把握規律 巧妙計算

李夢玲

【摘 要】酸堿性是由溶液中c（H+）或c（OH-）相對大小決定的。為了方便表示溶液的酸堿性提出了pH，它的定義為氫離子濃度的負對數，即pH= - lgc（H+）。pH計算是近幾年高考的熱點問題，為幫助同學們更好地掌握關于pH的計算問題，現對此進行歸納。

【關鍵詞】酸堿性 ? ? 溶液 ? ? 溶液混合

整體思路：

1.溶液pH計算的核心是確定溶液中的c（H+）大小;

2.對溶液pH的定義進行引申，溶液的pOH= - lgc（OH-），則溶液pOH計算的核心是確定溶液中的c（OH-）大小，再根據pH+pOH= - lgKw得出pH。

一、單一溶液

若溶液是酸性溶液，必先確定c（H+），再進行pH的計算。若溶液是堿性溶液，必先確定c（OH-），可根據c（H+）·c（OH-）=Kw換算成c（H+），再求pH;或引用pH的定義，由c（OH-）直接計算pOH，再根據pH+pOH=PKw，換算出pH

例1.求室溫下0.5×10-3mol/L的Ba（OH）2溶液的pH。

解析：由題意c（OH-）=1×10-3mol/L，則c（H+）= Kw/ c（OH-）=1×10-11mol/L，pH=-lgc（H+）=-lg1×10-11=11。

或由題意c（OH-）=1×10-3mol/L，pOH=-lgc（OH-）=-lg1×10-3=3，pH+pOH=pKw，pH+3=14，pH=11。

二、溶液混合

兩溶液混合時，首先考慮是否發生化學反應，其次考慮溶液總體積變化，但通常是稀溶液混合，所以不考慮混合后溶液密度的變化，即其體積為兩溶液體積之和（除非有特殊說明）。

1.兩強酸混合

先計算混合后的c（H+）混=[ c（H+）1×V1+ c（H+）2×V2]/（V1+ V2），再直接求pH

例2.pH=4的硫酸和pH=2的硫酸等體積混合后，溶液的pH最接近于（ ）

A.2.0 ? ? ? ? ? ?B. 2.3 ? ? ? ? ? C. 3.5 ? ? ? ? ?D. 3.7

解析：由題意pH=4的硫酸，c（H+）1=1.0×10-4mol/L;pH=2的硫酸，c（H+）2=1.0×10-2mol/L。c（H+）混=（1.0×10-4mol/L×V +1.0×10-2mol/L×V）/2V=5.0×10-3mol/L，pH= 2.3。故應選B

2.兩強堿混合

先計算混合后的c（OH-）混=[ c（OH-）1×V1+ c（OH-）2×V2]/（V1+ V2），再計算c（H+）= Kw/ c（OH-）混，可計算出pH;或直接計算pOH=-lgc（OH-）混，然后再利用pH+pOH=pKw計算出pH

技巧歸納——0.3規則

若兩強酸溶液或兩強堿溶液等體積混合，且其pH相差2或2以上時，混合液的pH有如下近似規律：

兩強酸等體積混合時，混合液的pH=pH小+0.3

兩強堿等體積混合時，混合液的pH=pH大-0.3

如上述例4若用0.3規則，就可直接計算出混合液的pH= pH小+0.3=2+0.3= 2.3

3.強酸與強堿溶液混合

先根據n（H+）與n（OH-）的相對大小判斷酸、堿的過量情況。

⑴強酸與強堿恰好完全反應，n（H+）與n（OH-）相等時溶液呈中性，pH=7;

⑵若酸過量， n（H+）>n（OH-），溶液呈酸性，c（H+）混=[ n（H+）-n（OH-）]/V總;

⑶若堿過量， n（OH-）>n（H+），溶液呈堿性，c（OH-）混=[ n（OH-）-n（H+）]/V總。

例3.用0.1mol/LNaOH溶液滴定0.1mol/L鹽酸，如達到滴定的終點時不慎多加了1滴NaOH溶液（1滴溶液的體積約為0.05mL）。繼續加水至50mL，所得溶液的pH是（ ）。

A. 4 ? ? B. 7.2 ? ? C. 10 ? ? D. 11.3

解析：據題意知堿過量，c（OH-）=0.05×0.1/50=1×10-4mol/L，c（H+）=1×10-10mol/L，pH=10 故應選C

⑷若未標明酸堿的強弱，混合后溶液pH不定，應分析討論：

①若酸（pH1）和堿（pH2）等體積混合，pH1+ pH2=14，若為強酸與強堿，則恰好反應，pH=7;若為弱酸與強堿，則酸有剩余，pH<7;若為強酸與弱堿，則堿有剩余，pH>7。

②若強酸（pH1）和強堿（pH2）等體積混合，pH1+ pH2=14，則溶液呈中性，pH=7;pH1+ pH2>14，則堿過量， pH>7;pH1+ pH2<14，則酸過量， pH<7。

例4.在室溫下等體積的酸和堿的溶液，混合后pH一定小于7的是（ ? ）

A.pH=3的硝酸和pH=11的氫氧化鈉溶液

B.pH=3的鹽酸和pH=11的氨水

C.pH=3的硫酸和pH=11的氫氧化鈉溶液

D.pH=3的醋酸和pH=11的氫氧化鈉溶液

解析： 有題目可知酸堿等體積混合且兩溶液的pH1+ pH2=14。A、C兩選項為強酸與強堿的混合，則溶液呈中性，pH=7。B選項為強酸與弱堿的混合，則堿過量，pH>7。D選項為弱酸與強堿的混合，則酸過量，pH<7。故應選D

三、溶液稀釋

解題關鍵：據稀釋前后n（H+）或n（OH-）不變，求出稀釋后酸的c（H+）或堿的c（OH-）。注意：當酸、堿溶液的H+離子濃度接近水電離出的H+離子濃度1×10-7mol/L時，水電離出的H+離子濃度就不能忽略不計。

常用規律：

1.若為pH=a的酸：

（1）強酸，稀釋10n倍后，則pH=a+n;

（2）弱酸，稀釋10n倍后，則a

（3）若酸的溶液無限稀釋，則無論酸的強弱，pH一律接近于7。

2.若為pH=b的堿：

（1）強堿，稀釋10n倍后，則pH= b-n;

（2）弱堿，稀釋10n倍后，則b-n

（3）若堿的溶液無限稀釋，則無論堿的強弱，pH一律接近于7。