高三化學總復習 專題攻略 之水溶液中的離子平衡 三、 pH的計算(含解析)
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pH的計算【高考預測】()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,下列判斷錯誤的是( ) A三種酸的電離常數(shù)關系:KHAKHBKHDB滴定至P點時,溶液中:c(B)c(Na)c(HB)c(H)c(OH) CpH=7時,三種溶液中:c(A)=c(B)=c(D) D當中和百分數(shù)達100%時,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。下列說法正確的是( )Aa點所示溶液中c(Na+)c(A)c(H+)c(HA)Ba、b兩點所示溶液中水的電離程度相同CpH=7時,c(Na+)= c(A)+ c(HA)Db點所示溶液中c(A) c(HA)【答案】D夯實基礎一. pH的計算1. 基本關系式 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,c(H)c(OH)11014 n元強酸溶液中c(H)nc酸;n元強堿溶液中c(OH)nc堿典例1 10mLpH4的鹽酸,稀釋10倍到100mL時,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. 強酸與弱酸、強堿與弱堿溶液加水稀釋后pH的計算強酸與弱酸分別加水稀釋相同倍數(shù)時,由于弱酸中原來未電離的弱酸分子進一步電離出離子,故弱酸的pH變化小。設稀釋10n倍,則:強酸: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:c(H)(1106999107)/10001.009107, pH6.99【名師點撥】當強酸、強堿溶液的H離子濃度接近水電離出的H離濃度(1107mol/L)時,水的H離子濃度就不能忽略不計。3. 兩強酸或兩強堿溶液混合后pH的計算 兩強酸溶液混合先求出: 再求pH混1gc混(H)典例3 pH5和pH3的強酸溶液接等體積混合后溶液的pH值。【答案】 兩強堿溶液混合求算兩強堿溶液混合后溶液的pH時,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)應為21010 molL1,而不是(1010 + 108)2 molL1。典例4 pH12,pH10的強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OH為主,所以應選確定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. 強酸與強堿溶液混合后pH的計算解題步驟: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,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,酸過量,則:再求出pH混(求得的pH混必小于7)注:若已知pH混7,則必須利用上式進行相關計算 n(H) n(OH)時,堿過量則:然后求出c混(H)、pH混注:若已知pH混7,則必須利用上式進行相關計算。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,設其體積為V1。pH11,c(OH)1103mol/L,設其體積為V2?;旌虾髉H10,c(OH)1104mol/L,可以預見堿多酸少符合題意,故可得下式: (V2103V1104)/(V1V2)104 V2103V1104V1104V2104 V1(2104)V2(103104) V1(2104)V2(9104) 得:2V19V2 即V1/V29/25. 強酸與強堿混合反應后溶液呈中性時,強酸的pH酸、強堿的pH堿與強酸溶液體積V酸、強堿溶液體積V堿之間的關系當溶液呈中性時:n(H) n(OH),即:c(H)V酸c(OH)V堿25時,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,兩邊取負對數(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,即強酸與強堿等體積混合 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 若強酸與強堿,則恰好反應,pH =7; 若弱酸與強堿,則酸有剩余,pH7; 若強酸與弱堿,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:誰弱顯誰性、同強同弱顯中性)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: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)生題設結果:一是等體積時,酸是弱酸,二是酸的體積大。2. 【答案】D- 配套講稿:
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