3.2.2pH的計算課件高二上學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修1

第三章

水溶液中的離子反應(yīng)與平衡

第二節(jié)

水的電離和溶液的pH

課時2；2.掌握強(qiáng)酸強(qiáng)堿混合溶液的pH計算；3.掌握溶液稀釋時pH變化規(guī)律?？偟脑瓌t1.若溶液呈酸性，先求c(H＋)→再求pH＝－lgc(H＋)。2.若溶液呈堿性，先求c(OH－)→再求c(H＋)＝KW/c(OH－)→最后求pH。－lgc(H＋)

計算方法據(jù)pH＝

，求pH的關(guān)鍵是求溶液中的c(H＋)。一、單一強(qiáng)酸或強(qiáng)堿溶液pH的計算【例1】常溫下,計算濃度為0.05mol/L的硫酸溶液的pH。解：c(H+）=2c(H2SO4）=0.05×2=10-1mol/LpH=-lgc（H+）=1解:c(OH-）=2c[Ba(OH)2]

=0.005×2=10-2mol/Lc(H+)=KWc(OH—)=10-12mol/LpH=-lgc(H+)=12【例2】常溫時，計算濃度為0.005mol/L的氫氧化鋇溶液的pH。

強(qiáng)酸和強(qiáng)堿溶液的pH計算(1)強(qiáng)酸溶液(以cmol·L－1的HnA溶液為例)c(H＋)＝

mol·L－1pH＝－lgc(H＋)＝

。(2)強(qiáng)堿溶液[以cmol·L－1的B(OH)n溶液為例]c(OH－)＝

mol·L－1c(H＋)＝

，pH＝－lgc(H＋)＝

。

nc

－lgnc

nc

方法歸納【練一練】1.

計算25℃時，下列溶液的pH。(1)0.005mol·L－1的H2SO4溶液；1mol·L－1的NaOH溶液。解析：(1)c(H＋)＝2c(H2SO4)＝2×0.005mol·L－1＝0.01mol·L－1，pH＝2；(2)c(OH－)＝01mol·L－1,c(H＋)＝KW/c(OH－)＝10－11mol·L－1，pH＝11。

2.某溫度下，純水中c(H+)=1.0×10-6mol/L。該溫度時，0.01mol/L的HCl溶液中，pH=________；0.01mol/L的NaOH溶液中，pH=________。210【提示】計算溶液的pH時，一定要注意溶液的溫度。二、酸、堿混合溶液pH的計算1.強(qiáng)酸與強(qiáng)酸混合溶液pH的計算解:c(H+)==10-5V+10-3V2V≈

10-3V2V=10-32mol/LpH=-lgc（H+）【例1】

pH=5和pH=3的兩種鹽酸，以等體積混合后，計算溶液的pH。n1(H+)+n2(H+)V總1.pH=2的鹽酸和pH=4的鹽酸溶液等體積混合后，所得溶液的pH=

。2.pH=2的鹽酸和pH=5的硫酸溶液等體積混合后，所得溶液的pH=

?！揪氁痪殹?.強(qiáng)堿與強(qiáng)堿混合溶液pH的計算解:c(OH-)==10-4V+10-2V2V≈10-2V2V=10-22mol/LpH=-lgc(H+)n1(OH-)+n2(OH-)V總c(H+)=KWc(OH-)=2×10-12mol/L【例2】常溫時，將pH=10的NaOH溶液與pH=12的NaOH溶液等體積混合，混合后的pH為多少？3.pH=11的Ba(OH)2溶液與pH=9的NaOH溶液按體積比1∶1混合后的pH是________。4.pH=13的Ba(OH)2溶液與pH=10的NaOH溶液按體積比1∶1混合后的pH是________?！窘Y(jié)論】兩種pH不同的強(qiáng)堿等體積混合時ΔpH≥2時，pH混=pH大-0.3【練一練】3.強(qiáng)酸與強(qiáng)堿混合溶液pH的計算【例3】H2SO4溶液等體積混合，求混合溶液的pH。n(H+）=2c(H2SO4）VV解：設(shè)兩溶液的體積都為Vn(OH－）=c(NaOH）VV

H++OH－

=H2O因為V＞V

所以酸過量c(H+)=n(H+)－n(OH-)V(總）=0.12V－0.1V2V=10－2mol/LpH=2【例4】Ba(OH)2溶液等體積混合，求混合溶液的pH。解：n(OH—）=2c[Ba(OH)2]VV設(shè)兩溶液的體積都為Vn(H+）=c(HCl）VV因為V＞V

所以堿過量c(OH—)=n(OH—)－n(H+)V(總）=0.12V—0.1V2V=10-2mol/LpH=－lgc(H+)=12c(H+)=10-12mol/L方法歸納

酸堿中和后溶液pH的計算

先計算酸溶液中n(H＋)和堿溶液中n(OH－)，判斷酸堿反應(yīng)后是酸剩余還是堿剩余還是酸堿恰好完全反應(yīng)。

若n(H＋)>n(OH－),則酸剩余，計算混合溶液中剩余的c(H＋)，

再計算pH＝-lgc(H＋)

若n(H＋)<n(OH－),則堿剩余，計算混合溶液中剩余的c(OH－)，c(H＋)=，再計算pH＝-lgc(H＋)

若n(H＋)=n(OH－),則酸堿恰好完全反應(yīng)，溶液顯中性，常溫下溶液的pH=7?！揪氁痪殹?.有一pH=12的NaOH溶液100mL，欲使它的pH降為11。（1）如果加入pH=10的NaOH溶液，應(yīng)加入

mL（2）如果加入0.008mol/LHCl溶液，應(yīng)加入

mL10001002.某強(qiáng)酸溶液pH=a，強(qiáng)堿溶液pH=b，已知a＋b＝12，酸堿溶液混合pH=7，則酸溶液體積V(酸)和堿溶液體積V(堿)的正確關(guān)系為（）A．V(酸)=102V(堿)B．V(堿)=102V(酸)C．V(酸)＝2V(堿)D．V(堿)＝2V(酸)B3.常溫下，將pH＝13的強(qiáng)堿溶液與pH＝2的強(qiáng)酸溶液混合，所得混合液的pH＝11，則強(qiáng)堿與強(qiáng)酸的體積比是()A．11∶1B．9∶1C．1∶11 D．1∶9D三、酸、堿溶液稀釋后pH的計算1.強(qiáng)酸的稀釋【例1】將pH=3的鹽酸溶液，稀釋10倍，100倍，10000倍，計算稀釋溶液的pH稀釋10倍c(H+)=10-3V10V=10-4mol/LpH=-lgc(H+)=4稀釋100倍c(H+)=10-3V100V=10-5mol/L稀釋10000倍c(H+)=10-3V10000V=10-8mol/L×稀釋10000倍pH=—lgC(H+c(H+)=10-3V+9999V×10-710000Vc(H+)=（10-8+10-7）mol/L總結(jié)：pH=a的強(qiáng)酸稀釋10n倍后，pH=a+n，若a+n>7則pH≈773pHV水2.弱酸的稀釋（弱電解質(zhì)是越稀越電離,稀釋向電離平衡移動）【例2】將pH=3的醋酸溶液，稀釋10倍，100倍，計算稀釋溶液的pH稀釋10倍c(H+）=10-3V+n(H+)補(bǔ)10V＞10-4mol/LpH=－lgc（H+）＜4稀釋10倍pH=－lgc（H+）＜5＞10-5mol/Lc(H+）=10-3V+n(H+)補(bǔ)100V【例3】pH=2的鹽酸與pH=2的醋酸稀釋10倍后的pH變化？＜3鹽酸醋酸V水32pH10倍稀釋相同倍數(shù)時pH：鹽酸＞醋酸稀釋到相同pH時稀釋的倍數(shù)：醋酸＞鹽酸pH=a的酸稀釋10n倍后，強(qiáng)酸pH=a+n；弱酸pH<a+n；

若a+n>7則pH≈7。=33.強(qiáng)堿的稀釋【例4】在25℃時，pH值等于12的強(qiáng)堿溶液稀釋到原來的100倍，pH等于多少？解：稀釋前：c(OH-)==1×10-2mol/L1×10-141×10-12=1×10-4mol/L稀釋后：c(OH-)=1×10-2100c(H+)==1×10-10mol/L1×10-141×10-4-lg(1×10-10)=10pH=-lgc(H+)=mol/Lmol/Lmol/L若上述溶液加水稀釋到體積為原來的1000倍，則溶液的pH變?yōu)槎嗌伲咳粝♂尩襟w積為原來的105倍，則溶液的pH變?yōu)槎嗌伲?17pHV水pH=8pH=6pH接近于7總結(jié)：pH=a的強(qiáng)堿稀釋10n倍后，pH=a-n，若a+n＜則pH≈7【例5】pH=12的NaOH溶液與pH=12的氨水稀釋10倍后的pH變化？＞1111NaOH氨水V水1211pH10倍稀釋相同倍數(shù)時pH：氨水＞NaOH稀釋到相同pH時稀釋的倍數(shù)：氨水＞NaOHpH=a的堿稀釋10n倍后，強(qiáng)堿pH=a+n，弱堿pH>a+n若a+n<7則pH≈7。方法歸納

(1)對于強(qiáng)酸溶液(pH＝a)每稀釋10n倍，pH增大n個單位，即pH＝a＋n(a＋n<7)。(2)對于強(qiáng)堿溶液(pH＝b)每稀釋10n倍，pH減小n個單位，即pH＝b－n(b－n>7)。(3)對于弱酸溶液(pH＝a)每稀釋10n倍，pH的范圍是：a<pH<a＋n(即對于pH相同的強(qiáng)酸與弱酸稀釋相同倍數(shù)，強(qiáng)酸pH變化的程度大)。(4)對于弱堿溶液(pH＝b)每稀釋10n倍，pH的范圍是：b－n<pH<b(即對于pH相同的強(qiáng)堿與弱堿稀釋相同倍數(shù)，強(qiáng)堿pH變化的程度大)。稀釋后溶液pH的變化規(guī)律稀釋后溶液pH的變化規(guī)律方法歸納稀釋后溶液pH的變化規(guī)律(5)pH相等的強(qiáng)酸、弱酸、強(qiáng)堿、弱堿稀釋時的pH變化如下圖所示：加水稀釋的倍數(shù)(6)酸堿溶液無限稀釋，pH只能接近于7，酸溶液的pH不可能大于7，堿溶液的pH不可能小于7(“無限稀釋7為限”)。1．pH相同的醋酸溶液和鹽酸，分別用蒸餾水稀釋到原溶液的m倍和n倍，稀釋后兩溶液的pH仍相同，則m和n的關(guān)系量是()A．m＝nB．m＞nC．m＜nD．無法判斷【解析】因為醋酸是弱酸，加水后促進(jìn)電離，醋酸電離度增加，加水后，氫離子濃度在減小的過程中氫離子的物質(zhì)的量增大，而鹽酸是強(qiáng)酸在水中完全電離，加水后，氫離子濃度只是在減小，氫離子的物質(zhì)的量不變，所以要使稀釋后兩溶液pH值相同，則醋酸的體積比鹽酸的體積要大，就必須使m＞n，答案選B。B【練一練】＝2的兩種弱酸HA、HB加水稀釋后，溶液pH隨加水量變化的曲線如下圖所示。則下列敘述正確的是(

)A．電離常數(shù)HA>HBB．等體積的HA和HB與等濃度的NaOH