解決pH計(jì)算問題 打好高中化學(xué)基礎(chǔ)

云南省紅河州第一中學(xué)(661400)

楊泉泉●

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解決pH計(jì)算問題 打好高中化學(xué)基礎(chǔ)

云南省紅河州第一中學(xué)(661400)

楊泉泉●

溶液pH求解問題是高中化學(xué)課程的主要教學(xué)內(nèi)容之一，是教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，同時也是高考考試的重點(diǎn).pH求解問題，種類繁多公式復(fù)雜，不利于學(xué)生掌握.因此學(xué)好基本公式，對以后較為復(fù)雜問題的解決有比較大的幫助，本文匯總了幾種常見的pH求解問題，有利于學(xué)生記憶掌握.

pH計(jì)算；單一溶液；強(qiáng)酸堿溶液

在基礎(chǔ)化學(xué)學(xué)習(xí)中，溶液pH計(jì)算是教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，學(xué)生必須掌握這類問題的解決方法.本文將高中比較基礎(chǔ)常見的pH計(jì)算問題，如單一溶液pH的計(jì)算，以及簡單的酸堿中和后pH的計(jì)算進(jìn)行了匯總，可以幫助學(xué)生系統(tǒng)的學(xué)習(xí)此類問題，為以后復(fù)雜的pH求解問題奠定基礎(chǔ).

一、單一溶液pH計(jì)算

單一溶液求pH，重點(diǎn)考查學(xué)生對pH計(jì)算公式的直接應(yīng)用.這類題型比較基礎(chǔ)，要求同學(xué)熟練掌握pH計(jì)算公式，以及氫離子濃度和氫氧根濃度之間的關(guān)系.學(xué)生熟練掌握這類問題后，對以后較為復(fù)雜的問題的學(xué)習(xí)有比較大的幫助.

例1 求0.05mol/L的H2SO4溶液的pH以及0.5mol/L的Ba(OH)2溶液的pH.

分析 本題屬于基礎(chǔ)型題目，這類題目直接考查了學(xué)生pH計(jì)算公式的掌握情況，要求學(xué)生熟悉pH計(jì)算公式，以及氫離子與氫氧根濃度之間的關(guān)系.當(dāng)學(xué)生掌握氫離子濃度和氫氧根離子濃度的關(guān)系后，無論知道已知哪個條件，都可以輕松搞定題目.

解 pH計(jì)算公式為pH=-lgc(H+)，0.05mol/L的H2SO4有0.1mol/L的氫離子，因此pH=1，0.5mol/L的Ba(OH)2溶液中的c(OH-)=2×0.5=1,則c(H+)=10-14÷1=10-14,pH=-lgc(H+)=14.

評注 此類題目是求解pH問題中的基礎(chǔ)題型，學(xué)生只要熟練掌握pH計(jì)算公式，以及氫離子與氫氧根濃度之間的轉(zhuǎn)換，就可以輕松解決這類題目.學(xué)好這類題型對以后復(fù)雜問題的學(xué)習(xí)非常重要，學(xué)生和教師需要高度重視.

二、強(qiáng)堿溶液經(jīng)稀釋后的pH計(jì)算

強(qiáng)酸或者強(qiáng)堿溶液稀釋后，求解pH的問題，是高中化學(xué)中較為常見的題目，也是高中化學(xué)課程的重點(diǎn)，這類題目主要考查學(xué)生對pH概念的掌握情況，以及溶液濃度的計(jì)算.學(xué)生在解答過程中只要求出稀釋后的氫離子或者氫氧根離子的濃度，這類題目就可以迎刃而解.

例2 已知某氫氧化鈉溶液的pH為12，加水稀釋100倍后，溶液的pH為( ).

分析 此題題目簡單明了，直接要求學(xué)生求出稀釋后強(qiáng)堿氫氧化鈉溶液的濃度，出題者意在考查通過簡單計(jì)算公式求pH，pH的計(jì)算是與溶液的總濃度以及所求溶液的總體積有關(guān)，且二者成反比關(guān)系.

解 已知原始?xì)溲趸c溶液pH，則c(OH-)=10-2.加水稀釋后體積變?yōu)樵瓉砣芤旱?00倍，則c(OH-)=10-4,pH=14+logc(OH-)=14-4=10.

評注 學(xué)生在解答本題時需要抓住，稀釋前后濃度變化只與體積有關(guān)，且濃度與體積成反比.學(xué)生只要抓住這一關(guān)鍵點(diǎn)，根據(jù)題意得出稀釋后，溶液中氫氧根離子的濃度，此類題目即可以順利解決.

三、強(qiáng)酸強(qiáng)堿混合后的pH計(jì)算

強(qiáng)酸強(qiáng)堿混合后的pH的計(jì)算，主要考查學(xué)生的酸堿中和知識，以及pH計(jì)算公式的掌握情況，這類問題是高中化學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn).通常情況下，這類問題會涉及到多種不同形式的溶液，例如：強(qiáng)強(qiáng)中和，強(qiáng)弱中和，多種酸堿中和等等.但是，萬變不離其宗，解決這類問題時只要抓住問題關(guān)鍵，即求出混合后的氫離子或者氫氧根離子的濃度，然后利用pH的計(jì)算公式即可解決此類問題.

例3 用pH=4和pH=11的強(qiáng)酸和強(qiáng)堿混合，使pH=10，則兩溶液的體積比為( ).

分析 此題是變向求解pH的問題，題目中通過給出強(qiáng)酸強(qiáng)堿混合后的pH，求兩溶液的體積比，看似復(fù)雜，實(shí)際是換湯不換藥，學(xué)生只要真正掌握pH的計(jì)算公式，仔細(xì)分析后，就會發(fā)現(xiàn)本題并不難.

解 根據(jù)題意，可設(shè)強(qiáng)堿和強(qiáng)酸之間體積比為x:1，可知c(OH-)=(10-3x-10-4)/(1+x)=10-4解得，x=2/9，則酸堿溶液的體積比為9∶2.

評注 本題是酸堿中和問題中最基礎(chǔ)的一種，但是出題者出題時換了一種思路，通過給出混合后的pH，求二者的體積比.如果學(xué)生已經(jīng)掌握了pH求解方法，可以發(fā)現(xiàn)此題并不困難.這類題目學(xué)生一定要重點(diǎn)掌握，日后多加練習(xí).

綜上所述，pH求解問題的題型非常多，是高中化學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，同時也是高考的重要考點(diǎn).學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中要時刻做好歸納總結(jié)工作，熟記pH的計(jì)算公式，以及氫離子濃度以及氫氧根離子濃度之間的關(guān)系.為解決更復(fù)雜的pH計(jì)算問題以及日后的高考做好充分準(zhǔn)備.

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