第三讲 有关pH 的计算方法根据pH =-lgc(H +),因此计算溶液的pH 的实质是计算溶液中H +的浓度。
一、单一溶液pH 的计算1.强酸溶液的pH 计算方法是:根据酸的浓度先求出强酸溶液中的c(H +),然后对其取负对数,就可求得pH 。
2.强碱溶液的pH 计算方法是:根据碱的浓度先求出强碱溶液中的c(OH -),然后利用该温度下的Kw 求出c(H +),然后求pH 。
3.其它溶液的pH 计算方法是:想办法求出溶液中的c(H +)然后取负对数二、稀释型(指单一溶质加水稀释或相当于水的稀释作用)实质:稀释前后酸或碱的物质的量不变。
一般计算公式:C 1V 1=C 2V 2,据此求出稀释后酸或碱的物质的量的浓度。
特殊结论:⒈若为酸:强酸,PH =a,稀释10n 倍,PH =a+n ;若为弱酸,PH =a,稀释10n 倍,a < PH <a+n ;若酸的溶液无限稀释,则无论酸的强弱,PH 一律接近于7⒉若为碱:强碱,PH =a,稀释10n 倍, PH =a -n ;弱碱,PH =a,稀释10n 倍, a -n. < PH <a ;若碱的溶液无限稀释,则无论碱的强弱,PH 一律接近于7。
三、混合型(多种溶液混合)(1)强酸混合后溶液的pH 求算的方法是:先求出混合后的c(H+)混,即:()()()121212c H V c H V c H V V ++++混+=,再根据公式pH=-lgc(H +)求pH 。
(2)强碱混合后溶液的pH 求算的方法是:先求出混合后的c(OH -)混即:()()()121212c OH V c OH V c OH V V ---+混+=,再通过KW求出c(H +),最后求pH 。
(3)强酸和强碱溶液混合这里的混合,实为中和,要发生反应:H ++OH -=H 2O,中和后溶液的pH 有三种情况:①若恰好中和,pH =7②若酸有剩,根据中和后剩余的c(H +),即()()121212c H V c OH V c(H )V V +-+=+(过)-,再求pH 。
③若碱有剩,根据中和后剩余的c(OH -),即()()1212()12c OH V c H V c(OH )V V -+-=+过-,然后通过KW求出c(H +),最后求pH 。
【课后练习】1. 下列各种溶液中,可能大量共存的离子组是( )A. pH=0的溶液中:Fe 2+、NO 3-、SO 42-、I -B. 由水电离出的c(OH-)=1×10-13mol·L-1的溶液中:Na+、[Al(OH)4]-、S2-、CO32-C. 含有大量Fe3+的溶液中:Na+、I-、K+、NO3-D. c(H+)=10-14mol·L-1的溶液中:Mg2+、NO3-、Fe2+、ClO-2. 室温时,下列混合溶液的pH一定小于7的是()A.pH = 3的盐酸和pH = 11的氨水等体积混合B.pH = 3的盐酸和pH = 11的氢氧化钡溶液等体积混合C.pH = 3的醋酸和pH = 11的氢氧化钡溶液等体积混合D.pH = 3的硫酸和pH = 11的氨水等体积混合3. 下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是()A.相同浓度的两溶液中c(H+)相同 B.100ml0.1 mol/L的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠C.pH=3的两溶液稀释100倍,pH都为5 D.两溶液中分别加入少量对应的钠盐,c(H+)均明显减小4.下列各选项中所述的两个量,前者一定大于后者的是()A.1 L 0.3 mol·L-1 CH3COOH溶液和3 L 0.2 mol·L-1 CH3COOH溶液中的H+数B.纯水在25℃和80℃时的pHC.在NH3+NO→N2+H2O反应中,被氧化和被还原的N原子数D.相同条件下,H2分别与F2、Cl2反应的反应速率5.已知某温度下,四种一元弱酸的电离平衡常数为:K a(HCN)=6.2×10-10mol/L、K a(HF)=6.8×10-4mol/L、K a(CH3COOH)=1.8×10-5mol/L、K a(HNO2)=6.4×10-6mol/L。
物质的量浓度都为0.1 mol/L的下列溶液中,pH最小的是A.HCN B.CH3COOH C.HF D.HNO26.在已达到电离平衡的0.1mol/L的醋酸溶液中,欲使平衡向电离的方向移动,同时使溶液的pH 降低,应采取的措施是A.加少量盐酸 B.加热 C.加少量醋酸钠晶体 D.加少量水7.下列各选项中所述的两个量,前者一定大于后者的是A.pH=10的NaOH和Na2CO3溶液中,水的电离程度B.物质的量浓度相等的(NH4)2SO4溶液与(NH4)2CO3溶液中NH4+的物质的量浓度C.将pH=3的盐酸和醋酸分别稀释成pH=5的溶液,所加水的量D.相同温度下,10mL0.1mol/L的醋酸与100mL0.01mol/L的醋酸中的H+物质的量8.醋酸溶液中存在电离平衡CH3++CH3COO-,下列叙述中不正确的是A.醋酸溶液中离子浓度的关系满足:c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)B.0.10mol/L的CH3COOH溶液中加水稀释,溶液中c(OH-)减小C.CH3COOH溶液中加少量的CH3COONa固体,平衡逆向移动D.常温下pH=2的CH3COOH与pH=12的NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH<79.18℃时,H2A(酸):K1=4.3×10-7,K2=2.1×10-12。
H2B(酸):K1=1.0×10-7,K2=6.3×10-13,在浓度相同的两种溶液中,用“>”、“<”或“=”填空。
(1)H+的浓度:H2A________H2B;(2)酸根离子的浓度:c (A2-)________c (B2-);(3)酸分子的浓度:c (H2A)________c (H2B);(4)溶液的导电能力:H2A________H2B。
10. (1)向Na2CO3的浓溶液中逐滴加入稀盐酸,直到不再生成CO2气体为止,则在此过程中,溶液的[HCO3-]变化趋势可能是:①逐渐减小;②逐渐增大;③先逐渐增大,而后减小;④先逐渐减小,而后增大。
4种趋势中可能的是__________。
(2)pH相同的HCl溶液,H2SO4溶液、CH3COOH溶液各100 mL。
①3种溶液中,物质的量浓度最大的是_________。
②分别用0.1 mol/L的NaOH溶液中和,其中消耗NaOH溶液最多的是_________。
③反应开始时,反应速率最快的是_________。
A.HClB.H2SO4C.CH3COOHD.一样快(3)某温度下,纯水中的[H+]=2.0×10-7 mol·L-1,则此时[OH-]=_______。
11温度 / ℃25 t1t2水的离子积常数1×10-14α1×10-12(1)若25<t1<t2,则α________1×10-14(填“>”“<”或“=”),作出此判断的理由是____________。
(2)25℃下,某Na2SO4溶液中c(SO42-)=5×10-4 mol·L-1,取该溶液1 mL,加水稀释至10 mL,则稀释后溶液中c (Na+)∶c (OH-)=________(3)t2℃下,将pH=11的苛性钠溶液V1 L与pH=1的稀硫酸V2 L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH=2,则V1∶V2=____________。
此溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序是____________________。
12.用中和滴定法测定烧碱的纯度,若烧碱中不含有与酸反应的杂质,试根据实验回答:(1)准确称取4.1g烧碱样品,所用主要仪器是。
(2)将样品配成250mL待测液,需要的仪器有。
(3)取10.00mL待测液,用量取,放入锥形瓶,并滴加两滴酚酞。
(4)用0.2010mol·L-1标准盐酸滴定待测烧碱溶液,滴定时手旋转式滴定管的玻璃活塞,手不停地摇动锥形瓶,两眼注视,直到滴定终点。
(5)根据下列数据,计算待测烧碱溶液的浓度:。
滴定次数待测液体积(mL)标准盐酸体积(mL)滴定前读数(mL)滴定后读数(mL)第一次10.00 0.50 20.40第二次10.00 4.00 24.10(6)下列操作(其它操作均正确),对烧碱溶液浓度有什么影响?(填偏高、偏低或无影响)A.未用标准盐酸标准液润洗酸式滴定管()B.滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失()C.滴定前仰视刻度,滴定后俯视刻度()D.锥形瓶内用蒸馏水洗涤后,再用待测氢氧化钠润洗 2-3次,将润洗液倒掉,再装NaOH溶液()E.滴定过程中摇动锥形瓶,不慎将瓶内的溶液溅出一部分。
()13.【2015海南化学】氨是合成硝酸、铵盐和氮肥的基本原料,回答下列问题:(1)氨的水溶液显弱碱性,其原因为(用离子方程式表示),0.1 mol·L-1的氨水中加入少量的NH4Cl固体,溶液的PH (填“升高”或“降低”);若加入少量的明矾,溶液中的NH4+的浓度(填“增大”或“减小”)。
(2)硝酸铵加热分解可得到N2O和H2O,250℃时,硝酸铵在密闭容器中分解达到平衡,该分解反应的化学方程式为,平衡常数表达式为;若有1mol硝酸铵完全分解,转移的电子数为mol。
(3)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示,若生成1molN2,其△H= kJ·mol-1。
14.(自编题)假设在室温时醋酸的电离平衡常数K=4.0×10-4,求(1)室温下1mol/L醋酸溶液中醋酸根和OH-的物质的量浓度(2)中和1L该浓度醋酸达到PH=7时所用氢氧化钠的量。