1．強(qiáng)堿溶液的pH計(jì)算

例7 �、俪�溫下，求0.1mol/L氫氧化鈉溶液的pH。

②常溫下，求0.05 mol/L氫氧化鋇溶液的pH。

口算回答。

解答：因?yàn)棰佟ⅱ谥袣溲醺�離子濃度相等，且[OH-]=0.1mol/L，所以[H+]=10-13mol/L。

pH=13

2．弱堿溶液的pH

例8 　已知常溫下，0.1mol/L氨水的電離度為1.33％。求pH。

動(dòng)筆計(jì)算。

解答：因?yàn)閇OH-]=1.33×10-3mol/L

所以[H+]=7.52×10-12mol/L

pH=11.12

或：因?yàn)閇OH-]=1.33×10-3mol/L

所以pOH=-lg[OH-]=2.876

pH=14pOH=11.12

3．稀釋堿溶液

例9　 ①常溫下，將0.1mol/L的氫氧化鈉稀釋成原體積的10倍，求pH？

②常溫下，將0.1mol/L的氨水稀釋成原體積的10倍，求pH與①中結(jié)果的大小關(guān)系。

解答：①pH=12

②PH＞12

【設(shè)問】通過上述練習(xí)，試總結(jié)求堿性溶液pH的方法。

回答：先求[OH-]的濃度，再求溶液的pH。

【設(shè)問】為什么先求[OH-] 的濃度？通過計(jì)算可知上例①中[H+]=10-13mol/L。若按氫離子濃度計(jì)算，則稀釋后溶液中[H+]=10-14mol/L， pH為14。這個(gè)結(jié)果顯然不對(duì)，為什么？

兩兩討論。

因?yàn)闅潆x子是水電離產(chǎn)生的。

【講解】上述計(jì)算成立的前提是稀釋過程中氫離子的物質(zhì)的量保持不變。在堿性溶液中氫離子是水電離產(chǎn)生的，水是弱電解質(zhì)，當(dāng)溶液中[OH-] 變化時(shí)，[OH-] 對(duì)水的電離平衡影響的程度也在變化。其結(jié)果是溶液中水電離的氫離子的物質(zhì)的量發(fā)生改變，因此計(jì)算結(jié)果是錯(cuò)誤的。

4．強(qiáng)堿溶液混合

例10 　若混合過程中體積變化忽略不計(jì)：

①0.1mol/L的氫氧化鈉溶液與0.05mol/L的氫氧化鋇溶液混合，求pH。

②pH=13的氫氧化鈉與pH=10的氫氧化鈉溶液混合，求pH。

解答：①pH=13

②pH=12.7

【思考】請(qǐng)總結(jié)出在酸性或堿性溶液中求pH的順序。

小結(jié)：在酸性溶液中先求氫離子濃度再求pH，堿性溶液中先求氫氧根離子濃度，再求pH。

【小結(jié)】求 pH，一定要先求顯性離子的濃度，再利用數(shù)學(xué)工具求pH。

例11　 ①99 mL0.5 mol/L硫酸與101

mL1 mol/L氫氧化鈉溶液混合，求混合后的pH。

動(dòng)筆計(jì)算。

解答：①已知 n（H+）=0.099 mol

n（OH-）=0.101 mol/L

因?yàn)镠++OH-=H2O經(jīng)判斷為堿過量，且過量的OH- 的物質(zhì)的量為0.002mol。

=0.01 mol/L

pH=12

②把pH=3的鹽酸和pH=9的氫氧化鈉溶液混合成中性溶液，求酸和堿的體積比。

解答：②已知[H+]=10-3mol/L，

[OH-]=10-5 mol/L，若反應(yīng)后溶液呈中性，則有酸提供的氫離子的物質(zhì)的量等于堿提供的氫氧根離子的物質(zhì)的量。有

10-3?V酸=10-5?V堿

V酸∶V堿=1∶100

【設(shè)問】①請(qǐng)總結(jié)出強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)后求pH的程序，并總結(jié)出解題過程的注意事項(xiàng)。

討論：先判斷酸堿反應(yīng)進(jìn)行的程度，再求過量的顯性離子的濃度，最后再求pH。解題過程中應(yīng)注意多元強(qiáng)酸和多元強(qiáng)堿物質(zhì)的量濃度與相應(yīng)離子濃度的換算。

【過渡】強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的反應(yīng)進(jìn)行程度很容易判斷。如果題目中沒有明確指出酸堿的強(qiáng)弱，又如何處理呢？

例12 　常溫下，將pH=3的鹽酸與pH=11的一元堿等體積混合，求混合后的pH。

解答：已知酸溶液中[H+]=10-3mol/L，堿溶液中[OH-]=10-3mol/L。如果堿是強(qiáng)堿，則反應(yīng)后溶液為中性，pH=7；如果堿是弱堿，則堿中已電離出的氫氧根恰好能中和酸中的所有氫離子。這樣反應(yīng)后堿過量，pH＞7。綜合起來應(yīng)是pH≥7。

方法2：若堿是弱堿，則c堿=[OH-]/a＞10-3mol/L，c酸=10-3mol /L，所以堿過量，pH＞7。

【設(shè)問】上述題目是堿的強(qiáng)弱未知，如果改成酸的強(qiáng)弱未知的話，相應(yīng)的試題應(yīng)如何出呢？你能否舉出一例？

舉例：例如室溫下將pH=3的酸與pH=11的氫氧化鈉等體積混合，求混合后的PH？（答案為pH≤7）。

【過渡】若酸堿的強(qiáng)或弱都未知呢？

例13　 pH=3的酸與 pH=11的堿等體積混合，求混合后的pH。

解答：無(wú)法判斷是大于7、小于7還是等于7。

【總結(jié)】對(duì)于酸堿中和反應(yīng)，在進(jìn)行pH的計(jì)算時(shí)需解決的是求顯性離子的濃度問題。同樣這種方法也適用于其它酸堿體系的pH的計(jì)算。

練習(xí)1　 amL濃度為 c mol/L的AgNO3溶液中，加入一定量pH=1的鹽酸時(shí)，恰好將Ag+完全沉淀，此時(shí)得到pH=2的溶液100mL。則c值應(yīng)該接近何值（反應(yīng)前后體積的變化忽略不計(jì)）？

答案：0.011。

精選題

1．pH=3 的醋酸溶液用水稀釋，體積變?yōu)樵�體積的2倍，這時(shí)溶液的pH接近于　 [　　　 ]

A．1.5　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B．3.1

C．3.5　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D．2.7

2．15 mL 0.1mol/L HCl和5mL0.1mol/L Ba（OH）2溶液相混合并稀釋至500mL，所得溶液的pH為　　 [　　　 ]

A．2．4　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B．3

C．11　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D．12

3．定溫時(shí)將pH=2的鹽酸和醋酸分別稀釋到pH=3時(shí)，所稀釋時(shí)用水的體積前者與后者的關(guān)系是　　　 [　　　 ]

A．大于　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B．小于

C．等于　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D．不能確定

4．在相同的條件下，濃度均為 0.1mol/L的氨水和氫氧化鈉溶液，前者的pH與后者的pH相比較，結(jié)論正確的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [　　　 ]

A．大于　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B．小于

C．等于　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D．不能確定

5．已知常溫下有pH=2的一元弱酸HA溶液，其電離度為5％；又

種溶液等體積混合，所得溶液中離子濃度大小關(guān)系正確的是　　　　　　　　　 [　　　 ]

A．[OH-]＞[H+]＞[B+]＞[A-]　　　　　　　 B．[A-]＞[B+]＞[H+]＞[OH-]

C．[B+]＞[A-]＞[OH-]＞[H+]　　　　　　　 D．[B+]＞[A-]＞[OH-]＞[H+]

6．室溫時(shí)，pH=a的氫氧化鈉溶液與pH=b的醋酸溶液等體積混合，恰好完全反應(yīng)，則該醋酸的電離度可表示為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [　　　 ]

A．（1016-a-b）％　　　　　　　　　　　　　　　 B．（10a+b-14）％

C．（10a+b-16）％　　　　　　　　　　　　　　　 D．（1014-a-b）％

7．在室溫下，酸和堿的溶液等體積混合后，pH一定大于7的是　　 [　　　 ]

A．pH=3的鹽酸與　 pH=11的氫氧化鋇溶液

B．pH=3的醋酸（電離度約為1％）和pH=12的氫氧化鈉溶液

C．pH=3的硝酸與pH=11的氨水（電離度約為1％）

D．pH=3的硫酸與pH=12的氫氧化鉀溶液

8．常溫下要使10mL0.5mol/L的硫酸溶液pH恰好變?yōu)?，可采用的方法是　　 [　　　 ]

A．加水稀釋至1000 L

B．加入10mL0.1mol/L的氨水

C．加入100mL0.005 mol/L的氫氧化鋇

D．加入10mL0.05 mol/L氫氧化鈉溶液

9．25℃時(shí)，向VmLpH=a的鹽酸中滴加pH=b的氫氧化鈉溶液10VmL時(shí)，溶液中恰好有[Cl-]=[Na+] ，此時(shí)（a+b）的值為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [　　　 ]

A．13　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B．15

C．14　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D．不能確定

10．若200mL[H+]=10-3mol/L的某一元酸與100mL[OH-]=10-3mol/L的某一元堿溶液相混合后，溶液呈堿性，所用的酸和堿應(yīng)是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [　　　 ]

A．等濃度的弱酸和強(qiáng)堿　　　　　　　　　 B．稀的弱酸和濃的強(qiáng)堿

C．稀的強(qiáng)酸和稀的強(qiáng)堿　　　　　　　　　 D．稀的強(qiáng)酸和濃的弱堿

11．已知NaHSO4在水中的電離方程式為：

NaHSO4晶體，保持溫度不變，測(cè)得溶液的pH為2。對(duì)于該溶液，下列說法不正確的是　　　 [　　　 ]

A．該溫度高于25℃

B．水電離出的[H+]=10-10 mol/L

D．該溫度下加入等體積pH=12的氫氧化鈉溶液可使反應(yīng)后的溶液恰好呈中性

12．簡(jiǎn)述80℃時(shí)純水的pH小于7的原因。

13．25℃時(shí)，有pH=x的鹽酸和pH=y 的氫氧化鈉溶液（x≤6，y≥8），取aL該鹽酸與該氫氧化鈉溶液中和，消耗bL的氫氧化鈉溶液，問：

①若x+y=14，則a/b=____（填數(shù)據(jù)）；

②若x+y=13，則a/b=____（填數(shù)據(jù)）；

③若x+y＞14，則a/b=____（填表達(dá)式）；

④該鹽酸與該氫氧化鈉溶液完全中和，兩溶液的pHx和y的關(guān)系式（填表達(dá)式）。

14．某工廠排放出的廢水，經(jīng)測(cè)定含有0.001mol/L的游離氯和0.008mol/L的[H+]�，F(xiàn)采用Na2SO3除去其中的游離氯，若要處理5L這種廢水，

①需加入0.5mol/L的Na2SO3溶液mL才能將Cl2除盡；

②處理后的廢水的pH為____。

15．白色粉末A由Na2S、Na2SO3、 Na2S2O3、Na2SO4、NaCl等物質(zhì)中的三種混合而成。取一定A樣品投入100mL2.2mol/L的鹽酸中，充分反應(yīng)后過濾，最終得到100mLpH為0的溶液。將溶液蒸干，只得到8.19g純凈物B。

①B的化學(xué)式為______；②請(qǐng)通過計(jì)算推斷A中是否含有NaCl。

答　 案

1．B　 2．B　 3．B　 4．B　 5．B　 6．A　 7．C、D　 8．C 9．A　 10．D　 11．D

12．因?yàn)樗�的離子積常數(shù)隨溫度的升高而增大。

13．①1　 ②0.1　 ③10（x+y-14）　 ④x+y=14+1ga/b（應(yīng)用酸的pH和堿的pH求出[H+]和[OH-] ，因?yàn)樗釅A中和，必然有氫離子的物質(zhì)的量等于氫氧根離子的物質(zhì)的量。用此列出等式，再用題中的條件就可求解）

14．①10mL　 ②pH=2　 15．①NaCl　 ②有