备考过AP化学的同学一定知道酸碱平衡在整个AP化学中的“身份”和“地位”，而且它也是每个备考同学的“痛点”。因为考题往往不仅仅涉及酸碱电离平衡，酸碱滴定等相关的理论知识，还涉及对公式的应用及复杂计算，所以下面我们就把其中的一个难点： pH 计算的各种计算方法及策略总结在一起，供备考的同学参考使用。

　　总体来说，凡是涉及到pH 计算的题目，首先要确定该溶液是单一成分还是酸碱滴定过程中的混合溶液。对于单一组成的溶液，无非就是求某酸(不管是强酸还是弱酸)或者某碱(不管是强碱还是弱碱)，再或者酸碱滴定到达equivalence point(等量点)时，也就是求某盐溶液的pH。

　　如果是求混合溶液的pH，那一般是求在滴定过程中的pH，可能是在equivalencepoint 之前，也可能是在equivalence point 之后，所以，下面我们分别针对单一成分的溶液和混合溶液的pH分类探讨：

　　一.单一成分溶液的pH

　　1、强酸强碱的pH

　　首先，根据pH 的定义，

　　所以，求pH 的关键就是求出 H+的浓度，而强酸强碱是完全电离的，因此，对于一元强酸来说，[ H + ] 就等于酸的浓度。比如，对于200 ml，0.01 mol/L 的HCl 来说，[ H + ] = [ HCl ] = 0.01 mol/L ，所以其pH = -log 0.01 = 2。

　　如果给的是二元酸，比如H2SO4，那么 [ H+ ] 就等于酸浓度的两倍。

　　如果给的是强碱溶液，那么求pH要利用这个结论，并且一般有两种计算方 法，比如求,500 ml，0.01 mol/L 的 KOH 溶液的pH:

　　a. [ OH - ] = [ KOH ] =0.01 mol/L pOH= - log 0.01 = 2 pH= 14- pOH=12

　　b. 根据KW的值求出[ H + ]= KW/[ OH - ]=1*10 -14/0.01=10-12 pH = - log 10-12=12

　　2、弱酸或弱碱的 pH

　　一般求滴定曲线初始pH值时，我们要先计算出被滴定的弱酸或者弱碱电离出来的 [ H + ]。弱酸弱碱都是发生部分电离的，所以一般根据它们的电离平衡方程式，借助Ka, Kb的值，利用 ICE 三段式求算即可。

　　比如AP的一道 freeresponse ：

　　对于(b)我们可以用ICE解答如下：

　　解出x即可。

　　同样的方法求弱碱的pOH。

　　3、单一盐溶液的pH

　　一般都是求酸碱滴定过程到达equivalence point时的pH，此时酸碱恰好中和反应，溶液中只存在一种盐。如果是强酸强碱的滴定，那很简单， pH=7。

　　如果是用强碱滴定弱酸，或者强酸滴定弱碱，那么此时生成的盐由于会发生水解(Hydrolysis)而导致pH大于7 或者小于7，具体求算需要借助共轭酸碱对( Conjugate Acid-base Pair )的平衡常数之积等于KW，即 KW =Ka*Kb。

　　比如用NaOH 滴定某弱酸 HX到达equivalence point时，溶液中只有NaX，要想求此时的pH, 那么第一步写出该弱酸根离子X-的水解方程式：

　　此水解平衡常数为Kb，Kb =KW/ Ka(Hx)，然后列ICE求出OH-的浓度。一定要记住此水解平衡对应的平衡常数应为Kb不等于弱酸HX的Ka。

　　二. 混合溶液的pH

　　AP考试中出现的混合溶液一般就是缓冲溶液(Buffer Solution)，也就是在到达equivalence point 之前。此时的混合溶液是由未反应完的弱酸HX与已经被NaOH 中和掉而生成的NaX组成的，所以这样一对共轭酸碱对形成的混合溶液就是缓冲溶液。所以，简单一点的话，直接根据加入的NaOH的物质的量得到NaX的量，再求出剩余的HX的量，然后代入缓冲溶液pH计算公式：

　　( [base]即[X-], [acid]即[HX] )

　　麻烦一点的话，也可以列HX的电离平衡方程式，把HX 和NaX的初始浓度代入，用ICE去求H3O+的平衡浓度。

　　比如下面的(ii)：

　　根据HCIO 和NaOH各自的物质的量可以判断NaOH不能完全中和掉HCIO，所以我们可以分别求出剩余HCIO此时的浓度为0.0245 mol/L，生成的NaClO的浓度为0.107 mol/L，然后直接利用缓冲溶液pH计算公式求出此时的pH，然后根据[ H3O+]=10-pH求出答案。也可以利用ICE：

　　求出此时的 x。

　　比较这两种方法，直接利用缓冲溶液pH计算公式可以更快速的求出答案。所以，一旦判断出来混合溶液是缓冲溶液，最好直接利用公式进行计算，减少出错率。

　　2. 当酸碱滴定到达equivalencepoint之后，再继续滴加NaOH，那此时的混合溶液就是中和反应生成的盐与过量的NaOH形成的混合溶液，这种情况下，我们一般直接根据过量的NaOH 此时的浓度去计算[ OH- ] 的浓度，然后求出pOH，再去求pH，忽略掉盐溶液的水解对pH的影响。

　　以上就是对单一溶液以及混合溶液的pH计算方法的分析与总结，你都get了吗?

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