高中化学 322溶液 pH的计算课件 新人教版选修4.ppt

1 掌握ph的简单计算 2 了解各类混合溶液ph的计算 3 了解溶液稀释时ph的变化规律 一 ph的计算1 ph的定义 ph 注意 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 2 单一溶液的ph计算 1 酸溶液的ph计算c 酸 c h ph 强酸 如hna 设浓度为cmol l 则c h ph lgc h 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 强碱 如b oh n 设浓度为cmol l 则c oh c h ph lgc h 弱碱 如一元弱碱boh 设浓度为cmol l 则c oh cmol l c h mol l ph 14 lgc答案 一 1 lgc h c h 2 1 ncmol l lg nc 2 ncmol l mol l14 lg nc 1 等物质的量浓度的盐酸和醋酸相比哪个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 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 1 两种强酸混合 c h 混 当两种溶液的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稀释了一倍 2 两种强碱溶液混合 c oh 混 当两种溶液的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稀释了一倍 3 强酸强碱混合 强酸和强碱恰好完全反应 溶液呈中性 ph 7 酸过量 先求c h 余 c h 余 再求ph lgc h 碱过量 先求c oh 余 c oh 余 再求c h 最后求ph 4 酸碱等体积混合酸与碱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ph之和为14的酸碱时 谁弱谁过量 5 强酸强碱混合呈中性时二者体积与ph的变化规律 若ph酸 ph碱 14 则v酸 v碱 1 1 若ph酸 ph碱 14 则v酸 v碱 10ph酸 ph碱 14 1 若ph酸 ph碱 14 则v酸 v碱 1 1014 ph酸 ph碱 6 强酸 强碱稀溶液等体积混合后的ph 近似计算 案例精析 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 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 故正确答案为ad 答案 ad 例2 ph 13的强碱溶液与ph 2的强酸溶液混合 所得混合溶液的ph 11 则强碱与强酸的体积比是 a 11 1b 9 1c 1 11d 1 9 解析 本题酸 碱反应后ph 11 说明碱过量 必须按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 室温下等体积混合0 1mol l 1的盐酸和0 06mol l 1的ba oh 2溶液后 溶液的ph等于 a 2 0b 12 3c 1 7d 12 0 解析 该题是酸碱混合的计算 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 可求出混合溶液中的c oh c oh 0 01mol l 1故ph lgc h 14 lg0 01 12 答案 d 有ph 12的koh溶液10ml 要使它的ph降为11 1 如果加入蒸馏水 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 在25 时 有ph a的盐酸和ph b的naoh溶液 取val盐酸溶液与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 解析 题目给出了酸和碱溶液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 完全中和应满足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 3 若a b 14 则 10a b 14 1 va vb 4 若a b 15 则 1015 14 10 答案 1 1 2 1 10 3 10a b 14 1 4 10 25 时 若体积为va ph a的某一元强酸与体积为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 解析 1 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 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 3 由题设 1 可得 10a b 14 1即a b 14 0又a 0 5b解得a 又phb b 2a 7 强碱溶液 解得a 因此a的取值范围是 答案 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 一 稀释后溶液ph的变化规律1 酸碱溶液无限稀释 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 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 3 对于ph b的强碱和弱碱溶液 每稀释10n倍 强碱的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 强碱和弱碱类似 二 酸 碱溶液稀释后ph的计算1 强酸溶液每稀释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100倍后溶液的ph 7 不可能大于7 ph 8的naoh溶液稀释100倍后溶液ph 7 不可能小于7 4 弱酸溶液每稀释10n倍 c h 减小的程度比强酸小 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 案例精析 例3 2008 潍坊模拟 常温下 关于溶液的稀释下列说法正确的是 a ph 3的醋酸溶液稀释100倍 ph 5b ph 4的h2so4溶液加水稀释100倍 溶液中由水电离产生的c h 1 10 6mol l 1c 将1l0 1mol l 1的ba oh 2溶液稀释为2l ph 13d ph 8的naoh溶液稀释100倍 其ph 6 解析 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 室温下 将ph 4的h2so4溶液加水稀释100倍后 c h c 等于多少 此时再将溶液稀释100倍后 c h c 等于多少 在25 的条件下 将体积都为10ml ph都等于3的醋酸和盐酸加水稀释至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 100mlb a b 1000mlc a bd a b 解析 ph 3的盐酸稀释后溶液体积为1000ml时ph 5ph 3的醋酸稀释后溶液体积为1000ml时ph 5 若要ph 5应再加水稀释 故a b 答案 d ph计及其使用方法ph计是用来测量被测溶液的ph的 在科研实验中有很大的用处 下面以phs 3c型ph计为例来说明它的使用方法 ph计结构 它由主机 复合电极组成 主机上有四个旋钮 它们分别是 选择 温度 斜率和定位旋钮 ph计的使用 安装好仪器 电极 打开仪器后部的电源开关 预热半小时 在测量之前 首先对ph计进行校准 我们采用两点定位校准法 具体的步骤如下 调节选择旋钮至ph档 用温度计测量被测溶液的温度 读数 例如25 调节温度旋钮至测量值25 调节斜率旋钮至最大值 打开电极套管 用蒸馏水洗涤电极头部 用吸水纸仔细将电极头部吸干 将复合电极放入混合磷酸盐的标准缓冲溶液 使溶液淹没电极头部的玻璃球 轻轻摇匀 待读数稳定后 调定位旋钮 使显示值为该溶液25 时标准ph数值6 86 将电极取出 洗净 吸干 放入邻苯二甲酸氢钾标准缓冲溶液中 摇匀 待读数稳定后 调节斜率旋钮 使显示值为该溶液25 时标准ph数值4