pH的计算课件
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,
V1 +V2
-
先求出混合后溶液的 c(OH ),再通过 KW 求出 c(H ),最后求 pH。
-
+
+
合液中 c(O H ),再求 c(H ),进而求 pH 。
3.将 pH =2和 pH =6的两份硫酸溶液等体积混合后,所得混合液的 pH 是
原来两溶液 pH 之和的一半,对吗?
+
提示:不对。两份硫酸溶液等体积混合后,所得混合液的 c(H )是原来两
+
溶液 c(H )之和的一半,但 pH 不是原来两溶液 pH 之和的一半。
稀释 10倍以上。
●名师精讲●
稀释后溶液 pH 的变化规律
(1)酸碱溶液无限稀释。
pH 只能无限接近于 7,不可能大于或小于 7。
(2)对于 pH =a的强酸和弱酸溶液稀释。
n3;n(a+n<7),弱酸的 pH
范围是:a<pH <a+n,可用如图表示。
12,所需水的体积一样多吗?
提示:不一样多。因为 N aO H 为强碱,稀释时 c(O H )与溶液体积成反比,
即稀释 10倍就可以使 pH 从 13变为 12;而 N H 3·H 2O 为弱碱,在稀释时,随着
水的加入,N H 3·H 2O 会继续电离,所以 N H 3·H 2O 溶液的 pH 从 13变为 12,要
-(a+n)
-1
)= =10
m ol·L ,所以
10
pH =a+n(a+n<7)。
n
(2)常温下,将 pH =a的弱酸溶液稀释 10 倍后,溶液 pH 是否为 a+n?
提示:弱酸稀释后,电离平衡右移,促进电离,所以稀释后 c(H
+
10-
)>
10
-1
m ol·L ,所以 pH <a+n(a+n<7)。
4.常温时,pH =2的溶液与 pH =12的溶液等体积混合后,混合液的 pH 一
定等于 7吗?
提示:不一定。如果一种是强酸,另一种是强碱,则混合后为中性,pH =7;
如果一种是强酸,另一种是弱碱,则混合后碱过量,混合液为碱性,pH >7;如果
一种是弱酸,另一种是强碱,则混合后酸过量,混合液为酸性,pH <7。
+
-a
-1
-
解析:pH =a的 N aO H 溶液,c(H )=10 m ol·L ,c(O H )=10
+
-b
-1
-
pH =b的 N aO H 溶液,c(H )=10 m ol·L ,c(O H )=10
b-14
a-14
-1
m ol·L ;
-1
m ol·L ;而溶液等
-
体积混合后:c(O H )=
提示:比较 pH 大小最终要比较 c(H )大小,等物质的量浓度的盐酸比醋
+
+
酸中 c(H )大,pH 小,等物质的量浓度的 NaOH 比氨水中 c(H )小,pH 大。
+
二、混合溶液 pH 的计算
1.两种强酸溶液混合时
c(H
+
(H+)1 ·1 +(H+)2 ·2
)混=
。
V1 +V2
2.两种强碱溶液混合时
,
3.pH 相同的强酸、弱酸(或强碱、弱碱)稀释相同倍数后,pH 的变化幅度。
(1)讨论:常温下,将 pH 相同的强酸、弱酸溶液稀释相同倍数后,pH 的变
化幅度是否一样?
提示:pH 相同的强酸、弱酸溶液稀释相同倍数后,强酸 pH 的变化幅度
大于弱酸 pH 的变化幅度。
(2)等体积的 pH 都为 13的 N aO H 和 N H 3·H 2O 溶液,加水稀释到 pH 都为
-2
)混=
=2×10
30mL+20mL
-2
pH =-lg2×10 =2-lg2≈2-0.3=1.7。
-1
m ol·L ,
+
2.pH =10和 pH =12的两溶液混合时,能否根据原溶液中 c(H )直接求混合
+
液中的 c(H )?
提示:不能。因为 pH =10和 pH =12的两溶液都是碱性溶液,应先求出混
积可以加和)
提示:c(H
+
0.05mol·L-1×50mL×2+0.1mol·L-1×30mL
)混=
=0.1
50mL+30mL
-1
m ol·L ,
-1
pH =-lg10 =1。
(3)将溶液④和溶液⑤混合,得到的混合溶液的 pH 为多少?(假设溶液体
积可以加和)
提示:c(H
+
0.1mol·L-1 ×30mL-0.1mol·L-1 ×20mL
-1
+
m ol·L ,稀释后 c(H )=
10-14
10
=10
-14-
n-b
b-14
-1
m ol·L ,稀释后 c(O H
-
10-14
b-14-n
)= =10
10
-1
m ol·L ,pH =b-n(b-n>7)。
n
(2)常温下,将 pH =b的弱碱溶液稀释 10 倍后,溶液 pH 是否为 b-n?
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
解析:因为 pH =11的 X 、Y 两种碱溶液稀释 100倍时,pH :Y >X ,所以物质
的量浓度:c(Y )>c(X ),稀释后碱性:Y >X ,故 A 、B 均错误;因为 c(Y )>c(X )且
(3)常温下,将 pH =a的某酸溶液无限稀释后,溶液 pH 能否大于 7?
提示:常温下,酸溶液无限稀释后,溶液 pH 接近于 7且小于 7。
2.强碱、弱碱溶液稀释后 pH 的求算。
n
(1)常温下,将 pH =b的强碱溶液稀释 10 倍后,溶液 pH 为多少?
-
提示:常温下,稀释前 c(O H )=10
-1
(2)强碱溶液[以浓度为 c m ol·L 的 B (O H )n溶液为例]
-
-1
c(O H )=nc m ol·L ,c(H
+
10-14
-1
+
)=
m ol·L ,pH =-lgc(H )=14+lgnc。
自主思考等物质的量浓度的盐酸和醋酸相比哪个 pH 大?等物质的量
浓度的 NaOH 溶液与氨水相比哪个 pH 大?
●名师精讲●
1.强酸强碱恰好反应时的计算关系
强酸强碱溶液恰好完全反应,溶液呈中性时,混合前各溶液中 pH 的数
+
值关系、浓度关系、体积关系都可利用酸中的 n(H )等于碱中的 n(O H )这一
关系式来求解。例如若酸的 pH =a,体积为 V 酸,碱的 pH =b,体积为 V 碱,混合后
-a
-14
mL;③100 mL 0.001 mol·L -1 的盐酸;④0.1 mol·L -1 的氢氧化钠溶液 20
mL;⑤0.1 mol·L -1 的盐酸 30 mL。
(1)溶液①②③④的 pH 分别为多少?
提示:溶液①pH =1,溶液②pH =11,溶液③pH =3,溶液④pH =13。
(2)将溶液①和溶液⑤混合,得到的混合溶液的 pH 为多少?(假设溶液体
-
提示:弱碱稀释后,电离平衡右移,促进电离,所以稀释后 c(O H )>10
+
n-b
稀释后 c(H )<10 ,所以 pH >b-n(b-n>7)。
(3)常温下,将 pH =b的某碱溶液无限稀释后,溶液 pH 能否小于 7?
提示:常温下,碱溶液无限稀释后,溶液 pH 都接近于 7且大于 7。
b-14-n
V(Y )=V(X ),故 n(Y )>n(X ),所以消耗同浓度的盐酸时,Y 消耗的多,C 错误;若
9<a<11,说明稀释 100倍时,X 、Y 的 pH 均减小不到 2个单位,故 X 、Y 都是弱
碱,D 正确。
答案:D
探究二溶液 pH 的计算
1.室温下有下列溶液
①0.05 mol·L -1 的硫酸溶液 50 mL;②0.001 mol·L-1 NaOH 溶液 200
不能求得具体数值,只能确定其 pH 的范围。
【例题 1】
常温下,pH =11的 X 、
Y 两种碱溶液各 1 m L,分别稀释至 100 m L,
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
-
-
先求混合溶液的氢氧根离子浓度,c(O H )=c(O H )混
(OH- )1·1 +(OH- )2 ·2
=
;再求
V1 +V2
+
c(H )=
10-14
(OH- )
混
+
-
,则 pH =-lgc(H )=14+lgc(OH )混。
3.强酸强碱混合时
+
-
(1)恰好完全反应,则 c(H )V 酸=c(O H )V 碱,则溶液的 pH =7。
溶液的 pH 的计算有如下口诀:
强酸强酸等体掺,小值加上 0.3;
强碱强碱等体掺,大值减去 0.3。
【例题 2】现有温度相同,pH =a和 pH =b的两种 N aO H 溶液,已知 b=a+2,
将两种溶液等体积混合后,所得溶液的 pH 接近于(
A .a-lg2
C .a+lg2
)
B .b-lg2
D .b+lg2
(3)对于 pH=b 的强碱和弱碱溶液稀释
每稀释 10n 倍,强碱的 pH 减小 n 个单位,即 pH=b-n(b-n>7),弱碱的 pH 的
范围是:b-n<pH<b,可用如图表示。
(4)对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸稀释相同倍数
强酸 pH 变化程度比弱酸大(强碱和弱碱类似)。
特别提醒弱酸、弱碱在稀释过程中有浓度的变化,又有电离平衡的移动,
(2)若酸过量,直接求反应后溶液的氢离子浓度,
(H+)·V -(OH- )·
+
c(H )混=
酸
碱
V +V
酸
。
碱
(3)若碱过量,应先求反应后溶液的氢氧根离子浓度,
-
c(O H )混=
(OH- )· -(H+)·
碱
酸
V +V
酸
碱
+
,再求 c(H )混=
10-14
-
(OH )
混
。
探究一酸碱溶液稀释时 pH 的变化
-b
溶液呈中性,则:10 ·V 酸=(10 /10 )·V 碱,即 V 酸∶
V 碱=10
a+b-14
,若已知 a、b,则可
求 V 酸∶
V 碱;若已知 V 酸∶
V 碱的值,则可求 a与 b的关系以及酸和碱的浓度关系。
2.不同浓度的同种溶质(强酸或强碱)的溶液等体积混合的 pH 速算技巧
当不同浓度的强酸或强碱溶液等体积混合时,若 pH 之差≥2,则混合后
pH的计算
一、单一溶液的 pH 计算
1.计算的基本方法
+
+
依据 pH =-lgc(H ),求 pH 关键:求溶液中的 c(H )。
2.强酸和强碱溶液的 pH 的计算
-1
(1)强酸溶液(以浓度为 c m ol·L 的 H nA 溶液为例)
+
-1
+
c(H )=nc m ol·L ,pH =-lgc(H )=-lg nc。
酸碱溶液稀释时 pH 的变化可用数轴表示如下:
(1)强酸、弱酸溶液的稀释:
(2)强碱、弱碱溶液的稀释:
1.强酸、弱酸溶液稀释后 pH 的求算。
n
(1)常温下,将 pH =a的强酸溶液稀释 10 倍后,溶液 pH 为多少?
+
-a
-1
提示:稀释前 c(H )=10 m ol·L ,稀释后 c(H
+
10-
10-14mol·L-1 ×1L+10-14 mol·L-1×1L
,由于
2L
+
-b
-1
则 c(H )=2×10 m ol·L ,所以 pH =b-lg2,故答案选 B。
答案:B
-
b=a+2,所以 c(O H )=5×10
b-15
-1
m ol·L ;
1 (OH-)1 + 2(OH-)2
方法技巧两强碱混合,由于 c(OH )混 =
V1 +V2
-
先求出混合后溶液的 c(OH ),再通过 KW 求出 c(H ),最后求 pH。
-
+
+
合液中 c(O H ),再求 c(H ),进而求 pH 。
3.将 pH =2和 pH =6的两份硫酸溶液等体积混合后,所得混合液的 pH 是
原来两溶液 pH 之和的一半,对吗?
+
提示:不对。两份硫酸溶液等体积混合后,所得混合液的 c(H )是原来两
+
溶液 c(H )之和的一半,但 pH 不是原来两溶液 pH 之和的一半。
稀释 10倍以上。
●名师精讲●
稀释后溶液 pH 的变化规律
(1)酸碱溶液无限稀释。
pH 只能无限接近于 7,不可能大于或小于 7。
(2)对于 pH =a的强酸和弱酸溶液稀释。
n3;n(a+n<7),弱酸的 pH
范围是:a<pH <a+n,可用如图表示。
12,所需水的体积一样多吗?
提示:不一样多。因为 N aO H 为强碱,稀释时 c(O H )与溶液体积成反比,
即稀释 10倍就可以使 pH 从 13变为 12;而 N H 3·H 2O 为弱碱,在稀释时,随着
水的加入,N H 3·H 2O 会继续电离,所以 N H 3·H 2O 溶液的 pH 从 13变为 12,要
-(a+n)
-1
)= =10
m ol·L ,所以
10
pH =a+n(a+n<7)。
n
(2)常温下,将 pH =a的弱酸溶液稀释 10 倍后,溶液 pH 是否为 a+n?
提示:弱酸稀释后,电离平衡右移,促进电离,所以稀释后 c(H
+
10-
)>
10
-1
m ol·L ,所以 pH <a+n(a+n<7)。
4.常温时,pH =2的溶液与 pH =12的溶液等体积混合后,混合液的 pH 一
定等于 7吗?
提示:不一定。如果一种是强酸,另一种是强碱,则混合后为中性,pH =7;
如果一种是强酸,另一种是弱碱,则混合后碱过量,混合液为碱性,pH >7;如果
一种是弱酸,另一种是强碱,则混合后酸过量,混合液为酸性,pH <7。
+
-a
-1
-
解析:pH =a的 N aO H 溶液,c(H )=10 m ol·L ,c(O H )=10
+
-b
-1
-
pH =b的 N aO H 溶液,c(H )=10 m ol·L ,c(O H )=10
b-14
a-14
-1
m ol·L ;
-1
m ol·L ;而溶液等
-
体积混合后:c(O H )=
提示:比较 pH 大小最终要比较 c(H )大小,等物质的量浓度的盐酸比醋
+
+
酸中 c(H )大,pH 小,等物质的量浓度的 NaOH 比氨水中 c(H )小,pH 大。
+
二、混合溶液 pH 的计算
1.两种强酸溶液混合时
c(H
+
(H+)1 ·1 +(H+)2 ·2
)混=
。
V1 +V2
2.两种强碱溶液混合时
,
3.pH 相同的强酸、弱酸(或强碱、弱碱)稀释相同倍数后,pH 的变化幅度。
(1)讨论:常温下,将 pH 相同的强酸、弱酸溶液稀释相同倍数后,pH 的变
化幅度是否一样?
提示:pH 相同的强酸、弱酸溶液稀释相同倍数后,强酸 pH 的变化幅度
大于弱酸 pH 的变化幅度。
(2)等体积的 pH 都为 13的 N aO H 和 N H 3·H 2O 溶液,加水稀释到 pH 都为
-2
)混=
=2×10
30mL+20mL
-2
pH =-lg2×10 =2-lg2≈2-0.3=1.7。
-1
m ol·L ,
+
2.pH =10和 pH =12的两溶液混合时,能否根据原溶液中 c(H )直接求混合
+
液中的 c(H )?
提示:不能。因为 pH =10和 pH =12的两溶液都是碱性溶液,应先求出混
积可以加和)
提示:c(H
+
0.05mol·L-1×50mL×2+0.1mol·L-1×30mL
)混=
=0.1
50mL+30mL
-1
m ol·L ,
-1
pH =-lg10 =1。
(3)将溶液④和溶液⑤混合,得到的混合溶液的 pH 为多少?(假设溶液体
积可以加和)
提示:c(H
+
0.1mol·L-1 ×30mL-0.1mol·L-1 ×20mL
-1
+
m ol·L ,稀释后 c(H )=
10-14
10
=10
-14-
n-b
b-14
-1
m ol·L ,稀释后 c(O H
-
10-14
b-14-n
)= =10
10
-1
m ol·L ,pH =b-n(b-n>7)。
n
(2)常温下,将 pH =b的弱碱溶液稀释 10 倍后,溶液 pH 是否为 b-n?
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
解析:因为 pH =11的 X 、Y 两种碱溶液稀释 100倍时,pH :Y >X ,所以物质
的量浓度:c(Y )>c(X ),稀释后碱性:Y >X ,故 A 、B 均错误;因为 c(Y )>c(X )且
(3)常温下,将 pH =a的某酸溶液无限稀释后,溶液 pH 能否大于 7?
提示:常温下,酸溶液无限稀释后,溶液 pH 接近于 7且小于 7。
2.强碱、弱碱溶液稀释后 pH 的求算。
n
(1)常温下,将 pH =b的强碱溶液稀释 10 倍后,溶液 pH 为多少?
-
提示:常温下,稀释前 c(O H )=10
-1
(2)强碱溶液[以浓度为 c m ol·L 的 B (O H )n溶液为例]
-
-1
c(O H )=nc m ol·L ,c(H
+
10-14
-1
+
)=
m ol·L ,pH =-lgc(H )=14+lgnc。
自主思考等物质的量浓度的盐酸和醋酸相比哪个 pH 大?等物质的量
浓度的 NaOH 溶液与氨水相比哪个 pH 大?
●名师精讲●
1.强酸强碱恰好反应时的计算关系
强酸强碱溶液恰好完全反应,溶液呈中性时,混合前各溶液中 pH 的数
+
值关系、浓度关系、体积关系都可利用酸中的 n(H )等于碱中的 n(O H )这一
关系式来求解。例如若酸的 pH =a,体积为 V 酸,碱的 pH =b,体积为 V 碱,混合后
-a
-14
mL;③100 mL 0.001 mol·L -1 的盐酸;④0.1 mol·L -1 的氢氧化钠溶液 20
mL;⑤0.1 mol·L -1 的盐酸 30 mL。
(1)溶液①②③④的 pH 分别为多少?
提示:溶液①pH =1,溶液②pH =11,溶液③pH =3,溶液④pH =13。
(2)将溶液①和溶液⑤混合,得到的混合溶液的 pH 为多少?(假设溶液体
-
提示:弱碱稀释后,电离平衡右移,促进电离,所以稀释后 c(O H )>10
+
n-b
稀释后 c(H )<10 ,所以 pH >b-n(b-n>7)。
(3)常温下,将 pH =b的某碱溶液无限稀释后,溶液 pH 能否小于 7?
提示:常温下,碱溶液无限稀释后,溶液 pH 都接近于 7且大于 7。
b-14-n
V(Y )=V(X ),故 n(Y )>n(X ),所以消耗同浓度的盐酸时,Y 消耗的多,C 错误;若
9<a<11,说明稀释 100倍时,X 、Y 的 pH 均减小不到 2个单位,故 X 、Y 都是弱
碱,D 正确。
答案:D
探究二溶液 pH 的计算
1.室温下有下列溶液
①0.05 mol·L -1 的硫酸溶液 50 mL;②0.001 mol·L-1 NaOH 溶液 200
不能求得具体数值,只能确定其 pH 的范围。
【例题 1】
常温下,pH =11的 X 、
Y 两种碱溶液各 1 m L,分别稀释至 100 m L,
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
-
-
先求混合溶液的氢氧根离子浓度,c(O H )=c(O H )混
(OH- )1·1 +(OH- )2 ·2
=
;再求
V1 +V2
+
c(H )=
10-14
(OH- )
混
+
-
,则 pH =-lgc(H )=14+lgc(OH )混。
3.强酸强碱混合时
+
-
(1)恰好完全反应,则 c(H )V 酸=c(O H )V 碱,则溶液的 pH =7。
溶液的 pH 的计算有如下口诀:
强酸强酸等体掺,小值加上 0.3;
强碱强碱等体掺,大值减去 0.3。
【例题 2】现有温度相同,pH =a和 pH =b的两种 N aO H 溶液,已知 b=a+2,
将两种溶液等体积混合后,所得溶液的 pH 接近于(
A .a-lg2
C .a+lg2
)
B .b-lg2
D .b+lg2
(3)对于 pH=b 的强碱和弱碱溶液稀释
每稀释 10n 倍,强碱的 pH 减小 n 个单位,即 pH=b-n(b-n>7),弱碱的 pH 的
范围是:b-n<pH<b,可用如图表示。
(4)对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸稀释相同倍数
强酸 pH 变化程度比弱酸大(强碱和弱碱类似)。
特别提醒弱酸、弱碱在稀释过程中有浓度的变化,又有电离平衡的移动,
(2)若酸过量,直接求反应后溶液的氢离子浓度,
(H+)·V -(OH- )·
+
c(H )混=
酸
碱
V +V
酸
。
碱
(3)若碱过量,应先求反应后溶液的氢氧根离子浓度,
-
c(O H )混=
(OH- )· -(H+)·
碱
酸
V +V
酸
碱
+
,再求 c(H )混=
10-14
-
(OH )
混
。
探究一酸碱溶液稀释时 pH 的变化
-b
溶液呈中性,则:10 ·V 酸=(10 /10 )·V 碱,即 V 酸∶
V 碱=10
a+b-14
,若已知 a、b,则可
求 V 酸∶
V 碱;若已知 V 酸∶
V 碱的值,则可求 a与 b的关系以及酸和碱的浓度关系。
2.不同浓度的同种溶质(强酸或强碱)的溶液等体积混合的 pH 速算技巧
当不同浓度的强酸或强碱溶液等体积混合时,若 pH 之差≥2,则混合后
pH的计算
一、单一溶液的 pH 计算
1.计算的基本方法
+
+
依据 pH =-lgc(H ),求 pH 关键:求溶液中的 c(H )。
2.强酸和强碱溶液的 pH 的计算
-1
(1)强酸溶液(以浓度为 c m ol·L 的 H nA 溶液为例)
+
-1
+
c(H )=nc m ol·L ,pH =-lgc(H )=-lg nc。
酸碱溶液稀释时 pH 的变化可用数轴表示如下:
(1)强酸、弱酸溶液的稀释:
(2)强碱、弱碱溶液的稀释:
1.强酸、弱酸溶液稀释后 pH 的求算。
n
(1)常温下,将 pH =a的强酸溶液稀释 10 倍后,溶液 pH 为多少?
+
-a
-1
提示:稀释前 c(H )=10 m ol·L ,稀释后 c(H
+
10-
10-14mol·L-1 ×1L+10-14 mol·L-1×1L
,由于
2L
+
-b
-1
则 c(H )=2×10 m ol·L ,所以 pH =b-lg2,故答案选 B。
答案:B
-
b=a+2,所以 c(O H )=5×10
b-15
-1
m ol·L ;
1 (OH-)1 + 2(OH-)2
方法技巧两强碱混合,由于 c(OH )混 =