溶液pH计算地主要的题目型和计算方法

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：、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 C时，0.005mol/L 的H2SO4溶液的pH解：0.005mol/L 的 H2SO4溶液中 c(H +)=1 X10-2 故 pH=22. 强碱溶液c(OH-),然后利用该温度下的 Kw求出c(H +),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 然后求pH。【例2】.求25 C时，10-

2、5mol/L的NaOH 溶液的pH解：10-5mol/L 的 NaOH 溶液中 c(OH -)=1 xi0-5mol/L,则c Hc OHKw 1 1014mol / L 1 10 591 10 mol / L 故 pH=912变式：若题中改为100 C,贝U c HW r mol / L 1 10 7 mol / L ,故 pH=7 c OH 1 10注意：求强碱溶液 pH的另一方法是：先求出该溶液的pOH，然后利用pH+POH= lg(Kw)求出pH。如：10-5mol/L 的 NaOH 溶液中 c(OH -)=1 X10-5mol/L，贝U pOH= lgc(OH -)=5故：25 C时

3、，pH=14-pOH=9;100 C时，pH=12-pOH=73. 其它溶液其它溶液的pH计算方法是：想办法求出溶液中的c(H+)然后取负对数【例3】.求25 C时，某浓度的 CH3COOH溶液中，由水电离的 c(H+)=1 X10-12 mol/L,求该溶液的pH 精彩文档解：由题中水电离的c(H+)=1 xiO-12mol/L,可得c(OH-)=1 X10-12 mol/L，则溶液中的Kwc OH141 101 10 12mol / L21 10 mol / L ,故 pH=2。注意：解本题要求出溶液中的总的H +浓度，而不可根据水电离的c(H+)直接求算。【例4】.求25 C时，某浓度的

4、NH 3 H2O溶液中，由水电离的c(H+)=1 X10-12 mol/L,求该溶液的 pH解：由题中水电离的c(H+)=1 X10-12mol/L，可得溶液中的 c(H+)=1 X10-12 mol/L，故pH=12。【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 + )=7.0X10-6mol/L , c(CI-)=3.5 X10-5 mol/L , c(NH 4+)=2.3 X10-5mol/L , c(SO 42-)=2.5 X10-6 mol/L，则该酸雨的 pH 值 为。解：由溶液中离子电荷守恒可得阴、阳离子电

5、荷相等关系式如下：c(Na +) + c(NH 4+) + c(H +)= 2c(SO 42-) + c(Cl 一)+ c(OH 一)，c(H +) - c(OH ) = 2 X2.5 X10 6mol/L + 3.5 X10 5mol/L - 7.0 X10 6mol/L - 2.3 X10 5mol/L=1.0 X10 -5mol/L ,又Kw=c(H +) Xc(OH - )=1 X10-14 mol/L 故pH = 5。(溶液显酸性，此处氢氧根离子浓度可以忽略)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：C1V1= C2V2,据

6、此求出稀释后酸或碱的物质的量的浓度。特殊结论：1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 v PH v a+n;若酸的溶液无限稀释，则无论酸的强弱，PH 一律接近于72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？PH = 2的HCI溶液稀释1000倍，所得溶液的 PH ()PH = 2的CH3C00H溶液稀释1000倍，所得溶液的 PH

7、 ()PH = 2的HCI溶液无限稀释，所得溶液的PH ()PH = 11的NaOH溶液稀释100倍，所得溶液的 PH ()PH = 11的NH3H2O溶液稀释100倍，所得溶液的 PH ()PH = 10的NaOH溶液无限稀释，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：(1 ) 5;(2) 2 V PH V 5 ;(3 )接近 7;(4) 9 ;( 5) 9 V PH V 11 ;(6 )接近 7。【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. 0.4B. 2C. 12D. 13.6解析：本题可按两种处理

8、方法。(1)可理解为 99 mL 0.5 mol/L硫酸与99 mL 1 mol/L 氢氧化钠完全反应，余下的2mL氢氧化钠溶液稀释为,pOH = 2 , pH = 12。200mL，即 c(OH ) = 1 mol/L x- = 0.01mol /L200200mL，稀释了 100 倍,1 mol/L氢氧化钠溶液的pH = 14，由(1)知，余下的2mL氢氧化钠溶液稀释为按照稀释规律，溶液的 pH值要减小2个单位，(强酸溶液稀释10n倍，溶液的pH值增加n个单位，强碱溶液稀释10 n倍，溶液的pH值减少n个单位)由14降到12，故应选C。注：酸碱稀释的pH变化也可借助图像来帮助理解畏抵靖嵐飾

9、斡輕 d pH=uo*fl|他叽|piW <tM-nrpH-pH卜站斛借屮 pHb-npH=b 14k|* pH>i-rtpH=b U、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，c H y+ c HV2即: c H 7a =12，再根据公式 pH=-lgc(H +)求 pH 。混V v2(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c OHV,+ c OH V2即: c OH 7a =12，再通过K w求出c(H + ),最后求pH 。混V v2(3) 0.3规则(近似规则)若两种强酸溶液

10、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大一0.3 。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- = H20,中和后溶液的pH有三种情况： 若恰好中和，pH = 7c H Vl c OHV2 若酸有剩，根据中和后剩余的c（H

11、+）,即C（H ）（过）-2,再求pH。此时pH V 7V1 V2c OH V1- c HV2 若碱有剩，根据中和后剩余的c（OH -）,即c（OH ）（过）-，然后通过K w求出c（H +）,V1 V2最后求pH。此时pH > 7【例8】 求99mL , pH=1的H-SO4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H-SO4混合后，溶液的pH是多少？解析：酸过量 c（H ）混（0.032 0.03）mol 0.02mol/L 故 pH=1.7V混溶液混合pH计算原理的应

12、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PH = 2的HCI与PH = 12NaOH 溶液等体积混合后，溶液的PH为（E ）PH = 2的HCI与PH = 12的NH 3 H2O溶液等体积混合后，溶液的 PH为（A ）PH = 2的CH3COOH溶液与PH = 12NaOH 溶液等体积混合后，溶液的 PH为（B ）PH = 2的酸与PH = 12NaOH 溶液等体积混合后，溶液的 PH为（C ）PH =

13、 2的HCI与PH = 12某碱溶液等体积混合后，溶液的 PH为（D ）PH = 2的某酸与PH = 12某碱溶液等体积混合后，溶液的 PH为（F ）解析：上述试题特点有以下几点：1.酸与碱的PH之和为14 ;2.酸与碱溶液的体积相等。结论：酸与碱溶液混合后的酸碱性判断取决于酸碱的强弱:1. 同强显中性；2谁弱谁过量，显谁性。酸弱酸过量，显酸性，PH V 7。答案：(1 ) E (2) A ( 3) B (4) C ( 5) D (6) F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，

14、则酸碱溶液的PH之和与它们的体积之比的关系为：10 14V 4根据中性溶液中：n(H + ) = n(OH -),有10a V(酸) 叫 V(碱)，亠 10a+ *1410V(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 之比为答案：9 : 1【提示：c(OH -) XV碱-c(H +) XV酸=c(OH -)混合X(V酸+V碱)】【例12】在25 C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：。_解析：本题着重考查 pH值的概念与计算，考查方式是把

15、特殊和具体的问题与普遍、一般的规律结合起来，检 查逻辑思维与逆向思维能力，即考查思维的严密性与整体性，在阅读中必须解析出题干中“两种溶液混合后溶液呈H+离子的中性”是本题主要的解题线索。根据这一线索进行逆向思索，它意味着混合前的两种溶液中，酸溶液中 物质的量与OH 离子的物质的量相等。H+离子浓度与OH 离子浓据题设，则有：10c(H +)酸=c(OH -)碱。进行思维转换，同一种溶液(碱溶液)中,度乘积等于水的离子积，25 C时Kw=1 X10-14 ,因此上式可变换为：10c(H +)酸=KW将方程两边分别取负对数，并稍作整理。c H碱1 pH酸=pH 碱-14移项后得：pH酸+pH碱=1

16、5【评述】将化学问题抽象成数学问题，利用数学工具，结合化学基础知识通过计算解决化学问题是思维能力培 养的重要方面，本题就是典型例证。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8 1010 10mol/LB、(10-8+10 -10)mol/LC、(1 X10"14 +5 X10"5)mol/LD、2X10"10mol/L若a代表Ba(OH) 2溶液，b代表NaOH 溶液,c代表NH 3 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

17、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： 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： 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=b<ca=b<c a=b<c a=2b=2c a=b<c3、25 C时，若体积为Va ,pH=a的某一元强酸与体积为 Vb , pH=b的某一元强碱混合，恰好中和，且已知Va<Vb ,a=0.5b，请填写下列空白(1) a值可否等于3 理由是： ,

18、(2) a值可否等于5 理由是： ,(3) a值的取值范围是：.答案：(1) 否；若a=3，则b=6，溶液显酸性，与题意不符，故a 35i(2 )否；若 a=5 ,则 c(H )a 10 mol L ,即 b=10, c(OHVbc(OH)b:c(H )a1不符合题意，故a5714a(3)23Kw1Q14解析:Vac(OH )b =c(H )b = 10 =10a"14，所以 a b 14 0，而 a 0.5bVbc(H )ac(H )a 10 a14.7714即3a14,a。又b2a 7, a，所以a3223【同步练习】一、选择题(每题有 1-2个正确答案)：1、 下列各碱溶液，当

19、其pH相同时，物质的量浓度最大的是()A、KOHB、NH3H2OC、Ba(OH) 2 D、NaOH2、 在100 C时，水的离子积为1 X10"12，若该温度下某溶液中的H+浓度为1 X10"7mol/L ,A、呈碱性B、呈酸性C、呈中性D、c(OH -)=100c(H +)3、 在pH=1的硫酸溶液中，由水电离出的H+的浓度为()A、 0B、0.1mol/LC、10-7mol/LD、10-13mol/L4、 0.01mol/L 的 NaOH 溶液中的 c(H +)是 0.0005mol/L的 Ba(OH) 2溶液中 c(H +)的(11A、10倍B、20倍C、 倍D、 倍

20、10205、在25 C时，pH=0的溶液中，下列说法正确的是()A、c(H+ )=0B、c(H +)<c(OH -)C、c(H + ) c(OH -)=10 -14D、c(H + )>c(OH -)6、 中和10mL 1.0mol/L 的HCI溶液，需要消耗相同体积的NaOH溶液或氨水，则 NaOH4)b 10 mol L则该溶液()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 0H-的浓度是H +浓度的10000倍，该溶液的pH为（ ）A、 5B、 8C、 9D、 138、 下列说法中正确的是（）A、 100mL pH=3的

21、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：D2O垐? D + +OD -。常温时，c（D + ）c（OD-）=2 X10-15，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=1D、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