高三化学 水溶液中的离子平衡（上）五.pH的计算练习 新人教版（通用）

水溶液中的离子平衡（上）五.pH的计算【教学目标】1. 初步学会计算酸碱的pH值以及氢离子浓度和pH值的互算。2. 掌握pH相同的强酸与弱酸的几个规律。【重点难点】熟练掌握有关pH的简单计算【自主学习】一. 溶液的pH(1) 溶液的pH的概念：在c(H)1 molL1的水溶液中，采用c(H)的负对数来表示溶液酸碱性的强弱(2) 数学表达式： pH1gc(H)若c(H)10n molL1，则pHn若c(H) m10n molL1，则pHnlgm(3) 溶液酸碱性的强弱与pH的关系 常温(25)时：pH7，溶液呈中性，c(H)c(OH)1107 molL1pH7，溶液呈酸性，pH小(大) c(H)大(小) 溶液的酸性强(弱)PH7，溶液呈碱性，pH大(小) c(OH)大(小) 溶液的碱性强(弱) pH范围为014之间pH0的溶液中并非无H，而是c(H)1molL1；pH14的溶液中并非没有OH，而是c(OH)1 molL1pH减小(增大)n倍，则c(H)增大为原来的10n倍(减小为原来的110n 倍)，相应的c(OH)减小为原来110n 倍(增大为原来的10n倍) 当溶液中的c(H)1molL1时，pH0；c(OH)1molL1时，pH14因此，当溶液中的c(H)或c(OH)大于1molL1时，一般不用pH来表示溶液的酸碱性，而是直接用c(H)或c(OH)来表示所以，pH只适用于c(H)或c(OH)1 molL1的稀溶液 也可以用pOH来表示溶液的酸碱性pOH是OH离子浓度的负对数，即pOH一lgc(OH)因为25时，c(H)c(OH)11014，所以：pH + pOH 14。【典例诠释】1. 健康人血液的pH值为7.357.45,患某种疾病的人血液的pH值可暂降到5.9,问此时血液中氢离子浓度为正常状态的多少倍？【答案】28.235.5倍【解析】c(H)10pH，c(H)107.35至c(H)107.45，病人的pH值为5.9，则H105.9求倍数关系：105.9107.35101.4528.2105.9107.45101.5535.5病人血液中氢离子浓度为正常状态下的28.235.5倍.2 . 求室温条件下 0.005mol/L的H2SO4溶液的pH值。【答案】2【解析】 c（H2SO4） = 0.005mol/L c(H) = 0.0052 = 0.01 mol/L pH = -lg c(H) = -lg0.01 = 23. 求室温条件下 0.005mol/L的Ba(OH)2溶液的pH值。【答案】12【解析】c（Ba(OH)2） = 0.005mol/L c(OH) = 0.0052 = 0.01mol/L c(H) = Kw/ c(OH) = 1014/0.01 = 1012mol/L PH = -lg c(H) = -lg1012 = 124. 下列关系一定正确的是（ ）A当溶液中c（H）1107 molL1时，其pH7，溶液呈酸性B当溶液中c（H）1107 molL1时，其pH7，溶液呈碱性C当溶液中c（H）c（OH）1107 molL1时，其pH7，溶液呈中性D当溶液中c（H）c（OH）1107 molL1时，其pH7，溶液呈酸性【答案】C【解析】根据c（H）与c（OH）相对大小判断溶液酸碱性。溶液中pH的计算1. 基本关系式： pH1gc(H) c(H)10pH molL1 任何水溶液中，由水电离产生的c(H)与c(OH)总是相等的，即：c水(H)c水(OH) 常温(25)时，c(H)c(OH)11014 n元强酸溶液中c(H)nc酸；n元强碱溶液中c(OH)nc碱2. 强酸与弱酸、强碱与弱碱溶液加水稀释后pH的计算 强酸与弱酸分别加水稀释相同倍数时，由于弱酸中原来未电离的弱酸分子进一步电离出离子，故弱酸的pH变化小设稀释10n倍，则：强酸：pH稀 pH原 + n弱酸：pH稀 pH原 + n3. 两强酸或两强碱溶液混合后pH的计算 两强酸溶液混合先求出： 再求pH混1gc混(H)注：V1、V2的单位可为L或mL，但必须一致 两强碱溶液混合求算两强碱溶液混合后溶液的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强碱溶液中的c(OH)，再依下式求算c混(OH)：然后求出c混(H)、pH混例如：将pH8的Ba(OH)2溶液与pH10的NaOH溶液等体积混合后，溶液中的c(H)应为21010 molL1，而不是(1010 + 108)2 molL14. 强酸与强碱溶液混合后pH的计算解题步骤：分别求出酸中的n(H)、碱中的n(OH)依H + OHH2O比较出n(H)与n(OH)的大小 n(H)n(OH)时，恰好中和，混合液显中性；pH7反之，若混合液的pH7，则必有n(H)n(OH) n(H)n(OH)时，酸过量，则：再求出pH混(求得的pH混必小于7)注：若已知pH混7，则必须利用上式进行相关计算 n(H) n(OH)时，碱过量则：然后求出c混(H)、pH混注：若已知pH混7，则必须利用上式进行相关计算5. 强酸与强碱混合反应后溶液呈中性时，强酸的pH酸、强碱的pH碱与强酸溶液体积V酸、强碱溶液体积V碱之间的关系：当溶液呈中性时：n(H) n(OH)即：c(H)V酸c(OH)V碱25时，有c酸(H)V酸11014c碱(H)V碱，整理得：c酸(H)c碱(H)11014 V碱V酸，两边取负对数得：1g c酸(H) + lg c碱(OH)lg(11014) + lg (V碱V酸)故 pH酸 + pH碱 14 + lg(V酸V碱) 若pH酸+pH碱14，则V酸V碱11，即强酸与强碱等体积混合 若pH酸+pH碱14，则：V酸V碱1 若pH酸+pH碱14，则：V酸V碱16. 若酸（pH1）和碱（pH2）等体积混合，且pH1+ pH2=14， 若强酸与强碱，则恰好反应，pH =7； 若弱酸与强碱，则酸有剩余，pH7； 若强酸与弱碱，则碱有剩余，pH7。（室温下pH=a的酸与pOH=b的碱溶液等体积混合，且a+b=14，混合后溶液的酸碱性：谁弱显谁性、同强同弱显中性）1. 10mLpH4的盐酸，稀释10倍到100mL时，求pH。【答案】5【解析】pH4，即c(H)1104mol/L，稀释10倍，即c(H)1105mol/L， 所以pH5。2. pH6的稀盐酸稀释至1000倍，求pH。【答案】6.99【解析】pH6的稀盐酸，稀释1000倍时：H(1106999107)/10001.009107， pH6.99【名师点拨】)当强酸、强碱溶液的H离子浓度接近水电离出的H离浓度(1107mol/L)时，水的H离子浓度就不能忽略不计。3. pH12，pH10的强碱溶液按等体积混合后溶液的pH值。【答案】11.7【解析】碱溶液的混合，溶液以OH为主，所以应选确定c(OH)， c(OH)(11021104)/25.05103(mol/L)，得：pOH2.3，pH142.311.7 也可根据水的离子积常数，在先确定出溶液中c(OH)为5.05103mol /L后，再求HpH值。 c(H)kw/ c(OH)(11014)/(5.05103)1.981012(mol/L) PH11.74. pH5和pH3的强酸溶液接等体积混合后溶液的pH值。【答案】【解析】强酸溶液的混合，溶液中H是主要的。c(H)(11051103)/25.05104(mol/L pH3.35. 0.1mol/L盐酸和0.06mol/LBa(OH)2溶液按等体积混合溶液的pH值等于多少？【答案】12【解析】根据盐酸和Ba(OH)2间反应的物质的量之比可知：0.1molHCl可和0.05 molBa(OH)2完全中和。所以剩余0.01molBa(OH)2，即余下0.02molOH。 此时溶液中c(OH)0.02/20.01(mol/L)，pOH2，pH12。或c(H)Kw/ c(OH)11014/0.011102(mol/L)pH126. 用pH4和pH11的强酸和弱碱混合，使pH10，求两溶液的体积比？【答案】9/2【解析】pH4，c(H)1104mol/L，设其体积为V1。pH11，c(OH)1103mol/L，设其体积为V2。混合后pH10，c(OH)1104mol/L，可以预见碱多酸少符合题意，故可得下式： (V2103V1104)/(V1V2)104 V2103V1104V1104V2104 V1(2104)V2(103104) V1(2104)V2(9104) 得：2V19V2 即V1/V29/27. 在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的硝酸和pH=11的NaOH溶液 BpH=3的盐酸和PH=11的氨水CpH=3的硫酸和pH=11的NaOH溶液 DpH=3的醋酸和PH=11的NaOH溶液【答案】D【解析】解析：A、C两选项为强酸与强碱的混合，且pH1+ PH2=14，则溶液呈中性，PH=7。B选项为强酸与弱碱的混合，且pH1+ pH2=14，则溶液呈碱性，pH7。D选项为弱酸与强碱的混合，且pH1+ pH2=14，则溶液呈酸性，pH7。故选D1分别在pH1的酸和pH14的NaOH溶液中加入足量的铝，放出H2的量前者多，其原因可能是()两溶液的体积相同，酸是多元强酸两溶液的体积相同，酸是一元弱酸酸溶液的体积大于NaOH溶液的体积酸是强酸，浓度比NaOH溶液的大A B C D2常温下，下列溶液的离子浓度关系式正确的是()ApH4的氯化铵溶液中：c(H)c(NH2H2O)1104 molL1BpHa的HCl溶液，稀释10倍后，其pHb，则ab1CpH2的HF溶液与pH12的NaOH溶液体积比11混合：c(Na)c(F)c(H)c(OH)DpH相同的NaOH、