内容正文:
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第二节 水的电离和溶液的pH
第1课时 水的电离
常用的电流表无法检验出其中的离子。
精确的导电性实验表明纯水绝大部分以水分子的形式存在,但其中也存在着极少量的H3O+和OH- 。
一、水的电离
H2O + H2O H3O+ + OH-
H2O H+ + OH-
简写:
1、水电离特点:
水是一种极弱的电解质,能发生微弱的电离:
+
+
水分子电离过程示意图
3
投入钠
3. 水作为弱电解质,水的电离平衡主要受哪些外界因
素影响?
温度、离子浓度(H+、OH-)的影响。
【思考】
1. 含有H+的溶液一定是酸,含OH-的溶液一定是碱吗?
2. 怎样理解H+和 OH-不能大量共存?
改变条件 平衡移动方向 c(H+) c(OH-) 水的电离程度
升高温度
加入HCl(g)
加入NaOH(s)
加入CH3COONa(s)
加入NaHSO4(s)
加入金属Na
右移
左移
左移
右移
左移
增大
增大
减小
减小
增大
增大
减小
增大
增大
减小
增大
减小
减小
增大
减小
H2O H+ + OH-
∆H >0
外界条件对水的电离平衡的影响
温度、离子浓度(H+、OH-)的影响。
2.影响水的电离平衡的因素
右移
减小
增大
增大
【思考】 水的电离平衡常数表达式应如何表示?
K= ——————
c(H+)· c(OH-)
c(H2O)
25℃时,1L(55.6mol) H2O中只有1×10-7mol H2O电离。
c(H+) c(OH-) = K c(H2O)
水的离子积常数,
简称水的离子积。
= Kw
6
投入钠
3、水的离子积常数(简称水的离子积)
Kw= c(H+) ·c(OH—)
(1) 表达式:
室温下: Kw=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14
常温时,c(H+)=c(OH-)=1×10-7 mol/L
7
在任何水溶液中,均存在水的电离平衡,也就是任何水溶液中都是H+、OH-共存的。
(2) 影响KW的因素
KW只受温度的影响,温度升高, KW值增大。
不同温度下水的离子积常数
t℃ 0 10 20 25
KW /10-14 0.134 0.292 0.681 1.01
t℃ 40 50 90 100
KW /10-14 2.92 5.47 38.0 55.0
特别提示:
◆ KW 不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质水溶液
◆ c(H+)表示溶液中总的H+浓度,
c(OH-)表示溶液中总的OH-浓度
8
在任何水溶液中,均存在水的电离平衡,也就是任何水溶液中都是H+、OH-共存的。
2、求0.1mol/L的NaOH溶液中c(H+)和c(OH-)?
3、求0.1mol/L的H2SO4溶液中c(H+)和c(OH-)?
1、求0.1mol/L的NaCl溶液中c(H+)和c(OH-)?
由水电离出的c(H+)和c(OH-)?
(3) 溶液中c(H+)、c(OH-)的计算
室温下:
由水电离出的c(H+)水和c(OH-)水?
◆ 无论是纯水还是电解质水溶液,
由水电离产生的c(H+) ≡c(OH-) 。
由水电离出的c(H+)水和c(OH-)水?
4. 1×10-3mol/L的HCl溶液, 求溶液中由水电离产生
的 c(H+) 。
0.05mol/LBa(OH)2溶液,求溶液中由水电离产生
的c(OH-)。
室温下:
c(H+)和 c(OH-)大小比较
加少量
HCl
加 少 量
NaOH
纯水
c(H+)/mol·L-1
c(OH-) /mol·L-1
1.0×10-7
1.0×10-7
c(H+)>
c(OH-)
c(H+)<
c(OH-)
>1.0×10-7
>1.0×10-7
<1.0×10-7
<1.0×10-7
酸性
中性
碱性
c(H+)=
c(OH-)
室温下:
c(H+) >1×10—7mol/L是否说明该溶液一定呈碱性?
Kw 100℃ =10-12,在100 ℃ 时,纯水中c(H+)为多少?
溶液的酸、碱性,不能用 c(H+) 或c(OH-)等于多少来判断, 只能通过两者相对大小比较。
(4) 溶液酸、碱性的判断
思考题2:
在常温下,由水电离产生的c(H+)=1×10-9 mol/L的溶液,则该溶液的酸碱性如何?
答:可能是酸性也可能是碱性
思考题1:
在常温下,某水溶液中c(H+)=1×10-9 mol/L,则该溶液的酸碱性如何?
答:碱性
思考题3:
在25 ℃,在某无色溶液中由水电离出
的c(OH-)= 1×10-13,一定能大量共存
的离子组是( )
NH4+ K+ NO3- Cl-
NO3- CO3 2 - K+ Na+
K+ Na+ Cl- SO42-
Mg2+ Cu2+ SO42- Cl-
C
二 溶液的pH值
1、意义:
表示溶液酸碱性的强弱。
2、表示方法:
用H+物质的量浓度的负对数来表示。
pH= -lg {c(H+)}
c(H+)=1×10—7mol/L的溶液
pH=7
c(OH-)=1×10—4mol/L的溶液
pH=10
当c(H+) >1mol/L或( c(OH-) >1mol/L)时,使用pH
值反而不方便。所以用物质的量浓度表示更好。
室温下:
c(H+)=2mol/L的溶液?
c(OH-)=2mol/L的溶液?
溶液的pH值——正误判断
1、一定条件下 pH值越大,溶液的酸性越强。
2、用pH值可以很方便的表示所有溶液的酸碱性。
3、一定温度下,强酸溶液的pH值一定小。
4、pH值等于6的溶液呈弱酸性。
5、一定温度下,pH值相同的强酸溶液和弱酸溶液中
H+的浓度相同。
①强酸、强碱的稀释:
【例】 pH=1的盐酸加水稀释到原来的10倍,pH=___,
加水到原来的103倍,pH =___。
【例】 pH=13的Ba(OH)2溶液加水稀释到原来的10倍,
则溶液的pH=_____,若加水稀释到原来的103倍,
则溶液的pH=_____。
2
4
12
10
3. 酸、碱溶液的稀释:
结论:强酸(碱)每稀释10倍,pH值向7靠拢一个单位。
加水到原来的106倍pH= ___,加水到原来的109倍pH=____
加水稀释到原来的106倍,则溶液的pH=___,若加水稀释到原来的108倍,则溶液的pH=___
注意:酸碱溶液无限稀释,pH只能无限接近7,
不能“变性”。
② 弱酸、弱碱的稀释
【例】
pH=3 醋酸加水稀释到原来10倍,溶液
的pH值______________;
pH=12氨水加水稀释到原来10倍,溶液
的pH值_____________。
结论:弱酸(碱)每稀释10倍,pH值向7靠拢不到
一个单位。
3<pH<4
12<pH<13
pH相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图
方法:
酸: 求c(H+),再算pH值。
碱: 求c(OH-),再求c(H+),再算pH值。
4. 有关溶液pH的计算:
(1) 单一溶液的计算:
① 两种强酸溶液混合
【例】 pH=13和pH=12的两种Ba(OH)2溶液等体积混合,
求混合溶液的pH值。
【例】 pH=3和pH=2的两种盐酸溶液等体积混合,求
混合溶液的pH值。
方法:
酸混合,求c(H+),再算pH值。
碱混合,求c(OH-),再求c(H+),再算pH值。
3. 有关溶液pH的计算:
(2) 混合溶液的计算(室温,忽略混合时溶液体积的变化):
② 两种强碱溶液混合
【例】 0.1L pH=2盐酸和0.1L 0.015mol/L的Ba(OH)2
溶液等体积相混合,求混合后溶液的pH值。
③ 强酸、强碱溶液的混合
方法:
1. 先反应
2. 恰好反应:呈中性,pH=7
若酸过量,求剩余的c(H+),再算pH值。
若碱过量,求剩余的c(OH-),求c(H+),再算pH值
【例】 0.1L pH=2盐酸和0.1L pH=12的NaOH溶液相混
合,求混合后溶液的pH值。
4. pH值测定方法
(1) 定性测定: 酸碱指示剂法
酸碱指示剂一般是弱的有机酸或弱的有机碱。
以HIn代表石蕊分子
指示剂的变色范围
HIn(红色) H+ +In- (蓝色)
pH 1 2 3 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
变色范围
3.1—4.4
5.0—8.0
8.2—10.0
pH试纸
pH计
pH计
(2) 定量测定:pH试纸、 pH计
讨论: pH试纸的使用方法
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?
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
能否用pH试纸测出pH=7.1?
所有的溶液都可以用pH试纸测出pH吗?
使用方法:把pH试纸放在玻璃片(或表面皿)上,用玻璃棒蘸待测液滴于试纸上,待试纸上显出颜色后马上跟标准比色卡相对比。
D
思考题2:在常温下,由水电离产生的
c(H+)= 1×10-9 mol/L的溶液,则该溶液的酸碱性如何?
答:可能是酸性也可能是碱性
思考题1:在常温下,某水溶液中产生的
c(H+)=1×10-9 mol/L的溶液,则该溶液的酸碱性如何?
答:碱性
思考题3:在常温下,由水电离产生的
c(H+)=1×10-9 mol/L的溶液,则该溶液pH?
答:可能是9也可能是5
【例】 常温下,将pH=9的Ba(OH)2溶液稀释500倍,
稀释后c(Ba2+ )和c(H+)之比约为( )
A.1:1 B.1:2 C.1:10 D.10:1
C
t℃ 0 10 20 25
KW /10-14 0.134 0.292 0.681 1.01
t℃ 40 50 90 100
KW /10-14 2.92 5.47 38.0 55.0
温度越高,Kw越大。
结论:
室温下: Kw=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14
分析下表中的数据有何规律,并解释之。
不同温度下水的离子积常数
水的电离是吸热过程。
原因:
(3) pH的测定方法:
② pH计:精确测定溶液的pH
① pH试纸:
b.注意:不能用水浸湿,不能浸入原溶液,记
录数据时只有整数,不能出现小数。
a.使用方法:
把一小片pH试纸放在玻璃片或表面皿上,用玻璃棒
蘸取少量待测液点在试纸上,变色后,与标准比
色卡对比即可读出溶液的pH。
1、pH试纸使用操作中正确的是 ( )
A.将pH试纸的一端浸入溶液,观察颜色的变化
B.将pH试纸浸入溶液一会儿,再取出跟标准比色卡相比较
C.用洁净的玻璃棒沾取被测溶液,滴在pH试纸上,颜色变化后与比色卡对照
D.先将pH试纸用蒸馏水润湿,再用洁净的玻璃棒沾取被测溶液,滴在pH试纸上,颜色变化后与比色卡对照
C
练习
酸过量
[H +]=
0.01 × 0.21-0.01 × 0.1 × 2
1L
= 10 -4mol/L
pH=4
2、将10mL 0.21mol/L 的盐酸和10mL 0.1mol/L的Ba(OH)2 溶液混合 ,再加入水稀释至1L . 取出10mL滴入酚酞、甲基橙、石蕊试液分别呈现什么颜色?
3、某溶液取少量滴在pH试纸上,半分钟后,试纸呈深蓝色,此溶液中不可能大量共存的离子是:
A.PO43- B.HCO3- C.Al3+ D.K+
B、C
2.pH试纸(定量粗略测量---整数位)
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
a.能否直接把pH试纸伸到待测液中? b.试纸是否要先湿润后再将待测液滴到pH试纸上?
c.能否用广泛pH试纸测出pH=7.1来?(标准比色卡中
的数据都是整数)
d.如用湿润的pH试纸检验待测液对该溶液pH的测定:
A.一定有影响 B.偏大 C.偏小 D.不确定
[讨论]: pH试纸的使用
√
[使用方法]:直接把待测液滴在干燥的pH试纸上,跟
标准比色卡相对比,估测pH大小。
[注意]:①不能用水润湿②要放在玻璃片(或表面皿
上)③用玻璃棒蘸待测液滴于试纸上.
三、pH的计算:
1、酸、碱稀释后pH的求算:
例2:pH=12的NaOH溶液1mL加水稀释至100mL,pH ;pH=5的HCl溶液1mL加水稀释至1000mL,pH 。
无限稀释时,溶液的pH无限接近7。
例1:pH=3的HCl溶液1mL加水稀释
至1000mL,pH 。
例2:pH=3的醋酸1mL加水稀释至100mL,pH ;pH=11的氨水1mL加水稀释至100mL,pH 。
弱酸、弱碱稀释时,电离度增大;故其pH的变化值比强酸、强碱相同程度稀释时的变化值小。
溶液的pH值
0 100
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
酸性增强
碱性增强
pH的测定方法:
(1)广范pH试纸、精密pH试纸、
(2)酸碱指示剂
(3)pH计
第二节 水的电离和溶液的酸碱性
(Ⅱ)
(1)纯水在10℃和50℃的H+浓度,前者与后者的关系是( ) .
A、前者大 B、后者大
C、相等 D、不能确定
B
【课堂练习】
(2)下列微粒中不能破坏水的电离平衡的是( ) .
A、H+ B、OH-
C、NO3- D、Na+
CD
(3)某温度下纯水中c(H+) = 2×10-7 mol/L,则此时溶液中的c(OH-) = ___________。
若温度不变,滴入稀盐酸使c(H+) = 5×10-6 mol/L,则此时溶液中的c(OH-) = ___________。
2×10-7 mol/L
8×10-9 mol/L
常温下,溶液的酸碱性跟pH的关系:
c(H+) 越大,酸性越强,pH越小;
pH改变1个单位,c(H+) 改变10倍。
中性溶液
酸性溶液
碱性溶液
c(H+)=c(OH—)=1×10—7mol/L
c(H+) >1×10—7mol/L
c(OH—) >1×10—7mol/L
pH = 7
pH<7
pH>7
例.水是一种极弱的电解质,在室温下,平均每n个分子只有1个分子发生电离,则n值是:
A、10-14 B、55.6×107 C、107 D、55.6
判断:
1、任何水溶液中都存在KW = 10-14。
2、某水溶液中c(H+) =10-6 一定是酸性溶液。
3、向纯水中加入溶质,水的电离平衡将向逆向移动
4、如果由水电离出的H+浓度为10-10,则Kw=10-20
复习练习
计算:
1、常温下,10-4mol/L 的盐酸溶液.
溶液中, c(OH-) =________mol/L.
将上述盐酸稀释 10倍,溶液中 c(H+) =_______ mol/L 、
c(OH-) =_____ mol/L 。
将上述溶液稀释10000倍,溶液中c(H+) =___ ______ 、
c(OH-) =___ _______ _ 。
2、常温下,某溶液中由水电离出的H+和OH-浓度的乘积为1×10-24mol/L,该溶液的[H+] 可能为 _______
10-10
10-5
10-9
接近10-7
接近10-7
10-12 mol/L 或10-2 mol/L
√
×
×
×
讨论:溶液的酸碱性跟H+ 和OH-浓度有什么关系?
常温下
c(H+) = c(OH-)
c(H+) > c(OH-)
c(H+) < c(OH-)
中性溶液
c(H+) = 1×10 -7mol/L
c(OH-) = 1×10 -7mol/L
酸性溶液
c(H+) >1×10 -7mol/L
c(OH-) <1×10 -7mol/L
碱性溶液
c(H+) <1×10 -7mol/L
c(OH-) >1×10 -7mol/L
讨论:KW105℃=10-12
在105 ℃ 时,纯水中c(H+)为多少?
c(H+) >1×10—7mol/L是否说明105 ℃ 时纯水溶液呈酸性?
不能用 c(H+)等于多少来判断溶液酸、碱性,只能通过两者相对大小比较
105℃ 时, c(H+) = 1×10—7mol/L溶液呈酸性还是碱性?
练习:
1)10-5mol/L、0.1mol/L、 0.5mol/L、 1mol/L、3mol/L盐酸溶液
的pH值分别为多少?
2) 10-5mol/L、0.1mol/L 、1mol/LNaOH溶液的pH值为多少?
计算碱溶液pH值应先算c(OH-) ,再利用KW计算出c(H+)
1、意义:
pH的大小能反映出溶液中c(H+)的高低,
即表示稀溶液酸、碱性的强弱。
2、表示:
用H+物质的量浓度的负对数来表示。
pH=-lgc(H+)
(一)pH值概念
表示较小的c(H+)=10-12mol/L时,很麻烦但应用广
所以引入了一种方便方案:
c(H+) →
10-12mol/L →
12
- lg c(H+)
lgc(H+) →
-12 →
负对数—— p
H+(hydrogen)——H
lg2=0.3
lg3=0.5
lg5=0.7
二、溶液的酸碱性与pH
(二)溶液的pH值与酸碱性强弱的关系
酸性溶液
c(H+) > c(OH-)
c(H+) >1×10—7mol/L
碱性溶液
c(H+) < c(OH-)
c(H+) <1×10—7mol/L
pH =7
pH<7
pH>7
讨论:
pH值变化与酸碱性变化的关系怎样?
(未给明条件时)不能用pH值等于多少来判断溶液酸、碱性。一般未注明条件都是指常温。
pH值越大碱性越强,pH越小酸性越强
中性溶液
c(H+) = c(OH-)
c(H+) = 1×10—7mol/L
常温下:
练习:KW105℃=10-12,试求在105 ℃时纯水的pH值?
pH=6是否说明105 ℃时纯水成弱酸性?
有关溶液的pH值的几个注意问题:
①pH是溶液酸碱性的量度.常温下,pH=7溶液呈中性;pH值减小,溶液的酸性增强;pH值增大,溶液的碱性增强。
②pH∈[0-14].而且,pH=0的溶液并非没有H+,而是c(H+)=1mol/l;pH=14的溶液并非无OH-,而是c(H+)为1mol/l;pH=14的溶液中并非无OH-,且c(OH-)=1mol/l。
③pH改变一个单位,c(H+)就变化10倍,即pH每增大一个单位,c(H+)就减小到原来的1/10;pH每减小一个单位,c(H+)就增大到原来的10倍(动手算)。
④当c(H+)>1mol/l时,pH值为负数,当c(OH-)>1mol/l时,pH>14.对c(H+)或c(OH-)大于1mol/l的溶液,用pH表示反而不方便,所以pH值仅适用于c(H+)或c(OH‑) ≤ 1mol/l的稀溶液。
⑤也可用pOH表示溶液的酸碱性,pOH=-lgc(OH-),因为C(H+)·C(OH-)=10-14,若两边均取负对数,得到:
pH+pOH = pKw=14 (25℃左右)
⑥可用 pH试纸来测定溶液的pH.[方法]:用洁净的干玻璃棒直接蘸取少许待测液,滴在pH试纸上(注意不能将pH试纸先用水沾湿或用湿的玻璃棒,因为这样做,实际上已将溶液稀释,导致所测定的pH不准确,一定有误差吗?)将pH试纸显示的颜色随即(半分钟内)与标准比色卡对照,确定溶液的pH值(因为时间长了,试纸所显示颜色会改变,致使测得的pH不准.)
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c(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c(H+) 10-12mol/L,则溶液pH定为12
8、相同体积和pH值的盐酸,醋酸、硫酸中H+的物质的量相等
×
×
×
√
×
√
×
√
pH相同的等体积的盐酸溶液A和醋酸溶液B,分别和锌反应,若最后仅有一份溶液中存在锌,且放出氢气的质量相同,则下列说法正确是的 ( )
①反应所需要的时间B>A
②开始反应时的速率A>B
③参加反应的锌的物质的量A=B
④反应过程的平均速率B>A
⑤盐酸里有锌剩余
⑥醋酸里有锌剩余
A.③④⑤ B.③④⑥
C.②③⑤ D.②③⑤⑥
A
(三)pH值测定方法
1.定性测定:酸碱指示剂法(书P49阅读)
2.定量测定:pH试纸法(书P47资料) 、pH计法等
酸碱指示剂一般是弱的有机酸或弱的有机碱。
以HIn代表石蕊分子
pH 1 2 3 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
3.1—4.4
5.0—8.0
8.2—10.0
指示剂的变色范围
HIn(红色) H+ +In- (蓝色)
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
1、pH试纸使用操作中正确的是 ( )
A.将pH试纸的一端浸入溶液,观察颜色的变化
B.将pH试纸浸入溶液一会儿,再取出跟标准比色卡相比较
C.用洁净的玻璃棒沾取被测溶液,滴在pH试纸上,颜色变化后与比色卡对照
D.先将pH试纸用蒸馏水润湿,再用洁净的玻璃棒沾取被测溶液,滴在pH试纸上,颜色变化后与比色卡对照
C
练习
酸过量
[H +]=
0.01 × 0.21-0.01 × 0.1 × 2
1L
= 10 -4mol/L
pH=4
2、将10mL 0.21mol/L 的盐酸和10mL 0.1mol/L的Ba(OH)2 溶液混合 ,再加入水稀释至1L . 取出10mL滴入酚酞、甲基橙、石蕊试液分别呈现什么颜色?
3、某溶液取少量滴在pH试纸上,半分钟后,试纸呈深蓝色,此溶液中不可能大量共存的离子是:
A.PO43- B.HCO3- C.Al3+ D.K+
B、C
溶液的pH值 c(H+)
0 100
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
酸性增强
碱性增强
pH值越大碱性越强,酸性越弱
当c(H+) >1mol/L或小于10-14 ( c(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值一般表示1mol/L以下c(H+)的浓度。
pH值越小酸性越强,碱性越弱
(四).有关溶液pH的计算:
(1)单一溶液的计算:
pH= -lgc(H+) ;pOH= -lgc(OH-)
酸性:直接求c(H+)→pH;碱性:先求c(OH-)→c(H+)→pH
常温下:c(H+) · c(OH-) =1× 10-14 ; pH+pOH=14
①.求强酸、强碱溶液的pH、pOH:
例1:求1×10-3mol/LHCl、0.1mol/LNaOH溶液的pH、pOH。
例2:求10-3mol/lH2SO4、0.05mol/lBa(OH)2溶液的pH、pOH。
例3:求均为0.1mol/LHAc、氨水溶液的pH、pOH大小。
②.求弱酸、弱碱溶液的pH、pOH:(25℃,K=1.75×10-5)
强酸、强碱可根据其物质的量浓度以及“元”直接求得
(2)酸、碱稀释的稀释与无限稀释计算:
[例1].pH=3的盐酸的体积:①加水稀释到原来的10倍,pH=___;②加水到原来的103倍,pH=___;③加水到原来的104倍pH=___;④加水到原来的106倍,pH=___.
[例2].pH=10的NaOH溶液的体积:①加水稀释到原来的10倍,则溶液的pH=___;②加水稀释到原来的102倍,则溶液的pH=___;③加水稀释到原来的103倍,则溶液的pH=___;④加水稀释到原来的105倍,则溶液的pH=___.(画出pH-V曲线)
[关键]: 抓住氢氧根离子离子进行计算!
4
6
9
7
7
8
7
[关键]:抓住氢离子进行计算
7
[记住]:强酸溶液每稀释10倍,pH增大一个单位;强碱溶液每稀释10倍,pH减小一个单位.酸、碱溶液无限稀释时,pH均无限接近7(>还是<?要考虑水电离).
①强酸、强碱的稀释及无限稀释的PH计算:
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.10-2 C.3 D.3-1
记住:两溶液的pH相差a个单位,溶液的[H+]相差10a倍
B
[练习]:
2. ①pH=3的盐酸pH增大1,c(H+)相差多少倍?盐酸浓度又相差多少倍? [ c(H+)相差10倍;强酸物质的量浓度 相差10倍 ]
②pH=3的醋酸pH增大1,c(H+)相差多少倍?醋酸浓度又相差多少倍?
[c(H+])相差10倍;弱酸物质的量浓度相差>10倍;从c-v曲线理解更佳:强、弱酸同c(H+)稀释到同c(H+)加水多]
5/9
②弱酸、弱碱的稀释与无限稀释:
[例3]:pH=3醋酸加水稀释到原来10倍,溶液的pH值范围pH__________;(25℃时pH=3.50,怎么求?)
pH=12氨水加水稀释到原来10倍,溶液的pH值范围pH__________.(同理,25℃时pH=11.50,怎么求?)
[记住]:弱酸、弱碱稀释后溶液pH的变化比强酸、强碱小,而且弱酸(碱)每稀释10倍,pH就向7靠拢0.5(不到1)个单位.
[例4].有两瓶pH=2溶液,一瓶是强酸,一瓶是弱酸.现只有 试剂:石蕊、酚酞试液、pH试纸和蒸馏水。简述如何用最简单的实验方法来判断那瓶是强酸?
[结论]:强酸(碱)每稀释10倍,pH就向7靠拢一个单位
∈(3,4)
∈(11 , 12)
[解析]:原理-强、弱酸稀释同倍数后pH变化程度大、小不同;方法:各取一定量的酸液分别用蒸馏水稀释10或20倍后,再测量其pH大、小者各为强、弱酸。
(3)酸或碱溶液混合的pH计算--强酸或强碱溶液混
合计算:
[思考] 弱酸、弱碱无限稀释后,其c(H+)、c(OH-)、pH如
何变化?为什么?画出其c(X)、pH~V曲线。
原理:n总=∑nB; 对稀溶液:V总= ∑VB ,则有:
2
1
2
1
c2
c1
c(H+)大
对碱:pH混=pH大-0.3 对酸:pH混=pH小+0.3
[例2].pH=10和pH=8的两种NaOH溶液等体积混合,
求混合溶液的pH值。
[例1].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 。
[记住]①两种强酸溶液等体积混合,溶液的pH等于浓溶液的pH+0.3; ②两种强碱溶液等体积混合,溶液的pH等于浓溶液的pH-0.3 。 【总结论】:两种强酸(碱)溶液等体积混合,混合液的pH均是以原浓溶液的pH向7靠拢0.3个单位。
因为:⊿pH=1,即c1/c2=10,故:pH混= pH小+ 0.3=4.3
因为:⊿pH=2,即c1/c2=102,故:pH混=pH大- 0.3= 9.7
(4)强酸与强碱溶液混合:
[例1].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2].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。 [例3].pH=2盐酸和pH=13的Ba(OH)2溶液等体积相
混合,求混合后溶液的pH值。
[方法]:先反应--按过量的计算:若酸过量,求c(H+)余,再算pH;若碱过量,求c(OH-)余,求c(H+),再算pH值.
由上述公式可知等体积时有:c(X)=2-1[c(H+)-c(OH-)]
H+余:c(H+)余 ≈ 2-1c(H+)酸 , pH混 = pH酸+0.3
OH-余:c(OH-)余≈2-1c(OH-)碱,pH混= pH碱-0.3
1. pHA+ pHB<14的强酸与强碱等体积混合后:
pH混= pHA+ 0.3
2. pHA+ pHB=14的强酸与强碱等体积混合后:
pH混= 7
3. pHA+ pHB>14的强酸与强碱等体积混合后:
pH混= pHB- 0.3 [注:A--酸; B--碱]
[结论]:(与前面强酸或强碱等体积混合式子很相似)
(5)弱酸与强碱或强酸与弱碱混合:
[例1].(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___________性.
pH<7,酸
pH>7, 碱
pH≥7, 碱或中
[先同强后余弱]
[先想同强,后思余弱!]
[先想同强,后思余弱]
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