溶液pH计算的基本方法

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1、第 1 页溶液 pH 计算的基本方法湖北省潜江中学 陈自新（433100）一、基本计算定义：pH = -lgc（H +）。1、若 c（H +） = 10 n mol/L ，则 pH = n 2、若 c（H +） = m10 n mol / L ，则 pH = n -lg m3、任何物质的水溶液中，由水电离产生的 c（H +）与 c（ OH-）总是相等的， 即：c 水 （H +） = c 水 （OH -）4、常温（25）时：c （H +）c（OH -）= 110-145、强酸溶液，如 HnA，设其浓度为 c mol / L ，则c（H +）= nc mol / L , pH = - lgc（H

2、+） = - lg nc 。6、强碱溶液，如 B(OH)n , 设其浓度为 c mol / L ，则c（H +）= mol / L ，pH = - lgc（H +） = 14 + lg nc 。c140二、强酸、强碱溶液混合后 pH 的计算1、两强酸溶液混合，先求出 c 混 （H +） 。c 混 （H +）= ，再求 pH 混 = - lgc 混 （H +）212)()(VC注：V 1、V 2 的单位可为 L 或 mL，但必须一致。2、两强碱溶液混合，先求出 c 混 （OH -） 。求算两碱溶液混合后的 pH 时，不能直接根据题中给出的碱的 pH 求算混合液的 pH，而必须先分别求出两碱溶液中

3、的 c（OH -） ，再依下式求算 c 混 （OH -） ：c 混 （OH -）= ，然后求出 c 混 （H +）= mol / L，2121)()(VOHC )(104OC混最后求出 pH 混 = - lgc 混 （H +） 。3、强酸与强碱溶液混合后 pH 的计算：解题步骤：先分别求出强酸中的 n(H+)，强碱中的 n(OH-)，依 H+ + OH- = H2O，比较出n(H+)与 n(OH-)的大小。 当 n(H+) = n(OH-)时，强酸与强碱恰好中和，混合液显中性，pH = 7 反之，若混合液的 pH = 7，则必有 n(H+) = n(OH-)。 当 n(H+) n(OH-)时，

4、酸过量，则：c 混 （H +）= =碱酸 Vn)()(碱酸余 )(再求出 pH 混 。 当 n(H+) n(OH-)时，碱过量，则：C 混 (OH-) = =碱酸 HO)()(碱酸余 O)(第 2 页然后求出 c 混 （H +）= mol / L，最后求出 pH 混 = - lgc 混 （H +）。 （求得的 pH)(104OC混混 必大于 7） 。若己知 pH 混 7，则必须用上式进行相关的计算。 强酸（pH 酸 ） 、强碱（pH 碱 ）混合反应后溶液呈中性时，二者体积与 pH 的关系规律：pH 酸 +pH 碱 = 14 + lg 碱酸V 若 pH 酸 +pH 碱 14 ，则 V 酸 ：V

5、碱 = 1：1 若 pH 酸 +pH 碱 14 ，则 V 酸 ：V 碱 = 10pH（酸）+pH （碱） 14 :1 。 若 pH 酸 +pH 碱 14 ，则 V 酸 ：V 碱 = 1: 1014pH（酸）+pH（碱） 。三、酸、碱溶液稀释后的 pH 变化规律(1) 强酸 pH = a ，加水稀释 10n 倍，则 pH = a + n 。(2) 弱酸 pH = a ，加水稀释 10n 倍，则 pH a + n 。(3) 强碱 pH = b ， 加水稀释 10n 倍，则 pH = b - n 。(4) 弱碱 pH = b ，加水稀释 10n 倍，则 pH b - n 。(5) 酸、碱无限稀释时，

6、pH 只能约等于或接近 7，酸的 pH 不能大于 7，碱的 pH 不能小于 7。例 1、常温下 1 体积 pH=13 的强碱溶液与 9 体积的 pH=2 的某强酸溶液混合，求混合溶液的 pH(设混合液的体积为两溶液的体积之和) 。解析：设 1 体积为 1L，pH=13 的强碱溶液中的 c（OH -）= 0.1 mol / L，pH=2 的强酸溶液中的 c（H +）= 0.01 mol / L ，发生中和反应后，碱过量，此时混合溶液中 C 混 （OH -）=（0.1 mol / L1 L - 0.01 mol / L9 L）/(1 L+ 9L) = 0.001 mol / L。故混合溶液的 pH

7、 = - lg = - lg = 11 。)(014O混 0.4例 2、有两瓶 pH 相等的酸溶液，一瓶是强酸，一瓶是弱酸，现只有石蕊溶液、酚酞溶液、pH 试纸和蒸馏水，而没有其它试剂，简述如何用最简便的实验方法来判别哪一瓶是强酸？解析：不能选用石蕊，因为无法根据红色的深浅作出判断。答题要点：各取等体积的酸溶液后，用蒸馏水稀释同样的倍数(如 100 倍) ，然后用 pH 试纸分别测定其 pH，pH 大的为强酸。例 3、已知 95时水的 KW =110-12。现将保持 95恒温时的 pH = 8 的 Ba(OH)2 溶液与 pH = 5 的稀盐酸混合，欲使混合液的 pH = 7，则 Ba(OH)

8、2 溶液与稀盐酸溶液的体积比为_。解析：由题意判断可知，混合液呈碱性，其中含有的c 混 （OH -）= = = 10-5 mol / L。 pH = 8 的 Ba(OH)2 中含有 710W712c（OH -）= 10-4 mol / L，pH = 5 的稀盐酸含有 c（H +）= 10-5 mol / L ，不妨假设需要Ba(OH)2 溶液和稀盐酸和体积分别为 x、y，则有10-5 mol / L = （10 -4 mol / L x - 10-5 mol / Ly）/ （x+ y）解得：x：y = 2 ：9 。例 4、25时，若体积为 Va、 pH = a 的某一元强酸与体积为 Vb、pH

9、 = b 的某一元强第 3 页碱混合，恰好中和，且己知 Va Vb 和 a = 0.5b 。请填写下列空格：（1）a 可否等于 3？_（填“可”或“否” ， ）其理由是_。（2）a 可否等于 5？_（填“可”或“否” ， ）其理由是_。（3）a 的取值范围是_。解析：（1）若 a = 3 ，由 a = 0.5b 可知 b = 6 ，与题设 pH = b 的一元碱矛盾。（2）若 a = 5 ，由 a = 0.5b ，得 b = 10 ，C b (OH-) = 10-4 mol / L，中和时有Va Ca (H+) = Vb Cb (OH-) ，即 = = = 10 1 ，与题设 Va baV(H

10、O5410 Vb 不符。（3）由题设 1 ，可得：ba= = = = 10 1 ，baV)(HCO)(04abab144ba即 a + b 14 Vb b =0.5a , b 值可否等于 4（填“可”或“否”）_，其理由是_。（3）为了更好地表示溶液的酸碱性，科学家提出“酸度” （用 AG 表示）概念，AG=lg 。25时，若溶液呈中性，则 AG=_，溶液的 pH 与 AG 的换算)(OHC公式为 AG=_（要简化） 。参考答案：1.A 2.C 3. B 4.B 5.D 6.D 7.D 8. 2：1 ； 20：1 9. 10-13；大于；水的电离是吸热的，升温时水的电离平衡正向移动，K W 增大，因该温度下的 KW 大于 25时水的KW=10-14，所以该温度大于 25。 （1）1：10 （2）10：1 （3）1：9 。9.（1）1：9（2）可；若 b=4,Cb(H+)=10-4 mol/L, a = 8，C a(OH-)=10-6 mol/L；中和时应有 Va Ca(OH-) = VbCb(H+)，即 = = =100：1，与题设 VaVb 相符ba)(OH640合。 （3）0 ；14 - 2 pH 。