高中化学选修4课件_12溶液pH的计算

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13 二月 2021 第二节 水的电离和溶液的酸碱性 溶液 pH 的计算 1 （ 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，它能微弱“自身”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 2 (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 - ） =1×10 -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 (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 ， K w 不变 ,α(H 2 O) 变小 B 、温度 C 、易水解的盐：现在知道有它就行不必深究 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依然是由与水反应的离子还是产物的碱性引起？至于氧化物嘛就不要自己难为自己了。 4 二、溶液的酸碱性与 pH 值 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。 3 、溶液的酸碱性与 pH 值的关系（常温） 酸性溶液： c （ H + ） >c （ OH — ） pH<7 中性溶液： c （ H + ） =c （ OH — ） pH=7 碱性溶液： c （ H + ） 7 常温下： 2 、表示方法： pH= - lg c(H + ) 5 想一想：当氢离子浓度大于 0.1mol/L 时是用浓度表示方便是用 PH 表示方便？ 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，常温下 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 6 有关溶液 pH 的计算： 1 、单一溶液的计算： 2 、强酸、强碱的稀释： 例 1 、 0.001 mol/L 盐酸的 pH =____ ，加水稀释到原来的 10 倍， pH=___ ，加水到原来的 10 3 倍， pH =___, 加水到原来的 10 4 倍 pH= _____, 加水到原来的 10 6 倍， pH=______ 例 2 、 pH=10 的 NaOH 溶液加水稀释到原来的 10 倍，则溶液的 pH=_____ ， pH=10 的 NaOH 溶液加水稀释到原来的 10 2 倍，则溶液的 pH=_______ 3 4 6 9 8 pH=10 的 NaOH 溶液加水稀释到原来的 10 3 倍，则溶液的 pH=___ ， pH=10 的 NaOH 溶液加水稀释到原来的 10 5 倍，则溶液的 pH=___ 7 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。 8 3 、弱酸、弱碱的稀释 例 3 、 pH=3 HAc 加水稀释到原来 10 倍，溶液的 pH 值范围 _________ ； pH=12 氨水加水稀释到原来 10 倍，溶液的 pH 值范围 ___________ 。   结论：弱酸 ( 碱 ) 每稀释 10 倍， pH 值向 7 靠拢 不到 一个单位；实际是靠近 0.5 个单位 9 4 、两种 pH 值不同的同种强酸（碱）溶液等体积混合 例 4 、 pH=10 和 pH=8 的两种 NaOH 溶液等体积混合，求混合溶液的 pH 值。是否等同于 pH=10 NaOH 溶液等体积稀释？ 例 5 、 pH=4 和 pH=5 的两种盐酸溶液等体积混合，求混合溶液的 pH 值 10 结论： 1 、两种强酸溶液 等体积 混合，溶液的 pH 值等于浓溶液的 pH 加 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 等体积 混合，溶液的 pH 值等于浓溶液的 pH 减 0.3 。 11 lg2=0.3 例 8 、 0.1L pH=2 盐酸和 0.1L pH=11 的 NaOH 溶液相混合，求混合后溶液的 pH 值。       例 9 、 pH=2 盐酸和 pH=12 的 Ba(OH) 2 溶液等体积相混合，求混合后溶液的 pH 值。 5 、强酸、强碱溶液的混合 , 可能涉及过量问题计算 12 结论： 1 、 pH 1 + pH 2 <14 的强酸强碱等体积混合后， pH 混 = pH 酸 +0.3 2 、 pH 1 + pH 2 =14 的强酸强碱等体积混合后， pH 混 = 7 3 、 pH 1 + pH 2 >14 的强酸强碱等体积混合后， pH 混 = pH 碱 -0.3 只有笨蛋才记这些结论，不理解永远不懂！ 方法： 1 、先反应 2 、按过量的计算，若酸过量，求 c （ H + ），再算 pH 值。 若碱过量，求 c （ OH - ），求 c （ H + ），再算 pH 值 13 五、弱酸强碱或强酸弱碱混合 例 10 、 （ 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_______ （ 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 _____ （ 5 ）盐酸的 PH 值为 X ， NaOH 溶液的 PH 为 Y ，等体积相混合，则混合液 PH 14 酸性 碱性 ≥7 ≤7 酸性、碱性、中性 己知 X+Y=14 ， 它们等体积相混合，混合液的 PH 值 。 己知 X+Y<14 ， 它们等体积相混合，混合液的 PH 值 ____________ 。 己知 X+Y>14 ， 它们等体积相混合，混合液的 PH 值 ____________ 。 （ 5 ）盐酸的 PH 值为 X ， NaOH 溶液的 PH 为 Y ，体积相混合，则混合液 PH _____ 15 C(H + ) 10 -X C(OH - ) 110 Y -14 10 14-(X+Y) 自己比较大小去 = = 1 、某酸溶液的 PH 为 2 ，某碱溶液的 PH 为 12 ，两者等体积相混合后，有关 PH 值的变化正确的是（ ） A 、大于 7 B 、小于 7 C 、等于 7 D 、三种都有可能 2 、常温下一种 PH 为 2 的酸溶液与一种 PH 为 12 的碱溶液等体积相混合，对溶液的酸碱性的说法正确的是（ ） A 、 若是二元强酸和一元强碱，混合液为酸性 B 、 若是浓的强酸和稀的强碱，混合液中呈酸性 C 、 若是浓的弱酸和稀的强碱，混合液呈碱性 D 、若是强酸和强碱相混合，溶液反应后呈中性 D D 练习： 16 3 、同体积的 PH 为 3 的盐酸、硫酸、醋酸和硝酸四种溶液，分别加入足量的锌粉，叙述正确的是（ ） A 、 硫酸溶液中放出的氢气的量最多 B 、 醋酸溶液中放出的氢气的量最多 C 、 盐酸和硝酸中放出的氢气的量相等 D 、盐酸比硝酸放出的氢气的量多 BD 17 4 、向体积均是 1L ， PH 值也相等的盐酸和醋酸两溶液中加入表面积质量均相等的锌块，下列叙述可能正确的是（ ） A 、 反应开始时，盐酸的速率比醋酸快 B 、 反应过程中，醋酸的速率比盐酸快 C 、 充分反应后，两者产生的氢气的体积可能相等 D 、充分反应后，若有一种溶液中的锌有多余，则一定是盐酸的锌有余 BCD 18 5 、酸 HA 、 HB 两溶液的 PH 值为 3 ，且体积相同，加水稀释两溶液， PH 值与加入水的体积关系如图所示，则两者酸性较强的是（ ） 加水体积 PH HB HA HB 19 6 、酸 HA 、 HB 、 HC 三溶液的物质的量浓度相同，体积也相同，测得它们的 PH 值分别为 2 、 2.7 、 3 ，分别与足量的锌反应，产生的氢气的物质的量 ，初始时，三者的反应速率 ，反应过程中的平均速率 ； 若三种酸的体积与 PH 值均相等时，分别加入足量的表面积和质量均相等的锌，初始时，三者的反应速率 ，反应过程中的平均速率 _________ ；充分反应后，产生的氢气的物质的量的大小关系 ________ ， 相同 20 7 、判断下列说法是否正确： （ 1 ） pH=7 的溶液是中性溶液。 ( ) （ 2 ） H 2 S 溶液中 c(H + ) ： c(S 2- )=2 ： 1 。 ( ) （ 3 ） 0.1 mol/L 的 HAc 中 c(H + ) 是 0.2 mol/L HAc 中 c(H + ) 的 1/2 。 ( ) （ 4 ） 0.1 mol/L 的 HAc 中 c(H + ) c(HAc) 大于 0.01 mol/L 的 HAc 中 c(H + ) c(HAc) 。 ( ) （ 5 ） 0.1 mol/L 的 HAc 中 c(OH - ) c(HAc) 大于 0.01 mol/L 的 HAc 中 c(OH - ) c(HAc) 。 ( ) （ 6 ）中性溶液中 c(H + )= c(OH - ) 。 ( ) 21