ph值的计算(ph值的计算例题)

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PH值的计算

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告和的问题,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的行磨计算

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/袜带盯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-)混=[ 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?

c 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).

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化学中的ph值=1时怎么算它的浓度

PH的计算式为 PH=-lgcH+,

cH+是溶液中氢离子H+的浓度

PH=1=-lgcH+,

lgcH+=-1

cH+=10^-1=0.1molL-

这只是溶液毁或中氢纤汪伍离子H+的浓度,并不一定是溶质中H的浓度

比如0.1mol的HCl,cH+=0.1molL-

而0.1mol的H2SO4,cH+=0.1x2=0.2mol,PH=0.7

对陵清于弱酸如H2SO3等等,只有小部分电离,电离出H+

cH+cH2SO3

ph值的计算公式是什么?

ph计算公式是ph=-lg[H+]。咐铅ph是指酸碱度,酸碱度描述的是水溶液的酸碱性强弱程度,热力学标准状况时,pH=7的水溶液呈中性,pH7者显酸性,pH7者显碱性,ph范围在0到14之间,只适用于稀溶液,氢离子浓度或氢氧根离子浓度大于1molL的溶液的酸碱度直接用浓度表示。

pH值定义

pH值,亦称氢离子浓度指数、酸碱值,是溶液中氢离子活度的一种标度,也就是通常意义上溶液埋举酸碱程度的衡量标准,氢离子是氢原子失去一个电子形成的阳离子,带一个单位正电荷,某些情况下,也能形成带一个单位负电荷的阴离子,称为氢负离子(H-)。

在水分子的冲击作用下,酸会电离出氢离子,此时氢离子过量,溶液呈酸性,且氢离子越多,酸性弯简碧越强,同样,如果碱在水中电离出过量的氢氧根离子,那么溶液就是碱性的,且氢氧根离子越多,氢离子就越少,碱性就越强。

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