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1、溶液pH值的計算與規(guī)律的探討 溶液pH值問題涉及面廣,與生活實際關(guān)系密切,內(nèi)容多而繁雜,是高中階段學(xué)習(xí)的重點和難點,尤其是pH值計算更是考試的熱點。因此,探討pH值的計算方法和技巧,尋找解決問題的關(guān)鍵與規(guī)律,對于解決溶液pH問題具有重要意義。一、單一溶液的pH的計算若是酸性溶液,應(yīng)先確定c(H+),再進行pH的計算。若是堿性溶液,應(yīng)先確定c(OH-),再根據(jù)c(H+)·c(OH-)=Kw換算成c(H+),求pH二、溶液稀釋后的pH的計算1、強酸或強堿的稀釋在稀釋強酸或強堿時,當濃度大于10-5mol/L
2、時,不考慮水的電離如pH=6的鹽酸,稀釋100倍后,pH≈7(不能大于7);pH=8的NaOH溶液,稀釋100倍后,pH≈7(不能小于7);pH=3的鹽酸,稀釋100倍后,pH=5;pH=10的NaOH溶液,稀釋100后,pH=82、弱酸或弱堿的稀釋(1)強酸或強堿的稀釋在稀釋強酸或強堿時,當它們的濃度大于10-5mol/L時,不考慮水的電離;當它們的濃度小于10-5mol/L時,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
3、≈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。(2)弱酸或弱堿的稀釋在稀釋弱酸或弱堿過程中既有濃度的變化,又有電離平衡的移動,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。(3)總結(jié)pH=a的強酸與弱酸和pH=b的強堿與弱堿
4、溶液,稀釋10-n倍(相同倍數(shù)),溶液的PH及其變化情況如何如下表物質(zhì)pH稀釋后溶液的pH強酸apH=a+n弱酸aa<pH<a+n強堿bpH=b-n弱堿bb-n<pH<b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;(4)溶液稀釋后pH變化曲線pH分別相同的強酸與弱酸或強堿與弱堿溶液稀釋相同的倍數(shù)(10n),對應(yīng)溶液pH變化曲線如下圖所示?,F(xiàn)以pH=2的酸和pH=12的堿為例予以展示:橫坐標表示加入水的體積;縱坐標表示溶液的pH如圖可知,p
5、H分別相同的強酸與弱酸或強堿與弱堿溶液稀釋相同的倍數(shù),弱酸溶液中c(H+)減小的程度比強酸溶液減小的程度要小,弱酸溶液pH增大的程度要比強酸溶液pH增大的程度要??;弱堿溶液c(OH-)減小的程度比強堿溶液減小的程度要小,弱堿溶液pH減小的程度就要比強堿溶液pH減小的程度小。(5)兩種溶液混合后體積的關(guān)系室溫下強酸和強堿兩種溶液混合,若混合后溶液顯中性,則根據(jù)酸堿反應(yīng)的原理c(H+)=c(OH-)計算溶液的體積比。由c酸v酸=c堿v堿得出10-pH酸v酸=10pH堿-14v堿由此得出酸和堿的體積比:v酸:v
6、堿=10pH酸+pH堿-14對任意溫度下強酸和強堿反應(yīng),其pH之和(pH酸+pH堿)與體積比的關(guān)系如下表物質(zhì)pHV酸:V堿pH酸+pH堿<-lgKw10pH酸+pH堿+lgKω<1pH酸+pH堿-lgKw10pH酸+pH堿+lgKω=1pH酸+pH堿>-lgKw10pH酸+pH堿+lgKω>1例1、pH=11的氨水溶液和NaOH溶液,用蒸餾水稀釋100倍,二者的pH的關(guān)系是(AC)A.氨水的pH大于NaOH的pHB.氨水的pH小于NaOH的pHC.都比原來小D.氨水比原來的大,NaOH比原來的小解析:氨水
7、為弱堿,NaOH為強堿,稀釋100倍之后,氨水的9<pH<11,而NaOH溶液的pH=9三、溶液混合后的pH的計算1、兩強酸混合后的pH的計算先求混合后的c(H+)混,再直接求PH。即:c(H+)混=[c(H+)1×V1+c(H+)2×V2]/(V1+V2)例2、pH=4的鹽酸和pH=2的鹽酸等體積混合后,溶液的PH最接近于()A.2.0B.2.3C.3.5D.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/Lc(H+)混=
8、(1.0×10-4mol/L×V+1.0×10-2mol/L×V)/2V=5.0×10-3mol/L,PH=2.3。故選B2、兩強堿混合后的pH的計算先求混合后的c(OH-)混,再間接求PH即c(OH-)混=[c(OH-)1×V1+c(OH-)2×V2]/(V1+V2)知識拓展——(1)0.3規(guī)則(近似規(guī)則)若兩種強酸溶液或兩種強堿溶液等體積混合,且其pH相差2個或2個以上時,混合液的pH有如下近似規(guī)律:兩強酸等體積混合,pH