高中化学 第3章 物质在水溶液中的行为 3.1 水溶液（第2课时）溶液pH的计算学案 鲁科版选修4-鲁科版高二选修4化学学案VIP专享VIP免费

溶液pH的计算学习目标：1.了解pH的含义。2.了解溶液稀释时pH的变化规律，会计算各类混合溶液的pH。学习重难点：各类混合溶液的pH的计算方法。自主学习【知识回顾】根据pH＝－lg[H＋]计算溶液pH的关键是先判断溶液的酸碱性，然后再确定溶液的[H＋]。(1)若为强酸溶液：可由强酸的浓度直接求[H＋]，再计算其pH。如：①常温下，1.0×10－4mol·L－1盐酸溶液的pH为4；②常温下，5.0×10－3mol·L－1硫酸溶液的pH为2。(2)若为强碱溶液：先确定溶液中的[OH－]，由Kw求出[H＋]，再计算其pH。如：①常温下，将0.4gNaOH固体溶于水得到1L溶液，该溶液的pH为12；②常温下，bmol·L－1强碱B(OH)n溶液的pH为14＋lg(nb)。【学习探究】探究点一酸、碱溶液混合后pH计算方法1．室温下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[H＋]为1.0×10－3_mol·L－1，pH为3；若等体积混合后，溶液的pH为2.3。2．室温下将200mL5×10－3mol·L－1NaOH溶液与100mL2×10－2mol·L－1NaOH溶液混合后，溶液的[OH－]为1.0×10－2_mol·L－1，[H＋]为1.0×10－12_mol·L－1，pH为12。3．室温下pH＝12的NaOH溶液与pH＝2的硫酸，若等体积混合后，溶液的pH为7；若按9∶11的体积比混合后，溶液的pH为3；若按11∶9的体积比混合后，溶液的pH为11。[归纳总结]溶液pH的计算方法1．强酸、强碱溶液的pH计算方法先求出强酸、强碱溶液中的[H＋]，强酸直接由酸的浓度求出，强碱先由碱的浓度求出[OH－]，再根据水的离子积换算出[H＋]，然后用公式pH＝－lg[H＋]求出pH。2．酸、碱溶液混合后pH计算方法(1)强酸与强酸混合[H＋]混＝，然后再求pH。(2)强碱与强碱混合先计算：[OH－]混＝再求[H＋]混＝，最后求pH。(3)强酸与强碱混合①恰好完全反应，溶液呈中性，pH＝7。②酸过量：先求[H＋]余＝，再求pH。③碱过量：先求[OH－]余＝，再求[H＋]＝，然后求pH。[活学活用]1．常温下，将0.1mol·L－1HCl溶液和0.06mol·L－1的Ba(OH)2溶液等体积混合后，则该溶液的pH是()A．1.7B．12.3C．12D．1【答案】C【解析】这是强酸和强碱的混合，要先判断混合液的酸碱性。酸中[H＋]＝0.1mol·l－1碱中[OH－]＝0.12mol·l－1等体积混合碱过量[OH－]＝＝0.01mol·l－1[H＋]＝＝1×10－12mol·l－1pH＝－lg[H＋]＝12。2．常温下，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【答案】D【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－(14－11)，解之可得V碱∶V酸＝1∶9。探究点二酸、碱溶液稀释后的pH变化规律1．计算下列酸溶液稀释后的pH(1)pH＝2的盐酸，若加水稀释10倍，其pH为3；若加水稀释10n倍，其pH为2＋n(其中2＋n<7)。(2)若将pH＝5的盐酸加水稀释103倍，其pH接近于7。(3)pH＝2的醋酸(一元弱酸)溶液，加水稀释10倍，其pH大小范围应是27)。(2)pH＝11的氨水，若加水稀释10n倍，其pH大小范围应是(11－n)7)；由于稀释过程中，弱碱还会继续电离，故弱碱的pH范围是b－n7)；碱溶液无限稀释，pH只能无限接近于7，不能小于7。如图Ⅱ所示。[活学活用]3．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＝5B．pH＝4的H2SO4溶液加水稀释100倍，溶液中由水电离产生的[H＋]＝1×10－6mol·L－1C．将1L0.1mol·L－1的Ba(OH)2溶液稀释为2L，pH＝13D．pH＝8的NaOH溶液稀释100倍，其pH＝6【答案】C【解析】A项，pH＝3的醋酸溶液在稀释过程中电离平衡正向移动，稀释100倍时，3