2018_2019版高中化学第三章水溶液中的离子平衡第二节水的电离和溶液的酸碱性第2课时溶液pH的计算学案新人教版选修.docx

第2课时溶液pH的计算学习目标定位1.学会pH的简单计算。2.了解溶液稀释时pH的变化规律，会计算各类混合溶液的pH。一、酸碱溶液混合后pH的计算方法1.强酸、强碱溶液pH的计算(1)计算c molL1 HnA强酸溶液的pH (25 )c(H)nc molL1；pHlg nc(2)计算c molL1 B(OH)n强碱溶液的pH (25 )c(OH)nc molL1；c(H) molL1；pH14lg nc。2.酸碱溶液混合后pH的计算(1)强酸与强酸混合c(H)混，然后再求pH。(2)强碱与强碱混合先计算c(OH)混，再求c(H)混，最后求pH。(3)强酸与强碱混合恰好完全反应，溶液呈中性，pH7 (25 )。酸过量：先求c(H)余，再求pH。碱过量：先求c(OH)余，再求c(H)，最后求pH。例1请依据pH的定义式计算下列溶液的pH(25 )。(1)0.05 molL1 H2SO4溶液中，其pH为 。(2)将0.4 g NaOH固体溶于水，得到1 L溶液，pH 。答案(1)1(2)12例2常温下，pH2的盐酸与pH4的盐酸按110的体积比混合后(混合后溶液体积为二者之和)，溶液的pH 。答案3解析设pH2的盐酸体积为V，则pH4的盐酸的体积为10V，混合后c(H)103 molL1。则pHlg c(H)3。考点溶液pH的计算题点酸、碱溶液混合的pH计算例3(2017宁夏育才中学高二月考)常温下，若1体积硫酸与2体积pH11的氢氧化钠溶液混合后的溶液的pH3(混合后体积变化不计)，则二者物质的量浓度之比应为()A.51 B.52C.15 D.25答案B解析H2SO42NaOH=Na2SO42H2O，设硫酸的物质的量浓度为c molL1，体积为V L，氢氧化钠溶液浓度为103 molL1，体积为2V L，混合后pH3，即c(H) molL1103 molL1，解得c103，则二者物质的量浓度之比应为52，B项正确。考点溶液pH的计算题点关于溶液pH计算的综合二、酸碱溶液稀释后的pH变化规律1.室温下计算下列酸溶液稀释后的pH(1)pH2的盐酸，若加水稀释10倍，其pH为3；若加水稀释10n倍，其pH为2n。(2)若将pH5的盐酸加水稀释103倍，其pH接近于7。(3)pH2的醋酸溶液，若加水稀释10倍，其pH大小范围应是2pH3。2.室温下计算下列碱溶液稀释后的pH(1)pH11的氢氧化钠溶液，若加水稀释10倍，其pH为10；若加水稀释10n倍，其pH为11n。(2)pH11的氨水，若加水稀释10n倍，其pH大小范围应是(11n)pH11；若无限稀释时，其pH接近于7。酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图图示例4常温下，关于溶液的稀释下列说法正确的是()A.pH3的醋酸溶液稀释100倍，pH5B.pH4的H2SO4溶液加水稀释100倍，溶液中由水电离产生的c(H)1106 molL1C.将1 L 0.1 molL1的Ba(OH)2溶液稀释为2 L，pH13D.pH8的NaOH溶液稀释100倍，其pH6答案C解析A项，pH3的醋酸溶液在稀释过程中电离平衡正向移动，稀释100倍时，3pH1 000 mLC.ab答案D解析若ab，稀释后的CH3COOH溶液pHb。考点溶液pH的计算题点酸或碱溶液的pH计算3.常温下，将pH1的硫酸溶液平均分成两等份，一份加入适量水，另一份加入与该硫酸溶液物质的量浓度相同的氢氧化钠溶液，两者pH都增大了1。则加入水和加入NaOH溶液的体积比约为()A.111 B.101 C.61 D.51答案C解析设所取每份硫酸的体积为V1，使硫酸由pH1变为pH2，所加水的体积为9V1；设所加NaOH溶液的体积为V2，则有c(H) molL10.01 molL1，解得V2V1，即V水VNaOH61。考点溶液pH的计算题点酸、碱溶液混合的pH计算4.在室温下，下列叙述正确的是()A.将1 mL pH3的一元酸溶液稀释到10 mL，若溶液的pH4，则此酸为弱酸B.将1 mL 1.0105 molL1盐酸稀释到1 000 mL，得到pH8的盐酸C.用pH1的盐酸分别中和1 mL pH13 NaOH溶液和氨水，NaOH消耗盐酸的体积大D.pH2的盐酸与pH1的硫酸比较，c(Cl)c(SO)答案A解析A项，假设该酸是强酸，稀释10倍后，溶液的pH为4，实际上溶液的pH小于4，说明溶液中存在酸的电离平衡，所以该酸是弱酸；C项，pH相同的NaOH溶液和氨水，氨水的物质的量浓度大于氢氧化钠溶液，所以用pH1的盐酸分别中和1 mL pH13的NaOH溶液和氨水，氨水消耗盐酸的体积大。考点溶液pH的计算题点溶液pH的综合计算5.(1)某温度(T )时，测得0.01 molL1 NaOH溶液的pH11，则该温度下水的Kw 。(2)在此温度下，将pHa的NaOH溶液Va L与pHb的H2SO4溶液Vb L混合。若所得混合液为中性，且a11，b3，则VaVb 。若所得混合液为中性，且VaVb101，则ab 。若所得混合液的pH10，且a12，b2，则VaVb 。答案(1)1013(2)1101219解析(1)T 时，0.01 molL1的NaOH溶液中c(OH)102 molL1，其pH11，即c(H)1011 molL1，则水的离子积为1013。(2)pH11的NaOH溶液中c(OH)102 molL1，pH3的H2SO4溶液中c(H)103 molL1，若混合后呈中性，则硫酸溶液的体积为氢氧化钠溶液体积的10倍，即VaVb110。若所得混合液为中性，且VaVb101，则硫酸溶液中c(H)为氢氧化钠溶液中 c(OH)的10倍。即硫酸中c(H)10b molL1，氢氧化钠溶液中c(OH)10b1 molL1，其c(H)10(12b)molL1，pH为12b，亦即a12b，所以ab12。若混合液pH10，即c(OH)103 molL1，则c(OH)103 molL1 molL1，得VaVb19。考点溶液pH的计算题点关于溶液pH计算的综合对点训练题组一溶液pH的计算1.温度为25 时，将0.23 g钠投入到100 g水中充分反应，假设反应后溶液体积为100 mL，则该溶液的pH为()A.1 B.13 C.12 D.10答案B解析n(Na)0.01 mol，由2Na2H2O=2NaOHH2可得n(NaOH)0.01 mol，则c(OH)0.1 molL1，c(H) molL111013 molL1，故pH13。考点溶液pH的计算题点酸或碱溶液的pH计算2.在常温下，将pH8的NaOH溶液与pH10的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH最接近于()A.8.3 B.8.7 C.9 D.9.7答案D解析两溶液都是碱液，混合后总的c(OH)接近0.5104 molL1，故c(H)会接近21010 molL1，故选D。考点溶液pH的计算题点强碱溶液混合的pH计算3.常温下，某溶液中由水电离产生的c(H)11011 molL1，则该溶液的pH可能是()A.4 B.7 C.8 D.11答案D解析由题意知由水电离产生的c(H)11011 molL11107 molL1，抑制了水的电离，可能是酸，也可能是碱，若是酸，c(H)1103 molL1，pH3；若是碱，c(OH)1103 molL1，pH11。考点溶液pH与水电离氢离子浓度的相关应用题点由水电离氢离子浓度确定溶液的酸碱性或计算其pH4.已知100 时，0.01 molL1 NaHSO4溶液中水电离的c(H)1010 molL1，该温度下将pH8的Ba(OH)2溶液V1 L与pH5的NaHSO4溶液V2 L混合，所得溶液pH7，则V1V2为()A.29 B.19 C.11 D.12答案A解析根据100 时，0.01 molL1 NaHSO4溶液中水电离的c(H)1010 molL1，确定水的离子积为1.01012，该温度下将pH8的Ba(OH)2溶液V1 L与pH5的NaHSO4溶液V2 L混合，所得溶液pH7，溶液呈碱性，所以c(OH)105 molL1(104 V1105 V2)/(V1V2)，则V1V229。考点溶液pH的计算题点酸、碱溶液混合的pH计算5.25 时，若pHa的10体积某强酸溶液与pHb的1体积某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合之前该强酸的pH与强碱的pH之间应满足的关系()A.ab14 B.ab13C.ab15 D.ab7答案C解析酸中n(H)10a10，碱中n(OH)11014b，根据混合后溶液呈中性，故n(H)n(OH)，即10a101014b，所以ab15。考点溶液pH的计算题点酸、碱溶液混合的pH计算题组二溶液稀释pH的变化规律6.将10 mL pH1的CH3COOH加水稀释至100 mL后，溶液的pH为()A.2 B.2pH7C.1pH2 D.无法判断答案C解析弱酸、弱碱在稀释过程中不仅有浓度的变化，还有电离平衡的移动，不能求得具体的数值，只能确定其pH的范围。考点酸或碱溶液的pH计算题点酸、碱溶液稀释时pH的计算及变化规律7.(2017湛江一中高二检测)甲、乙两醋酸稀溶液，甲的pHa，乙的pHa1，下列判断正确的是()A.甲中由水电离出来的H的物质的量浓度是乙的B.甲、乙两溶液物质的量浓度之间的关系：c(甲)10c(乙)C.用甲、乙分别中和含有等物质的量的NaOH溶液，两者的体积(V)之间关系：10V(甲)V(乙)D.甲中的c(OH)为乙中的c(OH)的10倍答案A解析c(H)10pH molL1，所以c甲(H)10a molL1，c乙(H)10(a1) molL1，所以c甲(H)10c乙(H)，酸溶液中水电离出的c水(H)c(OH)，所以10c甲(OH)c乙(OH)，则水电离出的氢离子浓度：10c甲(H)c乙(H)，故A正确，D错误；酸的浓度越大，酸的电离程度越小，c(甲)10c(乙)，故B错误；由于c(甲)10c(乙)，所以与等量NaOH反应消耗酸的体积，10V(甲)V(乙)，故C错误。考点酸或碱溶液的pH计算题点酸、碱溶液稀释时pH的计算及变化规律8.室温下，有关pH计算结果一定正确的是()强酸pHa，加水稀释到10n倍，则pHan弱酸pHa，加水稀释到10n倍，则pHan(anbn(bn7)A. B. C. D.答案D解析本题考查溶液稀释的pH计算。强酸、强碱稀释时，其稀释的离子分别为H、OH，故酸的稀释pH与碱的稀释pH在计算上不同。若为强酸时，pHa，c(H)10a molL1，加水稀释到10n倍，稀释后c(H)10(an) molL1，则pHna，但这时稀释程度不大，当an接近7时，应考虑水的电离，此时an7。弱酸与弱碱稀释时除考虑稀释因素外，还要考虑稀释对水电离的促进。考点酸或碱溶液的pH计算题点酸、碱溶液稀释时pH的计算及变化规律题组三一强一弱的比较9.某温度下，pH11的氨水和NaOH溶液分别加水稀释100倍，溶液的pH随溶液体积变化的曲线如图所示。根据图像判断错误的是()A.a值一定大于9B.为氨水稀释时溶液的pH变化曲线C.稀释后氨水中水的电离程度比NaOH溶液中水的电离程度大D.完全中和稀释后相同体积的两溶液时，消耗相同浓度的稀H2SO4的体积V(NaOH)V(氨水)答案C解析根据题给图像可知，开始二者pH相同，在稀释过程中促进氨水的电离，则氨水的pH变化较小，即为氨水稀释时溶液的pH变化曲线，pH11的氢氧化钠溶液稀释100倍时，pH变为9，所以，pH11的氨水溶液稀释100倍时，pH减小不到9，即a一定大于9，A、B正确；C项，碱溶液中分析水的电离即判断溶液中氢离子浓度大小，稀释后氨水的pH大于NaOH溶液的pH，氨水中水的电离程度比NaOH溶液中水的电离程度小，错误；D项，pH相同的氨水和氢氧化钠溶液，氨水的物质的量浓度大于氢氧化钠溶液的物质的量浓度，加水稀释相同的倍数，氨水的物质的量浓度仍较大，完全中和稀释后相同体积的两溶液时，消耗相同浓度的稀硫酸的体积V(NaOH)V(氨水)，正确。考点溶液pH的计算题点等体积、等pH的强、弱电解质的比较与判断10.(2017长郡中学)室温下，现有三种酸的稀溶液：a.HCl溶液，b.CH3COOH溶液，c.H2SO4溶液。下列说法正确的是()A.若三种酸溶液的浓度相同，则其pH由大到小的顺序为cabB.同浓度同体积的三种酸溶液分别用氢氧化钠中和，所需氢氧化钠的物质的量由大到小的顺序为cabC.pH相等的三种酸溶液中酸的物质的量浓度由大到小的顺序为bacD.同pH同体积的三种酸溶液分别与少量且质量相同的Zn片反应，反应所需时间由长到短的顺序为bac答案C解析HCl为一元强酸、H2SO4为二元强酸、CH3COOH为一元弱酸，相同浓度的三种酸溶液，pH由大到小的顺序为bac，故A项错误；同浓度同体积的三种酸溶液中酸的物质的量相同，用氢氧化钠中和，所需氢氧化钠的物质的量由大到小的顺序为cab，故B项错误；pH相等的三种酸溶液中酸的物质的量浓度由大到小的顺序为bac，故C项正确；同pH同体积的三种酸溶液分别与少量且质量相同的Zn片反应，反应所需时间由长到短的顺序为acb，故D项错误。考点强、弱电解质的比较与判断题点强、弱电解质比较与判断的综合11.常温下，pH2的CH3COOH溶液；pH2的H2SO4溶液；pH12的氨水；pH12的NaOH溶液。相同条件下，有关上述溶液的比较中正确的是()A.水电离的c(H)：B.将溶液混合后，pH7，消耗溶液的体积：C.等体积的溶液分别与足量铝粉反应，生成H2的量：最大D.向10 mL上述四溶液中各加入90 mL水后，溶液的pH：答案A解析A项，由于c(H)c(OH)，所以对水的抑制程度相同，c(H)水相同；B项，由于c(H)c(OH)，若pH7，体积；C项，由于CH3COOH继续电离，所以放出H2最多；D项，pH应为。考点强、弱电解质的比较与判断题点等体积、等pH的强、弱电解质的比较与判断12.下列叙述正确的是()A.用水稀释0.1 molL1的氨水，则溶液中增大B.pH3的盐酸和醋酸分别升高相同的温度，pH均不变C.在等体积等pH的盐酸和醋酸两溶液中分别加入等质量的相同锌粒，若只有一种溶液中的锌粒有剩余，则该溶液一定是盐酸D.两种氨水的物质的量浓度分别为c1和c2，pH分别为a和a1，则c210c1答案C解析A项，加水稀释时，n(NH3H2O)减小，n(OH)增大，所以减小；B项，升温，盐酸pH不变，但醋酸溶液电离度增大，pH减小；D项，溶液越稀，电离程度越大，若电离程度相同时，c210c1，由于c1对应的NH3H2O电离程度大，所以c210c1。考点强、弱电解质的比较与判断题点强、弱电解质比较与判断的综合综合强化13.现有常温下的六份溶液：0.01 molL1 CH3COOH溶液0.01 molL1盐酸pH12的氨水pH12的NaOH溶液0.01 molL1 CH3COOH溶液与pH12的氨水等体积混合后所得溶液0.01 molL1盐酸与pH12的NaOH溶液等体积混合后所得溶液(1)其中水的电离程度最大的是 (填序号，下同)，水的电离程度相同的是 。(2)若将混合后所得溶液pH7，则消耗溶液的体积； (填“”“”或“”)。(3)将六份溶液同等稀释10倍后，溶液的pH： ， ， (填“”“”或“”)。答案(1)(2)(3)解析(1)酸和碱都会抑制水的电离，为NaCl溶液，对H2O的电离无抑制作用，对水的电离抑制程度相同。(2)因pH12的氨水中c(NH3H2O)0.01 molL1，故混合，欲使pH7，则需溶液体积：。考点强、弱电解质的比较与判断题点强、弱电解质比较与判断的综合14.已知水在25 和95 时，其电离平衡曲线如图所示：(1)则25 时，水的电