高2020届高2017级高三二轮复习选修4第三章 第二节 第2课时

第2课时 溶液pH 的计算

[学习目标定位] 1.学会pH 的简单计算。2.了解溶液稀释时pH 的变化规律,会计算各类混合溶液的pH 。

一 酸碱溶液混合后pH 的计算方法

1.根据常温下,水的离子积K w ＝c (H ＋

)·c (OH －

),回答下列问题: (1)c (H ＋

)为1.0×10

－12

mol·L

－1

的溶液呈碱性,判断的依据是c (OH －)>c (H ＋

)。

(2)pH ＝3的某盐酸溶液中,c (H ＋

)为1.0×10－

3_mol·L －

1,由水电离产生的c (H ＋

)为1.0×10

－

11_mol·L －1。

(3)0.05 mol·L －1 H 2SO 4溶液中,c (OH －

)＝1.0×10

－13

mol·L －

1,其pH 为1。

(4)将0.4 g NaOH 固体溶于水,得到1 L 溶液,c (OH －

)＝0.01_mol·L －

1,c (H ＋

)＝1.0×10

－12

_mol·L

－1

,pH ＝12。

2.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,溶液的c (H ＋

)为1.0×10

－3

_mol·L －

1,pH 为3。

3.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,溶液的c (OH －

)为1.0×10－

2_mol·L －

1,c (H ＋

)为1.0×10

－12

_mol·L －

1,pH 为12。

4.常温下,pH ＝12的NaOH 溶液与pH ＝2的硫酸,若等体积混合后,溶液的pH 为7；若按9∶11的体积比混合后,溶液的pH 为3；若按11∶9的体积比混合后,溶液的pH 为11。

1.强酸、强碱溶液pH 的计算方法 (1)强酸

c mol·L －

1H n A 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 －1

――→K w

n (H ＋

)＝10－

14nc

mol·L －1―→pH ＝14

＋lg_nc 。2.酸、碱溶液混合后pH 的计算方法 (1)强酸与强酸混合

c (H ＋

)混＝c 1(H ＋

)·V 1＋c 2(H ＋

)·V 2

V 1＋V 2

,然后再求pH 。

(2)强碱与强碱混合

先计算c (OH －

)混＝c 1(OH －

)·V 1＋c 2(OH －

)·V 2

V 1＋V 2

,

再求c (H ＋

)混＝K w c (OH －

)混,最后求pH 。 (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 ＋

)＝K w c (OH －

)余

,最后求pH 。

1.常温下,pH ＝13的强碱溶液与pH ＝2的强酸溶液混合,所得混合液的pH ＝11,则强碱与强酸的体积比是( ) 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。

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 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。二 酸碱溶液

稀释后的pH 变化规律

1.计算下列酸溶液稀释后的pH

(1)pH＝2的盐酸,若加水稀释10倍,其pH为3；若加水稀释10n倍,其pH为2＋n。

(2)若将pH＝5的盐酸加水稀释103倍,其pH接近于7。

(3)pH＝2的醋酸溶液,若加水稀释10倍,其pH大小范围应是2

2.计算下列碱溶液稀释后的pH

(1)pH＝11的氢氧化钠溶液,若加水稀释10倍,其pH为10；若加水稀释10n倍,其pH为11－n。

(2)pH＝11的氨水,若加水稀释10n倍,其pH大小范围应是(11－n)

酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化

3.pH＝2的A、B两种酸溶液各1 mL,分别加水稀释到1 000 mL,其中pH与溶液体积V的关系如图所示。下列说法正确的是()

A.A、B两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酸溶液的酸性强

C.a＝5时,A是强酸,B是弱酸

D.一定有关系:5>a>2

答案C

解析由图像可以看出稀释过程中两种酸的pH增大程度不同,说明两种酸的酸性强弱不同,故pH＝2的两种酸的浓度一定不同,A项错误；由图知,稀释后A溶液的pH大于B溶液的