溶液pH计算的主要题型及计算方法

PAGEPAGE4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解：0.005mol/L的H2SO4溶液中c(H+)=1×10-2故pH=22.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解：10-5mol/L的NaOH溶液中c(OH-)=1×10-5mol/L,则,故pH=9变式：若题中改为100℃，则,故pH=7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-)=1×10-5mol/L，则pOH=－lgc(OH-)=5故：25℃时，pH=14-pOH=9；1003.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℃时，某浓度的CH3COOH溶液中，由水电离的c(H+)=1×10-12解：由题中水电离的c(H+)=1×10-12mol/L,可得c(OH-)=1×10-12mol/L，则溶液中的,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℃时，某浓度的NH3·H2O溶液中，由水电离的c(H+)=1×10-12解：由题中水电离的c(H+)=1×10-12mol/L，可得溶液中的c(H+)=1×10-12mol/L，故pH=12。【例5】．某地酸雨经检验除H+和OH-外，还含有Na+、Cl-、NH4+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(NH4+)=2.3×10-5mol/L，c(SO42-)=2.5×10-6mol/L，则该酸雨的pH值为。解：由溶液中离子电荷守恒可得阴、阳离子电荷相等关系式如下：c(Na+)+c(NH4+)+c(H+)＝2c(SO42-)+c(Cl－)+c(OH－)，c(H+)－c(OH－)＝2×2.5×10－6mol/L+3.5×10－5mol/L－7.0×10－6mol/L－2.3×10－5mol/L＝1.0×10－5mol/L，又Kw=c(H+)×c(OH－)=1×10-14mol/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7⒉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溶液无限稀释，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（）

⑹PH＝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＜PH＜5；（3）接近7；（4）9；（5）9＜PH＜11；（6）接近7。【例7】．99mL0.5mol/L硫酸跟101mL1mol/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解析：本题可按两种处理方法。(1)可理解为99mL0.5mol/L硫酸与99mL1mol/L氢氧化钠完全反应，余下的2mL氢氧化钠溶液稀释为200mL，即c(OH－)＝1mol/L×＝0.01mol/L，pOH＝2，pH＝12。(2)1mol/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200mL，稀释了100倍，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10n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。（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（2）否；若a=5，则，即b=10，，不符合题意，故（3）解析：，所以，而即。又，所以。【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，当其pH相同时，物质的量浓度最大的是（）A、KOH B、NH3·H2O C、Ba(OH)2 D、NaOH2、在100℃时，水的离子积为1×10-12，若该温度下某溶液中的H+浓度为1×10-7A、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、0 B、0.1mol/L C、10-7mol/L D、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（）A、10倍 B、20倍 C、倍 D、倍5、在25℃A、c(H+)=0 B、c(H+)<c(OH-) C、c(H+)·c(OH-)=10-14 D、c(H+)>c(OH-)6、中和10mL1.0mol/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（）A、5 B、8 C、9 D、138、下列说法中正确的是（）A、100mLpH=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、100mL1mol/L的盐酸和50mL2mol/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、100mLpH=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、100mL0.1mol/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：D2OD++OD-。常温时，c(D+)·c(OD-)=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？01002003004000100200300400沉淀量【练习答案】一、1、B 2、AD 3、D 4、C 5、CD6、C 7、C 8、AD 9、D 10、C二、11、HA>HB>HC12、3-4