时间:2022-04-25 11:41:43
高中化学中溶液pH计算是高中化学的重点内容之一,笔者就这些年的教学经验,对pH计算做如下总结。
一、单一溶液的计算
1.强酸溶液,如HnA。设c(HnA)=cmol·L-1,则[H+]=ncmol·L-1,pH=-lg[H+]=-lgnc。
例1 c(H2SO4)=0.05mol·L-1,则[H+]=0.1mol·L-1,pH=-lg[H+]=-lg0.1=1。
(2)强碱溶液,如B(OH)n。设c[B(OH)n]=cmol·L-1,则[OH-]=ncmol·L-1,则[H+]=1×10-14/ncmol·L-1,pH=-lg[H+]=-lg1×10-14/nc=14+lgnc。
例2 c[Ba(OH)2]=0.005mol·L-1,则[OH-]=0.01mol·L-1,则[H+]=1×10-14/0.01mol·L-1=10-12,pH=-lg[H+]=-lg10-12=12。
二、强酸溶液的稀释
H+是守恒的,对于强酸溶液,稀释的是H+,H+是守恒的,每稀释为10倍体积,pH增大1个单位。无论稀释多少倍,酸稀释的pH不可能等于或大于7,只能趋近于7。这是因为pH接近6的时候,再加水稀释,由水电离提供的H+不能再忽略。
例3 25℃时,pH=2的稀硫酸溶液稀释100倍,则pH=4。
三、强碱溶液的稀释
OH-是守恒的,对于强碱溶液,稀释的是OH-,OH-是守恒的,每稀释为10倍体积,pH减小1个单位。无论稀释多少倍,碱稀释的pH不可能等于或小于7,只能趋近于7。这是因为pH接近8的时候,再加水稀释,由水电离提供的OH-不能再忽略。
例4 25℃时,pH=12的氢氧化钠溶液稀释100倍,则pH=10。
四、强酸溶液与强酸溶液的混合
先求出混合后的[H+]混,根据公式pH=-lg[H+]求pH。
若两强酸溶液的pH之差≥2,且以等体积混合,可采用速算的方法,混合后的pH等于混合前溶液pH较小值加0.3。
例5 pH=3和pH=5的两种盐酸等体积混合后,混合后的盐酸pH=3.3。
五、强碱溶液与强碱溶液的混合
先求出混合后的[OH-]混,再通过KW求出[H+],根据公式pH=
-lg[H+]求pH。
若两强碱溶液的pH之差≥2,且以等体积混合,可采用速算的方法,混合后的pH等于混合前溶液pH较大值减0.3。
例6 pH=8的NaOH溶液和pH=11的Ba(OH)2溶液等体积混合后,混合后溶液的pH=10.7。
六、强酸溶液与强碱溶液的混合
这里的混合,实为中和,要发生反应H++OH-=H2O,中和后溶液的pH,有以下三种情况。
七、强酸溶液与强碱溶液的混合显中性的计算
V酸∶V碱=10[(pH酸+pH碱)-14]∶1
若有弱酸或弱碱,则应先按强的算,再考虑弱的。
例7 在室温下等体积的酸和碱的溶液,混合后pH一定等于7的是()
A.pH=3的硝酸和pH=11的Ba(OH)2溶液
B.pH=3的盐酸和pH=11的氨水
C.pH=3的硫酸和pH=11的KOH
D.pH=3的醋酸和pH=11的KOH溶液
(作者单位:陕西省富平县美原中学)
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