高三化學(xué)總復(fù)習(xí) 專題攻略 之水溶液中的離子平衡 三、 pH的計(jì)算（含解析）

pH的計(jì)算【高考預(yù)測(cè)】（）酸堿的pH值以及氫離子濃度和pH值的互算。鎖定高考1(2016天津)室溫下，用相同濃度的NaOH溶液，分別滴定濃度均為0.1molL1的三種酸(HA、HB和HD)溶液，滴定的曲線如圖所示，下列判斷錯(cuò)誤的是( ) A三種酸的電離常數(shù)關(guān)系：KHA>KHB>KHDB滴定至P點(diǎn)時(shí)，溶液中：c(B)>c(Na)>c(HB)>c(H)>c(OH) CpH=7時(shí)，三種溶液中：c(A)=c(B)=c(D) D當(dāng)中和百分?jǐn)?shù)達(dá)100%時(shí)，將三種溶液混合后：c(HA)c(HB)c(HD)=c(OH)c(H)【答案】C2（2015山東）室溫下向10mL0.1 molL1NaOH溶液中加入0.1 molL1的一元酸HA溶液pH的變化曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（ ）Aa點(diǎn)所示溶液中c(Na+)>c(A)>c(H+)>c(HA)Ba、b兩點(diǎn)所示溶液中水的電離程度相同CpH=7時(shí)，c(Na+)= c(A)+ c(HA)Db點(diǎn)所示溶液中c(A)> c(HA)【答案】D夯實(shí)基礎(chǔ)一. pH的計(jì)算1. 基本關(guān)系式 pH1gc(H) c(H)10pH molL1 任何水溶液中，由水電離產(chǎn)生的c(H)與c(OH)總是相等的，即：c水(H)c水(OH)。 常溫(25)時(shí)，c(H)c(OH)11014 n元強(qiáng)酸溶液中c(H)nc酸；n元強(qiáng)堿溶液中c(OH)nc堿典例1 10mLpH4的鹽酸，稀釋10倍到100mL時(shí)，求pH?！敬鸢浮?【解析】pH4，即c(H)1104mol/L，稀釋10倍，即c(H)1105mol/L， 所以pH5。2. 強(qiáng)酸與弱酸、強(qiáng)堿與弱堿溶液加水稀釋后pH的計(jì)算強(qiáng)酸與弱酸分別加水稀釋相同倍數(shù)時(shí)，由于弱酸中原來(lái)未電離的弱酸分子進(jìn)一步電離出離子，故弱酸的pH變化小。設(shè)稀釋10n倍，則：強(qiáng)酸：pH稀 pH原 + n弱酸：pH稀 pH原 + n典例2 pH6的稀鹽酸稀釋至1000倍，求pH。【答案】6.99【解析】pH6的稀鹽酸，稀釋1000倍時(shí)：c(H)(1106999107)/10001.009107， pH6.99【名師點(diǎn)撥】當(dāng)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶液的H離子濃度接近水電離出的H離濃度(1107mol/L)時(shí)，水的H離子濃度就不能忽略不計(jì)。3. 兩強(qiáng)酸或兩強(qiáng)堿溶液混合后pH的計(jì)算 兩強(qiáng)酸溶液混合先求出： 再求pH混1gc混(H)典例3 pH5和pH3的強(qiáng)酸溶液接等體積混合后溶液的pH值?！敬鸢浮?兩強(qiáng)堿溶液混合求算兩強(qiáng)堿溶液混合后溶液的pH時(shí)，不能直接根據(jù)題中給出的堿的pH求算混合液的pH，而必須先分別求出兩強(qiáng)堿溶液中的c(OH)，再依下式求算c混(OH)：然后求出c混(H)、pH混。例如：將pH8的Ba(OH)2溶液與pH10的NaOH溶液等體積混合后，溶液中的c(H)應(yīng)為21010 molL1，而不是(1010 + 108)2 molL1。典例4 pH12，pH10的強(qiáng)堿溶液按等體積混合后溶液的pH值?！敬鸢浮?1.7【解析】堿溶液的混合，溶液以O(shè)H為主，所以應(yīng)選確定c(OH)， c(OH)(11021104)/25.05103(mol/L)，得：pOH2.3，pH142.311.7 也可根據(jù)水的離子積常數(shù)，在先確定出溶液中c(OH)為5.05103mol /L后，再求HpH值。 c(H)kw/ c(OH)(11014)/(5.05103)1.981012(mol/L)， pH11.7。4. 強(qiáng)酸與強(qiáng)堿溶液混合后pH的計(jì)算解題步驟：分別求出酸中的n(H)、堿中的n(OH)依H + OHH2O比較出n(H)與n(OH)的大小。 n(H)n(OH)時(shí)，恰好中和，混合液顯中性；pH7反之，若混合液的pH7，則必有n(H)n(OH) n(H)n(OH)時(shí)，酸過(guò)量，則：再求出pH混(求得的pH混必小于7)注：若已知pH混7，則必須利用上式進(jìn)行相關(guān)計(jì)算 n(H) n(OH)時(shí)，堿過(guò)量則：然后求出c混(H)、pH混注：若已知pH混7，則必須利用上式進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。典例5 0.1mol/L鹽酸和0.06mol/LBa(OH)2溶液按等體積混合溶液的pH值等于多少？【答案】12 典例6 用pH4和pH11的強(qiáng)酸和弱堿混合，使pH10，求兩溶液的體積比。 【答案】9/2【解析】pH4，c(H)1104mol/L，設(shè)其體積為V1。pH11，c(OH)1103mol/L，設(shè)其體積為V2。混合后pH10，c(OH)1104mol/L，可以預(yù)見(jiàn)堿多酸少符合題意，故可得下式： (V2103V1104)/(V1V2)104 V2103V1104V1104V2104 V1(2104)V2(103104) V1(2104)V2(9104) 得：2V19V2 即V1/V29/25. 強(qiáng)酸與強(qiáng)堿混合反應(yīng)后溶液呈中性時(shí)，強(qiáng)酸的pH酸、強(qiáng)堿的pH堿與強(qiáng)酸溶液體積V酸、強(qiáng)堿溶液體積V堿之間的關(guān)系當(dāng)溶液呈中性時(shí)：n(H) n(OH)，即：c(H)V酸c(OH)V堿25時(shí)，有c酸(H)V酸11014c堿(H)V堿，整理得：c酸(H)c堿(H)11014 V堿V酸，兩邊取負(fù)對(duì)數(shù)得：1g c酸(H) + lg c堿(OH)lg(11014) + lg (V堿V酸)，故 pH酸 + pH堿 14 + lg(V酸V堿) 若pH酸+pH堿14，則V酸V堿11，即強(qiáng)酸與強(qiáng)堿等體積混合 若pH酸+pH堿14，則：V酸V堿1 若pH酸+pH堿14，則：V酸V堿16. 若酸（pH1）和堿（pH2）等體積混合，且pH1+ pH2=14 若強(qiáng)酸與強(qiáng)堿，則恰好反應(yīng)，pH =7； 若弱酸與強(qiáng)堿，則酸有剩余，pH7； 若強(qiáng)酸與弱堿，則堿有剩余，pH7。（室溫下pH=a的酸與pOH=b的堿溶液等體積混合，且a+b=14，混合后溶液的酸堿性：誰(shuí)弱顯誰(shuí)性、同強(qiáng)同弱顯中性）典例7 在室溫下等體積的酸和堿的溶液，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的鹽酸和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跟蹤訓(xùn)練1分別在pH1的酸和pH14的NaOH溶液中加入足量的鋁，放出H2的量前者多，其原因可能是()兩溶液的體積相同，酸是多元強(qiáng)酸兩溶液的體積相同，酸是一元弱酸酸溶液的體積大于NaOH溶液的體積酸是強(qiáng)酸，濃度比NaOH溶液的大A B C D2常溫下，下列溶液的離子濃度關(guān)系式正確的是()ApH4的氯化銨溶液中：c(H)c(NH2H2O)1104 molL1BpHa的HCl溶液，稀釋10倍后，其pHb，則ab1CpH2的HF溶液與pH12的NaOH溶液體積比11混合：c(Na)c(F)>c(H)c(OH)DpH相同的NaOH、NaClO兩種溶液中水的電離程度：<1. 【答案】C選【解析】產(chǎn)生H2的量相等時(shí)，需n(H)>n(OH)，題中酸產(chǎn)生H2多，則一定是n(H)>n(OH)，而pH1的酸中c(H)與pH14的NaOH溶液中c(OH)相比要小，所以有兩種情況可產(chǎn)生題設(shè)結(jié)果：一是等體積時(shí)，酸是弱酸，二是酸的體積大。2. 【答案】D