课题4pH的应用与计算

1、的应用与计算,课题,第三章 水溶液中的离子平衡,第2节 水的电离和溶液的酸碱性,【知识点三】pH的应用 测试和调控溶液的pH，对工农业生产、科学研究、及日常生活和医疗保健都具有重要意义。,血液的pH是诊断疾病的一个重要参数；利用药物调控pH则是辅助治疗的重要手段之一。,调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度,酸性或碱性废水处理常常利用中和反应。,土壤pH影响植物对不同形态养分的吸收及养分的有效性。,溶液的pH的控制常是影响实验结果或产品质量、产量的一个关键因素,溶液的pH的变化是判断滴定终点的依据。,【知识点四】pH的有关计算(250c) 1.单一溶液的pH计算 强酸HnA(n1)的溶液，设浓度为

2、c molL1，则有： C(H+)= nc molL1， pH= lgc(H+)= lg,nc,lgc(H+)= lg nc,例: 110-3mol/LHCl溶液的PH等于3 ； 例:110-3mol/LH2SO4溶液的PH等于2.7 。,3,2.7,强碱B(OH)n(n1)的溶液,设浓度为cmolL1，则有：C(H+)= 1014/(nc) molL1， pH= lgc(H+)=14+lgnc 例：求0.1mol/LNaOH溶液的PH 解:C(H+)=110-13mol/L PH=-lg10-13=13 例：求0.0025mol/LBa(OH)2溶液的PH 解: C(H+)= 1014/(0

3、.005) molL1=21012 pH= lgc(H+)=12-lg2=11.7,C(H+)= 10-14/(nc) molL-1,pH= -lgc(H+)=14+lgnc,解:C(H+)=10-14/0.1(mol/L) PH=-lg10-13=13,解: C(H+)= 10-14/(0.005) =210-12(mol L1),pH= lgc(H+)=12-lg2=11.7,2.酸与酸、碱与碱、酸与碱混合pH计算(混合时的总体积为原溶液的体积之和) 两种强酸混合：c(H+)混 = n(H+)/V总 = c(H+) 1V1+ c(H+)2V2 /(V1+ V2) 例： 10mL0.4mol

4、/LHCl溶液与20mL0.1 mol/LHCl溶液混合，求该混合溶液的PH值。 解:C(H+)=(0.010.4+0.020.1)mol/(0.01+0.02)L= 0.2mol/L PH=-lg210-1=1- lg2=0.7,解:C(H+)=(0.010.4+0.020.1)mol/(0.01+0.02)L = 0.2mol/L PH=-lg210-1=1- lg2=0.7,例：将PH=1和PH=3的盐酸等体积混合，求该混合溶液的PH值。 解:C(H+)=(0.1V+0.001V)mol/2VL =0.0505molL/L PH=-lg5.0510-2=2- lg5.05=1.3 规律：

5、若两种强酸（pH之差大于或等于2）等体积混合，混合液的 pH = pH小 + 0.3,C(H+)=(0.1+0.001) /2 =0.0505(moL/L) PH=-lg5.0510-2=2- lg5.05=1.3,pH小 + 0.3,两种强碱混合： c(OH-)混 = n(OH-)/V总 = c(OH-)1V1+ c(OH-)2V2 /(V1+ V2) c(H+)混=10-14/ c(OH-)混 例:10mL0.1mol/LNaOH与20mL0.2mol/L Ba(OH)2混合，求该混合溶液的PH值。 解:C(OH-)=(0.010.1+0.020.22)mol/0.03L =0.3mol/

6、L C(H+)=310-14mol/L PH=-lg310-14=14- lg3,C(OH-)=(0.010.1+0.020.22)mol/0.03L =0.3mol/L C(H+)=10-14/0.3(mol/L) PH=-lg10-14/0.3=13+ lg3,解:C(OH-)=(0.001+0.1) 2 =0.0505(moL/L) C(H+)=10-14/0.0505=1.9810-13(moL/L) PH=-lg1.9810-13=13-lg1.98=12.7 规律：若两种强碱（pH之差大于或等于2）等体积混合，混合液pH = pH大 - 0.3,pH大 - 0.3,例：将PH=11

7、和PH=13的NaOH溶液等体积混合，求该混合溶液的PH值。,有同学有如下解法: 解：C(H+)=(10-11+10-13)moL/L2 =5.0510-12moL/L pH=-lg5.0510-12=12-lg5.05 你认为是否妥当？为什么?,C(H+)=(10-11+10-13)moL/L2 =5.0510-12moL/L pH=-lg5.0510-12=12-lg5.05=11.3 你认为是否妥当？为什么?,注意: 计算碱的混合溶液的PH时，必须按以下顺序：首先求出混合液中c(OH-)再求出混合液中c(H+) 最后求出混合液的pH。否则等待你的只有错误！,强酸、强碱混合 I.一者过量时

8、：,碱过量时： c(OH-)混= c(OH-)碱V碱-c(H+)酸V酸/( V酸 + V碱) 酸过量时: c(H+)混= c(H+)酸V酸-c(OH-)碱V碱/( V酸 + V碱),例：10mL0.1mol/LHCl与10mL0.2mol/L NaOH混合，求该混合溶液的PH值。,解：混合液中， n(OH-)=0. 2moLL-1 0.01L- 0. 1moLL-1 0.01L =0.001moL C(OH-)=0.001moL0.02L =0.05mol/L C(H+)= 10-14 0.05 = 210-13(mol/L) PH=- lg (210-13)=12.7,例：将PH=6的HCl

9、溶液和PH=10的NaOH溶液等体积混合，求该混合溶液的PH值。,解: 设盐酸及氢氧化钠溶液的体积为1 故混合液中： C(OH-)=(110-4 -110-6) moL/L/2 =110-4mol/L /2 =510-5moL/L C(H+)=10-14/510-5 = 210-10(moL/L) PH=-lg(210-10)=10- lg2=9.7,II.两者恰好完全反应 当强酸溶液与强碱溶液混合呈中性时，二者体积与pH的关系 若pH酸+pH碱=A=14， V酸:V碱=1：1 若pH酸+pH碱=A14， V酸:V碱=10A-14 若pH酸+pH碱=A14， V酸:V碱=1014-A,1：1,

10、10A-14,10A-14,分析：设强酸、强碱溶液的PH分别为a、b，则a+b=A，酸中c(H+)为10-a，碱中c(OH-)为10b-14 ， 则依 V酸10-a =V碱 10b-14有： V酸: V碱= 10a+b-14 = 10A-14,3.强酸（强碱）、弱酸（弱碱）加水稀释 (有限稀释)后的pH变化规律 1.对于强酸溶液（pH=a，a+n7），每稀释到原来的10n倍，pH值增大n个单位，即pH=a+n 2.对于强碱溶液（pH=b，b-n7），每稀释到原来的10n倍，pH值减小n个单位，即pH=b-n 3.对于弱酸溶液（pH=a），每稀释到原来的10n倍，pH值的范围是：apHa+n(即

11、对于pH值相同的强酸与弱酸稀释相同倍数，强酸pH值变化程度大)。,增大n a+n,减小n b-n,apHa+n,程度大,4.对于弱碱溶液（pH值=b），每稀释到原来的10n倍，pH值的范围是：b-npHb(即对于pH值相同的强碱与弱碱稀释相同倍数，强碱pH值变化程度大)。 5.对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸稀释相同倍数，强酸稀释后，pH值增大比弱酸快（强碱、弱减类似）。,b-npHb,程度大,快,说明：1.酸、碱溶液无限稀释时，pH值只能接近于7，酸不能大于7；碱不能小于7，即无限稀释以7为界限。 2.常温下弱酸（弱碱）用水稀释，当弱酸（弱碱）电离的H+ (OH-) 浓度小于10-6 moL

12、L1 时，计算稀释液的pH值，不能忽略水的电离。,【知识过关】 1.对室温下pH相同、体积相同的氨水和氢氧化钠溶液分别采取下列措施，有关叙述正确的是 (A) A.加入适量的氯化铵晶体后两溶液的pH均碱小 B.温度下降10oC，两溶液的pH均不变 C.用盐酸中和，消耗的盐酸体积相同 D.分别加水稀释10倍，两溶液的pH仍相等,A,2将pH= l的盐酸平均分成 2份，l份加适量水 ，另1份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液后，pH都升高了1，则加入的水与NaOH溶液的体积比为（ C ） A 9 B10 C11 D12,C,3常温时，纯水中由水电离的c(H+) a，pH1的盐酸中由水电离

13、的c (H+) b，0.2molL-1的盐酸与0.1molL-1的氢氧化钠溶液等体积混合后，由水电离的c(H+) c，则a、b、c的关系正确的是（ B ） Aabc Bacb Ccba Dbca,B,4在一定体积某浓度的Ba(NO3)2溶液中，逐滴加入pH1的稀硫酸至溶液中的Ba2恰好完全沉淀时，测得溶液pH2，若忽略两溶液混合时的体积变化，则稀硫酸的体积与Ba(NO3)2溶液的体积比是( D ) A101B110 C91D19,D,5等物质的量的NaOH分别用pH=2和pH=3的醋酸中和，消耗两者的体积比为（ C ） A大于1/10 B等于1/10 C小于1/10 D无法确定 6将浓度为0.

14、1mol/L的CH3COOH溶液稀释10倍,下列微粒浓度减小得最多的是（ D ） ACH3COO BOH CH+ DCH3COOH,C,D,7pH=11的X、Y两种碱溶液各10mL，分别加水稀释到1000mL，其pH与溶液体积(V)的关系如图所示,下列说法正确的是( BC ) A.X、Y两种碱溶液的物质 的量浓度一定相等。 B.稀释后，X溶液的碱性比 Y溶液的碱性弱。 C.若9VY,BC,825时，有pH=12 的NaOH溶液 100 mL，欲将其pH变为11，可分别采取下列四种措施（溶液混合时忽略体积变化） （1）若加入水，则应加入的体积是900 mL； （2）若加入pH=10的NaOH溶液，则应加入的 体积是1000mL； （3）若加入pH=2的HCl溶液，则应加入的体积 是81.8mL； （4）若加入0.01 mol/L的CH3COOH溶液，则应 加入的体积在81.8mL-900mL