第二节 水的电离和溶液的酸碱性
(有关pH的计算) 第2课时
1、掌握pH的简单计算,了解各类混合溶液pH的计算。
2、了解溶液稀释时pH的变化规律。
【预习能掌握的内容】
一.溶液pH的计算
1、pH定义: 。
2、数学表达式:pH= 。
3、溶液中c(H+)、c(OH—)及pH值的关系
溶液中c(H+)越大,pH越 ;溶液中c(OH )越大,pH越 ;
【知识链接】
; ; ;
【探究点一】一、单一溶液的PH计算
〖合作探究〗1.酸溶液的pH计算
c(酸)――→电离c(H+)―→pH
(1)强酸:如HnA,设浓度为c mol•L-1,则
c(H+)=________,pH=-lgc(H+)=__________
(2)一元弱酸(以浓度为c mol•L-1的HA为例) HA H++A-
由于弱酸不完全电离,所以c(H+) c mol•L-1,故pH -lgc。
〖合作探究〗2.碱溶液的pH计算
碱:c(碱)――→电离c(OH-)――→Kwc(H+)―→pH
(1)强碱:如B(OH)n,设浓度为c mol•L-1,则c(OH-)=______,c(H+)= ,pH=-lgc(H+)=__________
(2)一元弱碱(以浓度为c mol•L-1的BOH为例) BOH B++OH-由于弱碱不完全电离,所以c(OH-) c mol•L-1,则c(H+) 10-14cmol•L-1,pH 14+lgc
例1、分别求0.05mol/LH2SO4溶液和0.05mol/L Ba(OH)2溶液的PH。
例2、已知常温下浓度为0.01mol/L的CH3COOH溶液的电离度为1%,求该溶液的PH。
【探究点一】二、酸碱混合溶液的PH计算
〖合作探究〗例3、将PH=2的H2SO4溶液与PH=4的H2SO4溶液等体积混合后,求溶液的PH值。
〖合作探究〗例4、将PH=8的NaOH溶液与PH=10的NaOH溶液等体积混合后,求溶液的PH值。
〖合作探究〗例5、常温下PH=4的HCl和PH=10的NaOH分别按体积比为1:1,11:9,9:11混合,分别求三种情况下溶液的PH值。
【探究点三】三、酸、碱加水稀释后溶液的PH值
〖合作探究〗例6、常温下,将PH=1的H2SO4溶液和PH=13的NaOH溶液分别稀释1000倍,求所得溶液的PH值。
〖合作探究〗例7、若在常温下,将PH=1的CH3COOH溶液和PH=13的NH3•H2O溶液分别稀释1000倍,则所得溶液的PH值在什么范围之内。
归纳:1.对于pH=a的强酸和弱酸溶液,每稀释10n倍,强酸的pH就________个单位,即pH=________________________,由于稀释过程中,弱酸还会继续电离,故弱酸的pH范围是:________________。
2.对于pH=b的强碱和弱碱溶液,每稀释10n倍,强碱的pH________个单位,即pH=________________,由于稀释过程中,弱碱还会继续电离,故弱碱的pH范围是________________________________。
3.对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸稀释相同倍数,________的pH增大的多。对于物质的量浓度相同的强碱和弱碱稀释相同倍数,________的pH减小的多。
4.酸溶液无限稀释,pH只能无限接近于7,不可能大于7;碱溶液无限稀释,pH只能无限接近于7,不可能小于7。
【层次一】
1.室温时,将PH=5的H2SO4溶液稀释10倍,则C(H+):C(SO42-)= ;
若再将稀释后的溶液再稀释100倍,则C(H+):C(SO42-)= 。
2.20mL0.01mol/LKOH溶液的pH为 ;30mL0.005mol/LH2SO4溶液的pH为 ;两溶液混合后,溶液的pH为 。
【层次二】
3.常温下,关于溶液的稀释下列说法正确的是( )
A.pH=3的醋酸溶液稀释100倍,pH=5
B.pH=4的H2SO4加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-6 mol•L-1
C.将1 L 0.1 mol•L-1的Ba(OH)2溶液稀释为2 L,pH=13
D.pH=8的NaOH溶液稀释100倍,其pH=6
4.室温下,下列溶液等体积混合后,所得溶液的pH一定大于7的是( )
A.0.1 mol•L-1的盐酸和0.1 mol•L-1的氢氧化钠溶液
B.0.1 mol•L-1的盐酸和0.05 mol•L-1的氢氧化钡溶液
C.pH=4的醋酸溶液和pH=10的氢氧化钠溶液
D.pH=4的盐酸和pH=10的氨水
【层次三】
5.某温度下,相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,平衡pH随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断正确的是( )
A.Ⅱ为盐酸稀释时的pH变化曲线
B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C.a点KW的数值比c点KW的数值大
D.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度
7.在25℃的条件下,将体积都为10 mL,pH都等于3的醋酸和盐酸,加水稀释到a mL和b mL,测得稀释后溶液的pH均为5,则稀释时加入水的体积为( )
A.a=b=10 mL B.a=b>10 mL C.a<b D.a>b
3.设水的电离平衡线如右图所示。
(1)若以A点表示25°时水在电离平衡时的
粒子浓度,当温度升高到100°时,水的电离
平衡状态到B点,则此时水的离子积从_____
增加到____________;
(2)将PH=8的Ba(OH)2溶液与PH=5的稀盐酸混合,并保持在100°的恒温,欲使混合溶液的PH=7,则Ba(OH)2溶液和盐酸的体积比为__________ 。
【思维导图】