3.2.2 溶液的酸碱性与pH的计算课件2023-2024学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1

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第二节 水的电离和溶液的pH 第三章 水溶液中的离子反应与平衡第2课时 溶液的酸碱性与pH 01溶液的酸碱性溶液的酸碱性由c(H+)和c(OH-)相对大小决定碱性溶液：c(H＋) c(OH－)中性溶液：c(H＋) c(OH－)＝酸性溶液：c(H＋) c(OH－)＞　＜溶液的酸碱性取决于c(H＋)和 c(OH－)相对大小＜＜＞　==＞　常温下与1.0×10－7mol/L有关Kw =1×10-14（25℃）“pH”是由丹麦化学家彼得·索仑森1909年提出的。索伦森在20世纪初是嘉士伯实验室的主任，这个实验室是由著名啤酒公司建立的，旨在推进酿造科学。在酿造阶段要化验啤酒中所含H+浓度。每次化验结果都要记录许多个零，很麻烦。经过长期潜心研究，他发现用H+浓度的负对数来表示酸碱性非常方便，并把它称为溶液的pH（p代表德语Potenz，意思是浓度，H代表H+）。就这样“pH”成为表述溶液酸碱度的一种重要数据。【科学史话】定义：化学上常采用H+浓度的负对数来表示溶液的酸碱性。表示方法：pH=-lg c（H+）使用范围：稀溶液(当c(H+)或c(OH-)c(OH－)时，溶液显酸性(　　)××√练习√03pH的计算溶液pH的计算原理关键是先求出C(H+) （1）强酸溶液由C(H+)直接求出pH （2）强碱溶液由C(OH-)先求出C(H+) 再求pH 计算类型单一溶液的PH计算混合溶液的PH计算溶液的稀释例：常温下，计算0.005mol/L硫酸溶液的pH。例：常温下，计算0.01mol/L氢氧化钠溶液的pH。pH =－lgc(H+) =－lg10-2 = 2c(H+) = 0.005×2 = 0.01mol/Lc(OH-) = 0.01mol/LpH=－lgc(H+)=－lg10-12 =12①强酸溶液②强碱溶液先算c(H+)，再求pH先算c(OH-)，再根据Kw算c(H+)，最后求pH1.单一溶液的PH计算练习1：常温下，0.05mol/L的H2SO4溶液的pH为______，0.01mol/L的NaOH溶液的pH为_______，pH=13的Ba(OH)2溶液的浓度为_______。1120.05mol/L③ 弱酸、弱碱例.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值。解：pH =-lg c（H+）=5练习2：已知CH3COOH的电离常数Ka＝2×10－5,计算浓度为0.5 mol/L的醋酸溶液的pH。2.混合溶液的PH计算强酸与强酸混合强酸Ⅰ：cⅠ电离c (H+)Ⅰ强酸Ⅱ：cⅡ电离c (H+)Ⅱc (H+)混合－lgpH常用值lg2=0.3lg3=0.5lg5=0.7例：pH＝2的盐酸溶液和0.00005 mol/L的硫酸溶液等体积混合，试计算混合溶液的pH 解：c (H+)Ⅰ＝0.01 mol/L c (H+)Ⅱ＝0.00005×2＝0.0001 mol/L c (H+)混合＝pH＝- lg 0.005 = 2+lg2 = 2.3练习3：在25℃时，pH值等于1的盐酸溶液和pH值等于4的硫酸溶液等体积混合pH值等于多少？解：pH=-lgc(H+)=-lg（1×10—1+1×10—4）/（1+1）=-lg5×10—2=2-lg5=1.3强碱Ⅰ：强碱Ⅱ：Kw－lg14－pOHcⅠ电离c (OH—)ⅠcⅡ电离c (OH—)Ⅱ－lgpHc (OH—)c (H+)强碱与强碱混合例：10mL 0.1mol/L NaOH和10mL 0.05 mol/L Ba(OH)2混合，计算混合溶液的pH解：c(OH－)Ⅰ＝0. 1 c (OH－)Ⅱ＝0.05×2＝0.1c (OH－)混合＝c(H+)混合＝pH＝ － lg 10－13 = 13或pOH＝ － lg 0.1 = 1解：=-lg2+11=10.7练习4：在25℃时，pH值等于9和pH值等于11的两种氢氧化钠溶液等体积混合pH值等于多少？c(OH-)=（ 1 × 10—5+1×10—3）/(1+1) c(H+)=10-14/c(OH-)pH=-lg10-14/(10-3/2)强酸、强碱混合后溶液pH的计算两种溶液等体积混合且pH相差大于等于2两种强碱等体积混合，混合液pH ＝ pH 大－ lg2 ＝ pH大－ 0.3两种强酸等体积混合，混合液pH ＝ pH 小＋ lg2 ＝ pH小＋0.3强酸与强碱混合首先判断混合液呈酸性还是碱性pH=7a.恰好中和b.酸过量c.碱过量练习5：在25℃时，100mlO.6mol/L的盐酸与等体积0.4mol/L的氢氧化钠溶液混合后,溶液的pH值等于多少？解：NaOH+HCl=NaCl+H2O0.060.04pH=-lgc(H+)=-lg0.02/（0.1+0.1）=-lg10—1=1练习6：在25℃时，100mlO.4mol/L的盐酸与等体积0.6mol/L的氢氧化钠溶液混合后,溶液的pH值等于多少？解：NaOH+HCl=NaCl+H2O0.040.06c(OH-)=0.1(0.6-0.4)/0.2 c(H+)=10-14/c(OH-)= 10-14/0.1pH=-lg10-13=132.溶液的稀释 强酸的稀释例1：在25℃时，pH值等于3的盐酸溶液稀释到原来的100倍，pH值等于多少？若稀释到体积为原来的105倍，则溶液的pH变为多少？规律1：强酸pH=a，加水稀释10n，则 pH=a+n。pH = 6pH = 8pH 接近于7 常温下，pH=4的CH3COOH溶液加水稀释到原来的10倍，溶液的pH变为多少？ 稀释，电离平衡正向移动,有补充电离。 稀释10倍pH＜5无限稀释，pH无限接近于7,但小于7＞结论：稀释10倍pH变化（增大）＜1说明：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。无限稀释不变性7为限。 弱酸的稀释 思考：将pH=3的醋酸稀释100倍后，溶液的pH等于5 吗？规律2：（1）pH=a的弱酸稀释10n倍后，pH增大的量小于n，即 a﹤pH﹤a+n (2) pH值相同的两酸溶液稀释相同倍数后，酸性强的酸pH值变化大 例题：在25℃时，pH值等于3的盐酸溶液稀释到原来的100倍，pH值等于多少？解：pH=-lgc(H+)=-lg 1.0 ×10-5=5关键：抓住氢离子进行计算！c(H+)= =1.0 ×10-5mol/L例题：在25℃时，pH值等于12的强碱溶液稀释到原来的100倍，pH 等于多少？解：稀释前：c(OH-) =稀释后：c(OH-) ==1 ×10-2mol/L=1 ×10-4mol/L c(H+)=1×10-14 / 10-4 = 1×10-10 mol /L pH=-lg 1×10-10 = 10关键：抓住氢氧根离离子进行计算！加水稀释相同的倍数醋酸的pH大强酸的pH变化程度大加水稀释到相同的pH盐酸加入的水多一强一弱(以强酸、弱酸为例)比较图像题的分析方法 ①相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸加水稀释，pH变化越陡越强②相同体积、相同pH的盐酸、醋酸pH=m时都加水稀释10n倍，强酸 pH=m+n弱酸 m＜pH＜m+npH=m时加水稀释相同的pH，醋酸加入的水多V1＜V2强碱溶液的稀释解：稀释前c(OH-) = 10-3 mol/L103pH = 8pH = 6pH 接近于7原来的102稀释后c(OH-) =稀释后溶液的pH = 9例：取 pH=11的NaOH溶液与水按1:99的体积比混合后，溶液的pH变为多少？思考：将pH=10的氨水稀释100倍后，溶液的pH是否等于8？规律4：（1）pH = b 的弱碱稀释10n倍后，pH减小的量小于n ，即 b-n﹤pH﹤b(2) pH值相同的两碱溶液稀释相同倍数后，碱性强的碱pH值变化大。结论：强酸(碱)每稀释10倍，pH值向7靠拢一个单位。强酸pH=a,加水稀释10n倍后，pH=a+n;强碱pH=b,加水稀释10n倍后，pH=b-n.结论：弱酸(碱)每稀释10倍，pH值向7靠拢不到一个单位；弱酸pH=a,加水稀释10n倍后，a＜pH＜a+n;弱碱pH=b,加水稀释10n倍后，b＞pH＞b-n.规律1：强酸pH=a，加水稀释10n，则 pH=a+n。规律3：弱酸pH= a ，加水稀释10n，则 a ＜pH＜ a+n 。规律4：弱碱pH=b，加水稀释10n，则 b＞pH＞b-n。规律2：强碱 pH=b，加水稀释10n，则 pH=b-n。规律5：酸碱无限稀释，pH只能接近于7，酸不可能大于7，碱不可能小于7。溶液稀释后pH的计算规律meiyangyang8602溶液的稀释图像分析①pH=2的盐酸溶液加水稀释10倍后的pH是 。②pH=2的醋酸溶液加水稀释10倍后的pH是 。2