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1、第三章第三章 水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡20222022 年年 6 6 月月 2 12 1 日 星 期 二日 星 期 二第二节第二节 水的电离和溶液的酸碱性水的电离和溶液的酸碱性(2)(2)讨论:讨论:溶液的酸碱性跟溶液的酸碱性跟H+ 和和OH-浓度有什么关系?浓度有什么关系?常温下,常温下, 25时时H+ = OH-H+OH-H+OH-中性溶液中性溶液H+ = 1107mol/L OH- = 1107mol/L 酸性溶液酸性溶液H+ 1107mol/LOH- 1107mol/L碱性溶液碱性溶液H+ 1107mol/LOH- 1107mol/L讨论:讨论:KW100=10-12在在1
2、00 时,纯水中时,纯水中H+ 为多少?为多少?H+ 1107mol/L是否说明是否说明100 时纯水溶液呈酸性?时纯水溶液呈酸性?不能用不能用 H+ 等于多少来判断溶液酸、碱性,等于多少来判断溶液酸、碱性,只能通过两者只能通过两者相对大小相对大小比较比较二、溶液的酸碱性与二、溶液的酸碱性与pH值值1. 定义:化学上常采用定义:化学上常采用H+的物质的量的物质的量浓度的负对数浓度的负对数来表来表示溶液的酸碱性。示溶液的酸碱性。2. 表示方法:表示方法:pH= - lg c(H+)如:如:H+ = 1107mol/L, pH=lg107 7.0H+ = 1105mol/L, pH=lg105 5
3、.0H+ = 1109mol/L, pH=lg109 9.0注意:当溶液中当溶液中H+或或OH-大于大于1mol时,不时,不用用pH表示溶液的酸碱性表示溶液的酸碱性。3. 溶液的酸碱性与溶液的酸碱性与pH值的关系值的关系(常温常温,25时时)酸性溶液:酸性溶液: c(H+)c(OH) pH7中性溶液:中性溶液: c(H+)=c(OH) pH=7碱性溶液:碱性溶液: c(H+)7注意注意:pH=0 并非无并非无H+,而是,而是c(H+)=1mol/L,pH=14 并非无并非无OH -,而是,而是c(OH -)=1mol/LpH值有关判断正误值有关判断正误1、一定条件下、一定条件下 pH值越大,溶
4、液的值越大,溶液的酸性酸性越强。越强。2、强酸溶液的、强酸溶液的pH值值一定小一定小3、pH值等于值等于6的溶液,一定是一个的溶液,一定是一个弱酸弱酸体系。体系。4、pH值相同的强酸和弱酸中值相同的强酸和弱酸中H+相同。相同。5、在常温下,、在常温下,pH=0的溶液酸性最强,的溶液酸性最强,pH=14的溶液碱性最强的溶液碱性最强6、pH值有可能等于负值。值有可能等于负值。7、常温下,由水电离出的、常温下,由水电离出的H+=10-12mol/L,则溶液,则溶液pH定为定为128、相同体积和、相同体积和pH值的盐酸,醋酸、硫酸中值的盐酸,醋酸、硫酸中H+的物质的量的物质的量相等相等 有关溶液有关溶
5、液pH的计算:的计算:1 1、简单计算(单一溶液)、简单计算(单一溶液)(1 1)强酸溶液:如酸)强酸溶液:如酸HnAHnA,设浓度为,设浓度为CmolCmol/L/L,则:,则:C C(H+H+)=nCmol=nCmol/L/L,pH=-lgnCpH=-lgnC(2 2)强碱溶液:如碱)强碱溶液:如碱B B(OHOH)2 2,设浓度为,设浓度为CmolCmol/L/L,则:,则:C C(OH-OH-)=n Cmol=n Cmol/L/L,C C(H+)(H+)=Kw=Kw/C/C(OH-)(OH-),pH=-lgCpH=-lgC(H(H+)+)三、有关三、有关pH pH 的计算的计算1 1)
6、、甲溶液的)、甲溶液的pHpH3 3,乙溶液的,乙溶液的pHpH1 1,则甲溶液中,则甲溶液中c(Hc(H+)+)与乙溶液中与乙溶液中c(Hc(H+)+)之比为(之比为( )A A、100 B100 B、1/100 C1/100 C、3 D3 D、1/31/3pHpH相差相差a a,c(Hc(H+ +) )相差相差1010a aB2 2)、下列溶液在常温下酸性最强的是)、下列溶液在常温下酸性最强的是 ( )A A、pH=4pH=4的溶液的溶液 B B、1L 1L 溶液里溶有溶液里溶有22.4mL(STP)HCl22.4mL(STP)HCl的溶液的溶液C C、c(OHc(OH- -) 10) 1
7、0-12-12mol/Lmol/L的溶液的溶液 D D、c(Hc(H+ +) =10) =10-3-3mol/Lmol/L的溶液的溶液 3 3)、)、pH=0pH=0的溶液,下列叙述正确的是(的溶液,下列叙述正确的是( ) A A、是酸性最强的溶液、是酸性最强的溶液 B B、与、与0.5mol/L H0.5mol/L H2 2SOSO4 4溶液中溶液中c(Hc(H+)+)相同相同 C C、 c(Hc(H+ +) ) 0 0的溶液的溶液 D D、与、与1mol/L CH1mol/L CH3 3COOHCOOH溶液中溶液中c(Hc(H+)+)同同有关溶液有关溶液pH的计算:的计算:2.强酸、强碱的
8、稀释:强酸、强碱的稀释:例例1. 0.001 mol/L盐酸的盐酸的pH =_,加水稀释到原来的,加水稀释到原来的10倍,倍,pH=_,加水到原来的,加水到原来的103倍,倍,pH =_,加水到原来加水到原来的的104 倍倍pH= _,加水到原来的加水到原来的106倍,倍,pH=_例例2. pH=10的的NaOH溶液加水稀释到原来的溶液加水稀释到原来的10倍,则溶倍,则溶液的液的pH=_,pH=10的的NaOH溶液加水稀释到原来的溶液加水稀释到原来的102倍,则溶液的倍,则溶液的pH=_34698pH=10的的NaOH溶液加水稀释到原来的溶液加水稀释到原来的103倍,则溶液的倍,则溶液的pH=
9、_,pH=10的的NaOH溶液加水稀释到原来的溶液加水稀释到原来的105倍倍,则溶液的,则溶液的pH=_接近接近7 7接近接近7 7接近接近7 7接近接近7 7注意:注意:pH=6或或8时,不可忽略水的电离,只能接近时,不可忽略水的电离,只能接近7,酸碱溶液无限稀释,酸碱溶液无限稀释,pH只能约等于只能约等于7或接近或接近7:酸不能:酸不能大于大于7;碱不能小于;碱不能小于7结论结论:强酸强酸(碱碱)每稀释每稀释10倍,倍,pH值向值向7靠拢一个单位。靠拢一个单位。3. 弱酸、弱碱的稀释弱酸、弱碱的稀释例例3. pH=3的的HAc加水稀释到原来加水稀释到原来10倍,溶液的倍,溶液的pH值值范围
10、范围_;pH=12氨水加水稀释到原来氨水加水稀释到原来10倍,溶液的倍,溶液的pH值范围值范围_。 结论:弱酸结论:弱酸(碱碱)每稀释每稀释10倍,倍,pH值向值向7靠拢靠拢不到不到一个单一个单位;位;3411124. 两种两种pH值不同的同种强酸(碱)溶液等体积混合值不同的同种强酸(碱)溶液等体积混合例例4. pH=10和和pH=8的两种的两种NaOH溶液等体积混合,求溶液等体积混合,求混合溶液的混合溶液的pH值。值。例例5. . pH=2和和pH=5的两种盐酸溶液等体积混合,求混的两种盐酸溶液等体积混合,求混合溶液的合溶液的pH值值 先计算先计算C(OH-)的值,再计算)的值,再计算C(H
11、+),最后求),最后求pH值。值。先计算先计算C(H+),后求),后求pH值。值。 结论:结论: 1. 两种强酸溶液两种强酸溶液等体积等体积混合,溶液的混合,溶液的pH值等于浓值等于浓溶液的溶液的pH加加0.3。 总结论:总结论: 两种强酸(碱)溶液等体积混合,溶液的两种强酸(碱)溶液等体积混合,溶液的pH值以原值以原浓溶液的浓溶液的pH向向7靠拢靠拢0.3个单位。个单位。 2. 两种强碱溶液两种强碱溶液等体积等体积混合,溶液的混合,溶液的pH值等于浓值等于浓溶液的溶液的pH减减0.3。例例8. 0.1L pH=2盐酸和盐酸和0.1L pH=11的的NaOH溶液相混合,溶液相混合,求混合后溶液
12、的求混合后溶液的pH值。值。 例例9. pH=2盐酸和盐酸和pH=12的的Ba(OH)2溶液等体积相混合溶液等体积相混合,求混合后溶液的,求混合后溶液的pH值。值。5、强酸、强碱溶液的混合、强酸、强碱溶液的混合酸过量,先求酸过量,先求C(H+),后求),后求pH值值完全反应,混合液的完全反应,混合液的PH=7例例10. 把把pH=13 的的NaOH溶液和溶液和 pH=2的的HCl溶液等溶液等体积混合后,求混合后溶液的体积混合后,求混合后溶液的pH值值.碱过量,先求碱过量,先求C(OH-)再计算)再计算C(H+),),最后求最后求pH值。值。3、pH1+ pH214的强酸强碱等体积混合后的强酸强
13、碱等体积混合后(显碱性)(显碱性)pH混混= pH碱碱-0.3 (酸稀碱浓)(酸稀碱浓)方法:方法:1、先反应、先反应2、按过量的计算,若酸过量,求、按过量的计算,若酸过量,求c(H+),再算),再算pH值。值。 若碱过量,先求若碱过量,先求c(OH-),后求),后求c(H+),再算),再算pH值值结论:结论:1、pH1+ pH214的强酸强碱等体积混合后,的强酸强碱等体积混合后,(显酸性)(显酸性) pH混混= pH酸酸+0.3 (酸浓碱稀)(酸浓碱稀)2、pH1+ pH2=14的强酸强碱等体积混合后的强酸强碱等体积混合后,(显中性)(显中性) pH混混= 7 强酸强酸(pH1)与强碱与强碱
14、(pH2)混合呈混合呈中性中性 , 体积体积比比与与pH关系关系 :设,体积分别为设,体积分别为V酸酸、V碱碱,则有:,则有:V酸酸:V碱碱=10pH1+pH2-14:1则有则有:pH1+pH2=14 V酸:酸:V碱碱=1 pH1+pH214 V酸:酸:V碱碱1 (酸稀碱浓)(酸稀碱浓) pH1+pH214 V酸:酸:V碱碱1(酸浓碱稀)酸浓碱稀)五、弱酸强碱或强酸弱碱混合五、弱酸强碱或强酸弱碱混合例例10、(1)PH为为12 的的NaOH溶液和溶液和PH为为2的醋酸溶液等体积相的醋酸溶液等体积相混合,则混合液呈混合,则混合液呈_性性(2)PH为为12的氨水和的氨水和PH为为2的盐酸等体积相混
15、合,则混的盐酸等体积相混合,则混合液呈合液呈 _性性(3)PH为为2的盐酸和的盐酸和PH为为12的某碱等体积相混合,则混的某碱等体积相混合,则混合液合液PH_ (4)PH为为12的的NaOH溶液和溶液和PH为为2的某酸溶液等体积相的某酸溶液等体积相混合,则混合液混合,则混合液PH _ 酸酸碱碱大于或等于大于或等于7小于或等于小于或等于71、某酸溶液的、某酸溶液的PH为为2 ,某碱溶液的,某碱溶液的PH为为12 ,两者等体,两者等体积相混合后,有关积相混合后,有关PH值的变化正确的是(值的变化正确的是( ) A、大于、大于7 B、小于、小于7 C、等于、等于7 D、三种都有可能、三种都有可能2、
16、常温下一种、常温下一种PH为为2 的酸溶液与一种的酸溶液与一种PH为为12 的碱溶液等体积相混合,对溶液的酸碱性的说法的碱溶液等体积相混合,对溶液的酸碱性的说法正确的是(正确的是( ) A、 若是二元强酸和一元强碱,混合液为酸性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,混合液中呈酸若是浓的强酸和稀的强碱,混合液中呈酸性性 C、 若是浓的弱酸和稀的强碱,混合液呈碱性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、若是强酸和强碱相混合,溶液反应后呈中性性DD练习:练习:5、酸、酸HA、HB两溶液的两溶液的PH值为值为3,且体积相同,且体积相
17、同,加水稀释两溶液,加水稀释两溶液,PH值与加入水的体积关系如图值与加入水的体积关系如图所示,则两者酸性较强的是(所示,则两者酸性较强的是( )加水体积加水体积PHHBHAHB3、同体积的、同体积的PH为为3 的盐酸、硫酸、醋酸和硝的盐酸、硫酸、醋酸和硝酸四种溶液,分别加入足量的锌粉,叙述正酸四种溶液,分别加入足量的锌粉,叙述正确的是(确的是( ) A、 硫酸溶液中放出的氢气的量最多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、盐酸比硝酸放出的氢气
18、的量多BD4、向体积均是、向体积均是1L,PH值也相等的盐酸和醋酸值也相等的盐酸和醋酸两溶液中加入表面积和质量均相等的锌块,下两溶液中加入表面积和质量均相等的锌块,下列叙述不正确的是(列叙述不正确的是( ) A、 反应开始时,盐酸的速率比醋酸快反应开始时,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充分反应后,两者产生的氢气的体积可能相等能相等 D、充分反应后,若有一种溶液中的锌有多、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余,则一定是盐酸的锌有余Av把把pH=12 的的NaOH溶液溶液V1
19、和和 pH=2的的HCl溶液溶液V2混合后,溶液呈混合后,溶液呈中性。则中性。则V1:V2= _;v把把pH=11的的NaOH溶液溶液V1 和和 pH=2的的HCl溶液溶液V2混合后,溶液呈混合后,溶液呈中性。则中性。则V1:V2= _;v把把pH=13 的的NaOH溶液溶液V1 和和 pH=2的的HCl溶液溶液V2混合后,溶液呈混合后,溶液呈中性。则中性。则V1:V2= _;1:110:11:10注意注意1、PH值越小,酸性越强,值越小,酸性越强,PH越大,碱性越强。越大,碱性越强。2、PH范围范围0-14之间。之间。3、PH值等于值等于0的溶液不是酸性最强的溶液,的溶液不是酸性最强的溶液, PH值等于值等于14的溶液不碱性最强的溶液。的溶液不碱性最强的溶液。4、PH值减小一个单位,值减小一个单位,H+扩大为原来的扩大为原来的10倍,倍,PH增大一个单位,增大一个单位,H+减为原来的减为原来的1/10 OH增为原来的增为原来的10倍倍