4.有关溶液pH的简单计算

(1)一种强酸或一种强碱的pH计算

强酸:先求c(H+),再求pH:如HnA,浓度为cmol/L,pH=-lgc(H+)=-lgnc。

强碱:先求c(OH-),然后由KW换算成c(H+),再求pH或直接求pOH,再根据关系式pH=14-pOH求。如B(OH)n,浓度为cmol/L,pH=-lgc(H+)=14+lgnc。

(2)关于两强(强酸或强碱)混合pH的计算

①两强酸混合,先算c混(H+),再算pH,c混(H+)=

②两强碱混合,先算c混(OH-),再算c混(H+),最后算pH,c混(OH-)=

(3)强酸强碱混合,其中一种物质过量的pH的计算

①酸过量时,先求c混(H+),再求pH,c混(H+)=

②碱过量,先算c混(OH-),再算c混(H+),最后算pH,c混(OH-)=

(4)溶液稀释时pH的计算

①对于强酸溶液,c(H+)每稀释10n倍,pH增大n个单位,但不突破7。

②对于强碱溶液,c(OH-)每稀释10n倍,pH减小n个单位,但不突破7。

③对于pH相同的强酸与弱酸(或强碱与弱碱)稀释相同倍数时,pH变化程度不同,其结果是强酸(或强碱)pH变化大,而弱酸(或弱碱)pH变化小。

[典型例析]

例1:20℃时,硫酸的密度和物质的量浓度对照表如下:

ρ/g·cm-3
1.01
1.07
1.14
1.22
1.30
1.40
1.50
1.61
1.73
1.81
1.84
c/mol·L-1
0.10
1.10
2.33
3.73
5.30
7.14
9.18
11.50
14.12
16.62
18.40

(1)将浓度为c1密度为ρ1和浓度为c2密度为ρ2(c1> c2)两种硫酸溶液混合,所得溶液的密度_______(选填序号)。

A.等于(ρ1+ρ2)/2    B.小于(ρ1+ρ2)/2   

C.大于(ρ1+ρ2)/2   D.以上均可能

(2) 将18.4mol/L的浓硫酸100mL加水稀释成5.3mol/L,则稀释后稀硫酸的体积为_________,加入的水的体积为______mL(所有数据均在20℃时测定,20℃时水的密度近似看成1g/cm3)。

(3)现有H2SO4和Na2SO4的混合溶液200mL,其中的H2SO4的物质的量浓度为1 mol/L, Na2SO4的物质的量浓度为0.5 mol/L。若要使 H2SO4和Na2SO4 的物质的量浓度分别为2 mol/L 和0.2 mol/L ,应加入98%的浓硫酸________mL,再加入蒸馏水稀释至_______mL才能实现。

变式训练:

有两份溶液,其中所含溶质相同,设其摩尔质量为M g/mol。根据下表信息,回答有关问题:

 
溶质的质量分数
溶液的密度(g·cm-3)
第一份溶液
ω1
ρ1
第二份溶液
ω2
ρ2

(1)第一份溶液中,溶质的物质的量浓度为__________。

(2)取等质量两份溶液混合,则所得混合液中溶质的质量分数ω3=______________。

(3)若有ω1>ω2,取等体积的两份溶液混合,设所得混合液中溶质的质量分数为ω4,试比较ω3、ω4的相对大小?___________________________________________。

例2:下列说法不正确的是

A.25℃时,0.1mol/LHNO3和0.1mol/LCH3COOH的混合溶液的pH约为1

B.25℃时,Mg(OH)2悬浊液中由Mg(OH)2电离出的c(OH-)≈10-4mol/L,则Mg(OH)2悬浊液的pH约为10

C.25℃时,Fe(OH)3悬浊液中由Fe(OH)3电离出的c(OH-)≈10-10mol/L,则Fe(OH)3悬浊液的pH约为4

D.25℃时,1体积pH=2.5的盐酸与10体积某一元强碱溶液恰好完全反应,则该碱溶液的pH应为10.5

变式训练:

室温时,将x mL pH=a的稀NaOH溶液与y mL pH=b的稀盐酸充分反应。下列关于反应后溶液pH的判断,正确的是

A.若x=y,且a+b=14,则pH>7      

B.若10x=y,且a+b=13,则pH=7

C.若ax=by,且a+b=13,则pH=7      

D.若x=10y,且a+b=14,则pH>7

例3:已知Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)= c(Ag+) 2·c(CrO42-)=1.9×10-12。一个学生通过实验验证醋酸银(CH3COOAg)的Ksp。实验中用了如下的反应:2Ag+(aq)+Cu(s) 2Ag(s)+Cu2+(aq)。这个学生将已知质量的铜片加入到CH3COOAg饱和溶液中,待充分反应之后,将铜片冲洗干净、干燥、重新称量。

(1)写出能表示CH3COOAg的沉淀溶解平衡的方程式:___________________________。

(2)CH3COOAg的Ksp=2.0×10-3。铜片刚开始的质量为23.4 g,将铜片放在100 mL的CH3COOAg饱和溶液中,此饱和溶液中没有CH3COOAg固体。通过计算说明充分反应后铜片中铜的质量为何值时,CH3COOAg的Ksp得到证实。

(3)为什么做此实验时CH3COOAg饱和溶液中必须没有CH3COOAg固体?

                        。

变式训练:

已知一些银盐的数据如下:

化学式
AgCl
AgBr
AgI
Ag2S
Ag2CrO4
颜色
白色
浅黄色
黄色
黑色
红色
溶解度/g
1.5×10-4
7.1×10-7
2.1×10-7
1.3×10-16
4.3×10-2

测定水体中氯化物的含量,常用标准硝酸银法进行滴定。滴定时,应加入的指示剂是

A.KBr  B.KI     C.K2S      D.K2CrO4

[当堂反馈]

 0  382295  382303  382309  382313  382319  382321  382325  382331  382333  382339  382345  382349  382351  382355  382361  382363  382369  382373  382375  382379  382381  382385  382387  382389  382390  382391  382393  382394  382395  382397  382399  382403  382405  382409  382411  382415  382421  382423  382429  382433  382435  382439  382445  382451  382453  382459  382463  382465  382471  382475  382481  382489  447090 

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