第二节水的电离和溶液的PH2.ppt

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1、第二节第二节第二课时第二课时常温下，溶液中的常温下，溶液中的c(Hc(H+ +) )和和c(OHc(OH- -) )有什么关系？有什么关系？ 溶液的酸碱性由什么决定？溶液的酸碱性由什么决定？ HH+ +和和OHOH- -浓度的相对大小决定浓度的相对大小决定 KwKw=c(H=c(H+ +) )c(OHc(OH_ _) = l) = l1010-14-14 对于很稀的溶液，离子浓度小用对于很稀的溶液，离子浓度小用H H+ +或或OHOH- -浓度来表示其酸碱性很不方便浓度来表示其酸碱性很不方便 化学上常用化学上常用pHpH来表示溶液的酸碱性来表示溶液的酸碱性 复习提问复习提问溶溶 液液 的的 p

2、H pH 常温下：溶液呈中性，常温下：溶液呈中性，pHpH与溶液中与溶液中HH+ +浓度有何关系呢？浓度有何关系呢？溶液的溶液的pHpH等于等于HH+ +浓度的负对数浓度的负对数)(lgHcpH规定规定：溶液显酸性溶液显酸性 溶液显碱性，溶液显碱性，pH=7pH=7pH7pH7pH7pH7某溶液某溶液c(Hc(H+ +)=m )=m 10 10-n-nmolmolL L_ _1 1, ,那么该溶液的那么该溶液的 mnpHlg1 1求求0.05 0.05 molmolL L-1-1的的HH2 2S0S04 4溶液的溶液的pHpH。2 2求求0.5 0.5 molmolL L-1-1的的BaBa(

3、OH)(OH)2 2溶液的溶液的HH+ +浓度及浓度及pHpH。pH=1 pH=1 解析解析：c(Hc(H+ +)=0.05 )=0.05 2=0.1mol 2=0.1molL L-1-1C(HC(H+ +)=10)=10-14-14/0.5 /0.5 2=102=10-14-14(mol(mol-1-1) ) pH=14 pH=14 已知某溶液的已知某溶液的pHpH，怎样求该，怎样求该溶液的溶液的HH+ +或或OHOH- -浓度浓度 根据根据pHpH的计算公式可推出的计算公式可推出 c(Hc(H+ +)=10)=10-pH-pH 例例1 1 计算计算pH=2pH=2的的HH2 2S0S04

4、4溶液中浓度及溶液中溶液中浓度及溶液中0 0H H- -浓浓度。度。 c(Hc(H+ +)=10)=10-2-2molmolL L-1-1 因为因为l mol Hl mol H2 2S0S04 4电离出电离出2 2 mol Hmol H+ +，所以，所以c(Hc(H2 2SOSO4 4)=1/2 c(H)=1/2 c(H+ +)=0.5x10)=0.5x10-2-2 mol molL L-1 -1 =5x10=5x10- -3 3 mol molL L-1-1 因为因为c(OHc(OH- -)=Kw)=Kw/c(H/c(H+ +), ),所以所以c(OHc(OH- -)=1)=1 10 10-

5、14-14/1x10/1x10-2 -2 =1 =1 10 10-12-12 mol molL L-1-1分析：分析：例例2. 2. 求求pH=9pH=9的的NaOHNaOH溶液中的溶液中的c(OHc(OH- -) )及由水电离出的及由水电离出的c(OHc(OH- -) )水水 练习练习分析分析由由pH=9pH=9可知可知: :c(Hc(H+ +)=10)=10-9-9 mol molL L-1-1 由水的离子积可计算出由水的离子积可计算出: :c(OHc(OH- -)=10)=10- -5 5 mol molL L-1-1 水电离出的水电离出的c(Hc(H+ +)=10)=10-9-9 mo

6、l molL L-1-1 , ,水电离出水电离出的的c(Hc(H+ +) )、c(OHc(OH- -) )始终相等始终相等, ,由此可得出：由此可得出： c(OHc(OH- -) )水水=10=10-9-9 molmolL L-1-1NaOHNaOH溶液中溶液中, ,c(Hc(H+ +) )来源于水的电来源于水的电离离 已知已知1001000 0C C时，纯水的离子积为时，纯水的离子积为1 11010-12-12，此时纯水的此时纯水的pHpH等于多少等于多少? ?呈酸性吗？呈酸性吗？ 为什么？为什么？问题探究问题探究 此时纯水中的此时纯水中的pHpH等于等于6 6，但并不呈酸性，而是，但并不呈

7、酸性，而是中性。因为此时水中的中性。因为此时水中的c(Hc(H+ +)=c(OH)=c(OH_ _)=10)=10-6-6 molmolL ,HL ,H+ +和和OHOH- -的浓度相等所以水仍是中性的浓度相等所以水仍是中性的的 解答解答l00l000 0C C时，时，pH=7pH=7的溶液的溶液是显酸性还是碱性的？是显酸性还是碱性的？ 思考思考 lOO lOO0 0C C时，时，pH=6pH=6的溶液是中性的，的溶液是中性的，pHpH6 6的溶的溶液中，液中，c(OHc(OH- -) )c(Hc(H+ +) ) 因而因而pH=7pH=7的溶液是碱性的的溶液是碱性的 溶液稀释后溶液稀释后pHp

8、H的计算的计算 1 1常温下，取常温下，取0 01 1 mLmL 0 05 mol5 molL L-1-1的硫酸，的硫酸，稀释成稀释成100 ml100 ml的溶液，求稀释后溶液的的溶液，求稀释后溶液的pHpH。稀释后稀释后HH+ +的物质的量不改变的物质的量不改变 c(H c(H+ +)=0.1mL )=0.1mL 0.5mol 0.5molL L-1-1 2/100mL 2/100mL 10 10-3 -3 = 1= 1 10 10-3-3molmolL L-1-1PH=-lg1 PH=-lg1 10 10-3-3=3=32 2PH=13PH=13的的NaOHNaOH溶液稀释溶液稀释l00

9、0l000倍求稀倍求稀释后溶液的释后溶液的pH pH pH=13pH=13的的NaOHNaOH溶液中溶液中c(Hc(H+ +) )和和c(OHc(OH- -) )分别为分别为c(Hc(H+ +) )为为1010-13-13molmolL L-1-1，c(OHc(OH- -) )为为1010-1-1molmolL L-1-1 Na0HNa0H溶液中的溶液中的HH+ +来源于什么？来源于什么？OHOH- -主要来源于什么？主要来源于什么？HH+ +来自水的电离，来自水的电离，分析分析0H0H- -主要来自主要来自NaOHNaOH的电的电离离计算碱溶液稀释后的计算碱溶液稀释后的pHpH时，必须先求出

10、稀释后溶时，必须先求出稀释后溶液中的液中的OHOH- -浓度，再求出浓度，再求出HH+ +，然后再求溶液的，然后再求溶液的pHpH。讲解：讲解： Na0H Na0H溶液稀释时，由于水的电离平衡发生移动。溶液稀释时，由于水的电离平衡发生移动。所以溶液中所以溶液中HH+ +的物质的量也有很大变化的物质的量也有很大变化由由NaOHNaOH电离出的电离出的0 0HH- -的物质的量是不变的，的物质的量是不变的，所以稀释时溶液中所以稀释时溶液中OHOH- -的物质的量几乎不变的物质的量几乎不变( (由水电离出的由水电离出的0 0HH- -可忽略不计可忽略不计) )。2 . PH=102 . PH=10的

11、的NaOHNaOH加水稀释至原加水稀释至原来的来的l00l00倍，求稀释后溶液的倍，求稀释后溶液的pH pH 1 1常温下，将常温下，将0.05 0.05 mLmL l mol l molL L-1-1的盐酸滴的盐酸滴加到加到50 50 mLmL纯水中，求此溶液的纯水中，求此溶液的pHpH。 练习练习pH=3PH=83. 3. 如将如将pH=5pH=5的的HClHCl溶液稀释溶液稀释l000l000倍，溶液的倍，溶液的pHpH为多少为多少? ? 当溶液很稀，由溶质电离出的当溶液很稀，由溶质电离出的HH+ +或或OHOH- -浓度浓度接近接近1010-7-7molmolL L-1-1时，水的电离

12、是不能忽略的。时，水的电离是不能忽略的。解：设解：设pH=5pH=5的的HClHCl取取1 1体积，水取体积，水取999999体积。则稀释体积。则稀释后：后： c(Hc(H+ +)=(1)=(11010-5-5molmolL L-1-1+999+9991010-7-7molmolL L- -1 1)/1000 )/1000 =1.1 =1.1 10 10-7-7 mol molL L-1-1PHPH =7-lg1.1 =7-lg1.17 7 分析分析溶液稀释时溶液稀释时pHpH的计算规律的计算规律 c c若按上述公式算出的若按上述公式算出的pHpH改变了溶液本身的改变了溶液本身的性质，则稀释后

13、性质，则稀释后pHpH一定接近一定接近7 7，酸略小于，酸略小于7 7，碱，碱略大于略大于7 7。a.PH=na.PH=n的强酸稀释的强酸稀释1010mm倍。稀释后倍。稀释后PH=n+mPH=n+mb.PH=nb.PH=n的强碱稀释的强碱稀释1010mm倍，稀释后倍，稀释后PH=n-mPH=n-m小小 结结 1 1将将pH=8pH=8和和pH=10pH=10的两种的两种NaOHNaOH溶液等体积混合后溶液等体积混合后。溶液中。溶液中c(Hc(H+ +) )最接近最接近.( ).( )A.1/2 x (10A.1/2 x (10-8-8+10+10-10-10) mol) molL L-1-1

14、B.(10 B.(10-8-8+10+10-10-10) mol) molL L-1-1 C.(1x10C.(1x10-4-4+5x10+5x10-10-10) mol) molL L-1-1 D.2 x 10 D.2 x 10-10-10 mol molL L-1-1 溶液混合后溶液混合后pHpH的计算的计算要求碱溶液的要求碱溶液的pHpH，必须先求混合液，必须先求混合液0 0H H一一浓度。浓度。分析：分析：两种性质相同的溶液混合后，所得溶液的浓度可根据两种性质相同的溶液混合后，所得溶液的浓度可根据溶质和溶液体积分别相加溶质和溶液体积分别相加后，再重新求解后，再重新求解所以所以c(Hc(H

15、+ +)=10)=10-14-14/0.5x10/0.5x10-4-4 mol molL L-1-1=2x10=2x10-10-10 mol molL L-1-1 解析：解析：答案为答案为D D。因为因为PH=8PH=8所以所以c(Hc(H+ +)=10)=10-8-8 mol molL L-1-1则则c(OHc(OH- -)=10)=10-14-14/10/10-8-8 mol molL L-1-1=10=10-6-6 mol molL L-1-1又因为又因为PH=10PH=10所以所以c(Hc(H+ +)=10)=10-10-10 mol molL L-1-1c c则则( (OHOH- -

16、)=10)=10-14-14/10/10-10-10 mol molL L-1-1=10=10-4-4 mol molL L-1-1等体积混合后：等体积混合后：c(OHc(OH- -)=(10)=(10-6-6 mol molL L-1-1V+10V+10-4-4 mol molL L-1-1V)/2VV)/2V =1/2 x10 =1/2 x10-4-4 mol molL L-1-1 1 1常温下，常温下，pH=4pH=4的的HClHCl和和pH=10pH=10的的NaOHNaOH等体积混等体积混合，求混合液的合，求混合液的pHpH。 2. pH=5 2. pH=5的盐酸和的盐酸和pH=10

17、pH=10的的NaOHNaOH等体积混合溶液显什等体积混合溶液显什么性？么性？ c(H c(H+ +) )或或c(OHc(OH一一) )大于大于l moll molL L-1-1的溶液。直接用的溶液。直接用H H+ +或或OHOH- -浓度来表示溶液的酸碱性。浓度来表示溶液的酸碱性。练练 习习PH=7酸性酸性肺 血液 又知人体呼出的气体中又知人体呼出的气体中C0C02 2体积分数约体积分数约5 5。下列说法正。下列说法正确的是确的是 ( ) ( ) A A太快而且太深的呼吸可以导致碱中毒太快而且太深的呼吸可以导致碱中毒(pH(pH过高过高) ) B B太快而且太深的呼吸可导致酸中毒太快而且太深的呼吸可导致酸中毒(pH(pH过低过低) ) C C太浅的呼吸可导致酸中毒太浅的呼吸可导致酸中毒(pH(pH过低过低) ) D D太浅的呼吸可导致碱中毒太浅的呼吸可导致碱中毒(pH(pH过高过高) ) 3 3人体血液的人体血液的pHpH保持在保持在7 735357 74545，适量的，适量的C0C02 2可维持这个可维持这个pHpH变化范围，可用以下化学方程式表示：变化范围，可用以下化学方程式表示：HH2 2O+COO+CO2 2 H H2 2COCO3 3 H H+ +HCO+HCO3 3- -A.C