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关于pH值的计算及应用专题复习
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摘要:溶液的pH值在化学实验中有广泛的应用。有关pH值的计算类型多,难度大,在学习过程中要注意对概念的准确理解和知识的系统性掌握。本文对pH值的计算进行了较全面的总结。
关键词:pH值;计算;应用
高三化学复习是一个系统工程,是促进学生系统掌握化学知识的重要阶段,也是培养和发展学生学科能力,提高学生综合素质的关键时期。在新课程改革背景下,对于如何激发和发挥学生的主动性和创造性,使学生由被动接受知识转变为主动获取知识,激励每一个学生走向成功,培养学生的社会责任感,形成科学的价值观和实事求是的科学态度,有着重要的作用。在新课程教学中,面对高中化学总复习时间紧、内容多、任务重的特点,如何能更有效的提高课堂效率,提高复习过程的质量和效益,真正的使学生从繁重的课业负担中解脱出来。笔者通过学生的五次模拟考试和近几年的高考试题分析,对那些得分率较低的题目,进行了深刻的反思,对化学复习课最有效的教学方法,就是认真解读新课程标准,认真分析考纲,对一些常考知识点进行专题复习。下面笔者就以pH值计算及应用专题复习为例,希望能对高考复习有所帮助,为提高复习课的质量贡献一份力量。
一、溶液pH的应用
化学上常用到一些氢离子浓度很小的溶液,如果直接用氢离子浓度表示溶液的酸碱性,使用和记忆起来都很不方便,所以采用pH值来表示溶液酸碱性的强弱。测定溶液的pH在化工生产及化学实验中均有广泛的实际意义。例如,对于一些氧化还原反应,在酸性介质中进行和在碱性介质中进行,其产物往往不同。另外,溶液的稀释、电解、混合、盐的水解、及酸碱中和都可以引起pH值的改变。pH值的计算在高考复习中非常重要,是学生必须掌握的知识点。笔者对高中化学选修4《化学反应原理》(人教版)进行了课标解读,关于溶液pH要求能进行pH值的简单计算。在《新课标2011高考复习大纲》电解质溶液部分,也明确指出了解溶液pH的定义,了解测定溶液pH的方法,能进行pH值的简单计算。pH值的计算形式很多,题型大多数以选择题为主,现将pH值计算进行较归纳、总结如下:
二、解题思路和方法
解题要领:首先掌握基本概念,抓住主要方面,即pH=—lgc(H+);pOH=—lgc(OH-)
解题思路:
对于酸溶液直接计算c(H+),则pH=—lgc(H+)
对于碱溶液直接计算c(OH-),则pOH=—lgc(OH-),pH=14—pOH
1.强酸或强碱溶液的pH值计算
例1:0.01mol/L硫酸溶液和0.01mol/L氢氧化钠溶液的pH值?
解析:根据解题要领0.01mol/L硫酸溶液中,计算c(H+)=0.02mol/L,则pH=-lg0.02≈1.7
0.01mol/L氢氧化钠溶液中,计算c(OH-)=0.01mol/L,则pOH=-lg0.01=2,pH=12。
2.强酸或强碱溶液稀释后的pH值计算
例2:pH=1和pH=6的盐酸溶液分别用水稀释1000倍后溶液的pH值?
解析:pH=1的盐酸c(H+)=0.1mol/L稀释1000倍后c(H+)=,故pH=4。
pH=6的盐酸c(H+)=10-6mol/L稀释1000倍后,HCL电离出的c(H+)=10-9mol/L,水电离出的c(H+)为主要方面,所以pH≈7。
例3:pH=13和pH=8的氢氧化钠溶液分别用水稀释1000倍后溶液的pH值?
解析:根据解题要领pH=13的氢氧化钠,c(H+)=10-13mol/L,c(OH-)=0.1mol/L稀释1000倍后c(OH-)=10-4mol/L,则pOH=4,所以pH=10。
pH=8的氢氧化钠溶液,c(H+)=10-8mol/L,c(OH-)=10-6mol/L稀释1000倍,c(OH-)=10-9mol/L,水电离出c(OH-)的为主要方面,所以pH≈7。
注意:酸和碱溶液无论稀释多少倍都不会变成碱和酸。
3.强酸和强碱溶液混合
利用公式:
①若酸过量c(H+)混=
②若碱过量c(OH-)混=
例4:常温下0.1mol/L的盐酸和0.06mol/L的Ba(OH)2溶液等体积混合,所得溶液的pH值?
解析:根据解题要领0.1mol/L的盐酸c(H+)=0.1mol/L,0.06mol/L的Ba(OH)2溶液
c(OH-)=0.12mol/L等体积V混合后溶液显碱性,根据公式②若碱过量c(OH-)混=,则c(OH-)=pOH=2,所以pH=12。
例5:将pH=1的盐酸溶液平均分成2份,1份加适量的水,另1份加入该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液后,pH都升高了1,则加入的水与NaOH溶液的体积比约为()。
A.9B.10C.11D.12
解析:将pH=1的盐酸加适量的水,pH升高了1,说明所加的水是原溶液体积的9倍;另1份加入与该盐酸物质的量浓度相同的
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