1、第2课时溶液pH的简单计算1.掌握有关pH的简单计算，能进行单一酸、碱溶液或酸碱混合溶液pH的计算。2了解稀释等条件变化时对pH的影响。知识点一pH的简单计算思考并填空。1单一溶液pH的计算pH计算公式：pHlg_c(H)，计算的关键：计算溶液中的c(H)。(1)强酸计算思路：c(酸)c(H)pH。举例：HnA为强酸，其物质的量浓度为c molL1，则有c(H)nc molL1，pHlg c(H)lg (nc)。(2)强碱计算思路：c(碱)c(OH)c(H)pH。举例：B(OH)n为强碱，其物质的量浓度为c molL1，则有c(OH)nc molL1，c(H)1014/(nc) molL1(常
2、温下)，pHlg c(H)14lg_(nc)。2混合溶液pH的计算(1)两强酸混合：先求出混合液的H浓度，c(H)混，根据pHlg c(H)混求出溶液的pH。(2)两强碱混合：先求出混合液的OH浓度，c(OH)混，通过Kw求出c(H)混，根据pHlg c(H)混求出溶液的pH。(3)强酸与强碱混合：首先判断是否过量，恰好中和时，pH7；若非完全中和，则依据酸碱反应的相对量，求出混合溶液中过量的c(H)或c(OH)：c(H)混或c(OH)混，若是酸过量，则根据pHlg c(H)混求出溶液的pH；若是碱过量，通过Kw求出c(H)混，根据pHlg c(H)混求出溶液的pH。1判断正误(1)常温下，0
3、.05 molL1的Ba(OH)2溶液的pH13。()(2)常温下，0.1 molL1的盐酸和0.1 molL1的氢氧化钠溶液等体积混合后pH6。()答案：(1)(2)2常温下，0.005 mol/L的稀硫酸的pH_。解析：c(H)0.005 mol/L20.01 mol/L，pHlg 0.012。答案：2溶液pH计算的基本流程已知lg 50.7。(1)pH3的盐酸稀释到原来的10倍，pH_；再稀释100倍，pH_。(2)pH11的氢氧化钠溶液稀释到原来的10倍，pH_；再稀释10倍，pH_；再稀释100倍，pH_。(3)pH1的盐酸和pH3的硫酸溶液等体积混合，pH_。(4)pH9和pH11
4、的两种氢氧化钠溶液等体积混合，pH_。(5)pH3的盐酸和pH11的氢氧化钠溶液等体积混合，pH_。(6)pH3的盐酸和pH12的氢氧化钠溶液体积比为_时，混合后pH9。解析(1)稀释10倍，c(H)104 mol/L，pHlg c(H)4；再稀释100倍，c(H)106 mol/L，pH6。(2)稀释10倍，c(OH)104 mol/L，c(H)1010 mol/L，pHlg c(H)10；再稀释10倍，c(OH)105 mol/L，c(H)109 mol/L，pHlg c(H)9；再稀释100倍，c(OH)107 mol/L，由于为碱性溶液，故pH只能接近7。(3)混合后，溶液中c(H)5
5、102 mol/L，pH2lg 51.3。(4)混合后，溶液中c(OH)5104 mol/L，c(H)1010 mol/L，pHlg c(H)10lg 510.7。(5)混合前，n(H)n(OH)，所以混合后溶液显中性，pH7。(6)混合后，溶液中c(OH)105 mol/L，解得， 。答案(1)46(2)109接近7(3)1.3(4)10.7(5)7(6)999101室温下：pH1的盐酸与pH12的NaOH溶液混合后溶液呈中性，则二者的体积比为_。解析：pH1的盐酸中c(H)0.1 mol/L；pH12的NaOH溶液中c(OH)0.01 mol/L，0.1 mol/LV10.01 mol/L
6、V2，V1V2110。答案：110室温下，pHa的强酸和pHb的强碱等体积混合后，溶液酸碱性可通过与1的相对大小的比较进行判断。酸中c(H)10amolL1，碱中c(OH)10b14molL1，则1014(ab)。(1)若ab14，则c(H)c(OH)，溶液pH7，呈中性； (2)若ab14，则c(H)7，呈碱性；(3)若abc(OH)，溶液pH7，呈酸性。pH的简单计算1室温下，将0.1 mol/L的盐酸和0.06 mol/L的Ba(OH)2溶液以等体积混合后，该混合溶液的pH是 ()A1.7B12.3C12 D2解析：选C。酸碱反应时碱过量，则c(OH)0.01 mol/L，c(H)101
7、2 mol/L，pHlg c(H)12。2把pH3的H2SO4溶液和pH10的NaOH溶液混合，两者恰好中和，则酸和碱的体积比例是()A101 B110C1100 D12解析：选B。设pH3的H2SO4溶液的体积为x，pH10的NaOH溶液的体积为y，当两溶液恰好中和时，n(H)n(OH)，即c(H)xc(OH)y，103x104y，则x/y104/1031/10。知识点二酸、碱溶液稀释时pH的变化思考并填空。1强酸溶液：pHa，加水稀释10n倍，则pHan。强碱溶液：pHb，加水稀释10n倍，则pHbn。2弱酸溶液：pHa，加水稀释10n倍，则apHan。弱碱溶液：pHb，加水稀释10n倍，
8、则bnpHb。3酸碱溶液无限稀释，pH只能接近于7，酸溶液的pH不可能大于7，碱溶液的pH不可能小于7。1判断正误(1)将pH5的盐酸加水稀释1 000倍后pH8。()(2)1 L pH11的氨水加水稀释，若稀释后pH9，则溶液的体积是100 L。()答案：(1)(2)225 时，将pH3的CH3COOH溶液加水稀释1 000倍后，溶液的()ApH6BpH6 DpH7答案：B等pH的酸、碱溶液的稀释图像1酸溶液的稀释2碱溶液的稀释pH2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 ()AA、B两酸溶液的物质的量浓度一定相等B
9、稀释后，A酸溶液的酸性比B酸溶液强Ca5时，A是强酸，B是弱酸D一定有关系：5a2解析由图像可以看出稀释过程中两种酸的pH增大程度不同，说明两种酸的强弱不同，故pH2的两种酸的浓度一定不同，A项错误。由图像知，稀释后A溶液的pH大于B溶液的pH，则A中c(H)小于B中c(H)，A酸溶液的酸性比B酸溶液的弱，B项错误。a5时，表明pH2的A酸溶液稀释1 000倍后pH增加3，故A一定是强酸；pH2的B酸溶液稀释1 000倍后pHHBB等体积的HA和HB与等浓度的NaOH反应，HA消耗的NaOH多C等体积的HA和HB与足量的Zn反应，HA生成的氢气多D两种酸的物质的量浓度相同解析：选A。由图中曲线
10、可以看出，HA的酸性强于HB，故电离常数HAHB，故A正确；酸性越弱，电离程度越小，故pH2时，HB的浓度大于HA，故D错误；等体积时，HB的物质的量大于HA，故B、C错误。2如图所示，能表示人体大量喝水时，胃液的pH变化的图像是()解析：选A。胃液中含有HCl，有一定酸性。大量喝水相当于对盐酸稀释，其酸性减弱，pH增大。但溶液再稀也保持酸性，则pH一定小于7。A图像符合题意。 重难易错提炼1.溶液pH计算“一个凡是”和“一个必须”(1)凡是单一酸溶液、酸酸混合溶液、酸碱混合酸过量时，均直接求c(H)，再求pH。(2)单一碱溶液、碱碱混合溶液、酸碱混合碱过量时，必须先求c(OH)，再求c(H)
11、，最后求pH。2.溶液的稀释规律“两情况”(1)酸稀释，pH增大，强酸(或弱酸)每稀释10n倍，其pH增大(或增大不到)n个单位。(2)碱稀释，pH减小，强碱(或弱碱)每稀释10n倍，其pH减小(或减小不到)n个单位。课后达标检测学生用书单独成册基础巩固1常温下，将pH8的NaOH溶液与pH10的NaOH溶液等体积混合后，溶液中c(H)最接近()A(1081010) molL1B(104106) molL1C2108 molL1D21010 molL1解析：选D。两溶液都是碱液，混合后总的c(OH)接近0.5104 molL1，故c(H)最接近21010 molL1，故选D。2已知100 时，
12、0.01 molL1 NaHSO4溶液中水电离的c(H)1010 molL1，该温度下将pH8的Ba(OH)2溶液V1 L与pH5的NaHSO4溶液V2 L混合，所得溶液pH7，则V1V2为()A29B19C11 D12解析：选A。根据100 时，0.01 molL1 NaHSO4溶液中水电离的c(H)1010 molL1，确定水的离子积为1.01012，该温度下将pH8的Ba(OH)2溶液V1 L与pH5的NaHSO4溶液V2 L混合，所得溶液pH7，溶液呈碱性，所以c(OH)105 molL1(104V1105V2)/(V1V2)，则V1V229。3某温度下水的离子积Kw1013，在此温度
13、下，将pHa的NaOH溶液Va L与pHb的H2SO4溶液Vb L混合，下列说法正确的是()A若所得混合液为中性，且a12，b2，则VaVb11B若所得混合液pH7，且ab12，则VaVb1001C若所得混合液的pH10，且a12，b2，则VaVb19D若所得混合液的pH10，且a12，b2，则VaVb10199解析：选C。A项，c(OH)101 molL1，c(H)102 molL1。若VaVb11，此时溶液呈碱性，错误。B项，106，错误。C、D项，103，19，C正确，D错误。4. 常温下，将10 mL pH1的CH3COOH加水稀释至100 mL后，溶液的pH为()ApH2 B2pH7
14、C1pH2 D无法判断解析：选C。10 mL稀释至100 mL，稀释了10倍，pH1的弱酸稀释后1pH10c1。6常温下，pH2的CH3COOH溶液；pH2的H2SO4溶液；pH12的氨水；pH12的NaOH溶液。相同条件下，有关上述溶液的比较中，正确的是()A水电离的c(H)：B将、溶液混合后，pH7，消耗溶液的体积：解析：选A。A项，由于c(H)c(OH)，所以对水的抑制程度相同，c(H)水相同；B项，由于c(H)c(OH)，若pH7，体积；C项，由于CH3COOH继续电离，所以放出H2最多；D项，pH应为。7pH11的X、Y两种碱溶液各5 mL，分别稀释至500 mL，其pH与溶液体积(
15、V)的关系如图所示，下列说法正确的是()A稀释后X溶液中水的电离程度比Y溶液中水的电离程度小B若X为强碱，则a9C若X、Y都是弱碱，则a的值不一定大于9D完全中和等体积的X、Y两溶液时，消耗同浓度稀硫酸的体积 V(X)V(Y)解析：选B。由图可知稀释100倍后X的pH变化大，则X的碱性比Y强，若X、Y都是弱碱，则a大于9，C项错误；稀释后Y的c(OH)大，对水的电离抑制程度大，X溶液中水的电离程度大，A项错误；若X为强碱，稀释100倍，pH减小2变为9，B项正确；完全中和等体积的X、Y两溶液，Y消耗稀H2SO4的体积大，因为Y的物质的量浓度大，D项错误。8pH2的两种一元酸x和y，体积均为10
16、0 mL，稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示。分别滴加NaOH溶液(c0.1 mol/L)至pH7，消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy，则()Ay为弱酸，VxVy Bx为弱酸，VxVyCx为强酸，VxVy Dy为强酸，VxVy解析：选C。本题考查弱电解质的电离平衡，通过两种酸稀释前后的pH变化，理解强弱电解质的本质区别和外界因素对弱电解质电离平衡的影响等。由图像可知x稀释10倍，pH变化1个单位(从pH2变化为pH3)，故x为强酸，而y稀释10倍，pH变化小于1个单位，故y为弱酸，排除选项B、D；pH都为2的x、y，前者物质的量浓度为0.01 mol/L，而后者物质的量浓度大于0.01 m
17、ol/L，故中和至溶液为中性时，后者消耗碱的体积大，故选项C正确。9温度t 时，某NaOH稀溶液中c(H)10a mol/L，c(OH)10b mol/L，已知ab12，请回答下列问题：(1)该温度下水的离子积常数Kw_。(2)该NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度为_，该NaOH溶液中由水电离出的c(OH)为_。(3)给该NaOH溶液加热，pH_(填“变大”“变小”或“不变”)。(4)该温度下若a8，要中和500 mL该NaOH溶液，需pH2 的盐酸的体积为_。解析：(1)Kwc(H)c(OH)10a10b10(ab)1012。(2)c(NaOH)c(OH)10b mol/L，该溶液中c(H
18、)10a mol/L，NaOH溶液中H全是水电离的，c水(OH)c(H)10a mol/L。(3)温度升高时，Kw变大，而c(H)，所以c(H)变大，pH变小。(4)a8时，NaOH溶液中c(H)108 mol/L，c(OH) mol/L104 mol/L，设需pH2即c(H)102 mol/L的盐酸体积为V，则104 mol/L0.5 L102 mol/LV，得V5103 L5 mL。答案：(1)1012(2)10b mol/L10a mol/L(3)变小(4)5 mL10某温度(t )时，水的离子积Kw11012，则该温度(填“”“”或“”)_25 ，其理由是_。(1)将此温度下pH11的
19、NaOH溶液与pH1的HCl溶液等体积混合，混合后溶液的pH_。(2)将此温度下pH11的NaOH溶液a L与pH1的H2SO4溶液b L混合：若所得混合液呈中性，则ab_；若所得混合液的pH2，则ab_。解析：温度越高，水的电离程度越大，Kw越大，25 时Kw11014。(1)此温度下pH11的NaOH溶液中c(OH)101 mol/L，pH1的HCl溶液中c(H)101 mol/L，所以两溶液等体积混合后应恰好完全反应，则混合后溶液的pH6。(2)若所得混合液呈中性，则0.1 mol/La L0.1 mol/Lb L，所以ab11；若所得混合液的pH2，则混合后c(H)0.01 mol/L
20、，则0.01 mol/L，即0.01 mol/L，得ab911。答案：水的电离过程是吸热过程，升高温度，能促进水的电离，水的离子积增大(1)6(2)11911能力提升11相同体积、相同pH的某一元强酸溶液和某一元中强酸溶液分别与足量的锌粉发生反应，下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是()解析：选C。本题考查弱电解质的电离平衡，意在考查考生分析图像的能力。pH相同的一元中强酸的物质的量浓度大于一元强酸的物质的量浓度，所以加入足量锌粉最终产生氢气的量，一元中强酸多，反应过程中，未电离的中强酸分子继续电离，使得溶液中H浓度比强酸大，反应速率中强酸大于强酸。12下列混合溶液在常温下呈
21、酸性的是()A相同浓度的CH3COOH和NaOH溶液等体积混合BpH2的HCl和pH12的NaOH溶液等体积混合CpH3的HCl和pH12的NaOH溶液等体积混合DpH2的CH3COOH和pH12的NaOH溶液等体积混合解析：选D。A项，二者混合恰好生成强碱弱酸盐，溶液呈碱性；B项，二者混合后恰好完全中和，溶液呈中性；C项，碱过量，混合后溶液呈碱性；D项，CH3COOH过量，混合后溶液呈酸性。13下列说法正确的是()A将pH5的硫酸溶液稀释500倍后溶液中c(SO)c(H)110B常温下，将pH5的醋酸溶液稀释100倍后溶液pH7C常温下，将pH9的氢氧化钠溶液稀释100倍后溶液pH7D常温下
22、，将0.01 molL1的硫酸溶液稀释100倍后溶液pH4解析：选A。pH5的硫酸溶液稀释500倍后，c(SO)1105 molL11108 molL1，由于水的电离，c(H)1107 molL1，由c(SO)c(H)(1108)(1107)110，故A正确；B项溶液pH7，故B错误；无论是酸还是碱的稀溶液，无限稀释时，溶液的pH只能接近于7，但不能等于7，故C错误；c(H)0.01 molL122104 molL1，pHlg(2104)3.7，故D错误。14下表是不同温度下水的离子积数据：温度/25t1t2水的离子积Kw11014a11012试回答以下问题：(1)若25t1t2，则a_110
23、14(填“”“”或“”)。(2)25 下，某Na2SO4溶液中c(SO)5104 molL1，取该溶液1 mL加水稀释至10 mL，则稀释后溶液中c(Na)c(OH)_。(3)在t2 下pH10的NaOH溶液中，水电离产生的OH浓度为_。解析：(1)升温，Kw变大。(2)c(SO)5104 molL1，则c(Na)2c(SO)1103 molL1，稀释10倍，则c(Na)1104 molL1。25 时Na2SO4溶液中c(OH)1107 molL1，稀释10倍后仍然为1107 molL1，则c(Na)c(OH)1031。(3)pH10的NaOH溶液c(H)1010 molL1，NaOH溶液中c
24、(H)来自水的电离，水电离出H的同时也电离出等量的OH。答案：(1)(2)1 0001(3)11010 molL115有一学生甲在实验室测某溶液的pH，实验时，他先用蒸馏水润湿pH试纸，然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。学生乙对学生甲的操作的评价为操作错误，测定结果一定有误差。学生丙对学生甲操作的评价为操作错误，但测定结果不一定有误差。(1)你支持_(填“乙”或“丙”)同学的观点，原因是_。(2)若用此法分别测定c(H)相等的盐酸和醋酸溶液的pH，误差较大的是_，原因是_。(3)只从下列试剂中选择实验所需的物品，你_(填“能”或“不能”)区分0.1 mol/L的硫酸和0.01 mol/L
25、的硫酸。若能，简述操作过程：_。紫色石蕊试液酚酞试液甲基橙试液蒸馏水BaCl2溶液pH试纸解析：(1)用pH试纸测溶液的pH时，试纸不能润湿，否则，相当于将溶液稀释，酸性溶液的pH偏大，碱性溶液的pH偏小，但中性溶液的pH无影响。(2)用湿润的pH试纸测量溶液的pH时，对强电解质溶液pH的影响更大，因弱电解质溶液在稀释过程中要继续电离，稀释后的弱电解质溶液中离子浓度比强电解质溶液中离子浓度更接近未稀释时的离子浓度。(3)0.1 mol/L的硫酸和0.01 mol/L的硫酸浓度差别较大，可直接用pH试纸鉴别。答案：(1)丙当溶液呈中性时，不会产生误差；否则将产生误差(2)盐酸在稀释过程中醋酸继续电离产生H，使得溶液中c(H)的变化比盐酸小，误差较小(3)能用玻璃棒分别蘸取两种溶液点在两张pH试纸上，与标准比色卡比较其pH，pH较大的为0.01 mol/L的硫酸