溶液的酸碱性和pH的计算题型及解题规律

溶液的酸碱性和pH的计算题型及解题规律

一、溶液的酸碱性和pH

1.水的离子积不仅适用于纯水，也适用于稀的酸、碱性溶液。不论是纯水还是稀溶液，只要 不变，Kw就不变。

在酸、碱溶液中，水的电离平衡被破坏，但H+与OH－

的浓度乘积仍是 。当加酸时，水的

电离平衡 ，c (H+) c (OH－)；当加碱时，是c (OH－) c (H+

)。所以说，溶

液酸、碱性的实质是溶液中的c (H+)和c(OH－

)的相对大小问题。

２.利用c(H+)和c(OH-)的相对大小判断溶液的酸碱性： 若c(H+)＜c(OH-)，则溶液呈 ； 若c (H+)＝c(OH-)，则溶液呈 ； 若c(H+)＞c(OH-)，则溶液呈 。

3、溶液酸碱性的表示方法--pH

(1)定义：pH ＝ 。

(2)意义：pH大小能反映出溶液中c (H+

)的大小，能表示溶液的酸碱性强弱。

常温下，pH<7溶液呈 ，pH越小，溶液酸性越 ；pH=7溶液呈 ，c (H+

)

＝c(OH-)= ；pH>7溶液呈 ，pH越大，溶液碱性越 ；

pH每减小1个单位，c (H+) 。当溶液的酸碱性用pH表示时，其c (H+

)的大

小范围一般为 mol/L ≤c (H+

)≤ mol/L。即14≥pH≥0。 二、溶液pH的计算题型及解题规律 1、单一溶液pH的计算

（1）酸溶液中，c(H+)-+-酸c(OH)水≈KW；碱溶液中，c(H)水c(OH)碱≈KW。

（2）若是酸性溶液，应先确定c(H+)，再进行pH的计算。 若是碱性溶液，应先确定c(OH-)，

再根据c(H+)·c(OH-)=Kw换算成c(H+

), 求pH 例1：①求25℃时，0.001mol/L的盐酸溶液的pH ②25℃时，0.005mol/L的H2SO4溶液的pH ③25℃时，0.05mol/L的Ba(OH)2溶液的pH ④25℃时，0.01mol/L的醋酸溶液的pH

例2：25℃时，①pH=1的盐酸溶液中，求溶液中c(H+

)

②pH=1的硫酸溶液中，求溶液中c(H+

)

③pH=1的醋酸溶液中，求溶液中c(H+

)

④pH=11氢氧化钡溶液中，求溶液中c(H+

)

例3：某溶液中由水电离出的c(H+

)=1×10-12mol/L,，求该溶液的pH值

2、两两混合溶液的pH计算 (1)强酸与强酸混合

由C(H+

)c(H?)1V1?c(H?)混=2V2V?V先求出混合后的C(H+)混,再根据公式求出pH

12

例4：pH=4的盐酸和pH=2的硫酸等体积混合后，溶液的pH最接近于（ ） A．2.0 B. 2.3 C. 3.5 D. 3.7 （2）强碱与强碱混合

由c(OH-

)c(OH?)1V1?c(OH?)混=2V2V?V先求出混合后c(OH-)混,再通过Kw求出c(H+)，最后求pH

12例5：常温下，将pH?8的NaOH与pH=10的氢氧化钡溶液等体积混合后，溶液中氢离子浓度最接近（ ）

1A. 2(1?10?8?1?10?10)molL B.

(1?10?8?1?10?10)molL ?14C.

(1?10?5?10?5)molL D.

2?10?10molL

（3）强酸与强碱混合

强酸与强碱混合实质为中和反应，可以有以下三种情况： ①若恰好中和，pH＝７

②若酸有剩，根据中和后剩余的c(H+),即c(H?)c?H??（过）?1V1－c?OH??2V2V1?V,再求pH；此时

2pH＜7

③若碱有剩，根据中和后剩余的c(OH-),即c(OH?)c?OH??1V1－c?H??2V2(过)?V，

1?V2然后通过ＫＷ求出c(H+)，最后求pH。此时pH＞7

例6：50ml 4mol/LNaOH溶液和50ml 3mol/L硫酸混合后，溶液的pH最接近于（ ） A. 11 B. 3 C. 3.3 D. 10.7 例7：pH=12的NaOH和pH =4的HCl等体积混合，求溶液的pH 例8：pH=12的NaOH和pH =2的HCl等体积混合，求溶液的pH

例9：将pH=3的H2SO4 溶液和pH=12的NaOH溶液混合,当混合液的pH=10时,强酸和强碱的体积之比为______________ 例10：25℃时，若10体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合之前，该强酸、强碱的pH值之间应满足的关系是：______________。 [拓展]：(1)0.3规则（近似规则）

若两种强酸溶液或两种强碱溶液等体积混合，且其PH相差2个或2 个以上时，混合液的PH有如下近似规律：

两强酸等体积混合时，混合液的PH=PH小+0.3； 两强碱等体积混合时，混合液的PH=PH大－0.3。

如pH＝3和pH＝5的两种盐酸等体积混合后的pH＝ pH＝9和pH＝11两种NaOH溶液等体积混合后的pH＝ （2）已知酸和碱的pＨ之和，判断等体积混合后溶液的pＨ（25℃）： ①若强酸与强碱溶液的pＨ之和等于14，则混合后溶液显中性，pＨ＝7。 ②若强酸与强碱溶液的pＨ之和大于14，则混合后溶液显碱性，pＨ＞7。 ③若强酸与强碱溶液的pＨ之的小于14，则混合后溶液显酸性，pＨ＜7。

④若酸碱溶液的pＨ之和为14，酸碱中有一强、一弱，则酸、碱溶液混合后，谁弱显谁的性质。 同或物质的量浓度相同的强酸和弱酸（如a.HCl、b.H2SO4、c.CH3COOH）

+

（1）溶液中c（H） （填“相等”或“不等”）。

pH相同的HCl、H2SO4、CH3COOH，分别与足量Zn粉完全反应时，刚开始产生氢气的速率大小顺序是 ；

（2）溶液中溶质的物质的量的浓度： ；

（3）耗碱规律：pH和溶液体积均相同的HCl、H2SO4、CH3COOH分别与NaOH溶液完全反应时，消耗NaOH溶液物质的量从大到小是 ；

室温下，下列溶液等体积混合后，所得溶液的pH一定大于7的是（ ） A.0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的氢氧化钠溶液 B.0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的氢氧化钡溶液 C.pH＝4的醋酸溶液和pH＝10的氢氧化钠溶液 D.pH＝4的盐酸和pH＝l0的氨水 3.溶液稀释时pH的变化

实质：稀释前后酸或碱的物质的量不变。一般计算公式：C1V1＝C2V2，据此求出稀释后酸或碱的物质的量的浓度。

⑴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7 ⑵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。 对于相同物质的量浓度的强酸和弱酸（强碱或弱碱），稀释相同的倍数，pＨ的变化幅度不同，强酸（强碱）的pＨ变化大。 例11：

⑴pH＝2的HCl溶液稀释1000倍，所得溶液的pH ⑵pH＝2的CH3COOH溶液稀释1000倍，所得溶液的pH ⑶pH＝6的HCl溶液稀释100倍，所得溶液的pH

⑷pH＝11的NaOH溶液稀释100倍，所得溶液的pH ⑸pH＝11的NH3·H2O溶液稀释100倍，所得溶液的pH ⑹pH＝8的NaOH溶液稀释100倍，所得溶液的pH 注：酸碱稀释的pH变化也可借助图像来帮助理解

4.关于pH相

（4）pH和溶液体积均相同的HCl、H2SO4、CH3COOH分别与足量Zn粉完全反应时，产生氢气的量在标况下从大到小是 ；

（5）稀释规律：分别加水稀释m倍时，溶液的物质的量的浓度均变为原来的 1/m , 强酸中

c（H+）变为原来的1/m ,但弱酸中c（H+

）减小 小于（填“大于”或“小于”）m倍，故稀释后

弱酸酸性强于强酸。如将pH相同的HCl、H、CH+

2SO43COOH均加水稀释到原来的100倍，c（H）由大到小的顺序是 ；

（6）物质的量浓度和溶液体积均相同的HCl、H2SO4、CH3COOH分别与足量NaOH溶液完全反应时，消耗NaOH溶液物质的量从大到小是 ；

（7）物质的量浓度相同的HCl、H2SO4、CH3COOH分别与足量Zn粉反应时，刚开始产生氢气的速率从大到小是 ； [巩固练习]：

1、下列各碱溶液，当其pH相同时，物质的量浓度最大的是（ ）

A、KOH B、NH3·H2O C、Ba(OH)2 D、NaOH 2、在100℃时，水的离子积为1×10-12，若该温度下某溶液中的H+浓度为1×10-7mol/L，则该溶液（ ）

A、呈碱性 B、呈酸性 C、呈中性 D、c(OH-)=100c(H+) 3、在pH=1的硫酸溶液中，由水电离出的H+的浓度为（ ）

A、0 B、0.1mol/L C、10-7mol/L D、10-13mol/L

4、下列说法中正确的是（ ）

A、100mL pH=3的盐酸和醋酸溶液，与足量锌反应，起始时二者产生氢气的速率基本相等。 B、100mL 1mol/L的盐酸和50mL 2mol/L的盐酸分别与足量的锌反应，二者放出氢气的速率和质量均相等。

C、100mL pH=3的盐酸和醋酸溶液，与足量锌反应后，所得氢气的质量相等。

D、100mL 0.1mol/L的硫酸和盐酸溶液，与足量锌反应后，前者放出氢气的质量是后者放出氢气质量的2倍。

5．25℃时，将pH=x 的H2SO4 溶液与pH=y 的NaOH 溶液按体积比1:100 混合，反应后所得溶液pH=7。若x= y/3，则x 值为

6.某地酸雨经检验除H+和OH-外，还含有Na+、Cl-、NH4+和SO42-等离子，其浓度分别为： c(Na+)=7.0×10-6mol/L，c(Cl-)=3.5×10-5mol/L，c(NH4+)=2.3×10-5mol/L，c(SO42-)=2.5×10-6mol/L，则该酸雨的pH值为 。