内容正文:
组织建设
第二节 水的电离和溶液的pH
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
课时3 溶液的pH的计算
五、pH的计算
1.单一溶液pH的计算
强酸:
c(酸)
c (H+)
-lg
pH
强碱:
c(碱)
c (OH-)
Kw
c (H+)
-lg
pH
■计算常温下0.005 mol/L H2SO4溶液的pH
解:∵ c (H+) =0.005×2=0.01mol/L
∴ pH = - lg 0.01 = 2
pH= 12
■练习:0.005 mol/L Ba(OH)2 溶液的pH
教学内容
五、pH的计算
2.混合溶液pH的计算
强酸Ⅰ:
cⅠ
c (H+)Ⅰ
强酸Ⅱ:
cⅡ
c (H+)Ⅱ
c (H+)混合
pH
【例】25℃时,将pH=2的盐酸与pH=4的盐酸按1:10的体积比混合,试计算混合后溶液的pH。
解:c (H+)Ⅰ=0.01 mol/L c (H+)Ⅱ=0.0001 mol/L
c (H+)混合=
pH=- lg 1×10-3
(0.01×v+0.0001×10v)/11v
=1×10-3mol/L
教学内容
3
五、pH的计算
(2)强碱混合,先求 ,再求c(H+) ,最后计算pH = -lgc(H+)
【例】常温下,200mL 5×10-3 mol/L NaOH与100ml 0.01 mol/L Ba(OH)2混合,计算混合溶液的pH。
解:c(OH-)Ⅰ=0.005 mol/L c (OH-)Ⅱ=0.01×2=0.02 mol/L
c (OH-)混合=
c(H+)混合=1×10-12mol/L
pH=-lg 10-12= 12
(0.005×200+0.02×100)/300
=0.01mol/L
教学内容
4
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(3) pH=2的盐酸溶液和pH=4的硫酸溶液等体积混合,试计算混合溶液的pH。
解:c (H+)Ⅰ=0.01 mol/L c (H+)Ⅱ=0.0001 mol/L
c (H+)混合=
pH=- lg 0.005
2、混合溶液pH计算:
=- lg(10-2/2)=2+lg2 = 2.3
(当相加或相减的数值相差100倍或以上时,可忽略更小的数值)
教学内容
碱中的氢离子都是来自水的电离,混合时对水的电离产生影响,故不能直接用c(H+)直接计算
(4)pH=13的NaOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合;
两种强碱(pH差值≧2)等体积混合,混合液pH = pH 大- lg2 = pH大- 0.3
两种强酸(pH差值≧2)等体积混合,混合液pH = pH 小+ lg2 = pH小+0.3
解:c (OH-)Ⅰ=0.01 mol/L c (OH-)Ⅱ=0.0001 mol/L
pH=12.7
教学内容
(5)强酸强碱混合
■计算常温下pH=12的氢氧化钠溶液与pH=2的硫酸等体积后的pH。
解: c(OH-)= c(H+)=10-2 mol / L
等体积混合后,酸碱恰好完全反应,溶液呈中性
pH= 7
教学内容
7
(5)强酸强碱混合
■计算常温下, 30mL pH=3的盐酸溶液与 20 mL pH=11的NaOH溶液反应后溶液的pH
解: c(H+)=10-3 mol / L c(OH-)=10-3 mol / L
pH=-lg (2×10-4) =4-lg2
=3.7
酸过量,先求 ,再计算pH = -lgc(H+);
教学内容
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⑶碱过量,先求过量的碱的浓度,再求pH
由c(OH-)余
Kw
c(H+)
-lg
pH
⑴两者相等,溶液呈中性,混合溶液常温 pH = 7
⑵酸过量,先求过量的酸的浓度,再求pH
pH=-lg c(H+)余
(5)强酸与强碱混合
先比较混合前的n(H+)与n(OH-)大小
教学内容
1.常温下,pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合,所得混合液的pH=11,则强碱与强酸的体积比是( )
A.11∶1 B.9∶1 C.1∶11 D.1∶9
D
2.25 ℃,将100 mL 0.14 mol·L-1 NaOH溶液与100 mL 0.06 mol·L-1硫酸溶液混合,所得200 mL混合溶液的pH为( )
A.12 B.12.3
C.13 D.14
A
教学反馈
六、稀释问题
例:将pH=3的盐酸溶液,稀释10倍,100倍,100000倍,计算稀释溶液的pH(室温)
1、强酸或强碱稀释
(1)pH = a 的强酸溶液,稀释10m 倍,pH = a + m(室温下,a+ m<7)
稀释10倍
c(H+)=
10-3V
10V
=10-4mol/L
pH =-lg c(H+)=4
稀释100倍
c(H+)=
10-3V
100V
pH =-lg c(H+)=5
=10-5mol/L
稀释100000倍
c(H+)=
10-3V
100000V
=10-8mol/L
pH =-lg c(H+)=8
×
教学内容
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(2)pH = b 的强碱溶液,稀释10n 倍,pH = b - n(室温下,b - n>7)
例:将pH=10的NaOH溶液,稀释10倍,100倍,100000倍,计算稀释溶液的pH(室温)
稀释10倍
c(OH-)=
10-4V
10V
=10-5mol/L
pH =-lg c(H+)=9
稀释100倍
c(OH-)=
10-4V
100V
=10-6mol/L
稀释100000倍
c(OH-)=
10-4V
100000V
=10-9mol/L
pH =-lg c(H+)=6
×
c(H+)= 10-9mol·L-1
pH =-lg c(H+)=8
c(H+)= 10-8mol·L-1
c(H+)= 10-5mol·L-1
教学内容
pH =3的弱酸溶液,稀释100倍,pH?
弱电解质是越稀越电离,稀释向电离平衡移动
2、弱酸或弱碱稀释
pH=2的盐酸和醋酸稀释100倍后的pH情况
pH=3的盐酸稀释100倍后pH=5
3<pH<5
教学内容
pH =12的弱碱溶液,稀释100倍,pH?
2、弱酸或弱碱稀释
pH=12的NaOH稀释100倍后pH=10
10<pH<12
pH=12的NaOH溶液、氨水,稀释100倍
教学内容
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酸或碱的稀释与pH的关系
强酸或强碱,加水稀释 10n 倍,则pH变化 n ;
弱酸或弱碱,加水稀释 10n 倍,则pH变化小于 n ;
酸碱溶液无限稀释,pH只能接近于7,酸溶液的pH不可能大于7,碱溶液的pH不可能小于7(“无限稀释7为限”)。
教学内容
【例】pH=2的a、b两种酸溶液各1 mL,分别加水稀释到
1000 mL,其中pH与溶液体积V的关系如图所示。
下列说法正确的是( )
A.a、b两酸溶液的物质的量浓度一定相等
B.稀释后,a酸溶液的酸性比b酸溶液强
C.x=6时,a是强酸,b是弱酸
D.若a、b都是弱酸,则5>x>2
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D
教学反馈
教学内容
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