内容正文:
主讲老师:
专题10
溶液pH随温度问题探究
高中化学二轮复习课件
2024
问题的提出:升温为什么多数溶液pH减小?
司空见惯的错误结论:
1.常温下,0.1mol·L-1的CH3COONa溶液的pH≈8,加热后平衡向( )方向移动,溶液的pH 。
2.常温下,0.1mol·L-1的Na2CO3溶液,加入1-2滴酚酞,加热后红色( ),溶液的pH 。
CH3COO- + H2O ⇌CH3COOH + OH- 水解是吸热反应,升温c(OH-)增大,pH增大
水解
增大
加深
增大
以上两个问题c(OH-)增大是对的,但pH增大就错了。这是为什么呢?Kw发生了变化。强碱弱酸盐pH是间接计算出的,c(OH-)增大,Kw也增大了。
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CO32- + H2O ⇌HCO3- + OH- 水解是吸热反应,升温c(OH-)增大,pH升高
常温下:c(H+)越大pH越小;c(OH-)越大,pH越大
(2021·浙江)
(2019北京)
pH随着温度变化的曲线
pH随着温度和加水量变化的曲线
强碱弱酸盐
强酸弱酸盐
纯水
证据1:
证据2:
结 论
升温,水的pH值减小。
升温,强碱弱酸盐的pH值减小
升温,强酸弱碱盐的pH值减小
酸性溶液碱性溶液随着水的增多,pH趋近于7
证据3:《组卷网》试题截图
升温,NaHCO3,(温度<45℃)Na2CO3溶液的pH值均减小
升温,Na2CO3和NaHCO3溶液的pH值均减小。【疑问】升温,所有溶液的pH值均减小吗?
合理猜想
升温,促进了水的电离,导致c(H+)浓度增大,pH值减小
升温,多种因素综合起作用,使pH呈减小趋势
升温,KW增大,由于计算方式需将OH-浓度换算成c(H+)计算
说明
根据手持pH传感器的数据绘出的图,真实可靠
2024
必备知识:弱酸碱及其盐的pH
快速计算方法
pH的定义
电解质溶液中氢离子浓度的负对数:pH= -lgc(H+)
pH的计算
(1)酸溶液:先求出c(H+),再根据公式:pH= -lgc(H+)进行计算
(2)碱溶液:先求出c(OH-),再根据公式c(H+)=Kw/c(OH-)求出氢离子浓度,再根据公式:pH= -lgc(H+)进行计算
(3)酸碱溶液混合,先判断谁过量,酸过量,返回(1)进行计算;碱过量,返回(2)进行计算。
(4)设水的离子积为Kw,则pH+pOH=pKw,常温pH+pOH=14,在100℃时,pH+pOH≈12
pH的定义和简单计算
弱酸的pH的计算方法
典例分析
常温下,CH3COOH的 Ka= 1.8×10-5(或10-4.75),求C0=0.1mol·L-1的CH3COOH溶液的pH?
mol·L-1 CH3COOH⇋CH3COO- + H+
起始 0.1 0 0
转化 -x +x +x
平衡 0.1-x≈0.1 x x
二级结论: 2pH = pKa + pC0 (p=-lg)
Ka= x2/(0.1-x) ≈x2/0.1
则:c(H+) ≈ [Ka×c0]1/2
两边同取负对数得:2pH = pKa + pC0 (在酸不是很强的情况下,忽略掉电离的酸分子所得出的结论)
用以上公式可得:
2pH = -lg10-4.75 -lg10-1
= 4.75+1=5.75
故有:pH= 5.75/2 = 2.88
应用此公式的理由:通常题目给的都是C0=0.1mol·L-1,或C0=0.01mol·L-1,
则pC0=1或2,非常简单
C0为弱酸的浓度,pC0一般为1或2
弱碱的pH的计算方法
典例分析
常温下,NH3·H2O的 Kb= 1.8×10-5(或10-4.75),求C0=0.1mol·L-1的NH3·H2O溶液的pH?
mol·L-1 NH3·H2O ⇋ NH4+ + OH-
起始 0.1 0 0
转化 -x +x +x
平衡 0.1-x≈0.1 x x
二级结论:2pOH = pKb + pC0 (p=-lg)
Kb= x2/(0.1-x) ≈x2/0.1
则:c(OH-) ≈ [Kb×c0]1/2
两边同取负对数得: