Question

化学……关于pH值的

c氢离子/c氢氧根离子＝10的-12次方，是酸性还是碱性?

Answer 1

溶液PH计算的整体思路是：根据PH的定义PH=－lgc(H+)，溶液PH计算的核心是确定溶液中的c(H+)相对大小。
一、单一溶液的PH的计算
若该溶液是酸性溶液，必先确定c(H+)，再进行PH的计算。若该溶液是碱性溶液，必先确定c(OH-)，可根据c(H+)·c(OH-)=Kw换算成c(H+)，再求PH，或引用PH定义，由c(OH-)直接求POH，再根据PH+POH=PKw，换算出PH。
例1、求室温下1.0×10-3mol/L的Ba(OH)2溶液的PH。
解析：由题意c(OH-)=2.0×10-3mol/L，c(H+)·c(OH-)=Kw，c(H+)= Kw/
c(OH-)=5.0×10-12mol/L，PH=－lgc(H+)=－lg5.0×10-12=11.3。
或由题意c(OH-)=2.0×10-3mol/L，POH=－lgc(OH-)=－lg2.0×10-3=2.7，PH+POH=PKw，PH+2.7=14，PH=11.3。
二、溶液稀释后的PH的计算
1、强酸或强碱的稀释
在稀释强酸或强碱时，当它们的浓度大于10-5mol/L时，不考虑水的电离；当它们的浓度小于10-5mol/L时，应考虑水的电离。
如PH=6的盐酸，稀释100倍，稀释后PH≈7（不能大于7）；PH=8的氢氧化钠溶液，稀释100倍，稀释后PH≈7（不能小于7）；PH=3的盐酸，稀释100倍，稀释后PH=5；PH=10的氢氧化钠溶液，稀释100倍，稀释后PH=8。
例2、室温时将PH=5的硫酸溶液稀释1000倍后，则c(H+):c(SO42-)是（ ）
A. 2:1 B. 21:1 C. 20:1 D. 22:1
解析：PH=5时，c(H+)酸=1×10-5mol/L，c(SO42-)=5×10-6mol/L，稀释1000倍后，由硫酸电离出的c(H+)酸=1×10-8mol/L，c(SO42-)=5×10-9mol/L，考虑水的电离受硫酸的抑制，设水电离出的c(H+)为xmol/L，故水电离出的c(OH-)也为xmol/L，根据水的离子积在室温时为一常量，得方程(x+10-8)·x=10-14，解得x=9.5×10-8，故c(H+):c(SO42-)=[c(H+)酸+c(H+)水]:
c(SO42-)=10.5×10-8 mol/L: 5×10-9mol/L=21:1，故应选B。
2、弱酸或弱碱的稀释
在稀释弱酸或弱碱过程中有浓度的变化，又有电离平衡的移动，不能求得具体数值，只能确定其PH范围。
如PH=3的醋酸溶液，稀释100倍，稀释后3＜PH＜5；PH=10的氨水，稀释100倍，稀释后8＜PH＜10；PH=3的酸溶液，稀释100倍，稀释后3＜PH≤5；PH=10的碱溶液，稀释100倍，稀释后8≤PH＜10。
例3、PH=11的氨水溶液和氢氧化钠溶液，用蒸馏水稀释100倍，二者的PH的关系是（ ）
A．氨水的PH大于氢氧化钠的PH
B．氨水的PH小于氢氧化钠的PH
C．都比原来小
D．氨水比原来的大，氢氧化钠比原来的小
解析：氨水为弱碱，氢氧化钠为强碱，稀释100倍之后，氨水的9＜PH＜11，而氢氧化钠溶液的PH=9。故选A、C。
三、溶液混合后的PH的计算
两种溶液混合后，首先应考虑是否发生化学变化，其次考虑溶液总体积变化，一般来说溶液的体积没有加和性，但稀溶液混合时，常不考虑混合后溶液的体积的变化，而取其体积之和（除非有特殊说明）。
1、两强酸混合后的PH的计算
先求混合后的c(H+)混，再直接求PH。即：c(H+)混=[ c(H+)1×V1+ c(H+)2×V2]/（V1+ V2）。
例4、PH=4的盐酸和PH=2的盐酸等体积混合后，溶液的PH最接近于（ ）
A．2.0 B. 2.3 C. 3.5 D. 3.7
解析：由题意PH=4的盐酸，c(H+)1=1.0×10-4mol/L；PH=2的盐酸，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。故应选B。
2、两强碱混合后的PH的计算
先求混合后的c(OH-)混，再间接求PH。即：c(OH-)混=[ c(OH-)1×V1+ c(OH-)2×V2]/（V1+
V2）。
知识拓展——0.3规则（近似规则）
若两种强酸溶液或两种强碱溶液等体积混合，且其PH相差2个或2 个以上时，混合液的PH有如下近似规律：
两强酸等体积混合时，混合液的PH=PH小+0.3；
两强碱等体积混合时，混合液的PH=PH大－0.3。
如上述例4若用0.3规则，就很方便，混合液的PH= PH小+0.3=2+0.3= 2.3。
3、强酸与强碱溶液混合后的PH的计算
根据n(H+)与n(OH-)的相对大小先判断酸、碱的过量情况。
⑴强酸与强碱恰好完全反应，溶液呈中性，PH=7。
⑵若酸过量，溶液呈酸性，n(H+)＞n(OH-)，c(H+)混=[ n(H+)－n(OH-)]/V总。
⑶若碱过量，溶液呈碱性，n(OH-)＞n(H+)，c(OH-)混=[ n(OH-)－n(H+)]/V总，再求出c(H+)混。
例5、60ml0.5mol/LNaOH溶液和40ml0.4mol/L硫酸混合后，溶液的PH最接近于（ ）
A. 0.5 B. 1.7 C. 2 D. 13.2
解析：由题意知，酸碱中和反应后，酸过量，c(H+)混=[
n(H+)－n(OH-)]/V总=（0.032mol－0.03mol）/0.1L=0.02mol/L，PH=1.7，故应选B。
⑷若未标明酸碱的强弱，混合后溶液PH不定，应分析讨论。
①若强酸（PH1）和强碱（PH2）等体积混合，PH1+ PH2=14，则溶液呈中性，PH=7；PH1+
PH2＞14，则溶液呈碱性，PH＞7；PH1+ PH2＜14，则溶液呈酸性，PH＜7。
②若酸（PH1）和碱（PH2）等体积混合，PH1+
PH2=14，若为强酸与强碱，则恰好反应，PH=7；若为弱酸与强碱，则酸有剩余，PH＜7；若为强酸与弱碱，则碱有剩余，PH＞7。
例6、在室温下等体积的酸和碱的溶液，混合后PH一定小于7的是（ ）
A．PH=3的硝酸和PH=11的氢氧化钠溶液
B．PH=3的盐酸和PH=11的氨水
C．PH=3的硫酸和PH=11的氢氧化钠溶液
D．PH=3的醋酸和PH=11的氢氧化钠溶液
解析：A、C两选项为强酸与强碱的混合，且PH1+ PH2=14，则溶液呈中性，PH=7。B选项为强酸与弱碱的混合，且PH1+
PH2=14，则溶液呈碱性，PH＞7。D选项为弱酸与强碱的混合，且PH1+ PH2=14，则溶液呈酸性，PH＜7。故应选D。
注意：在相关计算过程中，应遵守“酸按酸，碱按碱，同强混合在之间，异强混合看过量”。