第三章

微專題3

pH的計(jì)算專題闡釋1.單一溶液pH的計(jì)算(1)強(qiáng)酸溶液:強(qiáng)酸(HnA)溶液的物質(zhì)的量濃度為cmol·L-1,則有c(H+)=ncmol·L-1,pH=-lgc(H+)=-lgnc。(2)強(qiáng)堿溶液:常溫下,強(qiáng)堿溶液[B(OH)n]的物質(zhì)的量濃度為cmol·L-1,則例1(2024·安徽“皖南八?！甭?lián)考)某市氣象臺(tái)的實(shí)驗(yàn)人員收集了150mL酸雨,并分析了酸雨中的離子及其濃度,結(jié)果統(tǒng)計(jì)如下表:則這次酸雨的pH約是(lg2=0.3)(

)A.4.5 B.5.3C.5.6 D.4.7B2.兩種強(qiáng)酸(或強(qiáng)堿)混合后溶液pH的計(jì)算

名師點(diǎn)睛

強(qiáng)酸溶液與強(qiáng)酸溶液等體積混合,若pH差值≥2,則混合后pH=pH小+0.3。名師點(diǎn)睛

強(qiáng)堿溶液與強(qiáng)堿溶液等體積混合,若pH差值≥2,混合后的pH=pH大-0.3。例2常溫下,將pH=2的鹽酸與pH=5的H2SO4溶液等體積混合(忽略混合過程溶液體積變化),則混合溶液的pH等于(

)(提示:lg5=0.7)A.4.3 B.2.3C.2.7 D.3.7B解析

常溫下,pH=2的鹽酸中c(H+)=10-2

mol·L-1,pH=5的H2SO4溶液中c(H+)=10-5

mol·L-1;假設(shè)鹽酸和H2SO4溶液的體積均為V

L,則有混合溶液中n(H+)=10-2

mol·L-1×V

L+10-5

mol·L-1×V

L=(10-2+10-5)V

mol

≈10-2V

mol

,c(H+)==5×10-3

mol·L-1,故混合液的pH=-lg

5×10-3=3-lg

5=2.3。3.強(qiáng)酸與強(qiáng)堿混合后溶液pH的計(jì)算強(qiáng)酸與強(qiáng)堿混合,先考慮酸堿中和反應(yīng):例3(2024·北京第二中學(xué)檢測(cè))某溫度下,水的離子積常數(shù)KW=1×10-12。該溫度下,將pH=4的H2SO4溶液與pH=9的NaOH溶液混合并保持恒溫,欲使混合溶液的pH=7,則稀硫酸與NaOH溶液的體積比為(

)A.1∶10 B.9∶1C.1∶9 D.99∶21B解析

某溫度下,水的離子積常數(shù)KW=1×10-12,中性時(shí)溶液pH=6,而H2SO4溶液與NaOH溶液混合并保持恒溫,混合溶液的pH=7,則混合液呈堿性,NaOH溶液有剩余。設(shè)稀硫酸的體積為a,NaOH溶液的體積為b,兩者混合后溶液的pH=7,則10-3b-10-4a=10-5(a+b),解得a∶b=9∶1。思維建模

計(jì)算溶液pH的思維模型

專題精練1.(2024·山東濟(jì)寧兗州區(qū)檢測(cè))常溫下,下列有關(guān)電解質(zhì)溶液的敘述正確的是(

)A.等濃度等體積的強(qiáng)酸與強(qiáng)堿溶液混合后,溶液的pH=7B.pH=5的硫酸溶液加水稀釋到體積為原來的500倍,則稀釋后c()與c(H+)的比值為1∶2C.pH=10的Ba(OH)2溶液和pH=13的NaOH溶液等體積混合后溶液的pH=10.7(已知lg2=0.3)D.將10mLpH=a的鹽酸與100mLpH=b的Ba(OH)2溶液混合后恰好中和,則a+b=13D解析

等濃度、等體積的硫酸與氫氧化鈉溶液混合反應(yīng)后,硫酸剩余,溶液呈酸性,溶液的pH<7,A錯(cuò)誤;pH=5的硫酸溶液中c(H+)=1×10-5

mol·L-1,10,B錯(cuò)誤;pH=10的Ba(OH)2溶液和pH=13的NaOH溶液等體積混合后溶液的pH=13-0.3=12.7,C錯(cuò)誤;將10

mL

pH=a的鹽酸與100

mL

pH=b的Ba(OH)2溶液混合后恰好中和,則n(H+)=n(OH-),即10-a×10×10-3=10-14+b×100×10-3,則有a+b=13,D正確。2.(2024·廣東深圳聯(lián)盟校檢測(cè))某溫度時(shí),測(cè)得0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH為11,在此溫度下,將pH=12的強(qiáng)堿溶液與pH=1的強(qiáng)酸溶液混合,所得混合溶液的pH=11,則強(qiáng)堿溶液與強(qiáng)酸溶液的體積比為(

)A.1∶9 B.11∶9C.9∶1 D.9∶11B解析

由某溫度時(shí),0.01

mol·L-1NaOH溶液的pH為11可知,該溫度下水的離子積常數(shù)KW=1×10-13。設(shè)強(qiáng)堿溶液體積為x

mL、強(qiáng)酸溶液體積為y

mL,由pH=12的強(qiáng)堿溶液與pH=1的強(qiáng)酸溶液混合所得混合溶液的pH=11,混合液呈堿性,可得:=0.01,解得x∶y=11∶9。3.(2024·河南洛陽檢測(cè))常溫下,將0.2mol·L-1NaOH溶液與0.09mol·L-1H2SO4溶液等體積混合(忽略溶液體積變化)進(jìn)行反應(yīng),恢復(fù)室溫后溶液的pH為(

)A.2 B.5C.9 D.12D解析

由題意可知,兩溶液混合后NaOH溶液剩余,所得混合溶液呈堿性。設(shè)兩溶液的體積均為V

L,n(OH-)=0.2V

mol

,n(H+)=0.09V×2

mol

=0.18V

mol

,則混合溶液中c(OH-)=mol·L-1=0.01

mol·L-1,此時(shí)c(H+)=10-12

mol·L-1,故溶液的pH=12。4.(2024·遼寧名校協(xié)作體聯(lián)考)室溫時(shí),將xmLpH=a的NaOH稀溶液與ymLpH=b的稀硫酸充分反應(yīng)。下列關(guān)