]远大于另一个的[H+],混合后溶液的pH主要由较大的[OH-]决定。
3. 盐酸与氢氧化钠反应:
- 盐酸与氢氧化钠反应的化学方程式为HCl + NaOH → NaCl + H2O,是一个酸碱中和反应。
- 浓度相同的NaOH和HCl溶液按体积比3:2混合,若混合后pH=12,可以计算出原溶液的浓度。在这种情况下,原溶液的浓度为0.05 mol/L。
4. 纯水与稀释溶液的特性:
- 在纯水中,c(H+)=c(OH-),且c(H+).c(OH-)=Kw。
- 当溶液中c(H+)变化时,c(OH-)会相应变化,保持Kw不变。
- 硫酸溶液稀释过程中,H+和SO4^2-的比例会改变,但最终H+和SO4^2-的总浓度之比等于它们在初始硫酸分子中的比例。
5. 酸碱中和反应的体积比计算:
- 若pH=x的HCl与pH=y的NaOH完全中和,Vx与Vy的比值与x和y的关系是Vx/Vy=10^(x+y-14)。
- 当x+y=14时,Vx=Vy;x+y=13时,Vx=0.1Vy;x+y>14时,Vx>Vy;x+y=15时,Vx=10Vy。
这些知识点涉及了酸碱溶液的基本性质、pH值的计算与变化、离子积常数的应用、酸碱中和反应以及溶液稀释的规律,这些都是高中化学中重要的理论基础。通过这些题目,学生可以加深对这些概念的理解,并提升解题能力。