強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的離子相對(duì)濃度和pH值的計(jì)算

強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的離子相對(duì)濃度和pH值的計(jì)算一、強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的定義強(qiáng)酸：在水中完全電離的酸，產(chǎn)生的氫離子（H+）濃度高。強(qiáng)堿：在水中完全電離的堿，產(chǎn)生的氫氧根離子（OH-）濃度高。二、離子相對(duì)濃度計(jì)算強(qiáng)酸的離子相對(duì)濃度計(jì)算：假設(shè)強(qiáng)酸為HX，其離子化方程式為：HX→H++X-離子相對(duì)濃度=[H+]=[X-]強(qiáng)堿的離子相對(duì)濃度計(jì)算：假設(shè)強(qiáng)堿為B，其離子化方程式為：B→B++OH-離子相對(duì)濃度=[B+]=[OH-]三、pH值的計(jì)算強(qiáng)酸的pH值計(jì)算：pH=-log[H+]強(qiáng)堿的pH值計(jì)算：pH=-log[OH-]四、離子積常數(shù)（Kw）定義：在水中，氫離子和氫氧根離子的濃度乘積為一個(gè)常數(shù)，稱(chēng)為離子積常數(shù)，用Kw表示。數(shù)值：Kw=[H+]×[OH-]=1.0×10^-14（在25℃時(shí)）五、酸堿中和反應(yīng)定義：酸和堿在水中反應(yīng)，生成水和鹽的化學(xué)反應(yīng)。離子方程式：H++OH-→H2O六、酸堿溶液的稀釋定義：向酸堿溶液中加入水，使得溶液的濃度降低。原理：溶液中酸堿離子的數(shù)量不變，但溶液總體積增加，導(dǎo)致離子相對(duì)濃度降低。七、pH值的調(diào)節(jié)定義：通過(guò)加入酸或堿，改變?nèi)芤旱膒H值。方法：向酸性溶液中加入堿，向堿性溶液中加入酸。八、酸堿滴定定義：利用指示劑或其他化學(xué)物質(zhì)，通過(guò)滴加標(biāo)準(zhǔn)溶液（酸或堿）到待測(cè)溶液中，達(dá)到酸堿中和點(diǎn)的方法。原理：通過(guò)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，確定待測(cè)溶液中酸堿的濃度。以上為關(guān)于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的離子相對(duì)濃度和pH值的計(jì)算的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)您有所幫助。習(xí)題及方法：習(xí)題：已知鹽酸（HCl）是一種強(qiáng)酸，完全電離。在1L水中溶解10gHCl，求該溶液的pH值。計(jì)算HCl的物質(zhì)的量：n(HCl)=m(HCl)/M(HCl)=10g/36.5g/mol≈0.274mol由于HCl完全電離，所以[H+]=n(HCl)=0.274mol計(jì)算pH值：pH=-log[H+]=-log(0.274)≈0.565習(xí)題：已知?dú)溲趸c（NaOH）是一種強(qiáng)堿，完全電離。在1L水中溶解2gNaOH，求該溶液的pH值。計(jì)算NaOH的物質(zhì)的量：n(NaOH)=m(NaOH)/M(NaOH)=2g/40g/mol=0.05mol由于NaOH完全電離，所以[OH-]=n(NaOH)=0.05mol計(jì)算Kw：Kw=[H+]×[OH-]=1.0×10^-14計(jì)算[H+]：[H+]=Kw/[OH-]=1.0×10^-14/0.05=2.0×10^-13計(jì)算pH值：pH=-log[H+]=-log(2.0×10^-13)≈12.7習(xí)題：某溶液的pH值為2，求該溶液中氫離子的濃度。根據(jù)pH的定義：pH=-log[H+]計(jì)算[H+]：[H+]=10^(-pH)=10^(-2)=0.01mol/L習(xí)題：某溶液的pH值為12，求該溶液中氫氧根離子的濃度。根據(jù)pH的定義：pH=-log[OH-]計(jì)算[OH-]：[OH-]=10^(-pH)=10^(-12)=0.0000000001mol/L習(xí)題：已知鹽酸（HCl）和氫氧化鈉（NaOH）的濃度均為0.1mol/L，它們反應(yīng)后的溶液pH值是多少？鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)的離子方程式：H++OH-→H2O由于鹽酸和氫氧化鈉的濃度相等，所以它們反應(yīng)后完全中和，生成水。反應(yīng)后溶液中[H+]=[OH-]=0.1mol/L計(jì)算pH值：pH=-log[H+]=-log(0.1)=1習(xí)題：某溶液的pH值為4，向該溶液中加入0.1mol/L的氫氧化鈉溶液20mL，求新的溶液pH值。計(jì)算原溶液中[H+]的物質(zhì)的量：n(H+)=c(H+)×V=10^(-4)×1=0.0001mol加入氫氧化鈉后，氫氧根離子的物質(zhì)的量：n(OH-)=c(OH-)×V=0.1×0.02=0.002mol反應(yīng)后剩余的[H+]的物質(zhì)的量：n(H+)剩余=n(H+)原-n(OH-)加=0.0001-0.002=-0.0019mol（由于[H+]減少）新的溶液中[H+]的濃度：c(H+)新=n(H+)剩余/(V原+V加)=-其他相關(guān)知識(shí)及習(xí)題：知識(shí)內(nèi)容：緩沖溶液解析：緩沖溶液是指能夠抵抗外來(lái)少量酸堿加入時(shí)，溶液pH值發(fā)生顯著變化的溶液。緩沖溶液通常由弱酸和其鹽或者弱堿和其鹽組成。習(xí)題：某緩沖溶液由0.1mol/L的HA和0.1mol/L的NaA組成，其中HA是弱酸，NaA是HA的鹽。當(dāng)向該緩沖溶液中加入0.1mol/L的鹽酸20mL后，求新的溶液pH值。HA+H+?H2O+A-（HA的電離方程式）計(jì)算加入鹽酸后[H+]的物質(zhì)的量：n(H+)加=c(H+)加×V加=10^(-1)×0.02=0.002mol根據(jù)緩沖溶液的性質(zhì)，新的溶液中[H+]的物質(zhì)的量幾乎不變，所以[H+]新≈[H+]原=10^(-4)mol計(jì)算新的溶液pH值：pH新=-log[H+]新≈-log(10^(-4))=4知識(shí)內(nèi)容：水的離子積常數(shù)解析：水的離子積常數(shù)Kw是水自電離產(chǎn)生的氫離子和氫氧根離子的濃度乘積，Kw=[H+]×[OH-]。Kw的值隨溫度變化，一般在25℃時(shí)Kw=1.0×10^-14。習(xí)題：某溶液的pH值為10，求該溶液中氫氧根離子的濃度。根據(jù)pH的定義：pH=-log[H+]計(jì)算[H+]：[H+]=10^(-pH)=10^(-10)=0.0000000001mol/L根據(jù)Kw的定義：Kw=[H+]×[OH-]計(jì)算[OH-]：[OH-]=Kw/[H+]=1.0×10^-14/0.0000000001=1.0×10^-3知識(shí)內(nèi)容：酸堿滴定解析：酸堿滴定是一種通過(guò)向待測(cè)溶液中加入標(biāo)準(zhǔn)酸或堿溶液，根據(jù)反應(yīng)終點(diǎn)時(shí)的顏色變化或其他物理性質(zhì)來(lái)確定待測(cè)溶液中酸堿濃度的分析方法。習(xí)題：某溶液中未知酸HA的濃度為0.1mol/L，向該溶液中加入0.1mol/L的NaOH溶液20mL，如果反應(yīng)的終點(diǎn)pH值為8，求HA的酸性常數(shù)Ka。NaOH和HA反應(yīng)的離子方程式：OH-+HA?H2O+A-（其中A-是HA的共軛堿）計(jì)算反應(yīng)后溶液中[OH-]的濃度：c(OH-)=n(OH-)/V總=0.1×0.02/(0.02+0.02)=0.005mol/L根據(jù)pH的定義：pH=14-log[OH-]=14-log(0.005)=11根據(jù)Henderson-Hasselbalch方程：pH=pKa+log([A-]/[HA])由于反應(yīng)后的溶液中[OH-]來(lái)自NaOH，所以[A-]/[HA]=0.005/0.1=0.05計(jì)算pKa：p