溶液pH的计算(经典)

选修四化学反应原理第三章第二节(第二课时)溶液的pH计算讨论：溶液的酸碱性跟H+和OH-浓度有什么关系？常温下，25℃时[H+]=[OH-][H+]＞[OH-][H+]＜[OH-]中性溶液[H+]=1×10—7mol/L[OH-]=1×10—7mol/L酸性溶液[H+]＞1×10—7mol/L[OH-]＜1×10—7mol/L碱性溶液[H+]＜1×10—7mol/L[OH-]1×10—7mol/L讨论：KW100℃=10-12在100℃时，纯水中[H+]为多少？[H+]＞1×10—7mol/L是否说明100℃时纯水溶液呈酸性？不能用[H+]等于多少来判断溶液酸、碱性，只能通过两者相对大小比较二、溶液的酸碱性与pH值1.定义：化学上常采用H+的物质的量浓度的负对数来表示溶液的酸碱性。2.表示方法：pH=-lgc(H+)如：[H+]=1×10—7mol/L，pH=－lg10—7＝7.0[H+]=1×10—5mol/L，pH=－lg10—5＝5.0[H+]=1×10—9mol/L，pH=－lg10—9＝9.0注意：当溶液中[H+]或[OH-]大于1mol时，不用pH表示溶液的酸碱性。3.溶液的酸碱性与pH值的关系(常温,25℃时)酸性溶液：c（H+）c（OH—）pH7中性溶液：c（H+）=c（OH—）pH=7碱性溶液：c（H+）c（OH—）pH7注意:pH=0并非无H+，而是c（H+）=1mol/L，pH=14并非无OH-，而是c（OH-）=1mol/L注意：pOH-----采用OH-的物质的量浓度的负对数来表示溶液的酸碱性25℃pOH+pH==145、pH的测定：pH计（酸度计）（见书本彩图）（2）pH试纸（见书本彩图）注意：①不能用水润湿②要放在玻璃片（或表面皿）上③不是将试纸伸到溶液中④广泛pH试纸只能读出整数粗略测定：（1）酸碱指示剂只能判断溶液的酸碱性甲基橙石蕊酚酞酸色碱色红黄红蓝无红精确测定：变色范围(pH)3.1~4.45.0~8.08.2~10.0了解用法：用洁净的玻璃棒蘸溶液，点在pH试纸中央，半分钟内与比色卡比色pH值有关判断正误1、常温下，由水电离出的[H+]=10-12mol/L，则溶液pH定为122、相同体积和pH值的盐酸，醋酸、硫酸中H+的物质的量相等×√有关溶液的pH计算1.单一溶液的pH计算:[例1]求25℃时0.05mol/LH2SO4溶液的pH。酸性溶液：先C(H+)→再pH=-lgC(H+)[例2]25℃时，将0.4gNaOH溶于水制成1000mL溶液，求所得溶液的pH。碱性溶液：先C(OH-)→再C(H+)=Kw/C(OH-)→pH单一溶液pH值的计算(酸)例1.请大家完成下面的填空：(常温下，已知lg2=0.3）⑴浓度为0.1mol/L的盐酸溶液pH值为.⑵浓度为1×10-3mol/L的H2SO4溶液pH值为.⑶pH=3的HCl溶液的浓度为.⑷pH=3的H2SO4溶液的浓度为.思考：⑸浓度为0.1mol/L的醋酸溶液pH值为.⑹pH=4的醋酸溶液的浓度为.12.70.001mol/L5×10-4mol/L1pH71×10-4mol/L单一溶液pH值的计算(碱)例2.请大家完成下面的填空：(常温下，已知lg2=0.3）⑴浓度为0.1mol/L的NaOH溶液pH值为.⑵浓度为0.01mol/L的Ba(OH)2溶液pH值为.⑶pH=12的NaOH溶液的浓度为.⑷pH=12的Ba(OH)2溶液的浓度为.思考：⑸浓度为0.01mol/L的氨水pH值为.⑹pH=10的氨水的浓度为.1312.30.01mol/L0.005mol/L7pH121×10-4mol/LⅠ--酸的稀释[例3]：①在25℃时，1LpH值等于1的盐酸溶液稀释到原来的10倍，pH值等于多少？②在25℃时1LpH值等于5的盐酸溶液稀释到1000倍后，pH值等于多少？解：pH=－lgc(H+)=－lg(0.1)/10=－lg10－2=2pH=－lgc(H+)=－lg(10－5+999×10－7)/1000=－lg1.1×10－7=7－lg1.1=6.962.酸碱稀释后的pH计算注意:①酸溶液的稀释：先求稀释后C(H+)再求pH注意:②当酸溶液电离出的C(H+)与水电离出的C(H+)接近时，不能忽视水的电离。强酸的稀释规律：对于强酸溶液C(H+)每稀释10n倍，pH值增大n个单位（增大后一定小于7）强酸pH=a，加水稀释10n倍，则pH=a+n54接近7而略小于7稀释后所得溶液的PH溶液的稀释pH=5的稀盐酸加水稀释1000倍pH=2的稀硫酸加水稀释100倍pH=3的稀盐酸加水稀释100倍2.酸碱稀释后的pH计算Ⅰ--酸的稀释练习、酸HA、HB两溶液的PH值为3，且体积相同，加水稀释两溶液，PH值与加入水的体积关系如图所示，则两者酸性较强的是（）加水体积PHHBHAHBⅡ.碱的稀释[例4]：在25℃时，1LpH值等于13的强碱溶液稀释到原来的10倍，pH值等于多少？1LpH值等于9的强碱溶液稀释到1000倍后，pH值等于多少？解：c(OH－)=(0.1)／10=0.01pH=－lgc(H+)=－lgKW/c(OH－)=－lg10－12=12c(OH－)=(10－5×1+999×10－7)/1000pOH=－lg(OH－)=1.1×10－7=6.96pH=14-6.96=7.04注意:①碱溶液的稀释：先求稀释后C(OH－)，然后求稀释后C(H+)，再求pH。注意:②当碱溶液电离出的C(OH－)与水电离出的C(OH－)接近时，不能忽视水的电离。稀释后所得溶液的PH溶液的稀释910接近7而略大于7pH=9的NaOH溶液加水稀释1000倍pH=12的Ba(OH)2溶液加水稀释100倍pH=11的NaOH溶液加水稀释100倍强碱的稀释规律:对于强碱溶液C(OH－)每稀释10n倍,pH值减小n个单位（减小后一定大于7）强碱pH=b，加水稀释10n倍，则pH=b-nⅢ.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_________；pH=12氨水加水稀释到原来10倍，溶液的pH值范围___________。结论：弱酸(碱)每稀释10倍，pH值向7靠拢不到一个单位；3~411~12弱酸pH=a，加水稀释10n倍，则a＜pH＜(a+n)弱碱pH=b，加水稀释10n倍，则(b-n)＜pH＜b--强酸与强酸不等体积混合例题5：在25℃时，pH值等于2的盐酸溶液1L和pH值等于4的硫酸溶液10L混合pH值等于多少？解：pH=－lg(H+)=－lg(1×10－2+10×10－4)/(11)=－lg1×10－3=33.酸碱混合后的pH计算--强酸与强酸等体积混合例题6：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=－lg(H+)=－lg(1×10－1+1×10－4)/(1+1)=－lg5×10－2=2－lg5=1.3pH混=pH小+0.33.酸碱混合后的pH计算结论：两強酸混合：抓住H+进行计算①若不等体积混合：先求，再求pH。②若等体积混合，且△pH≥2：pH混=pH小+0.3c1V1+c2V2V1+V2c(H+)总=3.酸碱混合后的pH计算Ⅰ.强酸与强酸混合强碱与强碱混合(等体积混合)解：=4－lg5=3.3例题7：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)pOH=－lg(OH－)pOH=－lg5×10－4pH=14－pOH=10.7pH混=pH大-0.3Ⅱ.强碱与强碱混合结论：两強碱混合：抓住OH-进行计算①若不等体积混合：先求，再求c(H+)，最后求pH。②若等体积混合，且△pH≥2：pH混=pH大-0.3c1V1+c2V2V1+V2c(OH-)总=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。强酸与强碱混合例题8：在25℃时，100mlO.6mol/L的盐酸与等体积0.4mol/L的氢氧化钠溶液混合后，溶液的pH值等于多少？解：NaOH+HCl=NaCl+H2O0.060.04pH=－lgc(H+)=－lg0.02/(0.1+0.1)=－lg10－1=1例题9：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？Ⅲ.强酸与强碱混合结论：强酸与强碱溶液混合求pH值１、两者恰好反应时，pH＝7２、酸过量时，求出反应后溶液中的C(H+)，再求出PH值３、碱过量时，先求出反应后溶液中的C(OH-)，再根据Kw求出C（H+），然后求pH值(实为中和)3、pH酸+pH碱14的强酸强碱等体积混合后（显碱性）（酸稀碱浓）结论：1、pH酸+pH碱14的强酸强碱等体积混合后，（显酸性）（酸浓碱稀）2、pH1+pH2=14的强酸强碱等体积混合后,（显中性）pH混=7Ⅳ、弱酸强碱或强酸弱碱混合例10、（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_________（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______________酸碱大于或等于7小于或等于7[巩固练习]室温时，下列混合溶液的pH一定小于7的是()。A.pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合B.pH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合C.pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合D.pH=3的硫酸和pH=11的氨水等体积混合CpH7pH=7pH7pH7