高二化学选修四--pH的计算及应用学案.doc

第2课时　pH的计算及应用
【三维目标】
 知识和技能:1．掌握pH的简单计算，了解各类混合溶液pH的计算。(难点)
2．了解溶液稀释时pH的变化规律。(重点)
过程和方法: 通过自主和合作学习，体会简单pH计算的一般方法和思路。 
情感价值观: 培养自觉利用学科知识与思想解决实际问题的意识，养成实事求
是、勇于探索的科学态度。
溶液pH的计算：pH＝ ，求pH的关键是求溶液中的c(H＋)。
【探究一】单一溶液pH的计算
(1)酸溶液: c(H＋) pH
(2)碱溶液: C(OH－) c(H＋) pH
例1、 (1)25 ℃时，0.005 mol·L－1的H2SO4溶液的pH是多少？1×10－5 mol·L－1的NaOH溶液的pH是多少？

【探究二】强酸、强碱溶液的稀释
例2、0.001 mol·L－1盐酸的PH= ，加水稀释到原来的10倍，加水到原来的103倍PH= ，加水到原来的104倍PH= ，加水到原来的105倍PH= ，加水到原来的106倍PH= 。
例3、PH=10的NaOH溶液加水稀释到原来的10倍，溶液的PH= ，加水到原来的102倍PH= ，加水到原来的104倍PH= 。
【归纳总结】强酸（碱）溶液每稀释10倍，PH值 ；
强酸（碱）溶液无限稀释，PH值只能 ，酸溶液PH值不可
能 ，碱溶液PH不可能 。
【探究三】弱酸、弱碱溶液的稀释
例4、PH=3的醋酸溶液，加水稀释到原来的10倍，溶液PH值范围 ，加水稀释到原来的1000倍，溶液PH值范围 ；
PH=12的氨水，加水稀释到原来的10倍，溶液PH值范围 ，加水稀释到原来的100倍，溶液PH值范围 。
【归纳总结】弱酸（碱）溶液每稀释10倍，PH值
【探究四】两强酸混合后pH的计算
由c(H＋)混＝先求出c(H＋)混，再根据公式pH＝－lg c(H＋)求pH。
例5、 pH＝1的盐酸加入等体积的pH＝4的盐酸，pH为多少？

【探究五】两强碱混合后pH的计算
由c(OH－)混＝先求出混合后的c(OH－)混，再通过KW求出混合后的c(H＋)，最后求pH。
例6、25 ℃时，pH＝13的NaOH溶液与pH＝11的Ba(OH)2溶液等体积混合， pH值为多少？

【探究六】强酸、强碱混合后溶液pH的计算方法
(1)若强酸、强碱混合恰好完全反应，则混合后溶液中的pH＝7(25 ℃)。
(2)若酸过量，直接求反应后溶液中的c混(H＋)，c混(H＋)＝。
(3)若碱过量，应先求混合后溶液中的c混(OH－)，再求c混(H＋)，c混(OH－)＝，c混(H＋)＝。
例7、pH＝12的NaOH溶液和pH＝2的HCl溶液等体积混合，求混合后溶液的pH。

例8、0.11L pH＝2的HCl溶液和0.1LpH＝11的NaOH溶液混合后，加水稀释至1L，求混合后溶液的pH。

例9、0.1L pH＝3的HCl溶液和0.11LpH＝12的NaOH溶液混合后，加水稀释至1L，求混合后溶液的pH。

【探究七】弱酸强碱或强酸弱碱混合后溶液pH的计算方法
例10、(1) pH＝13的NaOH溶液和pH＝2的盐酸等体积混合，则混合后溶液呈 性
(2) pH＝12的NaOH溶液溶液和pH＝1的盐酸等体积混合，则混合后溶液呈 性
(3) pH＝12的NaOH溶液和pH＝2的醋酸等体积混合，则混合后溶液呈 性
(4) pH＝12的氨水溶液和pH＝2的盐酸等体积混合，则混合后溶液呈 性
(5)pH＝2的盐酸和pH＝12的某碱溶液等体积混合，则混合液PH
【规律方法总结】
1、酸酸混合，先求H+；碱碱混合，先求OH- ；酸碱混合，求剩余
2、酸、碱中和反应后溶液pH的判断方法
(1)酸与碱的pH之和为14，等体积混合：常温时
规律：谁弱谁过量，谁弱显谁性。
原因：酸和碱已电离出的H＋与OH－恰好中和，谁弱谁过量，中和后还能继续电离。
(2)等体积的强酸(pH1)和强碱(pH2)混合
常温时
【当堂练习】
1. pH＝2的两种弱酸HA、HB加水稀释后，溶液pH随加水量变化的曲线如下图所示。则下列叙述正确的是(　　)
A．电离常数HA>HB
B．两种酸的物质的量浓度相同
C．等体积HA和HB与足量的Zn反应，HA生成的氢气多
D． 等体积的HA和HB与等浓度的NaOH反应，HA消耗的NaOH多
2．某温度下，相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，pH随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断正确的是(　　)
A．Ⅱ为盐酸稀释时pH变化曲线
B．b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C．a点KW的数值比c点KW的数值大
D．b点酸溶液的总浓度大于a点酸溶液的总浓度
3．室温时，下列混合溶液的pH一定小于7的是(　　)
A．pH＝3的盐酸和pH＝11的氨水等体积混合
B．pH＝3的盐酸和pH＝11的氢氧化钡溶液等体积混合
C．pH＝3的醋酸和pH＝11的氢氧化钡溶液等体积混合
D．pH＝3的硫酸和pH＝11的氨水等体积混合
4．25 ℃时，将某强酸和某强碱溶液按1∶10的体积比混合后，溶液恰好呈中性，则混合前此强酸和强碱的pH和为(　　)
A．12　　　B．13　　　C．14　　　D．15
5．pH相同的醋酸溶液和盐酸，分别用蒸馏水稀释到原溶液的m倍和n倍，稀释后两溶液的pH仍相同，则m和n的关系量是(　　)
A．m＝n　　 B．m＞n C．m＜n D．无法判断
6．常温下，关于溶液的稀释，下列说法正确的是(　　)
A．pH＝3的醋酸溶液稀释100倍，pH＝5
B．pH＝4 H2SO4溶液加水稀释100倍，溶液中水电离产生的c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1
C．将1 L 0.1 mol·L－1的Ba(OH)2溶液稀释为2 L，pH＝13
D．pH＝8的NaOH溶液稀释100倍，其pH＝6
7．向10 mL pH为2的稀硫酸中加入一定浓度的BaCl2溶液，恰好反应时溶液体积为100 mL，则反应后溶液的pH为(　　)
A．2　　 B．3 C．4 D．5
8．现有体积相同、pH均为2的盐酸和醋酸，下列叙述错误的是 (　　)
A．盐酸溶液中的c(Cl－)与醋酸溶液中的c(CH3COO－)相等
B．它们与NaOH完全中和时，醋酸溶液所消耗的NaOH多
C．分别用水稀释相同倍数时，n(Cl－)＜n(CH3COO－)
D．它们分别与足量CaCO3反应时，放出的CO2一样多
9． (1)常温下，pH＝2的盐酸与pH＝4的盐酸，若按1∶10的体积比混合后，溶液的c(H＋)为________，pH为________。
(2) 常温下，将200 mL 5×10－3 mol·L－1 NaOH溶液与100 mL 2×10－2 mol·L－1 NaOH溶液混合后，溶液的c(OH－)为________，c(H＋)为________，pH为________。
(3) 常温下，pH＝12的NaOH溶液与pH＝2的硫酸，若等体积混合后，溶液的pH为________；若按9∶11的体积比混合后，溶液的pH为________；若按11∶9的体积比混合后，溶液的pH为________

【反思总结】
【课下练习】——pH的计算及应用
1．下列说法正确的是(　　)
A．pH＝2的H2SO4与pH＝1的硝酸溶液中c(H＋)之比为1∶10
B．0.2 mol·L－1与0.1 mol·L－1醋酸中c(H＋)之比为2∶1
C．100 ℃时，纯水的pH＝6，显酸性
D．100 mL pH＝3的盐酸和醋酸溶液，分别与足量锌反应后，所得H2的质量相等
2．将pH＝8和pH＝10的两种NaOH溶液等体积混合后，溶液中c(H＋)最接近于(　　)
A.(10－8＋10－10) mol/L B．(10－8＋10－10) mol/L
C．(1×10－4＋5×10－10) mol/L D．2×10－10 mol/L
3．常温下，将0.1 mol·L－1盐酸和0.06 mol·L－1氢氧化钡溶液等体积混合后，该混合溶液的pH是(　　)
A．1.7　　 B．12.3 C．12 D．2
4．室温下，取浓度相同的NaOH和HCl溶液，以3∶2体积比混合，所得溶液pH＝12，则原溶液的浓度为(　　)
A．0.01 mol·L－1 B．0.017 mol·L－1 C．0.05 mol·L－1 D．0.50 mol·L－1
5．在25 ℃的条件下，将体积都为10 mL，pH都等于3的醋酸和盐酸，加水稀释到a mL和b mL，测得稀释后溶液的pH均为5，则稀释后溶液的体积为 (　　)
A．a＝b＝10 mL B．a＝b>10 mL C．a<b D．a>b
6．25 ℃时，将某强酸和某强碱溶液按1∶10的体积比混合后，溶液恰好呈中性，则混合前此强酸和强碱的pH和为(　　)
A．12 B．13 C．14 D．15
7．常温下，下列各混合或稀释后溶液中，pH最大的是(　　)
A．pH＝11的烧碱溶液稀释1 000倍
B．pH＝11的氨水稀释1 000倍
C．pH＝4的醋酸和pH＝10的烧碱溶液等体积混合
D．pH＝5的盐酸稀释1 000倍
8．pH＝2的A、B两种酸溶液各1 mL，分别加水稀释到1 000 mL，其中pH与溶液体积V的关系如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．A、B两酸溶液的物质的量浓度一定相等
B．稀释后，A酸溶液的酸性比B酸溶液强
C．a＝5时，A是强酸，B是弱酸
D．一定有关系：5>a>2
9．t ℃时，稀硫酸溶液中c(H＋)＝10－a mol·L－1，c(OH－)＝10－b mol·L－1，已知a＋b＝13。
(1)该温度下的离子积常数KW＝________。
(2)该温度下(t ℃)，将100 mL 0.1 mol·L－1的稀H2SO4溶液与100 mL
0.4 mol·L－1的NaOH溶液混合后(溶液体积变化忽略不计)，溶液的pH＝____________________________________________________________________。
10．已知室温下，求下列溶液的pH：
(1)某H2SO4溶液的浓度是0.005 mol·L－1，
①此溶液的pH为________。
②用水稀释到原来体积的100倍，pH为________。
③再继续稀释104倍，pH为________。
(2)pH＝3的盐酸与pH＝5的硫酸等体积混合，pH为________。
(3)pH＝10和pH＝12的两种NaOH溶液等体积混合，pH为________。
(4)pH＝12的NaOH溶液和pH＝4的HCl溶液等体积混合，pH为________。
11．室温，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Ba2＋恰好完全沉淀时，溶液pH＝11。若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和，则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是(　　)
A．1∶9 B．1∶1 C．1∶2 D．1∶4
12．室温时，下列混合溶液的pH一定小于7的是(　　)
A．pH＝3的盐酸和pH＝11的氨水等体积混合
B．pH＝3的盐酸和pH＝11的氢氧化钡溶液等体积混合
C．pH＝3的醋酸和pH＝11的氢氧化钡溶液等体积混合
D．pH＝3的硫酸和pH＝11的氨水等体积混合
13．室温下，有一pH为12的NaOH溶液100 mL，如果将其pH降为11，则：
(1)若用蒸馏水应加入________mL；
(2)若用pH＝10的NaOH溶液，应加入______mL；
(3)若用pH＝2的盐酸，应加入________mL；
(4)若用0.01 mol·L－1硫酸，应加入________mL。