专题讲座(三) pH的相关计算
(对应学生用书P48)
一、单一溶液pH 的计算
1. 强酸溶液,如HnA,设浓度为c mol•L-1,则:
c(H+)=nc mol•L-1,pH=-lg(nc)。
2.强碱溶液,如B(OH) n,设浓度为c mol•L-1,c(OH-)=nc mol•L- 1,则:c(H+)=KWc(OH-),pH=14+lg(nc)。
二、混合溶液(体积变化忽略不计) pH 的计算
1.强酸与强酸混合。
c(H+)=c1(H+)V1+c2(H+)V2V1+V2,pH=-lgc(H+)。
2.强碱与 强碱混合(25 ℃)。
c(OH-)=c1(OH-)V1+c2(OH-)V2V1+V2,
c(H+)=10-14c(OH-),pH=-lgc(H+)。
3.强酸与强碱混合(25 ℃)。
(1)恰好反应:pH=7。
(2)酸过量:c(H+)=c(H+)•Va-c(OH-)•VbVa+Vb,
pH=-lgc(H+)。
(3)碱过量:c(OH-)=c(OH-)•Vb-c(H+)•VaVa+Vb,
c(H+)=10-14c(OH-),pH=-lgc(H+)。
三、溶液稀释后pH的计算
稀释条件 酸(pH=a)[ 碱(pH=b)[
弱酸 强酸 弱碱 强碱
稀释10n倍 <a+n a+n >b -n b-n
无限稀释 pH趋向于7
[练习]________________________________________
1.25 ℃时,0.01 mol•L-1的盐酸的pH=2。
2.100 ℃时,0.05 mol•L-1的Ba(OH)2的pH=11(100 ℃时,KW=10-12)。
3.25 ℃时,pH=5和pH=3的两种盐酸以1∶2体积比混合pH=3.2。
4. 25 ℃时,将pH=8的NaOH与pH=11的NaOH溶液等体积混合pH=10.7。
5.25 ℃时,常温下,将pH=5 的盐酸与pH=9的NaOH溶液以体积比11∶9混合pH=6。
6.25 ℃时,将0.1 mol•L-1的盐酸和0.06 mol•L-1的氢氧化钡溶液等体积混合pH=12。
7. 25 ℃时,1 mL pH=5的盐酸,加水稀释到10 mL pH=6;加水稀释到100 mL,pH接近7。
8.25 ℃时,1 mL pH=9的NaOH溶液,加水稀释到10 mL,pH=8;加水稀释到100 mL,pH接近7。
9.25 ℃时,pH=5的H2SO4溶液,加水稀释到500倍,则稀释后c(SO2-4)与c(H+)的比值为0.1。
10.pH=2和pH=4 的两种稀硫酸,等体积混合后,下列结论正确的是( )
A.c(H+)=1×10-3 mol•L-1
B.c(OH-)= 2×10-12 mol•L-1
C.p H=2.3
D.pH=3
解析:强酸等体 积混合,c混(H+)=10-2V+10-4V2V mol•L-1=5.05×10-3 mol•L-1,则pH=-lgc混(H+)=-lg(5.05×10-3)≈2.3。
答案:C
11.取浓度相同的NaOH和HCl溶液,以3∶2体积比相混合,所得溶液的pH等于12,则原溶液的浓度为( )
A.0.01 mol•L-1 B.0.017 mol•L-1
C.0.05 mol•L-1 D.0.50 mol•L-1
解析:设NaOH、HCl溶液的浓度均为c,以3∶2体积比混合后溶液的c(OH-)=0.01 mol•L-1,故NaOH过量,反应后c(OH-)=(3c-2c)/5=0.01 mol•L-1,解得c=0.05 mol•L-1。
答案:C