溶液pH計算的主要題型及計算方法.

1、有關(guān) pH 計算的主要題型及計算方法H 的濃度。下面進行分類討論：c(H +)，然后對其取負對數(shù)，就可求得pH。根據(jù) pH lgc(H )，因此計算溶液的 pH 的關(guān)鍵是計算溶液中、單一溶液 pH的計算1. 強酸溶液強酸溶液的 pH 計算方法是：根據(jù)酸的濃度先求出強酸溶液中的【例 1】求 25時， 0.005mol/L 的 H2SO4 溶液的 pH解： 0.005mol/L 的 H 2SO4溶液中 c(H +)=1 ×10-2故 pH=22. 強堿溶液強酸溶液的 pH 計算方法是：根據(jù)堿的濃度先求出強堿溶液中的c(OH-)，然后利用該溫度下的 Kw 求出 c(H+)，然后求 pH 。

2、【例 2】求 25時， 10-5mol/L 的 NaOH 溶液的 pH-5 - -5解： 10-5mol/L 的 NaOH 溶液中 c(OH -)=1 ×10-5mol/L, 則c H c OH 1 10Kw 1 10 1495 mol /L 1 10 9mol / L , 故 pH=9變式：若題中改為 100，則 c H 5 mol/L 1 10 7 mol / L ,故 pH=7 c OH 1 10 5注意：求強堿溶液 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。 -5 - -5 -如： 10-5mol/L 的NaOH 溶液中 c(

3、OH -)=1 ×10-5mol/L ，則 pOH= lgc(OH -)=5故： 25時， pH=14-pOH=9 ；100時， pH=12-pOH=73. 其它溶液 其它溶液的 pH 計算方法是：想辦法求出溶液中的c(H +)然后取負對數(shù)【例 3】求 25時，某濃度的 CH 3COOH 溶液中，由水電離的 c(H +)=1 ×10-12mol/L,求該溶液的 pH+ -12 - -12 解：由題中水電離的 c(H+)=1×10-12mol/L,可得 c(OH -)=1 ×10-12mol/L，則溶液中的Kw 1 10 14 2 c H 12 mol /

4、 L 1 10 2 mol /L ,故 pH=2 。c OH 1 10 12 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?4】求 25時，某濃度的 NH 3·H2O溶液中，由水電離的 c(H+)=1 ×10-12mol/L,求該溶液的 pH 解：由題中水電離的 c(H +)=1 ×10-12mol/L，可得溶液中的 c(H+)=1 ×10-12mol/L ，故 pH=12 。【例 5】某地酸雨經(jīng)檢驗除 H+和 OH-外，還含有 Na+、 Cl-、 NH 4+和 SO42-等離子，其濃度分別為：+ -6 - -5

5、 + -5 2- -6c(Na+)=7.0 ×10-6mol/L ，c(Cl -)=3.5 ×10-5mol/L ，c(NH 4+)=2.3 ×10-5mol/L，c(SO42-)=2.5 1×0-6mol/L ，則該酸雨的 pH 值 為。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：+ + + 2-c(Na+) + c(NH 4+) + c(H +)2c(SO42-) + c(Cl ) + c(OH )，+ 6 5 6 5 c(H+)c(OH)2×2.5 ×106mol/L + 3.5 10×5mol/L 7.

6、0 ×106mol/L2.3 ×105mol/L51.0 ×105mol/L ，+ -14又 Kw=c(H +) ×c(OH)=1 ×10-14 mol/L故 pH5。(溶液顯酸性，此處氫氧根離子濃度可以忽略)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）實質(zhì)：稀釋前后酸或堿的物質(zhì)的量不變。一般計算公式：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：若為酸：強酸， PH a,稀釋 10n倍， PH a+n ；若為弱酸， PHa,稀釋 10n 倍,a< PH<a+n；若酸的溶液無限稀釋，則無論酸的強弱， P

7、H 一律接近于 7若為堿：強堿， PH a,稀釋 10n倍, PHan；弱堿， PH a,稀釋 10n倍, an. < PH<a； 若堿的溶液無限稀釋，則無論堿的強弱， PH 一律接近于 7?！纠?6】下列六種情況下的 PH 分別為多少 ? PH 2 的 HCl 溶液稀釋 1000 倍，所得溶液的 PH（）PH2 的 CH3COOH 溶液稀釋 1000 倍，所得溶液的 PH （ ） PH 2 的 HCl 溶液無限稀釋，所得溶液的 PH（）PH11的NaOH 溶液稀釋 100倍，所得溶液的 PH（）PH11的 NH 3·H 2O溶液稀釋 100倍，所得溶液的 PH（ ） P

8、H10的NaOH 溶液無限稀釋，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）2<PH<5； （ 3）接近 7； （ 4）9； （5）9<PH<11； （6）接近 7?！纠?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. 0.4 B. 2 C. 12 D. 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)， 余下的 2mL 氫氧化鈉溶液稀釋為 200mL ，2即 c（OH）1 mo

9、l/L × 0.01mol /L ，pOH2，pH12。200（2）1 mol/L 氫氧化鈉溶液的 pH14，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 個單位， （強酸溶液稀釋 10n倍，溶液的 pH 值增加 n 個單位，強堿溶液稀釋 10n倍，溶液的 pH 值減少 n個單位 ）由 14降到 12，故應(yīng)選 C。注：酸堿稀釋的 pH 變化也可借助圖像來幫助理解PH 有如下近似規(guī)律：；此時 pH< 7、混合型（多種溶液混合）（1）強酸混合強酸混合后溶液的 pH 求算的方法是：先求出混合后的 c（H+

10、） 混，c H V1 c H V2+即：c H 混1V1 V2 2 ,再根據(jù)公式 pH=-lgc(H +)求pH。2）強堿溶液混合強堿混合后溶液的 pH 求算的方法是：先求出混合后的 c（OH -）混c OH V1 c OH V2即： c OH 1 2 ，再通過 求出 c（H +）,最后求 pH。 混V1 V2（ 3） 0.3規(guī)則（近似規(guī)則） 若兩種強酸溶液或兩種強堿溶液等體積混合， 且其 PH 相差 2個或 2 個以上時， 混合液的 兩強酸等體積混合時，混合液的PH=PH 小+0.3 ；兩強堿等體積混合時，混合液的PH=PH 大 0.3。如 pH 和 pH 的兩種鹽酸等體積混合后的pH 。若

11、按體積比 2：3 混合后溶液的 pH= 。如 pH 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）強酸和強堿溶液混合這里的混合，實為中和，要發(fā)生反應(yīng)：H+OH- H2O,中和后溶液的 pH 有三種情況：若恰好中和， pH c H V1 c OH V2若酸有剩，根據(jù)中和后剩余的c（H+）,即 c（H ）（過）1 2 ,再求 pH。V1 V2若堿有剩，根據(jù)中和后剩余的- c OH V1 c H V2+c(OH -),即 c(OH )(過)1 1 2 2 ，然后通過 求出 c(H+)，(過 )V1 V2最后求 pH。此時 pH>

12、7【例 8】.求 99mL， pH=1 的 H2SO4與 100mLpH=13 的 NaOH 混合后，溶液的 pH= 答案： pH=11例 9】 60mL 0.5mol/L NaOH 溶液和 40mL 0.4mol/L 的 H2SO4混合后,溶液的 pH 是多少？解析：酸過量 c（H ）混 （0.032 0.03）mol 0.02mol / L 故 pH=1.7V混溶液混合 pH 計算原理的應(yīng)用應(yīng)用一：酸與堿溶液混合后的酸堿性判斷【例 10】 有下列幾種選項可供選擇，請將代號填入相應(yīng)的括號內(nèi)A PH 7 B PH7 C PH7 D PH7 E PH 7 F無法確定 PH2 的 HCl 與 PH

13、 12NaOH 溶液等體積混合后 ,溶液的 PH 為（ E ） PH2 的 HCl 與 PH12 的 NH 3·H 2O 溶液等體積混合后，溶液的 PH 為（ A ） PH2 的 CH3COOH 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 為（ C ） PH2的 HCl 與PH12某堿溶液等體積混合后，溶液的PH 為（ D ）PH2 的某酸與 PH12 某堿溶液等體積混合后，溶液的 PH為（ F ）解析：上述試題特點有以下幾點: 酸與堿的 PH 之和為14； 酸與堿溶液的體積相等。結(jié)論

14、：酸與堿溶液混合后的酸堿性判斷取決于酸堿的強弱：同強顯中性； 誰弱誰過量，顯誰性。酸弱酸過量，顯酸性，PH< 7。答案：（ 1）E（2）A （ 3）B （4）C （5）D （6）F應(yīng)用二：強酸強堿溶液中和顯中性后 PH與體積之比關(guān)系的計算一般通式：若酸的 PHa，體積為 V（酸），堿的 PHb，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：14V根據(jù)中性溶液中 :n（H+） n（OH -），有10 a V（酸） 10 b V（堿）, V（酸） 10ab1410 bV（堿 ）【例 11】將 pH=3 的 H2SO4 溶液和 pH=12 的 NaOH 溶

15、液混合 ,當(dāng)混合液的 pH=10 時 ,強酸和強堿的體積之比 為答案： 9： 1【提示： c（OH ）× V 堿-c（H ）×V 酸=c（OH ）混合 ×（V 酸+V 堿） 】【例 12】在 25時，若 10體積的某強酸溶液與 1 體積的某強堿溶液混合后溶液呈中性，則混合之前，該強 酸、強堿的 pH 值之間應(yīng)滿足的關(guān)系是： 。解析：本題著重考查 pH 值的概念與計算，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

16、一線索進行逆向思索，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： 10c(H +)酸= c(OH )堿。進行思維轉(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， 25時 Kw=1× 10-14，因此上式可變換為： 10c(H+)酸= Kw 將方程兩邊分別取負對數(shù)，并稍作整理。c H 堿1pH 酸=pH 堿-14移項后得： pH 酸+pH 堿=15評述】將化學(xué)問題抽象成數(shù)學(xué)問題，利用數(shù)學(xué)工具，結(jié)合化學(xué)基礎(chǔ)知識通過計算解決化學(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

17、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)8 1010 8 10 10-8 -10A、B、 (10-8+10-10)mol/Lmol/L2-14 -5-10C、(1 ×10 +5 ×10 )mol/LD 、 2×10 mol/L2、若 a 代表 Ba(OH) 2 溶液，b 代表 NaOH 溶液， c 代表 NH 3·H2O 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 ,三種溶液稀釋相同倍數(shù) ,pH

18、大小為： (4) 同 pH 時,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<c a=b<c a=b<c a=2b=2c a=b<c3、25時，若體積為 Va，pH=a的某一元強酸與體積為 Vb ，pH=b的某一元強堿混合 ,恰好中和 ,且已知 Va<Vb ， a=0.5b，請?zhí)顚懴铝锌瞻?1)a 值可否等于理由是： ，(2)a 值可否等于理由

19、是： ，3) a 值的取值范圍是：答案：1)否；若 a=3，則 b=6，溶液顯酸性，與題意不符，故a 3( 2 ) 否 ； 若 a=5 ， 則 c(H )a 10 5mol L 1 ， 即 b=10 ， c(OH )b 10 4mol L 1Va :Vb c(OH )b :c(H ) a 1不符合題意，故 a 5714a3) 23Kw1410 14解析： Vac(OH )bc(H )b10 ba =10ab14，所以 a b 14 0，而 a 0.5b10 aVb c(H )ac(H )a14 7即 3a 14,a 14 。又 b 2a 7,a ，所以327 14 a。231、2、3、4、5、

20、6、7、8、9、同步練習(xí)】、選擇題(每題有 1-2 個正確答案) ：下列各堿溶液，當(dāng)其 pH 相同時，物質(zhì)的量濃度最大的是(C、Ba(OH) 2 ，若該溫度下某溶液中的C、呈中性 H+的濃度為( -7C、10-7mol/LA 、KOHB 、NH 3·H 2O-12 在 100時，水的離子積為 1 ×10-12A 、呈堿性B、呈酸性在 pH=1 的硫酸溶液中，由水電離出的A 、 0B 、 0.1mol/L)D、 NaOHH+濃度為 1×10-7mol/L ，則該溶液( -+D、 c(OH -)=100c(H +)-13D、 10-13mol/L0.01mol/L 的

21、 NaOH 溶液中的 c(H +)是 0.0005mol/L 的 Ba(OH) 2溶液中 c(H+)的()C、 1 倍D、 1 倍10 20 的溶液中，下列說法正確的是( )+-B、 c(H +)<c(OH -)+ - -14 + -c(H+) ·c(OH -)=10 -14D 、c(H +)>c(OH -)10mL 1.0mol/L 的 HCl 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( pH 值相同B、電離度相同物質(zhì)的量濃度相同D 、溶質(zhì)的質(zhì)量相等常溫下某溶液中 OH -的濃度是 H+濃度的 10000 倍，A 、5B 、8C、下列說

22、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)，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 下列試紙中，在測溶液的性質(zhì)時，預(yù)先不能用蒸餾水潤濕的是(A 、石蕊試紙B、醋酸鉛試紙A 、 10 倍B、20 倍在 25 時， pH=0 + c(H+)=0 +-A、C、中和A、C、10、已知 D2O 能發(fā)生類

23、似于 H2O 的電離：=2×10-15，則下列敘述正確的是()A 、當(dāng) pD=7 時，溶液呈中性 C、 0.1mol/L 的 DCl 溶液中 pD=1 二、填空題：該溶液的 pH 為( )9D、13起始時二者產(chǎn)生氫氣的速率基本相等。)C、 KI 淀粉試紙 D 、pH 試紙D2OD +OD -。常溫時， c(D+) ·c(OD-)B、 pD+pOD=14D、 0.1mol/L 的 NaOD 溶液中 pD=132 倍。- -311、HA 、HB 、HC 三種一元弱酸溶液的濃度都是 0.1mol/L 。在室溫時， HA 溶液中 A-的濃度是 1.32 ×10-3mol/L ，HB 的電離度是