第三章 第二节 微专题4 pH的计算-2022-2023学年高二新教材化学选择性必修1【步步高】学习笔记（人教版）京津辽粤浙渝鄂苏云晋皖黑吉桂贵甘赣豫新

微专题4　pH的计算 溶液pH计算的基本流程 1．(1)常温下，有0.01 mol·L－1的三种溶液： a．HCl　b．NaOH　c．NaHSO4 ①三种溶液中水电离的c(H＋)＝ 。 ②三种溶液的pH分别是：a. ，b. ，c． 。 (2)25 ℃某溶液由水电离出的c(H＋)＝1×10－12 mol·L－1，请探究该溶液的pH可能是 。 答案　(1)①1×10－12 mol·L－1　②2　12　2 (2)2或12 解析　(1)①相同浓度的氢离子和氢氧根离子对水的抑制程度相同，NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO，0.01 mol·L－1的NaHSO4溶液中c(H＋)＝0.01 mol·L－1，水电离的氢离子浓度等于溶液中的氢氧根离子浓度，c水(H＋)＝c(OH－)＝＝ mol·L－1＝1×10－12 mol·L－1。 ②a.pH＝－lg c(H＋)＝－lg 0.01＝2； b．0.01 mol·L－1的NaOH溶液中c(OH－)＝0.01 mol·L－1，c(H＋)＝＝ mol·L－1＝1×10－12 mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝－lg(1×10－12)＝12。 (2)25 ℃时，c水(H＋)＝1×10－12 mol·L－1<1×10－7 mol·L－1，说明水的电离受到抑制，可能为酸性溶液，也可能为碱性溶液。水电离出的c水(H＋)一定等于水电离出的c水(OH－)，均为1× 10－12 mol·L－1。若为酸性溶液，溶液中的c(OH－)全都由水电离，则c(H＋)＝＝ mol· L－1＝1×10－2 mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝2；若为碱性溶液，溶液中的c(H＋)全由水电离，c(H＋)＝1×10－12 mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝12。 2．(1)常温下，pH均为2的稀盐酸与稀硫酸等体积混合后，pH＝ 。 (2)常温下pH均为3的稀盐酸与醋酸等体积混合后，pH＝ 。 (3)常温下，将pH＝8和pH＝10的两种强碱溶液等体积混合，溶液的pH是 (已知lg 2≈0.3)。 答案　(1)2　(2)3　(3)9.7 解析　(3)由于两种溶液均为强碱溶液，故应先求溶液中的c(OH－)，再求c(H＋)和pH。设混合前两种强碱溶液的体积均为V L，混合后c(OH－)＝ mol·L－1≈5×10－5 mol·L－1，故c(H＋)＝ mol·L－1＝2×10－10 mol·L－1，pH＝－lg (2×10－10)≈9.7。 3．25 ℃时，稀溶液混合后的体积可认为是二者体积之和，根据要求进行有关pH的计算。 (1)0.1 mol·L－1的盐酸和0.05 mol·L－1的氢氧化钡溶液等体积混合后pH为 。 (2)pH＝12的NaOH溶液和pH＝4的HCl溶液等体积混合，pH为 。 (3)将pH＝9的NaOH溶液与pH＝4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH＝5，则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为 。 (4)常温下，若1体积硫酸与2体积pH＝11的氢氧化钠溶液混合后的溶液的pH＝3(混合后体积变化不计)，则硫酸与氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比应为 。 答案　(1)7　(2)11.7　(3)9∶2　(4)5∶2 解析　(1)0.1 mol·L－1的盐酸中c(H＋)＝0.1 mol·L－1 , 0.05 mol·L－1的氢氧化钡溶液中c(OH－)＝0.1 mol·L－1，因而二者等体积混合恰好反应，溶液呈中性，pH＝7。 (2)设溶液体积均为V L，pH＝12的NaOH溶液中n(OH－)＝cV＝10－2 mol·L－1×V L＝10－2V mol，pH＝4的HCl中n(H＋)＝cV＝10－4 mol·L－1×V L＝10－4V mol，故混合后NaOH过量，故溶液中c(OH－)＝≈5×10－3 mol·L－1，则c(H＋)＝ mol·L－1＝2× 10－12 mol·L－1，故pH＝－lg(2×10－12)＝12－lg 2≈11.7。 (3)设NaOH溶液的体积为Vb L，H2SO4溶液的体积为Va L，pH＝9的NaOH溶液中c(OH－)＝1×10－5 mol·L－1，pH＝4的H2SO4溶液中c(H＋)＝1×10－4 mol·L－1。由于二者混合后c(H＋)＝1×10－5 mol·L－1，则酸过量，＝1×10－5，方程式两边都除以10－5，则10 Va－Vb＝Va＋Vb，解得＝。 (4)H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H