化学人教版（2019）选择性必修第一册 3.2.2溶液的H的计算 课件(共35张PPT)

(共35张PPT)
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
第三课时 溶液pH的计算
有关溶液pH的计算
1、单一溶液的计算：
①强酸溶液，如HnA的浓度为c mol／L,则有
C(H+)=nc mol／L, pH=-lgc(H+)= -lgnc
②强碱溶液，如B(OH)n的浓度为 c mol／L，则有 C(H+)= 10-14／nc, pH= -lgc(H+) = 14+lgnc
③一元弱酸溶液 : c(H+)=√Ka·c
④一元弱碱溶液: c(OH-)=√Kb·c
酸性:求c(酸)→c(H+) →pH
碱性:求c(碱)→c(OH-) → c(H+) → pH
pH＋pOH＝14
常温 c（H+）· c（OH-） =1× 10-14
KW
例1：甲溶液的pH＝3，乙溶液的pH＝1，则甲溶液中c(H+)与乙溶液中c(H+)之比为 （ ）
A．100 B． 1/100 C． 3 D． 1/3
pH相差a， c(H+)相差10a
B
例2：下列溶液在常温下酸性最强的是 （ ）
A． pH=4的溶液
B． 1L 溶液里溶有22.4mL(STP)HCl的溶液
C． c(OH-)=10-12mol/L的溶液
D． c(H+)=10-3mol/L的溶液
C
例3：(1)0.1mol/L盐酸、硫酸、醋酸c(H+) 、pH大小关系如何？
pH(醋酸) > pH(盐酸 ) > pH(硫酸)
c(醋酸) > c(盐酸 ) > c(硫酸)
(2) pH=1 的盐酸、硫酸、醋酸中的c(H+)及酸的物质的量浓度关系如何？
c(H+)醋酸 ＜ c(H+)盐酸 ＜ c(H+)硫酸
c(H+)醋酸 = c(H+)盐酸 = c(H+)硫酸
解：
解：
例题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
2、强酸、强碱的稀释：
强酸的稀释
例2：取1mL pH=3的硫酸溶液加水稀释到100mL，溶液的pH变为多少？
解：
c(H+) =
pH = - lgc(H+) = - lg10-5 = 5
10-3 mol/L×10-3 L
=10-5 mol/L
10-1 L
=
n(H+)
V[H2SO4(aq)]
若上述溶液加水稀释到体积为原来的1000倍，
则溶液的pH变为多少？
若稀释到体积为原来的105倍，则溶液的pH
变为多少？
102
103
pH = 6
pH = 8
pH 接近于7
7
3
pH
V水
例题1：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-) =
pH=-lgC（H+）
关键：抓住氢氧根离子离子进行计算！
稀释后： C(OH-）=
C(H+) =
=10
=1 ×10-2mol/L
=1 ×10-4mol/L
=
=1 ×10-10mol/L
强碱的稀释
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？
解：
稀释前c(OH-) = 10-3 mol/L
10-3mol/L
=10-5 mol/L
1+99
若上述溶液加水稀释到体积为原来的1000倍，
则溶液的pH变为多少？
若稀释到体积为原来的105倍，则溶液的pH
变为多少？
103
pH = 8
pH = 6
pH 接近于7
原来的102
稀释后c(OH-) =
稀释后溶液的pH = 9
Kw
c(OH-)
c(H+)= =1×10-9 mol/L
11
7
pH
V水
11
7
pH
V水
3
注意：pH=6或8时，不可忽略水的电离，只能接近7，酸碱溶液无限稀释，pH只能约等于7或接近7：酸不能大于7；碱不能小于7
结论：强酸(碱)每稀释10倍，pH值向7靠拢一个单位。
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.
弱酸稀释
例：pH=2的盐酸稀释10倍后pH=？
pH=2的醋酸稀释10倍后pH=？
结论：稀释10倍pH变化（增大）＜1
＜3
3
盐酸
醋酸
V水
3
2
pH
10倍
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
弱酸、弱碱的稀释
弱酸、弱碱的稀释
例3、pH=3的HAc加水稀释到原来10倍，溶液的pH值范围是_________；
pH=12氨水加水稀释到原来10倍，溶液的pH值范围是___________。
结论：弱酸(碱)每稀释10倍，pH值向7靠拢不到一个单位；
弱酸pH=a,加水稀释10n倍后，pH＜a+n;
弱碱pH=b,加水稀释10n倍后，pH＞b-n.
3＜pH＜4
11＜pH＜12
归纳
酸或碱的稀释与pH的关系
强酸pH=a，加水稀释10n倍，则pH=a+n；
弱酸pH=a，加水稀释10n倍，则pH强碱pH=b，加水稀释10n倍，则pH=b-n；
弱碱pH=b，加水稀释10n倍，则pH>b-n；
酸、碱溶液无限稀释时，pH只能接近7，但酸不能大于7，碱不能小于7；
对于浓度（或pH）相同的强酸和弱酸，稀释相同倍数，强酸的pH变化幅度大。 （强碱、弱碱相似）
3、强酸与强酸混合
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）/（1+1）
=-lg5×10—2
=2-lg5
=1.3.
关键：抓住氢离子进行计算！
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4、强碱与强碱混合
解：
=-lg2+11
=10.7
例题：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？
C(OH—)=（ 1 × 10—5+1×10—3）/(1+1)
C(H+)=10-14/C(OH-)
pH=-lg10-14/(10-3/2)
关键：抓住氢氧根离子离子进行计算！
注：对于混合碱的计算而言，必须先算出混合后的c(OH-)，再由KW算出c(H+)，再求pH值，不能直接求c(H+)
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结论：
1、两种强酸溶液的pH相差≥2时，等体积混合，溶液的pH值等于浓溶液的pH+0.3。
总结论：
两种强酸（碱）溶液等体积混合，溶液的pH值以原浓溶液的pH向7靠拢0.3个单位。
2、两种强碱溶液的pH相差≥2时，等体积混合，溶液的pH值等于浓溶液的pH_0.3。
5、强酸与强碱混合
例题：在25℃时，100mlO.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
0.04
0.06
关键：碱过量抓住氢氧根离子进行计算！
C(OH—)=0.1(0.6-0.4)/0.2
C(H+)=10-14/C(OH—)= 10-14/0.1
pH=-lg10-13=
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方法：
1、先要判断酸碱谁过量。
2、再按过量的计算
①若酸过量,求c(H+),再算pH值。
②若碱过量，先求c(OH-),再求c(H+),最后算pH值；或者求出c(OH-)后，接着求pOH，再根据pH=14-pOH得出。
做一做：取物质的量浓度相同的NaOH和HCl溶液，以2:3体积比混合，所得溶液的pH=2,则原溶液的物质的量浓度为（ ）
0.05mol／L
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思路：抓住量多的离子
若 n(H+) = n(OH-) 溶液为中性， pH = 7
若 n(H+) > n(OH-) 溶液为酸性， pH < 7
若 n(H+) < n(OH-) 溶液为碱性， pH > 7
若是酸过量则应先求出反应后溶液中剩余酸的c(H+)，再求pH 。
若是碱过量，则先求出反应后溶液中剩碱的C(OH-)，再求pH 。
注意：若V1=V2或是V酸=V碱，当两溶液中C(H+)或C(OH-)相差102以上时，可忽略离子浓度很小溶液中溶质，看作是将离子浓度大的溶液加水稀释，使体积增大1倍。
取80 mL NaOH溶液加入到120 mL盐酸中，所得溶液的pH为2。如果混合前NaOH溶液和盐酸的物质的量浓度相同，则它们的浓度是多少？
解：
(1)酸过量：则c(H+)=
c(H+)V1- c(OH-)V2
V1+V2
0.12c(H+) – 0.08c(OH-)
0.12+0.08
10-2 =
c(H+) = c(OH-) = 0.05moL/L
（1）pH为12的NaOH溶液和pH为2的醋酸溶液等体积相混合，则混合液呈_____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
（3）pH为2的盐酸和pH为12的某碱等体积相混合，则混合液PH_____7
（4）pH为12的NaOH溶液和pH为2的某酸溶液等体积相混合，则混合液PH ___7
酸
碱
≥
≤
6、弱酸强碱或强酸弱碱混合
常温下,酸、碱溶液等体积混合,且酸与碱溶液的pH之和为14:
若为强酸与强碱,则pH=7;
若为强酸与弱碱,则pH>7;
若为弱酸与强碱,则pH<7。
有关溶液pH的计算口诀：
碱按碱，酸按酸，同强混合在中间；
异强混合看过量，无限稀释7为限。
再练一下：把pH=3的H2SO4溶液和pH=10的NaOH溶液混合，两者恰好中和，则酸和碱的体积比是（ ）
1:10
有关溶液pH的计算总结：
一、一种溶液PH值的计算：
1、强酸或强碱溶液的PH值计算。
2、强酸或强碱溶液的稀释和无限稀释PH计算
3、弱酸或弱碱溶液的稀释和无限稀释PH计算（只能计算PH变化范围）
二、两种溶液等体积混合的PH计算：
1、两种PH不同强酸溶液等体积混合 (不反应）
2、两种PH不同强碱溶液等体积混合（不反应）
3、两种强酸和强碱等体积混合（要反应）
(1)某溶液的pH=7,该溶液一定显中性。 (　　)
(2)用pH试纸测定氯水的pH为3。 (　　)
(3)一定温度下,pH=a的氨水,稀释10倍后,其pH=b,则a=b+1。 (　　)
(4)25 ℃时,某溶液中水电离出的c(H+)=10-13,则该溶液的pH一定为13。 (　　)
(5)室温下,pH=3的盐酸跟pH=11的氨水等体积混合后,pH一定大于7。 (　　)
(6)室温下,pH=3的磷酸跟pH=11的氢氧化钾溶液等体积混合后,pH一定大于7。 (　　)
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
√
×
×
×
×
×
2．(1)常温下,某H2SO4溶液的浓度是0.005 mol·L-1,此溶液的pH为　　　　。用水稀释到原来体积的100倍,pH为　　　　。再继续稀释到溶液体积的104倍,pH　　　　。
(2)常温下,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)常温下,pH=10和pH=12的两种NaOH溶液等体积混合后溶液的pH为　　　　。
(4)常温下,pH=12的NaOH溶液和pH=4的HCl溶液等体积混合后,溶液的pH为　　　　。
2
4
接近7
3.3
11.7
11.7
3．常温下,将pH为8的NaOH溶液与pH为10的NaOH溶液等体积混合后,溶液的氢离子浓度最接近于(　　)
A.2×10-10 mol·L-1
A　
4．将体积为10 mL、pH为3的乙酸溶液和盐酸分别加水稀释至a mL和b mL,测得稀释后pH均为5,则稀释后溶液的体积(　　)
A.a=b=100 mL B.a>b
C.a=b=1 000 mL D.a解析:稀释后,弱酸溶液中n(H+)增加,强酸溶液中n(H+)不变,要使稀释后两溶液中c(H+)仍相同,则弱酸溶液中加入水的体积大于强酸的,即a>b。
B
5.将pH=2的盐酸平均分为2份,一份加入适量水,另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量氢氧化钠溶液后,pH都升高了1,则加入的水与氢氧化钠溶液的体积比为(　　)
A.9∶1 B.10∶1 C.11∶1 D.12∶1
C　
解析:设每份盐酸的体积为1 L,将pH=2的盐酸加水,pH升高1,说明加入水的体积为9 L;另一份加入与盐酸物质的量浓度相同的适量氢氧化钠溶液后,pH升高1,可设加入氢氧化钠溶液的体积为x,则0.01 mol·L-1×1 L-0.01 mol·L-1×x=0.001 mol·L-1×(1+x),解得
6.25 ℃,若10体积的某强碱溶液与1体积的某强酸溶液混合后,溶液呈中性,则混合之前,该强碱溶液的pH与强酸溶液的pH之间该满足的关系是　　　　　　　　　　　　。
解析:由题意知,本题为酸、碱混合后完全中和,根据中和反应的实质可知,酸中n(H+)与碱中n(OH-)相等,故有c(H+)酸V(酸)=c(OH-)碱V(碱),由此关系列式可求得结果。
mol·L-1=10-(14-b) mol·L-1。
因为混合后溶液呈中性,所以c(H+)酸V(酸)=c(OH-)碱V(碱),即
10-a×V=10-(14-b)×10V
10-a=10-(13-b)
解得a=13-b,a+b=13,即酸溶液的pH与碱溶液的pH之和为13。
酸溶液的pH与碱溶液的pH之和为13
7.(1)现有pH=2的稀盐酸100 mL,要使它的pH=3,如果加入蒸馏水,需加水　　　mL;如果加入pH=4的稀盐酸,需加入此稀盐酸　　　　mL(假定溶液体积有加和性,下同)。
(2)将pH=8的NaOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH=　　　　。
(3)将0.1 mol·L-1盐酸和0.06 mol·L-1氢氧化钡溶液等体积混合后,该混合溶液的pH=　　　　。
(4)25 ℃时,pH=a的X体积的某强酸溶液与pH=b的Y体积的某强碱溶液混合后,溶液呈中性,已知a+b=15,则X∶Y=　　　　。
900
1 000
10.7
12
10∶1