1、第2课时 溶液pH的计算和应用 新知初探自学导引 自主学习一、单一溶液的 pH 计算1酸溶液的 pH 计算c(酸)电离 c(H)pH(1)强酸 如HnA，设浓度为c molL1，则：c(H)_，pHlgc(H)lg(nc)。(2)弱酸 如一元弱酸HA，设浓度为c molL1，则c(H)c molL1，pHlgc。ncmolL12碱溶液的 pH 计算c(碱)电离 c(OH)c(H)pH(1)强碱如 B(OH)n，设浓度为 c molL1，则：c(OH)_，c(H)_。pHlgc(H)_。ncmolL114lg(nc)1014nc molL1(2)弱碱如一元弱碱 BOH，设浓度为 c molL1，
2、则c(OH)c molL1，c(H)1014cmolL1，pH14lgc。想一想等物质的量浓度的盐酸和醋酸相比哪个pH大？等物质的量浓度的NaOH溶液与氨水相比哪个pH大？提示：比较pH大小最终要比较c(H)大小，等物质的量浓度的盐酸比醋酸中c(H)大，pH小；等物质的量浓度的NaOH比氨水中c(H)小，pH大。二、酸碱中和滴定 1概念 利用_，用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。中和反应2原理利用酸和碱反应时，c(H)V 酸c(OH)V 碱即 c(H)_或 c(OH)_。cOHV碱V酸cHV酸V碱3滴定过程中的pH变化及终点判断 酸碱滴定过程中，溶液的pH发生了很大的
3、变化。若用标准的强酸溶液滴定未知浓度的强碱溶液，则反应开始时溶液的pH很大，随着强酸的滴入，溶液的pH逐渐_；当二者恰好中和时，溶液的pH_7；当酸过量一滴时，溶液立即变为_性。若用强碱滴定强酸则恰恰相反。减小酸根据滴定过程中的pH变化及酸碱指示剂在酸性或碱性溶液中的颜色变化，只要选择合适的指示剂(滴定终点尽可能与变色范围一致),即可准确判断中和反应是否恰好进行。在实验室里选用的指示剂一般为_。4中和滴定的操作过程(1)准备过程：滴定管：_水洗_注液赶气泡调液面_。甲基橙或酚酞检漏润洗初始读数锥形瓶：_装液_。(2)滴定操作：移取待测溶液，加指示剂23滴，滴定，判断终点，读数，重复实验，计算。
4、说明:操作时左手_,右手_,眼睛_。滴速：先_后_(填“快”或“慢”)，当接近终点时，应一滴一摇。水洗加指示剂握住活塞摇动锥形瓶注视锥形瓶中溶液颜色的变化快慢自主体验1某酸溶液的pH1，此酸溶液中H的物质的量浓度()A为0.1 molL1 B一定大于0.1 molL1 C若为强酸一定等于0.1 molL1，若为弱酸一定大于0.1 molL1 D若为强酸一定小于或等于0.1 molL1，若为弱酸一定大于0.1 molL1 解析：选A。pHlgc(H)，pH1，则c(H)0.1 molL1，与酸强弱无关。2酸碱恰好完全中和时()A酸与碱的物质的量一定相等 B溶液呈现中性 C酸与碱的物质的量浓度相等
5、 D酸所能提供的H与碱所能提供的OH的物质的量相等 解析：选D。酸碱中和是指酸提供的H与碱提供的OH物质的量相等。325 时，将pH3的CH3COOH溶液加水稀释1000倍后，溶液中的()ApH6 BpH6 CpH6DpH7 解 析：选 B。因 CH3COOH 溶 液 中 存 在CH3COOHCH3COOH，稀释过程中CH3COOH的电离程度变大，pH6。要点突破讲练互动 溶液pH的计算探究导引1利用定义式求算溶液的pH应注意什么？提示：无论什么情况的计算都离不开pH的定义式pHlgc(H)，但一定要记住，酸性溶液直接计算c(H)，碱性溶液先计算c(OH)，再根据KW计算c(H)，特别要注意条
6、件是否是室温。要点归纳1强酸与强酸混合(1)任意体积混合c(H)混c1HV1c2HV2V1V2，然后再求 pH。(2)等体积混合可近似计算 pHpH 小0.3。2强碱与强碱混合(1)任意体积混合先计算：c(OH)混c1OHV1c2OHV2V1V2，再求 c(H)混KWcOH混，最后求 pH。(2)等体积混合可近似计算 pHpH 大0.3。3强酸与强碱混合(1)恰好完全反应，溶液呈中性。(2)酸过量：先求 c(H)余cHV酸cOHV碱V酸V碱，再求 pH。(3)碱过量：先求 c(OH)余cOHV碱cHV酸V酸V碱，再求 c(H)KWcOH，然后求 pH。4酸与碱等体积混合当酸与碱pH之和为14(
7、即pH酸pH碱14)时,(1)若为强酸与强碱，则pH7；(2)若为强酸与弱碱，则pH7；(3)若为弱酸与强碱，则pH7。特别提醒求酸、碱混合后溶液 pH 时，若题目不给出混合后溶液的密度，则近似认为混合后溶液体积为混合前两溶液体积之和；若题目给定混合后溶液的密度，则应根据 mV计算混合后溶液的体积。即时应用125 时，pH5的盐酸和pH9的氢氧化钠溶液以体积比119混合，混合液的pH为()A7.2 B8C6 D无法计算解析：选 C。pH5 的盐酸中 c(H)与 pH9的 NaOH 溶液中 c(OH)均为 1105molL1，二者以体积比 119 混合反应后，盐酸过量，因此反应后溶液中 c(H)
8、11105molL19105molL1201106molL1，所以溶液 pH6。探究导引2 如何选择指示剂？酸碱中和滴定误差分析提示：酸碱指示剂的选择：滴定种类 选用的指示剂 达滴定终点时颜色变化 指示剂用量 滴定终点判断标准 强酸滴定强碱 甲基橙 黄色橙色 23滴 当指示剂刚好变色，并在半分钟内不恢复原来的颜色，即认为已达滴定终点 酚酞 红色无色 强碱滴定强酸 甲基橙 红色橙色 酚酞 无色粉红色 强酸滴定弱碱 甲基橙 黄色橙色 强碱滴定弱酸 酚酞 无色粉红色 要点归纳1误差分析依据(一元酸、碱的中和滴定)中和滴定实验中，产生误差的途径主要有操作不当，读数不准等，分析误差要根据计算式分析，c
9、待测c标准V标准V待测，当用标准酸溶液滴定待测碱溶液时，c 标准、V 待测均为定值，c 待测的大小取决于 V 标准的大小。2常见的误差分析(以用标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)步骤 操作 c(NaOH)洗涤 未用标准溶液润洗滴定管 偏高 锥形瓶用待测溶液润洗 偏高 未用待测溶液润洗取用待测液的滴定管 偏低 锥形瓶洗净后瓶内还残留有少量蒸馏水 无影响 读数 滴定前仰视读数或滴定后俯视读数 偏低 滴定前俯视读数或滴定后仰视读数 偏高 步骤 操作 c(NaOH)操作不当 滴定完毕后立即读数，半分钟后颜色又褪去 偏低 滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失 偏高 滴定过程中振荡时有液滴溅出 偏低
10、 滴定过程中，锥形瓶内加少量蒸馏水 无影响 所配标准盐酸的物质的量浓度偏大 偏低 特别提醒(1)分析酸碱中和滴定实验误差时，可把一切影响因素归结到标准液用量的大小上来判断。若标准液用量偏大，则测定结果偏高；标准液用量偏小，测定结果偏低；若不影响标准液用量,则对测定结果无影响。(2)滴定到终点时的溶液，不一定显中性，有可能显酸性或碱性，因此，中和滴定中要选择合适的指示剂。即时应用2(2012黄山高二检测)用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液，选用酚酞作指示剂，下列操作会导致测定结果偏低的是()A酸式滴定管未润洗就装标准液滴定B锥形瓶未用待测液润洗C读取标准液读数时，滴前仰视，滴定到终点后俯
11、视D滴定前酸式滴定管尖嘴处有气泡未排除,滴定后气泡消失解析：选C。A项，标准液被管壁附着的水稀释，使标准液用量偏大，测定结果偏高；B项，不影响锥形瓶内NaOH溶质的量，标准液用量不变，测定结果不受影响；C项，滴前仰视，读数偏大；滴定终点俯视，读数偏小，因此标准液用量算少了，测定结果偏低；D项，滴定后，原先气泡占据的体积充满标准液，使标准液用量偏多，测定结果偏高。题型探究权威预测 溶液pH的计算例1将pH2和pH5的稀盐酸等体积混合,混合后溶液的pH约为()A3.5 B3 C7D2.3【解析】混合后溶液中 H浓度为：c(H)V102mol/LV105mol/L2V5.0103mol/LpHlgc
12、(H)lg(5.0103)3lg52.3。【答案】D【名师点睛】计算混合溶液的pH可记为：酸按酸计算c(H)，碱按碱计算c(OH)，异强混合看过量，无限稀释7为限。25 时，某强碱溶液pHb，某强酸溶液pHa，已知ab12。酸碱溶液混合后，溶液的pH7，则酸溶液的体积V(酸)和碱溶液的体积V(碱)的正确关系为()AV(碱)100V(酸)BV(酸)100V(碱)CV(酸)2V(碱)DV(酸)V(碱)强酸、强碱恰好中和时溶液pH的关系例2【解析】强酸中 c(H)10a,强碱中 c(OH)10b14,因为酸碱混合后 pH7,所以10 a V(酸)10b14V(碱)，V酸V碱10b1410a 10(a
13、b14)，因为 ab12，V(碱)100V(酸)。【答案】A【规律方法】(1)等体积强酸(pH1)和强碱(pH2)混合时的规律：常温时若pH1pH214，则溶液呈中性，pH7若pH1pH214，则溶液呈碱性，pH7若pH1pH214，则溶液呈酸性，pH7(2)强酸(pH1)与强碱(pH2)混合呈中性时，二者的体积关系有如下规律：若 pH1pH214，则 V(酸)V(碱)若 pH1pH214，则V酸V碱10pH1pH214用中和滴定法测定某烧碱样品的纯度,试根据实验回答下列问题：(1)准确称量8.2 g含有少量中性易溶杂质的样品，配成500 mL待测溶液。称量时，样品可放在_(填编号字母)称量。
14、酸碱中和滴定例3A小烧杯中 B洁净纸片上 C托盘上(2)滴定时，用0.2000 mol/L的盐酸来滴定待测溶液，不可选用_(填编号字母)作指示剂。A甲基橙 B石蕊 C酚酞 D甲基红(3)滴定过程中，眼睛应注视_；在铁架台上垫一张白纸，其目的是_。(4)根据下表数据，计算被测烧碱溶液的物质的量浓度是_mol/L，烧碱样品的纯度是_。滴定次数 待测溶液体积(mL)标准酸体积 滴定前的刻度(mL)滴定后的刻度(mL)第一次 10.00 0.40 20.50 第二次 10.00 4.10 24.00(5)下列实验操作会对滴定结果产生什么后果?(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)观察酸式滴定管液面时，开
15、始俯视，滴定终点平视，则滴定结果_。若将锥形瓶用待测液润洗，然后再加入10.00 mL待测液，则滴定结果_。【解析】(1)称量氢氧化钠等易潮解、腐蚀性强的试剂时，样品应放在小烧杯中；(2)酸碱中和滴定时，一般应选甲基橙、酚酞、甲基红等颜色变化较明显的指示剂，石蕊在酸或碱溶液中颜色变化不明显，易造成误差；(4)由表中数据知，滴定时所用盐酸的体积为20.00 mL，根据 c(NaOH)cHClVHClVNaOH，求得 c(NaOH)0.4000 mol/L；(5)中 V(HCl)偏大，故 c(NaOH)偏高；中 V(HCl)偏大，c(NaOH)cHClVHClVNaOH也偏高。【答案】(1)A(2
16、)B(3)锥形瓶内溶液颜色的变化 便于观察锥形瓶内液体颜色的变化，减小滴定误差(4)0.4000 97.56%(5)偏高 偏高常见的几种滴定方法1酸碱中和滴定(利用中和反应)2氧化还原滴定法以氧化剂或还原剂为滴定剂，直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质；热点示例思维拓展 或者间接滴定一些本身并没有氧化还原性，但能与某些氧化剂或还原剂起反应的物质。3沉淀滴定法(利用生成沉淀的反应)应用最多的是银量法，即利用Ag与卤素离子的反应来测定Cl、Br、I和Ag。经典案例 某化学兴趣小组利用甲醛法测定(NH4)2SO4样品中氨的质量分数，其反应原理为：4NH4 6HCHO=3H6H2O(CH2)6N4H滴
17、定时，1 mol(CH2)6N4H与 1 mol H相当，然后用 NaOH 标准溶液滴定反应生成的酸。这个兴趣小组用甲醛法进行了如下实验：步骤 称取样品1.500 g；步骤 将样品溶解后，完全转移到250 mL容量瓶中，定容，充分摇匀；步骤 称取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中，加入10 mL 20%的中性甲醛溶液，摇匀、静置5 min后，加入12 滴酚酞试液,用NaOH标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次。(1)碱式滴定管用蒸馏水洗涤后，直接加入NaOH标准溶液进行滴定，则测得样品中氮的质量分数_(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。(2)锥形瓶用蒸馏水洗涤后，水未倒尽，则滴定时用去NaOH标准溶液的体积_(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。(3)滴定时边滴边摇动锥形瓶，眼睛应观察_。A滴定管内液面的变化B锥形瓶内溶液颜色的变化(4)滴定达到终点时，酚酞指示剂由_色变成_色。【解析】(1)碱式滴定管用蒸馏水洗涤后未用标准液润洗，导致标准液的浓度变小，消耗标准液的体积变大，测得样品中氮的质量分数偏高。(2)锥形瓶用蒸馏水洗涤后，水未倒尽，由于未影响锥形瓶内溶质的量，因此滴定时用去NaOH标准溶液的体积不变。【答案】(1)偏高(2)无影响(3)B(4)无 粉红(或浅红)
