溶液PH计算-教案

教学过程：一、回顾：溶液pH的定义表达式，求算简单pH，突出抓住c（H+）计算。

二、知识讲解：溶液PH计算的整体思路是：1、根据pH的定义pH=-lgc(H+)，溶液PH计算的核心是确定溶液中的c(H+)相对大小。

2、根据pH定义pH=-lgc(H+)的引申，溶液的pOH=-lgc(OH-)，溶液pOH计算的核心是确定溶液中的c(OH-)相对大小，再根据pH+pOH=-lgK w得出pH3、在溶液pH的计算时，当两种溶液的浓度相差100及其以上，浓度相差悬殊，浓度较小的pH可以忽略不计。

若该溶液是酸性溶液，必先确定c(H+)，再进行pH的计算；若该溶液是碱性溶液，必先确定c(OH-)，可根据c(H+)·c(OH-)=K w换算成c(H+)，再求pH，或由引用pH定义，由c(OH-)直接求pOH，再根据pH+pOH=-lgK w，换算出pH。

等物质的量浓度的下列物质，求其pH或pOH例1：求室温条件下 0.005mol/L的H2SO4溶液的pH值解: ∵ C（H2SO4） = 0.005mol/L∴ [H+] = 0.005×2 = 0.01 mol/LpH = -lg[H+] = -lg0.01 = 2例2：求室温条件下 0.005mol/L的Ba(OH)2溶液的pH值解: ∵ C（Ba(OH)2） = 0.005mol/L∴ [OH-] = 0.005×2 = 0.01mol/L[H+] = Kw/[OH-] = 10－14/0.01 = 10－12mol/L∴ PH = -lg[H+] = -lg10－12 = 12例3：已知室温条件下,某溶液的pH = 4,求此溶液中H+和OH-的浓度．解: ∵PH =4 = -lg[H+] = 4∴[H+] = 10－4mol/L[OH-] = Kw/[H+] = 10－14/10－4= 10－10mol/L例4：25℃时,0.1mol/L某一元弱酸的电离度为1％,求此溶液的pH值．解： [H+] = cα= 0.1mol/L ×1％ = 10-3 mol/LpH = 3例5：25℃时,0.1mol/L某一元弱碱的电离度为1％,求此溶液的PH值．解： [OH-] = cα= 0.1mol/L ×1％ = 10-3 mol/L[H+] = Kw/[OH-] = 10－14/10－3= 10－11mol/LpH = 11(1) 两强酸混合,先求混合后的c(H+)混,再直接求pH值：c(H+)混==[c(H＋)1·V1＋c(H＋)2·V2]/(V1＋V2)速算规律： pH相差2个单位以上的强酸等体积混合，混合后的pH混= pH小 + 0.3例6、pH=4的盐酸和pH=2的盐酸等体积混合后，溶液的pH为多少？解析：由题意pH=4的盐酸，c(H+)1=1.0×10-4mol/L；pH=2的盐酸，c(H+)2=1.0×10-2mol/L。

c(H+)混=（1.0×10-4mol/L×V+1.0×10-2mol/L×V）/2V=5.0×10-3mol/L，pH=2.3例7、pH=2的盐酸与pH＝4的盐酸按体积比2：3混合后溶液的pH值为多少？解析：由题意pH=2的盐酸，c(H+)1=1.0×10-2mol/L；pH=4的盐酸，c(H+)2=1.0×10-4mol/L,c(H+)混=（1.0×10-2mol/L×2V+1.0×10-4mol/L×3V）/5V=4.0×10-3mol/L，pH=2.4(2) 两强碱混合：先求混合后c(OH― )混，再间接求pH值：c(OH― )混==[c(OH－)1·V1＋c(OH－)2·V2]/(V1＋V2)速算规律： pH相差2个单位以上的强碱等体积混合，混合后的pH混= pH大 - 0.3例8、室温下pH＝11和pH＝13的两种强碱溶液等体积混合，则混合液的pH为多少？解析：由题意pH=11的强碱，c(OH-)1=1.0×10-3mol/L；pH=13的强碱，c(OH-)2=1.0×10-1mol/L,c(OH-)混=（1.0×10-3mol/L×V+1.0×10-1mol/L×V）/2V=5.0×10-2mol/L，pOH=1.3所以混合溶液的pH=14-1.3=12.7例9、VmLpH=10的NaOH溶液跟2VmLpH=11的Ba(OH)2溶液混合,混合液的pH为多少？解析：由题意pH=10的NaOH溶液，c(OH-)1=1.0×10-4mol/L；pH=11的Ba(OH)2溶液，c(OH-)2=1.0×10-3mol/L,c(OH-)混=（1.0×10-4mol/L×V+1.0×10-3mol/L×2V）/3V=7.0×10-4mol/L，pOH=4-0.85=3.15所以混合溶液的pH=14-3.15=10.85(3) 强酸与强碱溶液混合：根据n(H+)与n(OH―)的相对大小先判断酸、碱的过量情况。

●强酸与强碱恰好完全反应，溶液呈中性，pH=（-lgKω）/2。

●若酸过量，溶液呈酸性，n(H+)＞n(OH-)，c(H+)混=[n(H+)－n(OH-)]/V总。

●若碱过量，溶液呈碱性，n(OH-)＞n(H+)，c(OH-)混=[n(OH-)－n(H+)]/V总，再求出c(H+)混进而求出溶液的pH；或者由c(OH-)混求出pOH，再根据pH+pOH=-lgKω求出溶液的pH即可。

例10、60ml0.5mol/LNaOH溶液和40ml0.4mol/L硫酸混合后，溶液的pH最接近于（）解析：由题意知，酸碱中和反应后，酸过量，c(H+)混=[n(H+)－n(OH-)]/V总=（0.032mol－0.03mol）/0.1L=0.02mol/L，pH=1.7。

●若未标明酸碱的强弱，混合后溶液PH不定，应分析讨论。

⑴室温下，若强酸（pH1）和强碱（pH2）等体积混合:pH1+pH2=14，则溶液呈中性，pH=7；pH1+pH2＞14，则溶液呈碱性，pH＞7；pH1+pH2＜14，则溶液呈酸性，pH＜7。

⑵室温下，若酸（pH 1）和碱（pH 2）等体积混合:pH 1+pH 2=14， 若为强酸与强碱（弱酸与弱碱），则恰好反应，pH=7； 若为弱酸与强碱，则酸有剩余，pH ＜7； 若为强酸与弱碱，则碱有剩余，pH ＞7。

（室温下pH=a 的酸与pOH=b 的碱溶液等体积混合，且a+b=14，混合后溶液的酸碱性：谁弱显谁性、同强同弱显中性）例11、在室温下等体积的酸和碱的溶液，混合后pH 一定小于7的是（ ） A ．pH=3的硝酸和pH=11的氢氧化钠溶液 B ．pH=3的盐酸和pH=11的氨水C ．pH=3的硫酸和pH=11的氢氧化钠溶液D ．pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液解析：A 、C 两选项为强酸与强碱的混合，且pH 1+pH 2=14，则溶液呈中性，pH=7。

B 选项为强酸与弱碱的混合，且pH 1+pH 2=14，则溶液呈碱性，pH ＞7。

D 选项为弱酸与强碱的混合，且pH 1+pH 2=14，则溶液呈酸性，pH ＜7。

故应选D 。

(4) 两种溶液混合后体积的关系室温下强酸和强碱两种溶液混合，若混合后溶液显中性，则根据酸碱反应的原理n(H +)=c(OH -)计算溶液的体积比。

由c 酸v 酸=c 碱v 碱得出10-pH 酸v 酸=10pH 碱-14v 碱由此得出酸和碱的体积比：v 酸：v 碱=10pH 酸+pH 碱-14对任意温度下强酸和强碱反应，其pH 之和（pH 酸+pH 碱）与体积比的关系如下表物质 pH V 酸：V 碱pH 酸+pH 碱 ＜-lgK w 10pH 酸+pH 碱+lgKω＜1 pH 酸+pH 碱 -lgK w 10pH酸+pH 碱+lgKω=1 pH 酸+pH 碱＞-lgK w10pH酸+pH 碱+lgKω＞1例12、25℃时，有pH=a 的盐酸和pH=b 的NaOH 溶液，取V a L 盐酸溶液与NaOH 中和，需V b LNaOH 溶液，问：（1）若a + b =14, 则 VbVa = （填数字）（2）若a + b =13, 则 VbVa = （填数字）（3）若a + b >14, 则 VbVa = （填表达式），且V a V b (填“>”“<”或“=”)解析：设而这恰好中和，则根据酸碱反应的原理n(H +)=c(OH -)计算溶液的体积比。

由c酸v 酸=c 碱v 碱得出10-a v a =10b-14v b 由此得出酸和碱的体积比：v a ：v b =10a+b-14分别将（1）-（3）题干代入，即得答案：（1）1； （2）；（3）10a+b-14；>三、溶液稀释后pH 的计算及pH 变化曲线pH=a 的强酸与弱酸和pH=b 的强碱与弱碱溶液，稀释10-n 倍(相同倍数)，溶液的PH 及其变化情况如何如下表物质 pH 稀释后溶液的pH强酸 a pH=a+n 弱酸aa ＜pH ＜a+n1、强酸或强碱的稀释在稀释强酸或强碱时，当它们的浓度大于10-5mol/L时，不考虑水的电离；当它们的浓度小于10-5mol/L 时，应考虑水的电离。

如pH=6的盐酸，稀释100倍，稀释后pH≈7（不能大于7）；pH=8的氢氧化钠溶液，稀释100倍，稀释后pH≈7（不能小于7）；pH=3的盐酸，稀释100倍，稀释后pH=5；pH=10的氢氧化钠溶液，稀释100倍，稀释后pH=8。

例13、室温时将pH=5的H2SO4溶液稀释1000倍后，则c(H+):c(SO42-)是多少？解析：pH=5时，c(H+)酸=1×10-5mol/L，c(SO42-)=5×10-6mol/L，稀释1000倍后，由硫酸电离出的c(H+)酸=1×10-8mol/L，c(SO42-)=5×10-9mol/L，考虑水的电离受硫酸的抑制，设水电离出的c(H+)为xmol/L，故水电离出的c(OH-)也为xmol/L，根据水的离子积在室温时为一常量，得方程(x+10-8)·x=10-14，解得x=9.5×10-8，故c(H+):c(SO42-)=[c(H+)酸+c(H+)水]:c(SO42-)=10.5×10-8 mol/L:5×10-9mol/L=21:1。