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  pp800331 2017-10-03 22:01:33

  PH計(jì)算問題是近幾年高考的熱點(diǎn)問題，為幫助同學(xué)們?nèi)娴恼莆者@方面的問題，現(xiàn)對(duì)此進(jìn)行歸納。溶液PH計(jì)算的整體思路是：根據(jù)PH的定義PH=－lgc(H+)，溶液PH計(jì)算的核心是確定溶液中的c(H+)相對(duì)大小。                  一、單一溶液的PH的計(jì)算                  若該溶液是酸性溶液，必先確定c(H+)，再進(jìn)行PH的計(jì)算。若該溶液是堿性溶液，必先確定c(OH-)，可根據(jù)c(H+)·c(OH-)=Kw換算成c(H+)，再求PH，或引用PH定義，由c(OH-)直接求POH，再根據(jù)PH+POH=PKw，換算出PH。                  例1、求室溫下1.0×10-3mol/L的Ba(OH)2溶液的PH。                  解析：由題意c(OH-)=2.0×10-3mol/L，c(H+)·c(OH-)=Kw，c(H+)= Kw/                   c(OH-)=5.0×10-12mol/L，PH=－lgc(H+)=－lg5.0×10-12=11.3。                  或由題意c(OH-)=2.0×10-3mol/L，POH=－lgc(OH-)=－lg2.0×10-3=2.7，PH+POH=PKw，PH+2.7=14，PH=11.3。                  二、溶液稀釋后的PH的計(jì)算                  1、強(qiáng)酸或強(qiáng)堿的稀釋                  在稀釋強(qiáng)酸或強(qiáng)堿時(shí)，當(dāng)它們的濃度大于10-5mol/L時(shí)，不考慮水的電離；當(dāng)它們的濃度小于10-5mol/L時(shí)，應(yīng)考慮水的電離。                  如PH=6的鹽酸，稀釋100倍，稀釋后PH≈7（不能大于7）；PH=8的氫氧化鈉溶液，稀釋100倍，稀釋后PH≈7（不能小于7）；PH=3的鹽酸，稀釋100倍，稀釋后PH=5；PH=10的氫氧化鈉溶液，稀釋100倍，稀釋后PH=8。                  例2、室溫時(shí)將PH=5的硫酸溶液稀釋1000倍后，則c(H+):c(SO42-)是（   ）                  A. 2:1           B. 21:1          C. 20:1          D. 22:1                  解析：PH=5時(shí)，c(H+)酸=1×10-5mol/L，c(SO42-)=5×10-6mol/L，稀釋1000倍后，由硫酸電離出的c(H+)酸=1×10-8mol/L，c(SO42-)=5×10-9mol/L，考慮水的電離受硫酸的YZ，設(shè)水電離出的c(H+)為xmol/L，故水電離出的c(OH-)也為xmol/L，根據(jù)水的離子積在室溫時(shí)為一常量，得方程(x+10-8)·x=10-14，解得x=9.5×10-8，故c(H+):c(SO42-)=[c(H+)酸+c(H+)水]:                   c(SO42-)=10.5×10-8 mol/L: 5×10-9mol/L=21:1，故應(yīng)選B。                  2、弱酸或弱堿的稀釋                  在稀釋弱酸或弱堿過程中有濃度的變化，又有電離平衡的移動(dòng)，不能求得具體數(shù)值，只能確定其PH范圍。                  如PH=3的醋酸溶液，稀釋100倍，稀釋后3＜PH＜5；PH=10的氨水，稀釋100倍，稀釋后8＜PH＜10；PH=3的酸溶液，稀釋100倍，稀釋后3＜PH≤5；PH=10的堿溶液，稀釋100倍，稀釋后8≤PH＜10。                  例3、PH=11的氨水溶液和氫氧化鈉溶液，用蒸餾水稀釋100倍，二者的PH的關(guān)系是（    ）                  A．氨水的PH大于氫氧化鈉的PH                  B．氨水的PH小于氫氧化鈉的PH                  C．都比原來小                  D．氨水比原來的大，氫氧化鈉比原來的小                  解析：氨水為弱堿，氫氧化鈉為強(qiáng)堿，稀釋100倍之后，氨水的9＜PH＜11，而氫氧化鈉溶液的PH=9。故選A、C。                  三、溶液混合后的PH的計(jì)算                  兩種溶液混合后，首先應(yīng)考慮是否發(fā)生化學(xué)變化，其次考慮溶液總體積變化，一般來說溶液的體積沒有加和性，但稀溶液混合時(shí)，常不考慮混合后溶液的體積的變化，而取其體積之和（除非有特殊說明）。                  1、兩強(qiáng)酸混合后的PH的計(jì)算                  先求混合后的c(H+)混，再直接求PH。即：c(H+)混=[ c(H+)1×V1+ c(H+)2×V2]/（V1+ V2）。                  例4、PH=4的鹽酸和PH=2的鹽酸等體積混合后，溶液的PHZ接近于（ ）                  A．2.0            B. 2.3           C. 3.5          D. 3.7                  解析：由題意PH=4的鹽酸，c(H+)1=1.0×10-4mol/L；PH=2的鹽酸，c(H+)2=1.0×10-2mol/L。c(H+)混=（1.0×10-4mol/L×V                   +1.0×10-2mol/L×V）/2V=5.0×10-3mol/L，PH= 2.3。故應(yīng)選B。                  2、兩強(qiáng)堿混合后的PH的計(jì)算                  先求混合后的c(OH-)混，再間接求PH。即：c(OH-)混=[ c(OH-)1×V1+ c(OH-)2×V2]/（V1+                   V2）。                  知識(shí)拓展——0.3規(guī)則（近似規(guī)則）                  若兩種強(qiáng)酸溶液或兩種強(qiáng)堿溶液等體積混合，且其PH相差2個(gè)或2 個(gè)以上時(shí)，混合液的PH有如下近似規(guī)律：                  兩強(qiáng)酸等體積混合時(shí)，混合液的PH=PH小+0.3；                  兩強(qiáng)堿等體積混合時(shí)，混合液的PH=PH大－0.3。                  如上述例4若用0.3規(guī)則，就很方便，混合液的PH= PH小+0.3=2+0.3= 2.3。                  3、強(qiáng)酸與強(qiáng)堿溶液混合后的PH的計(jì)算                  根據(jù)n(H+)與n(OH-)的相對(duì)大小先判斷酸、堿的過量情況。                  ⑴強(qiáng)酸與強(qiáng)堿恰好完全反應(yīng)，溶液呈中性，PH=7。                  ⑵若酸過量，溶液呈酸性，n(H+)＞n(OH-)，c(H+)混=[ n(H+)－n(OH-)]/V總。                  ⑶若堿過量，溶液呈堿性，n(OH-)＞n(H+)，c(OH-)混=[ n(OH-)－n(H+)]/V總，再求出c(H+)混。                  例5、60ml0.5mol/LNaOH溶液和40ml0.4mol/L硫酸混合后，溶液的PHZ接近于（   ）                  A. 0.5             B. 1.7           C. 2            D. 13.2                  解析：由題意知，酸堿中和反應(yīng)后，酸過量，c(H+)混=[                   n(H+)－n(OH-)]/V總=（0.032mol－0.03mol）/0.1L=0.02mol/L，PH=1.7，故應(yīng)選B。                  ⑷若未標(biāo)明酸堿的強(qiáng)弱，混合后溶液PH不定，應(yīng)分析討論。                  ①若強(qiáng)酸（PH1）和強(qiáng)堿（PH2）等體積混合，PH1+ PH2=14，則溶液呈中性，PH=7；PH1+                   PH2＞14，則溶液呈堿性，PH＞7；PH1+ PH2＜14，則溶液呈酸性，PH＜7。                  ②若酸（PH1）和堿（PH2）等體積混合，PH1+                   PH2=14，若為強(qiáng)酸與強(qiáng)堿，則恰好反應(yīng)，PH=7；若為弱酸與強(qiáng)堿，則酸有剩余，PH＜7；若為強(qiáng)酸與弱堿，則堿有剩余，PH＞7。                  例6、在室溫下等體積的酸和堿的溶液，混合后PH一定小于7的是（   ）                  A．PH=3的硝酸和PH=11的氫氧化鈉溶液                  B．PH=3的鹽酸和PH=11的氨水                  C．PH=3的硫酸和PH=11的氫氧化鈉溶液                  D．PH=3的醋酸和PH=11的氫氧化鈉溶液                  解析：A、C兩選項(xiàng)為強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的混合，且PH1+ PH2=14，則溶液呈中性，PH=7。B選項(xiàng)為強(qiáng)酸與弱堿的混合，且PH1+                   PH2=14，則溶液呈堿性，PH＞7。D選項(xiàng)為弱酸與強(qiáng)堿的混合，且PH1+ PH2=14，則溶液呈酸性，PH＜7。故應(yīng)選D。                  注意：在相關(guān)計(jì)算過程中，應(yīng)遵守“酸按酸，堿按堿，同強(qiáng)混合在之間，異強(qiáng)混合看過量”。

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