2019_2020学年高中化学第3章第2节第2课时pH的计算课件新人教版选修4.pptx

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1、第2课时 热化学方程式 中和热的测定,新知预习,自主预测,溶液pH的计算 (1)计算公式:pH=-lgc(H+)。 (2)强酸和强碱溶液的pH计算 强酸溶液(以c molL-1的HnA溶液为例) c(H+)=nc molL-1,pH=-lgc(H+)=-lgnc。 强碱溶液以c molL-1的B(OH)n溶液为例,新知预习,自主预测,1.在常温下,(1)c(H+)=1.010-3 molL-1的某溶液中,c(OH-)= 。pH为 。 (2)pH=4的盐酸中,c(H+)= ,c(H+)水= 。 答案 (1)1.010-11 molL-1 3 (2)1.010-4 molL-1 1.010-10

2、molL-1 2.常温下,计算下列溶液的pH。 (1)1.010-3 molL-1的盐酸的pH为 。 (2)5.010-4 molL-1的H2SO4溶液的pH为 。 (3)将8 g NaOH固体溶于水得到2 L溶液,其pH为 。 (4)a molL-1的Ba(OH)2溶液的pH为 。 答案 (1)3 (2)3 (3)13 (4)15-lg5+lga,探究一,探究二,溶液pH的计算 问题探究,探究一,探究二,知识归纳 一、单一溶液pH的计算 1.强酸溶液,pH=-lgc(H+)。,探究一,探究二,二、混合溶液pH的计算 1.强酸溶液与强酸溶液混合,强酸溶液与强酸溶液等体积混合,若pH差值2,混合

3、后pH=pH小+0.3。,2.强碱溶液与强碱溶液混合,强碱溶液与强碱溶液等体积混合,若pH差值2,混合后的pH=pH大-0.3。,探究一,探究二,3.强酸与强碱混合 常温下,若恰好完全反应,溶液呈中性,pH=7;,酸碱溶液等体积混合,且酸与碱溶液的pH之和为14: 若为强酸与强碱,则pH=7; 若为强酸与弱碱,则pH7; 若为弱酸与强碱,则pH7。,探究一,探究二,典例剖析 【典例1】 (1)某H2SO4溶液的浓度是0.005 molL-1,此溶液的pH为 。 用水稀释到原来体积的100倍,pH为 。再继续稀释到溶液体积的104倍,pH为 。 (2)pH=3的盐酸与pH=5的硫酸等体积混合后溶

4、液的pH为 。 (3)pH=10和pH=12的两种NaOH溶液等体积混合后溶液的pH为 。 (4)pH=12的NaOH溶液和pH=4的HCl溶液等体积混合后溶液的pH为 。,探究一,探究二,解析 (1)c(H+)=0.005 molL-12=0.01 molL-1,pH=-lg10-2=2。 稀释为原体积的100倍后, c(H+)=0.01 molL-1100=10-4 molL-1,pH=-lg10-4=4。 再稀释到溶液体积的104倍后,pH接近7(酸无限稀释后不会变成碱)。,探究一,探究二,答案 (1)2 4 接近7 (2)3.3 (3)11.7 (4)11.7,探究一,探究二,不同浓度

5、的同种溶质(强酸或强碱)的溶液等体积混合的pH速算技巧 当不同浓度的强酸或强碱溶液等体积混合时,若pH之差2,则混合后溶液的pH的计算有如下口诀: 强酸强酸等体掺,小值加上0.3; 强碱强碱等体掺,大值减去0.3。,探究一,探究二,答案 A,探究一,探究二,酸性溶液或碱性溶液稀释后pH的计算及大小比较 问题探究 对于pH=a的强酸和弱酸溶液,均稀释到原溶液体积的10n倍(a+n7),试写出稀释后溶液的pH或范围。 答案 稀释到原溶液体积的10n倍,强酸的pH就增大n个单位,即稀释后强酸溶液的pH=a+n,弱酸溶液的pH范围:apHa+n。,探究一,探究二,知识归纳 酸碱溶液稀释时pH的变化可用

6、数轴表示 (1)强酸、弱酸溶液的稀释:,(2)强碱、弱碱溶液的稀释:,探究一,探究二,典例剖析 【典例2】 常温下,pH=11的X、Y两种碱溶液各1 mL,分别稀释至100 mL,其pH与溶液体积(V)的关系如图所示,下列说法正确的是( )A.X、Y两种碱溶液中溶质的物质的量浓度一定相等 B.稀释后,X溶液的碱性比Y溶液的碱性强 C.分别完全中和X、Y这两种碱溶液时,消耗同浓度盐酸的体积V(X)V(Y) D.若9a11,则X、Y都是弱碱,探究一,探究二,解析 因为pH=11的X、Y两种碱溶液稀释到原溶液体积的100倍时,pH:YX,所以物质的量浓度:c(Y)c(X),稀释后溶液碱性:YX,故A

7、、B均错误;因为c(Y)c(X)且V(Y)=V(X),故n(Y)n(X),所以消耗同浓度的盐酸时,Y消耗的多,C错误;若9a11,说明稀释到原溶液体积的100倍时,X、Y的pH均减小不到2个单位,故X、Y都是弱碱,D正确。 答案 D,探究一,探究二,(1)酸碱溶液无限稀释。 pH只能无限接近于7,酸溶液pH不可能大于7,碱溶液pH不可能小于7。 (2)对于pH=a的强酸和弱酸溶液稀释。 每稀释到原溶液体积的10n倍,强酸的pH就增大n个单位,即pH=a+n(a+n7),弱酸的pH范围是:apHa+n,可用如图表示。,探究一,探究二,(3)对于pH=b的强碱和弱碱溶液稀释。 每稀释到原溶液体积的

8、10n倍,强碱的pH减小n个单位,即pH=b-n (b-n7),弱碱的pH范围是:b-npHb,可用如图表示。(4)对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸稀释到原溶液体积的相同倍数。 强酸pH变化程度比弱酸大(强碱和弱碱类似)。 弱酸、弱碱在稀释过程中有浓度的变化,又有电离平衡的移动,不能求得具体数值,只能确定其pH范围。,探究一,探究二,变式训练2将体积为10 mL、pH为3的乙酸和盐酸分别加水稀释至a mL和b mL,测得稀释后pH均为5,则稀释后溶液的体积( ) A.a=b=100 mL B.ab C.a=b=1 000 mL D.ab。 答案 B,1,2,3,4,1.pH=2的盐酸与pH=6

9、的盐酸等体积混合后,溶液的pH约为( ) A.2 B.2.3 C.1.7 D.5.7 答案 B,1,2,3,4,2.将pH=2的盐酸平均分为2份,一份加入适量水,另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量氢氧化钠溶液后,pH都升高了1,则加入的水与氢氧化钠溶液的体积比为( ) A.91 B.101 C.111 D.121 解析 设每份盐酸的体积为1 L,将pH=2的盐酸加水,pH升高1,说明加入水的体积为原溶液的9倍;另一份加入与盐酸物质的量浓度相同的适量氢氧化钠后,pH升高1,可设加入氢氧化钠溶液的体积为x,则0.01 molL-11 L-0.01 molL-1x=0.001 molL-1(1

10、+x),解得x= ,所以加入的水与氢氧化钠溶液的体积比为111。 答案 C,1,2,3,4,3.25 ,若10体积的某强碱溶液与1体积的某强酸溶液混合后,溶液呈中性,则混合之前,该碱的pH与强酸的pH之间该满足的关系是 。 解析 由题意知,本题为酸、碱混合后完全中和,根据中和反应的实质可知,酸中n(H+)与碱中n(OH-)相等,故有c(H+)酸V(酸)=c(OH-)碱V(碱),由此关系列式可求得结果。 设酸的pH为a,c(H+)酸=10-a molL-1, 碱的pH为b,c(OH-)碱= molL-1=10-(14-b) molL-1 因为混合后溶液呈中性,所以c(H+)酸V(酸)=c(OH-

11、)碱V(碱) 10-aV=10-(14-b)10V 10-a=10-(13-b) 解得a=13-b,a+b=13,即酸的pH与碱的pH之和为13。 答案 酸的pH与碱的pH之和为13,1,2,3,4,4.(1)现有pH=2的稀盐酸100 mL,要使它的pH=3,如果加入蒸馏水,需加水 mL;如果加入pH=4的稀盐酸,需加入此稀盐酸 mL(假定溶液体积有加和性,下同)。 (2)将pH=8的NaOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH= 。 (3)将0.1 molL-1盐酸和0.06 molL-1氢氧化钡溶液等体积混合后,该混合溶液的pH= 。 (4)25 时,pH=a的X体积的某强酸与pH=b的Y体积的某强碱混合后,溶液呈中性,已知a+b=15,则XY= 。,1,2,3,4,解析 (1)设加入水的体积为x,加入pH=4的稀盐酸的体积为y,答案 (1)900 1 000 (2)10.7 (3)12 (4)101,