高中化学 · 水溶液

pH 与酸碱计算 · 先算 c(H⁺),再取负对数

强酸、强碱、稀释、酸碱混合、由 pH 反算浓度五种情形分开算。自动判断混合后谁过量,并给出 pH 与 c(H⁺)。

pH = −lg c(H⁺)强酸:c(H⁺) = n·cpOH = −lg c(OH⁻),pH = 14 − pOH稀释 10 倍,酸 pH +1、碱 pH −1
溶液参数五种情形

浓度单位 mol/L;一元酸 n=1,二元强酸(如 H₂SO₄)n=2;温度按 25 ℃ 处理。

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计算结果等待输入
pH
—
c(H⁺)
—
c(OH⁻)
—
pH
—
酸碱性
—
计算过程
  1. 填入数据后点「计算」,这里给出代入过程。
pH 与酸碱性(25 ℃)
pHc(H⁺)性质
< 7> 10⁻⁷酸性,越小越酸
= 7= 10⁻⁷中性
> 7< 10⁻⁷碱性,越大越碱
每降 1增大 10 倍pH 差 1 对应浓度差 10 倍

pH 计算的统一套路

不管题目怎么变,只有三步:算 c(H⁺) → 取负对数 → 判断合理性。混合、稀释都只是「算 c(H⁺)」这一步不同。

强酸按元数乘:0.01 mol/L H₂SO₄ 的 c(H⁺)=0.02 mol/L,pH≈1.7。强碱先算 c(OH⁻),再换算 c(H⁺)=Kw/c(OH⁻)。

三个易错点

  • 稀释 10 倍,酸 pH 加 1、碱 pH 减 1,但都不会越过 7
  • 酸碱混合先算物质的量,判断谁过量,不能直接平均 pH
  • 极稀溶液(c<10⁻⁶)要考虑水的电离,pH 不会超过 7 太多

常见问题

pH 能小于 0 或大于 14 吗?

理论上可以。c(H⁺)>1 mol/L 时 pH<0;浓强碱 pH 可大于 14。中学题目通常落在 0~14。

稀释后 pH 会超过 7 吗?

酸无限稀释只能接近 7,不会变成碱性。工具会把结果限制在 7 以内并提示。

混合后体积可以直接相加吗?

稀溶液近似可以。题目通常忽略混合体积变化,若给出密度则需按质量算体积。

为什么强碱要先算 pOH?

因为 pH 定义的是 c(H⁺)。强碱直接给 c(OH⁻),先求 pOH 再换算更不容易错。

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