第二节 水的电离和溶液的pH值
例1 25℃的下列溶液中,碱性最强的是:
A.pH = 11的溶液 B.c(OH-) = 0.12 mol/L的溶液
C.1L中含有4 g NaOH的溶液 D.c(H+) = 1×10-10 mol/L的溶液
选题目的:本题重点考查有关pH的计算;检验学生是否能够正确地比较溶液的酸碱性,适合于中等学生。
分析:常温下,可以根据pH或 c(H+)比较溶液的酸碱性,也同样可以根据c(OH-)的大小来比较。在此为了计算方便,可以求出A、C、D三个选项中溶液的c(OH-),依次为1×10-3 mol/L、0.1 mol/L、1×10-4 mol/L,然后再与B相比,就会发现B中溶液的c(OH-)最大,碱性最强。
答案:B
启示:比较的关键是统一标准,解题时还应尽可能选择最佳标准。
例2 某 溶液浓度为0.0050 mol/L,用纯水稀释到原体积的100倍时,溶液的pH是多少?再继续稀释到100,000倍时,溶液的pH又是多少?
分析 混合溶液的pH计算分为强酸稀释、强酸混合、强碱稀释、强碱溶液混合、强酸强碱溶液混合五种基本类型,无论哪种类型的pH值计算,关键都是求出混合后溶液的氢离子浓度,再取 的负对数,就可得到混合溶液的pH值。
解答:0.0050 mol/L 溶液的氢离子浓度为0.010 mol/L。用纯水稀释到原体积的100倍时的 为:
稀释后溶液的pH是:
当把pH等于4的溶液继续稀释100,000时,溶液中的 略高于 ,溶液的pH为6.96。
例3 pH等于1与pH等于5的两强酸溶液各10mL,混合后溶液的pH是多少?
分析 pH等于1的强酸溶液 为 ,pH值等于5的强酸溶液 为 ,混合后溶液的 要用原两强酸所含 的物质的量除以混合后溶液的体积。
解答:两强酸溶液混合后的氢离子浓度为:
混合溶液的pH为:
点拨 两种强酸溶液等体积混合,所得溶液的pH由酸性强的溶液决定,比酸性强的原溶液pH略大,其值为+0.3。
例4 99 mL 0.10 mol/L HCl溶液与101 mL 0.050 mol/L 溶液混合,所得溶液的pH是多少?
分析 盐酸与 溶液混合时发生中和反应,在本题中 过量,所得溶液呈碱性,其数值可由 物质的量减去盐酸所耗用的 的物质的量,得到剩余的 物质的量,除以混合溶液的体积,可以算出 的浓度及 的浓度,进而算出溶液的pH。
解答:混合后溶液的 为:
混合后溶液的 为 ,pH为11。
点拨 本题若以 并直接以“mL”计算,要简便得多,应当提倡。求混合后 的算式为: