溶液pH計算的基本方法.docVIP

溶液pH计算的基本方法 湖北省潜江中学 陈自新（433100） 一、基本计算 定义：pH = -lg{c（H+）}。 1、若c（H+）= 10 – n mol/L ，则pH = n 2、若c（H+）= m×10 – n mol / L ，则pH = n -lg m 3、任何物质的水溶液中，由水电离产生的c（H+）与c（OH-）总是相等的， 即：c水（H+）= c水（OH-） 4、常温（25℃）时：c（H+）×c（OH-）= 1×10-14 5、n元强酸溶液，如HnA，设其浓度为c mol / L ，则 c（H+）= nc mol / L , pH = - lg{c（H+）} = - lg nc 。 6、n元强碱溶液，如B(OH)n , 设其浓度为c mol / L ，则 c（H+）= mol / L ，pH = - lg{c（H+）} = 14 + lg nc 。 二、强酸、强碱溶液混合后pH的计算 1、两强酸溶液混合，先求出c混（H+）。 c混（H+）=，再求pH混= - lg{c混（H+）} 注：V1、V2的单位可为L或mL，但必须一致。 2、两强碱溶液混合，先求出c混（OH-）。 求算两强碱溶液混合后的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-） ： c混（OH-）= ，然后求出c混（H+）= mol / L， 最后求出pH混 = - lg{c混（H+）}。 3、强酸与强碱溶液混合后pH的计算： 解题步骤：先分别求出强酸中的n(H+)，强碱中的n(OH-)，依H+ + OH- = H2O，比较出n(H+)与n(OH-)的大小。 ⑴ 当n(H+) = n(OH-)时，强酸与强碱恰好中和，混合液显中性，pH = 7 [反之，若混合液的pH = 7，则必有n(H+) = n(OH-)]。 ⑵ 当n(H+) ＞ n(OH-)时，酸过量，则：c混（H+）== 再求出pH混 。 ⑶ 当n(H+) ＜ n(OH-)时，碱过量，则：C混(OH-) = = 然后求出c混（H+）= mol / L，最后求出pH混= - lg{c混（H+）}。（求得的pH混必大于7）。若己知pH混 ＞ 7，则必须用上式进行相关的计算。 ① 若pH酸 +pH碱 ＝ 14 ，则V酸 ：V碱 = 1：1 ② 若pH酸 +pH碱 ＞ 14 ，则V酸 ：V碱 = 10[pH（酸）+pH（碱）– 14:1 。 ③ 若pH酸 +pH碱 ＜ 14 ，则V酸 ：V碱 = 1: 1014–[pH（酸）+pH（碱）pH = b ，加水稀释10n倍，则pH = b - n 。 (4) 弱碱pH = b ，加水稀释10n倍，则pH ＞ b - n 。 (5) 酸、碱无限稀释时，pH只能约等于或接近7，酸的pH不能大于7，碱的pH不能小于7。 例1、常温下1体积pH=13的某强碱溶液与9体积的pH=2的某强酸溶液混合，求混合溶液的pH(设混合液的体积为两溶液的体积之和)。 解析：设1体积为1L，pH=13的强碱溶液中的c（OH-）= 0.1 mol / L，pH=2的强酸溶液中的c（H+）= 0.01 mol / L ，发生中和反应后，碱过量，此时混合溶液中 C混（OH-）=（0.1 mol / L×1 L - 0.01 mol / L×9 L）/(1 L+ 9L) = 0.001 mol / L。故混合溶液的pH = - lg = - lg = 11 。 例2、有两瓶pH相等的酸溶液，一瓶是强酸，一瓶是弱酸，现只有石蕊溶液、酚酞溶液、pH试纸和蒸馏水，而没有其它试剂，简述如何用最简便的实验方法来判别哪一瓶是强酸？ 解析：不能选用石蕊，因为无法根据红色的深浅作出判断。答题要点：各取等体积的酸溶液后，用蒸馏水稀释同样的倍数(如100倍)，然后用pH试纸分别测定其pH，pH大的为强酸。 例3、已知95℃时水的KW =1×10-12。现将保持95℃恒温时的pH = 8 的Ba(OH)2溶液与pH = 5 的稀盐酸混合，欲使混合液的pH = 7，则Ba(OH)2溶液与稀盐酸溶液的体积比为______________。 解析：由题意判断可知，混合液呈碱性，其中含有的 c混（OH-）= = = 10-5 mol / L。 pH = 8的Ba(OH)2中含有 c（OH-）= 10-4 mol / L，pH = 5 的稀盐酸含有c（H+）= 10-5 mol / L ，不妨假设需要Ba(OH)2溶液和稀盐酸和体积分别为x、y，则有 10-5 mol / L = （10-4 mol / L ×x - 10-5 mol / L