内容正文:
第二节 水的电离和溶液的pH
2025.10.22
第二课时 溶液pH值的计算
问题与讨论:
1.已知100℃时,纯水的离子积为 1×10-12, 那么此时纯水的pH等于几?
2.此时的水是酸性的吗?
3.100 ℃时,pH=7的溶液是中性的吗?
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中 性
碱 性
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,小的忽略不计!
4、lg 2 ≈ 0.3,lg 3 ≈ 0.5,lg 5 ≈ 0.7。
c(H+)
c(OH-)
1、pH=﹣lgc(H+)
整体解题思路
25℃时,0.1mol/L的HCl溶液中,c(H+)= _______ , pH= ___
1
13
求酸pH,直接求c(H+).
求碱pH: 先求c(OH-),再利用Kw求c(H+),最后求pH.
一、单一溶液pH值的计算
0.1mol/L
2. 25℃时, 0.05mol/L的Ba(OH)2溶液中,
c(OH-)= ,
c(H+)= ,
pH= ___
1×10-13mol/L
0.1mol/L
(1)强酸与强酸混合
1.在25℃时,pH值等于1的盐酸溶液1L和pH值等于4的硫酸 溶液1000L混合pH值等于多少?
3.7
pH混= pH小+0.3 (pH相差≥2)
两强酸等体积混合:
两强酸混合:先求c(H+)混=
c(H+)1V1 + c(H+)2V2
V1+V2
, 再求pH
(已知 lg2=0.3)
二、混合溶液pH值的计算
2.在25℃时,pH值等于1的盐酸溶液和pH值等于4的硫酸溶液等体积混合pH值等于多少?
1.3
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。
2.3
5
(2)强碱与强碱混合
1.在25℃时,pH值等于9和pH值等于11的两种氢氧化钠溶液等体积混合pH值等于多少?
10.7
pH混 = pH大 - 0.3 (pH相差≥2)
两强碱等体积混合:
两强碱混合:先求c(OH-)混 =
c(OH-)1V1 + c(OH-)2V2
V1+V2
再用Kw求c(H+),最后求pH
2.pH=13的NaOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合;
12.7
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
(3)强酸与强碱混合
1.在25℃时,100ml 0.5mol/L的盐酸与等体积0.5mol/L的氢氧化钠溶液混合后,溶液的pH值等于多少?
先比较混合前的n(H+)与n(OH-)大小
(1)两者相等,恰好反应,溶液呈中性,混合溶液pH = 7
解:
NaOH + HCl = NaCl + H2O
0.05mol
0.05mol
(3)强酸与强碱混合
2.在25℃时,100ml 0.6mol/L的盐酸与100ml 0.4mol/L的 氢氧化钠溶液混合溶液的pH值等于多少?
解:
NaOH + HCl = NaCl + H2O
0.06mol
0.04mol
pH = -lgc(H+)
= -lg0.1
=1
n(H+)剩=0.02mol
c(H+)剩 = 0.02/ (0.1+0.1) mol/L = 0.1mol/L
⑵酸过量,先求过量的酸的浓度,再求pH
c余(H+)=
c(H+)·V酸-c(OH-)·V碱
V酸+V碱
计算过程稍微有点不规范,应该在每个物理量后面都把单位加上,标题中,谁过量就把谁标记成红的
8
(3)强酸与强碱混合
3.在25℃时,100ml 0.4mol/L的盐酸与等体积0.6mol/L的氢氧化钠溶液混合后,溶液的pH值等于多少?
解:
NaOH + HCl = NaCl + H2O
0.04mol
0.06mol
=13
pH= -lgc(H+)
c(OH-)剩=0.02/(0.1+0.1) mol/L=0.1mol/L
c(H+)=1×10-14/0.1mol/L=1×10-13mol/L
c余(OH-)=
c(OH-)·V碱-c(H+)·V酸
V酸+V碱
KW
c余(OH-)
c(H+)=
⑶碱过量,先求过量的碱的浓度,再求pH
计算过程稍微有点不规范,应该在每个物理量后面都把单位加上,时间紧急的话,此道题就忽略了。标题中,谁过量就把谁标记成红的
9
(1)强酸的稀释
例题:在25℃时,pH值等于5的盐酸溶液
(1)稀释到原来的10倍,pH 值等于多少?
(2)稀释到1000倍后, pH值等于多少?
强酸溶液的稀释,直接求稀释后c(H+),再求pH
三、溶液稀释后pH值的计算
c(H+)=
10-3V
10V
= 10-4 mol/L
pH = -lg c(H+) = 4
c(H+)=
10-3V
100000V
= 10-8 mol/L
pH = -lg c(H+) =8
10
此时不能忽视H2O的电离产生的H+
设水产生的c(H+) = c(OH-) = x mol/L ,
则有:(10-8+x)·x = 10-14
x ≈ 0.95×10-7 mol/L c(H+) = Kw/c(OH-)
pH = -lg (10-14 /0.95×10-7 ) = 14 – 7 – 0.02 = 6.98
由HCl 产生的c(H+) = 10-5/1000 = 10-8 mol/L
三、溶液稀释后pH值的计算
例题:在25℃时,pH值等于5的盐酸溶液
(1)稀释到原来的10倍,pH 值等于多少?
(2)稀释到1000倍后, pH值等于多少?
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例题:在25℃时,pH值等于9的强碱溶液
(1)稀释到原来的10倍,pH 值等于多少?
(2)稀释到1000倍后, pH值等于多少?
8
7
(2)强碱的稀释
结论:强酸或强碱每稀释10倍,pH值向7靠拢一个单位,无论稀释多少倍,溶液的pH只能接近7,酸的pH永远小于7,碱的pH永远大于7
酸稀释
碱稀释
强酸pH = a,加水稀释10n倍后,pH = a+n;
强碱pH = b,加水稀释10n倍后,pH = b-n.
1.pH=2的醋酸稀释到原来的10倍,其pH____3
2.pH=13的氨水稀释到原来的100倍,其pH____11
<
>
结论:弱酸(碱)每稀释10倍,pH值向7靠拢不到一个单位;
(3)弱酸(碱)的稀释
盐酸
醋酸
V水
3
2
pH
10倍
让学生画出图象,检验有没掌握,图形结合。此图的科学性还存在问题,真实情境下的应该如何画?
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1. 将pH相同的盐酸和醋酸分别稀释到原来的m倍和n倍,已知稀释后两溶液的pH相同,m和n的关系为:( )
A m=n B m>n C m<n D 无法确定
C
B
2. 将物质的量浓度相同的盐酸和醋酸分别稀释到原来的m倍和n倍,已知稀释后两溶液的pH相同,m和n的关系为:( )
A m=n B m>n C m<n D 无法确定
练习
练习第一题也挺好的,利用前面弱酸弱碱的图象就可以解决这个题,思路非常好!当然可以用其他的方法解决。
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4. (1)pH=0的盐酸和硫酸溶液的物质的量浓度分别为______和_______ 。
(2)pH=13的NaOH和Ba(OH)2溶液的物质的量浓度分别为 ______ 和________。
3. 25℃时将pH=2的H2SO4溶液和pH=10的NaOH溶液相混合,混和后溶液pH=7,H2SO4溶液和NaOH溶液的体积比为 ( )
A、1∶10 B、1∶20 C、1∶9 D、1∶100
D
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作业必须有过程,不能用速算方法
4.常温下,100ml 0.4mol/L的盐酸与等体积0.6mol/L的氢氧化钠溶液混合后,溶液的pH值等于多少?
2.在25℃时,pH=1的盐酸溶液1L与pH=4的盐酸溶液1000L混合,混合后溶液的pH值等于多少?(lg2=0.3, lg5=0.7 )
3.常温下将pH=13的NaOH溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合,求pH
1.求0.5mol/L的Ba(OH)2溶液的H+浓度及pH
除了溶液稀释,其他的计算类型全部涉及
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小 结
本 节 课 到 此 结 束
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