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Page 1: 第二节 水的电离和溶液的酸碱性

第二节 水的电离和溶液的酸碱性第二节 水的电离和溶液的酸碱性

溶液溶液 pHpH 值的计算值的计算

Page 2: 第二节 水的电离和溶液的酸碱性

溶液溶液 pHpH 值的计算值的计算

一、单一溶液pH值的计算

二、混合溶液pH值的计算

三、溶液稀释后pH的计算

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(1)(1)强酸强酸如如 HHnnAA ,设浓度为,设浓度为 c c mol/Lmol/L ,则,则 cc(H(H ++ )) ==

,, pHpH=-=- lg lg cc(H(H ++ ))==(2)(2)弱酸弱酸如一元弱酸如一元弱酸 HAHA,设浓度为,设浓度为 cc mol/L mol/L,则,则cc(H(H ++ )<)<cc mol/L mol/L,, pH>pH>-- lglgcc

1.酸溶液的 pH 计算

c(酸)――→电离

c(H+)―→ pH

nc nc mol/Lmol/L -- lg(lg(ncnc))

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cc(OH(OH -- ))== ,, cc(H(H ++ )) = = ,, ppHH=-=- lglgcc(H(H ++ ))==

2.碱溶液的 pH 计算

c(碱)――→电离

c(OH-)――→KW c(H+)―→ pH

(1)强碱

如 B(OH)n,设浓度为 c mol/L,则

ncnc mol/L mol/L10-14

nc

1414++ lg(lg(ncnc))

(2)弱碱

如一元弱碱 BOH,设浓度为 c mol/L,则 c(OH-)<c mol/L,

c(H+)>10-14

c mol/L,pH<14+lgc

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例例 11 、、甲溶液的甲溶液的 pHpH == 33 ,乙溶液的,乙溶液的 pHpH == 11 ,则,则甲溶液中甲溶液中 c(Hc(H++)) 与乙溶液中与乙溶液中 c(Hc(H++)) 之比为( ) 之比为( ) AA 、、 100 B100 B 、、 1/100 C1/100 C 、、 3 D3 D 、、 1/31/3

BB

例例 22 、、某温度下,纯水中某温度下,纯水中 c(Hc(H++)) = =2×102×10-7-7mol/Lmol/L 。。则此时纯水中的则此时纯水中的 cc (( OHOH-- )) =_____________mol/L=_____________mol/L ;;滴入盐酸使滴入盐酸使 c(Hc(H++)=1×10)=1×10-3-3mol/Lmol/L ,,则则 c(OHc(OH--)=_______________________mol/L)=_______________________mol/L ;;滴入滴入 NaOHNaOH 溶液使得溶液使得 c(OHc(OH--)= 4×10)= 4×10-6-6mol/Lmol/L ,则,则 pH=___pH=_________________________ 。。

2×102×10-7-7mol/Lmol/L

4×104×10-11-11mol/Lmol/L

1×101×10-8-8mol/Lmol/L

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1.两强酸混合

强酸Ⅰ :c酸Ⅰ ――→

电离cH+Ⅰ

强酸Ⅱ :c酸Ⅱ――→电离

cH+Ⅱ―→ c(H+)混合―→pH

2.两强碱混合

强碱Ⅰ :c碱Ⅰ ――→

电离cOH-Ⅰ

强碱Ⅱ :c碱Ⅱ――→电离

cOH-Ⅱ→ c(OH- )混 合――→KW c(H+ ) 混

合―→ pH

混合溶液混合溶液 pHpH 值的计算值的计算

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例 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 值等于多少?

pH=-lg[HpH=-lg[H++]]=-lg[=-lg[ (( 1×101×10—1—1+1000×10+1000×10—4—4 )) // (( 1+10001+1000 )) ]]

≈≈-lg[2×10-lg[2×10—4 —4 ]]≈≈4-lg24-lg2

≈≈3.73.7

关键:关键:11 、抓住氢离子进行计算!、抓住氢离子进行计算!22 、当相加、减的两个量相差、当相加、减的两个量相差 100100 倍以上时,小的可忽略倍以上时,小的可忽略

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例 4 :将 pH=8 的氢氧化钠溶液与 pH=10 的氢氧化钠溶液等体积混合后,溶液中的氢离子浓度最接近于 ( )

A 、 mol·L-1 B 、 mol·L-1

C 、 (10-8 + 10-10)mol·L-1 D 、 2×10-10 mol·L-1

2

1010 108 2

1010 46

关键:抓住关键:抓住 OHOH- - 进行计算!再转化为进行计算!再转化为 HH++

D

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3.强酸强碱混合

(1)(1) 强酸与强碱正好完全反应,溶液呈强酸与强碱正好完全反应,溶液呈 ,, cc(H(H

++ ))== cc(OH(OH -- )) 1010 -- 77 mol·L mol·L -- 11,, pHpH== 。。

中性中性

== 77

(2)酸过量

c(H+)混合=cH+·VH+-cOH-·VOH-

VH++VOH- ―→ pH

(3)碱过量

c(OH-)混合= cOH-·VOH--cH+·VH+

VOH-+VH+ ――→

KW c(H+)

混合―→ pH

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例 6 :在 25℃时, 100ml 0.4mol/L 的盐酸与等体积 0.6mol/L 的 NaOH 溶液混合后 , 溶液的 pH 值等于多少?

例 5 :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 值等于多少?

PH=1

PH=13

例 7 、把 pH=13 的 NaOH 溶液与 pH=2 的硫酸溶液混合后,所得溶液的 pH=11 ,则 NaOH 溶液和硫酸溶液的体积之比为 _____ 。1:9

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3.溶液稀释后 pH的计算

( 1 )酸的稀释:例 7 :在 25℃时, pH=5 的盐酸稀释到原来的 10 倍,pH 值等于多少?如果稀释到 1000 倍后, pH 值又等于多少呢?

如果将盐酸换成醋酸又会怎样?

结论:结论:pH=mpH=m 的强酸(或强碱)稀释的强酸(或强碱)稀释 1010nn 倍,倍, pH=m+n;pH=m+n;pH=mpH=m 的弱酸(或弱碱)稀释的弱酸(或弱碱)稀释 1010nn 倍,倍, pH<m+n.pH<m+n.若无限稀释,若无限稀释, pHpH 则无限接近则无限接近 77 ,不可能大于,不可能大于 7.7.

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练习3:若要将练习3:若要将 pH=10pH=10 的氨水变成的氨水变成 pH=9,pH=9, 则要加水则要加水稀释稀释 1010 倍。(填倍。(填 >> 、、 << 或或 == ))

练习练习 44 、、 pH=2pH=2 的的 AA 、、 BB 两种酸溶液各两种酸溶液各 1mL1mL ,分别,分别加水稀释到加水稀释到 1000mL1000mL ,其,其 pHpH 值与溶液体积值与溶液体积 VV 的关系的关系如图所示。下列说法正确的是:如图所示。下列说法正确的是:A.A. AA 、、 BB 两酸溶液的物质的量浓度一定相等两酸溶液的物质的量浓度一定相等B.B. 稀释后,稀释后, AA 溶液的酸性比溶液的酸性比 BB 溶液强溶液强C.C. a=5a=5 时,时, AA 是强酸,是强酸, BB 是弱酸是弱酸D.D. 若若 AA 、、 BB 都是弱酸,则都是弱酸,则 55 >> aa >> 22

a7

21

pH

V/mL1000

AB

C 、 D

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