人教版有关溶液PH的计算方法的探讨
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有关溶液PH的计算方法的探讨
PH的计算与比较是近几年高考的必考题，高考重现率100%。
这类题能有效地测试考生的判断、推理、运算等思维能力。
下面笔者就有关溶液PH的计算类型进行探讨和归纳。
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7。
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
2am ol amol
2 H+ ＋ 2e ＝ H2 4OH- － 4e＝ 2H2O ＋ O2
2mol 2mol 1mol 4mol 4mo l 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。
