内容正文:
第一章
化学反应的热效应
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第二节 水的电离和溶液的pH
第3课时 pH的计算
化学
学习目标
1、学会溶液的pH的简单计算
2、学会溶液混合pH的相关计算
化学
任务一 水溶液pH的简单计算(25℃时)
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+)
一、有关溶液pH的计算
整体解题思路
5、c(H+) = a×10-b mol·L-1 pH =b-lga
化学
1、单一溶液的计算
c mol·L-1 HnA强酸溶液的pH
c(H+)=nc mol·L-1
pH=-lg nc
(忽略水电离出的H+的浓度)
c mol·L-1 B(OH)n强碱溶液的pH
(忽略水电离出的OH-的浓度)
pOH=-lg nc
c(OH-)=nc mol·L-1
pH=14 - pOH
思路:酸性:求c(H+) →pH
思路1:碱性:求c(OH-) → 再据Kw求出c(H+) → pH
练1、0.005mol/L的稀硫酸溶液的pH为 。
2
练2、100mL 5×10-4mol/L的Ba(OH)2 溶液的pH为 。
11
任务一 水溶液pH的简单计算(25℃时)
化学
规律总结:
任务一 水溶液pH的简单计算(25℃时)
2、混合混合溶液pH的计算
① 两强酸混合:
思路:酸性:求c混(H+) →pH
关 1、抓住氢离子进行计算!
键 2、相差100倍以上时,小的忽略!
常温下,计算下列溶液混合后的pH。(已知lg2=0.3)
(1)pH=3的盐酸与pH=5的硫酸溶液等体积混合后溶液的pH为______。
3.3
练1、将pH=2的盐酸与pH=4的硫酸等体积混合后,混合液的pH=_______
练2、pH=4和pH=6的两种盐酸溶液等体积混合,混合溶液的pH=________
两强酸溶液pH相差≥2时,等体积混合:混合后pH = 混合前pH小+ 0.3
2.3
4.3
化学
任务一 水溶液pH的简单计算(25℃时)
2、混合混合溶液pH的计算
② 两强碱混合:
思路:碱性:求c混(OH-) →再据Kw求出 c混(H+) → pH
c混(H+)=
Kw
c混(OH-)
pH=14-pOH
(1)pH=10和pH=12的两种NaOH溶液等体积混合后溶液的pH为______。
11.7
规律总结:
练2、pH=10和pH=8的两种NaOH溶液等体积混合,求混合溶液的pH=______。
练3、pH=8的NaOH与pH=13的Ba(OH)2等体积混合后,求混合溶液的pH=______。
9.7
12.7
两强碱溶液pH相差≥2时,等体积混合:混合后pH = 混合前pH大- 0.3
两种强酸(碱)溶液等体积混合,溶液的pH以原浓溶液的pH向7靠拢0.3个单位。
化学
第 10 页
思维拓展
计算强碱混合溶液pH时,为什么不能直接用混合前溶液的c(H+)进行计算?
计算pH=13和pH=11的强碱等体积混合后的pH。(pH=12.7)
c (H+)混合=
pH=- lg 10-11+lg2=11.3
10-13×v+10-11×v
2v
=10-11/2 mol/L
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。
任务一 水溶液pH的简单计算(25℃时)
化学
任务一 水溶液pH的简单计算(25℃时)
2、混合混合溶液pH的计算
③ 强酸与强碱混合:
先要判断酸碱谁过量,再按过量的计算。
酸按酸,碱按碱,异强混合看过量
整体解题思路
① 恰好完全反应,溶液呈中性,pH=7 (25 ℃)
② 酸过量
c余(H+)=
c(H+)·V酸-c(OH-)·V碱
V酸+V碱
③ 碱过量
c余(OH-)=
c(OH-)·V碱-c(H+)·V酸
V酸+V碱
KW
c余(OH-)
c(H+)=
化学
第 11 页
■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
新知探究
pH= 7
任务一 水溶液pH的简单计算(25℃时)
化学
■计算常温下, 30mL pH=3的盐酸溶液与 20 mL pH=11的氢氧化钠溶液反应后溶液的pH
解: c(H+)=10-3 mol / L c(OH-)=10-3 mol / L
pH=-lg (2×10-4) =4-lg2
=3.7
任务一 水溶液pH的简单计算(25℃时)
化学
2、酸、碱混合时pH计算:
③ 强酸与强碱混合:
练1、100ml 0.6mol/L的盐酸与等体积0.4 mol/L 的NaOH溶液混合,溶液的pH=_____
1
13
练2、100ml 0.4mol/L的盐酸与等体积0.6 mol/L的NaOH溶液混合,溶液的pH=_____
练3、60 mL 0.5 mol/L NaOH溶液与40 mL 0.4 mol/L 硫酸混合,溶液的pH=_____。
1.7
练4、pH=5的盐酸和pH=9的NaOH溶液以体积比11∶9混合,溶液的pH=_____。
6
练5、pH=3的H2SO4和pH=10的NaOH混合,恰好中和,则两种溶液的体积比=_____
1:10
酸按酸,碱按碱,异强混合看过量
13
任务一 水溶液pH的简单计算(25℃时)
化学
规律总结:
2、酸、碱混合时pH计算:
③ 强酸与强碱等体积混合:
a、pH1+pH2 = 14
b、pH1+pH2> 14
c、pH1+pH2 < 14
混合后为中性 pH=7
混合后为碱性 pH>7
混合后为酸性 pH<7
练1、pH=3的盐酸与pH=9的NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH=_____。
练2、pH=4的盐酸与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH=_____。
练3、pH=5的盐酸与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH=_____。
3.3
7
10.7
如果是100℃时,强酸强碱溶液等体积混合后又有什么规律呢?
任务一 水溶液pH的简单计算(25℃时)
化学
规律总结:
2、酸、碱混合时pH计算:
任务一 水溶液pH的简单计算(25℃时)
④强酸+弱碱 或者 弱酸+强碱 等体积混合
(1)pH为12 的NaOH溶液和pH为2的醋酸溶液等体积相混合,则混合液____性
(2)pH为12 的氨水和pH为2 的盐酸等体积相混合,则混合液呈____ 性
酸
碱
pH1+pH2 = 14 谁弱显谁性
化学
学习评价
5、已知某温度下纯水的pH=6。
(1)pH=7的溶液呈 (填“酸性”“中性”或“碱性”)。
(2)该温度下,0.1 mol·L-1的盐酸的pH= 。
(3)该温度下,0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液的pH= 。
(4)该温度下,将pH=11的NaOH溶液V1 L与pH=1的稀硫酸V2 L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH=2,则V1∶V2= 。
碱性
1
11
9:11
化学
课堂小结
不管是单一溶液还是混合溶液,只要溶液最后显酸性就先求c(H+),再计算pH; 溶液显碱性就先求c(OH-),再由c(H+) = 求 c(H+),最后计算pH = -lgc(H+)。
思维建模
酸按酸,碱按碱,同强混合在中间;异强混合看过量。
整体解题思路
1、酸中c(H+)是主角,碱中c(OH-)是主角。
2、c(H+)越大,pH越小;c(OH-)越大,pH越大。
3、稀释过程中,永远不变的是溶质的质量和物质的量。
4、稀释过程中,永远是“淡若水”。
任务二 溶液稀释问题
化学
【例1】在25℃时,pH值等于3的盐酸溶液稀释到原来的100倍,pH值等于多少?
解:
pH=-lgc(H+)
=-lg 1.0 ×10-5
=5
关键:抓住氢离子进行计算!
c(H+)= =1.0 ×10-5mol/L
任务二 溶液稀释后pH变化规律
规律总结:
pH = a 的强酸溶液,稀释10m 倍,pH = a + m
练1、将pH=1的HCl溶液加水稀释10倍后,溶液pH=____;稀释100倍,pH=_____;稀释10n倍后,pH=_________。
2
3
1+n
练2、将pH=5的HCl溶液加水稀释1000倍后,溶液pH≈_______。
7
7
3
pH
V水
一、强酸与强碱的稀释:
化学
任务二 溶液稀释后pH变化规律
【例2】在25℃时,pH值等于12的强碱溶液稀释到原来的100倍,pH 等于多少?
解:
稀释前:c(OH-) =
稀释后:c(OH-) =
=1 ×10-2mol/L
=1 ×10-4mol/L
c(H+)=1×10-14 / 10-4 = 1×10-10 mol /L
pH=-lg 1×10-10 = 10
关键:抓住氢氧根离离子进行计算!
规律总结:
pH = b 的强碱溶液,稀释10n 倍,pH = b - n
练3、将pH=12的NaOH溶液加水稀释10倍后,溶液pH=____;稀释100倍,pH=___;稀释10n倍后,pH=__________。
练4、将pH=9的NaOH溶液加水稀释1000倍后,溶液pH≈_______。
10
12-n
7
11
「规律」一定浓度的强酸或强碱溶液用水稀释10n倍后,溶液中的c(H+)、c(OH—)也被稀释到相同的倍数,浓度变为原来的 ,则溶液的pH将增大或减小 个单位。
10-n
n
酸按酸,碱按碱,无限稀释7为限。
化学
二、弱酸与弱碱的稀释:
例1、将pH=3的CH3COOH溶液加水稀释10倍后,溶液______ pH_______;稀释10n倍后, _________ pH_________。
例2、将pH=5的CH3COOH 溶液加水稀释1000倍后,溶液pH≈_______。
3<
3<
7
<3+n
<4
例3、将pH=11的NH3·H2O溶液加水稀释10倍后,溶液______ pH_______;稀释10n倍后, _________ pH_________。
例4、将pH=9的NH3·H2O溶液加水稀释1000倍后,溶液pH≈_______。
11
11-n<
7
10<
<11
「规律」一定浓度的弱酸或弱碱溶液用水稀释10n倍后,由于电离平衡的移动,使溶液中的c(H+)、c(OH-)减小不到原来的____,因此溶液的pH将增大或减小不_____个单位。
10n
n
任务二 溶液稀释后pH变化规律
化学
课堂小结
酸碱溶液稀释时pH的变化规律——淡若水
酸(pH=a) 碱(pH=b)
强酸 弱酸 强碱 弱碱
稀释10n倍
无限稀释
pH趋向于7
a<pH<a+n
pH=a+n
b-n<pH<b
pH=b-n
a+n
HA
b-n
7
a
0
pH
V/mL
10nV
b
XOH
HB
强酸
YOH
强碱
弱酸
弱碱
变化幅度越小
酸(碱)性越弱
但酸不能大于7,碱不能小于7。
三、酸碱溶液稀释时pH的变化图像应用
① 等pH的酸或碱溶液稀释
例1、将pH均为a的盐酸、醋酸分别加水稀释100倍后,________pH小。
醋酸
例2、将pH相等的盐酸与醋酸稀释后,pH仍相等,则________加入的水多。
醋酸
例3、将pH均为12的氢氧化钠、氨水分别加水稀释100倍后,_______pH大。
氨水
例4、将pH相等的氢氧化钠、氨水稀释后,pH值仍相等,则________稀释倍数大。
氨水
任务二 溶液稀释后pH变化规律
4、酸碱溶液稀释时pH的变化图像应用
② 等浓度的酸或碱溶液稀释
例1、将等浓度的盐酸、醋酸分别加水稀释100倍后,_______pH小。
盐酸
例2、将等浓度的盐酸与醋酸稀释后,pH仍相等,则________加入的水多。
盐酸
例3、将等浓度的氢氧化钠、氨水分别加水稀释100倍后,_________pH大。
NaOH
例4、将等浓度的氢氧化钠、氨水稀释后,pH值仍相等,则_________稀释倍数大。
NaOH
无论是c相等还是pH相等,加水稀释相同倍数pH变化大的都是强酸或强碱。
任务二 溶液稀释后pH变化规律
学习评价
7、pH=2的A、B两种酸溶液各1mL,分别加水稀释到1000mL,其pH值与溶液体积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溶液的酸性比B溶液强
C、a=5时,A是强酸,B是弱酸
D、若A、B都是弱酸,则5>a>2
a
7
2
1
pH
V/mL
1000
A
B
CD
6、有相同pH的三种酸HX、HY、HZ的溶液,稀释相同倍数后,pH的变化值依次增大,则HX、HY、HZ的酸性由强到弱的顺序是( )
A、HX、HY、HZ B、HZ、HY、HX
C、HX、HZ、HY D、HY、HZ、HX
B
=0,代表未稀释; =1,代表稀释10倍
③pH与稀释倍数的线性关系
①HY为_____酸、HX为_____酸
②a、b两点的溶液中:c(X-)_____c(Y-)
③水的电离程度:d____c_____a_____b ①MOH为_____碱、ROH为_____碱
② =0时,c(ROH)_____c(MOH)
③水的电离程度:a_____b
强
弱
=
>
>
=
强
弱
>
>
学习评价
8、浓度均为0.10 mol/L、体积均为V0的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积V,pH随lg的变化如图所示,下列叙述错误的是( )
pH
13
8
1
2
3
4
lg
12
11
10
9
ROH
MOH
b
a
A、MOH的碱性强于ROH的碱性
B、ROH的电离程度:b点大于a点
C、若两溶液无限稀释,则它们的c(OH-)相等
D、当lg=2时,若两溶液同时升高温度,则碱的电离程度均增大
D
任务四 弱酸(弱碱)的判断方法
方法1
方法2
方法3
比较酸的浓度与H+的浓度
稀释相同倍数看pH值的变化值
相同条件下,与强酸(或强碱)对比导电能力
方法4
测对应盐溶液的酸碱性
弱的本质是部分电离
以强制弱
学习评价
9、室温下,下列事实不能说明NH3·H2O为弱电解质的是( )
A、0.1 mol·L-1 NH3·H2O的pH小于13
B、0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液的pH小于7
C、相同条件下,浓度均为0.1 mol·L-1 NaOH溶液和氨水,氨水的导电
能力弱
D、0.1 mol·L-1NH3·H2O能使无色酚酞试液变红色
D
学习评价
10、为证明醋酸是弱电解质.下列方法不正确的是( )
A、测定0.1mol·L-1醋酸溶液的pH
B、测定0.1mol·L-1 CH3COONa溶液的酸碱性
C、比较浓度均为0.1mol·L-1盐酸和醋酸溶液的导电能力
D、比较相同物质的量浓度的NaOH溶液和醋酸溶液恰好反应完全时消耗两溶液的体积
D
c混(H+)=
c(H+)= mol·L-1≈ mol·L-1,pH=-lg ()=3+lg 2≈3.3。
c混(OH-)=
c(OH-)= mol·L-1≈ mol·L-1,c(H+)= mol·L-1=2×10-12 mol·L-1
lg
lg
lg
$