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ph值怎么计算

发布时间:2023-06-11 作者:admin 来源:文学

ph值怎么计算

ph值怎么计算

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2023年3月2日发(作者:铜牛灯)

关于PH值的计算

RevisedbyHanlinon10January2021

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.[H+]是电解质已电离出的H+离子的物质的量浓度。

4.

类别

强酸与强酸

强酸与强酸

(一元)

强碱与强碱

条件

pH值相差2或2以上,pH

A

<pH

B

(等

体积混合)

不等体积混合

pH值相差2或2以上,pH

A

<pH

B

(等

体积混合)

近似计算

pH

A

+0.3

[H+]

=(C

1

V

1

C

2

V

2

)/V

1

+V

2

pH

B

-0.3

[OH-]

=(C

1

V

1

C

2

V

2

)/V

1

+V

2

pH=7

pH

-0.3

pH

+0.3

强碱与强碱不等体积混合

pH

+pH

=14(等体积混合)

强酸与强碱pH

+pH

>14(等体积混合)

pH

+pH

<14(等体积混合)

5.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]=1×10mol/L,稀释10倍,即[H]=1×10mol/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

+-4+-5

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

+-6-7-7倍时:[H]=(1×10+999×10)/1000=1.009×10pH=

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+]=k

w

/[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

0.05molBa(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+]=K

w

/[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V

1

。pH=11,[OH-]=1×10-

3

mol/L,设其体积为V

2

。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:

(V

2

×10-3-V

1

×10-4)/(V

1

+V

2

)=10-4V

2

×10-3-V

1

×10-4=V

1

×10-4+

V

2

×10-4V

1

(2×10-4)=V

2

(10-3-10-4)V

1

(2×10-4)=V

2

(9×10-4)

得:2V

1

=9V

2

即V

1

/V

2

=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]

=[OH]

因为在同一种溶液中[H+]与[OH-]的乘积等于水的离子积,25℃时,k

w

1×10-14,因此可将①式变换为:10[H+]

=1×10-14/[H+]

[H]

[H]

=1×10++-14

+-

/10=1×10-15(mol/L)

两边取负对数,得:pH

+pH

=15

答案:pH

+pH

=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。

pH=b,[H+]=10-bmol/L

根据反应:NH

3

·H

2

O+HCl=NH

4

Cl+H

2

O

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/LCH

3

COOH与中和100mL0.01mol/LCH

3

COOH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H

2

SO

4

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CH

3

COOH溶液反应剧烈

[分析]选项A,第一种n(CH

3

COOH)=0.01×0.1=0.001(mol),第二种n(CH

3

COOH)

=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NH

3

·H

2

O,[OH-]

=1×10mol/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CH

3

COOH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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