2.3PH及其计算.ppt

1、2020年10月7日星期三,第三课时 pH及其计算,（2）水的电离是可逆的，存在电离平衡，它的逆反应为中和反应.,一、水的电离,结论（1）水是极弱的电解质，它 “自身”能微弱电离生成H+与OH-,H2O+H2O H3O+OH-,1、水的电离方程式,复习巩固：,(2) 注意点：,A、水的电离过程是吸热，升高温度， Kw将增大,25时，Kw=c（H+）c（OH-） =110-14,B、水的离子积不仅适用纯水，也适用于酸、碱、盐的稀溶液,Kw=c（H+）c（OH-）,2、水的离子积常数Kw,(1)定义：在一定温度下，水中c（H+）和c（OH-）的乘积是一个常数，用Kw表示 ，叫做水的离子积常数。,(

2、3 )影响因素：,A、酸、碱：温度不变，在纯水中加入酸或碱，均使水的电离左移 ，抑制水的电离， Kw不变 ,水的电离程度(H2O) 变小。,B、温度：升高温度，促进水的电离，KW增大。,C、易水解的盐：,在纯水中加入能水解的盐，不管水解后显什么性，均促进水的电离，但只要温度不变， Kw不变。,D、其他因素：,如：向水中加入活泼金属，促进水的电离。,二、溶液的酸碱性,10-7mol/L,10-7mol/L,c(H+)=c(OH-),变大,变小,c(H+)c(OH-),变小,变大,c(H+)c(OH-),比较下列情况下，c (H+)和c (OH-）的值或 变化趋势（变大或变小）：,c (H+) =

3、 c (OH-),= 110-7,中性,c (H+) c (OH-), 110-7,酸性,c (H+) c (OH-), 110-7,碱性,溶液的酸、碱性跟 c(H+)、c(OH-)的关系,【结论】,溶液酸碱性是指溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小。,注意：c(H+)越大，溶液酸性越强；c(OH-)越大，溶液碱性越强。,思考：若为100呢？,对比：酸的强弱、溶液酸性强弱,三、溶液的pH,1、定义：化学上常采用H+的物质的量浓度的负对数来表示溶液的酸碱性。,2、表示方法：pH= -lg c(H+),pH的表示：,当溶液中氢离子浓度很小时，为了更方便表示酸碱性，通常用pH来表示： pH=-l

4、gc(H+) c(H+)=10-pH,当H+1mol/L或小于10-14( OH-1mol/L)时，使用pH值更不方便。所以用物质的量浓度表示更好。 pH一般表示1mol/L以下H+的浓度,c(H+)c(OH-),c(H+) = c(OH-),c(H+)c(OH-),PH7,PH = 7,PH7,c(H+) 越大PH越小，酸性越强,c(OH-) 越大PH越大，碱性越强,3、溶液的酸碱性与pH的关系,pH=7的溶液一定是中性溶液吗？,答：不一定，只有在常温下才显中性。,pH=6的溶液一定是酸性溶液吗？,答：不一定，只有在常温下才显酸性。,注意：pOH -采用OH -的物质的量浓度的负对数来表示溶

5、液的酸碱性: pOH = lg c(OH-) pOH + pH =14,注意:pH=0 并非无H+，而是c（H+）=1mol/L，,pH=14 并非无OH-，而是c（OH-）=1mol/L,溶液的pH(25),中性,pH,H,OH,1014 1013 1012 1011 1010 109 108 107 106 105 104 103 102 101 100,酸性,碱性,1.根据H+、OH-的相对浓度确定溶液的酸碱性 2.pH、C(H+)、溶液酸碱性之间的关系,增强,增强,C(H+) 越大 PH 越小 酸性越强,碱性越弱,中性,pH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1

6、3 14,c(H+) 100 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 10-7 10-8 10-9 10-10 10-11 10-12 10-13 10-14 molL-1,c(H+),c(OH-),三、有关溶液pH的计算：,1、单一溶液的计算：,强酸溶液，如HnA的浓度为c molL,则有 C(H+)=nc molL, pH=-lgc(H+)= -lgnc,强碱溶液，如B(OH)n的浓度为 c molL，则有 C(H+)= 10-14nc, pH= -lgc(H+) = 14+lgnc,一元弱酸溶液 : c(H+)=Kac,一元弱碱溶液: c(OH-)=Kbc,酸性:求c

7、(H+) pH 碱性:求c(OH-) c(H+) pH,pHpOH14,常温 c（H+） c（OH-） =1 10-14,练习,例1：甲溶液的pH3，乙溶液的pH1，则甲溶液中c(H+)与乙溶液中c(H+)之比为 （ ） A100 B 1/100 C 3 D 1/3,pH相差a， c(H+)相差10a,B,例2：下列溶液在常温下酸性最强的是 （ ） A pH=4的溶液 B 1L 溶液里溶有22.4mL(STP)HCl的溶液 C c(OH-)=10-12mol/L的溶液 D c(H+)=10-3mol/L的溶液,C,练习,例3：(1)0.1mol/L盐酸、硫酸、醋酸c(H+) 、pH大小关系如何

8、？,pH(醋酸) pH(盐酸 ) pH(硫酸),c(醋酸) c(盐酸 ) c(硫酸),(2) pH=1 的盐酸、硫酸、醋酸中的c(H+)及酸的物质的 量浓度关系如何？,c(H+)醋酸 c(H+)盐酸 c(H+)硫酸,c(H+)醋酸 = c(H+)盐酸 = c(H+)硫酸,解：,解：,例题：在25时，pH值等于3的盐酸溶液稀释到原来的100倍，pH 值等于多少？,解：,pH=-lgH+,=-lg 1.0 10-5,=5,关键：抓住氢离子进行计算！,H+= =1.0 10-5mol/L,2、强酸、强碱的稀释：,强酸的稀释,强酸的稀释,例：取1mL pH=3的硫酸溶液加水稀释到100mL，溶液的 p

9、H变为多少？,解：,c(H+) =,pH = - lgc(H+) = - lg10-5 = 5,若上述溶液加水稀释到体积为原来的1000倍， 则溶液的pH变为多少？ 若稀释到体积为原来的105倍，则溶液的pH 变为多少？,102,103,pH = 6,pH = 8,pH 接近于7,例题：在25时，pH值等于12的强碱溶液稀释到原来的100倍，pH 等于多少？,解：,稀释前：OH- =,pH=-lgH+,关键：抓住氢氧根离子离子进行计算！,稀释后： OH- =,H+ =,=10,=1 10-2mol/L,=1 10-4mol/L,=,=1 10-10mol/L,强碱的稀释,强碱的稀释,例：取 p

10、H=11的NaOH溶液与水按1:99的体积比混合后， 溶液的pH变为多少？,解：,稀释前c(OH-) = 10-3 mol/L,若上述溶液加水稀释到体积为原来的1000倍， 则溶液的pH变为多少？ 若稀释到体积为原来的105倍，则溶液的pH 变为多少？,103,pH = 8,pH = 6,pH 接近于7,原来的102,稀释后c(OH-) =,稀释后溶液的pH = 9,注意：pH=6或8时，不可忽略水的电离，只能接近7，酸碱溶液无限稀释，pH只能约等于7或接近7：酸不能大于7；碱不能小于7,结论：强酸(碱)每稀释10倍，pH值向7靠拢一个单位。,强酸pH=a,加水稀释10n倍后，pH=a+n;

11、强碱pH=b,加水稀释10n倍后，pH=b-n.,弱酸稀释 例：pH=2的盐酸稀释10倍后pH=？ pH=2的醋酸稀释10倍后pH=？ 结论：稀释10倍pH变化（增大）1,3,3,盐酸,醋酸,10倍,稀释相同倍数时 pH： 盐酸醋酸,稀释到相同pH时 稀释的倍数： 醋酸盐酸,弱酸、弱碱的稀释,弱酸、弱碱的稀释 例3、pH=3的HAc加水稀释到原来10倍，溶液的pH值范围是_； pH=12氨水加水稀释到原来10倍，溶液的pH值范围是_。,结论：弱酸(碱)每稀释10倍，pH值向7靠拢不到一个单位；,弱酸pH=a,加水稀释10n倍后，pHa+n; 弱碱pH=b,加水稀释10n倍后，pHb-n.,3p

12、H4,11pH12,酸或碱的稀释与pH的关系,强酸pH=a，加水稀释10n倍，则pH=a+n； 弱酸pH=a，加水稀释10n倍，则pHb-n； 酸、碱溶液无限稀释时，pH只能接近7，但酸 不能大于7，碱不能小于7； 对于浓度（或pH）相同的强酸和弱酸，稀释 相同倍数，强酸的pH变化幅度大。 （强碱、弱碱相似）,强酸与强酸混合,例题：在25时，pH值等于1的盐酸溶液和pH值等于4的硫酸溶液等体积混合pH值等于多少？,解：,pH=-lgH+,=-lg（1101+1104）/（1+1）,=-lg5102,=2-lg5,=1.3.,关键：抓住氢离子进行计算！,强碱与强碱混合,解：,=-lg2+11,=

13、10.7,例题：在25时，pH值等于9和pH值等于11的两种氢氧化钠溶液等体积混合pH值等于多少？,OH=（ 1 105+1103）/(1+1),H+=10-14/OH-,pH=-lg10-14/(10-3/2),关键：抓住氢氧根离子离子进行计算！,结论： 1、两种强酸溶液的pH相差2时，等体积混合，溶液的pH值等于浓溶液的pH+0.3。,总结论： 两种强酸（碱）溶液等体积混合，溶液的pH值以原浓溶液的pH向7靠拢0.3个单位。,2、两种强碱溶液的pH相差2时，等体积混合，溶液的pH值等于浓溶液的pH_0.3。,强酸与强碱混合,例题：在25时，100mlO.4mol/L的盐酸与等体积0.6mo

14、l/L的 氢氧化钠溶液混合后,溶液的pH值等于多少？,解：,NaOH+HCl=NaCl+H2O,0.04,0.06,关键：碱过量抓住氢氧根离子进行计算！,OH=0.1(0.6-0.4)/0.2,H+=10-14/OH= 10-14/0.1,pH=-lg10-13=,13,方法： 1、先要判断酸碱谁过量。 2、再按过量的计算 若酸过量,求c(H+),再算pH值。 若碱过量，先求c(OH-),再求c(H+),最后算pH值；或者求出c(OH-)后，接着求pOH，再根据pH=14-pOH得出。,做一做：取物质的量浓度相同的NaOH和HCl溶液，以2:3体积比混合，所得溶液的pH=2,则原溶液的物质的量

15、浓度为（ ）,0.05molL,强酸、强碱的混合,若是酸过量则应先求出反应后溶液中剩余酸的c(H+)，再求pH 。,思路：抓住量多的离子,若 n(H+) = n(OH-) 溶液为中性， pH = 7,若 n(H+) n(OH-) 溶液为酸性， pH 7,若 n(H+) 7,若是碱过量，则先求出反应后溶液中剩碱的C(OH-)，再求pH 。,注意：若V1=V2或是V酸=V碱，当两溶液中C(H+)或C(OH-)相差102以上时，可忽略离子浓度很小溶液中溶质，看作是将离子浓度大的溶液加水稀释，使体积增大1倍。,取80 mL NaOH溶液加入到120 mL盐酸中，所得溶液的 pH为2。如果混合前NaOH

16、溶液和盐酸的物质的量浓度相 同，则它们的浓度是多少？,解：,巩固练习,c(H+) = c(OH-) = 0.05moL/L,五、弱酸强碱或强酸弱碱混合 例、 （1）pH为12的NaOH溶液和pH为2的醋酸溶液等体积相混合，则混合液呈_性 （2）pH为12的氨水和pH为2的盐酸等体积相混合，则混合液呈 _性 （3）pH为2的盐酸和pH为12的某碱等体积相混合，则混合液PH_7 （4）pH为12的NaOH溶液和pH为2的某酸溶液等体积相混合，则混合液PH _7,酸,碱,有关溶液pH的计算口诀：,碱按碱，酸按酸，同强混合在中间； 异强混合看过量，无限稀释7为限。,再练一下：把pH=3的H2SO4溶液

17、和pH=10的NaOH溶液混合，两者恰好中和，则酸和碱的体积比是（ ）,1:10,当X+Y=14，它们等体积相混合时，混合液的PH值 。 当X+Y14，它们等体积相混合后，混合液的PH值 _。,练习：盐酸的pH值为X，NaOH溶液的pH为Y，当两溶液相混合时，则混合后的pH与7相比较：,pH7,pH=7,pH7,练一练（全国高考题）,1 25时，若体积为Va、pH=a的某一元强酸与体积为Vb、pH=b的一元强碱混合，恰好中和，且已知VaVb和a=0.5b.请回答下列问题： （1）a值可否等于3？为什么？ （2) a值可否等于5？为什么？ (3) a的取值范围是多少？,答案：（1）不可。因为当a

18、=3时,b=6,与pH=b为一元 强碱相矛盾。 （2）不可。因为当a=5时b=10, 此时VaVb,不能满足 VaVb。 （3）72a143,2.在某温度下纯水中c(H+)=3.010-7molL-1,此时纯水中c(OH-)为： 。 3.25时，在0. 1 molL-1的盐酸溶液中c(H+)= 。 c(OH-) 。 由水电离出的c(H+)= 。 4.在0.0 1 molL-1的硫酸溶液中由水电离出的 c(H+)= 。,3.010-7molL-1,0.1molL-1,110-13molL-1,110-13molL-1,510-13molL-1,5 在100时,水的离子积为110-12,若该温度下

19、某溶液中的H+浓度为 1 10-7mol/L,则该溶液 ( ) A.呈碱性 B.呈酸性 C.呈中性 D.C(OH- = 100C(H+）,AD,6 能影响水的电离平衡，并使溶液中的C(H+) C(OH-)的操作是（ ） A.向水中投入一小块金属钠 B.将水加热煮沸 C.向水中通入二氧化碳气体 D.向水中加入食盐晶体,C,7 下列五种溶液中C(H+)由大到小的排列顺序为。 A.0. 1 molL-1的盐酸； B.0.1 molL-1的硫酸； C. 0.1 molL-1的NaOH; D. 0.1 molL-1的CH3COOH; E. 0.1 molL-1的NaCl，,BADEC,0.1mol/L,

20、0.2mol/L,110-13mol/L,小于0.1mol/L,1107mol/L,pH值有关判断正误,1、一定条件下 pH值越大，溶液的酸性越强。 2、强酸溶液的pH值一定小。 3、pH值等于6的溶液，一定是一个弱酸体系。 4、pH值相同的强酸和弱酸中H+相同。 5、在常温下，pH=0的溶液酸性最强，pH=14的溶液碱性最强 6、pH值有可能等于负值。 7、常温下，由水电离出的H+=10-12mol/L，则溶液pH定为12 8、相同体积和pH值相同的盐酸，醋酸、硫酸中H+的物质的量 相等,1、甲溶液的pH3，乙溶液的pH1，则甲溶液中H+与乙溶液中H+之比为 A.100 B.1/100 C.

21、3 D.1/3,pH相差a，H+相差10a,B,课堂练习,2、PH=3的盐酸 pH增大1，H+差多少倍？盐酸浓度差多少倍？ H+相差10倍；物质的量浓度强酸相差10倍 PH=3的醋酸 pH增大1，H+差多少倍？醋酸浓度差多少倍？ H+相差10倍；物质的量浓度弱酸相差10倍,3、下列溶液在常温下酸性最强的是 A、pH=4的溶液 B、1L 溶液里溶有22.4mL(STP)HCl的溶液 C、OH-=10-12mol/L的溶液 D、H+=10-3mol/L的溶液,4、pH=0的溶液，下列叙述正确的是 A、是酸性最强的溶液 B、与0.5mol/L H2SO4溶液中H+相同 C、H+0的溶液 D、与1mol/L CH3COOH溶液中H+相同,C,B,P57T10,3、pH的测定：,pH计（酸度计）,（2）pH试纸,注意：不能用水润湿 要放在玻璃片（或表面皿）上 不是将试纸伸到溶液中 广泛pH试纸只能读出整数,粗略测定：,（1）酸碱指示剂,甲基橙 石蕊 酚酞,酸色 碱色