内容正文:
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2课时 pH的计算
人教版 高二年级
选择性必修一
Z
1、学会溶液的pH的简单计算
2、了解溶液稀释时pH的变化规律,学会计算各类混合溶液的pH
教学目标:
重难点:
pH的计算和混合溶液pH的变化规律
常用值
lg2=0.3
lg3=0.5
lg5=0.7
10a
10b
=10a-b
10a ×10b =10a+b
常用变形式
教学目标与重难点
2、pH=3的盐酸中c(H+) 为多少?0.05mol/L H2SO4溶液的pH为?c(OH-)为?
3、将0.4gNaOH固体溶于水,得到1L溶液,c(OH-)为?pH为?
pH=﹣lgc(H+)
1
12
c(H+)=0.001mol/L
c(OH-)= 10-13mol/L
c(OH-)= 0.01mol/L
1、25℃时,c(H+)为1×10-12mol/L的溶液显什么性?
碱性,c(OH-)= 0.01mol/L,c(OH-)> c(H+)
以下练习均为常温条件
单一溶液的pH计算
4、将pH=2的盐酸和pH=4的盐酸按体积比1:10混合后,溶液中c(H+) 为?pH为?
3
溶液为酸性,算c混(H+),再算pH
c(H+)混
=
c1(H+)V1+c2(H+)V2
V1+V2
5、将200 mL 5×10-3 mol·L-1 NaOH溶液与100 mL 2×10-2 mol·L-1 NaOH溶液混合(忽略体积变化)。
(1)混合后溶液的c(OH-)
(2)混合后溶液的pH是
溶液为碱性,先算c混(OH-) ,再用KW求出c混(H+),最后求pH
1.0×10-2 mol·L-1
12
c(OH-)混
=
c1(OH-)V1+c2(OH-)V2
V1+V2
c(H+)=0.001mol/L
混合溶液pH的计算
6、pH=12的NaOH与pH=2的硫酸:
①等体积混合后的pH为?
②按体积比9:11混合后pH为?
③按体积比11:9混合后pH为?
pH=7
先计算酸溶液中n(H+)和碱溶液中n(OH-),酸多算c混(H+),碱多算c混(OH-) ,换算为pH
pH=3
pH=11
混合溶液pH的计算
7、分别判断下列溶液等体积混合后的酸碱性(常温)
①pH=2的盐酸与 pH=12的氢氧化钠溶液
中
②pH=3的盐酸与 pH=12的氢氧化钠溶液
碱
③pH=2的盐酸与 pH=10的氢氧化钠溶液
酸
常温下,等体积强酸(pH1)和强碱(pH2)混合
若pH1 + pH2=14,则溶液呈 性,pH = 7;
若pH1 + pH2>14,则溶液呈 性,pH > 7;
若pH1 + pH2<14,则溶液呈 性,pH < 7。
中
碱
酸
思考:如果是100℃时,强酸强碱溶液等体积混合后又有什么规律呢?
混合溶液pH的计算
课堂小结
4、60 mL 0.5 mol/L NaOH溶液与40 mL 0.4 mol/L 硫酸混合后,溶液的pH=_____。
1.7
5、100℃时,水的离子积为1×10-12,此时将pH=12的NaOH溶液V1L与pH=1的硫酸溶液V2L混合,若所得混合溶液的pH为6,则V1:V2为
1 : 10
1、常温下,pH均为2的稀盐酸与稀硫酸等体积混合后,pH=
2、常温下,pH均为3的稀盐酸与醋酸等体积混合后,pH=
3、常温下,将pH=8和pH=10的两种强碱溶液等体积混合,溶液pH=
2
3
9.7
课堂检测
思考1:常温时将浓度分别为10-2 mol/L 和10-5 mol/L 盐酸稀释1000倍,pH如何变化?
强酸加水稀释 10n 倍,则pH增大n,但最终仍是酸性
10-2 mol/L HCl稀释1000倍,pH_________
10-5 mol/L HCl稀释1000倍,pH______________
思考2:常温时将10-5 mol/L 盐酸稀释1000倍后,c(H+):c(Cl-)=
10:1
思考3:常温时将pH为2的盐酸和醋酸不断稀释,试画出稀释时溶液pH的变化图
盐酸
强酸
醋酸
弱酸
7
2
pH
VH2O/mL
0
弱酸越稀越电离,加水稀释 10n 倍,pH变化小于 n
由2变为5
由5变到约为7
溶液的稀释
思考4:常温时将浓度分别为10-2 mol/L 和10-5 mol/L NaOH(aq)稀释1000倍,pH如何变化?
强碱加水稀释 10n 倍,则pH减小n,但最终仍是碱性
10-2 mol/L NaOH(aq)稀释1000倍,pH___________
10-5 mol/L NaOH(aq)稀释1000倍,pH______________
由12变为9
思考5:常温时将pH为12的NaOH(aq)和氨水不断稀释,试画出稀释时溶液pH的变化图
由9变到约为7
NaOH(aq)
强碱
氨水
弱碱
12
7
pH
VH2O/mL
0
弱碱越稀越电离,加水稀释 10n 倍,pH变化小于 n
溶液的稀释
思考6:常温下,相同总浓度的两种一元酸和两种一元碱各自稀释图如下,其中酸性(碱性)更强的是?
7
0
pH
VH2O/mL
13
HA
HB
XOH
YOH
碱性更强
1
酸性更强
变化幅度越小,酸(碱)性越弱
思考7:某同学认为YOH为强碱,XOH为弱碱,你同意吗?
只能说明XOH为弱碱
思考8:若已知初始浓度为0.1mol/L呢?
说明YOH为强碱,HA为强酸
可通过图像起点分析酸(碱)的电离程度来判断酸碱性强弱
溶液的稀释
1.pH相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图
2.浓度相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图
稀释相同倍数,强酸(碱)的pH变化幅度大于弱酸(碱)
课堂小结
1、计算下列溶液的pH(常温)
(1) pH=2的盐酸加水稀释10倍,其pH为________。
(2) pH=2的CH3COOH加水稀释10倍,其pH范围为____________。
(3) pH=11的NaOH溶液加水稀释10倍,其pH为________。
(4) pH=11的NH3·H2O加水稀释10倍,其pH范围为____________。
3
2<pH<3
10
10<pH<11
2、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
课堂检测
3、常温下,pH=11的X、Y两种碱溶液各1 mL,分别稀释至100 mL,其pH与溶液体积(V)的关系如图所示,下列说法正确的是
A.X、Y两种碱溶液中溶质的物质的量浓度一定相等
B.稀释后,X溶液的碱性比Y溶液的碱性强
C.分别完全中和X、Y这两种碱溶液时,
消耗同浓度盐酸的体积V(X) > V(Y)
D.若9<a<11,则X、Y都是弱碱
D
X
Y
11
a
pH
VH2O/mL
0
课堂检测
弱
更弱
4、某温度下,Ka(HA)=5.0×10−4,Ka(HB)=1.6×10−5。现有体积均为V0的pH=a的两种酸溶液,加水稀释至体积为V,两种溶液的pH随lg(V/V0)的变化如图所示。下列叙述正确的是
A.曲线Ⅱ代表HB
B.a点时,两溶液水的电离程度相同
C.由c点到d点,溶液中 增大(X代表A或B)
D.分别取b点、c点溶液与等浓度的NaOH溶液中和,
恰好中和时消耗NaOH溶液的体积一样多
B
c(HB)>c(HA)
c(HX)·c(OH−)
c(X−)
曲线Ⅰ
b
a
pH
lg
0
曲线Ⅱ
·
·
·
c
d
HA
HB
课堂检测
常温下,pH均为3的稀盐酸与醋酸等体积混合后,pH=
3
思考1:将pH=3的稀盐酸加到pH=3的醋酸当中,醋酸的电离平衡是否移动?
醋酸的电离是否受到抑制?
思考2:若要抑制pH=3的醋酸的电离,对所酸的pH有何要求?
没有移动,未受抑制
pH<3
结论:酸性越强,对醋酸的电离抑制效果越强
思考3:加入等体积pH=1和pH=1的稀盐酸,哪个对醋酸的电离抑制效果更强?
pH=1的稀盐酸抑制效果更强
深度思考
C
深度思考
$