23PH及其计算

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,08 十月 2024,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,-,H,2,O+H,2,O H,3,O,+,+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，,K,w,将增大,25,时,，,K,w,=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,K,w,=c,（,H,+,）,c,（,OH,-,）,2,、水的离子积常数,K,w,(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,K,w,表示 ，叫做水的离子积常数。,(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，,K,w,不变,水的电离程度,(H,2,O),变小。,B,、温度：升高温度，促进水的电离，,K,W,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，,K,w,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,（常温）,纯水,加少量盐酸,加少量,氢氧化钠,c,(H,+,),c,(OH,-,),c,(H,+,),和,c,(OH,-,),大小比较,10,-7,mol/L,10,-7,mol/L,c,(H,+,)=,c,(OH,-,),变大,变小,c,(H,+,),c,(OH,-,),变小,变大,c,(H,+,),c,(OH,-,), 110,-7,酸性,c,(H,+,) ,c,(OH,-,),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,任意温度,25,酸碱性与,PH,的关系,酸性,中性,碱性,c(H,+,),c(OH,-,),c(H,+,) = c(OH,-,),c(H,+,),c(OH,-,),P,H,7,P,H = 7,P,H,7,c(H,+,),越大,P,H,越小，酸性越强,c(OH,-,),越大,P,H,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),0,10,0,1,10,1,2,10,2,3,10,3,4,10,4,5,10,5,6,10,6,7,10,7,8,10,8,9,10,9,10,10,10,11,10,11,12,10,12,13,10,13,14,10,14,中性,pH,H,OH,10,14,10,13,10,12,10,11,10,10,10,9,10,8,10,7,10,6,10,5,10,4,10,3,10,2,10,1,10,0,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,0,10,0,1,10,1,2,10,2,3,10,3,4,10,4,5,10,5,6,10,6,7,10,7,8 10,8,9 10,9,10 10,10,11 10,11,12 10,12,13 10,13,14 10,14,C(H,+,),越大,PH,越小,酸性,越强,碱性,越弱,酸性,碱性,中性,pH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14,c,(H,+,) 10,0,10,-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,mol,L,-1,1.0 mol,L,-1,10,-7,mol,L,-1,10,-14,mol,L,-1,1.0 mol,L,-1,10,-7,mol,L,-1,10,-14,mol,L,-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,H,n,A,的浓度为,c,mol,L,则有,C(H,+,)=nc,mol,L, pH,=-,lgc(H,+,)= -,lgnc,强碱溶液，如,B(OH),n,的浓度为,c,mol,L,，,则有,C(H,+,)= 10,-14,nc, pH= -,lgc(H,+,) =,14,+lgnc,一元弱酸溶液,:,c(H,+,)=,Ka,c,一元弱碱溶液,:,c(OH,-,)=,Kb,c,酸性,:,求,c,(H,+,) pH,碱性,:,求,c,(OH,-,) ,c,(H,+,) pH,pH,pOH,14,常温,c,（,H,+,）,c,（,OH,-,）,=1,10,-14,练习,例,1,：,甲溶液的,pH,3,，乙溶液的,pH,1,，则甲溶液中,c,(H,+,),与乙溶液中,c,(,H,+,),之比为 （ ）,A,100 B,1/100 C,3 D,1/3,pH,相差,a,，,c,(H,+,),相差,10,a,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,-12,mol/L,的溶液,D,c,(,H,+,)=10,-3,mol/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？,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,-5,mol/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,100,mL,，溶液的,pH,变为多少？,解：,c,(H,+,) =,pH = - lg,c,(H,+,) = - lg10,-5,= 5,10,-3,mol/L10,-3,L,=10,-5,mol/L,10,-1,L,=,n,(H,+,),V,H,2,SO,4,(aq),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,10,5,倍，则溶液的,pH,变为多少？,10,2,10,3,pH = 6,pH = 8,pH,接近于,7,7,3,pH,V,水,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,-2,mol/L,=1 10,-4,mol/L,=,=1,10,-10,mol/L,强碱的稀释,强碱的稀释,例：取,pH=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,10,-3,mol/L,=10,-5,mol/L,1+99,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,10,5,倍，则溶液的,pH,变为多少？,10,3,pH = 8,pH = 6,pH,接近于,7,原来的,10,2,稀释后,c,(OH,-,) =,稀释后溶液的,pH,=,9,K,w,c,(OH,-,),c,(H,+,)= =1,10,-9,mol/L,11,7,pH,V,水,11,7,pH,V,水,3,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,10,n,倍后，,pH=a+n,;,强碱,pH=b,加水稀释,10,n,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,V,水,3,2,pH,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,10,n,倍后，,pH,a+n,;,弱碱,pH=b,加水稀释,10,n,倍后，,pH,b-n,.,3,pH,4,11,pH,12,归纳,酸或碱的,稀释与,pH,的关系,强酸,pH=a,，加水稀释,10,n,倍，则,pH=a+n,；,弱酸,pH=a,，加水稀释,10,n,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,（,110,1,+110,4,）,/,（,1+1,）,=-lg510,2,=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,=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 10,5,+110,3,）,/(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,0.6mol/L,的,氢氧化钠溶液混合后,溶液的,pH,值等于多少？,解：,NaOH+HCl,=NaCl+H,2,O,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浓度为（ ）,0.05mol,L,强酸、强碱的混合,(1),酸过量：则,c,(H,+,)=,c,(H,+,),V,1,-,c,(OH,-,),V,2,V,1,+,V,2,(2),碱过量：则,c,(OH,-,)=,c,(H,+,)=,K,w,/,c,(OH,-,),c,(OH,-,),V,2,-,c,(H,+,),V,1,V,1,+,V,2,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,V,1,=V,2,或是,V,酸,=V,碱,，当两溶液中,C(H,+,),或,C(OH,-,),相差,10,2,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,溶液和盐酸的物质的量浓度相,同，则它们的浓度是多少？,解：,(1),酸过量：则,c,(H,+,)=,c,(H,+,),V,1,-,c,(OH,-,),V,2,V,1,+,V,2,巩固练习,0.12,c,(H,+,), 0.08,c,(OH,-,),0.12+0.08,10,-2,=,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,H,2,SO,4,溶液和,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：,pH,7,pH=7,pH,7,练一练（全国高考题）,1 25,时，若体积为,V,a,、,pH=a,的某一元强酸与体积为,V,b,、,pH=b,的一元强碱混合，恰好中和，且已知,V,a,V,b,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=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,V,a,V,b,不能满足,V,a,V,b,。,（,3,）,7,2,a,14,3,2.,在某温度下纯水中,c(H,+,)=3.010,-7,molL,-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,-7,molL,-1,0.1molL,-1,110,-13,molL,-1,110,-13,molL,-1,510,-13,molL,-1,5,在,100,时,水的离子积为,1,10,-12,若该温度下某溶液中的,H,+,浓度为,1,10,-7,mol/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 mol,L,-1,的盐酸；,B.0.1 mol,L,-1,的硫酸；,C. 0.1 mol,L,-1,的,NaOH,;,D. 0.1 mol,L,-1,的,CH,3,COOH;,E. 0.1 mol,L,-1,的,NaCl,，,BADEC,0.1mol/L,0.2mol/L,110,-13,mol/L,小于,0.1mol/L,110,7,mol/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,-12,mol/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,pH,3,，乙溶液的,pH,1,，则甲溶液中,H,+,与乙溶液中,H,+,之比为,A.100 B.1/100 C.3 D.1/3,pH,相差,a,，,H,+,相差,10,a,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,-12,mol/L,的溶液,D,、,H,+,=10,-3,mol/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 H,2,SO,4,溶液中,H,+,相同,C,、,H,+,0,的溶液,D,、与,1mol/L CH,3,COOH,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,红,黄,红,蓝,无,红,精确测定：,变色范围,(pH),3.14.4,5.08.0,8.210.0,了解,用法,：用玻璃棒蘸溶液，点在,pH,试纸中央，半分钟后与比色卡比色,测定,pH,方法（阅读课本,P47,资料）,(1),定性测量范围,:,酸碱指示剂,(,以后学,),(2),定量粗略测量,: pH,试纸,(,整数位,),(3),定量精确测量,: pH,计,(,小数位,),pH,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14,强酸性,弱酸性,中性,弱碱性,强碱性,红 色,橙红色,橙黄色,浅草绿色,深草绿色,蓝色深蓝色,黄色,蓝紫色,pH,值测定方法,测定方法：酸碱指示剂法、,pH,试纸法、,pH,计法等。,酸碱指示剂的颜色变化是在一定的,pH,值范围内发生的。我们把指示剂发生颜色变化的,pH,值范围叫做指示剂的变色范围。,pH,1 2,3.1,4.4,5,6 7,8,9,10,11 12 13 14,甲基橙,红色,橙色,黄色,石蕊,红色,紫色,蓝色,酚酞,无色,浅红色,红色,讨论：,pH,试纸的使用,能否直接把,pH,试纸伸到待测液中？,是否要先湿润,pH,试纸后，再将待测液滴到,pH,试纸上？,能否用,pH,试纸测出,pH=7.1,来？,标准比色卡中的数据都是整数,如用湿润的,pH,试纸检验待测液，对该溶液,pH,值的测定：,A,、一定有影响,B,、偏大,C,、偏小,D,、不确定,使用方法：,直接把待测液滴在干燥的,pH,试纸上，试纸上显出颜色后马上跟,标准比色卡,相对比,PH,值：,酸性,:,求,C(H,+,) PH,碱性,:,求,C(OH,) C(H,+,) PH,PH,POH,14,POH,14,PH,C(OH,),10,POH,10,(14,PH),有关溶液,pH,的计算总结：,一、一种溶液,PH,值的计算：,1,、强酸或强碱溶液的,PH,值计算。,2,、强酸或强碱溶液的稀释和无限稀释,PH,计算,3,、弱酸或弱碱溶液的稀释和无限稀释,PH,计算（只能计算,PH,变化范围）,二、两种溶液等体积混合的,PH,计算：,1,、两种,PH,不同强酸溶液等体积混合,(,不反应）,2,、两种,PH,不同强碱溶液等体积混合（不反应）,3,、两种强酸和强碱等体积混合（要反应）,