《溶液pH的计算》PPT-课件【人教版】高中化学选修

【温馨提示】pH＝—lgc(H＋)＝—lg（10-2/103）＝5； 若加水稀释10n倍，pH＝2+n；若加水稀释106倍，pH＝— lgc(H＋)＝—lg（10-2/106）＝8，则此时溶液呈中性pH＝7。
【讨论交流2】（2）若将pH＝2的醋酸溶液，若加水稀 释10倍，其pH有何特点？
【温馨提示】其pH大小范围应是2<pH<3。
《溶液pH的计算》PPT-课件【人教版 】高中 化学选 修优秀 课件（ 实用教 材）
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【对应训练】
（人教版选修4） 第 三章《水溶液中的离子平衡》
1．常温下，pH＝13的强碱溶液与pH＝2的《溶液pH的计算》PPT-课件【人教版 】高中 化学选 修优秀 课件（ 实用教 材）
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（人教版选修4） 第 三章《水溶液中的离子平衡》
【讨论交流3】（3）若将pH＝11的氢氧化钠溶液，若 加水稀释10倍，其pH是多少？；若加水稀释10n倍，其 pH为多少？若加水稀释106倍，其pH为多少？
【温馨提示】c(OH－)＝1.0×10－2 mol·L－1，c(H＋)＝
1.0×10－12 mol·L－1，pH＝12。
（人教版选修4） 第 三章《水溶液中的离子平衡》
【问题探究】（3）常温下，pH＝12的NaOH溶液与pH ＝2的硫酸，若等体积混合后，求溶液的pH为多少？若按 9∶11的体积比混合后，溶液的pH又为多少？
（人教版选修4） 第 三章《水溶液中的离子平衡》
【归纳小结】酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化规律及
特点。
pH＝a的酸
pH＝b的碱
强酸
弱酸
强碱
弱碱
稀释10n pH＝a＋n a<pH<a＋n pH＝b－n b－n<pH<b
倍后pH
无限稀 释后pH
无限接近于7且pH<7
无限接近于7且pH>7
图示
结论
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(3)强酸与强碱混合：①恰好完全反应，溶液呈中性，pH＝7。
②酸过量：先求c(H＋)余＝[c(H＋)·V(酸)－c(OH－)·V(碱)]/[V(酸)＋
V(碱)]，再求pH。
③碱过量：先求c(OH－)余＝[c(OH－)·V(碱)－c(H＋)·V(酸)]/[V(酸)＋ V(碱)]，再求c(H＋)＝Kw/c(OH－)余，最后求pH。
(1)强酸：c mol·L－1HnA强酸溶液电离(――→)c(H＋)＝ nc mol·L－1―→pH＝－lg nc。
(2)强碱：c mol·L－1B(OH)n强碱溶液电离(――→)c(OH －)＝nc mol·L－1Kw(――→)n(H＋)＝nc(10－14) mol·L－ 1―→pH＝14＋lgnc。
（人教版选修4） 第 三章《水溶液中的离子平衡》
第三章 水溶液中的离子平衡
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（人教版选修4） 第 三章《水溶液中的离子平衡》
核心素养发展目标
1.通过问题探究、讨论交流，在理解pH定义的基础上， 掌握强酸、强碱溶液和强酸与强碱混合后溶液的pH计算的 基本方法和思路。
2.通过拓展探究、问题讨论，了解强酸（碱）与弱酸 （碱）加水稀释后溶液的酸碱性和PH的变化规律及特点， 能根据相关图像判断酸碱性的强弱。
【讨论交流4】（4）若将pH＝11的氨水，若加水稀释 10n倍，其pH又有何特点？
【温馨提示】大小范围应是(11－n)<pH<11；若无限稀释
时，其pH接近于7。
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3.通过对酸、碱稀释相关图像分析讨论，提升化学图 像分析能力及和解决问题的能力，初步学会判断溶液中粒 子浓度的大小关系。
（人教版选修4） 第 三章《水溶液中的离子平衡》
【情景导入】我们通过c(H＋)和c(OH－)相对大小来判断 溶液的酸碱性，这属于定性的分析，有没有一种通过定 量的分析溶液酸碱性呢？今天我们一起学习，以及学习 pH的计算。
【温馨提示】常温下0.05 mol·L－1 H2SO4溶液中c(H＋)
＝2c(H2SO4)＝2×0.05 mol·L－1 ＝0.1mol·L－1,故pH＝—
lgc(H＋)＝—lg0.1＝1，c(OH－)＝Kw/c(H＋)＝1.0×10－13
mol·L－1。 【问题探究4】（4）常温下将0.4 g NaOH固体溶于水，
是( )
A．11∶1
B．9∶1
C．1∶11
D．1∶9
【答案】D【解析】可设碱与酸的体积分别为V碱和V酸，
由题意可知，混合后碱过量，可列等式：[10－(14－13)·V碱
－10－2·V酸)]/(V酸＋V碱)＝10－(14－11)，解之可得V碱∶V酸＝
1∶9。
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【答案】C【解析】考查了水的电离的知识，在25 ℃时纯水中c(H ＋)＝c(OH－)＝10－7 mol·L－1，而题目中由水电离产生的c(OH－)＝10－
10 mol·L－1，说明外加了酸或碱抑制了水的电离。由于水电离产生
c(H＋)＝c(OH－)＝10－10mol·L－1，根据水的离子积可得外加酸或碱产 生的c(H＋)外＝10－4 mol·L－1或c(OH－)外＝10－4 mol·L－1，可得溶液
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（人教版选修4） 第 三章《水溶液中的离子平衡》
2．在室温下，等体积的酸和碱的溶液混合后，pH一 定大于7的是( )
A．pH＝3的硝酸跟pH＝11的氢氧化钾溶液 B．pH＝3的盐酸跟pH＝11的氨水 C．pH＝3硫酸跟pH＝11的氢氧化钠溶液 D．pH＝3的磷酸跟pH＝11的氢氧化钾溶液
【温馨提示】c(H＋)＝[1×10－2 mol·L－1+10×10－4
mol·L－1]/(1+10)L＝1.0×10－3 mol·L－1,故溶液的pH＝3。
【问题探究】（2）常温下，将200 mL 5×10－3 mol·L－1 NaOH溶液与100 mL 2×10－2 mol·L－1 NaOH溶液混合后， 求溶液的c(OH－)、c(H＋)及pH。
【答案】B【解析】pH计算方法为：酸按酸，碱按碱， 酸碱混合看过量，无限稀释7为限。稀释后A项pH≈7；B 项pH＝9；C项pH≈9.7；D项pH≈7。
（人教版选修4） 第 三章《水溶液中的离子平衡》
活动二、酸、碱溶液混合后pH的计算方法
【问题探究】（1常温下，pH＝2的盐酸与pH＝4的盐酸， 若按1∶10的体积比混合后，求混合溶液的c(H＋)及pH。
【答案】B【解析】A、C两项中都是强酸与强碱中和， 等体积混合时酸溶液中氢离子的物质的量和碱溶液中氢氧
根离子的物质的量相等，即pH强酸＋pH强碱＝14，恰好完全 中和，pH＝7；B项，pH强酸＋pH弱碱＝14，混合后碱过量， pH＞7；D项，pH弱酸＋pH强碱＝14，混合后酸过量，
pH＜7。
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pH可能为4或10。
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2．下列溶液中，与室温下1.0×10－5 mol·L－1的NaOH 溶液的pH相同的是( )
A．把pH＝6的盐酸稀释1 000倍 B．把pH＝10的Ba(OH)2溶液稀释10倍 C．把pH＝8和pH＝10的NaOH溶液等体积混合 D．把pH＝8的NaOH溶液稀释10倍
衡正向移动，稀释100倍时，3<pH<5；B项，pH＝4的H2SO4稀释100
倍时，溶液中的c(H＋)＝10－6mol/L，溶液中的c(OH－)＝10－6(10－ 14)mol/L＝10－8 mol/L，则由水电离出的c(OH－)＝10－8 mol/L，而水 电离出的c(H＋)＝水电离出的c(OH－)＝10－8 mol/L；C项，1 L 0.1 mol/L Ba(OH)2溶液稀释到2 L时，c(OH－)＝2(0.2) mol/L＝0.1 mol/L， c(H＋)＝10－13 mol/L，pH＝13；D项，NaOH是碱溶液，无论怎么稀
【温馨提示】pH＝—lgc(H＋)＝—lg1.0×10－3＝3,由水电离产生
的c(H＋)＝c(OH－)溶液＝Kw/c(H＋)＝1.0×10－11mol·L－1。
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【问题探究3】（3）常温下0.05 mol·L－1 H2SO4溶液中 c(OH－)及pH是多少？
常温下任何酸或碱溶液无限稀释时，溶液 的pH都不可能大于7或小于7，只能接近7。 即表中a＋n＜7，b－n＞7。
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【对应训练】
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1．常温下，关于溶液的稀释下列说法正确的是( )
活动一、强酸、强碱溶液pH的计算方法
【问题探究1】(1)常温下，某溶液的c(H＋)为1.0×10－12 mol·L－1，该溶液的酸碱性如何？判断依据是什么？
【温馨提示】该溶液呈碱性，判断的依据是c(OH－)>c(H＋)。
【问题探究2】（2）常温下某盐酸溶液中，c(H＋)为 1.0×10－3_mol·L－1，求该盐酸溶液的pH和水电离的c(H ＋)H2O。
A．pH＝3的醋酸溶液稀释100倍，pH＝5
B．pH＝4的H2SO4溶液加水稀释100倍，溶液中由水 电离产生的c(H＋)＝1×10－6 mol/L
C．将1 L 0.1 mol/L的Ba(OH)2溶液稀释为2 L，pH＝
13 【D答．案p】HC＝【8解的析N】aAO项H，溶p液H＝稀3的释醋10酸0倍溶液，在其稀p释H＝过程6 中电离平
得到1 L溶液，求所得溶液的c(OH－)、c(H＋)及pH。
【温馨提示】c(OH－)＝0.01 mol·L－1，c(H＋)＝1.0×10 －12 mol·L－1，pH＝12。
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【方法探究】小组讨论，强酸、强碱溶液的pH计算的 基本思路是什么？
【温馨提示】强酸、强碱溶液pH的计算思路
【温馨提示】先判断酸、碱谁过量，若酸过量，直接求
c(H＋)和pH，若碱过量，则先求c(OH－)，再求c(H＋)和
pH。可得前者酸碱恰好完全反应，则pH＝7，后者酸过 量pH＝3。
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（人教版选修4） 第 三章《水溶液中的离子平衡》
活动三、酸碱溶液稀释后的pH变化规律
【讨论交流1】（1）若将pH＝2的盐酸加水稀释103倍， 稀释后溶液的pH时多少？若加水稀释10n倍，其pH为多少？ 若加水稀释106倍，其pH为多少？
【方法探究】强酸碱混合后溶液pH的计算基本思路是 什么？
【温馨提示】(1)强酸与强酸混合：c(H＋)混＝[c1(H＋)·V1＋c2(H
＋)·V2)/(V1＋V2)，然后再求pH。
(2)强碱与强碱混合：先计算c(OH－)混＝[c1(OH－)·V1＋c2(OH －)·V2)/(V1＋V2)，再求c(H＋)混＝Kw/c(OH－)混，最后求pH。
【对应训练】
（人教版选修4） 第 三章《水溶液中的离子平衡》
1．在25 ℃时，某稀溶液中由水电离产生的c(OH－)＝ 10－10 mol·L－1。下列有关该溶液的叙述正确的是( )
A．该溶液一定呈酸性 B．该溶液中c(H＋)可能等于10－5 mol·L－1 C．该溶液的pH可能为4也可能为10 D．该溶液有可能呈中性
【温馨提示】pH＝—lgc(H＋)稀释＝[Kw/(OH-)稀释]＝— lg[10-14/(10-3/10)]＝10;若加水稀释10n倍，pH＝11－n； 若加水稀释105倍，pH＝—lgc(H＋)稀释＝[Kw/(OH-)稀释]
＝—lg[10-14/(10-3/106)]＝6,则此时溶液呈中性pH＝7。