高中化学选择性必修一 3.2.2 pH相关计算同步教学课件（新教材）

1、3.2.2 pH的相关计算学习目标1.掌握pH的简单计算，了解各类混合溶液pH的计算。(难点)2.了解溶液稀释时pH的变化规律。(重点)总的原则1、若溶液呈酸性，先求c(H)再求pHlg c(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) 一、单一强酸或强碱溶液pH的计算计算方法据pH ，求pH的关键是求溶液中的c(H)。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）=0.052=10-1mol/LpH =-lg c（H+）=1解:c(OH-）=2cBa(OH)2 =0.0052=10-2mol/Lc

2、（H+）=KWc（OH）=10-12mol/LpH =-lg c（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c molL1的HnA溶液为例)c(H) molL1pHlg c(H) 。(2)强碱溶液以c molL1的B(OH)n溶液为例c(OH) molL1c(H) ，pHlg c(H) nc lgnc nc 1. 计算25 时，下列溶液的pH。(1)0.005 molL1的H2SO4溶液；(2)0.005 molL1的Ba(OH)2溶液。解析：(1)c(H)2c(H2SO4)20.005 molL10.01 mol

3、L1，pH2；(2)c(OH)2cBa(OH)220.005 molL10.01 molL1, c(H)KW/c(OH)1012 molL1，pH12。 课堂练习解:c（H+）=10-5V+ 10-3V2V 10-3V2V= 10-32mol/LpH =-lg c（H+）=3.3例3 pH=5和pH=3的两种盐酸，以等体积混合后，计算溶液的pH。二、强酸强酸或强碱强碱混合溶液pH的计算n1（H+）+n2（H+）V总解:c（OH-）=10-4V+ 10-2V2V 10-2V2V= 10-22mol/LpH =-lg c（H+）=11.7n1（OH-）+n2（OH-）V总c(H+)=KWc(OH-

4、）=210-12mol/L例4:常温时，将pH=10的NaOH溶液与pH=12的NaOH溶液以1:2体积比混合，混合后的pH为多少？2. 求室温下，下列溶液的pH(忽略混合后溶液体积的变化，已知lg 20.3，lg 50.7)。(1)pH13的NaOH溶液与pH11的NaOH溶液等体积混合；(2)pH1的盐酸与pH3的盐酸等体积混合。解析：(1)c(OH)5102 molL1，则c(H) molL121013 molL1，即pH12.7。(2)c(H)5102 molL1，即pH1.3。课堂练习两种强碱等体积混合，混合液pH pH 大 lg2 pH大 0.3计算：pH=13和pH11的强碱 p

5、H=1和pH=3的强酸等体积混合的混合液的pH值解：pH混 pH大0.3130.312.7pH混 pH小0.310.31.3两种强酸等体积混合，混合液pH pH 小 lg2 pH小0.3三、酸碱中和后溶液pH的计算例6:常温时，0.1mol/L的NaOH和0.06mol/L 的H2SO4溶液等体积混合，求混合溶液的pH。n(H+）=2c(H2SO4）V=0.12V解：设两溶液的体积都为Vn(OH）=c(NaOH）V=0.1V H+ + OH = H2O x=0.1V 0.1V设氢氧根离子完全反应，需要氢离子为xmol因为0.12V0.1V 所以酸过量c(H+）=n（H+）n（OH-）V(总）=

6、0.12V0.1V2V=102mol/LpH =2 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-lg c(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-lg c(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。例7:常温时，0.1mol/L的盐酸和0.06mol/L的Ba(OH)2溶液等体积混合，求混合溶液的pH。解：n(OH）=2c(Ba(OH)2）V=

7、0.12V设两溶液的体积都为Vn(H+）=C(HCl）V=0.1V因为0.12V0.1V 所以碱过量c(OH）=n（OH）n（H+）V(总）=0.12V0.1V2V=10-2mol/LpH=lgc（H+）=12c（H+）=10-12mol/L 3.求室温下，下列溶液的pH(忽略混合后溶液体积的变化，已知lg 20.3，lg 50.7)。(1)pH3的盐酸与pH13的NaOH溶液等体积混合；(2)pH1的盐酸与pH11的NaOH溶液等体积混合。解析：(1)盐酸中：c(H)1103 molL1，NaOH溶液中：c(OH)0.1 molL1，故两溶液等体积混合后，NaOH过量，c(OH)5102 m

8、olL1，即pH12.7。(2)盐酸过量，c(H)5102 molL1，即pH1.3。课堂练习四、稀释问题例8：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+）=103V10V=104mol/LpH =lg c（H+）=4稀释100倍c(H+）=103V100VpH =lg c（H+）=5=105mol/L稀释10000倍c(H+）=103V10000V1、强酸或强碱稀释=108mol/LpH =lg c（H+）=8稀释10000倍pH =lg C（H+）=6.99c(H+) =103V+9999V10710000Vc(H+）=（108+107）

9、mol/L总结：强酸每稀释倍，pH增加1个单位，当把酸电离出的氢离子稀释到接近107mol/L时候要考虑水的电离，pH7。=1.1107mol/L2、弱酸或弱碱稀释弱电解质是越稀越电离,稀释向电离平衡移动例9 将pH=3的醋酸酸溶液，稀释10倍，100倍，10000倍，计算稀释溶液的pH稀释10倍c(H+）=103V+ n(H+)补10V104mol/LpH =lg c（H+）4稀释10倍pH =lg c（H+）5105mol/Lc(H+）=103V+ n(H+)补100VpH=2的盐酸和醋酸稀释100倍后的pH情况NaOHc（OH）=102V100V=104mol/Lc(H+)=KWc(OH

10、)=1010mol/LpH=10氨水c（OH）=102V +n(OH）补100V104mol/Lc(H+)=KWC(OH) 1010mol/LpH10例10 将pH=12的NaOH溶液、氨水，稀释100倍，计算稀释溶液的pHpH=12的NaOH溶液、氨水，稀释100倍 稀释后溶液pH的变化规律(1)对于强酸溶液(pHa)每稀释10n倍，pH增大n个单位，即pHan(an7)。(3)对于弱酸溶液(pHa)每稀释10n倍，pH的范围是：apHan(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(pHb)每稀释10n倍，pH的范围是：bnpHHBB等体积的HA和H

11、B与等浓度的NaOH 反应，HA消耗的NaOH多C等体积的HA和HB与足量的Zn反应，HA生成的氢气多D两种酸的物质的量浓度相同【解析】由图中曲线可以看出，HA的酸性强于HB，故电离常数HAHB，即A正确；酸性越弱，电离的程度越小，故pH2时，HB的浓度大于HA，D错；等体积时，HB的物质的量大于HA，故B、C错误。【答案】A3、室温时，下列混合溶液的pH一定小于7的是()ApH3的盐酸和pH11的氨水等体积混合BpH3的盐酸和pH11的氢氧化钡溶液等体积混合CpH3的醋酸和pH11的氢氧化钡溶液等体积混合DpH3的硫酸和pH11的氨水等体积混合【解析】解答本题时应先明确所给的酸或碱是强电解质，还是弱电解质，是一元的还是二元的，然后判断酸碱发生反应时是酸过量还是碱过量，从而判断溶液的pH是否小于7。A项，反应时氨水过量溶液显碱性，pH7，错误；B项，盐酸中c(H)1103 molL1，Ba(OH)2溶液中c(OH)1103 molL1，两者又是等体积混合，故有n(H)n(OH)，混