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溶液的酸碱性与pH计算
【学习目标】:1.溶液的酸碱性判断
2.掌握pH的计算;了解稀释时的pH变化规律。
【学习重点】:利用pH的定义pH=-lgc(H+)计算溶液的pH。
一、溶液的酸碱性与pH:
1、溶液的酸碱性
稀溶液中25℃: Kw = c(H+)·c(OH-)=1×10-14
常温下:
中性溶液:c(H+)=c(OH-)= mol/L
酸性溶液:c(H+) c(OH-), c(H+) 1×10-7mol/L
碱性溶液:c(H+) c(OH-), c(H+) 1×10-7mol/L
c(OH-) 1×10-7mol/L
2、pH
⑴ 定义:pH=
⑵溶液酸碱性与PH的关系
中性溶液,c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L pH 7
酸性溶液,c(H+)>c(OH-) pH 7
碱性溶液,c(H+)<c(OH-) pH 7
说明:
二、溶液pH值的计算:
(一) 单一溶液的pH计算
①强酸溶液,如HnA,设浓度为c mol·L-1,
c(H+)=nc mol·L-1,pH= 。
②强碱溶液,如 B(OH)n,设浓度为c mol·L-1, c(H+)=,pH=-lgc(H+)= 。
【练习1】
1、(1)计算0.01mol/L的盐酸的pH。
(2) 0.05mol/L H2SO4 溶液的pH.
(3) 0.0005mol/L Ca(OH)2 pH.
2、 pH=12的NaOH溶液中c(H+)、c(OH-)分别为多少?
3、计算pH=2的H2SO4溶液中H2SO4物质的量浓度及溶液中OH-的物质的量浓度。
4.(1)0.001mol/L CH3COOH (已知电离度为1%)
(2)0.01mol/L 氨水 (已知电离度为10%)
(二)溶液的稀释规律:
(1)室温:1L 0.002 mol/L 的盐酸溶液加水稀释到2 L,求稀释后溶液的pH?
(2)0.1 L 0.01 mol/L的Ba(OH)2溶液加水稀释到2 L,求稀释后溶液的pH?
(3)pH=1的HCl 溶液加水稀释10倍后,pH= ;稀释102倍后,pH=
稀释106 倍,pH= ;稀释10n倍后,pH ;
(4) pH=1的CH3COOH溶液加水稀释102倍后,pH
稀释10n倍后,pH ;
(5)pH=12的NaOH溶液加水稀释10倍后,pH= ;稀释102倍后,pH=
稀释106 倍,pH= ;稀释10n倍后,pH ;
(6) pH=12的氨水溶液加水稀释102倍后,pH
稀释10n倍后,pH ;
酸碱溶液稀释的变化规律:
1. pH=a的强酸稀释10n倍,pH就增大 个单位,即pH= 且 7(“<”或“>”)
pH=a的弱酸稀释10n倍, <pH< ;
2. pH=b的强碱稀释10n倍,pH就减小 个单位,即pH= 且 7(“<”
或“>”)
pH=b的弱碱稀释10n倍, <pH< ;
用图示表示:
3.对于pH相同的强酸和弱酸稀释相同倍数,强酸pH变化程度比弱酸大(强碱和弱碱类似)。
无限稀释:
【练习2】
1.pH=1的H2SO4 1ml稀释至100ml,pH=? C(H+ )如何变化?C(OH-)如何变化?
2.pH=12的NaOH 1ml稀释至100ml ,pH=?C(H+)如何变化?C(OH-)如何变化?
3.将pH为5的硫酸溶液稀释100倍,稀释后溶液中pH为多少?
(三)溶液混合后的pH计算:
① 两强酸混合pH。
② 两强碱混合。
③ 强酸与强碱溶液混合:
⑶总结论:酸按酸,碱按碱,同强混合在之间,异强混合看过量。
【练习3】
1.pH=2的盐酸和pH=4的盐酸溶液等体积混合后,所得溶液的pH= 。
2.pH=2的盐酸和pH=5的硫酸溶液等体积混合后,所得溶液的pH= 。
3.在25℃时,pH=1的盐酸溶液1L与pH=4的盐酸溶液1000L混合,混合后溶液的pH= 。
4.pH=13 的Ba(OH)2 溶液与pH=10的NaOH溶液体积比按1∶1混合后的pH值______。
5.pH=13 的NaOH溶液与pH=12的NaOH溶液体积比按1∶1混合后的pH值______。
6.将100mL 0.04mol/L的盐酸与200mL 0.01mol/L的盐酸混合后,溶液的pH=
7.将100mL 0.02mol/L的NaOH溶液与200mL 0.005mol/L的NaOH溶液混合后,溶液的pH是多少?
8.在25℃时,100ml 0.6mol/L的盐酸与等体积0.4mol/L的NaOH溶液混合后,溶液的pH=
课后练习
1.常温下,某溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-11mol/L,则该溶液的pH可能是( )
A.3 B.7 C.8 D.11
2.25℃时,pH=2的HCl溶液中,由水电离出的H+浓度是
A.1×10-7mol·L-1 B.1×10-12mol·L-1.
C.1×10-2mol·L-1 D.1×10-14mol·L-1.
3.下列溶液肯定是酸性的是
A.含H+的溶液 B.加酚酞显无色的溶液
C.pH<7的溶液 D. c(OH-)< c(H+)的溶液
4.下列说法正确的是 ( )
A.pH只适用于稀溶液,对于c(H+)>1 mol/L时,一般不用pH而直接用H+的物质的量浓度表示
B.纯水的pH在任何温度下都等于7
C.pH每增加一个单位,c(H+)则缩小10倍
D.25℃纯水中加入盐酸后,pH<7,此时水的离子积常数KW≠1×1014
5.(2001·上海)为更好地表示溶液的酸碱性,科学家提出了酸度(AG)的概念,AG=lg,则下列叙述正确的是 ( )
A.中性溶液的AG=0
B.酸性溶液的AG<0
C.常温下0.1 mol·L-1氢氧化钠溶液的AG=12
D.常温下0.1 mol·L-1盐酸溶液的AG=12
6.将K2SO4、Al2(SO4)3、KAl(SO4)2三种盐混合,溶解于硫酸酸化的水中,测得c(SO)=0.125 mol·L-1,c(Al3+)=0.065 mol·L-1,c(K+)=0.045 mol·L-1,假设溶液中H2SO4完全电离为H+和SO,则溶液的pH为 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
7.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至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( )
A.a=b=100 mL B.a=b=1000 m LC.a>b D.a<b
8.pH=2的A、B两种酸溶液各1 mL,分别加水稀释到1000 mL,其溶液的pH与溶液体积(V)的关系如图所示,则下列说法正确( )
A.A、B两种酸溶液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.若A、B都是弱酸,则5>a>2
9.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的H2SO4溶液加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-6 mol/L
C.将1 L 0.1 mol/L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
10.25℃时,若pH=a的10体积某强酸溶液与pH=b的1体积某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合之前该强酸的pH与强碱的pH之间应满足的关系( )
A.a+b=14 B.a+b=13 C.a+b=15 D.a+b=7
11.在25℃时,纯水中c(H+) c(OH-)= ;在酸性溶液中,c(H+)(大于、小于或等于) 10-7mol/L,pH 7;在碱性溶液中,c(OH-) mol/L,pH 7;在中性溶液中,c(H+) 10-7mol/L,pH 7。
12.(1)pH=2的某酸稀释100倍,pH________4,pH=12的某碱稀释100倍,pH________10。
(2)室温时,将pH=5的H2SO4溶液稀释10倍,c(H+)∶c(SO)=________,将稀释后的溶液再稀释100倍,c(H+)∶c(SO)=________。
(3)
MOH和ROH两种一元碱的溶液分别加水稀释时,pH变化如右图所示。下列叙述中不正确的是( )
A.MOH是一种弱碱 B.在x点,MOH完全电离
C.在x点,c(M+)=c(R+)
D.稀释前ROH溶液中c(OH-)是MOH溶液中c(OH-)的10倍
13.某温度下,纯水中的c(H+)=2.0×10-7mol·L-1,则此时溶液的c(OH-)为__________mol·L-1;若温度不变,滴入稀盐酸使c(H+)=5.0×10-4mol·L-1,则溶液中c(OH-)=__________mol·L-1,由水电离产生的c(H+)=__________mol·L-1,此时温度__________(填“高于”、“低于”或“等于”)25℃。
14.已知水在25 ℃和95 ℃时,其电离平衡曲线如右图所示:
(1)则25 ℃时水的电离平衡曲线应为________(填“A”或“B”),请说明理由___________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)25 ℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为__________。
(3)95 ℃时,若100体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前,该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是___________________________________________________________。
(4)曲线B对应温度下,pH=2的某HA溶液和pH=10的NaOH溶液等体积混合后,混合溶液的pH=5。请分析其原因:
_________________________________________________________________________________________________________________。
15.在25℃时,有pH=a的硫酸与pH=b的NaOH溶液,取VaL该硫酸同该NaOH溶液恰好反应,需VbLNaOH溶液,问:
(1)若a+b=14时,则Va/Vb= (填数值);
(2)若a+b=12时,则Va/Vb= (填数值);
(3)若a+b=16时,则Va/Vb= (填表达式),
16.今有a:CHaCOOH、b:HCl、c:H2SO4三种溶液。
(1)当它们的pH相同时,其物质的量浓度的关系 。
(2)当它们的物质的量浓度相同时,其pH关系是 。
(3)中和同一烧碱溶液,需同浓度的三种溶液的体积关系是 。
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