搜索
退出目录第2课时pH的计算退出目录课前预习导学目标导航学习目标重点难点1.了解溶液的酸碱性与pH的关系;2.了解指示剂的变色范围,学会用pH试纸测定溶液的pH;3.初步学会计算酸碱的pH以及氢离子浓度和pH的互算;4.掌握pH相同的强酸与弱酸的几个规律1.掌握溶液的酸碱性与pH的关系;2.学会计算酸碱的pH以及氢离子浓度和pH的互算退出目录预习导引1.溶液的酸碱性与pHpH定义:𝑐(H+)的负对数,pH=-lg𝑐(H+)意义:pH越大,溶液的碱性越强pH越小,溶液的酸性越强适用范围:1×10-14mol·L-1≤𝑐(H+)≤1×100mol·L-1的溶液退出目录2.溶液酸碱性的测定方法(1)酸碱指示剂法该法只能测其酸碱性,即pH的大致范围,不能测出具体数值,常见的酸碱指示剂的变色范围为:退出目录(2)pH试纸法①种类a.广泛pH试纸:其pH范围是1~14(最常用)。b.精密pH试纸:其pH范围较窄,可判别0.2或0.3的pH差值。c.专用pH试纸:用于酸性、中性和碱性溶液的专用pH试纸。②使用方法:把小块pH试纸放在玻璃片(或表面皿)上,用蘸有待测液的玻璃棒点在试纸的中央,试纸变色后,与标准比色卡比较来确定溶液的pH。(3)pH计测定法退出目录预习交流c(H+)=1.0×10-7mol·L-1或pH=7的溶液是否一定为中性?答案:只有在25℃下,c(H+)=1.0×10-7mol·L-1或pH=7的溶液为中性溶液。因为KW与温度有关,温度升高,水的电离程度增大,KW=c(H+)·c(OH-)也增大,当温度高于25℃时,中性溶液中c(H+)1.0×10-7mol·L-1,pH7。退出目录课堂合作探究问题导学1.溶液的pH测定活动与探究1请你与同组同学合作完成下表中溶液的pH的测定实验,记录你测定的结果,与其他组同学交流一下相关数据。溶液浓度(mol·L-1)0.10.010.10.010.10.01物质NaOHNaOHHClHClNaClKNO3(25℃时)pH13121277退出目录思考与交流结合上述实验,分析溶液在25℃时,c(H+)、pH与溶液酸碱性的下列关系表,你会得出什么规律?答案:(1)溶液中c(H+)越小,c(OH-)越大,溶液的酸性越弱,碱性越强,pH越大,反之亦然。(2)25℃:溶液呈中性时,c(H+)=c(OH-)=10-7mol·L-1,pH=7;溶液呈酸性时,c(H+)c(OH-),pH7;溶液呈碱性时,c(H+)c(OH-),pH7。退出目录1.pH使用范围:pH的取值范围为0~14,即只适用于c(H+)≤1mol·L-1或c(OH-)≤1mol·L-1的电解质溶液,当c(H+)或c(OH-)≥1mol·L-1时,直接用c(H+)或c(OH-)表示溶液的酸碱性。2.pH意义:pH大小能反映出溶液中c(H+)的大小,即能表示溶液的酸碱性强弱。在25℃时,pH7,表示溶液呈碱性,pH越大,溶液的碱性越强,pH每增加1个单位,c(OH-)增大到原来的10倍;pH=7,溶液呈中性;pH7,表示溶液呈酸性,pH越小,溶液酸性越强,pH每减小1个单位,溶液中c(H+)增大到原来的10倍。退出目录2.pH的计算活动与探究2求下列溶液的pH:(1)某H2SO4溶液的浓度是0·005mol·L-1。①求此溶液的pH;②用水稀释到原来体积的100倍;③再继续稀释至104倍。(2)pH=3的盐酸与pH=5的硫酸等体积混合。(3)pH=10和pH=12的两种NaOH溶液等体积混合。(4)pH=12的NaOH和pH=4的HCl等体积混合。退出目录解析:(1)①c(H+)=0.005mol·L-1×2=0.01mol·L-1,所以pH=-lg10-2=2②c(H+)=0.01mol·L-1÷100=10-4mol·L-1,所以pH=-lg10-4=4③pH=7(酸稀释后不会变成碱)(2)c(H+)=10-3+10-52mol·L-1=5×10-4mol·L-1,所以pH=-lg(5×10-4)=4-lg5=3.3(10-3是10-5的100倍,所以10-5可以忽略不计)(3)因为溶液呈碱性c(OH-)=10-4+10-22mol·L-1=5×10-3mol·L-1所以c(H+)=10-145×10-3mol·L-1=2×10-12mol·L-1所以pH=-lg(2×10-12)=12-lg2=11.7退出目录(4)NaOH中c(OH-)=10-2mol·L-1,HCl中c(H+)=10-4mol·L-1二者等体积反应,碱过量,反应后溶液呈碱性。所以反应后c(OH-)=10-2-10-42mol·L-1=5×10-3mol·L-1,所以c(H+)=10-145×10-3mol·L-1=2×10-12mol·L-1,所以pH=-lg(2×10-12)=12-lg2=11.7答案:(1)①2②4③7(2)3.3(3)11.7(4)11.7退出目录迁移与应用pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合,所得混合液的pH=11,则强碱与强酸的体积比是()A.11∶1B.9∶1C.1∶11D.1∶9解析:可设碱与酸的体积分别为V碱和V酸,由题意可知,混合后碱过量,可列等式:10-(14-13)·𝑉碱-10-2𝑉酸V酸+V碱=10-(14-11)解之可得V碱∶V酸=1∶9。答案:D退出目录1.单一溶液的pH计算强酸:c(酸)c(H+)pH=-lgc(H+)强碱:c(碱)c(OH-)c(H+)pH=-lgc(H+)2.强酸与强酸混合溶液pH的计算两种强酸混合后溶液中H+的物质的量浓度为c(H+)=𝑐1(H+)·𝑉1+𝑐2(H+)·𝑉2V1+V2,然后求pH。3.强碱与强碱混合溶液pH的计算两种强碱混合后溶液中OH-的物质的量浓度为c(OH-)=𝑐1(OH-)·𝑉1+𝑐2(OH-)·𝑉2V1+V2,然后利用KW求出c(H+),最后求pH。退出目录4.强酸与强碱混合溶液的pH计算(1)强酸与强碱正好完全反应,溶液呈中性,pH=7。(2)酸过量:先求c余(H+)=𝑐(H+)·𝑉(H+)-𝑐(OH-)·𝑉(OH-)𝑉(H+)+𝑉(OH-),再求pH。(3)碱过量:先求c余(OH-)=𝑐(OH-)·𝑉(OH-)-𝑐(H+)·𝑉(H+)𝑉(OH-)+𝑉(H+),再求c(H+),最后求pH。退出目录当堂检测1.将纯水加热至较高温度,下列叙述正确的是()A.水的离子积变大、pH变小,呈酸性B.水的离子积不变、pH不变,呈中性C.水的离子积变小、pH变大,呈碱性D.水的离子积变大、pH变小,呈中性解析:水的电离吸热,H2OH++OH-,升温平衡正向移动,离子积变大,pH变小,但纯水仍然呈中性,故D项正确。答案:D退出目录2.常温下,在pH=12的某碱溶液中,由水电离出的c(OH-)为()A.1.0×10-7mol·L-1B.1.0×10-6mol·L-1C.1.0×10-3mol·L-1D.1.0×10-12mol·L-1解析:由水电离的c(H+)=10-pH=1.0×10-12mol·L-1,由水电离出的c(OH-)等于由水电离出的c(H+),所以,c(OH-)也等于1.0×10-12mol·L-1。答案:D退出目录3.将pH=8的Ba(OH)2溶液稀释1000倍,则稀释后的溶液中c(Ba2+)与c(OH-)之比为()A.1∶2B.1∶200C.1∶50D.1∶100答案:B4.(1)常温时,将pH=8的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,得pH=7的混合溶液,求NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比。(2)已知98℃时,水的离子积常数为1×10-12。在此温度下,将pH=8的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液相混合,也得到pH=7的混合溶液,求NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比。答案:(1)100∶1(2)11∶9