高中化学专题之混合溶液的pH值计算

一、不同浓度的强酸溶液或不同浓度的强碱溶液混合  例1、求下列两混合液的pH：  （1）0.1mol/L的HCl溶液与等体积的pH＝2的HCl溶液混合；  （2）0.1mol/L的NaOH溶液与pH＝10的NaOH溶液等体积混合。  注意：如（2），当两种不同pH的强碱溶液混合时，决不能直接根据pH求混合溶液的c(H+)而要先求c(OH－)，再根据水的离子积转化出c(H+)。如用H+离子浓度直接求pH，必然会产生极大的误差。小结：①酸按酸，碱按碱，酸碱混合按过量，无限稀释7为限。②0.3规则：从例1（2）的计算可以看出：对于pH相差3或3以上的强碱溶液等体积混合，混合溶液pH混 ==pH大—0.3；同理，对于强酸，pH混 ==pH小+0.3（pH相差1时0.3改0.26，pH相差2时，0.3改0.29）。二、强酸溶液与强碱溶液混合 例2、假设混合后溶液体积保持不变，求下列混合溶液的pH： （1）25℃时，在10mL0.1mol/LH2SO4溶液中加入0.1mol/LNaOH溶液30mL；  （2）25℃时，在30mLpH==2的H2SO4溶液中加入pH=12的NaOH溶液10mL。解：（1）n(H+)＝0.1mol/L×2×0.010L＝2×10－3moln(OH－)＝0.1mol/L×0.030L＝3×10－3mol，OH－离子过量。所以c(OH－)混＝＝2.5×10－2mol/L pOH混＝－lg2.5×10－2＝2－0.398≈1.60    pH混＝14－1.60＝12.40 （2）判断过量：方法①，c(H+)＝10－pH＝10－2（mol/L），c(OH－)＝10 pH－14＝10－2（mol/L），c(H+)＝c(OH－)，因酸溶液体积大，酸（H+）过量；方法②，因pH酸+pH碱＝2+12＝14，则等体积混合反应完全，现酸体积大于碱体积，酸（H+）过量。c(H+)＝＝5×10－3mol·L－1，pH＝－lg5×10－3＝2.3。小结：①强酸强碱混合，恰好完全反应，pH混＝7（25℃）；②计算关键是过量判断，常用方法有2种：（1）比较n(H+)与n(OH－)的大小。（2）比较酸碱溶液pH之和：等于14，c(H+)与c(OH－)相等；小于14，c(H+)大于c(OH－)；大于14，c(H+)小于c(OH－)。三、特殊条件下的酸碱混合溶液的pH判断 例题3、有下列几种选项可供选择：  A．PH ﹥7   B．PH﹤ 7   C．PH≤7   D．PH≥7   E．PH＝7   F．无法确定 ⑴PH＝2的HCl与PH＝12的NaOH溶液等体积混合后,溶液的PH为（  ） ⑵PH＝2的HCl与PH＝12的NH3·H2O溶液等体积混合后，溶液的PH为（  ） ⑶PH＝2的CH3COOH溶液与PH＝12的NaOH溶液等体积混合后，溶液的PH为（  ）  ⑷PH＝2的酸与PH＝12的NaOH溶液等体积混合后，溶液的PH为（  ） ⑸PH＝2的HCl与PH＝12的某碱溶液等体积混合后，溶液的PH为（  ） ⑹PH＝2的某酸与PH＝12的某碱溶液等体积混合后，溶液的PH为（  ）  【答案】依次为：E、A、B、C、D、F。【总结】 在25℃时，使酸溶液和碱溶液等体积混合，若酸碱溶液pH之和等于14，则混合溶液的pH有如下规律：（1）强酸强碱混合，则恰好中和完全，pH＝7（2）强酸弱碱混合，则弱碱过量很多，pH>7（3）强碱弱酸混合，则弱酸过量很多，pH<7结论：在酸碱溶液的体积相等、pH之和等于14的条件下，酸与碱溶液混合后的pH判断取决于酸碱的强弱：两强显中性，谁弱谁过量，显谁性。