化学人教版2019选择性必修1 3.2.3 pH的计算（共27张ppt）

(共27张PPT)
走进奇妙的化学世界
选择性必修1
第三章 水溶液中的离子
反应与平衡
第二节 水的电离
溶液的酸碱性
第3课时 pH的计算
1.取1mL pH＝3的硫酸溶液加水稀释到100mL，pH？
取1mLpH＝11的NaOH溶液加水稀释到100mL，pH？
将pH＝2的醋酸稀释10倍后，pH？
将pH＝12的氨水稀释10倍后，pH？
2.计算pH=3的盐酸与pH=5的硫酸等体积混合后的pH。
计算pH=2的盐酸和pH=5的硫酸等体积混合后的pH。
3.计算pH=10与pH=12的NaOH溶液等体积混合后的pH。
pH=13的Ba(OH)2 与pH=10的NaOH溶液等体积混合后的pH。
4.取物质的量浓度均为0.05mol／L的NaOH和HCl溶液，以体积比2:3混合，求所得溶液的pH。
思考交流
学习
目标
第3课时
pH的计算
PART
01
PART
02
掌握溶液稀释时pH变化规律
了解强酸强碱混合溶液的pH计算
一、酸、碱溶液稀释后pH变化
（1）强酸溶液稀释后pH变化
[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：
c(H+)= =1.0 ×10-5 mol/L
1×10-3
100
mol/L
pH=-lgc(H+)
=-lg (1.0 ×10-5)
=5
关键：抓住氢离子进行计算！
1．①在25 ℃时，pH等于2的盐酸溶液稀释到原来的10倍，pH等于多少？稀释到1 000倍后， pH等于多少？
解：
pH=-lgc(H+)
=-lg(10－2/10)
=-lg10-3
pH=-lgc(H+)
=-lg(10－2/1 000)
=-lg10-5
=3
=5
②在25 ℃时，pH等于5的盐酸溶液稀释到原来的1 000倍后，pH等于多少？
解：
由HCl 产生的c(H+)=10-5/1 000=10-8 mol/L。
此时不能忽视H2O的电离产生的H＋。
设水产生的c(H＋)=c(OH-)=x，
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
强酸的稀释
【结论1】
1、酸抓住c（H+）离子进行计算！
2、强酸 pH=a，加水稀释10n倍，
则 pH=a＋n≤7
（2）强碱溶液稀释后pH变化
关键：抓住氢氧根离子进行计算！
【例2】：取 pH=11的NaOH溶液与水按1:99的体积比混合后，溶液的pH变为多少？（忽略溶液体积变化）
解：
稀释前c(OH-) = 10-3 mol/L
稀释后c(OH-) =
10-3mol/L
=10-5 mol/L
1+99
Kw
c(OH-)
c(H+)= =1×10-9 mol/L
稀释后溶液的pH = 9
若将上述溶液加水稀释到原体积的1000倍，则pH=___
若稀释到原体积的105倍，则溶液的pH______
8
约为7
强碱的稀释
【结论2】
1、碱先求c(OH-)，再由Kw求c(H+).
2、强碱 pH=b，加水稀释10n倍，则 pH=b-n≥7
溶液的稀释 稀释后所得溶液的pH
pH=3的稀盐酸加水稀释100倍
pH=2的稀硫酸加水稀释100倍
pH=11的NaOH溶液加水稀释100倍
pH=12的Ba(OH)2溶液加水稀释100倍
pH=5的稀盐酸加水稀释1 000倍
pH=9的NaOH溶液加水稀释1 000倍
5
4
9
10
约为7
约为7
（3）弱酸、弱碱溶液稀释后pH变化
常温下，pH=4的CH3COOH溶液加水稀释到原来的10倍，溶液的pH变为多少？
CH3COOH CH3COO - + H+
稀释10倍
c(H+) =
10-4 mol/L
=10-5 mol/L
10
＞
pH＜5
稀释，电离平衡
正向移动
无限稀释
pH≈7
（2）.弱碱稀释
【例4】pH=12的NaOH溶液稀释100倍后pH=？
pH=12的氨水稀释100倍后pH=？
【结论4】弱碱稀释10n倍pH变化（减小）＜n.
思考：
pH=2的盐酸稀释10倍后pH =
pH=2的醋酸稀释10倍后pH =？
3
＜3
【结论3】弱酸稀释10n倍pH变化（增大）＜n
pH=2的盐酸和醋酸溶液
稀释相同倍数时，pH盐酸 pH醋酸
＞
稀释到相同pH时稀释的倍数：盐酸 醋酸
＜
【思考】你能用图像分析弱酸和弱碱稀释规律吗？
强酸、弱酸稀释对比
V水
3
2
pH
10倍
盐酸
醋酸
稀释相同倍数时
pH：盐酸＞醋酸
稀释到相同pH时
稀释的倍数：
醋酸＞盐酸
强碱、弱碱稀释对比
V水
12
11
pH
NaOH
10倍
氨水
稀释相同倍数时
pH：氨水＞NaOH
稀释到相同pH时
稀释的倍数：
氨水＞NaOH
酸或碱稀释后溶液pH的计算及图像
[规律小结]
类型 稀释10n倍 无限稀释
强酸 c(H+)减小为原来的 ，pH增大n个单位，pH=pH原+n＜7
弱酸 c(H+)减小的程度比强酸的小，pH增大不到n个单位，pH＜pH原+n＜7
强碱 c(OH－)减小为原来的 ，pH减小n个单位，pH=pH原﹣n＞7
弱碱 c(OH－)减小的程度比强碱的小，pH减小不到n个单位，pH＞pH原﹣n＞7
1、pH=1的两种酸溶液A、B各1 mL，分别加水稀释到1000mL，其pH值与溶液体积的关系如图，下列说法正确的是( )
A、A、B两种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、若a=4,则A是强酸，B是弱酸；
D、若1CD
pH
a
A
B
1
0
1000 mL
[当堂练习]
（1）强酸与强酸混合
关键：强酸与强酸混合，抓住H+进行计算！
二、酸、碱溶液混合后pH变化
例题：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？
解：
pH=-lgc(H+)
=- lg
1×10-1 + 1×10-4
2
=-lg(5×10-2)
=2-lg5
=1.3
酸按氢离子进行计算，当相加、减的两个量相差100倍以上时，小的可忽略
（2）强碱与强碱混合
例2：将pH=8的氢氧化钠溶液与pH=10的氢氧化钠溶液等体积混合后，溶液中的氢离子浓度最接近于 （ ）
A、 mol·L-1 B、 mol·L-1
C、(10-8＋10-10)mol·L-1 D、2×10-10 mol·L-1
pH=-lgKW/[OH—]
=-lg(10-14/ 5×10-5 )
=-lg(2×10-10 )
=10 - lg2
= 9.7
D
关键：强碱与强碱混合，抓住OH- 进行计算！再转化为H+
1、pH=13 的Ba(OH)2 溶液与pH=10的NaOH溶液体积比按1∶3混合后的pH值______。
2、pH=13 的Ba(OH)2 溶液与pH=10的NaOH溶液体积比按1∶1混合后的pH值______。
[当堂练习]
实质：酸碱发生中和反应：H++OH-=H2O,
实质上为H+与OH-间的抵消问题；
方法：所发生的酸碱中和反应，需先判
断过量与适量问题，后再进行计算。
（3）强酸与强碱混合
例4、在25℃时，100ml 0.4mol/L的盐酸与等体积0.6mol/L的NaOH溶液混合后,溶液的pH值等于多少？
例3、在25℃时，100ml 0.6mol/L的盐酸与等体积0.4mol/L的NaOH溶液混合后,溶液的pH值等于多少？
关键：酸过量抓住 H+ 进行计算！
NaOH + HCl = NaCl + H2O
0.06
0.04
碱过量抓住 OH- 进行计算！
NaOH + HCl = NaCl + H2O
0.06
0.04
3．常温下将pH=4的HCl和pH=10的NaOH溶液，
若等体积混合后，溶液的pH为 ；
若按11∶9的体积比混合后，溶液的pH为 ；
若按9∶11的体积比混合后，溶液的pH为 。
7
5
9
[当堂练习]
【规律小结】
两溶液等体积混合（25 ℃） 稀释后所得溶液的pH
甲溶液 乙溶液
pH=3的HCl pH=5的HCl
pH=2的HCl pH=5的HCl
pH=9的NaOH pH=11的NaOH
pH=9的NaOH pH=12的NaOH
pH=4的HCl pH=10的NaOH
pH=3的HCl pH=9的NaOH
pH=5的HCl pH=11的NaOH
3.3
2.3
10.7
11.7
7
3.3
10.7
练习
(1)把pH=2的HCl溶液V1 和 pH=12的NaOH溶液V2混合后，溶液呈中性。则V1：V2= ______；
(2)把pH=2的HCl溶液V1 和 pH=11的NaOH溶液V2混合后，溶液呈中性。则V1：V2= _______；
(3)把pH=2的HCl溶液V1 和 pH=13的NaOH溶液V2混合后，溶液呈中性。则V1：V2= ______。
1:1
10:1
1:10
【变式练习】
[思考探究]
pH＝2的两种一元酸x和y，体积均为100 mL，稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示。分别滴加NaOH溶液(c＝0.1 mol·L－1)至pH＝7，消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy，则
问题思考：(1)判断一元酸x、y的强、弱。
　x是强酸，y是弱酸。
(2)c(x)与c(y)的相对大小关系如何？
c(x)(3)Vx与Vy的相对大小关系如何？
　Vx(4)物质的量浓度相同的x、y两种溶液中，c(H＋)x和c(H＋)y的相对大小关系如何？pHx与pHy的相对大小关系如何？
　c(H＋)x>c(H＋)y，pHx2．有一pH=12的NaOH溶液100 mL ，欲使它的pH降为11。
（1）如果加入蒸馏水，就加入_______ mL
（2）如果加入pH = 10的NaOH溶液，应加入____ mL
（3）如果加入0.008 mol/L HCl溶液，应加入____ mL
900
1 000
100
3．pH=2的A、B、C三种酸溶液各1 mL，分别加水稀释至1 000 mL，其pH与溶液（V）的变化关系如下图所示，下例说法错误的是 （ ）
pH=2时，A、B、C都是弱酸
B . 稀释前的浓度大小为
c（C）＞c（B）＞c（A）
C. 稀释后，A溶液中c（H+）最小
D. A是强酸，B和C是弱酸
pH
V
1 000 mL
4
3
1
0
5
2
A
B
C
A
4.已知水的电离平衡曲线如图所示，试回答下列问题：
(2)B对应温度下，将pH＝11的苛性钠溶液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＝ 。
(1)E对应的温度下，将pH＝9的NaOH溶液与pH＝4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH＝7，则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为 。
10∶1
9∶11
pH
的
计
算
单一溶液
强酸与强碱
弱酸与弱碱
混合溶液
强酸或强碱混合
强酸与强碱混合