3.2.2pH的计算课件高二上学期化学人教版选择性必修1

第三章

水溶液中的离子反应与平衡

第二节

水的电离和溶液的pH

课时2；2.掌握强酸强碱混合溶液的pH计算；3.掌握溶液稀释时pH变化规律。总的原则1.若溶液呈酸性，先求c(H＋)→再求pH＝－lgc(H＋)。2.若溶液呈碱性，先求c(OH－)→再求c(H＋)＝KW/c(OH－)→最后求pH。－lgc(H＋)

计算方法据pH＝

，求pH的关键是求溶液中的c(H＋)。一、单一强酸或强碱溶液pH的计算【例1】常温下,计算浓度为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】常温时，计算浓度为0.005mol/L的氢氧化钡溶液的pH。

强酸和强碱溶液的pH计算(1)强酸溶液(以cmol·L－1的HnA溶液为例)c(H＋)＝

mol·L－1pH＝－lgc(H＋)＝

。(2)强碱溶液[以cmol·L－1的B(OH)n溶液为例]c(OH－)＝

mol·L－1c(H＋)＝

，pH＝－lgc(H＋)＝

。

nc

－lgnc

nc

方法归纳【练一练】1.

计算25℃时，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.某温度下，纯水中c(H+)=1.0×10-6mol/L。该温度时，0.01mol/L的HCl溶液中，pH=________；0.01mol/L的NaOH溶液中，pH=________。210【提示】计算溶液的pH时，一定要注意溶液的温度。二、酸、碱混合溶液pH的计算1.强酸与强酸混合溶液pH的计算解:c(H+)==10-5V+10-3V2V≈

10-3V2V=10-32mol/LpH=-lgc（H+）【例1】

pH=5和pH=3的两种盐酸，以等体积混合后，计算溶液的pH。n1(H+)+n2(H+)V总1.pH=2的盐酸和pH=4的盐酸溶液等体积混合后，所得溶液的pH=

。2.pH=2的盐酸和pH=5的硫酸溶液等体积混合后，所得溶液的pH=

。【练一练】2.强碱与强碱混合溶液pH的计算解:c(OH-)==10-4V+10-2V2V≈10-2V2V=10-22mol/LpH=-lgc(H+)n1(OH-)+n2(OH-)V总c(H+)=KWc(OH-)=2×10-12mol/L【例2】常温时，将pH=10的NaOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合，混合后的pH为多少？3.pH=11的Ba(OH)2溶液与pH=9的NaOH溶液按体积比1∶1混合后的pH是________。4.pH=13的Ba(OH)2溶液与pH=10的NaOH溶液按体积比1∶1混合后的pH是________。【结论】两种pH不同的强碱等体积混合时ΔpH≥2时，pH混=pH大-0.3【练一练】3.强酸与强碱混合溶液pH的计算【例3】H2SO4溶液等体积混合，求混合溶液的pH。n(H+）=2c(H2SO4）VV解：设两溶液的体积都为Vn(OH－）=c(NaOH）VV

H++OH－

=H2O因为V＞V

所以酸过量c(H+)=n(H+)－n(OH-)V(总）=0.12V－0.1V2V=10－2mol/LpH=2【例4】Ba(OH)2溶液等体积混合，求混合溶液的pH。解：n(OH—）=2c[Ba(OH)2]VV设两溶液的体积都为Vn(H+）=c(HCl）VV因为V＞V

所以碱过量c(OH—)=n(OH—)－n(H+)V(总）=0.12V—0.1V2V=10-2mol/LpH=－lgc(H+)=12c(H+)=10-12mol/L方法归纳

酸碱中和后溶液pH的计算

先计算酸溶液中n(H＋)和碱溶液中n(OH－)，判断酸碱反应后是酸剩余还是碱剩余还是酸碱恰好完全反应。

若n(H＋)>n(OH－),则酸剩余，计算混合溶液中剩余的c(H＋)，

再计算pH＝-lgc(H＋)

若n(H＋)<n(OH－),则碱剩余，计算混合溶液中剩余的c(OH－)，c(H＋)=，再计算pH＝-lgc(H＋)

若n(H＋)=n(OH－),则酸碱恰好完全反应，溶液显中性，常温下溶液的pH=7。【练一练】1.有一pH=12的NaOH溶液100mL，欲使它的pH降为11。（1）如果加入pH=10的NaOH溶液，应加入

mL（2）如果加入0.008mol/LHCl溶液，应加入

mL10001002.某强酸溶液pH=a，强碱溶液pH=b，已知a＋b＝12，酸碱溶液混合pH=7，则酸溶液体积V(酸)和碱溶液体积V(碱)的正确关系为（）A．V(酸)=102V(碱)B．V(碱)=102V(酸)C．V(酸)＝2V(碱)D．V(碱)＝2V(酸)B3.常温下，将pH＝13的强碱溶液与pH＝2的强酸溶液混合，所得混合液的pH＝11，则强碱与强酸的体积比是()A．11∶1B．9∶1C．1∶11 D．1∶9D三、酸、碱溶液稀释后pH的计算1.强酸的稀释【例1】将pH=3的盐酸溶液，稀释10倍，100倍，10000倍，计算稀释溶液的pH稀释10倍c(H+)=10-3V10V=10-4mol/LpH=-lgc(H+)=4稀释100倍c(H+)=10-3V100V=10-5mol/L稀释10000倍c(H+)=10-3V10000V=10-8mol/L×稀释10000倍pH=—lgC(H+c(H+)=10-3V+9999V×10-710000Vc(H+)=（10-8+10-7）mol/L总结：pH=a的强酸稀释10n倍后，pH=a+n，若a+n>7则pH≈773pHV水2.弱酸的稀释（弱电解质是越稀越电离,稀释向电离平衡移动）【例2】将pH=3的醋酸溶液，稀释10倍，100倍，计算稀释溶液的pH稀释10倍c(H+）=10-3V+n(H+)补10V＞10-4mol/LpH=－lgc（H+）＜4稀释10倍pH=－lgc（H+）＜5＞10-5mol/Lc(H+）=10-3V+n(H+)补100V【例3】pH=2的盐酸与pH=2的醋酸稀释10倍后的pH变化？＜3盐酸醋酸V水32pH10倍稀释相同倍数时pH：盐酸＞醋酸稀释到相同pH时稀释的倍数：醋酸＞盐酸pH=a的酸稀释10n倍后，强酸pH=a+n；弱酸pH<a+n；

若a+n>7则pH≈7。=33.强碱的稀释【例4】在25℃时，pH值等于12的强碱溶液稀释到原来的100倍，pH等于多少？解：稀释前：c(OH-)==1×10-2mol/L1×10-141×10-12=1×10-4mol/L稀释后：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若上述溶液加水稀释到体积为原来的1000倍，则溶液的pH变为多少？若稀释到体积为原来的105倍，则溶液的pH变为多少？117pHV水pH=8pH=6pH接近于7总结：pH=a的强碱稀释10n倍后，pH=a-n，若a+n＜则pH≈7【例5】pH=12的NaOH溶液与pH=12的氨水稀释10倍后的pH变化？＞1111NaOH氨水V水1211pH10倍稀释相同倍数时pH：氨水＞NaOH稀释到相同pH时稀释的倍数：氨水＞NaOHpH=a的碱稀释10n倍后，强碱pH=a+n，弱碱pH>a+n若a+n<7则pH≈7。方法归纳

(1)对于强酸溶液(pH＝a)每稀释10n倍，pH增大n个单位，即pH＝a＋n(a＋n<7)。(2)对于强碱溶液(pH＝b)每稀释10n倍，pH减小n个单位，即pH＝b－n(b－n>7)。(3)对于弱酸溶液(pH＝a)每稀释10n倍，pH的范围是：a<pH<a＋n(即对于pH相同的强酸与弱酸稀释相同倍数，强酸pH变化的程度大)。(4)对于弱碱溶液(pH＝b)每稀释10n倍，pH的范围是：b－n<pH<b(即对于pH相同的强碱与弱碱稀释相同倍数，强碱pH变化的程度大)。稀释后溶液pH的变化规律稀释后溶液pH的变化规律方法归纳稀释后溶液pH的变化规律(5)pH相等的强酸、弱酸、强碱、弱碱稀释时的pH变化如下图所示：加水稀释的倍数(6)酸碱溶液无限稀释，pH只能接近于7，酸溶液的pH不可能大于7，碱溶液的pH不可能小于7(“无限稀释7为限”)。1．pH相同的醋酸溶液和盐酸，分别用蒸馏水稀释到原溶液的m倍和n倍，稀释后两溶液的pH仍相同，则m和n的关系量是()A．m＝nB．m＞nC．m＜nD．无法判断【解析】因为醋酸是弱酸，加水后促进电离，醋酸电离度增加，加水后，氢离子浓度在减小的过程中氢离子的物质的量增大，而盐酸是强酸在水中完全电离，加水后，氢离子浓度只是在减小，氢离子的物质的量不变，所以要使稀释后两溶液pH值相同，则醋酸的体积比盐酸的体积要大，就必须使m＞n，答案选B。B【练一练】＝2的两种弱酸HA、HB加水稀释后，溶液pH随加水量变化的曲线如下图所示。则下列叙述正确的是(

)A．电离常数HA>HBB．等体积的HA和HB与等浓度的NaOH