高二化学选修溶液的计算推选优秀ppt

高二化学选修(xuǎnxiū)溶液的计算第一页，共44页。1．掌握pH的简单计算(jìsuàn)。2．了解各类混合溶液pH的计算(jìsuàn)。3．了解溶液稀释时pH的变化规律。第二页，共44页。一、pH的计算1．pH的定义：pH＝________注意(zhùyì)：溶液pH计算的核心是确定溶液中的________相对大小。在有关计算过程中，应遵守“酸按酸，碱按碱，同强混合在之间，异强混合看过量。”第三页，共44页。2．单一(dānyī)溶液的pH计算(1)酸溶液的pH计算c(酸)c(H＋)―→pH①强酸：如HnA，设浓度为cmol/L，则c(H＋)＝________，pH＝－lgc(H＋)＝________②弱酸：如一元弱酸HA，设浓度为cmol/L，则c(H＋)＜cmol/L，pH＞－lgc(2)碱溶液的pH计算c(碱)c(OH－)―→c(H＋)―→pH第四页，共44页。①强碱：如B(OH)n，设浓度(nóngdù)为cmol/L，则c(OH－)＝________，c(H＋)＝________，pH＝－lgc(H＋)＝________②弱碱：如一元弱碱BOH，设浓度(nóngdù)为cmol/L，则c(OH－)＜cmol/L，c(H＋)＞mol/L，pH＜14＋lgc答案：一、1.－lgc(H＋)c(H＋)2．(1)①ncmol/L②－lg(nc)(2)①ncmol/L② mol/L14＋lg(nc)第五页，共44页。1．等物质的量浓度的盐酸和醋酸相比(xiānɡbǐ)哪个pH大？等物质的量浓度的NaOH溶液与氨水哪个pH大？提示：比较pH大小最终要比较c(H＋)大小，等物质的量浓度的盐酸比醋酸中c(H＋)大，pH小，等物质的量浓度的NaOH溶液比氨水中c(H＋)小，pH大。2．进行pH计算时，为什么遇酸必须用c(H＋)、而遇碱必须用c(OH－)计算？第六页，共44页。提示：由于水的电离平衡的存在，酸溶液中仍有少量OH－，碱溶液中仍有少量H＋，但酸溶液中起决定作用的是H＋，计算pH时当然用c(H＋)计算；同样碱溶液中起决定作用的是OH－，而c(H＋)的大小受c(OH－)大小的制约，因此在碱溶液稀释或混合的计算中，必须根据(gēnjù)c(OH－)的变化来计算。如pH＝10的NaOH溶液加水稀释10倍后pH的计算，如直接根据(gēnjù)c(H＋)计算，会得出pH＝11，这当然是不可能的。计算步骤应是pH＝10的NaOH溶液，c(H＋)＝10－10mol·L－1，则c(OH－)＝10－4mol·L－1，稀释10倍后，c(OH－)＝10－5mol·L－1，则c(H＋)＝mol·L－1＝10－9mol·L－1，即稀释10倍后pH＝9。第七页，共44页。第八页，共44页。(1)两种强酸混合：c(H＋)混＝当两种溶液(róngyè)的pH之差△pH≥2的强酸以等体积混合时，pH混＝pH小＋0.3(相当于将浓度大的酸溶液(róngyè)稀释了一倍)。(2)两种强碱溶液(róngyè)混合：c(OH－)混＝当两种溶液(róngyè)的pH之差△pH≥2的强碱以等体积混合后，pH混＝pH大－0.3(相当于将浓度大的碱溶液(róngyè)稀释了一倍)。第九页，共44页。(3)强酸强碱混合①强酸和强碱恰好完全反应(fǎnyìng)，溶液呈中性，pH＝7。②酸过量，先求c(H＋)余。c(H＋)余＝ ，再求pH＝－lgc(H＋)。③碱过量，先求c(OH－)余。c(OH－)余＝ ，再求c(H＋)＝ ，最后求pH。第十页，共44页。(4)酸碱等体积混合(hùnhé)酸与碱pH之和为14，若为强酸与强碱，则pH＝7；若为强酸与弱碱，则pH＞7；若为弱酸与强碱，则pH＜7。说明：对于弱酸来讲，c(弱酸)≫c(H＋)，对于弱碱，c(弱碱)≫c(OH－)，等体积混合(hùnhé)pH之和为14的酸碱时，谁弱谁过量。第十一页，共44页。3．强酸或强碱溶液无限稀释(xīshì)时，由于水的电离不能忽略，故pH只能接近于7(或约等于7)。室温下等体积混合0.(2)若a＝5，则b＝10c(OH－)b＝10－4mol·L－1，发生酸碱中和时，应有Va·c(H＋)a＝Vb·c(OH－)b。1．掌握pH的简单计算(jìsuàn)。完全(wánquán)中和应满足如直接根据(gēnjù)c(H＋)计算，会得出pH＝11，这当然是不可能的。完全(wánquán)中和应满足室温下，将pH＝4的H2SO4溶液加水稀释100倍后，c(H＋)c( )等于多少(duōshǎo)？此时再将溶液稀释100倍后，c(H＋)c( )等于多少(duōshǎo)？c(H＋)＝________，pH＝－lgc(H＋)＝________【例3】(·潍坊模拟)常温下，关于溶液(róngyè)的稀释下列说法正确的是 ()3(相当于将浓度大的碱溶液(róngyè)稀释了一倍)。c(酸)c(H＋)―→pHc(H＋)余＝ ，调节温度旋钮至测量值25℃。在有关计算过程中，应遵守“酸按酸，碱按碱，同强混合在之间，异强混合看过量。第二十五页，共44页。(5)强酸强碱混合呈中性(zhōngxìng)时二者体积与pH的变化规律①若pH酸＋pH碱＝14，则V酸∶V碱＝1∶1②若pH酸＋pH碱＞14，则V酸∶V碱＝10pH酸＋pH碱－14∶1③若pH酸＋pH碱＜14，则V酸∶V碱＝1∶1014－(pH酸＋pH碱)第十二页，共44页。(6)强酸、强碱稀溶液等体积(tǐjī)混合后的pH(近似计算)混合前混合后条件pH1＋pH2＞14pH混＝pH1－0.3强酸、强碱等体积混合，pH1＞pH2pH1＋pH2＝14pH混＝7pH1＋pH2＜14pH混＝pH2＋0.3第十三页，共44页。●案例(ànlì)精析【例1】25℃时，某溶液由水电离出的c(H＋)＝1×10－12mol/L，则该溶液的pH可能为 ()A．12B．7C．6D．2第十四页，共44页。[解析]纯水中由水电离出的c(H＋)水＝c(OH－)水，向纯水中加酸或加碱，水的电离都会受到抑制，水的电离平衡向左移动，水电离出的c(H＋)和c(OH－)均减小，但仍有c(H＋)水＝c(OH－)水。若该溶液为酸性溶液，c(OH－)液＝c(OH－)水＝c(H＋)水＝1×10－12mol/L，由KW＝c(H＋)液·c(OH－)液得c(H＋)液＝1×10－14/1×10－12＝1×10－2，即pH＝2；若该溶液为碱性溶液，c(H＋)液＝c(H＋)水＝1×10－12mol/L，pH＝12，故正确(zhèngquè)答案为AD。[答案]AD第十五页，共44页。【例2】pH＝13的强碱溶液与pH＝2的强酸溶液混合(hùnhé)，所得混合(hùnhé)溶液的pH＝11，则强碱与强酸的体积比是 ()A．11∶1 B．9∶1C．1∶11 D．1∶9第十六页，共44页。[解析]本题酸、碱反应后pH＝11，说明碱过量，必须(bìxū)按c(OH－)进行计算。如果忽略了这一点而用c(H＋)计算，那就会出现错误。强酸与强碱混合后，余下的溶液显碱性，且c(OH－)＝10－3mol/L，因此，若设强碱、强酸的体积分别为x、y，则由题意得： ＝10－3，x∶y＝1∶9。故正确答案为D。[答案]D∶∶第十七页，共44页。室温下等体积混合0.1mol·L－1的盐酸(yánsuān)和0.06mol·L－1的Ba(OH)2溶液后，溶液的pH等于 ()A．2.0 B．12.3第十八页，共44页。[解析]该题是酸碱混合(hùnhé)的计算。首先要判断哪种物质过量，盐酸溶液的c(H＋)＝0.1mol·L－1，Ba(OH)2溶液的c(OH－)＝0.06mol·L－1×2＝0.12mol·L－1，故碱过量，又因等体积混合(hùnhé)，可求出混合(hùnhé)溶液中的c(OH－)。c(OH－)＝＝0.01mol·L－1故pH＝－lgc(H＋)＝14＋lg0.01＝12。[答案]D第十九页，共44页。有pH＝12的KOH溶液10mL，要使它的pH降为11：(1)如果(rúguǒ)加入蒸馏水，应加________mL。(2)若加入pH＝10的NaOH溶液应加________mL。(3)若加入0.001mol·L－1H2SO4应加________mL。[答案](1)90(2)100(3)30第二十页，共44页。在25℃时，有pH＝a的盐酸(yánsuān)和pH＝b的NaOH溶液，取VaL盐酸(yánsuān)溶液与NaOH溶液中和，需VbLNaOH溶液，问：(1)若a＋b＝14，则Va/Vb＝________(填数字)。(2)若a＋b＝13，则Va/Vb＝________(填数字)。(3)若a＋b＞14，则Va/Vb＝________(填表达式)，且Va________Vb(填＞、＜或＝)。(4)若a＋b＝15，则Va/Vb＝________(填数字)。第二十一页，共44页。A．pH＝3的醋酸溶液(róngyè)稀释100倍，pH＝5c(OH－)＝________，c(H＋)＝________，第三十四页，共44页。(2)否，若a＝5，则b＝10，c(OH－)b＝10－4mol/L，发生酸碱中和时，应有Va·c(H＋)a＝Vb·c(OH－)b。将复合电极放入盛有待测溶液的烧杯中，轻轻摇匀，待读数。若该溶液为碱性溶液，c(H＋)液＝c(H＋)水＝1×10－12mol/L，pH＝12，故正确(zhèngquè)答案为AD。A．a＝b＝100mL B．a＝b＝1000mLA．11∶1 B．9∶1计算步骤应是pH＝10的NaOH溶液，c(H＋)＝10－10mol·L－1，则c(OH－)＝10－4mol·L－1，稀释10倍后，c(OH－)＝10－5mol·L－1，则c(H＋)＝mol·L－1＝10－9mol·L－1，即稀释10倍后pH＝9。在25℃时，有pH＝a的盐酸(yánsuān)和pH＝b的NaOH溶液，取VaL盐酸(yánsuān)溶液与NaOH溶液中和，需VbLNaOH溶液，问：同样碱溶液中起决定作用的是OH－，而c(H＋)的大小受c(OH－)大小的制约，因此在碱溶液稀释或混合的计算中，必须根据(gēnjù)c(OH－)的变化来计算。[解析]题目(tímù)给出了酸和碱溶液pH所满足的一系列关系式，求完全中和所需两种溶液的体积关系。四个问题求解过程相似，依题意有：pH＝a的盐酸c(HCl)＝c(H＋)＝10－amol·L－1pH＝b的NaOH溶液c(H＋)＝10－bc(NaOH)＝＝＝10b－14mol·L－1第二十二页，共44页。完全(wánquán)中和应满足c(HCl)·Va＝c(NaOH)·Vb(1)若a＋b＝14，则＝1014－14＝100＝1(2)若a＋b＝13，则＝＝1013－14＝10－1＝第二十三页，共44页。(3)若a＋b＞14，则＝10a＋b－14＞1，Va＞Vb(4)若a＋b＝15，则＝1015－14＝10[答案(dáàn)](1)1(2)110(3)10a＋b－14＞1，＞(4)10第二十四页，共44页。25℃时，若体积为Va、pH＝a的某一元强酸(qiánɡsuān)与体积为Vb、pH＝b的一元强碱混合，恰好中和，且已知Va＜Vb和a＝0.5b，请填写下列空白：(1)a值可否等于3(填“可”或“否”)________，其理由是______________________________________。(2)a值可否等于5(填“可”或“否”)________，其理由是____________________________________。(3)a的取值范围是________。第二十五页，共44页。[解析](1)若a＝3，由a＝0.5b，可知(kězhī)b＝6，由题设pH＝b是一强碱，与题设矛盾。(2)若a＝5，则b＝10c(OH－)b＝10－4mol·L－1，发生酸碱中和时，应有Va·c(H＋)a＝Vb·c(OH－)b。与题设Va＜Vb不符。第二十六页，共44页。(3)由题设＜1，可得＝10a＋b－14＜1即a＋b－14＜0又a＝0.5b解得a＜第二十七页，共44页。又pHb＝b＝2a＞7(强碱溶液)解得a＞因此(yīncǐ)a的取值范围是：第二十八页，共44页。[答案(dáàn)](1)否，若a＝3，由a＝0.5b，可知b＝6。由题设pH＝b是一强碱，与题设矛盾。(2)否，若a＝5，则b＝10，c(OH－)b＝10－4mol/L，发生酸碱中和时，应有Va·c(H＋)a＝Vb·c(OH－)b。即 。与题设Va＜Vb不符。(3)＜a＜第二十九页，共44页。一、稀释后溶液(róngyè)pH的变化规律1．酸碱溶液(róngyè)无限稀释，pH只能无限接近于7，不可能大于或小于7。2．对于pH＝a的强酸和弱酸溶液(róngyè)，每稀释10n倍，强酸的pH就增大n个单位，即pH＝a＋n(a＋n＜7)，弱酸的pH范围是：a＜pH＜a＋n，可用图示表示：第三十页，共44页。3．对于pH＝b的强碱(qiánɡjiǎn)和弱碱溶液，每稀释10n倍，强碱(qiánɡjiǎn)的pH减小n个单位，即pH＝b－n(b－n＞7)，弱碱的pH的范围是：b－n＜pH＜b，可用图示表示：4．对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸稀释相同倍数，强酸pH变化程度比弱酸大(强碱(qiánɡjiǎn)和弱碱类似)。第三十一页，共44页。二、酸、碱溶液稀释(xīshì)后pH的计算1．强酸溶液每稀释(xīshì)10n倍，c(H＋)减小为原来的1/10n，pH稀＝pH原＋n。2．强碱溶液每稀释(xīshì)10n倍，c(OH－)减小为原来的1/10n，pH稀＝pH原－n。3．强酸或强碱溶液无限稀释(xīshì)时，由于水的电离不能忽略，故pH只能接近于7(或约等于7)。如pH＝6的盐酸稀释(xīshì)100倍后溶液的pH≈7(不可能大于7)，pH＝8的NaOH溶液稀释(xīshì)100倍后溶液pH≈7(不可能小于7)。第三十二页，共44页。4．弱酸溶液每稀释10n倍，c(H＋)减小的程度比强酸(qiánɡsuān)小，则pH稀＜pH原＋n。5．弱碱溶液每稀释10n倍，c(OH－)减小的程度比强碱小，则pH稀＞pH原－n。第三十三页，共44页。●案例精析【例3】(·潍坊模拟)常温下，关于溶液(róngyè)的稀释下列说法正确的是 ()A．pH＝3的醋酸溶液(róngyè)稀释100倍，pH＝5B．pH＝4的H2SO4溶液(róngyè)加水稀释100倍，溶液(róngyè)中由水电离产生的c(H＋)＝1×10－6mol·L－1C．将1L0.1mol·L－1的Ba(OH)2溶液(róngyè)稀释为2L，pH＝13D．pH＝8的NaOH溶液(róngyè)稀释100倍，其pH＝6第三十四页，共44页。[解析(jiěxī)]A项，pH＝3的醋酸溶液在稀释过程中电离平衡正向移动，稀释100倍时，3＜pH＜5；B项，pH＝4的H2SO4稀释100倍时，溶液中的c(H＋)＝10－6mol/L，溶液中的c(OH－)＝10－14/10－6mol·L－1＝10－8mol·L－1，水电离的c(OH－)＝10－8mol·L－1，而水电离的c(H＋)＝水电离的c(OH－)＝10－8mol·L－1；C项，0.1mol·L－1Ba(OH)2溶液稀释到2L时，c(OH－)＝mol·L－1＝0.1mol·L－1，c(H＋)＝10－13mol·L－1，pH＝13；D项，NaOH是碱溶液无论怎么稀释，pH在常温下不可能成为6，只能无限接近于7。[答案]C第三十五页，共44页。室温下，将pH＝4的H2SO4溶液加水稀释100倍后，c(H＋)c( )等于多少(duōshǎo)？此时再将溶液稀释100倍后，c(H＋)c( )等于多少(duōshǎo)？第三十六页，共44页。第三十七页，共44页。在25℃的条件下，将体积都为10mL、pH都等于3的醋酸和盐酸(yánsuān)加水稀释至amL和bmL，测得稀释后溶液的pH均为5。则稀释后溶液的体积 ()A．a＝b＝100mL B．a＝b＝1000mLC．a＞b D．a＜b第三十八页，共44页。[解析]pH＝3的盐酸稀释(xīshì)后溶液体积为1000mL时pH＝5pH＝3的醋酸稀释(xīshì)后溶液体积为1000mL时pH＜5，若要pH＝5应再加水稀释(xīshì)，故a＜