高中化学 第三章 水溶液中离子平衡 重难点六 pH的计算（含解析）新人教版选修4.doc

重难点六 ph的计算1单一溶液的ph计算：（1）强酸溶液的ph计算：由c(h+)直接求出ph，c(h+)=-lgh+；（2）强碱溶液的ph计算：由c(oh-)结合离子积常数kw求出c(h+)再求ph；2稀释溶液的ph计算：（1）强酸稀释：强酸溶液每稀释10倍，ph增大一个单位例如：ph=2的盐酸，稀释100倍后，ph=4；（2）弱酸稀释：弱酸溶液每稀释10倍，ph增大不到一个单位例如：ph=2的醋酸，稀释100倍后，2ph4；注意：当酸提供的c(h+)较小时，不能忽略水电离的c(h+)；无限稀释酸，ph只能无限接近7，不能大于7；无限稀释碱，ph只能无限接近7，不能小于7。（3）强碱稀释：强碱溶液每稀释10倍，ph减小一个单位例如：ph=10的naoh溶液，稀释100倍后，ph=8；（4）弱碱稀释：弱碱溶液每稀释10倍，ph减小不到一个单位例如：ph=10的nh3h2o溶液，稀释100倍后，8ph10；注意：先求c(oh-)，再结合离子积常数kw求出c(h+)，进而求出ph；当碱提供的c(oh-)较小时，不能忽略水电离的c(oh-)；无限稀释酸，ph只能无限接近7，不能大于7；无限稀释碱， ph只能无限接近7，不能小于7。稀释规律总结：分别加水稀释m倍时，溶液的物质的量的浓度均变为原来的1/m，强酸中c(h+)变为原来的1/m，但弱酸中c(h+)的减小小于m倍，故稀释后弱酸酸性强于强酸。3混合溶液的ph计算：（1）两种强酸溶液混和，先求c(h+)，再求ph（2）两种强碱溶液混和，先求c(oh-)，再求c(h+)，最后求ph值（3）强酸和强碱混和，先确定过量离子的浓度：若酸过量 c(h+)=(c(h+)v酸-c(oh-)v碱)/(v酸+v碱)若碱过量 c(oh-)=(c(oh-)v碱-c(h+)v酸)/(v碱+v酸)注意：当酸过量时，必须以剩余的氢离子浓度来计算溶液的ph值；当碱过量时，必须以剩余的氢氧根离子浓度来计算溶液的poh值，再求ph值；（4）强酸与弱碱混合：一般不涉及计算，但需要判断混合后溶液的酸碱性情况；（5）强碱与弱酸混合：一般不涉及计算，但需要判断混合后溶液的酸碱性情况。【重难点点睛】溶液混合ph计算的规律总结：（1）两强酸等体积混合后的ph混=ph小+0.3如ph=3的强酸和ph=5的强酸混合后ph=3.3（2）两强碱等体积混合后的ph混=ph大-0.3ph=9的强碱和ph=11的强碱混合后的ph=10.7（3）强酸与强碱的等体积混合：ph酸+ph碱=14时，ph混=7；ph酸+ph碱14时，ph混=ph酸+0.3；ph酸+ph碱14时，ph混=ph碱-0.3；（4）酸碱等体积混合：ph=2某酸与ph=12某碱混合ph难定；ph=4某酸与ph=10naoh混合ph7；ph=4h2so4与ph=10某碱混合ph7。【重难点指数】 【重难点考向一】 强酸、弱酸(或强碱、弱碱)的稀释问题考查【例1】在室温下，下列叙述正确的是()a将1mlph=3的一元酸溶液稀释到10ml，若溶液的ph4，则此酸为弱酸b将1ml1.010-5mol/l盐酸稀释到1000ml，得到ph=8的盐酸c用ph=1的盐酸分别中和1mlph=13naoh溶液和氨水，naoh消耗盐酸的体积大dph=2的盐酸与ph=1的硫酸比较，c(cl-)=c(so42-)【答案】a【解析】a假设该酸是强酸，稀释10倍后，溶液的ph为4，实际上溶液的ph小于4，说明溶液中存在酸的电离平衡，所以该酸是弱酸，故a正确；b无论如何稀释酸，酸稀释后不能变为碱，故b错误；cph=13naoh溶液和氨水，氨水的物质的量浓度大于氢氧化钠，同体积、同ph的氢氧化钠和氨水，氨水的物质的量大于氢氧化钠，且氨水和氢氧化钠都是一元碱，所以用ph=1的盐酸分别中和1mlph=13naoh溶液和氨水，氨水消耗盐酸的体积大，故c错误；dph=2的盐酸与ph=1的硫酸中氢离子浓度分别是0.01mol/l和0.1mol/l，根据电荷守恒知，盐酸中c(cl-)=0.01mol/l，c(so42-)=1/20.1mol/l=0.05mol/l，故d错误；故选a。【重难点点睛】考查弱电解质的电离，易错选项是b，注意酸稀释后溶液的ph接近7时要考虑水的电离，无论如何稀释酸或碱，酸不能变为碱，碱不能变为酸，为易错点。【重难点考向二】 强酸、强碱混合溶液ph计算【例2】常温下，将0.1moll-1氢氧化钠溶液与0.06moll-1硫酸溶液等体积混合，该混合溶液的ph等于()a1.7 b2.0 c12.0 d12.4【答案】b【名师点睛】根据酸碱溶液混合时，先判断过量，然后计算过量的酸或碱的物质的量浓度，最后计算溶液的ph来解答即可。【重难点考向三】 酸碱溶液混合的定性判断【例3】室温下，等体积的酸和碱的溶液混合后，ph一定小于7的是()aph=3的hno3跟ph=11的koh溶液 bph=3的盐酸跟ph=11的氨水cph=3硫酸跟ph=11的氢氧化钠溶液 dph=3的醋酸跟ph=11的氢氧化钠溶液【答案】d【解析】a硝酸和氢氧化钾都为强电解质完全电离，ph=-lgc(h+)，ph=3的hno3中c(h+)=110-3mol/l，ph=11的koh溶液中，由c(h+)c(oh-)=10-14可知：c(oh-)=mol/l=110-3mol/l，溶液各取1l，等体积混合恰好完全反应，溶液呈中性，故a错误；b氨水是弱碱部分电离，ph=3的盐酸c(h+)=110-3mol/l，ph=11的氨水c(oh-)=mol/l=110-3mol/l，等体积混合，氨水过量，溶液呈碱性，故b错误；cph=3硫酸c(h+)=110-3mol/l，ph=11的氢氧化钠溶液c(oh-)=mol/l=110-3mol/l，等体积混合恰好完全反应，溶液呈中性，故c错误；d醋酸是弱酸部分电离，ph=3的醋酸c(h+)=110-3mol/l，ph=11的氢氧化钠溶液c(oh-)=mol/l=110-3mol/l，因醋酸为弱酸，二者等体积反应时醋酸过量，溶液呈酸性，ph一定少于7，故d正确；故选d。【名师点睛】考查酸碱混合的定性判断和计算，注意把握酸碱的强弱以及溶液物质的量浓度的大小比较，如选项a：硝酸和氢氧化钾都为强电解质完全电离，ph=-lgc(h+)，ph=3的hno3中c(h+)=110-3mol/l，ph=11的koh溶液中，由c(h+)c(oh-)=10-14可知：c(oh-)=mol/l=110-3mol/l，溶液各取1l，等体积混合恰好完全反应，溶液呈中性，故a错误；据此分析解题。【重难点考向四】由水电离的c(h+)或c(oh-)的计算【例4】室温下，在ph=11的某溶液中，由水电离的c(oh-)为()1.010-7moll-11.010-6moll-11.010-3moll-11.010-11moll-1a b c或 d或【答案】d【名师点睛】考查水的电离及溶液ph的简单计算，正确分析酸、碱及水解的盐溶液对水的电离影响是解题关键，根据常温下溶液的ph及水的离子积计算出溶液中氢离子浓度和氢氧根离子的浓度，再根据溶液显示碱性的原因有两种情况：碱溶液和强碱弱酸盐溶液，在碱溶液中，氢氧根离子抑制了水的电离；在强碱弱酸盐溶液中，弱酸根离子促进了水的电离，据此进行分析。1某温度下，关于0.01mol/l醋酸溶液，ph=2的醋酸溶液，下列说法正确的是()ac(ch3cooh)：b c(ch3coo-)：cc(ch3cooh)+c(ch3coo-)：=dc(ch3coo-)+c(oh-)：【答案】d【名师点睛】考查醋酸的电离知识，关键是掌握弱酸的不完全电离程度的应用：0.01mol/l 醋酸溶液中氢离子浓度小于0.01mol/l，ph=2的醋酸溶液中氢离子浓度等于0.01mol/l，醋酸的浓度大于0.01mol/l，据此回答。2常温下用 a l ph=3的hx溶液与 b l ph=11的氢氧化钠溶液相混合，下列叙述正确的是()a若二者恰好中和，则一定是 a=b b若混合液显碱性，则一定是 ba c若混合液显中性，则一定是 ab d若混合液显酸性，则一定是 ab 【答案】c【解析】a如果hx是强酸，则两者恰好完全中和a=b，如果hx是弱酸，浓度越大的需要体积越小，所以体积ab，故a错误；b如果hx是弱酸，则a=b溶液呈酸性，故b错误；cha是弱酸，溶液呈中性，则ab、ha是强酸，溶液呈中性，则a=b，所以一定是ab，故c正确；d如果hx是弱酸，则a=b溶液呈酸性，而不是ab，故d错误；故选c。3某温度下纯水的c(h+)=1.010-6mol/l，在此温度下，将ph=8的ba(oh)2溶液与ph=5的稀盐酸混合(溶液体积变化忽略不计)，欲使混合溶液的ph=7，则氢氧化钡溶液与盐酸的体积比为()a11：1 b9：2 c1：11 d2：9 【答案】d【解析】某温度下，纯水中c(h+)=10-6mol/l，所以水的离子积常数kw=10-12，ph=6时溶液呈中性，当混合溶液的ph=7时，溶液呈碱性，即氢氧化钡过量，混合后溶液中氢氧根离子浓度为mol/l=10-5mol/l，设盐酸的体积为x l，氢氧化钡的体积为y l，两种溶液混合后氢氧根离子的物质的量浓度=10-5，解得y：x=2：9，故选d。【名师点睛】考查了混合溶液ph的计算，关键确定水的离子积判断氢氧化钡有剩余某温度下，纯水中c(h+)=10-6mol/l，所以水的离子积常数kw=10-12，ph=8的氢氧化钡溶液中氢氧根离子的物质的量浓度为10-4 mol/l，ph=5的盐酸溶液中氢离子的物质的量浓度为10-5 mol/l，水的离子积常数kw=10-12，即ph=6时，溶液呈中性，当混合溶液的ph=7时，溶液呈碱性，即氢氧化钡过量，设溶液体积，表示出混合后氢氧根离子浓度，整理可得体积之比。4现有强酸甲溶液的ph=1，强酸乙溶液的ph=2，则酸甲与酸乙的物质的量浓度之比不可能的是()a2：1 b5：1 c10：1 d20：1 【答案】a【名师点睛】考查强酸的电离，抓住甲和乙中c(h+)之比为10：1结合一元酸、多元酸电离出氢离子与酸浓度的关系分析是解答的关键，强酸甲溶液的ph=1中c(h+)=0.1mol/l，强酸乙溶液的ph=2中c(h+)