Question

硫酸铝溶液的pH怎么算

Answer 1

一、定义型（指单一溶质的溶液ph的计算）
⒈一般定义：ph＝－lg[h+]
解题的关键是求各种情况下的 [h+]：对于酸（hna），浓度为c。当其为强酸时：[h+] ＝nc；当其为弱酸时：[h+]＝ac(a为电离度)；对于碱(b(oh)n)，浓度为c。当其为强碱时：[oh-]＝nc； [h+] ＝10-14/n c当其为弱碱时： [oh-] ＝ac（a为电离度），再根据水的离子积求[h+] 。
例1 0.1mol/l的酸溶液的ph
a、＝1 b、≥1 c、 ≤ 1 d、无法确定
分析：当酸为强酸时，为一元强酸，[h+] ＝0.1mol/l，则ph＝1；为二元强酸，[h+]＝0.2mol/l，则ph＜1；为 一元弱酸， [h+] ＜0.1mol/l，则ph＞1。因此，正确答案为d
2、特殊定义 ：根据题目所给的信息定义进行解答题目。1999年科学家henk van lubeck提出酸度概念，定义ag＝lg[c(h+)/c(oh-)]，解答这类习题应根据相应的定义作答。
二、稀释型（指单一溶质加水稀释或相当于水的稀释作用）
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。特殊结论：⒈若为酸：强酸， ph＝a,稀释10n,，ph＝a+n ；若为弱酸，ph＝a,稀释10n,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 ⒉若为碱：强碱， ph＝a,稀释10n, ph＝a－n.；弱碱，ph＝a,稀释10n, 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。
例2 下列六种情况下的ph分别为多少?
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＝2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＝10的naoh溶液稀释100倍，所得溶液的ph（ ）
应用上述方法，不难得出正确答案分别为：5；2＜ph＜5；7；9；9＜ph＜11；7。
三、混合型（多种溶液混合）
实质：多种溶液混合后溶液的ph计算。
⒈同性溶液的混合
实质：同种离子存在量的积累。（累积法）
一般算式：若为酸的溶液混合，则[h+](混)＝（ [h+]1v1+ [h+]2v2）/(v1+v2)
若为碱的溶液混合，则[oh-](混)＝（ [oh-]1v1+ [oh-]2v2）/(v1+v2)
特殊规律：⑴当两种强酸溶液的ph相差2及以上，且等体积混合时：ph（混）＝ph（小）＋0.3
⑵当两种强碱溶液的ph相差2及以上，且等体积混合时：ph（混）＝ph（大）－0.3
⒉异性溶液混合
实质：h+＋oh-＝h2o(抵消法)
若酸过量，则[h+]（过）＝（ [h+]1v1－ [oh-]2v2）/(v1+v2)
若碱过量，则[oh-](过)＝（ [oh-]1v1－ [h+]2v2）/(v1+v2)
若刚好中和，则溶液的ph＝7
应用一：酸与碱溶液混合后的酸碱性判断
例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＝12naoh溶液等体积混合后,溶液的ph为（ e ）
⑵ph＝2的hcl与ph＝12的nh3·h2o溶液等体积混合后，溶液的ph为（ a ）
⑶ph＝2的ch3cooh溶液与ph＝12naoh溶液等体积混合后，溶液的ph为（ b ）
⑷ph＝2的酸与ph＝12naoh溶液等体积混合后，溶液的ph为（ c ）
⑸ph＝2的hcl与ph＝12某碱溶液等体积混合后，溶液的ph为（ d ）
⑹ph＝2的某酸与ph＝12某碱溶液等体积混合后，溶液的ph为（ f ）
分析：上述试题特点有以下几点:⒈酸与碱的ph之和为14；⒉酸与碱溶液的体积相等。
结论：酸与碱溶液混合后的酸碱性判断取决于酸碱的强弱。
⒈同强显中性；⒉谁弱谁过量，显谁性。酸弱酸过量，显酸性，ph＜7。
应用二：强酸强碱溶液中和显中性后ph与体积之比关系的计算
一般通式：若酸的ph＝a，体积为v(酸)，碱的ph＝b，体积为v(碱)，混合后溶液呈中性，则酸碱溶液的ph之和与它们的体积之比的关系为： 根据中性溶液中:n(h+) ＝n(oh-)，有10-a× v(酸) ＝(10-14/10-b) × v(碱), v(酸) ﹕v(碱) ＝10a＋b－14
例4 25℃时，有ph为a的盐酸和ph为b的naoh溶液，取该盐酸1体积同该naoh10体积溶液中和，刚好溶液中[na+]＝[cl-]。则a+b＝( ) ,若还是上述题目中的酸和碱中和，溶液显中性，且a+b＝15，则v(酸)/v(碱)＝( )
分析： 解题的关键是抓住中性溶液中:n(h+) ＝n(oh-)，则有 10-a×1＝(10-14/10-b) ×10
∴ 10-a ＝10-13+b ∴ a＋b＝13 同理得：v(酸)/v(碱)＝10∶1
四、方程计量型
根据化学方程式中的计量系数计算生成的[h+]或[oh-]
例5 用铂电极电解nacl 和cuso4的混合溶液，当电路中通过4mol电子时，阴极和阳极上都产生
1.4mol气体，电解后溶液体积为4l ，则最后电解液的ph 最接近于（ ）
a 11 b 12 c 13 d14
分析：此题关键是 ⑴h2o h+＋oh- ⑵阴阳极得失电子数相等： ⑶充分利用电极反应：
阴极：cu2+ ＋ 2e ＝ cu 阳极：2cl- － 2e ＝ cl2
2mol 2mol 1mol
2amol amol
2 h+ ＋ 2e ＝ h2 4oh- － 4e＝ 2h2o ＋ o2
2mol 2mol 1mol 4mol 4mol 1mol
2.8mol 2.8mol 1.4mol 4 bmo 4bmol bmol
依题意得： a＋b＝1.4 (1) 2a＋4b＝4 (2)
联立（1）（2）得a＝0.8mol b＝0.6mol
则溶液中的[oh-] ＝(2.8－2.4)mol/4l＝0.1mol/l ph＝14－poh＝14－1＝13
巩固练习：
1、1909年丹麦科学家sorense用公式ph＝-㏒c[h+]引入ph，1999年科学家henk van lubeck提出酸度概念，定义ag＝lg[c(h+)/c(oh-)],下列叙述错误的是
a、常温时，中性溶液的ph＝7，ag＝0 b、酸性溶液的ag＞0，ag越大，溶液的ph越小。 c、碱性溶液的ag＞0，ag越大，溶液的ph越大。 d、常温时，碱性溶液中ag＝14－2ph
2、在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呈中性,则混合之前,该强酸的ph与强碱的ph之和为( )(94年高考)
a、12 b、13 c、14 d、15
3、c1、c2、α1、α2、ph1、ph2分别表示两种一元弱酸的物质的量浓度、电离度和溶液的ph,如果已知ph1＜ph2,且α1＞α2,则c1和c2的关系( )(95年高考)
a、c1＞c2 b、c1＝c2 c、c1＜c2 d、无法确定
参考答案：1、c 2、d 3、 d

Answer 2

由于铝离子存在强烈的水解，所以铝离子通常在酸性环境就已经完全沉淀了，所以硫酸铝溶液中必存在酸性物质抑制其水解，故硫酸铝的溶液通常是指硫酸铝与硫酸的混合溶液，因此要求混合溶液的PH需要知道存在多少硫酸才行，但我们可以求出，铝离子刚开始水解与完全水解时的PH:
1、铝离子刚开始水解时，由Ksp=[Al3+][OH-]³得[OH-]=(Ksp/[Al3+])^1/3
所以PH=14-POH=14+lg(Ksp/[Al3+])^1/3≈3.22-1/3×lg[Al3+]
2、铝离子完全水解时，PH=3.22-1/3×lg10^-5≈4.89

Answer 3

首先需要知道Al（OH）3的电离常数kb
然后还要知道硫酸铝的浓度c，或铝离子浓度2c
水解方程式：Al3+ +3H2O=Al（OH）3+3H+ 反应平衡常数为K=10^-42/kb
设生成3xmol/L H+,则平衡后溶液中铝离子浓度为2c-x,平衡常数K=C(H+)^3/C(Al3+)=27x^3/(2c-x)
由此可解出x并计算出PH