ph计算与离子浓度大小比较练习

第2课时溶液的pH计算分类例析和专项训练

一、求强酸溶液的pH值。

【例1】求mol·L-1HCl溶液的pH。

二、求强碱溶液的pH值。

【例2】求mol·L-1NaOH溶液的pH。

三、求弱酸溶液的PH 值

【例3】求25℃时，mol·L-1HCN溶液的pH 值。（已知K a（HCN）=×10-10）

四、求弱碱溶液的pH值

【例4】求25℃时，mol·L-1NH3·H2O溶液的pH 值(Kb=×10-5)。

五、求强酸、强碱混合溶液的pH 值。

1、酸与酸混合溶液的pH值。

【例5】pH=3和pH =5的盐酸等体积混合，求混合溶液的pH 值。

2、碱与碱混合。

【例6】将pH 值为8的NaOH溶液与pH 值为10的NaOH溶液等体积混合后，溶液中的c(H+)最接近于（）。混合液的pH为多少？

（A）?(10-8+10-10) mol·L-1（B）(10-8+10-10) mol·L-1

（C）(1×10-14+5×10-5) mol·L-1（D）2×10-10 mol·L-1

3、酸与碱混合。【例7】100 mol·L-1盐酸加到等体积mol·L-1NaOH溶液中，所得溶液中的pH

值是( )。

（A）（B）（C）（D）

六、相当等势问题：【例8】在10 mol·L-1的AgNO3溶液中加入10 mL mol·L-1的盐酸，求反应

后混合溶液的pH值（假设体积为二者之和）。

七、有关稀释问题：、较浓酸或碱稀释体积倍数较少时：如pH=3盐酸10 mL稀释至1 L，其稀释

液pH为5。

2、极限稀释问题：

【例9】pH=5的盐酸1 mL稀释至1 L ，溶液的PH是否等于8？

1、弱酸稀释问题：如pH=4的醋酸体积稀释至原来的10倍，则pH值的范围为多少？

2、PH=9 的NaOH溶液，稀释1000倍，求溶液中的PH（只写过程）

八、求反应后溶液的pH值。【例10】往100mL FeCl3溶液中通入足量的H2S，结果得到0.32g沉淀，

求反应后溶液的pH值（假设溶液体积不变）。

【例11】下列说法正确的是（）。

（A）两种酸溶液等体积混合后，其混合液的pH值一定小于7。

（B）酸溶液中加入蒸馏水，其pH值一定增大。

（C）等体积的两种酸溶液分别与足量的镁粉反应，pH值大的产生的H2一定少。

（D）两种pH值相等酸溶液，其导电能力一定相等。

第3课时离子浓度大小比较分类例析和专项训练

一、溶质单一型

1.弱酸溶液：

【例1】在L的H2S溶液中，下列关系错误的是（）

(H+)=c(HS-)+c(S2-)+c(OH-) (H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)

(H+)＞[c(HS-)+c(S2-)+c(OH-)] (H2S)+c(HS-)+c(S2-)=L

2.弱碱溶液：

【例2】室温下，L的氨水溶液中，下列关系式中不正确的是（）

A. c(OH-)＞c(H+) (NH3·H2O)+c(NH4+)=L

(NH4+)＞c(NH3·H2O)＞c(OH-)＞c(H+) (OH-)=c(NH4+)+c(H+)

3.强酸弱碱盐溶液：

【例3】在氯化铵溶液中，下列关系正确的是（）

(Cl-)＞c(NH4+)＞c(H+)＞c(OH-) (NH4+)＞c(Cl-)＞c(H+)＞c(OH-)

(NH4+)＝c(Cl-)＞c(H+)＝c(OH-) (Cl-)＝c(NH4+)＞c(H+)＞c(OH-)

4.强碱弱酸盐溶液：

【例4】在Na2S溶液中下列关系不正确的是

A．c(Na+) =2c(HS－) +2c(S2－) +c(H2S) B．c(Na+) +c(H+)=c(OH－)+c(HS－)+2c(S2－)

C．c(Na+)＞c(S2－)＞c(OH－)＞c(HS－) D．c(OH－)=c(HS－)+c(H+)+c(H2S)

5.强碱弱酸的酸式盐溶液：

【例5】（2004年江苏卷）草酸是二元弱酸，草酸氢钾溶液呈酸性，在LKHC2O4溶液中，下列关系正确的是（CD）

A．c(K+)+c(H+)=c(HC2O4-)+c(OH-)+ c(C2O42-) B．c(HC2O4-)+ c(C2O42-)=L

C．c(C2O42-)＞c(H2C2O4) D．c(K+)= c(H2C2O4)+ c(HC2O4-)+ c(C2O42-)

二、两种电解质溶液混合后离子浓度大小的比较

1、两种物质混合不反应：

【例】：用物质的量都是 mol的CH3COOH和CH3COONa配制成1L混合溶液，已知其中C(CH3COO-)＞

C(Na+)，对该混合溶液的下列判断正确的是( )

(H+)＞C(OH-) (CH3COOH)＋C(CH3COO-)＝ mol/L

(CH3COOH)＞C(CH3COO-) (CH3COO-)＋C(OH-)＝ mol/L

2、两种物质恰好完全反应

【例】(2003年上海高考题)在10ml ·L-1NaOH溶液中加入同体积、同浓度HAc溶液，反应后溶液中各微粒的浓度关系错误的是( )。

A．c(Na+)＞c(Ac-)＞c(H+)＞c(OH-) B．c(Na+)＞c(Ac-)＞c(OH-)＞c(H+)

C．c(Na+)＝c(Ac-)＋c(HAC) D．c(Na+)＋c(H+)＝c(Ac-)＋c(OH-)

3、两种物质反应，其中一种有剩余：

（1）酸与碱反应型

在审题时，要关注所给物质的量是“物质的量浓度”还是“pH”。

（解答此类题目时应抓住两溶液混合后剩余的弱酸或弱碱的电离程度和生成盐的水解程度的相对大小。）

【例1】：把mol·L-1 HAc溶液与mol·L-1NaOH溶液等体积混合，则混合液中微粒浓度关系正确的是( )

(Ac-)＞c(Na+) (HAc)＞c(Ac-) C.2c(H+)＝c(Ac-)-c(HAc) (HAc)+c(Ac-)＝mol·L-1

【例2】：将·L－1HCN溶液和·L－1的NaOH溶液等体积混合后，溶液显碱性，下列关系式中正确的是

A. c(HCN)

B. c(Na＋)>c(CN－)

C. c(HCN)－c(CN－)＝c(OH－)

D. c(HCN)＋c(CN－)＝·L－1

【例3】设氨水的pH＝x，某盐酸的pH＝y，已知x+y＝14，且x>11。将上述两溶液分别取等体积充分混合后，所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序是

A. c(Cl－)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH－)

B. c(NH4+)>c(Cl－)>c(H+)>c(OH－)

C. c(NH4+)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H+)

D. c(Cl－)>c(NH4+)>c(OH－)>c(H+)

一、求强酸溶液的pH值。

【例1】求mol·L-1HCl溶液的pH。

解：c(H+)=1×10-2mol·L-1

pH= - lg｛c(H+)｝=- lg10-2=2

【练习】将含×10-3gH2SO4的溶液稀释致1L，求所得溶液的pH值。

【解题思路】V·ρ·w%→m→n→c→c(H+)→pH

【字母含义】V:表示溶液的体积；ρ：表示溶液的密度；w%：表示溶液的质量分数；m：表示溶质的质量；n：表示溶质的物质的量；c：表示溶液的物质的量浓度（以下同）。

二、求强碱溶液的pH值。

【例2】求mol·L-1NaOH溶液的pH。

解：c(OH-)=1×10-3mol·L-1

Kω10-14（mol·L-1）2

c(H+)= ————= ————————= 10-11 mol·L-1

c(OH-) 10-3 mol·L-1

pH= - lg｛c(H+)｝=- lg10-11 =11

Kω

【解题思路】c→c(OH-) = ————→c(H+)→pH

c(OH-)

【练习】求常温下下列三种溶液的pH：①纯水②将含×10-3gH2SO4的溶液稀释致1L所得溶液③c(OH-)=1×10-4 mol·L-1K OH溶液。

【小结】常温时：中性溶液c(H+)=c(OH-)=1×10-7 mol·L-1pH=7

酸性溶液c(H+)﹥c(OH-) c(H+)﹥1×10-7 mol·L-1 pH﹤7

碱性溶液c(H+)﹤c(OH-) c(H+)﹤1×10-7 mol·L-1pH﹥7 换算关系：

Kω== c(H+)·c(OH-) pH= - lg｛c(H+)｝

c(OH-)=============== c(H+) ================= pH

（碱性溶液）（酸性溶液）c(H+)=10-pH

【小结】溶液酸性越强，其pH越小；溶液碱性越强，其pH越大。

PH适用于表示稀溶液的酸碱性，区间0-14。

三、求弱酸溶液的PH 值

※【例3】求25℃时，mol·L-1HCN溶液的pH 值。（已知K a（HCN）=×10-10）

解：c(H+)===√×10-10×=7×10-6 mol·L-1。

pH= - lg｛c(H+)｝= - lg7×10-6=6-- lg7==

【解题思路】c→c(H+)== →pH

※四、求弱碱溶液的pH值

【例4】求25℃时，mol·L-1NH3·H2O溶液的pH 值(Kb=×10-5)。

解：[OH-]==√×10-5× =×10-3 mol·L-1

Kω10-14

c(H+)= ————= ————= × 10-12 mol·L-1

c(OH-) ×10-3

pH= - lg｛c(H+)｝= - lg × 10-12==12- lg ==

Kω

【解题思路】c→[OH-]= →c(H+)= ————→pH

c(OH-)

五、求强酸、强碱混合溶液的pH 值。

1、酸与酸混合溶液的pH值。

【例5】pH=3和pH =5的盐酸等体积混合，求混合溶液的pH 值。

10-2V+10-3V

解：c(H+)混合液= —————=×10-4 mol·L-1

2 V

pH= - lg｛c(H+)｝= lg ×10-4=4 - =

【思考】若把上题改为：pH=3的盐酸和pH =5的硫酸等体积混合，求混合溶液的pH，答案又如何？

2、碱与碱混合。

【例6】将pH 值为8的NaOH溶液与pH 值为10的NaOH溶液等体积混合后，溶液中的c(H+)最接近于（）。混合液的pH为多少？

（A）?(10-8+10-10) mol·L-1（B）(10-8+10-10) mol·L-1

（C）(1×10-14+5×10-5) mol·L-1（D）2×10-10 mol·L-1

解：10-6 V +10-4V

c(OH-)= ——————== ×10-5mol·L-1

2V

Kω10-14

c(H+)= ————= ————= 2×10-10 mol·L-1

c(OH-) ×10-5

pH= - lg｛c(H+)｝= lg 2×10-10=10- lg 2==

此类题常见错解：

10-8 V +10-10V

c(H+) = ——————== ×10-9mol·L-1

2V

pH= - lg｛c(H+)｝= ×10-9 =9- ==

【解题思路】先求混合液的c(OH-)，再求混合液的c(H+)→pH。

【规律】a、当两酸溶液pH差≧2时，等体积混合液的pH为pH小者+；

b、当两碱溶液pH差≧2时，等体积混合液的pH为pH大者。

3、酸与碱混合。【例7】100 mol·L-1盐酸加到等体积mol·L-1NaOH溶液中，所得溶液中的pH

值是( )。

（A）（B）（C）（D）

解：100 mL× mol·L-1- 100 mL×mol·L-1

c(H+)= ———————————————————= mol·L-1

100 mL+100 mL

pH= - lg｛c(H+)｝= - lg =1

【解题思路】先求混合液剩余H+或OH-的浓度，再求混合液的pH。

【练习】

1、99 ∕L盐酸和101 ∕LBa(OH)2溶液相混合，溶液的pH 值为( )。

A. 1.7

B. 10.7

C. 11

D.

2、等体积的L的盐酸与L的Ba(OH)2溶液混合后，溶液的pH等于（）

A．B．12.3 C．D．

六、相当等势问题：【例8】在10 mol·L-1的AgNO3溶液中加入10 mL mol·L-1的盐酸，求反应

后混合溶液的pH值（假设体积为二者之和）。

解：10 mL× mol·L-1

c(H+)= =·L-1

10 mL+ 10 mL

pH = - lg｛c(H+)｝= - =2

【解题思路】两溶液混合，虽然发生反应，但不消耗H+或OH-，混合液中所含H+或OH-的总量基本不变，即称为相当等势。所求混合液中c(H+)或c(OH-)只是因稀释而减小。

2、在30 mol·L-1的Na2CO3溶液中加入10 mL mol·L-1的Ba（OH）2溶液，求混合溶液的pH。

七、有关稀释问题：、较浓酸或碱稀释体积倍数较少时：如pH=3盐酸10 mL稀释至1 L，其稀释

液pH为5。

2、极限稀释问题：

【例9】pH=5的盐酸1 mL稀释至1 L ，溶液的PH是否等于8？

解：因稀释后酸已很稀故此时应考虑水的电离。

设由水电离出的c(H+)为x，则有：

H2O =======H+ + OH-

x+10-8 mol·L-1x

因c(H+)总· c(OH-)== Kω，故有：x·（x+10-8 mol∕L）==1×10-14

解得：x==×10-8 mol·L-1

c(H+)总==10-8 mol∕L+×10-8 mol·L-1=×10-7 mol·L-1

pH= - lg｛c(H+)｝= - ×10-7===

3、弱酸稀释问题：如pH=4的醋酸体积稀释至原来的10倍，则pH值为多少？

解析：因稀释使弱酸的电离平衡正向移动。故此时有：3﹤pH﹤4 。

例：PH=9 的NaOH溶液，稀释1000倍，求溶液中的PH

八、求反应后溶液的pH值。【例10】往100mL FeCl3溶液中通入足量的H2S，结果得到0.32g沉淀，

求反应后溶液的pH值（假设溶液体积不变）。

解：2FeCl3+H2S===2FeCl2 + S↓+ 2HCl

32g 2 mol

0.32g n(H+)

0.32g×2 mol

n(H+) == ----------------- == mol ;

32g

c(H+)== mol∕0.1L= mol·L-1

pH= - lg｛c(H+)｝= - ==1- lg2===

【例11】下列说法正确的是（）。

（A）两种酸溶液等体积混合后，其混合液的pH值一定小于7。

（B）酸溶液中加入蒸馏水，其pH值一定增大。

（C）等体积的两种酸溶液分别与足量的镁粉反应，pH值大的产生的H2一定少。

（D）两种pH值相等酸溶液，其导电能力一定相等。

（A）解析：采用举例法。H2SO3===3S↓+3 H2O

（B）纯醋酸稀释。

（C）如1 mol·L-1盐酸的pH值小于2mol·L-1醋酸溶液的pH值，但与足量的镁粉反应，醋酸产生的H2，比盐酸多。

故选（D）。

一、溶质单一型关注三个守恒

1.弱酸溶液：

【例1】在L的H2S溶液中，下列关系错误的是（）

(H+)=c(HS-)+c(S2-)+c(OH-) (H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)

(H+)＞[c(HS-)+c(S2-)+c(OH-)] (H2S)+c(HS-)+c(S2-)=L

分析：由于H 2S溶液中存在下列平衡：H2S H++HS-，HS-H++S2-，H2O H++OH-，根据电荷守恒得c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)，由物料守恒得c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=L，所以关系式错误的是A项。

（注意：解答这类题目主要抓住弱酸的电离平衡。）

2.弱碱溶液：

【例2】室温下，L的氨水溶液中，下列关系式中不正确的是（）

A. c(OH-)＞c(H+) (NH3·H2O)+c(NH4+)=L

(NH4+)＞c(NH3·H2O)＞c(OH-)＞c(H+) (OH-)=c(NH4+)+c(H+)

分析：由于氨水溶液中存在一水合氨的电离平衡和水的电离平衡，所以所得溶液呈碱性，根据电荷守恒和物料守恒知BD正确，而一水合氨的电离是微量的，所以C项错误，即答案为C项。

3.强酸弱碱盐溶液：

【例3】在氯化铵溶液中，下列关系正确的是（）

(Cl-)＞c(NH4+)＞c(H+)＞c(OH-) (NH4+)＞c(Cl-)＞c(H+)＞c(OH-)

(NH4+)＝c(Cl-)＞c(H+)＝c(OH-) (Cl-)＝c(NH4+)＞c(H+)＞c(OH-)

分析：由于氯化铵溶液中存在下列电离过程：NH 4Cl=NH4++Cl-，H2O H++OH-和水解过程：NH 4++H2O H++NH3·H2O，由于NH4+水解被消耗，所以c(Cl-)＞c(NH4+)，又因水解后溶液显酸性，所以c(H+)＞c(OH-)，且水解是微量的，所以正确的是A项。

（注意：解答这类题时主要抓住弱碱阳离子的水解，且水解是微量的，水解后溶液呈酸性。）4.强碱弱酸盐溶液：

【例4】在Na2S溶液中下列关系不正确的是

B．c(Na+) =2c(HS－) +2c(S2－) +c(H2S) B．c(Na+) +c(H+)=c(OH－)+c(HS－)+2c(S2－)

C．c(Na+)＞c(S2－)＞c(OH－)＞c(HS－) D．c(OH－)=c(HS－)+c(H+)+c(H2S)

解析：电荷守恒：c(Na+) +c(H+)=c(OH－)+c(HS－)+2c(S2－)；

物料守恒：c(Na+) =2c(HS－) +2c(S2－) +2c(H2S)；

质子守恒：c(OH－)=c(HS－)+c(H+)+2c(H2S)，选A D

5.强碱弱酸的酸式盐溶液：

【例5】（2004年江苏卷）草酸是二元弱酸，草酸氢钾溶液呈酸性，在LKHC2O4溶液中，下列关系正确的是（CD）

A．c(K+)+c(H+)=c(HC2O4-)+c(OH-)+ c(C2O42-) B．c(HC2O4-)+ c(C2O42-)=L

C．c(C2O42-)＞c(H2C2O4) D．c(K+)= c(H2C2O4)+ c(HC2O4-)+ c(C2O42-)

分析：因为草酸氢钾呈酸性，所以HC2O4-电离程度大于水解程度，故c(C2O42-)＞c(H2C2O4)。又依据物料平衡，所以D．c(K+)= c(H2C2O4)+ c(HC2O4-)+ c(C2O42-)正确，又根据电荷守恒：

c(K+)+c(H+)=c(HC2O4-)+c(OH-)+2c(C2O42-)，所以综合上述C、D正确。

二、两种电解质溶液混合后离子浓度大小的比较

关注混合后溶液的酸碱性

混合后溶液的酸碱性取决于溶质的电离和水解的情况，一般判断原则是：若溶液中有酸或碱存在，要考虑酸和碱的电离，即溶液相应地显酸性或碱性；若溶液中的溶质仅为盐，则考虑盐水解情况；对于特殊情景要按所给的知识情景进行判断。

1、两种物质混合不反应：

【例】：用物质的量都是 mol的CH3COOH和CH3COONa配制成1L混合溶液，已知其中C(CH3COO-)＞C(Na+)，对该混合溶液的下列判断正确的是( )

(H+)＞C(OH-) (CH3COOH)＋C(CH3COO-)＝ mol/L

(CH3COOH)＞C(CH3COO-) (CH3COO-)＋C(OH-)＝ mol/L

［点拨］ CH3COOH和CH3COONa的混合溶液中，CH3COOH的电离和CH3COONa的水解因素同时存在。已知C(CH3COO-)＞C(Na+)，根据电荷守恒C(CH3COO-)＋C(OH-)＝C(Na+)＋C(H+)，可得出C(OH-)＜

C(H+)。说明混合溶液呈酸性，进一步推测出L的CH3COOH和L的CH3COONa溶液中，电离和水解这一对矛盾中起主要作用是电离，即CH3COOH的电离趋势大于CH3COO-的水解趋势。根据物料守恒，可推出（B）是正确的。

练习1、现有NH4Cl和氨水组成的混合溶液C(填“>”、“<”或“=”)

①若溶液的pH=7，则该溶液中C(NH4＋) C(Cl－)；

②若溶液的pH>7，则该溶液中C(NH4＋) C(Cl－)；

③若C(NH4＋)< C(Cl－)，则溶液的pH 7。

练习2、CH3COOH与CH3COONa等物质的量混合配制成稀溶液，pH值为，下列说法错误的是( )

A、CH3COOH的电离作用大于CH3COONa的水解作用

B、CH3COONa的水解作用大于CH3COOH的电离作用

C、CH3COOH的存在抑制了CH3COONa的水解

D、CH3COONa的存在抑制了CH3COOH的电离

2、两种物质恰好完全反应

【例】(2003年上海高考题)在10ml ·L-1NaOH溶液中加入同体积、同浓度HAc溶液，反应后溶液中各微粒的浓度关系错误的是( )。

A．c(Na+)＞c(Ac-)＞c(H+)＞c(OH-) B．c(Na+)＞c(Ac-)＞c(OH-)＞c(H+)

C．c(Na+)＝c(Ac-)＋c(HAC) D．c(Na+)＋c(H+)＝c(Ac-)＋c(OH-)

[解析]由于混合的NaOH与HAc物质的量都为1×10-3mol，两者恰好反应生成NaAc，等同于单一溶质，故与题型①方法相同:

由于少量Ac-发生水解：Ac- + H2O HAc+ OH-,故有c(Na+)＞c(Ac-)＞c(OH-)＞c(H+)，根据物料守恒C正确，根据电荷守恒D正确，A错误,故该题选项为A。

练习：100 mL mol·L-1 醋酸与50 mL mol·L-1 NaOH溶液混合，在所得溶液中( )

A、c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(OH-)＞c(H+)

B、c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(H+)＞c(OH-)

C、c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(H+)＝c(OH-)

D、c(Na+)＝c(CH3COO-)＞c(OH-)＞c(H+)

3、两种物质反应，其中一种有剩余：

（1）酸与碱反应型

在审题时，要关注所给物质的量是“物质的量浓度”还是“pH”。

（解答此类题目时应抓住两溶液混合后剩余的弱酸或弱碱的电离程度和生成盐的水解程度的相对大小。）

【例1】：把mol·L-1 HAc溶液与mol·L-1NaOH溶液等体积混合，则混合液中微粒浓度关系正确的是( )

(Ac-)＞c(Na+) (HAc)＞c(Ac-) C.2c(H+)＝c(Ac-)-c(HAc) (HAc)+c(Ac-)＝mol·L-1

【例2】：将·L－1HCN溶液和·L－1的NaOH溶液等体积混合后，溶液显碱性，下列关系式中正确的是

A. c(HCN)

B. c(Na＋)>c(CN－)

C. c(HCN)－c(CN－)＝c(OH－)

D. c(HCN)＋c(CN－)＝·L－1

解析：上述溶液混合后，溶质为HCN和NaCN，由于该题已说明溶液显碱性，所以不能再按照HCN的电离处理，而应按NaCN水解为主。所以c(Na＋)>c(CN－)，选B D

【例3】设氨水的pH＝x，某盐酸的pH＝y，已知x+y＝14，且x>11。将上述两溶液分别取等体积充分混合后，所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序是

A. c(Cl－)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH－)

B. c(NH4+)>c(Cl－)>c(H+)>c(OH－)

C. c(NH4+)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H+)

D. c(Cl－)>c(NH4+)>c(OH－)>c(H+)

解析：由于x+y＝14，且x>11，所以氨水c(OH－) 和盐酸中的c(H+) 相等。两者等体积混合后，氨水过量，溶液显碱性，选C