高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第二单元 溶液的酸碱性学案设计

3.2.2 溶液pH的计算

【学习目标】

1．了解溶液的稀释和混合问题。

2．掌握溶液的稀释和混合问题的简单的计算。

【基础知识梳理】

一、酸、碱溶液稀释后的pH计算方法

1．酸溶液稀释后的pH的计算

(1)pH＝2的盐酸，若加水稀释10倍，其pH为_____；若加水稀释10n倍，其pH为__________。

(2)若将pH＝5的盐酸加水稀释103倍，其pH__________。

(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__________。

2．碱溶液稀释后的pH的计算

(1)pH＝11的氢氧化钠溶液，若加水稀释10倍，其pH为_____；若加水稀释10n倍，其pH为_____。

(2)pH＝11的氨水，若加水稀释10n倍，其pH大小范围应是__________；若无限稀释时，其pH__________。

二、酸、碱溶液混合后pH的计算方法

(1)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c(H＋)为__________，pH为_____；若等体积混合后，溶液的pH为_____。

(2)将200 mL 5×10－3 mol·L－1 NaOH溶液与100 mL 2×10－2 mol·L－1 NaOH溶液混合后，溶液的c(OH－)为__________，c(H＋)为__________，pH为_____。

(3)pH＝12的NaOH溶液与pH＝2的硫酸，若等体积混合后，溶液的pH为_____；若按9∶11的体积比混合后，溶液的pH为_____；若按11∶9的体积比混合后，溶液的pH为_____。

【课堂检测】

1．计算溶液的pH：

(1)常温下pH均为2的稀盐酸与稀硫酸等体积混合后，pH＝______。

(2)常温下pH均为3的稀盐酸与醋酸等体积混合后，pH＝______。

(3)常温下，将pH＝8和pH＝10的两种强碱溶液等体积混合，溶液的pH是________。

2．25 ℃时，稀溶液混合后的体积可认为是二者体积之和，根据要求进行有关pH的计算。

(1)0.1 mol·L－1的盐酸和0.05 mol·L－1的氢氧化钡溶液等体积混合后pH为________。

(2)pH＝12的NaOH溶液和pH＝4的HCl溶液等体积混合，pH为________。

(3)将pH＝9的NaOH溶液与pH＝4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH＝5，则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为________。

参考答案

【基础知识梳理】

一、酸、碱溶液稀释后的pH计算方法

1．(1)3    2＋n

(2)接近于7

(3) 2<pH<3

2．(1)10  11－n

(2)(11－n)<pH<11    接近于7

二、酸、碱溶液混合后pH的计算方法

(1)1.0×10－3mol·L－1    3    2.3

(2)1.0×10－2mol·L－1    1.0×10－12mol·L－1    12

(3)7    3    11

【课堂检测】

1．答案：(1)2    (2)3   (3)9.7

解析：(3)由于两种溶液均为强碱溶液，故应先求溶液中的c(OH－)，再求c(H＋)和pH。设混合前两种强碱溶液的体积均为V L，c(OH－)＝ mol·L－1≈5×10－5 mol·L－1，故c(H＋)＝ mol·L－1＝2×10－10 mol·L－1，pH＝－lg (2×10－10)≈9.7。

2．答案：(1)7　(2)11.7　(3)9∶2

解析：(1)0.1 mol·L－1的盐酸的c(H＋)＝0.1 mol·L－1，0.05 mol·L－1的氢氧化钡溶液的c(OH－)＝0.1 mol·L－1，因而二者等体积混合，恰好反应，溶液呈中性，pH＝7。

(2)设溶液体积均为V L，pH＝12的NaOH中n(OH－)＝cV＝10－2mol·L－1×V L＝10－2V mol，pH＝4的HCl中n(H＋)＝cV＝10－4 mol·L－1×V L＝10－4V mol，故混合后NaOH过量，故溶液中c(OH－)＝≈5×10－3mol·L－1，则c(H＋)＝ mol·L－1＝2×10－12 mol·L－1，故pH＝－lg(2×10－12)＝12－lg 2≈11.7。

(3)设NaOH的体积为Vb L，H2SO4的体积为Va L，pH＝9的NaOH溶液中c(OH－)＝1×10－5 mol·L－1，

pH＝4的H2SO4溶液中c(H＋)＝1×10－4mol·L－1。由于二者混合的c(H＋)＝1×10－5mol·L－1，则酸过量，＝1×10－5，方程两边都除以10－5，则10 Va－Vb＝Va＋Vb，解得＝。