溶液pH的计算(经典)

1、选修四选修四 化学反应原理化学反应原理第三章第二节第三章第二节( (第二课时第二课时) )溶液的溶液的pH计算计算讨论：讨论：溶液的酸碱性跟溶液的酸碱性跟H+ 和和OH-浓度有什么关系？浓度有什么关系？常温下，常温下， 25时时H+ = OH-H+OH-H+OH-中性溶液中性溶液H+ = 1107mol/L OH- = 1107mol/L 酸性溶液酸性溶液H+ 1107mol/LOH- 1107mol/L碱性溶液碱性溶液H+ 1107mol/LOH- 1107mol/L讨论：讨论：KW100=10-12在在100 时，纯水中时，纯水中H+ 为多少？为多少？H+ 1107mol/L是否说明是否说

2、明100 时纯水溶液呈酸性？时纯水溶液呈酸性？不能用不能用 H+ 等于多少来判断溶液酸、碱性，等于多少来判断溶液酸、碱性，只能通过两者只能通过两者相对大小相对大小比较比较二、溶液的酸碱性与二、溶液的酸碱性与pH值值1. 定义：化学上常采用定义：化学上常采用H+的物质的量的物质的量浓度的负对数浓度的负对数来表来表示溶液的酸碱性。示溶液的酸碱性。2. 表示方法：表示方法：pH= - lg c(H+)如：如：H+ = 1107mol/L， pH=lg107 7.0H+ = 1105mol/L， pH=lg105 5.0H+ = 1109mol/L， pH=lg109 9.0 注意：当溶液中当溶液中H

3、+或或OH-大于大于1mol时，不时，不用用pH表示溶液的酸碱性表示溶液的酸碱性。3. 溶液的酸碱性与溶液的酸碱性与pH值的关系值的关系(常温常温,25时时)酸性溶液：酸性溶液： c（H+）c（OH） pH7中性溶液：中性溶液： c（H+）=c（OH） pH=7碱性溶液：碱性溶液： c（H+）7注意注意:pH=0 并非无并非无H+，而是，而是c（H+）=1mol/L，pH=14 并非无并非无OH -，而是，而是c（OH -）=1mol/L注意：注意：pOH -采用采用OH -的物质的量浓度的负的物质的量浓度的负对数来表示溶液的酸碱性对数来表示溶液的酸碱性 25 pOH + pH =145、pH

4、的测定：的测定：pH计（酸度计）计（酸度计）（见书本彩图）（见书本彩图）（2）pH试纸（试纸（见书本彩图）见书本彩图）注意：注意：不能不能用水润湿用水润湿要放在玻璃片（或表面皿）上要放在玻璃片（或表面皿）上不是将试纸伸到溶液中不是将试纸伸到溶液中广泛广泛pH试纸只能读出试纸只能读出整数整数粗略测定：粗略测定： （1）酸碱指示剂）酸碱指示剂只能判断溶液的酸碱性只能判断溶液的酸碱性甲基橙甲基橙石蕊石蕊酚酞酚酞酸色酸色 碱色碱色 红红 黄黄 红红 蓝蓝 无无 红红精确测定：精确测定：变色范围变色范围(pH) 3.14.4 5.08.0 8.210.0了解了解用法：用法：用洁净的玻用洁净的玻璃棒蘸溶液

5、，点在璃棒蘸溶液，点在pH试纸中央，半分试纸中央，半分钟内与比色卡比色钟内与比色卡比色pH值有关判断正误值有关判断正误1、常温下，由水电离出的常温下，由水电离出的H+=10-12mol/L，则溶液，则溶液pH定为定为122、相同体积和相同体积和pH值的盐酸，醋酸、硫酸中值的盐酸，醋酸、硫酸中H+的物质的量的物质的量相等相等 有关溶液的有关溶液的pH计算计算1.1.单一溶液的单一溶液的pHpH计算计算: :例例1 求求25时时0.05mol/L H2SO4溶液的溶液的pH。酸性溶液：酸性溶液：先先C(H+) 再再pH=-lg C(H+) 例例2 25 时，将时，将0.4g NaOH溶于水制成溶于

6、水制成1000mL溶液，求所得溶液的溶液，求所得溶液的pH。碱性溶液：碱性溶液：先先C(OH-) 再再C(H+)= Kw/ C(OH-) pH单一溶液pH值的计算(酸)例1.请大家完成下面的填空：(常温下，已知lg2=0.3）浓度为0.1mol/L的盐酸溶液pH值为 .浓度为110-3mol/L的H2SO4溶液pH值为 .pH=3的HCl溶液的浓度为 .pH=3的H2SO4溶液的浓度为 .思考：浓度为0.1mol/L的醋酸溶液pH值为 .pH=4的醋酸溶液的浓度为 .12.70.001mol/L510-4mol/L1pH110-4mol/L单一溶液pH值的计算(碱)例2.请大家完成下面的填空：

7、(常温下，已知lg2=0.3）浓度为0.1mol/L的NaOH溶液pH值为 .浓度为0.01mol/L的Ba(OH)2溶液pH值为 .pH=12的NaOH溶液的浓度为 .pH=12的Ba(OH)2溶液的浓度为 .思考：浓度为0.01mol/L的氨水pH值为 .pH=10的氨水的浓度为 .1312.30.01mol/L0.005mol/L7pH110-4mol/L-酸的稀释酸的稀释 例例33 ：在在2525时，时，1LpH1LpH值等于值等于1 1的盐酸溶的盐酸溶液稀释到原来的液稀释到原来的1010倍，倍，pHpH值等于多少？值等于多少？ 在在2525时时1LpH1LpH值等于值等于5 5的盐酸

8、溶液稀释到的盐酸溶液稀释到10001000倍后，倍后， pHpH值等于多少？值等于多少？解解：pH=lgc(H+) =lg(0.1)/10=lg102=2pH=lgc(H+) =lg(105+999107)/1000=lg1.1107=7lg1.1=6.962.2.酸碱稀释后的酸碱稀释后的pH计算计算注意注意: 酸溶液的稀释：酸溶液的稀释：先求稀释后先求稀释后C(H+)再求再求pH注意注意:当酸溶液电离出的当酸溶液电离出的C(H+)与水电离出的与水电离出的C(H+ ) 接接近时，不能忽视水的电离。近时，不能忽视水的电离。强酸的稀释规律：对于强酸溶液强酸的稀释规律：对于强酸溶液C(HC(H+ +

9、) )每稀释每稀释1010n n倍，倍，pHpH值增大值增大n n个单位（个单位（增大后一定小于增大后一定小于7 7）强酸强酸pH=apH=a，加水稀释，加水稀释1010n n倍，则倍，则pH=a+npH=a+n54接近接近7而略而略小于小于7稀释后所得稀释后所得溶液的溶液的PHPH溶液的稀释溶液的稀释pH=5的稀盐酸加水稀释的稀盐酸加水稀释1000倍倍pH=2的稀硫酸加水稀释的稀硫酸加水稀释100倍倍pH=3的稀盐酸加水稀释的稀盐酸加水稀释100倍倍2.2.酸碱稀释后的酸碱稀释后的pH计算计算-酸的稀释酸的稀释练习、酸练习、酸HA、HB两溶液的两溶液的PH值为值为3，且体积相，且体积相同，加

10、水稀释两溶液，同，加水稀释两溶液，PH值与加入水的体积关系值与加入水的体积关系如图所示，则两者酸性较强的是（如图所示，则两者酸性较强的是（ ）加水体积加水体积PHHBHAHB. . 碱的稀释碱的稀释 例例44 ：在：在2525时，时，1LpH1LpH值等于值等于1313的强碱溶液稀释的强碱溶液稀释到原来的到原来的1010倍，倍，pHpH值等于多少？值等于多少？ 1LpH1LpH值等于值等于9 9的强的强碱溶液稀释到碱溶液稀释到10001000倍后，倍后， pHpH值等于多少？值等于多少？解解：c(OH) =(0.1)10= 0.01pH=lgc(H+)=lgKW/c(OH)=lg1012=12

11、c(OH)=(1051+999107)/1000pOH=lg(OH)=1.1107=6.96pH=14-6.96=7.04注意注意:碱溶液的稀释：碱溶液的稀释：先求稀释后先求稀释后C(OH)，然后求稀，然后求稀释后释后C(H+)，再求，再求pH。注意注意:当碱溶液电离出当碱溶液电离出的的C(OH) 与水电离出的与水电离出的C(OH) 接近时，不能忽接近时，不能忽视水的电离。视水的电离。稀释后所得稀释后所得溶液的溶液的PHPH溶液的稀释溶液的稀释910接近接近7而略而略大于大于7pH=9的的NaOH溶液加水稀释溶液加水稀释1000倍倍pH=12的的Ba(OH)2溶液加水稀释溶液加水稀释100倍倍

12、pH=11的的NaOH溶液加水稀释溶液加水稀释100倍倍强碱强碱的稀释规律的稀释规律: :对于强碱溶液对于强碱溶液C(OHC(OH) )每稀释每稀释1010n n倍倍,pH,pH值减小值减小n n个单位（个单位（减小后一定大于减小后一定大于7 7） 强碱强碱pH=bpH=b，加水稀释，加水稀释1010n n倍，则倍，则pH=b-npH=b-n. 弱酸、弱碱的稀释弱酸、弱碱的稀释例例3. pH=3的的HAc加水稀释到原来加水稀释到原来10倍，溶液的倍，溶液的pH值值范围范围_；pH=12氨水加水稀释到原来氨水加水稀释到原来10倍，溶液的倍，溶液的pH值范围值范围_。 结论：弱酸结论：弱酸(碱碱)

13、每稀释每稀释10倍，倍，pH值向值向7靠拢靠拢不到不到一个单一个单位；位；341112弱酸弱酸pH=apH=a，加水稀释，加水稀释1010n n倍，则倍，则a apHpH(a+n(a+n) )弱碱弱碱pH=bpH=b，加水稀释，加水稀释1010n n倍，则倍，则(b-n(b-n) )pHpHb b - -强酸与强酸不等体积混合强酸与强酸不等体积混合例题例题5：在：在25时，时，pH值等于值等于2的盐酸的盐酸溶液溶液1L和和pH值等于值等于4的硫酸溶液的硫酸溶液10L混混合合pH值等于多少？值等于多少？解解：pH=lg(H+)=lg(1102+10104)/(11)=lg1103=33.3.酸碱

14、混合后的酸碱混合后的pH计算计算 -强酸与强酸等体积混合强酸与强酸等体积混合例题例题6：在：在25时，时，pH值等于值等于1的盐酸的盐酸溶液和溶液和pH值等于值等于4的硫酸溶液等体积混的硫酸溶液等体积混合合pH值等于多少？值等于多少？解解：pH=lg(H+)=lg(1101+1104)/(1+1)=lg5102=2lg5=1.3pH混混= pH小小+0.33.3.酸碱混合后的酸碱混合后的pH计算计算结论：两強酸混合：结论：两強酸混合：抓住抓住 H+ 进行计算进行计算若不等体积混合：若不等体积混合：先求先求 ， 再求再求pH。若等体积混合，且若等体积混合，且pH2 ：pH混混= pH小小+0.3

15、c1V1+c2V2V1+V2c(H+)总总=3.3.酸碱混合后的酸碱混合后的pH计算计算 .强酸与强酸混合强酸与强酸混合强碱与强碱混合强碱与强碱混合( (等体积混合等体积混合) )解解：=4lg5 =3.3例题例题7：在：在25时，时，pH值等于值等于9和和pH值值等于等于11的两种氢氧化钠溶液等体积混合的两种氢氧化钠溶液等体积混合pH值等于多少？值等于多少？C(OH)=( 1 105+1103)/(1+1)pOH=lg(OH)pOH=lg5104pH=14pOH =10.7pH混混= pH大-0.3. .强碱与强碱混合强碱与强碱混合结论：两強碱混合：结论：两強碱混合：抓住抓住 OH- 进行计

16、算进行计算若不等体积混合：若不等体积混合：先求先求 ， 再求再求c(H+)，最后求，最后求pH。若等体积混合，且若等体积混合，且pH2 ：pH混混= pH大大-0.3c1V1+c2V2V1+V2c(OH-)总总= 总结论：总结论： 两种强酸（碱）溶液等体积混合，溶液的两种强酸（碱）溶液等体积混合，溶液的pH值以原值以原浓溶液的浓溶液的pH向向7靠拢靠拢0.3个单位。个单位。强酸与强碱混合强酸与强碱混合例题例题8：在：在25时，时，100mlO.6mol/L的的盐酸与等体积盐酸与等体积0.4mol/L的氢氧化钠溶液的氢氧化钠溶液混合后，溶液的混合后，溶液的pH值等于多少？值等于多少？解解：NaOH+HCl=NaCl+H2O0.060.04pH=lgc(H+) =lg0.02/(0.1+0.1)=lg101=1例题例题9：在：在25时，时，100mlO.4mol/L的的盐酸与等体积盐酸与等体积0.6mol/L的氢氧化钠溶液的氢氧化钠溶液混合后，溶液的混合后，溶液的pH值等于多少？值等于多少？. .强酸与强碱混合强酸与强碱混合结论：强酸