高二化學選修溶液的計算推選優(yōu)秀ppt

高二化學選修(xuǎnxiū)溶液的計算第一頁，共44頁。1．掌握pH的簡單計算(jìsuàn)。2．了解各類混合溶液pH的計算(jìsuàn)。3．了解溶液稀釋時pH的變化規(guī)律。第二頁，共44頁。一、pH的計算1．pH的定義：pH＝________注意(zhùyì)：溶液pH計算的核心是確定溶液中的________相對大小。在有關(guān)計算過程中，應(yīng)遵守“酸按酸，堿按堿，同強混合在之間，異強混合看過量?！钡谌摚?4頁。2．單一(dānyī)溶液的pH計算(1)酸溶液的pH計算c(酸)c(H＋)―→pH①強酸：如HnA，設(shè)濃度為cmol/L，則c(H＋)＝________，pH＝－lgc(H＋)＝________②弱酸：如一元弱酸HA，設(shè)濃度為cmol/L，則c(H＋)＜cmol/L，pH＞－lgc(2)堿溶液的pH計算c(堿)c(OH－)―→c(H＋)―→pH第四頁，共44頁。①強堿：如B(OH)n，設(shè)濃度(nóngdù)為cmol/L，則c(OH－)＝________，c(H＋)＝________，pH＝－lgc(H＋)＝________②弱堿：如一元弱堿BOH，設(shè)濃度(nóngdù)為cmol/L，則c(OH－)＜cmol/L，c(H＋)＞mol/L，pH＜14＋lgc答案：一、1.－lgc(H＋)c(H＋)2．(1)①ncmol/L②－lg(nc)(2)①ncmol/L② mol/L14＋lg(nc)第五頁，共44頁。1．等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和醋酸相比(xiānɡbǐ)哪個pH大？等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液與氨水哪個pH大？提示：比較pH大小最終要比較c(H＋)大小，等物質(zhì)的量濃度的鹽酸比醋酸中c(H＋)大，pH小，等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液比氨水中c(H＋)小，pH大。2．進行pH計算時，為什么遇酸必須用c(H＋)、而遇堿必須用c(OH－)計算？第六頁，共44頁。提示：由于水的電離平衡的存在，酸溶液中仍有少量OH－，堿溶液中仍有少量H＋，但酸溶液中起決定作用的是H＋，計算pH時當然用c(H＋)計算；同樣堿溶液中起決定作用的是OH－，而c(H＋)的大小受c(OH－)大小的制約，因此在堿溶液稀釋或混合的計算中，必須根據(jù)(gēnjù)c(OH－)的變化來計算。如pH＝10的NaOH溶液加水稀釋10倍后pH的計算，如直接根據(jù)(gēnjù)c(H＋)計算，會得出pH＝11，這當然是不可能的。計算步驟應(yīng)是pH＝10的NaOH溶液，c(H＋)＝10－10mol·L－1，則c(OH－)＝10－4mol·L－1，稀釋10倍后，c(OH－)＝10－5mol·L－1，則c(H＋)＝mol·L－1＝10－9mol·L－1，即稀釋10倍后pH＝9。第七頁，共44頁。第八頁，共44頁。(1)兩種強酸混合：c(H＋)混＝當兩種溶液(róngyè)的pH之差△pH≥2的強酸以等體積混合時，pH混＝pH?。?.3(相當于將濃度大的酸溶液(róngyè)稀釋了一倍)。(2)兩種強堿溶液(róngyè)混合：c(OH－)混＝當兩種溶液(róngyè)的pH之差△pH≥2的強堿以等體積混合后，pH混＝pH大－0.3(相當于將濃度大的堿溶液(róngyè)稀釋了一倍)。第九頁，共44頁。(3)強酸強堿混合①強酸和強堿恰好完全反應(yīng)(fǎnyìng)，溶液呈中性，pH＝7。②酸過量，先求c(H＋)余。c(H＋)余＝ ，再求pH＝－lgc(H＋)。③堿過量，先求c(OH－)余。c(OH－)余＝ ，再求c(H＋)＝ ，最后求pH。第十頁，共44頁。(4)酸堿等體積混合(hùnhé)酸與堿pH之和為14，若為強酸與強堿，則pH＝7；若為強酸與弱堿，則pH＞7；若為弱酸與強堿，則pH＜7。說明：對于弱酸來講，c(弱酸)?c(H＋)，對于弱堿，c(弱堿)?c(OH－)，等體積混合(hùnhé)pH之和為14的酸堿時，誰弱誰過量。第十一頁，共44頁。3．強酸或強堿溶液無限稀釋(xīshì)時，由于水的電離不能忽略，故pH只能接近于7(或約等于7)。室溫下等體積混合0.(2)若a＝5，則b＝10c(OH－)b＝10－4mol·L－1，發(fā)生酸堿中和時，應(yīng)有Va·c(H＋)a＝Vb·c(OH－)b。1．掌握pH的簡單計算(jìsuàn)。完全(wánquán)中和應(yīng)滿足如直接根據(jù)(gēnjù)c(H＋)計算，會得出pH＝11，這當然是不可能的。完全(wánquán)中和應(yīng)滿足室溫下，將pH＝4的H2SO4溶液加水稀釋100倍后，c(H＋)c( )等于多少(duōshǎo)？此時再將溶液稀釋100倍后，c(H＋)c( )等于多少(duōshǎo)？c(H＋)＝________，pH＝－lgc(H＋)＝________【例3】(·濰坊模擬)常溫下，關(guān)于溶液(róngyè)的稀釋下列說法正確的是 ()3(相當于將濃度大的堿溶液(róngyè)稀釋了一倍)。c(酸)c(H＋)―→pHc(H＋)余＝ ，調(diào)節(jié)溫度旋鈕至測量值25℃。在有關(guān)計算過程中，應(yīng)遵守“酸按酸，堿按堿，同強混合在之間，異強混合看過量。第二十五頁，共44頁。(5)強酸強堿混合呈中性(zhōngxìng)時二者體積與pH的變化規(guī)律①若pH酸＋pH堿＝14，則V酸∶V堿＝1∶1②若pH酸＋pH堿＞14，則V酸∶V堿＝10pH酸＋pH堿－14∶1③若pH酸＋pH堿＜14，則V酸∶V堿＝1∶1014－(pH酸＋pH堿)第十二頁，共44頁。(6)強酸、強堿稀溶液等體積(tǐjī)混合后的pH(近似計算)混合前混合后條件pH1＋pH2＞14pH混＝pH1－0.3強酸、強堿等體積混合，pH1＞pH2pH1＋pH2＝14pH混＝7pH1＋pH2＜14pH混＝pH2＋0.3第十三頁，共44頁?！癜咐?ànlì)精析【例1】25℃時，某溶液由水電離出的c(H＋)＝1×10－12mol/L，則該溶液的pH可能為 ()A．12B．7C．6D．2第十四頁，共44頁。[解析]純水中由水電離出的c(H＋)水＝c(OH－)水，向純水中加酸或加堿，水的電離都會受到抑制，水的電離平衡向左移動，水電離出的c(H＋)和c(OH－)均減小，但仍有c(H＋)水＝c(OH－)水。若該溶液為酸性溶液，c(OH－)液＝c(OH－)水＝c(H＋)水＝1×10－12mol/L，由KW＝c(H＋)液·c(OH－)液得c(H＋)液＝1×10－14/1×10－12＝1×10－2，即pH＝2；若該溶液為堿性溶液，c(H＋)液＝c(H＋)水＝1×10－12mol/L，pH＝12，故正確(zhèngquè)答案為AD。[答案]AD第十五頁，共44頁?！纠?】pH＝13的強堿溶液與pH＝2的強酸溶液混合(hùnhé)，所得混合(hùnhé)溶液的pH＝11，則強堿與強酸的體積比是 ()A．11∶1 B．9∶1C．1∶11 D．1∶9第十六頁，共44頁。[解析]本題酸、堿反應(yīng)后pH＝11，說明堿過量，必須(bìxū)按c(OH－)進行計算。如果忽略了這一點而用c(H＋)計算，那就會出現(xiàn)錯誤。強酸與強堿混合后，余下的溶液顯堿性，且c(OH－)＝10－3mol/L，因此，若設(shè)強堿、強酸的體積分別為x、y，則由題意得： ＝10－3，x∶y＝1∶9。故正確答案為D。[答案]D∶∶第十七頁，共44頁。室溫下等體積混合0.1mol·L－1的鹽酸(yánsuān)和0.06mol·L－1的Ba(OH)2溶液后，溶液的pH等于 ()A．2.0 B．12.3第十八頁，共44頁。[解析]該題是酸堿混合(hùnhé)的計算。首先要判斷哪種物質(zhì)過量，鹽酸溶液的c(H＋)＝0.1mol·L－1，Ba(OH)2溶液的c(OH－)＝0.06mol·L－1×2＝0.12mol·L－1，故堿過量，又因等體積混合(hùnhé)，可求出混合(hùnhé)溶液中的c(OH－)。c(OH－)＝＝0.01mol·L－1故pH＝－lgc(H＋)＝14＋lg0.01＝12。[答案]D第十九頁，共44頁。有pH＝12的KOH溶液10mL，要使它的pH降為11：(1)如果(rúguǒ)加入蒸餾水，應(yīng)加________mL。(2)若加入pH＝10的NaOH溶液應(yīng)加________mL。(3)若加入0.001mol·L－1H2SO4應(yīng)加________mL。[答案](1)90(2)100(3)30第二十頁，共44頁。在25℃時，有pH＝a的鹽酸(yánsuān)和pH＝b的NaOH溶液，取VaL鹽酸(yánsuān)溶液與NaOH溶液中和，需VbLNaOH溶液，問：(1)若a＋b＝14，則Va/Vb＝________(填數(shù)字)。(2)若a＋b＝13，則Va/Vb＝________(填數(shù)字)。(3)若a＋b＞14，則Va/Vb＝________(填表達式)，且Va________Vb(填＞、＜或＝)。(4)若a＋b＝15，則Va/Vb＝________(填數(shù)字)。第二十一頁，共44頁。A．pH＝3的醋酸溶液(róngyè)稀釋100倍，pH＝5c(OH－)＝________，c(H＋)＝________，第三十四頁，共44頁。(2)否，若a＝5，則b＝10，c(OH－)b＝10－4mol/L，發(fā)生酸堿中和時，應(yīng)有Va·c(H＋)a＝Vb·c(OH－)b。將復(fù)合電極放入盛有待測溶液的燒杯中，輕輕搖勻，待讀數(shù)。若該溶液為堿性溶液，c(H＋)液＝c(H＋)水＝1×10－12mol/L，pH＝12，故正確(zhèngquè)答案為AD。A．a(chǎn)＝b＝100mL B．a(chǎn)＝b＝1000mLA．11∶1 B．9∶1計算步驟應(yīng)是pH＝10的NaOH溶液，c(H＋)＝10－10mol·L－1，則c(OH－)＝10－4mol·L－1，稀釋10倍后，c(OH－)＝10－5mol·L－1，則c(H＋)＝mol·L－1＝10－9mol·L－1，即稀釋10倍后pH＝9。在25℃時，有pH＝a的鹽酸(yánsuān)和pH＝b的NaOH溶液，取VaL鹽酸(yánsuān)溶液與NaOH溶液中和，需VbLNaOH溶液，問：同樣堿溶液中起決定作用的是OH－，而c(H＋)的大小受c(OH－)大小的制約，因此在堿溶液稀釋或混合的計算中，必須根據(jù)(gēnjù)c(OH－)的變化來計算。[解析]題目(tímù)給出了酸和堿溶液pH所滿足的一系列關(guān)系式，求完全中和所需兩種溶液的體積關(guān)系。四個問題求解過程相似，依題意有：pH＝a的鹽酸c(HCl)＝c(H＋)＝10－amol·L－1pH＝b的NaOH溶液c(H＋)＝10－bc(NaOH)＝＝＝10b－14mol·L－1第二十二頁，共44頁。完全(wánquán)中和應(yīng)滿足c(HCl)·Va＝c(NaOH)·Vb(1)若a＋b＝14，則＝1014－14＝100＝1(2)若a＋b＝13，則＝＝1013－14＝10－1＝第二十三頁，共44頁。(3)若a＋b＞14，則＝10a＋b－14＞1，Va＞Vb(4)若a＋b＝15，則＝1015－14＝10[答案(dáàn)](1)1(2)110(3)10a＋b－14＞1，＞(4)10第二十四頁，共44頁。25℃時，若體積為Va、pH＝a的某一元強酸(qiánɡsuān)與體積為Vb、pH＝b的一元強堿混合，恰好中和，且已知Va＜Vb和a＝0.5b，請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)a值可否等于3(填“可”或“否”)________，其理由是______________________________________。(2)a值可否等于5(填“可”或“否”)________，其理由是____________________________________。(3)a的取值范圍是________。第二十五頁，共44頁。[解析](1)若a＝3，由a＝0.5b，可知(kězhī)b＝6，由題設(shè)pH＝b是一強堿，與題設(shè)矛盾。(2)若a＝5，則b＝10c(OH－)b＝10－4mol·L－1，發(fā)生酸堿中和時，應(yīng)有Va·c(H＋)a＝Vb·c(OH－)b。與題設(shè)Va＜Vb不符。第二十六頁，共44頁。(3)由題設(shè)＜1，可得＝10a＋b－14＜1即a＋b－14＜0又a＝0.5b解得a＜第二十七頁，共44頁。又pHb＝b＝2a＞7(強堿溶液)解得a＞因此(yīncǐ)a的取值范圍是：第二十八頁，共44頁。[答案(dáàn)](1)否，若a＝3，由a＝0.5b，可知b＝6。由題設(shè)pH＝b是一強堿，與題設(shè)矛盾。(2)否，若a＝5，則b＝10，c(OH－)b＝10－4mol/L，發(fā)生酸堿中和時，應(yīng)有Va·c(H＋)a＝Vb·c(OH－)b。即 。與題設(shè)Va＜Vb不符。(3)＜a＜第二十九頁，共44頁。一、稀釋后溶液(róngyè)pH的變化規(guī)律1．酸堿溶液(róngyè)無限稀釋，pH只能無限接近于7，不可能大于或小于7。2．對于pH＝a的強酸和弱酸溶液(róngyè)，每稀釋10n倍，強酸的pH就增大n個單位，即pH＝a＋n(a＋n＜7)，弱酸的pH范圍是：a＜pH＜a＋n，可用圖示表示：第三十頁，共44頁。3．對于pH＝b的強堿(qiánɡjiǎn)和弱堿溶液，每稀釋10n倍，強堿(qiánɡjiǎn)的pH減小n個單位，即pH＝b－n(b－n＞7)，弱堿的pH的范圍是：b－n＜pH＜b，可用圖示表示：4．對于物質(zhì)的量濃度相同的強酸和弱酸稀釋相同倍數(shù)，強酸pH變化程度比弱酸大(強堿(qiánɡjiǎn)和弱堿類似)。第三十一頁，共44頁。二、酸、堿溶液稀釋(xīshì)后pH的計算1．強酸溶液每稀釋(xīshì)10n倍，c(H＋)減小為原來的1/10n，pH?。絧H原＋n。2．強堿溶液每稀釋(xīshì)10n倍，c(OH－)減小為原來的1/10n，pH稀＝pH原－n。3．強酸或強堿溶液無限稀釋(xīshì)時，由于水的電離不能忽略，故pH只能接近于7(或約等于7)。如pH＝6的鹽酸稀釋(xīshì)100倍后溶液的pH≈7(不可能大于7)，pH＝8的NaOH溶液稀釋(xīshì)100倍后溶液pH≈7(不可能小于7)。第三十二頁，共44頁。4．弱酸溶液每稀釋10n倍，c(H＋)減小的程度比強酸(qiánɡsuān)小，則pH?。紁H原＋n。5．弱堿溶液每稀釋10n倍，c(OH－)減小的程度比強堿小，則pH稀＞pH原－n。第三十三頁，共44頁?！癜咐觥纠?】(·濰坊模擬)常溫下，關(guān)于溶液(róngyè)的稀釋下列說法正確的是 ()A．pH＝3的醋酸溶液(róngyè)稀釋100倍，pH＝5B．pH＝4的H2SO4溶液(róngyè)加水稀釋100倍，溶液(róngyè)中由水電離產(chǎn)生的c(H＋)＝1×10－6mol·L－1C．將1L0.1mol·L－1的Ba(OH)2溶液(róngyè)稀釋為2L，pH＝13D．pH＝8的NaOH溶液(róngyè)稀釋100倍，其pH＝6第三十四頁，共44頁。[解析(jiěxī)]A項，pH＝3的醋酸溶液在稀釋過程中電離平衡正向移動，稀釋100倍時，3＜pH＜5；B項，pH＝4的H2SO4稀釋100倍時，溶液中的c(H＋)＝10－6mol/L，溶液中的c(OH－)＝10－14/10－6mol·L－1＝10－8mol·L－1，水電離的c(OH－)＝10－8mol·L－1，而水電離的c(H＋)＝水電離的c(OH－)＝10－8mol·L－1；C項，0.1mol·L－1Ba(OH)2溶液稀釋到2L時，c(OH－)＝mol·L－1＝0.1mol·L－1，c(H＋)＝10－13mol·L－1，pH＝13；D項，NaOH是堿溶液無論怎么稀釋，pH在常溫下不可能成為6，只能無限接近于7。[答案]C第三十五頁，共44頁。室溫下，將pH＝4的H2SO4溶液加水稀釋100倍后，c(H＋)c( )等于多少(duōshǎo)？此時再將溶液稀釋100倍后，c(H＋)c( )等于多少(duōshǎo)？第三十六頁，共44頁。第三十七頁，共44頁。在25℃的條件下，將體積都為10mL、pH都等于3的醋酸和鹽酸(yánsuān)加水稀釋至amL和bmL，測得稀釋后溶液的pH均為5。則稀釋后溶液的體積 ()A．a(chǎn)＝b＝100mL B．a(chǎn)＝b＝1000mLC．a(chǎn)＞b D．a(chǎn)＜b第三十八頁，共44頁。[解析]pH＝3的鹽酸稀釋(xīshì)后溶液體積為1000mL時pH＝5pH＝3的醋酸稀釋(xīshì)后溶液體積為1000mL時pH＜5，若要pH＝5應(yīng)再加水稀釋(xīshì)，故a＜