溶液pH計(jì)算的主要題型及計(jì)算方法.

1、有關(guān)pH計(jì)算的主要題型及計(jì)算方法根據(jù)pH = - lgc(H +，因此計(jì)算溶液的pH的關(guān)鍵是計(jì)算溶液中 論：H+的濃度。下面進(jìn)行分類討、單一溶液pH的計(jì)算1強(qiáng)酸溶液強(qiáng)酸溶液的pH計(jì)算方法是：根據(jù)酸的濃度先求出強(qiáng)酸溶液中的 可求得pH。c(H+，然后對(duì)其取負(fù)對(duì)數(shù)，就【例1】.求25 C時(shí)，0.005mol/L的H2SO4溶液的pH解：0.005mol/L 的 H2SO4 溶液中 c(H+=1X10-2 故 pH=22強(qiáng)堿溶液強(qiáng)酸溶液的pH計(jì)算方法是：根據(jù)堿的濃度先求出強(qiáng)堿溶液中的c(OH-，然后利用該溫度下的Kw求出c(H+，然后求pH?！纠?】.求25 C時(shí)，10-5mol/L的NaOH溶液的

2、pH解：10-5mol/L 的 NaOH 溶液中 c(OH-=1 x 10-5mol/L,則二= IxlO'Vol/Lc(Oir) lx 10 5,故 pH=9KW = k 10 , mol L= H I0_?mol/L變式：若題中改為100C，則I HO，故 pH=7注意：求強(qiáng)堿溶液 pH的另一方法是：先求出該溶液的pOH，然后利用pH+POH=lg(Kw 求出 pH。如：10-5mol/L 的 NaOH 溶液中 c(OH-=1 x 10-5mol/L，則 pOH= lgc(OH-=5故：25C時(shí)，pH=14-pOH=9 ; 100C時(shí)，pH=12-pOH=73其它溶液其它溶液的pH

3、計(jì)算方法是：想辦法求出溶液中的c(H+然后取負(fù)對(duì)數(shù)【例3】.求25C時(shí)，某濃度的 CH3COOH溶液中，由水電離的 c(H+=1 xi0-12mol/L,求 該溶液的pH解：由題中水電離的 C(H+=1X10-I2mol/L,可得c(0H-=1 x 10-12mol/L，則溶液中的IxlO143 wol/ L = I« W ' mol / LIxW1-擠,故 pH=2。注意：解本題要求出溶液中的總的H+濃度，而不可根據(jù)水電離的c(H+直接求算?！纠?】.求25C時(shí)，某濃度的 NH3H2O溶液中，由水電離的 c(H+=1 x10-12mol/L,求該 溶液的pH解：由題中水電離

4、的 c(H+=1xi0-12mol/L，可得溶液中的 c(H+=1xi0-12mol/L，故 pH=12?！纠?】.某地酸雨經(jīng)檢驗(yàn)除H+和OH-外，還含有Na+、Cl-、NH4+和SO42-等 離子，其濃度分別為：c(Na+=7.0 X0-6 mol/L , c(Cl- =3.5 X0-5 mol/L ,c(NH4+=2.3 X0-5mol/L , c(SO42-=2.5 X0-6 mol/L，則該酸雨的 pH 值為一。解：由溶液中離子電荷守恒可得陰、陽離子電荷相等關(guān)系式如下：c(Na+ + c(NH4+ + c(H+ = 2c(SO42- + c(Cl - + c(OH ,c(H+ - c(

5、OH -= 2X2.5 X0-6mol/L + 3.5 10 5mol/L -7.0 X0- 6mol/L - 2.3 X0- 5mol/L =1.0 >10 5mol/L ,又 Kw=c(H+X c(OH - =1 X10-14 mol/L 故 pH = 5。二、稀釋型(指單一溶質(zhì)加水稀釋或相當(dāng)于水的稀釋作用)實(shí)質(zhì)：稀釋前后酸或堿的物質(zhì)的量不變。一般計(jì)算公式：C1V1 = C2V2，據(jù)此求出稀釋后酸或堿的物質(zhì)的量的濃度。特殊結(jié)論：1若為酸：強(qiáng)酸，PH= a,稀釋 10n 倍，PH = a+n ;若為弱酸，PH = a稀釋10n倍,av PH v a+n;若酸的溶液無限稀釋，則無論酸的強(qiáng)

6、弱，PH 一律接近于72若為堿：強(qiáng)堿，PH= a,稀釋 10n 倍，PH = a-n;弱堿，PH= a,稀釋 10n 倍,a-n. v PH v a;若堿的溶液無限稀釋，則無論堿的強(qiáng)弱，PH 一律接近于7?！纠?】.下列六種情況下的 PH分別為多少？PH = 2的HCI溶液稀釋1000倍，所得溶液的 PH ()PH = 2的CH3COOH溶液稀釋1000倍，所得溶液的 PH ()PH = 2的HCI溶液稀釋100倍，所得溶液的 PH ()PH = 11的NaOH溶液稀釋100倍，所得溶液的 PH ()PH = 11的NH3H2O溶液稀釋100倍，所得溶液的 PH ()PH = 10的NaOH溶

7、液稀釋100倍，所得溶液的 PH ()解答：應(yīng)用上述方法，不難得出正確答案分別為：(1) 5;(2)2v PHk 5;(3)7;(4)9;(5)9v PH< 11;(6)7【例7】.99 mL 0.5 mol/L硫酸跟101 mL1 mol/L氫氧化鈉溶液混合后，溶液的pH值A(chǔ). 0.4B. 2C. 12D. 13.6解析：本題可按兩種處理方法。(1可理解為99 mL 0.5 mol/L 硫酸與99 mL 1 mol/L氫氧化鈉完全反應(yīng)，余2下的2mL氫氧化鈉溶液稀釋為200mL即c(OH = 1 mol/L x MO = 0.01mol /L , pO* 12, pH= 2。(21 m

8、ol/L氫氧化鈉溶液的pH= 14,由(1知，余下的2mL氫氧化鈉溶液稀釋 為200mL稀釋了 100倍，按照稀釋規(guī)律，溶液的pH值要減小2個(gè)單位，(強(qiáng)酸溶 液稀釋10n倍，溶液的pH值增加n個(gè)單位，強(qiáng)堿溶液稀釋10n倍，溶液的pH值減 少n個(gè)單位由14降到12，故應(yīng)選Co注：酸堿稀釋的pH變化也可借助圖像來幫助理解三、混合型(多種溶液混合)(1 )強(qiáng)酸混合強(qiáng)酸混合后溶液的pH求算的方法是：先求出混合后的c(H+混,即:，再根據(jù)公式pH=-lgc(H+ 求 pH。(2)強(qiáng)堿溶液混合強(qiáng)堿混合后溶液的pH求算的方法是：先求出混合后的c(OH-混c(OH ) V;C(OH !即:''

9、，再通過KW求出 C(H+,最后求pH。(3) 0.3規(guī)則(近似規(guī)則)若兩種強(qiáng)酸溶液或兩種強(qiáng)堿溶液等體積混合，且其PH相差2個(gè)或2個(gè)以上時(shí)，混合液的PH有如下近似規(guī)律：兩強(qiáng)酸等體積混合時(shí)，混合液的PH=PH小+0.3 ;兩強(qiáng)堿等體積混合時(shí)，混合液的PH=PH大0.3。如pH=3和pH=5的兩種鹽酸等體積混合后的 pH=_。若按體積比2: 3混合后溶液的pH=。如pH =9和pH = 11兩種NaOH溶液等體積混合后的 pH =。若按體積比2 : 3混合后溶液的pH=。(4) 強(qiáng)酸和強(qiáng)堿溶液混合卅+H2O,中和后溶液的pH有三種這里的混合，實(shí)為中和，要發(fā)生反應(yīng)： 情況：若恰好中和，pH=7cnn

10、 WJVp(OH),I. - i, 若酸有剩，根據(jù)中和后剩余的c(H + ,即,再求pHo；此時(shí)pH< 7若堿有剩，根據(jù)中和后剩余的c(OH,即> 7,然后通過K W求出c(H+，最后求pH。此時(shí)pH【例8】.求99mL pH=1的H2SQ與100mLpH=l3勺NaOH混合后，溶液的pH=答案：pH=11溶液混合pH計(jì)算原理的應(yīng)用%故 pH=1.7【例9】.60mL 0.5mol/L NaOH溶液和40mL 0.4mol/L的H2SC4混合后，溶液的pH 是多少？應(yīng)用一：酸與堿溶液混合后的酸堿性判斷【例10】.有下列幾種選項(xiàng)可供選擇，請(qǐng)將代號(hào)填入相應(yīng)的括號(hào)內(nèi)A . PH >

11、 7 B . PH< 7 C . PHW7 D . PH>7E . PH =7F .無法確定PH= 2的HCI與PH= 12NaOH溶液等體積混合后,溶液的PH( E )PH= 2的HCI與PH= 12的NR H2O溶液等體積混合后，溶液的 PH為(A )PH= 2的CH3COO溶液與PH= 12NaOH溶液等體積混合后，溶液的 PH為(B )PH= 2的酸與PH= 12NaOH溶液等體積混合后，溶液的 PH%( C )PH= 2的HCI與PH= 12某堿溶液等體積混合后，溶液的 PH%( D )PH= 2的某酸與PH= 12某堿溶液等體積混合后，溶液的 PH%( F )解析：上述

12、試題特點(diǎn)有以下幾點(diǎn) ：1酸與堿的PH之和為14 ; 2.酸與堿溶液的體積相等。結(jié)論：酸與堿溶液混合后的酸堿性判斷取決于酸堿的強(qiáng)弱:1. 同強(qiáng)顯中性；2誰弱誰過量，顯誰性。酸弱酸過量，顯酸性，PH V 7。答案：(1) E (2) A (3) B (4) C (5) D (6) F應(yīng)用二：強(qiáng)酸強(qiáng)堿溶液中和顯中性后 PH與體積之比關(guān)系的計(jì)算一般通式：若酸的 PH = a,體積為V(酸，堿的PH = b，體積為V(堿，混合后溶液呈中 性，則酸堿溶液的 PH之和與它們的體積之比的關(guān)系為：根據(jù)中性溶液中:n(H+ = n(OH-，有1010'1二 10a+b-M【例11】.將pH=3的H2SO4

13、溶液和pH=12的NaOH溶液混合，當(dāng)混合液的pH=10時(shí)，強(qiáng) 酸和強(qiáng)堿的體積之比為 答案：9： 1【例12】.在25 C時(shí)，若10體積的某強(qiáng)酸溶液與 1體積的某強(qiáng)堿溶液混合后溶液呈中 性，則混合之前，該強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的pH值之間應(yīng)滿足的關(guān)系是： 。p解析：本題著重考查pH值的概念與計(jì)算，考查方式是把特殊和具體 的問題與普遍、一般的規(guī)律結(jié)合起來，檢查邏輯思維與逆向思維能 力，即考查思維的嚴(yán)密性與整體性，在閱讀中必須解析出題干中“兩種溶液混合后溶液呈中性”是本題主要的解題線索。根據(jù)這一線索進(jìn) 行逆向思索，它意味著混合前的兩種溶液中，酸溶液中H+離子的物質(zhì)的量與OH 離子的物質(zhì)的量相等。據(jù)題設(shè)，則有：

14、10c(H+酸=c(OH -堿。進(jìn)行思維轉(zhuǎn)換，同一種溶液(堿 溶液)中，H +離子濃度與OH 離子濃度乘積等于水的離子積，25C 時(shí) Kw=* 10-14,_- Kw因此上式可變換為：10c(H+酸=“將方程兩邊分別取負(fù)對(duì)數(shù)，并稍作整理。1-pH酸=pH堿-14移項(xiàng)后得：pH酸+pH堿=15【評(píng)述】將化學(xué)問題抽象成數(shù)學(xué)問題，禾I用數(shù)學(xué)工具，結(jié)合化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)通 過計(jì)算解決化學(xué)問題是思維能力培養(yǎng)的重要方面，本題就是典型例證。課堂能力題再現(xiàn)1、pH=8的NaOH溶液與pH=10的溶液等體積混合后，溶液中氫離子濃度最接近 于(D)A、mol/L B、(10-8+10-10mol/LC、(1 杓-14+

15、5 >10-5mol/L D、2 X0-10mol/L2、若a代表Ba(OH2溶液，b代表NaOH溶液，c代表NH3H2O溶液，完成下列問題(用a、b、c表示(1同物質(zhì)的量濃度的三種溶液的pH大小為：(2同pH的三種溶液物質(zhì)的量濃度大小為： (3同pH時(shí)，三種溶液稀釋相同倍數(shù),pH大小為： (4同pH時(shí)，三種溶液稀釋不同倍數(shù)后 pH仍相同，(pH>7,則三種溶液稀釋的倍數(shù)大小為：(5同物質(zhì)的量濃度同體積的三種溶液消耗同濃度的鹽酸的體積大小為：(6同pH同體積的三種溶液消耗同濃度的鹽酸的體積大小為：答案；a>b>c 2a=b a=b 2c a=b3、 25 C時(shí)，若體積為

16、 Va，pH=a的某一元強(qiáng)酸與體積為 Vb，pH=b的某一元強(qiáng)堿混合 胎 好中和，且已知Va，a=0.5b，請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻?1)a值可否等于3理由是：，(2)a值可否等于5理由是：(3)答案:a值的取值范圍是：-(1) 否；若a=3，則b=6，溶液顯酸性，與題意不符，故(2) 否；若 a=5，則I" M創(chuàng)” L '，即 b=10，h 一 I"加" I 匕：片- C(OH )八冊(cè)> I不符合題意，故2 5714< a < (3) -Kw |q_|j*V. _ £(0H h-£(H：h - 10,七卄i*解析：，所以： -

17、匸 0，而斃=-【同步練習(xí)】 刁 7714b=2a > l,a > < a < 又一，所以、選擇題(每題有1-2個(gè)正確答案)：1、下列各堿溶液，當(dāng)其pH相同時(shí)，物質(zhì)的量濃度最大的是()A、KOH B、NH3H2O C、Ba(OH2 D、NaOH2、 在100C時(shí)，水的離子積為1X10-12，若該溫度下某溶液中的H+濃度為1X10- 7mol/L,則該溶液()A、呈堿性B、呈酸性C、呈中性D、c(OH-=100c(H+3、 在pH=1的硫酸溶液中，由水電離出的 H+的濃度為()A、0 B、0.1mol/L C、10-7mol/L D、10-13mol/L4、0.01mol

18、/L 的 NaOH 溶液中的 c(H+是 0.0005mol/L 的 Ba(OH2 溶液中 c(H+ 的()IIA、10倍B、20倍C、倍D、 倍5、在25C時(shí)，pH=0的溶液中，下列說法正確的是()A、c(H+=0 B、c(H+<c(OH-C、c(H+ c(OH-=10-14 D、c(H+>c(OH-6中和10mL 1.0mol/L的HCI溶液，需要消耗相同體積的 NaOH溶液或氨水，則 NaOH溶液和氨水的()A、pH值相同B、電離度相同C、物質(zhì)的量濃度相同D、溶質(zhì)的質(zhì)量相等7、常溫下某溶液中0H的濃度是H+濃度的10000倍，該溶液的pH為（）A、5 B、8 C、9 D、13

19、8、下列說法中正確的是（）A、100mL pH=3的鹽酸和醋酸溶液，與足量鋅反應(yīng)，起始時(shí)二者產(chǎn)生氫氣的速率 基本相等。B、100mL 1mol/L的鹽酸和50mL 2mol/L的鹽酸分別與足量的鋅反應(yīng)，二者放出氫 氣的速率和質(zhì)量均相等。C、100mL pH=3的鹽酸和醋酸溶液，與足量鋅反應(yīng)后，所得氫氣的質(zhì)量相等。D、100mL 0.1mol/L的硫酸和鹽酸溶液，與足量鋅反應(yīng)后，前者放出氫氣的質(zhì)量是 后者放出氫氣質(zhì)量的2倍。9、 下列試紙中，在測(cè)溶液的性質(zhì)時(shí)，預(yù)先不能用蒸餾水潤濕的是（）A、石蕊試紙B、醋酸鉛試紙C、KI淀粉試紙D、pH試紙E E 丄10、 已知D2O能發(fā)生類似于H2O的電離：D2O： D+OD-。常溫時(shí)，c（D+ c（OD-=2X10-15,則下列敘述正確的是（）A、當(dāng)pD=7時(shí)，溶液呈中性 B、pD+pOD=14C、0.1mol/L 的 DCl 溶液中 pD=1 D、0.1mol/L 的 NaOD 溶液中 pD=13二、填空題：11、 HA、HB、HC三種一元弱酸溶液的濃度都是 0.1mol/L。在室溫時(shí)，HA溶液 中A的濃度是1.32 X0-3mol/L，HB的電離度是1.15%, HC溶液的pH值等于3, 這三種酸的酸性由強(qiáng)到弱的順序是一。12、將pH=3的某一元弱酸溶液沖稀10倍時(shí)，溶