逍遥右脑 2017-08-13 13:20
混和溶液pH值的计算，考查知识点较多，本文作一系统归纳分析。
一、酸或碱和稀释
分析：强酸、强碱与水混和，其pH值由公式：
例1 pH = 2的醋酸稀释一倍后，其溶液pH值为多少？
∴[H+]混
∴pH
二、强酸与弱酸或强碱与弱碱的混和
分析：因弱酸存在电离平衡，混和溶液pH值应根据强酸中H+对弱酸的同离子效应来计算。强碱与弱碱混和与上述分析相似。
例2 0.2mol/L盐酸和0.2mol/L醋酸以1:3的体积比混和后，其pH为多少？
（Ka = 1.75×10-5）
解：混和后盐酸浓度为
CH3COOH ==== CH3COO- + H+ 平衡浓度：0.15 - x x
∴pH = -1g [H+]总
= -1g0.05
= 1.31
强酸与强酸或强碱与强碱的混和，pH值的计算较为简单，这里不再赘述。
三、酸与碱的混和
1、强酸与弱碱的混和
分析：有三种情况。①强酸过量，则混和溶液的pH值由剩余强酸决定；②弱碱过量，则为剩余弱碱与生成盐构成缓冲溶液的pH值；③恰好反应完，即为生成盐溶液的pH值。
例3 0.4mol/L盐酸和0.2mol/L氨水等体积混和后溶液pH值为多少？
（Kb = 1.77×10-5）
解：从反应
NH3·H2O+HC1
=NH4C1+H2O
可知盐酸过剩，其剩余盐酸浓度为
（0.4 - 0.2）/ 2 = 0.1 (mol / L)
∵盐酸存在抑制了
∴混和后[H+]总 = 0.1mol / L
pH = -1g0.1 = 1
若此题的盐酸与氨水浓度互换，则变为：剩余氨水为（0.4 - 0.2）/ 2 = 0.1 (mol / L)，生成NH4C1浓度为0.2 / 2 = 0.1 (mol / L)，则混和液pH值为构成NH3·H2O— NH4C1缓冲溶液为pH值：
∴pH
2、弱酸与强碱的混和
分析：也有三种情况。①强碱过量，则剩余强碱的[OH-]决定混和液的pH值；②弱酸过量，则为剩余弱酸与生成的弱酸盐构成缓冲溶液的pH值；③恰好反应完，则为生成的盐溶液的pH值。
c
由方程式：
CH3COOH+NaOH
=CH3COONa+H2O
分析可知，恰好反应完，生成醋酸钠浓度为0.2/2 = 0.1(mol/L),溶液中存在以下平衡：
CH3COO— + H2O ==== CH3COOH + OH—
CH3COOH ==== CH3COO— + H +
∴[H+]
pH
3、
弱酸与弱碱的混和
分析：弱酸、弱碱在水中均存在电离平衡，情况较复杂。一般地，电离远大于水解，
可作近似计算。①弱酸过量，混和液pH值由剩余弱酸，依
近似计算；②弱碱过量,则由剩余弱碱,据
③恰好反应完，则由两者电离常数决定，由近似公式：
其中Ka与Kb不能相差太大，否则计算复杂。
例5 0.5mol/L醋酸与0.5mol/L氨水以2:3体积比混和后，其溶液pH值为多少？
解：CH3COOH+NH3·H2O=====CH3COONH4 + H2O
从反应比例看，氨水过量，其混和后浓度为
溶液pH值由过量氨水决定。
pOH
∴pH = 14 - pOH
= 14 - 2.88
= 11.12
四、酸与弱酸盐与碱与弱碱盐的混和
1、强酸与弱酸盐的混和。
分析：①强酸过量，则由剩余强酸与生成弱酸决定溶液pH值，如例2；②弱酸盐过量，则为剩余盐与生成的弱酸构成缓冲溶液的pH值；③恰好反应完，则由生成弱酸浓度决定。
2、弱酸与同离子弱酸盐的混和。
碱与弱碱盐溶液混和情况与上述相似。
例6 0.2mol/L盐酸与0.4mol/L醋酸钠溶液等体积混和后，其pH值为多少？
解：CH3COONa + HC1 = CH3COOH + NaC1
从反应看醋酸钠过量，过量浓度为（0.4 - 0.2）/ 2 = 0.1 (mol/L)，生成醋酸浓度为0.2 / 2 = 0.1 (mol/L).
解：NaOH + NH4C1 = NaC1 + NH3·H2O浓度为0.2 / 2 = 0.1（mol / L）.