‹ 回去

3. pH 的计算

水溶液中的离子平衡 · 高二
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 pH 是衡量溶液酸碱性强弱的指标,定义为氢离子浓度的负常用对数,即 pH = -lg[c(H⁺)]。

从哪来 建立在3. 化学平衡常数之上。水的电离平衡常数($K_w$)是推导 pH 与 pOH 关系及计算基础的核心依据。

为什么 因为溶液中 $c(H^+)$ 的数值范围极大(从 $10^{-14}$ 到 $1$ mol/L),直接书写不便且难以直观比较。引入对数函数将指数关系转化为线性数值,使得酸碱强度的量化表达更简洁、直观,便于计算和比较。

数值代入法
直接给出 $c(H^+)$,让学生计算 $-\lg[c(H^+)]$。 *适合类型*:数学基础较好,擅长直接公式套用,对抽象概念不敏感的学生。
逆向推导法
从 $K_w = c(H^+) \cdot c(OH^-) = 10^{-14}$ 出发,结合已知离子浓度求未知离子,再求 pH。 *适合类型*:逻辑推理能力强,喜欢从基本原理出发,对“为什么是这个数”有探究欲的学生。
图像趋势法
绘制 pH 随稀释倍数变化的曲线,观察强酸/强碱/弱酸/弱碱的差异。 *适合类型*:视觉型学习者,对纯数字计算感到枯燥,更擅长通过图形趋势理解规律的学生。
看不明白?看一段视频 ▾待生成
练一道
基础题
计算 0.01 mol/L HCl 溶液的 pH。
变式
将 pH=3 的盐酸与 pH=11 的 NaOH 溶液等体积混合,求混合后溶液的 pH。
试试手自己判
检测题
某温度下,纯水的 pH 为 6。在该温度下,将 pH=2 的 HCl 溶液与 pH=10 的 NaOH 溶液等体积混合,混合液的 pH 是多少?
看答案和判分标准
答案:该温度下 $K_w = 10^{-12}$。 HCl 中 $c(H^+) = 10^{-2} \text{ mol/L}$。 NaOH 中 $c(OH^-) = K_w / c(H^+) = 10^{-12} / 10^{-10} = 10^{-2} \text{ mol/L}$。 等体积混合,$n(H^+) = n(OH^-)$,恰好中和。 混合液呈中性,$c(H^+) = \sqrt{K_w} = 10^{-6} \text{ mol/L}$。 pH = 6。
判对标准:
1. 正确识别该温度下 $K_w = 10^{-12}$(2分);
2. 正确计算 NaOH 中 $c(OH^-) = 10^{-2} \text{ mol/L}$(2分);
3. 判断出恰好中和,溶液呈中性(1分);
4. 得出 pH=6(1分)。
总分 6 分,全对才算掌握。
容易错在哪儿 ▾点开看
这一步没懂?写一句问老师 ›
内容由卡片自动生成 · 有不对的地方告诉老师
这张卡有问题?告诉老师 ›