第3章第2节水的电离和溶液的PH（第2课时 PH计算）(教师版）-2021-2022学年高二化学同步精品学案（新教材人教版选择性必修1）

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《2021-2022 学年高二化学同步精品学案（新人教版选择性必修 1）》

第三章水溶液中离子反应与平衡

第二节水的电离和溶液的 pH

第2课时 pH 的计算

一．pH 的计算：pH＝____。

（一）单一溶液 pH 的计算

溶液类型

相关计算

强酸 HnA溶液(浓度为 c mol·L－1)

①c(H＋)＝nc mol·L－1；

②pH＝－lg c(H＋)＝－lg nc

强碱 B(OH)n溶液(浓度为 c mol·L－1)

①c(OH－)＝nc mol·L－1；

②c(H＋)＝Kw

cOH－＝10－14

nc mol·L－1；

③pH＝－lg c(H＋)＝14＋lg nc

【针对练习】按照要求填空：

（1）常温下，0.05 mol·L－1的硫酸溶液的 pH＝____________。

（2）常温下，0.001 mol·L－1的氢氧化钾溶液的 pH＝_________。

（3）常温下，pH＝12 的Ba(OH)2的浓度是________ mol·L－1。

（4）常温下，某溶液由水电离出的 c(H＋)＝1×10－12mol·L－1，请探究该溶液的 pH 可能是________。

【答案】（1）1 （2）11 （3）0.005 （4）2或12

〔解析〕（4）若为酸性溶液，则 c(OH－) 水＝c(H＋)水＝1×10－12mol·L－1，c(H＋) 酸＝Kw

c水OH－＝1×10－14

1×10－12 mol·L－1＝1×10－

2mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝2；若为碱性溶液，溶液中的 c(H＋)全由水电离，c(H＋)＝1×10－12mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)

＝12。

（二）混合溶液 pH 的计算（以下各题不特殊强调，溶液温度均在常温下）

1．强酸混合： 









强酸：c1H＋

强酸：c2H＋―→c混(H＋)＝c1H＋V1＋c2H＋V2

V1＋V2

―→pH

例题：将 pH＝2和pH＝4的两种稀硫酸等体积混合，则溶液的 pH 。

【答案】2.3

〔解析〕c混(H＋)＝10－2V＋10－4V

2V mol·L－1＝5×10－3 mol·L－1，

则pH＝－lgc混(H＋)＝－lg(5×10－3)＝3- lg5=2.3。

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2．强碱混合： 









强碱：c1OH－

强碱：c2OH－―→c混(OH－)＝c1OH－V1＋c2OH－V2

V1＋V2

―→c(H＋)＝Kw

c混OH－ ―→pH

【针对练习】将 pH＝8的NaOH 溶液与 pH＝10 的NaOH 溶液等体积混合，则溶液的 pH 。

【答案】9.7

〔解析〕c混(OH－)＝10－6V＋10－4V

2V mol·L－1≈5×10－5 mol·L－1，故 c(H＋)＝10－14

5×10－5 mol·L－1＝2×10－10 mol·L－1，pH＝－lg

(2×10－10)=10- lg2≈9.7。

3．强酸强碱混合

（1）溶液呈中性：由 n(H＋)＝n(OH－)判断溶液显中性。

【针对练习】25 ℃时，有 pH＝x的盐酸和 pH＝y的氢氧化钠溶液(x≤6，y≥8)，取 a L 该盐酸与 b L 该氢氧化钠溶液反

应，恰好完全中和，求：

（1）a

b ＝________________(填表达式，用 x、y表示)；

（2）若 x＋y＝14，则a

b＝________(填数据)；

（3）若 x＋y＝13，则a

b＝________(填数据)。

（4）若盐酸与该氢氧化钠完全中和，则两溶液的 pH(x、y)的关系式 x＋y为________(用a、b表示)。

【答案】（1）10x＋y－14 （2）1 （3）1∶10 （4）14＋lga

〔解析〕

（1）若两溶液完全中和，则溶液中 n(H＋)＝n(OH－)，即 10－xa＝10y－14b，整理得a

b＝10x＋y－14；

（2）若 x＋y＝14，则a

b＝1；

（3）若 x＋y＝13，则a

b＝1:10。

（4）两溶液完全中和时，则有a

b＝10x＋y－14，即 lga

b＝x＋y－14，解得 x＋y＝14＋lga

b。

（2）溶液呈酸性：c混(H＋)＝c酸H＋V酸－c碱OH－V碱

V酸＋V碱 ――→pH

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（3）溶液呈碱性：c混(OH－)＝c碱OH－V碱－c酸H＋V酸

V酸＋V碱 ――→ c混(H＋)＝Kw

c混OH－ ――→pH

【针对练习】将 pH＝5的盐酸与 pH＝9的NaOH 溶液以体积比 11∶9混合，则溶液的 pH 。

【答案】6

〔解析〕pH＝5的盐酸中 c(H＋)＝10－5 mol·L－1，pH＝9的NaOH 溶液中 c(OH－)＝10－5 mol·L－1，根据题意知二者混合

后盐酸过量，剩余的 c(H＋)＝10－5 mol·L－1×11 L－10－5 mol·L－1×9 L

20 L ＝10－6 mol·L－1，pH＝6。

【针对练习】pH＝12 的NaOH 溶液和 pH＝4的HCl 溶液等体积混合，则溶液的 pH 为________。

【答案】11.7

〔解析〕剩余的 c(OH－)＝10－2＋10－4

2≈5×10－3mol·L－1，则 c(H＋)＝10－14

5×10－3mol·L－1＝2×10－12mol·L－1，故 pH＝－

lg(2×10－12)＝12－lg 2≈11.7。

三、溶液的稀释

【针对练习】求下列溶液的 pH：

（1）pH＝2的H2SO4用水稀释到原来体积的 100 倍，pH 为________。

（2）再继续稀释 104倍，pH 为________。

（3）若 pH＝2的醋酸用水稀释到原来体积的 100 倍，pH 为________，请解释你的答案

。

（4）pH＝12 的NaOH 用水稀释到原来体积的 100 倍，pH 为________。

【答案】（1）4 （2）接近 7 （3）2＜pH＜4 （4）11.7

〔解析〕

（1）c(H＋)＝0.01 mol·L－1÷100＝10－4 mol·L－1，pH＝－lg 10－4＝4。

（2）pH 接近 7(酸无限稀释后不会变成碱)。

（3）醋酸是弱电解质，加水稀释促进电离，故稀释 100 倍pH 变化小于 2个单位；

（4）c(OH－)＝0.01 mol·L－1÷100＝10－4 mol·L－1，c(H＋)＝10－10mol·L－1，pH＝10。

【规律归纳】pH 相等的强酸、弱酸、强碱、弱碱稀释规律

酸(pH＝a)

碱(pH＝b)

强酸

弱酸

强碱

弱碱

稀释 10n倍

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