溶液pH的計算(經(jīng)典)

1、選修四選修四 化學(xué)反應(yīng)原理化學(xué)反應(yīng)原理第三章第二節(jié)第三章第二節(jié)( (第二課時第二課時) )溶液的溶液的pH計算計算討論：討論：溶液的酸堿性跟溶液的酸堿性跟H+ 和和OH-濃度有什么關(guān)系？濃度有什么關(guān)系？常溫下，常溫下， 25時時H+ = OH-H+OH-H+OH-中性溶液中性溶液H+ = 1107mol/L OH- = 1107mol/L 酸性溶液酸性溶液H+ 1107mol/LOH- 1107mol/L堿性溶液堿性溶液H+ 1107mol/LOH- 1107mol/L討論：討論：KW100=10-12在在100 時，純水中時，純水中H+ 為多少？為多少？H+ 1107mol/L是否說明是否說

2、明100 時純水溶液呈酸性？時純水溶液呈酸性？不能用不能用 H+ 等于多少來判斷溶液酸、堿性，等于多少來判斷溶液酸、堿性，只能通過兩者只能通過兩者相對大小相對大小比較比較二、溶液的酸堿性與二、溶液的酸堿性與pH值值1. 定義：化學(xué)上常采用定義：化學(xué)上常采用H+的物質(zhì)的量的物質(zhì)的量濃度的負(fù)對數(shù)濃度的負(fù)對數(shù)來表來表示溶液的酸堿性。示溶液的酸堿性。2. 表示方法：表示方法：pH= - lg c(H+)如：如：H+ = 1107mol/L， pH=lg107 7.0H+ = 1105mol/L， pH=lg105 5.0H+ = 1109mol/L， pH=lg109 9.0 注意：當(dāng)溶液中當(dāng)溶液中H

3、+或或OH-大于大于1mol時，不時，不用用pH表示溶液的酸堿性表示溶液的酸堿性。3. 溶液的酸堿性與溶液的酸堿性與pH值的關(guān)系值的關(guān)系(常溫常溫,25時時)酸性溶液：酸性溶液： c（H+）c（OH） pH7中性溶液：中性溶液： c（H+）=c（OH） pH=7堿性溶液：堿性溶液： c（H+）7注意注意:pH=0 并非無并非無H+，而是，而是c（H+）=1mol/L，pH=14 并非無并非無OH -，而是，而是c（OH -）=1mol/L注意：注意：pOH -采用采用OH -的物質(zhì)的量濃度的負(fù)的物質(zhì)的量濃度的負(fù)對數(shù)來表示溶液的酸堿性對數(shù)來表示溶液的酸堿性 25 pOH + pH =145、pH

4、的測定：的測定：pH計（酸度計）計（酸度計）（見書本彩圖）（見書本彩圖）（2）pH試紙（試紙（見書本彩圖）見書本彩圖）注意：注意：不能不能用水潤濕用水潤濕要放在玻璃片（或表面皿）上要放在玻璃片（或表面皿）上不是將試紙伸到溶液中不是將試紙伸到溶液中廣泛廣泛pH試紙只能讀出試紙只能讀出整數(shù)整數(shù)粗略測定：粗略測定： （1）酸堿指示劑）酸堿指示劑只能判斷溶液的酸堿性只能判斷溶液的酸堿性甲基橙甲基橙石蕊石蕊酚酞酚酞酸色酸色 堿色堿色 紅紅 黃黃 紅紅 藍(lán)藍(lán) 無無 紅紅精確測定：精確測定：變色范圍變色范圍(pH) 3.14.4 5.08.0 8.210.0了解了解用法：用法：用潔凈的玻用潔凈的玻璃棒蘸溶液

5、，點在璃棒蘸溶液，點在pH試紙中央，半分試紙中央，半分鐘內(nèi)與比色卡比色鐘內(nèi)與比色卡比色pH值有關(guān)判斷正誤值有關(guān)判斷正誤1、常溫下，由水電離出的常溫下，由水電離出的H+=10-12mol/L，則溶液，則溶液pH定為定為122、相同體積和相同體積和pH值的鹽酸，醋酸、硫酸中值的鹽酸，醋酸、硫酸中H+的物質(zhì)的量的物質(zhì)的量相等相等 有關(guān)溶液的有關(guān)溶液的pH計算計算1.1.單一溶液的單一溶液的pHpH計算計算: :例例1 求求25時時0.05mol/L H2SO4溶液的溶液的pH。酸性溶液：酸性溶液：先先C(H+) 再再pH=-lg C(H+) 例例2 25 時，將時，將0.4g NaOH溶于水制成溶于

6、水制成1000mL溶液，求所得溶液的溶液，求所得溶液的pH。堿性溶液：堿性溶液：先先C(OH-) 再再C(H+)= Kw/ C(OH-) pH單一溶液pH值的計算(酸)例1.請大家完成下面的填空：(常溫下，已知lg2=0.3）濃度為0.1mol/L的鹽酸溶液pH值為 .濃度為110-3mol/L的H2SO4溶液pH值為 .pH=3的HCl溶液的濃度為 .pH=3的H2SO4溶液的濃度為 .思考：濃度為0.1mol/L的醋酸溶液pH值為 .pH=4的醋酸溶液的濃度為 .12.70.001mol/L510-4mol/L1pH110-4mol/L單一溶液pH值的計算(堿)例2.請大家完成下面的填空：

7、(常溫下，已知lg2=0.3）濃度為0.1mol/L的NaOH溶液pH值為 .濃度為0.01mol/L的Ba(OH)2溶液pH值為 .pH=12的NaOH溶液的濃度為 .pH=12的Ba(OH)2溶液的濃度為 .思考：濃度為0.01mol/L的氨水pH值為 .pH=10的氨水的濃度為 .1312.30.01mol/L0.005mol/L7pH110-4mol/L-酸的稀釋酸的稀釋 例例33 ：在在2525時，時，1LpH1LpH值等于值等于1 1的鹽酸溶的鹽酸溶液稀釋到原來的液稀釋到原來的1010倍，倍，pHpH值等于多少？值等于多少？ 在在2525時時1LpH1LpH值等于值等于5 5的鹽酸

8、溶液稀釋到的鹽酸溶液稀釋到10001000倍后，倍后， pHpH值等于多少？值等于多少？解解：pH=lgc(H+) =lg(0.1)/10=lg102=2pH=lgc(H+) =lg(105+999107)/1000=lg1.1107=7lg1.1=6.962.2.酸堿稀釋后的酸堿稀釋后的pH計算計算注意注意: 酸溶液的稀釋：酸溶液的稀釋：先求稀釋后先求稀釋后C(H+)再求再求pH注意注意:當(dāng)酸溶液電離出的當(dāng)酸溶液電離出的C(H+)與水電離出的與水電離出的C(H+ ) 接接近時，不能忽視水的電離。近時，不能忽視水的電離。強(qiáng)酸的稀釋規(guī)律：對于強(qiáng)酸溶液強(qiáng)酸的稀釋規(guī)律：對于強(qiáng)酸溶液C(HC(H+ +

9、) )每稀釋每稀釋1010n n倍，倍，pHpH值增大值增大n n個單位（個單位（增大后一定小于增大后一定小于7 7）強(qiáng)酸強(qiáng)酸pH=apH=a，加水稀釋，加水稀釋1010n n倍，則倍，則pH=a+npH=a+n54接近接近7而略而略小于小于7稀釋后所得稀釋后所得溶液的溶液的PHPH溶液的稀釋溶液的稀釋pH=5的稀鹽酸加水稀釋的稀鹽酸加水稀釋1000倍倍pH=2的稀硫酸加水稀釋的稀硫酸加水稀釋100倍倍pH=3的稀鹽酸加水稀釋的稀鹽酸加水稀釋100倍倍2.2.酸堿稀釋后的酸堿稀釋后的pH計算計算-酸的稀釋酸的稀釋練習(xí)、酸練習(xí)、酸HA、HB兩溶液的兩溶液的PH值為值為3，且體積相，且體積相同，加

10、水稀釋兩溶液，同，加水稀釋兩溶液，PH值與加入水的體積關(guān)系值與加入水的體積關(guān)系如圖所示，則兩者酸性較強(qiáng)的是（如圖所示，則兩者酸性較強(qiáng)的是（ ）加水體積加水體積PHHBHAHB. . 堿的稀釋堿的稀釋 例例44 ：在：在2525時，時，1LpH1LpH值等于值等于1313的強(qiáng)堿溶液稀釋的強(qiáng)堿溶液稀釋到原來的到原來的1010倍，倍，pHpH值等于多少？值等于多少？ 1LpH1LpH值等于值等于9 9的強(qiáng)的強(qiáng)堿溶液稀釋到堿溶液稀釋到10001000倍后，倍后， pHpH值等于多少？值等于多少？解解：c(OH) =(0.1)10= 0.01pH=lgc(H+)=lgKW/c(OH)=lg1012=12

11、c(OH)=(1051+999107)/1000pOH=lg(OH)=1.1107=6.96pH=14-6.96=7.04注意注意:堿溶液的稀釋：堿溶液的稀釋：先求稀釋后先求稀釋后C(OH)，然后求稀，然后求稀釋后釋后C(H+)，再求，再求pH。注意注意:當(dāng)堿溶液電離出當(dāng)堿溶液電離出的的C(OH) 與水電離出的與水電離出的C(OH) 接近時，不能忽接近時，不能忽視水的電離。視水的電離。稀釋后所得稀釋后所得溶液的溶液的PHPH溶液的稀釋溶液的稀釋910接近接近7而略而略大于大于7pH=9的的NaOH溶液加水稀釋溶液加水稀釋1000倍倍pH=12的的Ba(OH)2溶液加水稀釋溶液加水稀釋100倍倍

12、pH=11的的NaOH溶液加水稀釋溶液加水稀釋100倍倍強(qiáng)堿強(qiáng)堿的稀釋規(guī)律的稀釋規(guī)律: :對于強(qiáng)堿溶液對于強(qiáng)堿溶液C(OHC(OH) )每稀釋每稀釋1010n n倍倍,pH,pH值減小值減小n n個單位（個單位（減小后一定大于減小后一定大于7 7） 強(qiáng)堿強(qiáng)堿pH=bpH=b，加水稀釋，加水稀釋1010n n倍，則倍，則pH=b-npH=b-n. 弱酸、弱堿的稀釋弱酸、弱堿的稀釋例例3. pH=3的的HAc加水稀釋到原來加水稀釋到原來10倍，溶液的倍，溶液的pH值值范圍范圍_；pH=12氨水加水稀釋到原來氨水加水稀釋到原來10倍，溶液的倍，溶液的pH值范圍值范圍_。 結(jié)論：弱酸結(jié)論：弱酸(堿堿)

13、每稀釋每稀釋10倍，倍，pH值向值向7靠攏靠攏不到不到一個單一個單位；位；341112弱酸弱酸pH=apH=a，加水稀釋，加水稀釋1010n n倍，則倍，則a apHpH(a+n(a+n) )弱堿弱堿pH=bpH=b，加水稀釋，加水稀釋1010n n倍，則倍，則(b-n(b-n) )pHpHb b - -強(qiáng)酸與強(qiáng)酸不等體積混合強(qiáng)酸與強(qiáng)酸不等體積混合例題例題5：在：在25時，時，pH值等于值等于2的鹽酸的鹽酸溶液溶液1L和和pH值等于值等于4的硫酸溶液的硫酸溶液10L混混合合pH值等于多少？值等于多少？解解：pH=lg(H+)=lg(1102+10104)/(11)=lg1103=33.3.酸堿

14、混合后的酸堿混合后的pH計算計算 -強(qiáng)酸與強(qiáng)酸等體積混合強(qiáng)酸與強(qiáng)酸等體積混合例題例題6：在：在25時，時，pH值等于值等于1的鹽酸的鹽酸溶液和溶液和pH值等于值等于4的硫酸溶液等體積混的硫酸溶液等體積混合合pH值等于多少？值等于多少？解解：pH=lg(H+)=lg(1101+1104)/(1+1)=lg5102=2lg5=1.3pH混混= pH小小+0.33.3.酸堿混合后的酸堿混合后的pH計算計算結(jié)論：兩強(qiáng)酸混合：結(jié)論：兩強(qiáng)酸混合：抓住抓住 H+ 進(jìn)行計算進(jìn)行計算若不等體積混合：若不等體積混合：先求先求 ， 再求再求pH。若等體積混合，且若等體積混合，且pH2 ：pH混混= pH小小+0.3

15、c1V1+c2V2V1+V2c(H+)總總=3.3.酸堿混合后的酸堿混合后的pH計算計算 .強(qiáng)酸與強(qiáng)酸混合強(qiáng)酸與強(qiáng)酸混合強(qiáng)堿與強(qiáng)堿混合強(qiáng)堿與強(qiáng)堿混合( (等體積混合等體積混合) )解解：=4lg5 =3.3例題例題7：在：在25時，時，pH值等于值等于9和和pH值值等于等于11的兩種氫氧化鈉溶液等體積混合的兩種氫氧化鈉溶液等體積混合pH值等于多少？值等于多少？C(OH)=( 1 105+1103)/(1+1)pOH=lg(OH)pOH=lg5104pH=14pOH =10.7pH混混= pH大-0.3. .強(qiáng)堿與強(qiáng)堿混合強(qiáng)堿與強(qiáng)堿混合結(jié)論：兩強(qiáng)堿混合：結(jié)論：兩強(qiáng)堿混合：抓住抓住 OH- 進(jìn)行計

16、算進(jìn)行計算若不等體積混合：若不等體積混合：先求先求 ， 再求再求c(H+)，最后求，最后求pH。若等體積混合，且若等體積混合，且pH2 ：pH混混= pH大大-0.3c1V1+c2V2V1+V2c(OH-)總總= 總結(jié)論：總結(jié)論： 兩種強(qiáng)酸（堿）溶液等體積混合，溶液的兩種強(qiáng)酸（堿）溶液等體積混合，溶液的pH值以原值以原濃溶液的濃溶液的pH向向7靠攏靠攏0.3個單位。個單位。強(qiáng)酸與強(qiáng)堿混合強(qiáng)酸與強(qiáng)堿混合例題例題8：在：在25時，時，100mlO.6mol/L的的鹽酸與等體積鹽酸與等體積0.4mol/L的氫氧化鈉溶液的氫氧化鈉溶液混合后，溶液的混合后，溶液的pH值等于多少？值等于多少？解解：NaOH+HCl=NaCl+H2O0.060.04pH=lgc(H+) =lg0.02/(0.1+0.1)=lg101=1例題例題9：在：在25時，時，100mlO.4mol/L的的鹽酸與等體積鹽酸與等體積0.6mol/L的氫氧化鈉溶液的氫氧化鈉溶液混合后，溶液的混合后，溶液的pH值等于多少？值等于多少？. .強(qiáng)酸與強(qiáng)堿混合強(qiáng)酸與強(qiáng)堿混合結(jié)論：強(qiáng)酸