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PH计算公式

来源:二三娱乐
关于PH值的计算

一、应知应会:

1.pH=-lg[H+],pOH=-lg[OH-],pH+pOH=14 2. pH值的适用范围是溶液的[H+]小于或等于1mol/L。 3.2.[H+]是电解质已电离出的H+离子的物质的量浓度。 4.3. 类别 强酸与强酸 强酸与强酸(一元) 强碱与强碱 强碱与强碱 强酸与强碱 条件 近似计算 pH值相差2或2以上,pHA<pHB(等 pHA+0。3 体积混合) [H+]混=(C1V1+不等体积混合 C2V2)/V1+V2 pH值相差2或2以上,pHA<pHB(等 pHB-0。3 体积混合) [OH-]混=(C1V1+不等体积混合 C2V2)/V1+V2 pH酸+pH碱=14(等体积混合) pH=7 pH酸+pH碱>14(等体积混合) pH碱-0.3 pH酸+pH碱<14(等体积混合) pH酸+0。3 4.不同体积不同pH值溶液混合,若二者为强酸,则求出混合溶液的[H+],求pH值;若二者为强碱,则必须求出混合后溶液的[OH-]值再化为pH值.若一强酸

+-+-

与一强碱,则求出H离子或OH离子后,求得[H]化为pH值或求[OH]再化为pH值。 二、范例解析

[例1]稀释下列溶液时,pH值怎样变化?

(1)10mLpH=4的盐酸,稀释10倍到100mL时,pH=?

(2)pH=6的稀盐酸稀释至1000倍,pH=?

[分析](1)p=4,即[H+]=1×10-4mol/L,稀释10倍,即[H+]=1×10-5mol/L, 所以pH=5。

小结:强酸每稀释10倍,pH值增大1,强碱每稀释10倍,pH值减小1。

(2)当强酸、强碱溶液的H+离子浓度接近水电离出的H+离浓度(1×10-7 mol/L)时,水的H+离子浓度就不能忽略不计.所以pH=6的稀盐酸,稀 释1000倍时:[H+]=(1×10-6+999×10-7)/1000=1.009×10-7 pH=6.99

由此可知溶液接近中性而不会是pH=9。 [例2]求强酸间混合或强碱间混合溶后液的pH值。

(1)pH=12,pH=10的强酸溶液按等体积混合后溶液的pH值. (2)pH=5和pH=3的强酸溶液接等体积混合后溶液的pH值。 [分析](1)碱溶液的混合,溶液以OH-为主,所以应选确定[OH-] [OH-]=(1×10-2+1×10-4)/2=5。05×10-3(mol/L) 得:pOH=2。3,pH=14-2.3=11.7

也可根据水的离子积常数,在先确定出溶液中[OH-]为5。05×10-3mol /L后,再求[H+]pH值。

[H+]=kw/[OH-]=(1×10-14)/(5.05×10-3)=1。98×10-12(mol/L) ∴ PH=11.7

(2)强酸溶液的混合,溶液中[H+]是主要的.

[H+]=(1×10-5+1×10-3)/2=5.05×10-4(mol/L) ∴ pH=3。3

[例3]求强酸强碱间的不完全中和的pH值.

(1)0。1mol/L盐酸和0.06mol/LBa(OH)2溶液按等体积混合溶液的pH值等于多

少? (2)用pH=4和pH=11的强酸和弱碱混合,使pH=10,求两溶液的体积比? [分析](1)根据盐酸和Ba(OH)2间反应的物质的量之比可知:0。1molHCl可和0。05

molBa(OH)2完全中和.所以剩余0.01molBa(OH)2,即余下0.02molOH-

此时溶液中[OH-]=0.02/2=0。01(mol/L),pOH=2,pH=12。 或[H+]=Kw/[OH-]=1×10-14/0。01=1×10-2(mol/L) ∴ pH=12

(2)pH=4,[H+]=1×10-4mol/L,设其体积为V1.pH=11,[OH-]=1× 10-3mol/L,设其体积为V2。混合后pH=10,[OH-]=1×10-4mol/L, 可以预见碱多酸少符合题意,故可得下式: (V2×10-3-V1×10-4)/(V1+V2)=10-4 V2×10-3-V1×10-4=V1×10-4+V2×10-4 V1(2×10-4)=V2(10-3-10-4) V1(2×10-4)=V2(9×10-4) 得:2V1=9V2 即V1/V2=9/2

[例4]健康人血液的pH值为7.35~7。45,患某种疾病的人血液的pH值可暂降到5.9,问

此时血液中氢离子浓度为正常状态的多少倍?

[分析]:∵[H+]=10-pH ∴[H+]=10-7。35至[H+]=10-7。45 病人的pH值为5。9,则[H+]=10-5.9 求倍数关系:10-5。9÷10-7。35=101。45=28.2 10-5.9÷10-7。45=101。55=35。5

[答案]病人血液中氢离子浓度为正常状态下的28。2~35.5倍。

[例5]在25℃时,若10体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混合呈中性,则混合

之前,该强酸的pH值与强碱的pH值之间应满足的关系是______________ [分析]已知10[H+]酸=[OH-]碱 ①

因为在同一种溶液中[H+]与[OH-]的乘积等于水的离子积,25℃时,kw=1

×10-14,因此可将①式变换为:10[H+]酸=1×10-14/[H+]碱 [H+]酸[H+]碱=1×10-14/10=1×10-15(mol/L) 两边取负对数,得:pH酸+pH碱=15 答案:pH酸+pH碱=15

[例6]在室温下,pH=a的氨水与pH=b的盐酸等体积混合,恰好完全反应,则该氨水

的电离度可表示为( )

A.10(a+b-12)% B.10(a+b-14)% C.10(12-a-b)% D.10(14-a-b)% [分析]本题通过求氨水的电离度来考查弱电解质的电离,溶液的pH值以及强酸中和

弱碱的知识.

氨水的pH=a,根据pH+pOH=14,则此氨水的pOH=14-a,[OH-]=10-(14-a)

=10a-14mol/L

OH-的物质的量为10a-14Vmol,已知该氨水与pH=b的盐酸等体积完全反应。

+-b

pH=b,[H]=10mol/L

根据反应:NH3·H2O+HCl=NH4Cl+H2O

氨水和盐酸反应的物质的量相等。所以氨水的物质的量为10-bVmol。 该氨水的电离度为:

α=(已电离氨水的物质的量/氨水的总物质的量)×100% =(10a-14V/10-bV)×100%=10a+b-14×100%=10a+b-12% [答案]A

[例7]下列叙述中,正确的是:

A.中和10mL0.1mol/LCH3COOH与中和100mL0。01mol/LCH3COOH所需同种碱液的

量不同

B.等体积pH=3的酸溶液和pH=11的碱溶液混合后,溶液的pH为7 C.体积相等,pH相等的盐酸和H2SO4中H+的物质的量相等

D.pH=3的HCOOH溶液中的[H+]与pH=11的氨水溶液的[OH-]相等 E.Zn跟pH=4的盐酸溶液反应比跟pH=3的CH3COOH溶液反应剧烈 [分析]选项A,第一种n(CH3COOH)=0.01×0。1=0.001(mol),第二种n(CH3COOH)=

0.1×0。01=0.001(mol)。因此用同种碱液来中和时所用碱液的量必然相同。

因此A不正确。

选项B,题中所给的酸和碱未指明强、强。溶液的pH值不一定为7. 酸(pH=3) 碱(pH=11) 混合后溶液的pH值 强酸 强碱 =7 强酸 弱碱 >7 弱酸 强碱 <7 因此pH=7只是一种个别情况,该叙述不正确.

++

选项C,pH相等的两种强酸,所含[H]浓度相等.又因体积相等,所以H的 物质的量相等,所以C正确。

选项D,pH=3的HCOOH,[H+]=1×10-3mol/L,pH=11的NH3·H2O,[OH-] =1×10-3mol/L,所以D正确。 选项E,金属Zn与两种酸反应的实质是与酸中的H+反应,所以在其它条件相

同的情况下,反应速率大小决定于溶液中[H+]大小。由于pH=3的CH3COOH溶

液中[H+]大于PH=4的盐酸溶液中的[H+].所以Zn与醋酸反应比较剧烈.所

以E不正确.

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