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GRE科目考试:化学:pH值

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例子问题

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例子问题1:P H

a的物质的量浓度是多少 HCl pH值为的溶液 5.0 ?

可能的答案:

0.5M

$5.5 * 10^{-1} M$

1.50 M

3.50 M

$1 * 10^{-5} M$

正确答案:

$1 * 10^{-5} M$

解释：

溶液的pH是，因此浓度为 $1 * 10^{-5} M$ ．这个解基于这个方程， $[H^{+}] = 10^{-pH}$ 因为盐酸是强酸，所以可以假设它在溶液中完全解离。

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例子问题2:P H

a的pH是多少 $2.0*10^{-4} M$ 解决方案的 NaOH ?

可能的答案:

10.3

7.8

正确答案:

10.3

解释：

我们需要计算a的pH值 $2*10^{-4} M$ NaOH 解决方案。有1mol的 OH^- 每一摩尔 NaOH ,因此:

$[OH^{-}]=2*10^{-4}\ M$

$pOH=-log(OH^{-})=-log(2*10^{-4})=3.7$

pH和pOH的关系式为:

pH+pOH=14

我们可以通过重新排列这个等式来计算pH值:

pH= 14.00-3.7=10.3

下面是解决这个问题的另一种方法。方程之间的关系 $H_{3}O^{+}$ 而且 $OH^{-}$ 浓度:

$K_{w}=[H_{3}O^{+}][OH^{-}]=1.0*10^{-14}$

重新安排这个方程:

$[H_{3}O^{+}]=\frac{[K_{w}]}{[OH^{-}]}=\frac{1.0*10^{-14}}{2*10^{-4}}=5*10^{-11}$

我们可以用下式来计算这个溶液的pH值:

$pH=-log(H_{3}O^{+})=-log(5.0*10^{-11})=10.3$

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示例问题3:P H

a的pH是多少 $5.0*10^{-4} M$ 解决方案的 $Ca(OH)_{2}$ ?

可能的答案:

正确答案:

解释：

首先我们需要计算 [OH^-] 的 $5*10^{-4} M$ $Ca(OH)_{2}$ 解决方案。对于每摩尔 $Ca(OH)_{2}$ ，氢氧根离子的摩尔数是原来的两倍:

$[OH^{-}]=2*(5 *10^{-4} M)=0.001M$

pOH可用以下公式计算:

$pOH=-log(OH^{-})=-log(0.001)=3$

pH与pOH的关系方程如下:

pH+pOH=14

我们可以通过重新排列这个等式来计算pH值:

pH= 14.00-3.00=11

下面是解决这个问题的另一种方法。方程之间的关系 $H_{3}O^{+}$ 而且 $OH^{-}$ 浓度:

$K_{w}=[H_{3}O^{+}][OH^{-}]=1.0*10^{-14}$

重新安排这个方程:

$[H_{3}O^{+}]=\frac{[K_{w}]}{[OH^{-}]}=\frac{1.0*10^{-14}}{0.001}=1*10^{-11}$

我们可以用下式来计算这个溶液的pH值:

$pH=-log(H_{3}O^{+})=-log(1.0*10^{-11})=11$

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示例问题4:P H

考虑到 K_a 的(氢氟酸) $6.8\times10^{-4}$ ，什么是 pK_b 的基础 F^- ?

可能的答案:

5.5

10.8

7.5

6.4

8.4

正确答案:

10.8

解释：

之间的关系 K_a 而且 K_b 是:

$K_{a}*\ K_{b}=K_{w}$

$K_{w}=1.0\times10^{-14}$

重新排列这个方程得到:

$K_{b}=\frac{K_{w}}{K_{a}}=\frac{1.0\times 10^{-14}}{6.8\times 10^{-4}}=1.5\times10^{-11}$

为了计算 pK_b ，我们必须使用这种关系:

$pK_{b}=-log(K_{b})=-log(1.5\times 10^{-11})=10.8$

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例子问题1:P H

a的pH是多少 $0.05 \textup{ M}$ 解决方案的 HCl ?

可能的答案:

11.0

0.05

4.1

5.5

1.3

正确答案:

1.3

解释：

下面是平衡 HCl 在水溶液中:

$HCl(l) +H_{2}O(l)\rightleftharpoons\ Cl^{-}(aq)+H_{3}O^{+}(aq)$

HCl 是一种强酸，所以它在溶液中完全电离。它有一个高 $K_{eq}$ 的^．

有100%的解离 HCl ，因此产生 $H_{3}O^+$ 溶液中的浓度等于原溶液的浓度 HCl ．

$[H_{3}O^{+}]=0.05M$

$pH=-log[H_{3}O^{+}]=-log[0.05]=1.3$

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例子问题1:P H

a的pH是多少 $0.10 \textup{ M}$ 解决方案的 NaOH ?

可能的答案:

8.1

0.1

1.0

5.0

正确答案:

解释：

下面是平衡 NaOH 在水溶液中:

$NaOH(s)\rightleftharpoons\ Na^{+}(aq)+OH^{-}(aq)$

NaOH 是一个强碱，所以它在溶液中完全电离。它的溶解度积常数很高。

有100%的解离 NaOH ，因此产生 $OH^{-}$ 溶液中的浓度等于原溶液的浓度 NaOH ．

$[OH^{-}]=0.10M$

$pOH=-log[OH^{-}]=-log[0.10]=1$

pH+pOH=14

pH=14-pOH=14-1=13

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示例问题7:P H

如果 $3.11\times10^{-4}\ moles$ 的 NaOH 反应了 $5.71\times10^{-4}\ moles$ 的 HCl ，如果溶液的总体积是1l, pH是多少?

可能的答案:

6.6

3.6

8.4

2.1

正确答案:

3.6

解释：

根据化学方程， HCl 而且 NaOH 反应的摩尔比为1:1。因此，为了求出这个溶液的pH值，你必须先确定两种反应物和极限反应物的摩尔数之差。过量的反应物将决定溶液的pH值。 $5.71\times 10^{-4}\ moles\ HCl-3.11\times 10^{-4}\ moles\ NaOH=2.59\times 10^{-4}\ moles\ HCl$

在那里 HCl 是多余的，溶液的pH值取决于多余的物质的量 HCl ．

$moles\ of\ H^{+}=2.59\times 10^{-4}}\ moles$

$Molarity\ [H^+]=\frac{moles\ of\ solute}{Liters\ of\ solution}=\frac{2.6\ moles}{1L}=2.6M$

$pH=-log[H^{+}]=-log[2.59\times 10^{-4}]=3.6$

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问题31:酸碱化学

a的水溶液的pH是多少 $5.1\times10^{-6}\ M$ 氢氧根离子浓度?

可能的答案:

7.9

8.7

4.5

10.1

正确答案:

8.7

解释：

我们需要计算溶液的pH值 $5.1\times10^{-6}\ M$ 氢氧根离子浓度。

$[OH^{-}]= 5.1\times10^{-6}\ M$

$pOH=-log(OH^{-})=-log(5.1\times10^{-6}\)=5.3$

pH与pOH的关系方程如下:

pH+pOH=14

我们可以通过重新排列这个等式来计算pH值:

pH=14.0-5.3=8.7

下面是解决这个问题的另一种方法。方程之间的关系 $H_{3}O^{+}$

而且 $OH^{-}$ 浓度:

$K_{w}=[H_{3}O^{+}][OH^{-}]=1.0\times10^{-14}$

重新排列这个方程得到:

$[H_{3}O^{+}]=\frac{[K_{w}]}{[OH^{-}]}=\frac{1.0\times 10^{-14}}{5.1\times10^{-6}\ }=1.96\times10^{-9}$

我们可以用下式来计算这个溶液的pH值:

$pH=-log[H_{3}O^{+}]=-log(1.96\times10^{-9}\)=8.7$

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例子问题1:P H

考虑到 $K_{a}$ 对乙酸 $(CH_{3}COOH)$ 是 $1.8\times10^{-5}$ ，什么是 $K_{b}$ 对醋酸 $(CH_{3}COO^{-})$ ?

可能的答案:

$3.5\times10^{-4}$

$5.6\times10^{-10}$

$1.1\times10^{-8}$

$3.0\times10^{-3}$

正确答案:

$5.6\times10^{-10}$

解释：

溶解的平衡 $CH_{3}COOH$ 在水中是:

$CH_{3}COOH_{(aq)}+H_{2}O_{(l)}\rightleftharpoons\ CH_{3}COO^{-}_{(aq)}+H_{3}O^{+}_{(aq)}$

$CH_{3}COOH$ 共轭酸是 $CH_{3}COO^{-}$ ．换句话说, $CH_{3}COO^{-}$ 共轭碱是 $CH_{3}COOH$ ．

使用的关系, $K_{w}=K_{a}K_{b}$ ，我们可以计算Kb．

通过重新排列这个方程，我们得到:

$K_{b}=\frac{K_{w}}{K_{a}}=\frac{1.0\times 10^{-14}}{1.8\times 10^{-5}}=5.6\times10^{-10}$

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例子问题2:P H

测定a的pH值 $0.10\ M$ HCl 解决方案。

可能的答案:

正确答案:

解释：

HCl 是一种强酸，因此在溶液中完全电离。因此,所有的 $H^{+}$ 离子在 HCl 溶液中的分子根据以下化学方程:

$HCl(aq)\rightarrow\ H^{+}(aq)+Cl^{-}(aq)$

这意味着 $[HCl]=[H^{+}]\ in\ solution$

下面是pH的计算公式:

$pH=-log[H^{+}]$

因此,

pH=-log[0.1M]

pH=1

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