高二化学课件：3.2.2《溶液pH的计算》（人教版选修4）

欢迎进入化学课堂 1 25 某溶液由水电离出的c H 1 10 12mol L 请探究该溶液的pH可能为多少 提示 c H 水 1 10 12mol L 1 10 7mol L 故水的电离受到抑制 可能为酸 也可能为碱 因为在溶液中水电离出的H 和OH 物质的量浓度相等 若为酸 则c OH 水 1 10 12mol L c H 1 10 2mol L 则pH 2 若为碱 则c H c H 水 1 10 12mol L 则pH 12 2 室温下 pH 1的某酸的溶液稀释100倍后 pH一定为3吗 提示 不一定 如果原溶液为强酸溶液 则稀释100倍后 其c H 变为原来的1 100 为0 001mol L pH为3 如果原溶液为弱酸溶液 则稀释100倍后 其c H 要大于原来的1 100 即大于0 001mol L pH小于3 3 等体积pH都为13的NaOH和NH3 H2O溶液 加水稀释到pH都为12 所需水的体积一样多吗 提示 不一样多 因为NaOH为强碱 稀释时c OH 与溶液体积成反比 即稀释10倍就可以使pH从13变为12 而NH3 H2O为弱碱 在稀释时 随着水的加入 NH3 H2O会继续电离 从而使c OH 不是成倍数地减少 即使NH3 H2O溶液的pH从13变为12 要稀释10倍以上 典例1 下列溶液中与1 0 10 5mol L的NaOH溶液的pH相同的是A 把pH 6的盐酸稀释1000倍B 把pH 10的Ba OH 2溶液稀释10倍C 把pH 10的氨水稀释10倍D 把pH 8的NaOH溶液稀释10倍 思路点拨 应用稀释规律便OK 自主解答 选B 1 0 10 5mol L的NaOH溶液的pH 9 A项中酸不论怎样稀释其pH都无限接近7 但不会超过7 A错误 B项pH 10的Ba OH 2溶液稀释10倍 pH减小一个单位为9 B正确 C项pH 10的氨水稀释10倍 其pH为 9 pH 10 C错误 D项pH接近7 D错误 1 pH 1的盐酸加入等体积的pH 4的盐酸 pH为多少 pH 1的盐酸加入等体积水后 pH为多少 提示 pH 1的盐酸和pH 4的盐酸等体积混合后 c H 10 1mol L pH lg 10 1 1 3 pH 1的盐酸加入等体积水后 c H 10 1mol L pH lg 10 1 1 3因此 可以看出两种强酸 pH差大于2 相混合时 对强酸而言 相当于加水稀释 2 试与同学讨论 pH相同的一元强碱与二元强碱溶液以任意体积比相混合 pH有变化吗 提示 没有变化 因为两溶液的pH相同 所以两溶液的c OH 相同 又都是强电解质溶液 所以混合后c OH 不会变化 因此pH不会变化 3 pH a的强酸和pH b的强碱等体积混合时 若二者恰好中和 则a与b的关系式怎样 提示 酸碱恰好中和时 n H n OH 则10 a 1 10b 14 1 所以 a b 14 即a b 14 典例2 取浓度相等的NaOH和HCl溶液 以体积比3 2相混合 所得溶液的pH等于12 则原溶液的浓度为A 0 01mol LB 0 017mol LC 0 05mol LD 0 50mol L 思路点拨 1 混合后溶液的酸碱性 2 根据pH确定c H 或c OH 自主解答 选C 设原溶液物质的量浓度为c V NaOH 3L V HCl 2L 二者混合后反应 混合溶液体积为5L 二者混合后反应 所得溶液pH 12 则c OH 10 2mol L 3L cmol L 2L cmol L 10 2mol L 5L解得 c 0 05mol L 知识点一 单一溶液pH的计算1 2010 上海高二检测 常温下 pH 1的盐酸中 由水电离出来的氢离子浓度是 A 1mol LB 0 1mol LC 1 0 10 7mol LD 1 0 10 13mol L 解析 选D pH 1的盐酸中 c H 1 10 1mol L c OH 1 10 13mol L OH 完全是由水电离产生的 则水电离出的c H c OH 故由水电离出的氢离子浓度为1 0 10 13mol L 2 下列各碱溶液 当其pH相同时 物质的量浓度最大的是 A KOHB NH3 H2OC Ba OH 2D NaOH 解析 选B KOH Ba OH 2 NaOH都是强电解质 在水溶液中完全电离 pH相同时 其浓度关系为c KOH c NaOH 2c Ba OH 2 而NH3 H2O是一元弱碱 pH相同时它的浓度要远大于一元强碱的浓度 3 体积相同 pH均为12的NaOH溶液 氨水 分别加水稀释m倍 n倍 溶液的pH都变成9 则m与n的关系为 A 4m nB m nC mn 解析 选C 在稀释过程中 若不影响一水合氨的电离程度 则二者应稀释相同的倍数 但在稀释过程中 会促进一水合氨的电离 所以要达到相同的pH 氨水要稀释的倍数更多 知识点二 混合溶液pH的计算4 2010 厦门高二检测 在室温下 下列等体积的酸和碱溶液混合后 pH一定大于7的是 A pH 3的HNO3与pH 11的KOH溶液B pH 3的醋酸与pH 11的NaOH溶液C pH 3的硫酸与pH 11的NaOH溶液D pH 3的盐酸与pH 11的氨水 解析 选D 本题每组酸 碱溶液的pH之和为14 说明c H 酸 c OH 碱 且两溶液等体积 因此 若为强酸与强碱溶液混合 则二者恰好中和 混合溶液pH 7 A C两项便是这种情况 若其中一个为弱电解质 则谁弱谁过量 显谁性 故B项酸过量 pH7 D正确 5 25 时 将25mL12mol L的盐酸与100mL2mol L的NaOH溶液混合后 再稀释至1L 该溶液的pH是 其中由水电离产生的c H 是 解析 c H 余 0 1mol L 所以pH lgc H lg0 1 1 该溶液中c H 水 c OH 1 10 13mol L 答案 11 10 13mol L 一 选择题 本题包括5小题 每小题4分 共20分 1 分别取下列溶液各2毫升 用水稀释到20毫升 溶液的pH由3 0变成4 0 则该溶液是 a 一元强酸 b 二元弱酸 c 一元弱碱 d 二元强酸A a B b C a c D a d 解析 选D 因为溶液稀释10倍时 pH增大1个单位 知该溶液为强酸 与其是几元酸无关 故选D 2 现有常温下的四份溶液 0 01mol LCH3COOH 0 01mol LHCl pH 12的氨水 pH 12的NaOH溶液 下列说法正确的是 A 中水的电离程度最小B 将 混合 若c CH3COO c OH 则混合液一定呈碱性C 稀释相同倍数后 溶液的pH D 将 混合 若pH 7 则消耗溶液的体积 解析 选D A错 因为根据OH 的浓度可知 中水的电离程度最大 根据电荷守恒c H c Na c OH c CH3COO 若c CH3COO c OH 溶液不一定显碱性 B错 C错 因为醋酸和盐酸浓度相等 起始pH前者大 稀释相同倍数 仍然前者大 3 双选 下列叙述正确的是 A 95 纯水的pH 7 说明加热可导致水呈酸性B pH 3的醋酸溶液 稀释至10倍后pH 4C 0 2mol L的盐酸 与等体积水混合后pH 1D pH 3的醋酸溶液 与pH 11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH 7 解析 选B C 纯水只能显中性 A错 醋酸溶液存在电离平衡 稀释10倍 pH增大不到一个单位 B正确 C中 c H 0 1mol L pH 1 正确 D中醋酸过量 显酸性 D错 4 常温下 某酸HA溶液和某碱BOH溶液的pH之和为14 两溶液混合后 溶液的pH 7 下列判断合理的是 A B C D 解析 选B pH之和为14的强酸强碱等体积混合 其pH 7 正确 中 假设两者等体积混合 则 谁弱谁过量 显谁性 即若pH 2的弱酸与pH 12的强碱混合 由于酸中n H 大于碱中n OH 所以酸过量 显酸性 若要显中性 则V HA V BOH 所以 正确 错误 5 双选 pOH指的是溶液的碱度 以溶液中OH 的物质的量浓度来表示 pOH等于氢氧根离子的物质的量浓度的负常用对数 即 pOH lgc OH 则下列关于室温下1 0 10 5mol L的NaOH溶液的说法正确的是 A 其pH等于5B 其pOH等于5C 其pH等于9D 其pOH等于9 解析 选B C pOH lgc OH lg 1 0 10 5 5 pH lg 1 0 10 9 9 二 非选择题 本题包括1小题 共10分 6 2010 洛阳高二检测 有下列几种选项可供选择 请将代号填入相应的括号内A pH 7B pH 7C pH 7D pH 7E pH 7F 无法确定 1 pH 2的HCl与pH 12的NaOH溶液等体积混合后 溶液的pH为 2 pH 2的HCl与pH 12的NH3 H2O溶液等体积混合后 溶液的pH为 3 pH 2的CH3COOH溶液与pH 12的NaOH溶液等体积混合后 溶液的pH为 4 pH 2的酸与pH 12的NaOH溶液等体积混合后 溶液的pH为 5 pH 2的HCl与pH 12的某碱溶液等体积混合后 溶液的pH为 6 pH 2的某酸与pH 12的某碱溶液等体积混合后 溶液的pH为 解析 上述试题特点有以下几点 1 酸与碱的pH之和为14 2 酸与碱溶液的体积相等 酸与碱溶液混合后的酸碱性判断取决于酸碱的强弱 1 同强显中性 2 谁弱谁过量 显谁性 答案 1 E 2 A 3 B 4 C 5 D 6 F 1 5分 在一定体积pH 12的Ba OH 2溶液中 逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液 当溶液中的Ba2 恰好完全沉淀时 溶液pH 11 若忽略溶液体积的变化 则Ba OH 2溶液与NaHSO4溶液的体积比是 A 1 1B 1 2C 1 3D 1 4 解析 选D 溶液中的Ba2 恰好完全沉淀时 n Ba OH 2 n NaHSO4 反应后溶液中OH 剩余一半 剩余物质的量是0 01mol L 1 V Ba OH 2 2 0 001mol L 1 V Ba OH 2 V NaHSO4 V Ba OH 2 V NaHSO4 1 4 2 15分 已知水在25 和95 时 其电离平衡曲线如图所示 1 则25 时水的电离平衡曲线应为 填 A 或 B 2 25 时 将pH 9的NaOH溶液与pH 4的H2SO4溶液混合 若所得混合溶液的pH 7 则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为 3 95 时 若100体积pH1 a的某强酸溶液与1体积pH2 b的某强碱溶液混合后溶液呈中性 则混合前 该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是 4 曲线B对应温度下 pH 2的某HA溶液和pH 10的NaOH溶液等体积混合后 混合溶液的pH 5 请分析原因 解析 1 当温度升高时 促进水的电离 水的离子积增大 水中H 浓度 OH 浓度都增大 但溶液仍然呈中性 因此结合图像中A B曲线变化情况及H 浓度 OH 浓度可以判断 25 时水的电离平衡曲线应为A 2 25 时 混合溶液的pH 7 溶液呈中性即酸碱恰好中和 即n OH n H 则V NaOH 10 5mol L V H2SO4 10 4mol L 得V NaOH V H2SO4 10 1 3 要注意的是95 时水的离子积为10 12 即c H c OH 10 12 即等体积强酸强碱反应至中性时pH 酸 pH 碱 12 根据95 时混合后溶液呈中性 pH2 b的某强碱溶液中c OH 10b 12 有100 10 a 1 10b 12 即10 a 2 10b 12 所以有以下关系 a b 14 或pH1 pH2 14 4 在曲线B对应温度下 因pH 酸 pH 碱 12 可得酸碱两溶液中c H c OH 如是强酸 强碱 两溶液等体积混合后溶液应呈中性 现混合溶液的pH 5 即等体积混合后溶液显酸性 说明酸过量 所以说酸HA是弱酸 答案 1 A 2 10 1 3 pH1 pH2 14 4 曲线B对应95 此时水的离子积为10 12 HA为弱酸 HA中和NaOH后 混合溶液中还剩余较多的HA分子 可继续电离出H 使溶液pH 5 本部分内容讲解结束 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全