学年高中化学人教版选修4教案第3章 第2节 第2课时+pH的计算及应用 Word版含答案Word文档下载推荐.docx
- 文档编号:16972479
- 上传时间:2022-11-27
- 格式:DOCX
- 页数:17
- 大小:159.96KB
学年高中化学人教版选修4教案第3章 第2节 第2课时+pH的计算及应用 Word版含答案Word文档下载推荐.docx
《学年高中化学人教版选修4教案第3章 第2节 第2课时+pH的计算及应用 Word版含答案Word文档下载推荐.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《学年高中化学人教版选修4教案第3章 第2节 第2课时+pH的计算及应用 Word版含答案Word文档下载推荐.docx(17页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
L-1=1×
10-2mol·
L-1,则pH=2;
若为碱性溶液,则c(H+)=c(H+)水=1×
L-1,则pH=12。
(3)pH=1的盐酸加入等体积的pH=4的盐酸,pH为多少?
【提示】 pH=1的盐酸和pH=4的盐酸等体积混合后,c(H+)=
L-1=
×
10-1mol·
L-1,pH=1.3。
(4)25℃时,pH=13的NaOH溶液与pH=11的Ba(OH)2溶液等体积混合,混合溶液的pH计算过程如下:
pH=13的NaOH溶液c(H+)=10-13mol·
L-1
pH=11的Ba(OH)2溶液c(H+)=10-11mol·
故二者的混合溶液中c(H+)=
(10-13mol·
L-1+10-11mol·
L-1)≈5×
故pH=-lgc(H+)=-lg(5×
10-12)=11.3
该计算过程正确吗?
【提示】 不正确。
强碱混合求pH时,应先计算溶液中的c(OH-),然后借助Kw求c(H+),最后求得pH。
c(OH-)=
=0.0505mol·
pH=-lg
=-lg(1.98×
10-13)
=13-lg1.98=12.7。
[认知升华]
1.单一溶液pH的计算
(1)强酸溶液,如HnA溶液,设溶质的物质的量浓度为cmol·
L-1,c(H+)=ncmol·
L-1,pH=-lgc(H+)=-lgnc。
(2)强碱溶液,如B(OH)n溶液,设溶质的物质的量浓度为cmol·
L-1,c(H+)=
L-1,pH=-lgc(H+)=14+lgnc。
2.两强酸混合后pH的计算
由c(H+)混=
先求出混合后的c(H+)混,再根据公式pH=-lgc(H+)求pH。
若两强酸溶液等体积混合,可采用速算方法:
混合后溶液的pH等于混合前溶液pH小的加0.3。
如pH=3和pH=5的盐酸等体积混合后,pH=3.3。
3.两强碱混合后pH的计算
由c(OH-)混=
先求出混合后的c(OH-)混,再通过KW求出混合后的c(H+),最后求pH。
若两强碱溶液等体积混合,可采用速算方法:
混合后溶液的pH等于混合前溶液pH大的减0.3。
如pH=9和pH=11的烧碱溶液等体积混合后,pH=10.7。
4.强酸、强碱混合后溶液pH的计算方法
(1)若强酸、强碱混合恰好完全反应,则混合后溶液中的pH=7(25℃)。
(2)若酸过量,直接求反应后溶液中的c混(H+),c混(H+)=
。
(3)若碱过量,应先求混合后溶液中的c混(OH-),再求c混(H+),c混(OH-)=
,c混(H+)=
[题组·
冲关]
1.根据常温下,水的离子积KW=c(H+)·
c(OH-),回答下列问题:
【导学号:
29910036】
(1)c(H+)为1.0×
10-2mol·
L-1的某溶液中,c(OH-)为________,其pH为________。
(2)pH=3的某盐酸溶液中,c(H+)为________,由水电离产生的c(H+)为________。
(3)c(H+)为1.0×
L-1的溶液呈________性,你判断的依据是________。
(4)将0.4gNaOH固体溶于水,得到1L溶液,c(OH-)=________,c(H+)=________,pH=________。
【答案】
(1)10-12mol·
L-1 2
(2)10-3mol·
L-1 10-11mol·
L-1 (3)碱 c(OH-)>
c(H+)
(4)0.01mol·
L-1 10-12mol·
L-1 12
2.常温下,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c(H+)为________,pH为________。
【解析】 c(H+)=
L-1=10-3mol·
L-1,pH=3。
【答案】 1×
10-3mol·
L-1 3
3.常温下,将200mL5×
L-1NaOH溶液与100mL2×
10-2
L-1NaOH溶液混合后,溶液的c(OH-)为________,c(H+)为________,pH为________。
【答案】 1.0×
L-1 1.0×
4.常温下,pH=12的NaOH溶液与pH=2的硫酸,若等体积混合后,溶液的pH为________;
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________。
【答案】 7 3 11
酸、碱溶液稀释时pH的变化
教材整理
1.对于强酸溶液,每稀释10倍体积,pH增大1个单位;
对于弱酸溶液,每稀释10倍体积,pH增大不足1个单位。
无论稀释多少倍,酸溶液的pH不能等于或大于7,只能趋近于7。
2.对于强碱溶液,每稀释10倍体积,pH减小1个单位;
对于弱碱溶液,每稀释10倍体积,pH减小不足1个单位。
无论稀释多少倍,碱溶液的pH不能等于或小于7,只能趋近于7。
3.强酸溶液:
pH=a,加水稀释10n倍,则pH=a+n(a+n<
7)。
强碱溶液:
pH=b,加水稀释10n倍,则pH=b-n(b-n>
4.弱酸溶液:
pH=a,加水稀释10n倍,则a<
pH<
a+n(a+n<
弱碱溶液:
pH=b,加水稀释10n倍,则b-n(b-n>
7)<
b。
pH=2的两种一元酸x和y,体积均为100mL,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(c=0.1mol·
L-1)至pH=7,消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy,则
问题思考:
(1)判断一元酸x、y的强、弱。
【提示】 x是强酸,y是弱酸。
(2)c(x)与c(y)的相对大小关系如何?
【提示】 c(x)<
c(y)。
(3)Vx与Vy的相对大小关系如何?
【提示】 Vx<
Vy。
(4)物质的量浓度相同的x、y两种溶液中,c(H+)x和c(H+)y的相对大小关系如何?
pHx与pHy的相对大小关系如何?
【提示】 c(H+)x>
c(H+)y,pHx<
pHy。
1.相同体积、相同物质的量浓度的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较(见下表和图像)
c(H+)
酸性
中和碱
与足量活泼的能力金属反应产生H2的总量
与同一金属
反应时的起
始反应速率
一元强酸
大
强
相同
一元弱酸
小
弱
加水稀释时的pH变化情况
2.相同体积、相同c(H+)的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较(见下表和图像)
的能力
与足量活泼
金属反应产
生H2的总量
少
多
题组1 酸、碱溶液稀释后pH变化规律
1.pH相同的醋酸溶液和盐酸,分别用蒸馏水稀释到原溶液的m倍和n倍,稀释后两溶液的pH仍相同,则m和n的关系量是( )
A.m=n B.m>n
C.m<nD.无法判断
【解析】 因为醋酸是弱酸,加水后促进电离,醋酸电离度增加,加水后,氢离子浓度在减小的过程中氢离子的物质的量增大,而盐酸是强酸在水中完全电离,加水后,氢离子浓度只是在减小,氢离子的物质的量不变,所以要使稀释后两溶液pH值相同,则醋酸的体积比盐酸的体积要大,就必须使m>n,答案选B。
【答案】 B
2.常温下,关于溶液的稀释,下列说法正确的是( )
29910037】
A.pH=3的醋酸溶液稀释100倍,pH=5
B.pH=4的H2SO4溶液加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的c(H+)=1×
10-6mol·
C.将1L0.1mol·
L-1的Ba(OH)2溶液稀释为2L,pH=13
D.pH=8的NaOH溶液稀释100倍,其pH=6
【解析】 A项,CH3COOH是弱酸,在稀释过程中电离程度增大,稀释100倍后,3<
5;
B项,pH=4的H2SO4溶液稀释100倍时,溶液中的c(H+)=1.0×
10-6mol/L,水电离的c(OH-)=
=1×
10-8mol/L,由水电离的
c(OH-)与水电离的c(H+)相等;
C项,0.1mol/LBa(OH)2溶液稀释到2L时,
c(OH-)=0.1mol/L,c(H+)=
=10-13mol/L,pH=13;
D项,NaOH溶液是强碱溶液,不论怎样稀释,pH在常温下不可能为6,只能无限地接近于7。
【答案】 C
3.向10mLpH为2的稀硫酸中加入一定浓度的BaCl2溶液,恰好反应时溶液体积为100mL,则反应后溶液的pH为( )
A.2 B.3
C.4D.5
【解析】 溶液混合时发生反应Ba2++SO
===BaSO4↓,H+的物质的量没变,相当于将原稀硫酸稀释了10倍,故其pH变为3。
题组2 一元强酸(碱)与一元弱酸(碱)的比较
4.某温度下,相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,pH随溶液体积变化的曲线如图所示。
据图判断正确的是( )
A.Ⅱ为盐酸稀释时pH变化曲线
B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C.a点KW的数值比c点KW的数值大
D.b点酸溶液的总浓度大于a点酸溶液的总浓度
【解析】 由图示稀释相同倍数,pH变化大的是盐酸,故Ⅰ为盐酸稀释时pH变化曲线,A错;
b点比c点pH小,故b点c(H+)大,导电性:
b>
c,B正确;
C项,温度不变,KW不变,故C错;
D项,pH:
a,故c(H+):
a>
b,D错。
5.现有体积相同、pH均为2的盐酸和醋酸,下列叙述错误的是( )
A.盐酸溶液中的c(Cl-)与醋酸溶液中的c(CH3COO-)相等
B.它们与NaOH完全中和时,醋酸溶液所消耗的NaOH多
C.分别用水稀释相同倍数时,n(Cl-)<n(CH3COO-)
D.它们分别与足量CaCO3反应时,放出的CO2一样多
【解析】 两种溶液中分别存在c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+),c(Cl-)+c(OH-)=c(H+),因pH相等,则c(CH3COO-)=c(Cl-),故A正确;
醋酸为弱酸,pH相同时,醋酸浓度较大,则与NaOH完全中和时,醋酸溶液所消耗的NaOH多,故B正确;
加水稀释,促进醋酸的电离,醋酸溶液酸性较强,由电荷守恒c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+),c(Cl-)+c(OH-)=c(H+),可知n(Cl-)<
n(CH3COO-),故C正确;
醋酸浓度较大,体积相同时物质的量较大,则与足量CaCO3反应时,放出的CO2醋酸较多,故D错误。
【答案】 D
6.浓度均为0.10mol·
L-1、体积均为V0的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积V,pH随lg
的变化如图所示。
下列叙述错误的是( )
A.MOH的碱性强于ROH的碱性
B.ROH的电离程度:
b点大于a点
C.若两溶液无限稀释,则它们的c(OH-)相等
D.当lg
=2时,若两溶液同时升高温度,则
增大
【解析】 由图像分析浓度为0.10mol·
L-1的MOH溶液,在稀释前pH为13,说明MOH完全电离,则MOH为强碱,而ROH的pH<13,说明ROH没有完全电离,ROH为弱碱。
A.MOH的碱性强于ROH的碱性,A正确。
B.曲线的横坐标lg
越大,表示加水稀释体积越大,由曲线可以看出b点的稀释程度大于a点,弱碱ROH存在电离平衡:
ROHR++OH-,溶液越稀,弱电解质电离程度越大,故ROH的电离程度:
b点大于a点,B正确。
C.若两溶液无限稀释,则溶液的pH接近于7,故两溶液的c(OH-)相等,C正确。
=2时,溶液V=100V0,溶液稀释100倍,由于MOH发生完全电离,升高温度,c(M+)不变;
ROH存在电离平衡:
ROHR++OH-,升高温度促进电离平衡向电离方向移动,c(R+)增大,故
减小,D错误。
学业分层测评(十三)
(建议用时:
45分钟)
[学业达标]
1.下列说法正确的是( )
A.pH=2的H2SO4与pH=1的硝酸溶液中c(H+)之比为1∶10
B.0.2mol·
L-1与0.1mol·
L-1醋酸中c(H+)之比为2∶1
C.100℃时,纯水的pH=6,显酸性
D.100mLpH=3的盐酸和醋酸溶液,分别与足量锌反应后,所得H2的质量相等
【解析】 pH=2的H2SO4溶液中c(H+)=0.01mol·
L-1,pH=1的HNO3溶液中c(H+)=0.1mol·
L-1,二者c(H+)之比为1∶10。
【答案】 A
2.将pH=8和pH=10的两种NaOH溶液等体积混合后,溶液中c(H+)最接近于( )
51182019】
A.
(10-8+10-10)mol/L
B.(10-8+10-10)mol/L
C.(1×
10-4+5×
10-10)mol/L
D.2×
10-10mol/L
【解析】 两种性质相同的溶液相混合时,可按溶质混合前后守恒、溶液体积相加和求混合后溶液的浓度。
此处给出的是pH,据此可求出c(H+),进而再求出c(OH-),然后计算混合液的c(OH-)及c(H+)。
pH=8,c(H+)=10-8mol/L,
mol/L=10-6mol/L。
pH=10,c(H+)=10-10mol/L,c(OH-)=
mol/L=10-4mol/L。
等体积混合后混合溶液中,c(OH-)=
≈
mol/L。
混合溶液中,c(H+)=
mol/L=2×
10-10mol/L。
3.常温下,将0.1mol·
L-1盐酸和0.06mol·
L-1氢氧化钡溶液等体积混合后,该混合溶液的pH是( )
A.1.7 B.12.3
C.12D.2
【解析】 两溶液混合,酸液先计算c(H+),碱液先计算c(OH-),再根据KW计算c(H+),酸碱中和谁过量先计算谁,最后根据pH=-lgc(H+)计算溶液的pH。
4.室温下,取浓度相同的NaOH和HCl溶液,以3∶2体积比混合,所得溶液pH=12,则原溶液的浓度为( )
A.0.01mol·
L-1B.0.017mol·
C.0.05mol·
L-1D.0.50mol·
【解析】 设原溶液的浓度为c,两者反应后碱过量,应先求c(OH-),
=0.01mol·
L-1,解得c=0.05mol·
L-1。
5.在25℃的条件下,将体积都为10mL,pH都等于3的醋酸和盐酸,加水稀释到amL和bmL,测得稀释后溶液的pH均为5,则稀释后溶液的体积为
( )
A.a=b=10mLB.a=b>
10mL
C.a<
bD.a>
b
【解析】 因为醋酸是弱酸,盐酸是强酸,在稀释相同体积后,醋酸的pH变化相对盐酸小,则当稀释后两者的pH仍相等,故a>
6.25℃时,将某强酸和某强碱溶液按1∶10的体积比混合后,溶液恰好呈中性,则混合前此强酸和强碱的pH和为( )
A.12B.13
C.14D.15
【解析】 强酸和强碱溶液按1∶10的体积比混合恰好呈中性,则说明酸溶液中的氢离子浓度等于碱溶液中的氢氧根离子的浓度的10倍,故pH和为13,选B。
7.常温下,下列各混合或稀释后溶液中,pH最大的是( )
A.pH=11的烧碱溶液稀释1000倍
B.pH=11的氨水稀释1000倍
C.pH=4的醋酸和pH=10的烧碱溶液等体积混合
D.pH=5的盐酸稀释1000倍
【解析】 pH=11的烧碱溶液稀释1000倍后,pH=8;
pH=11的氨水稀释1000倍后,由于稀释促进电离,pH>
8;
pH=4的醋酸和pH=10的烧碱溶液等体积混合后,醋酸过量,溶液呈酸性,pH<
7;
pH=5的盐酸稀释1000倍后,pH接近7但小于7;
所以B的pH最大。
8.pH=2的A、B两种酸溶液各1mL,分别加水稀释到1000mL,其中pH与溶液体积V的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.A、B两酸溶液的物质的量浓度一定相等
B.稀释后,A酸溶液的酸性比B酸溶液强
C.a=5时,A是强酸,B是弱酸
D.一定有关系:
5>
2
【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pH=2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;
a=5时表明,pH=2的A酸溶液稀释1000倍,pH增加3,故A一定是强酸;
pH=2的B酸溶液稀释1000倍后,pH<
5,说明B酸溶液中存在电离平衡,则B是弱酸,C项正确;
若A、B都是弱酸,稀释1000倍后,A、B两溶液pH均要增大,而增加的值均小于3,有5>
2,故A是强酸,则a=5,D项错误。
9.t℃时,某稀硫酸溶液中c(H+)=10-amol·
L-1,c(OH-)=10-bmol·
L-1,已知a+b=13。
(1)该温度下的离子积常数KW=________。
(2)该温度下(t℃),将100mL0.1mol·
L-1的稀H2SO4溶液与100mL
0.4mol·
L-1的NaOH溶液混合后(溶液体积变化忽略不计),溶液的pH=____________________________________________________________________。
【解析】
(1)该温度下,水的离子积:
KW=c(H+)·
c(OH-)=10-(a+b)=1.0×
10-13。
(2)c(OH-)=
=
0.1mol·
L-1,c(H+)=KW/c(OH-)=
L-1,pH=12。
【答案】
(1)1.0×
10-13
(2)12
10.已知室温下,求下列溶液的pH:
(1)某H2SO4溶液的浓度是0.005mol·
L-1,
①此溶液的pH为________。
②用水稀释到原来体积的100倍,pH为________。
③再继续稀释104倍,pH为________。
(2)pH=3的盐酸与pH=5的硫酸等体积混合,pH为________。
(3)pH=10和pH=12的两种NaOH溶液等体积混合,pH为________。
(4)pH=12的NaOH溶液和pH=4的HCl溶液等体积混合,pH为________。
【解析】
(1)①c(H+)=0.005mol·
L-1×
2=0.01mol·
L-1,pH=-lg10-2=2。
②c(H+)=0.01mol·
L-1÷
100=10-4mol·
L-1,pH=-lg10-4=4。
③pH接近7(酸无限稀释后不会变成碱)。
(2)c(H+)=
L-1=5×
10-4mol·
L-1,pH=-lg(5×
10-4)=4-lg5=3.3(强调10-3是10-5的100倍,所以10-5可以忽略不计。
)
(3)c(OH-)=
L-1=2×
pH=-lg(2×
10-12)=12-lg2=11.7。
(4)NaOH溶液中c(OH-)=10-2mol·
L-1;
HCl溶液中c(H+)=10-4mol·
L-1,二者等体积反应,碱过量,反应后溶液呈碱性。
所以反应后c(OH-)=
L-1,pH=-lg(2×
【答案】
(1)①2 ②4 ③接近7
(2)3.3 (3)11.7 (4)11.7
[能力提升]
11.室温时,在一定体积pH=12的Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液,当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时,溶液pH=11。
若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和,则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是( )【导学号:
51182021】
A.1∶9B.1∶1
C.1∶2D.1∶4
【解析】 pH=12的氢氧化钡溶液中c(H+)=1×
L-1,c(OH-)=
L-1,c[Ba(OH)2]=0.5×
反应后溶液pH=11,c(H+)=1×
10-11mol·
设氢氧化钡溶液体积为V1L,硫酸氢钠溶液的体积为V2L。
依题意知,n(Ba2+)=n(SO
)。
由Ba(OH)2+NaHSO4===BaSO4↓+NaOH+H2O知,生成的氢氧化钠的物质的量为n(NaOH)=n[Ba(OH)2]=0.5×
10-2V1mol,0.5×
10-2V1/(V1+V2)=1×
10-3,V1∶V2=1∶4。
12.室温时,下列混合溶液的pH一定小于7的是( )
A.pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合
B.pH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合
C.pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合
D.pH=3的硫酸和pH=11
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 学年高中化学人教版选修4教案第3章 第2节 第2课时+pH的计算及应用 Word版含答案 学年 高中化学 人教版 选修 教案 课时 pH 计算 应用 Word 答案
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)
链接地址:https://www.bdocx.com/doc/16972479.html