内容正文:
第2课时 溶液pH的计算
pH=2和 pH=5的强酸等体积混合,其pH为=3.5,pH=10和pH=12的强碱等体积混合,其pH为=11,这两种计算pH的方法是否正确?如不正确,正确的解答方法是什么?
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溶液与氨水相比哪个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比氨水中c(OH-)大,pH大。
知识目标
掌握溶液pH的简单计算。
能力目标
能够进行溶液 pH的各类计算。
重点难点
混合溶液pH的计算。
溶液pH的计算
一、单一溶液pH的计算
1.酸溶液的pH计算
c(酸)c(H+)―→pH
(1)强酸
如HnA,设浓度为c mol·L-1,则c(H+)= nc_mol·L-1 ,pH=-lgc(H+)= -lg(nc) 。
(2)弱酸
如一元弱酸HA,设浓度为c mol·L-1,则c(H+)<c mol·L-1,pH>-lg c。
2.碱溶液的pH计算
c(碱)c(OH-)c(H+)―→pH
(1)强碱[来源:学科网ZXXK]
如B(OH)n,设浓度为c mol·L-1,则
c(OH-)= nc_mol·L-1 ,c(H+)= mol·L-1 ,pH=-lgc(H+)= 14+lg(nc) 。
(2)弱碱
如一元弱碱BOH,设浓度为c mol·L-1,则c(OH-)<c mol·L-1,c(H+)>mol·L-1,pH<14+lg c。
二、混合溶液pH的计算
1.强酸与强酸混合
(1)任意体积混合
c(H+)混=,再求pH。
(2)等体积混合
可近似计算 pH=pH小+0.3 。
2.强碱与强碱混合
(1)任意体积混合
先计算:c(OH-)混=
再求c(H+)混= ,最后求pH。
(2)等体积混合
可近似计算pH= pH大-0.3 。
3.强酸与强碱混合
(1)恰好完全反应,溶液呈中性,pH=7。
(2)酸过量:
先求:c(H+)余=,再求pH。
(3)碱过量:
先求c(OH-)余= 。
再求c(H+)= ,然后求pH。
特别提醒:求酸、碱混合后溶液pH时
(1)若题目不给出混合后溶液的密度,则近似认为混合后溶液体积为混合前两溶液体积之和。
(2)若题目给定混合后溶液的密度,则应根据ρ=计算混合后溶液的体积。
[要点一] 混合溶液pH的计算
1.两强酸混合
c(H+)混合=→pH
2.两强碱混合
c(OH-)混合=
c(H+)→pH
3.强酸强碱混合
(1)强酸与强碱正好完全反应,溶液呈中性,c(H+)=c(OH-)。如室温下,中性溶液的c(H+)=10-7mol/L,pH=7。
(2)强酸与强碱混合时,若酸过量,则求c(H+)过量,若碱过量,则求c(OH-)过量,继而计算pH。
[典例1]将pH=2和pH=5的稀盐酸等体积混合,混合后溶液的pH约为( )
A.3.5 B.3
C.7 D.2.3
[思路引导] 先根据两强酸的混合求c(H+),再用pH=-lg c(H+)求pH。
[解析] 混合后溶液中H+浓度为:c(H+)==5.0×10-3 mol/L
pH=-lgc(H+)=-lg(5.0×10-3)=3-lg 5=2.3。
[答案] D
[误区警示] 1.溶液混合时,若题目不给出混合后溶液的密度,则混合溶液的体积应近似为混合前两溶液体积之和,即V混=V1+V2,若题目给出混合后溶液的密度,则混合后溶液的体积应按V=求算出来。
2.当两种强酸等体积混合,pH不等于二者的平均值;同样两种强碱等体积混合,pH也不等于二者的平均值。两种强酸混合,先求c(H+),再求pH;两种强碱混合,先求c(OH-),再求c(H+),最后求pH。
1.常温下将pH=a和pH=b的两种NaOH(aq)等体积混合。若b=a+2,则所得溶液的pH接近于( )
A.a-lg 2 B.b-lg 2
C.a+lg 2 D.b+lg 2
解析:B [由c(OH-)混≈≈,则c(H+)==2×10-b,即pH=b-lg 2或pH=a+2-lg 2。]
[要点二] 酸碱发生中和反应后溶液pH的判断技巧
1.酸与碱的pH之和为14,等体积混合
常温时
规律:谁弱谁过量,谁弱显谁性。原因:酸和碱已电离的H+与OH-恰好中和,谁弱谁的H+或OH-有储备(即物质过量),中和后还能继续电离。
2.等体积强酸(pH1)和强碱(pH2)混合
常温时
3.强酸(pH1)与强碱(pH2)混合呈中性时,二者的体积关系有如下规律
(1)若pH1+pH2=14,则V(酸)=V(碱)
(2)若pH1+pH2≠14,则=10pH1+pH2-14
[典例2]室温时,下列混合溶液的