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发表于 2008-10-11 10:25:00
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发篇有关PH计算文章,希望对楼上的有帮助
关于pH值的计算
1、列表分析
类别 条件 近似计算
强酸与强酸 pH值相差2或2以上,pHA<pHB
(等体积混合) pHA+0.3
强酸与强酸
(一元) 不等体积混合 [H+]混=(C1V1+C2V2)/V1+V2
强碱与强碱 pH值相差2或2以上,pHA<pHB
(等体积混合) pHB-0.3
强碱与强碱 不等体积混合 [OH-]混=(C1V1+C2V2)/V1+V2
强酸与强碱 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
2、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)pH=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+离子浓度(1×10-7mol/L)时,水电离出的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 mol/L, 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后溶液的pH值。
(1)pH=12和pH=10的强碱溶液等体积混合后溶液的pH值。
(2)pH=5和pH=3的强酸溶液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,所以应先确定[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Kw,先确定溶液中[OH-]为5.05×10-3mol/L,再求[H+]和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的强酸和强碱混合,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与0.05mol Ba(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 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 得:2V1=9V2 即V1/V2=9/2
例4、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_ pH酸+pH碱=15__。
[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 w=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
例5、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的氨水溶液中的[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。
练习:
1、 用0.1mol.L-1 NaOH溶液滴定0.lmol.L-1盐酸,如达到滴定的终点时不慎多加了1滴
NaOH溶液(1滴溶液的体积约为0.05mL).继续加水至50mL,所得溶液的pH是( )
A、4 B、7.2 C、10 D、11.3
2、常温下,某溶液中水电离出的H+离子浓度为1×10-11mol/L时,则该溶液的pH值可能是( )
A、3 B、7 C、8 D、11
3、将pH=1的盐酸平均分成2份,1份加适量水,另1份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液后,pH都升高了1,则加入的水与NaOH溶液的体积比为( )
A、9 B、10 C、11 D、12
4、与 [H+]•[OH-]=Kw相似, FeS溶液中[Fe2+]•[S2-]=Ksp。常温下Ksp=6.25×10-16。求:①饱和FeS溶液的物质的量浓度?
②又知H2S饱和溶液中存在以下量的关系:[H+]2•[S2-]=Ka=1.0×10-15。现将适量FeS投入饱和H2S溶液中,欲使溶液里的[Fe2+]达到1.0×10-5 mol/L,应调节溶液的pH值为多少?(精确到小数点后一位)。
答案:1、C 2、A、D 3、C 4、① 2.5×10-8 mol/L,② 2.5 |
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