1有关 pH 计算的主要题型及计算方法根据 pH=-lgc(H + ),因此计算溶液的 pH 的关键是计算溶液中 H+ 的浓度下面进行分类讨论:一、单一溶液 pH 的计算 1.强酸溶液强酸溶液的 pH 计算方法是:根据酸的浓度先求出强酸溶液中的 c(H+),然后对其取负对数,就可求得 pH例 1】.求 25℃时,0.005mol/L 的 H2SO4 溶液的 pH2.强碱溶液强酸溶液的 pH 计算方法是:根据碱的浓度先求出强碱溶液中的 c(OH-),然后利用该温度下的 Kw 求出 c(H+),然后求 pH例 2】.求 25℃时,10 -5mol/L 的 NaOH 溶液的 pH【例 3】.求 25℃时,某浓度的 CH3COOH 溶液中,由水电离的 c(H+)=1×10-12mol/L,求该溶液的 pH【例 4】.求 25℃时,某浓度的 NH3·H2O 溶液中,由水电离的 c(H+)=1×10-12mol/L,求该溶液的 pH【例 5】 .某地酸雨经检验除 H+和 OH-外,还含有 Na+、Cl -、NH 4+和 SO42-等离子,其浓度分别为: c(Na+)=7.0×10-6mol/L,c(Cl -)=3.5×10-5mol/L,c(NH 4+)=2.3×10-5mol/L,c(SO 42-)=2.5×10-6mol/L,则该酸雨的 pH 值为 。
二、稀释型(指单一溶质加水稀释或相当于水的稀释作用)实质:稀释前后酸或碱的物质的量不变一般计算公式:C 1V1=C 2V2,据此求出稀释后酸或碱的物质的量的浓度特殊结论:⒈若为酸:强酸,PH=a,稀释 10n 倍,PH=a+n ;若为弱酸,PH=a,稀释 10n 倍,a< PH<a+n;若酸的溶液无限稀释,则无论酸的强弱,PH 一律接近于 7 ⒉若为碱:强碱,PH=a,稀释 10n 倍, PH=a-n;弱碱,PH=a,稀释 10n 倍, a -n. < PH<a;若碱的溶液无限稀释,则无论碱的强弱,PH 一律接近于 7例 6】.下列六种情况下的 PH 分别为多少?⑴PH=2 的 HCl 溶液稀释 1000 倍,所得溶液的 PH( ) ⑵PH=2 的 CH3COOH 溶液稀释 1000 倍,所得溶液的 PH( ) ⑶PH=2 的 HCl 溶液稀释 100 倍,所得溶液的 PH( ) ⑷PH=11 的 NaOH 溶液稀释 100 倍,所得溶液的 PH( ) ⑸PH=11 的 NH3·H2O 溶液稀释 100 倍,所得溶液的 PH( ) 2⑹PH=10 的 NaOH 溶液稀释 100 倍,所得溶液的 PH( )解答:应用上述方法,不难得出正确答案分别为:【例 7】.99 mL 0.5 mol/L 硫酸跟 101 mL1 mol/L 氢氧化钠溶液混合后,溶液的 pH 值A. 0.4 B. 2 C. 12 D. 13.6三、混合型(多种溶液混合)(1)强酸混合 强酸混合后溶液的 pH 求算的方法是:先求出混合后的 c(H+)混 ,即: ,再根据公式 pH=-lgc(H+)求 pH。
12cHVc混 +=(2)强碱溶液混合强碱混合后溶液的 pH 求算的方法是:先求出混合后的 c(OH-)混即: ,再通过K W 求出 c(H+),最后求 pH122cOccHV混 +=(3)0.3 规则(近似规则)若两种强酸溶液或两种强碱溶液等体积混合,且其 PH 相差 2 个或 2 个以上时,混合液的 PH 有如下近似规律:两强酸等体积混合时,混合液的 PH=PH 小 +0.3;两强碱等体积混合时,混合液的 PH=PH 大 -0.3如 pH=3和 pH=5的两种盐酸等体积混合后的 pH= 若按体积比 2:3 混合后溶液的 pH= 如 pH=9和 pH=11 两种 NaOH 溶液等体积混合后的 pH= 若按体积比 2:3 混合后溶液的 pH= 4)强酸和强碱溶液混合 这里的混合,实为中和,要发生反应:H ++OH -=H 2O,中和后溶液的 pH 有三种情况: ①若恰好中和,pH=7 ②若酸有剩,根据中和后剩余的 c(H+),即 ,再求122cVcOH()( 过 ) -pH。
此时 pH<73③若碱有剩,根据中和后剩余的 c(OH-),即 ,12() 2cOHVcc过 -然后通过K W 求出 c(H+),最后求 pH此时 pH>7【例 8】.求 99mL,pH=1 的 H2SO4 与 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:酸过量 故 pH=1.7(0.32.)molc()0.l/LV混 混溶液混合 pH 计算原理的应用应用一:酸与碱溶液混合后的酸碱性判断【例 10】. 有下列几种选项可供选择,请将代号填入相应的括号内 A .PH ﹥7 B. PH﹤7 C. PH≤7 D . PH≥7 E. PH=7 F.无法确定⑴PH=2 的 HCl 与 PH=12NaOH 溶液等体积混合后,溶液的 PH 为( )⑵PH=2 的 HCl 与 PH=12 的 NH3·H2O 溶液等体积混合后,溶液的 PH 为( )⑶PH=2 的 CH3COOH 溶液与 PH=12NaOH 溶液等体积混合后,溶液的 PH 为( )⑷PH=2 的酸与 PH=12NaOH 溶液等体积混合后,溶液的 PH 为( )⑸PH=2 的 HCl 与 PH=12 某碱溶液等体积混合后,溶液的 PH 为( )⑹PH=2 的某酸与 PH=12 某碱溶液等体积混合后,溶液的 PH 为( )应用二:强酸强碱溶液中和显中性后 PH 与体积之比关系的计算一般通式:若酸的 PH=a,体积为 V(酸) ,碱的 PH=b,体积为 V(碱),混合后溶液呈中性,则酸碱溶液的 PH 之和与它们的体积之比的关系为:根据中性溶液中:n(H +) =n(OH -),有 , 14a()()b01V酸 碱 ()ab14V0酸 + -碱【例 11】.将 pH=3 的 H2SO4 溶液和 pH=12 的 NaOH 溶液混合,当混合液的 pH=10 时,强酸和强碱的体积之比为______________ 【例 12】.在 25℃时,若 10 体积的某强酸溶液与 1 体积的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合之前,该强酸、强碱的 pH 值之间应满足的关系是:______________。
4课堂能力题再现1、 pH=8 的 NaOH 溶液与 pH=10 的溶液等体积混合后,溶液中氢离子浓度最接近于(D)A、 mol/L B、 (10-8+10-10)mol/L8102C、 (1×10-14+5×10-5)mol/L D、 2×10-10mol/L2、 若 a 代表 Ba(OH)2 溶液,b 代表 NaOH 溶液,c 代表 NH3·H2O 溶液,完成下列问题(用 a、 b、c 表示)(1)同物质的量浓度的三种溶液的 pH 大小为:_____________(2)同 pH 的三种溶液物质的量浓度大小为:________________(3)同 pH 时,三种溶液稀释相同倍数,pH 大小为:___________(4)同 pH 时,三种溶液稀释不同倍数后 pH 仍相同,(pH>7),则三种溶液稀释的倍数大小为:_______(5)同物质的量浓度同体积的三种溶液消耗同浓度的盐酸的体积大小为:_____________(6)同 pH 同体积的三种溶液消耗同浓度的盐酸的体积大小为:_____________答案;a>b>c 2a=bc(OH-)6、中和 10mL 1.0mol/L 的 HCl 溶液,需要消耗相同体积的 NaOH 溶液或氨水,则 NaOH溶液和氨水的( )A、pH 值相同 B、电离度相同C、物质的量浓度相同 D、溶质的质量相等7、常温下某溶液中 OH-的浓度是 H+浓度的 10000 倍,该溶液的 pH 为( )5A、5 B、8 C、9 D、138、下列说法中正确的是( )A、100mL pH=3 的盐酸和醋酸溶液,与足量锌反应,起始时二者产生氢气的速率基本相等。
B、100mL 1mol/L 的盐酸和 50mL 2mol/L 的盐酸分别与足量的锌反应,二者放出氢气的速率和质量均相等C、100mL pH=3 的盐酸和醋酸溶液,与足量锌反应后,所得氢气的质量相等D、100mL 0.1mol/L 的硫酸和盐酸溶液,与足量锌反应后,前者放出氢气的质量是后者放出氢气质量的 2 倍9、下列试纸中,在测溶液的性质时,预先不能用蒸馏水润湿的是( )A、石蕊试纸 B、醋酸铅试纸 C、KI 淀粉试纸 D、pH 试纸10、已知 D2O 能发生类似于 H2O 的电离:D 2O D++OD-常温时,c(D +)·c(OD-)ˆ†‡=2×10-15,则下列叙述正确的是( )A、当 pD=7 时,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、填空题:11、HA、HB、HC 三种一元弱酸溶液的浓度都是 0.1mol/L在室温时,HA 溶液中 A-的浓度是 1.32×10-3mol/L,HB 的电离度是 1.15%,HC 溶液的 pH 值等于 3,这三种酸的酸性由强到弱的顺序是 。
12、将 pH=3 的某一元弱酸溶液冲稀 10 倍时,溶液的 pH 范围是 ,确定为该范围的理由是 13、在 25℃时,若 10 体积的某强酸溶液与 1 体积的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合之前,该强酸的 pH 值与强碱的 pH 值之间应满足的关系是 14、试回答如何分别利用(1)蒸馏水, (2)pH=10 的 NaOH 溶液, (3)0.01mol/L 的盐酸;使 pH=12 的 NaOH 溶液 100mL 的 pH 变为 11?(1) ;(2) ;(3) 三、计算题:15、计算下列溶液的 pH:(1)pH=3 和 pH=5 的两种盐酸溶液等体积混合。
2)pH=8 和 pH=13 的两种氢氧化钠溶液等体积混合16、在 100mLCaCl2 和盐酸的混合液中加入 Na2CO3 溶液时,测得生成沉淀和所加入Na2CO3 溶液的体积曲线关系如图所示若 CaCl2 的浓度为 0.25mol/L,则原溶液的 pH 为多少?0 100 200 300 400 )(32mLVCONa沉淀量6。