你好,高三化学:溶液PH值的计算有技巧吗 高中化学酸碱溶液的PH计算方法最好有几

www.zhiqu.org     时间: 2024-06-01
PH计算学案
PH计算问题是近几年高考的热点问题,为帮助同学们全面的掌握这方面的问题,现对此进行归纳。溶液PH计算的整体思路是:根据PH的定义PH=-lgc(H+),溶液PH计算的核心是确定溶液中的c(H+)相对大小。
一、单一溶液的PH的计算
若该溶液是酸性溶液,必先确定c(H+),再进行PH的计算。若该溶液是碱性溶液,必先确定c(OH-),可根据c(H+)•c(OH-)=Kw换算成c(H+),再求PH,或引用PH定义,由c(OH-)直接求POH,再根据PH+POH=PKw,换算出PH。
例1、求室温下1.0×10-3mol/L的Ba(OH)2溶液的PH。
解析:由题意c(OH-)=2.0×10-3mol/L,c(H+)•c(OH-)=Kw,c(H+)= Kw/
c(OH-)=5.0×10-12mol/L,PH=-lgc(H+)=-lg5.0×10-12=11.3。
或由题意c(OH-)=2.0×10-3mol/L,POH=-lgc(OH-)=-lg2.0×10-3=2.7,PH+POH=PKw,PH+2.7=14,PH=11.3。
二、溶液稀释后的PH的计算
1、强酸或强碱的稀释
在稀释强酸或强碱时,当它们的浓度大于10-5mol/L时,不考虑水的电离;当它们的浓度小于10-5mol/L时,应考虑水的电离。
如PH=6的盐酸,稀释100倍,稀释后PH≈7(不能大于7);PH=8的氢氧化钠溶液,稀释100倍,稀释后PH≈7(不能小于7);PH=3的盐酸,稀释100倍,稀释后PH=5;PH=10的氢氧化钠溶液,稀释100倍,稀释后PH=8。
例2、室温时将PH=5的硫酸溶液稀释1000倍后,则c(H+):c(SO42-)是( )
A. 2:1 B. 21:1 C. 20:1 D. 22:1
解析:PH=5时,c(H+)酸=1×10-5mol/L,c(SO42-)=5×10-6mol/L,稀释1000倍后,由硫酸电离出的c(H+)酸=1×10-8mol/L,c(SO42-)=5×10-9mol/L,考虑水的电离受硫酸的抑制,设水电离出的c(H+)为xmol/L,故水电离出的c(OH-)也为xmol/L,根据水的离子积在室温时为一常量,得方程(x+10-8)•x=10-14,解得x=9.5×10-8,故c(H+):c(SO42-)=[c(H+)酸+c(H+)水]:
c(SO42-)=10.5×10-8 mol/L: 5×10-9mol/L=21:1,故应选B。
2、弱酸或弱碱的稀释
在稀释弱酸或弱碱过程中有浓度的变化,又有电离平衡的移动,不能求得具体数值,只能确定其PH范围。
如PH=3的醋酸溶液,稀释100倍,稀释后3<PH<5;PH=10的氨水,稀释100倍,稀释后8<PH<10;PH=3的酸溶液,稀释100倍,稀释后3<PH≤5;PH=10的碱溶液,稀释100倍,稀释后8≤PH<10。
例3、PH=11的氨水溶液和氢氧化钠溶液,用蒸馏水稀释100倍,二者的PH的关系是( )
A.氨水的PH大于氢氧化钠的PH
B.氨水的PH小于氢氧化钠的PH
C.都比原来小
D.氨水比原来的大,氢氧化钠比原来的小
解析:氨水为弱碱,氢氧化钠为强碱,稀释100倍之后,氨水的9<PH<11,而氢氧化钠溶液的PH=9。故选A、C。
三、溶液混合后的PH的计算
两种溶液混合后,首先应考虑是否发生化学变化,其次考虑溶液总体积变化,一般来说溶液的体积没有加和性,但稀溶液混合时,常不考虑混合后溶液的体积的变化,而取其体积之和(除非有特殊说明)。
1、两强酸混合后的PH的计算
先求混合后的c(H+)混,再直接求PH。即:c(H+)混=[ c(H+)1×V1+ c(H+)2×V2]/(V1+ V2)。
例4、PH=4的盐酸和PH=2的盐酸等体积混合后,溶液的PH最接近于( )
A.2.0 B. 2.3 C. 3.5 D. 3.7
解析:由题意PH=4的盐酸,c(H+)1=1.0×10-4mol/L;PH=2的盐酸,c(H+)2=1.0×10-2mol/L。c(H+)混=(1.0×10-4mol/L×V +1.0×10-2mol/L×V)/2V=5.0×10-3mol/L,PH= 2.3。故应选B。
2、两强碱混合后的PH的计算
先求混合后的c(OH-)混,再间接求PH。即:c(OH-)=[ c(OH-)1×V1+c(OH-)2×V2]/(V1+ V2)。
知识拓展——0.3规则(近似规则)
若两种强酸溶液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-0.3。
如上述例4若用0.3规则,就很方便,混合液的PH= PH小+0.3=2+0.3= 2.3。
3、强酸与强碱溶液混合后的PH的计算
根据n(H+)与n(OH-)的相对大小先判断酸、碱的过量情况。
⑴强酸与强碱恰好完全反应,溶液呈中性,PH=7。
⑵若酸过量,溶液呈酸性,n(H+)>n(OH-),c(H+)混=[ n(H+)-n(OH-)]/V总。
⑶若碱过量,溶液呈碱性,n(OH-)>n(H+),c(OH-)混=[ n(OH-)-n(H+)]/V总,再求出c(H+)混。
例5、60ml0.5mol/LNaOH溶液和40ml0.4mol/L硫酸混合后,溶液的PH最接近于( )
A. 0.5 B. 1.7 C. 2 D. 13.2
解析:由题意知,酸碱中和反应后,酸过量,c(H+)混=[
n(H+)-n(OH-)]/V总=(0.032mol-0.03mol)/0.1L=0.02mol/L,PH=1.7,故应选B。
⑷若未标明酸碱的强弱,混合后溶液PH不定,应分析讨论。
①若强酸(PH1)和强碱(PH2)等体积混合,PH1+ PH2=14,则溶液呈中性,PH=7;PH1+
PH2>14,则溶液呈碱性,PH>7;PH1+ PH2<14,则溶液呈酸性,PH<7。
②若酸(PH1)和碱(PH2)等体积混合,PH1+
PH2=14,若为强酸与强碱,则恰好反应,PH=7;若为弱酸与强碱,则酸有剩余,PH<7;若为强酸与弱碱,则碱有剩余,PH>7。
例6、在室温下等体积的酸和碱的溶液,混合后PH一定小于7的是( )
A.PH=3的硝酸和PH=11的氢氧化钠溶液
B.PH=3的盐酸和PH=11的氨水
C.PH=3的硫酸和PH=11的氢氧化钠溶液
D.PH=3的醋酸和PH=11的氢氧化钠溶液
解析:A、C两选项为强酸与强碱的混合,且PH1+ PH2=14,则溶液呈中性,PH=7。B选项为强酸与弱碱的混合,且PH1+
PH2=14,则溶液呈碱性,PH>7。D选项为弱酸与强碱的混合,且PH1+ PH2=14,则溶液呈酸性,PH<7。故应选D。
注意:在相关计算过程中,应遵守“酸按酸,碱按碱,同强混合在之间,异强混合看过量”。一、酸或碱和稀释
分析:强酸、强碱与水混和,其pH值由公式:
例1 pH = 2的醋酸稀释一倍后,其溶液pH值为多少?
解:pH = 2
∴[H+]混
∴pH
二、强酸与弱酸或强碱与弱碱的混和
分析:因弱酸存在电离平衡,混和溶液pH值应根据强酸中H+对弱酸的同离子效应来计算。强碱与弱碱混和与上述分析相似。
例2 0.2mol/L盐酸和0.2mol/L醋酸以1:3的体积比混和后,其pH为多少?
(Ka = 1.75×10-5)
解:混和后盐酸浓度为
CH3COOH ==== CH3COO- + H+ 平衡浓度:0.15 - x x
X + 0.05
∴pH = -1g [H+]总
= -1g0.05
= 1.31
强酸与强酸或强碱与强碱的混和,pH值的计算较为简单,这里不再赘述。
三、酸与碱的混和
1、强酸与弱碱的混和
分析:有三种情况。①强酸过量,则混和溶液的pH值由剩余强酸决定;②弱碱过量,则为剩余弱碱与生成盐构成缓冲溶液的pH值;③恰好反应完,即为生成盐溶液的pH值。
例3 0.4mol/L盐酸和0.2mol/L氨水等体积混和后溶液pH值为多少?
(Kb = 1.77×10-5)
解:从反应 NH3•H2O+HC1=NH4C1+H2O
可知盐酸过剩,其剩余盐酸浓度为
(0.4 - 0.2)/ 2 = 0.1 (mol / L)
∵盐酸存在抑制了
∴混和后[H+]总 = 0.1mol / L
pH = -1g0.1 = 1
若此题的盐酸与氨水浓度互换,则变为:剩余氨水为(0.4 - 0.2)/ 2 = 0.1 (mol / L),生成NH4C1浓度为0.2 / 2 = 0.1 (mol / L),则混和液pH值为构成NH3•H2O— NH4C1缓冲溶液为pH值:
平衡浓度:0.1- x 0.1 + x x
[H+]总
∴pH
2、弱酸与强碱的混和
分析:也有三种情况。①强碱过量,则剩余强碱的[OH-]决定混和液的pH值;②弱酸过量,则为剩余弱酸与生成的弱酸盐构成缓冲溶液的pH值;③恰好反应完,则为生成的盐溶液的pH值。
例4 计算电离度为0.948%的醋酸(Ka = 1.75×10-5)与0.2mol/L氢氧化钠溶液等体积混和后,其溶液的pH值?
由方程式:
CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O
分析可知,恰好反应完,生成醋酸钠浓度为0.2/2 = 0.1(mol/L),溶液中存在以下平衡:
CH3COO— + H2O ==== CH3COOH + OH—
CH3COOH ==== CH3COO— + H +
∴[H+]
pH
3、弱酸与弱碱的混和
分析:弱酸、弱碱在水中均存在电离平衡,情况较复杂。一般地,电离远大于水解,
可作近似计算。①弱酸过量,混和液pH值由剩余弱酸,依
近似计算;②弱碱过量,则由剩余弱碱,据
③恰好反应完,则由两者电离常数决定,由近似公式:
其中Ka与Kb不能相差太大,否则计算复杂。
例5 0.5mol/L醋酸与0.5mol/L氨水以2:3体积比混和后,其溶液pH值为多少?
解:CH3COOH+NH3•H2O=====CH3COONH4 + H2O
从反应比例看,氨水过量,其混和后浓度为
溶液pH值由过量氨水决定。
pOH
∴pH = 14 - pOH
= 14 - 2.88
= 11.12
四、酸与弱酸盐与碱与弱碱盐的混和
1、强酸与弱酸盐的混和。
分析:①强酸过量,则由剩余强酸与生成弱酸决定溶液pH值,如例2;②弱酸盐过量,则为剩余盐与生成的弱酸构成缓冲溶液的pH值;③恰好反应完,则由生成弱酸浓度决定。
2、弱酸与同离子弱酸盐的混和。
分析:两者即构成缓冲溶液。
碱与弱碱盐溶液混和情况与上述相似。
例6 0.2mol/L盐酸与0.4mol/L醋酸钠溶液等体积混和后,其pH值为多少?
解:CH3COONa + HC1 = CH3COOH + NaC1
从反应看醋酸钠过量,过量浓度为(0.4 - 0.2)/ 2 = 0.1 (mol/L),生成醋酸浓度为0.2 / 2 = 0.1 (mol/L).

例7 0.2mol / LNaOH溶液与0.2mol / L NH4C1等体积混和后,其pH值为多少?
解:NaOH + NH4C1 = NaC1 + NH3•H2O浓度为0.2 / 2 = 0.1(mol / L).

把浓度转化为1*10^-n格式 ,如果是氢离子浓度,n为负几次方,PH就为几(不考虑负号),如果是氢氧根离子浓度,用14减去n即可

可以用计算机,不就搞定

高中化学 酸碱溶液的PH计算方法 最好有几~

酸碱溶液的PH计算方法:pH=-lg[H+],[H+]表示溶液总氢离子的浓度(mol/L),计算pH只需要知道氢离子浓度即可。首先,水的离子积常数是10-14,所以:pH+pOH=14,氢离子浓度可以通过化学平衡常数关系算出来。其他的电离、水解方程式也是类似。
1.水的离子积KW= c(H+)·c(OH-) ,25℃时的中性溶液:c(H+)=c(OH-)=10-7mol·L-1, KW=1×10-14。
2.溶液的酸碱性与c(H )、c(OH )的关系:
中性:c(H )= c(OH )
酸性:c(H )>c(OH )
碱性:c(H )<c(OH )


pH越小, pH溶液酸性越强,pH越大,溶液碱性越强
pH每增大一个单位,c(H+)就减小10倍, pH减小一个单位, c(H+)就增大10倍,若pH改变n个单位,就改变10n倍。
pH的范围通常是0~14,即一般适用于c(H+)≤1mol/L-1 c(OH-) ≤1mol/L-1 溶液,若浓度太大,直接用浓度c(H+) 或c(OH-)表示溶液酸碱性。
例1、常温下,将5ml 1mol/L的盐酸滴加到纯水中配成5L溶液 ,求此溶液的pH。
分析:把溶液稀释了1000倍。所以:0→3
例2、pH=10的NaOH溶液加水稀释到原来的100倍,求稀释后溶液的pH。
分析:pH→C(H+)→C(OH-)→ C(OH-) ′→C′(H+) →pH’。所以pH:8→10
例3、计算pH=2的H2SO4溶液中H2SO4物质的量浓度及溶液中OH 的物质的量浓度。
分析:C(H2SO4)=5×10-3,C(OH-)=1×10-12。
如果是酸溶液,就计算氢离子,然后,利用氢离子浓度的负对数,求PH,如果是碱溶液,就计算氢氧根,再根据离子积,求氢离子,再求PH如果是混合的酸碱溶液,先计算哪一个是过量的,过量的是什么性,就按什么来计算。酸或碱无限稀释pH≈7

高中化学酸碱溶液的PH计算方法最好有几
1、晶体类型
绝大多数碱土金属盐类的晶体属于离子型晶体,它们具有较高的熔点和沸点。常温下是固体,熔化时能导电。碱土金属氯化物的熔点从Be→Ba依次增高,BeCl2熔点最低,易于升华,能溶于有机溶剂中,是共价化合物,MgCl2也有一定程度的共价性。
碱土金属离子(M2+)都是无色的,它们盐类的颜色一般取决于阴离子的颜色。无色阴离子(X-、NO3-、SO4-、CO32-、ClO-等),与之形成的盐一般是无色或白色的;有色明离子(MnO4-、CrO42-、Cr2O72-等),与之形成的盐则具有阴离子的颜色,例如,黄色的BaCrO4等。
2、溶解性
碱土金属的盐比相应的碱金属盐溶解度小,有不少是难溶解的,这是区别碱金属的特点之一。碱土金属的硝酸盐、氯酸盐、高氯酸盐和醋酸盐等易溶。卤化物中除氟化物外,也是可溶的。但是碳酸盐,磷酸盐和草酸盐等都难溶于水。对于硫酸盐和铬酸盐来说,溶解度差别较大,例如:BeSO4、MgSO4、BeCrO4和MgCrO4易溶,其余全难溶(CaSO4微溶)。尤其BaSO4和BaCrO4是溶解度最小的难溶盐之一。CaC2O4(白色)、SrCrO4(白色)和BaCrO4(黄色)的溶解度也很小,反应又很灵敏,可用作Ca2+、Sr2+或Ba2+离子的鉴定。铍盐有许多是易溶于水的,这与Be2+的半径小,电荷较多,水合能大有关。
在自然界中,碱土金属的矿石常以硫酸盐、碳酸盐的形式存在,例如白云石CaCO3·MgCO3,方解石(大理石)CaCO3、天青石SrSO4、重晶石BaSO4等等。


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(18589718433): 一楼错误 你没有考虑水的电离产生的氢离子 首先不管如何稀释 只要超过100倍 氢离子浓度始终为10-7 而 硫酸根浓度却和稀释倍数有关 所以稀释前氢离子浓度为10-5 则硫酸根浓度0.5*10-5 稀释后氢离子浓度为10-7 硫酸根浓度为0.1*10-7 所以稀释后溶液中硫酸根浓度和氢离子浓度的比值为1:10

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