内容正文:
第二节 水的电离和溶液的PH
第3课时
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
1
新课导入
对数计算规律:
内乘外加,内除外减
牢记常见对数:
2、抓住主角,酸性溶液中_________是主角,碱性溶液中_________是主角。
3、在加法运算中,相差100倍以上(含100倍)的,小的可以忽略不计!
c(H+)
c(OH-)
1、pH=﹣lgc(H+)
pH计算的解题思路
一、单一溶液的PH
总的原则
若溶液呈酸性,先求c(H+)→再求pH=-lgc(H+)
若溶液呈碱性,先求c(OH-)→再求c(H+)=KW/c(OH-) →最后求pH
先定性判断,后定量计算
先判断溶液的酸碱性
解:c(H+)=2c(H2SO4)=0.05×2=10-1mol/L
pH =-lg c(H+)=1
【例1】常温下,计算浓度为0.05mol/L的硫酸溶液的pH。
解:c(OH-)=0.005×2=10-2mol/L
c(H+)=
KW
c(OH-)
=10-12mol/L
pH =-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。
对点训练
甲溶液的pH=3,乙溶液的pH=1,则甲溶液中c(H+)与乙溶液中c(H+)之比为( )
A、100
B、1/100
C、3
D、1/3
B
二、混合溶液的PH
计算方法:求pH的关键是求溶液中的c(H+)。
技巧:先定性判断,后定量计算
判断溶液
酸碱性
酸性
碱性
c(H+)
c(OH-)
c(H+)
PH
Kw
①两种强酸混合:直接求出c混(H+) ,再据此求pH。
关键:1、抓住氢离子进行计算!
2、当相加、减的两个量相差100倍以上时,小的可忽略
【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。
解:
c(H+)=
=
10-5 V+ 10-3 V
2 V
≈
10-3 V
2 V
=
10-3
2
mol/L
pH =-lg c(H+)=3.3
n1(H+)+n2(H+)
V总
②两种强碱混合:先求出c混(OH-) ,再据Kw求出c混(H+) ,最后求pH。
c混(H+)=
Kw
c混(OH-)
【例4】常温时,将pH=10的NaOH溶液与pH=12的NaOH溶液以1:1体积比混合,混合后的pH为多少?
解:
c(OH-)=
=
10-4 V+ 10-2 V
2V
=
10-2
2
mol/L
pH =-lg c(H+)=11.7
n1(OH-)+n2(OH-)
V总
=2×10-12 mol/L
c(H+)=
KW
c(OH-)
③强酸、强碱混合:先判断哪种物质过量,再由下式求出溶液中H+或OH-的浓度,最后求pH。
pH=7
a、当n(H+)=n(OH-)时,恰好中和
b、当n(H+)>n(OH-)时,酸过量
c、当n(H+)<n(OH-)时,碱过量
【例】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V
n(OH-) =c(NaOH)·V=0.1V
0.12V > 0.1V 所以酸过量
c(H+)=
n(H+)- n(OH-)
V(混)
c(H+) =
0.12V-0.1V
2V
=10-2mol/L
pH =2
对点训练
2、在25℃时,100ml 0.4mol/L的盐酸与等体积0.6 mol/L的NaOH溶液混合后,溶液的pH值等于多少?
1、在25℃时,100ml 0.6mol/L的盐酸与等体积0.4 mol/L 的NaOH溶液混合后,溶液的pH值等于多少?
NaOH + HCl == NaCl + H2O
0.06
0.04
NaOH + HCl == NaCl + H2O
0.06
0.04
pH=1
pH=13
例5:取1mL pH=3的硫酸溶液加水稀释到100mL,溶液的pH变为多少?
c(H+) =
pH = - lgc(H+) = - lg10-5 = 5
10-3 mol/L×10-3 L
=10-5 mol/L
10-1 L
[思考]
若稀释到体积为原来的103倍,则溶液的pH变为多少?
若稀释到体积为原来的105倍,则溶液的pH变为多少?
pH=6
pH=8
pH 会无限接近于7
三、稀释溶液的PH
[思考]
若稀释到体积为原来的103倍,则溶液的pH变为多少?
若稀释到体积为原来的105倍,则溶液的pH变为多少?
pH=8
pH=6
例:25℃时,取1mL pH=11的强碱溶液稀释到原来的100倍,pH 是多少?
c(OH-) =
pH = - lgc(H+) = - lg10-9 = 9
10-3 mol/L×10-3 L
=10-5 mol/L
10-1 L
c(H+) =Kw/c(OH-)=10-9 mol/L
pH 会无限接近于7
溶液的稀释图像分析
【例10】①pH=2的盐酸溶液加水稀释10倍后的pH是 。
②pH=2的醋酸溶液加水稀释10倍后的pH是 。
2<pH<3
3
【例11】①pH=10的氢氧化钠溶液加水稀释100倍后的pH是 。
②pH=10 的氨水溶液加水稀释100倍后的pH是 。
8<pH<10
8
同学们自己分析并完善图像
酸碱溶液稀释时pH的变化
酸(pH=a) 碱(pH=b)
弱酸 强酸 弱碱 强碱
稀释10n倍
无限稀释
pH趋向于7
pH<a+n
pH=a+n
pH>b-n
pH=b-n
稀释图像总结
弱电解质“抗稀释”
强电解质“变化大”
对点训练
pH=2的两种弱酸HA、HB加水稀释后,
溶液pH随加水量变化的曲线如下图所示。
则下列叙述正确的是( )
A.电离常数HA>HB
B.等体积的HA和HB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
A
课堂小结
pH的计算
(1)溶液pH的计算原理:关键是先求出C(H+)
pH= -lgc(H+)
①单一溶液的PH计算
(2)计算类型
③溶液的稀释PH计算
②混合溶液的PH计算
④图像分析
课堂检测
1.下列叙述正确的是( )
A.pH=7的溶液一定呈中性
B.pH=3的醋酸溶液稀释10倍后pH=4
C.0.2mol•L-1盐酸与等体积水混合后pH=1
D.pH=3的醋酸与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH=7
C
课堂检测
2.下列溶液在常温下酸性最强的是( )
A、pH=4的溶液
B、1L 溶液里溶有22.4mL(标况下)HCl的溶液
C、c(OH-) =10-12mol/L的溶液
D、 c(H+) =10-3mol/L的溶液
C
课堂检测
3.现有常温时pH=1的某强酸溶液10 mL,下列操作能使溶液的pH 变成2的是( )
A.加水稀释成100 mL
B.加入10 mL 0.01 mol·L-1的NaOH溶液
C.加入10 mL的水进行稀释
D.加入10 mL 0.01 mol·L-1的HCl溶液
A
4.水的电离平衡曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A. 图中五点间KW的关系:B›C›A=D=E
B. 若从点A到点C,可采用温度不变时在水中加入适量H2SO4的方法
C. 若从点A到点D,可采用在水中加入少量NaOH的方法
D. 若处在点B温度时,将pH=2的硫酸与pH=3的KOH等体积混合后,溶液显中性
A
课堂检测
本课已结束,记得复习及完成课后作业哦~
c混(H+)=
c混(OH-)=
c(H+)=
$$