学习小专题 | |
版权申明:凡是署名为“化学自习室”,意味着未能联系到原作者,请原作者看到后与我联系(邮箱:79248376@qq.com)!
我们知道任何水溶液中H+ 、OH- 都是共存的,而c(H+)c(OH-)=Kw, 在常温时Kw=1×10-14,在酸溶液c(H+)>c( OH-),例如:在pH=5的盐酸溶液c(H+)=10-5mol/L,c( OH-)=10-9mol/L,显然前者浓度的远远大于后者的浓度。问题的关键还在于溶液中的氢离子主要来自HCl的电离,其物质的量主要由HCl的物质的量决定,是基本不变的。而氢氧根离子来自水的电离,其物质的量要随酸浓度的变化而变化。
同理在碱溶液c( OH-)>c(H+).例如在25℃时pH=12的NaOH溶液中c( OH-)=10-2mol/L,c(H+ ) =10-12mol/L,显然前者远远大于后者。溶液中的 OH-主要来自NaOH的电离,其物质的量由NaOH的物质的量决定,还是基本不变的;而氢离子来自水的电离,其物质的量要随NaOH浓度的变化而变化。
用哲学的观点来说:那就是氢离子是酸溶液中的矛盾的主要方面。而氢氧根离子就是碱溶液中矛盾的主要方面。用科学方法论的观点来看:解决问题要抓主要矛盾或矛盾的主要方面,否则我们就会舍本逐末,得出错误的结论。所以计算酸液混合时的pH时,就必须用氢离子的浓度来算;而算碱液混合时的pH时就必须用氧根离子的浓度来算。
例题(高考题)25℃时将pH=8的NaOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合后,溶液中氢离子的浓度最接近于( )mol/L
A(10-8+10-12)/2 B (10-8+10-12) C. 2×10-8 D 2×10-12
分析:在pH=8的NaOH溶液中c(OH-)=10-6mol/L,c(H+)=10-8mol/L,氢氧根离子来自氢氧化钠的电离,其物质的量是不变的,在pH=12的NaOH溶液中c(OH-)=10-2mol/L,c(H+)=10-12mol/L,氢氧根离子来自氢氧化钠的电离,其物质的量是不变的。根据科学的方法论:解决问题要抓主要矛盾或矛盾的主要方面,所以两溶液混合时,c(OH-)=(10-2+10-6)/2,两者悬殊104倍,将10-6舍去。结c(OH-)=5×10-3mol/L,再由于在常温时Kw=1×10-14,得出c(H+)=2×10-12mol/L。所以选D,有一点要说明的是:关于pH的计算,在高中绝大多数都是近似计算。
练习:
(1)25℃时将pH=9的Ba(OH)2溶液与pH=12的KOH溶液以4∶1的体积比混合,求混合液中c(H+)=( )mol/L
(2) 25℃时将pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液按一定的体积比混合。所得溶液的pH=11.则强酸溶液和强碱溶液的体积之比是( )
问:为什么强酸在冰醋酸中可以比较出其酸性强弱? 想要回答这个问题,还是得回到酸电...
计算0.01mol ZnS溶于1.0L 盐酸中,所需盐酸的最低浓度? 查表可知: K sp (Zns)=2.0×...
水的离子积常数 K w 是一个温度的函数,言外之意就是只和温度有关,只要温度不变,溶...
氢氟酸在溶于水的时候,先解离成氢离子和氟离子,这个过程需要吸收热量。 氢离子和氟...
...
HI 10 11 HBr 10 9 HCl 10 7 HClO 4 10 7 HClO 3 10 3 H 2 SO 4 10 2 HNO 3 20 H 3 O ...