资源简介

(共27张PPT)
第一章
化学反应的热效应
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
本节重点
PH的计算
第2课时 PH的计算和应用
化学史话
“pH”是由丹麦化学家彼得·索仑森1909年提出的。索仑森当时在一家啤酒厂工作，经常要化验啤酒中所含H+浓度。每次化验结果都要记录许多个零，这使他感到很麻烦。经过长期潜心研究，他发现用H+浓度的负对数来表示酸碱性非常方便，并把它称为溶液的pH（p代表德语Potenz，意思是浓度，H代表H+）。就这样“pH”成为表述溶液酸碱度的一种重要数据。
思路
据pH＝－lgc(H＋) ，求pH的关键是求溶液中的c(H＋)。
1、单一溶液pH的计算
主题1:PH的计算
主题1:PH的计算
1、单一溶液pH的计算
例1、已知：常温下， Kw＝1.0×10－14，t℃， Kw＝1.0×10－12 计算pH：
（1）25℃，0.005mol／L H2SO4溶液 pH＝ ；
（2）t℃，0.005mol／L H2SO4溶液 pH＝ ；
（3）25℃，0.005mol／L Ba(OH)2溶液 pH＝ ；
（4）t℃，0.005mol／L Ba(OH)2溶液pH＝ 。
提示：c(H＋)＝0.01 mol/L pH＝－lgc(H＋)=2
2
2
提示：c(OH－)＝0.01 mol/L
c(H＋)＝Kw/0.01＝10－12 mol/LpH＝－lgc(H＋)=12
12
10
思路
2、混合溶液pH的计算
（1）两种强酸混合
直接求出c混(H＋)，再据此求pH。
pH=5和pH=3的两种盐酸，以等体积混合后，计算溶液的pH。
c(H+) =
n1(H+)+n2(H+)
V总
=
c1(H+)×V1+c2(H+)×V2
V1+V2
pH
解:
n1（H+）+n2（H+）
V总
c（H+）=
=
10-5V+ 10-3V
2V
≈
10-3V
2V
=
10-3
2
mol/L
pH =-lg c（H+）=3.3
主题1:PH的计算
思路
2、混合溶液pH的计算
（2）两种强碱混合
解:
先求出c混(OH－)，再据KW
求出c混(H＋)，最后求pH
c(OH-) =
n1(OH-)+n2(OH-)
V总
=
c1(OH-)×V1+c2(OH-)×V2
V1+V2
c(H+)=
KW
c(OH-）
pH
常温时，将pH=10的NaOH溶液与pH=12的NaOH溶液以1:1体积比混合，混合后的pH为多少？
c（OH-）=
n1（OH-）+n2（OH-）
V总
≈
10-2V
2V
=
10-2
2
mol/L
c(H+)=
KW
c(OH-）
=2×10-12mol/L
pH =-lg c（H+）=11.7
主题1:PH的计算
思路
2、混合溶液pH的计算
（3）强酸与强碱混合
先计算酸溶液中n(H＋)和碱溶液中n(OH－)，判断酸碱反应后是酸剩余还是碱剩余还是酸碱恰好完全反应。
若n(H＋)>n(OH－),则酸剩余，计算混合溶液中剩余的c(H＋)， 再计算pH＝-lg c(H＋)
若n(H＋)若n(H＋)=n(OH－),则酸碱恰好完全反应，溶液显中性，常温下溶液的pH=7。
先定性判断，后定量计算
主题1:PH的计算
2、混合溶液pH的计算
（3）强酸与强碱混合
常温时，0.1mol/L的NaOH和0.06mol/L 的H2SO4溶液等体积混合，求混合溶液的pH。
解：
设两溶液的体积都为V
n(H+）=2c(H2SO4）V=0.12V
n(OH—）=c(NaOH）V=0.1V
因为0.12V＞0.1V 所以酸过量
c(H+）=
n（H+）—n（OH-）
V(总）
=
0.12V—0.1V
2V
pH =2
常温时，0.1mol/L的盐酸和0.06mol/L的Ba(OH)2溶液等体积混合，求混合溶液的pH。
设两溶液的体积都为V
n(OH—）=2c(Ba(OH)2）V=0.12V
n(H+）=c(HCl）V=0.1V
因为0.12V＞0.1V 所以碱过量
c(OH—）=
n（OH—）—n（H+）
V(总）
=
0.12V—0.1V
2V
=10-2mol/L
pH=12
主题1:PH的计算
课堂检测
1、常温时，pH=4的H2SO4溶液与pH=11的NaOH溶液混合,当混合溶液的pH=10时，则两溶液的体积比为 .
9∶2
2、已知某温度下纯水的pH=6。
(1)pH=7的溶液呈　　　　(填“酸性”“中性”或“碱性”)。
(2)该温度下,0.1 mol·L-1的盐酸的pH=　　　　　　。
(3)该温度下,0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液的pH=　　　　　　。
(4)该温度下,将pH=11的苛性钠溶液V1 L与pH=1的稀硫酸V2 L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH=2,则V1∶V2=　　　　　　。
碱性
1
11
9：11
课堂检测
3.某温度时(t℃),测得0.01mol/L的NaOH溶液的pH=11，则在此温度下，将pH=a的H2SO4溶液Va升与pH=b的NaOH溶液Vb升混合。
①若所得混合液为中性，且a=2，b=12，则Va：Vb=___________
②若所得混合液为中性，且a+b=12，则Va：Vb=___________
③若所得混合液pH=10，且a =2，b=12则Va：Vb=___________
10:1
1:10
9:1
4.25 ℃，若10体积的某强碱溶液与1体积的某强酸溶液混合后,溶液呈中性，则混合之前该强碱溶液的pH与强酸溶液的pH之间该满足的关系是　　　。
酸溶液的pH与碱溶液的pH之和为13
课堂检测
5、（1）常温下，向某Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH＝x的盐酸，测得如下数据：
序号 Ba(OH)2/mL 盐酸/mL 溶液的pH
① 22.00 0.00 12
② 22.00 18.00 11
③ 22.00 V 7
则：x＝____，V= Ba(OH)2溶液的物质的量浓度为__________。
2
22
0.005mol/L
(2)常温下，向100 mL pH＝2的硫酸与硫酸钠的混合溶液中，加入300 mL上述Ba(OH)2溶液，沉淀正好达最大量，此时溶液的pH________(填“大于”“小于”或“等于”)7；原混合溶液中硫酸钠的物质的量浓度为__________________。
大于
0.01mol/L
3、溶液稀释后pH的计算
（1）强酸（弱酸）稀释
【例1】在25℃时，pH=4的盐酸稀释到原来的10倍，pH为多少？若稀释到原来的100倍呢？ 如果稀释到10000倍呢？
pH = 5
pH = 6
pH = 8
pH 接近于7
7
3
pH
V水
【例2】（1）25℃时 将pH=3的醋酸溶液稀释
① 稀释100倍，pH范围为？稀释10000倍呢？
② 要使醋酸的pH值由5 变到 6，加水稀释______10倍(填< 、> 、=)
pH＜5
pH 接近于7
说明：弱酸（弱碱）在稀释过程中有浓度的变化，又有电离平衡的移动，不能求得具体数值，只能确定其pH范围。
稀释，电离平衡正向移动,有补充电离
主题1:PH的计算
〉
结论：稀释10倍pH变化（增大）＜1
无限稀释，pH无限接近于7,但小于7
3、溶液稀释后pH的计算
（1）强酸（弱酸）稀释
一强一弱(以强酸、弱酸为例)比较图像题的分析方法
①相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸
加水稀释相同的倍数
醋酸的pH大
强酸的pH变化程度大
加水稀释到相同的pH盐酸加入的水多
加水稀释，pH变化越陡越强
主题1:PH的计算
3、溶液稀释后pH的计算
（1）强酸（弱酸）稀释
一强一弱(以强酸、弱酸为例)比较图像题的分析方法
②相同体积、相同pH的盐酸、醋酸
pH=m时都加水稀释10n倍，
强酸 pH=m+n
弱酸 m＜pH＜m+n
pH=m时加水稀释相同的pH，
醋酸加入的水多
V1＜V2
主题1:PH的计算
3、溶液稀释后pH的计算
（2）强碱（弱碱）稀释
【例4】 25℃时 ，pH＝11的氨水稀释到pH＝10，则NH3·H2O的电离平衡向_______方向移动，所得氨水的物质的量浓度 （填大于、小于或等于）原溶液浓度的1/10，稀释到100倍，求pH（范围） 。
【例3】在25℃时，pH=11的NaOH溶液c(Na+)为多少？将该溶液稀释到原来的10倍，pH为多少？ 若溶液稀释到100倍呢？ 如果稀释到10000倍呢？
方法：1、 酸液稀释抓住c(H+)变化；碱液稀释抓住c(OH-)变化。
2、当酸（或碱）提供的c(H+) 或c(OH-)很小时，不能忽略水电离出的c(H+)或 c(OH-) 。
规律：强酸(或强碱)每稀释10倍，pH值向7靠拢一个单位。
规律：弱酸（碱）每稀释10倍，pH值向7靠拢不到一个单位
主题1:PH的计算
0.001mol/L
pH = 10
pH = 9
pH 接近于7
电离
小于
9＜pH＜11
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く7;
强碱pH=b,加水稀释10n倍后，pH=b-n〉7.
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，a＜pH＜a+nく7;
弱碱pH=b,加水稀释10n倍后，b＞pH＞b-n〉7.
稀释酸溶液，pH增大(不超过7)；稀释碱溶液，pH减小(不小于7)
酸或碱稀释后溶液pH的计算（25℃）
主题1:PH的计算
课堂检测
1．计算下列溶液的pH(常温)
(1) pH＝2的盐酸加水稀释10倍，其pH为________。
(2) pH＝2的CH3COOH加水稀释10倍，其pH范围为____________。
3
强酸，完全电离
弱酸，部分电离
2(3) pH＝11的NaOH溶液加水稀释10倍，其pH为________。
(4) pH＝11的NH3·H2O加水稀释10倍，其pH范围为____________。
强碱，完全电离
10
弱碱，部分电离
10课堂检测
2、pH=2的A、B两种酸溶液各1mL，分别加水稀释到1000mL，其pH与溶液体积V的关系如图所示。下列说法正确的是：
A．A、B两酸溶液的物质的量浓度一定相等
B．稀释后，A溶液的酸性比B溶液强
C．a=5时，A不一定是强酸
D．若A、B都是弱酸，则5＞a＞2
a
7
2
1
pH
V/mL
1000
A
B
D
规律：pH相同的强酸和弱酸，稀释相同倍数，强酸的pH变化幅度大。
课堂检测
3、pH＝2的两种弱酸HA、HB加水稀释后，溶液pH随加水量变化的曲线如下图所示。则下列叙述正确的是(　　)
A．电离常数HA>HB
B．等体积的HA和HB与等浓度的NaOH 反应，HA消耗的NaOH多
C．等体积的HA和HB与足量的Zn反应，HA生成的氢气多
D．两种酸的物质的量浓度相同
A
课堂检测
4.常温下，pH=10的X、Y两种碱溶液各1mL，分别加水稀释到100mL，其pH与溶液体积（V）的关系如图所示，下列说法正确的是（　　 ）
A、稀释前，两种碱溶液中溶质的物质的量浓度一定相等
B、稀释后，X溶液的碱性比Y溶液的碱性强
C、完全中和X、Y溶液时，消耗同浓度盐酸的
体积V y＞V x
D、若a=8，则X是强碱，Y是弱碱
CD
规律：pH相同的强碱和弱碱，稀释相同倍数，强碱的pH变化幅度大。
测试和调控溶液的pH，对工农业生产、科学研究，以及日常生活和医疗保健等都具有重要意义。
1、医学上血液的pH是诊断疾病的一个重要参数
血液的正常 pH 范围是 7.35~7.45。大多数体液都要保持一个较小的 pH 变化范围，如果 pH 变化超出范围，就可能产生危害。血浆中H2CO3/HCO3-缓冲体系对稳定体系的酸碱度发挥着重要作用。
CO2(g)+H2O(l) H2CO3(aq) H+(aq)+HCO3-(aq)
当体系中增加少量强酸时，平衡向逆反应方向移动而消耗H+ ；当增加少量强碱时，平衡向正反应方向移动而消耗OH- 。由于HCO3- 和H2CO3 的浓度较大且可以调节，因此可以防止体系的pH出现较大幅度的变化。
主题2:PH的应用
2、人体健康调节，如洗发时，
护发素主要功能是调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度
洗发水是碱性的，能够洗去油污，但是对头发有一定的伤害
护发素是酸性的，和洗发水发生中和反应，减少对头发的伤害，起到护发的作用
主题2:PH的应用
3、环保领域中酸性或碱性废水常利用中和反应进行处理
硫酸厂的污水中常含有硫酸等物质，可以用熟石灰进行中和处理
H2SO4 + Ca(OH)2 == CaSO4 +2H2O
主题2:PH的应用
4、农业生产中，调节土壤的pH，使其更适宜农作物生长
适宜高粱种植的土地酸碱度为5.5-7.5
适宜西瓜种植的土地酸碱度为5-7
适宜芦荟种植的土地酸碱度为6-7
主题2:PH的应用
5、在科学实验和工业生产中，溶液 pH 的控制常常是影响实验结果或产品质量、产量的一个重要因素
主题2:PH的应用
课堂小结
Thank you for watching

展开更多......

收起↑