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高中一~高中二年级 (15-17岁)

酸碱反应

Acid-Base Reaction

酸在水中释放氢离子，碱在水中释放氢氧根离子。 pH由氢离子浓度的对数定义，小于7为酸性，等于7为中性，大于7为碱性。酸与碱相遇时，H⁺与OH⁻结合成水，发生中和反应。在这一页，你可以用滑块改变氢离子浓度和酸的体积，亲眼看pH标度和中和曲线。

什么是酸与碱?

💡 阿伦尼乌斯定义

①酸:在水中释放H⁺(氢离子)的物质

②碱:在水中释放OH⁻(氢氧根离子)的物质

③HCl → H⁺ + Cl⁻(酸)

④NaOH → Na⁺ + OH⁻(碱)

pH标度

[H⁺]指数 (10^-n)3

pH的定义

pH = -log[H⁺]

[H⁺]:氢离子摩尔浓度[M]

水的自电离

[H⁺] × [OH⁻] = K_w = 1.0 × 10⁻¹⁴ (25℃)

纯水:[H⁺] = [OH⁻] = 10⁻⁷ M → pH = 7

🔍 用滑块验证!

①pH < 7:酸性([H⁺] > [OH⁻])

②pH = 7:中性([H⁺] = [OH⁻])

③pH > 7:碱性([H⁺] < [OH⁻])

④pH变化1则[H⁺]变化10倍

中和反应

HCl体积5 mL

中和反应

H⁺ + OH⁻ → H₂O

酸的H⁺与碱的OH⁻结合生成水

中和点条件

n_酸 × 价数 = n_碱 × 价数

CV(酸) × a = CV(碱) × b

💡 中和滴定要点

①10 mL NaOH + 10 mL HCl → 完全中和(pH=7)

②酸过量 → pH < 7、碱过量 → pH > 7

③中和点温度最高(放热反应)

④中和滴定:由已知物测未知浓度

动手算一算

例题 1

求 0.01 M 盐酸(HCl)水溶液的 pH。(HCl 为强酸、完全电离)

1

HCl 是强酸，完全电离，[H⁺] 等于浓度。

[H⁺] = 10⁻² M

2

代入 pH = −log[H⁺]。

pH = −log(10⁻²) = 2

▸ pH = 2

强酸的浓度即氢离子浓度，只需把指数符号取反即得 pH。

例题 2

求 0.001 M 氢氧化钠(NaOH)水溶液的 pH。(25℃)

1

NaOH 为强碱，故 [OH⁻]=10⁻³ M，pOH=3。

[OH⁻]=10⁻³ M, pOH=3

2

利用 pH + pOH = 14 的关系。

pH = 14 − 3 = 11

▸ pH = 11

对碱先求 pOH，再用 14 减去即得 pH。

总结

pH计算

pH = -log[H⁺]

pH + pOH = 14 (25℃)

2023 评价院模考化学Ⅰ类题改编

中和 100 mL 的 0.1 M HCl 水溶液所需 0.1 M NaOH 水溶液的体积是?

①50 mL

②100 mL

③150 mL

④200 mL

⑤250 mL

▸ ② 100 mL

1

在中和点处 n(H⁺)=n(OH⁻) 成立。

2

先求 HCl 的摩尔数，再算等摩尔数 NaOH 的体积。

n(HCl)=0.1×0.1=0.01 mol → V(NaOH)=0.01/0.1=0.1 L

🎯 考试重点

①必背 pH = -log[H⁺]

②pH 差1 = [H⁺] 差10倍

③中和反应:H⁺ + OH⁻ → H₂O(净离子方程)

④中和点:n_酸 × 价数 = n_碱 × 价数

⑤强酸+强碱 → pH=7、弱酸+强碱 → pH>7

氧化还原反应

化学Ⅱ · 气体性质

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