高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí)除強(qiáng)酸外多數(shù)溶液pH隨著溫度升高而減小的問(wèn)題探究課件

主講老師：專(zhuān)題10溶液pH隨溫度問(wèn)題探究高中化學(xué)二輪復(fù)習(xí)課件2024問(wèn)題的提出：升溫為什么多數(shù)溶液pH減??？司空見(jiàn)慣的錯(cuò)誤結(jié)論：1.常溫下，0.1mol·L-1的CH3COONa溶液的pH≈8，加熱后平衡向（

）方向移動(dòng)，溶液的pH

。2.常溫下，0.1mol·L-1的Na2CO3溶液，加入1-2滴酚酞，加熱后紅色（

），溶液的pH

。CH3COO-+H2O?CH3COOH+OH-水解是吸熱反應(yīng)，升溫c(OH-)增大，pH增大

水解增大加深增大以上兩個(gè)問(wèn)題c(OH-)增大是對(duì)的，但pH增大就錯(cuò)了。這是為什么呢？Kw發(fā)生了變化。強(qiáng)堿弱酸鹽pH是間接計(jì)算出的，c(OH-)增大，Kw也增大了。????CO32-+H2O?HCO3-+OH-水解是吸熱反應(yīng)，升溫c(OH-)增大，pH升高

常溫下：c（H+）越大pH越?。籧(OH-)越大，pH越大（2021·浙江）（2019北京）pH隨著溫度變化的曲線pH隨著溫度和加水量變化的曲線強(qiáng)堿弱酸鹽強(qiáng)酸弱酸鹽純水證據(jù)1：證據(jù)2：結(jié)

論升溫，水的pH值減小。升溫，強(qiáng)堿弱酸鹽的pH值減小升溫，強(qiáng)酸弱堿鹽的pH值減小酸性溶液堿性溶液隨著水的增多，pH趨近于7證據(jù)3：《組卷網(wǎng)》試題截圖升溫，NaHCO3,（溫度<45℃）Na2CO3溶液的pH值均減小升溫，Na2CO3和NaHCO3溶液的pH值均減小?！疽蓡?wèn)】升溫，所有溶液的pH值均減小嗎？合理猜想升溫，促進(jìn)了水的電離，導(dǎo)致c（H+）濃度增大，pH值減小升溫，多種因素綜合起作用，使pH呈減小趨勢(shì)升溫，KW增大，由于計(jì)算方式需將OH-濃度換算成c(H+)計(jì)算說(shuō)明根據(jù)手持pH傳感器的數(shù)據(jù)繪出的圖，真實(shí)可靠2024必備知識(shí)：弱酸堿及其鹽的pH快速計(jì)算方法pH的定義電解質(zhì)溶液中氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)：pH=-lgc(H+)pH的計(jì)算（1）酸溶液：先求出c(H+),再根據(jù)公式：pH=-lgc(H+)進(jìn)行計(jì)算（2）堿溶液：先求出c(OH-),再根據(jù)公式c(H+)=Kw/c(OH-)求出氫離子濃度,再根據(jù)公式：pH=-lgc(H+)進(jìn)行計(jì)算（3）酸堿溶液混合，先判斷誰(shuí)過(guò)量，酸過(guò)量，返回（1）進(jìn)行計(jì)算；堿過(guò)量，返回（2）進(jìn)行計(jì)算。（4）設(shè)水的離子積為Kw，則pH+pOH=pKw,常溫pH+pOH=14，在100℃時(shí)，pH+pOH≈12pH的定義和簡(jiǎn)單計(jì)算弱酸的pH的計(jì)算方法典例分析常溫下，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-1CH3COOH?CH3COO-+H+起始0.1

0

0轉(zhuǎn)化-x

+x

+x平衡0.1-x≈0.1

x

x二級(jí)結(jié)論：2pH=pKa+pC0(p=-lg）Ka=x2/(0.1-x)≈x2/0.1則：c(H+)≈[Ka×c0]1/2兩邊同取負(fù)對(duì)數(shù)得：2pH=pKa+pC0

（在酸不是很強(qiáng)的情況下，忽略掉電離的酸分子所得出的結(jié)論）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應(yīng)用此公式的理由：通常題目給的都是C0=0.1mol·L-1，或C0=0.01mol·L-1，則pC0=1或2，非常簡(jiǎn)單C0為弱酸的濃度，pC0一般為1或2弱堿的pH的計(jì)算方法典例分析常溫下，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轉(zhuǎn)化-x

+x

+x平衡0.1-x≈0.1

x

x二級(jí)結(jié)論：2pOH=pKb+pC0(p=-lg）Kb=x2/(0.1-x)≈x2/0.1則：c(OH-)≈[Kb×c0]1/2兩邊同取負(fù)對(duì)數(shù)得：2pOH=pKb+pC0

（在弱堿不是很強(qiáng)的情況下，忽略掉電離的弱堿分子所得出的結(jié)論）用以上公式可得：2pOH=-lg10-4.75-lg10-1=5.75故有：pOH=5.75/2=2.88pH=14-2.88=11.12小結(jié)：弱堿，先根據(jù)公式2pOH=pKb+pC0求出pOH,再根據(jù)pH=pKw-pOH求出pHpH=pKw-pOH延伸拓展2p□=pK+pC0(通式）在弱酸弱堿不是很強(qiáng)的情況下，求一元弱酸、一元弱堿、二元弱酸、一元弱鹽、弱酸的酸式鹽的pH的方法如下:Ka為弱酸的電離常數(shù)；Kb為弱堿的電離常數(shù)，Kw為水的離子積常數(shù)，Kh為水解常數(shù)物質(zhì)類(lèi)別pH的計(jì)算公式說(shuō)

明一元弱酸HAc一元弱堿NH3·H2O二元弱酸H2C2O4強(qiáng)酸弱堿鹽NH4Cl強(qiáng)堿弱酸鹽NaAc酸式鹽NaHSO32pH=pKa+pC02pOH=pKb+pC0需滿足C0/Ka≥400，酸不很強(qiáng)再根據(jù)pH+pOH=14計(jì)算pH值2pH=pKa1+pC0一級(jí)電離為主，Ka代入一級(jí)常數(shù)2pOH=pKh+pC0顯堿性求pOH，Kh=Kw/Ka2pH=pKh+pC0顯酸性求pH，Kh=Kw/Kb2pH=pKa1+pKa2酸式鹽pH與初始濃度C0關(guān)系不大酸性代pH，堿性代pOH酸代Ka，堿代Kb，弱鹽代Kh【典例1】求25℃0.1mol·L-1的Na2CO3溶液的pH=？（已知H2CO3Ka1=4.5×10-7，Ka2=4.7×10-11）【解析】Na2CO3的一級(jí)水解常數(shù)：

Kh1=Kw/Ka2=10-14/4.7×10-11=2.2×10-4碳酸鈉溶液顯堿性，需要求出pOH值。根據(jù)公式：2pOH=pKh1+pC=3.65+1=4.65pOH=2.33

pH=14-pOH≈11.711.7顯堿性，2pOH=pKh+pCKh為一級(jí)水解常數(shù)【典例2】求0.1mol·L-1的NaHCO3溶液和0.1mol·L-1的NaHSO3溶液的pH。（H2CO3的Ka1=4.5×10-7，Ka2=4.7×10-11；H2SO3的Ka1=1.4×10-2，Ka2=6.0×10-8）【解析】NaHCO3溶液：2pH=(pKa1+pKa2)=(-lg4.5×10-7-lg4.7×10-11)=(7-0.65）+（11-0.67)=16.68，所以:

pH≈8.34NaHSO3溶液：2pH=(pKa1+pKa2)=（2-lg1.4）+（8-lg6.0）=（2-0.14）+（8-0.78）=9.08,所以：

pH≈4.542024電解質(zhì)溶液pH隨溫度變化的規(guī)律隨著溫度升高，酸堿鹽溶液的pH的變化的規(guī)律探析揭示規(guī)律強(qiáng)酸類(lèi)其它類(lèi)升高溫度，pH不變升高溫度，pH均減小（降低）（1）弱

酸（2）弱

堿（3）強(qiáng)

堿（4）強(qiáng)酸弱堿鹽(5)強(qiáng)堿弱酸鹽升溫，pH沒(méi)有升高的！【探究1】：強(qiáng)酸類(lèi)，升溫pH基本不變【前提】忽略強(qiáng)酸溶液的揮發(fā)，分解等等?！咎骄俊繌?qiáng)酸氫離子包括酸氫離子、水氫離子（假設(shè)為0.1mol·L-1的HClO4）：HClO4=H++ClO4-H2O?H++OH-1.0×10-1mol·L-1完全電離，升溫基本不變100℃，Kw=10-12，水電離出的H+濃度僅1.0×10-11mol·L-1,升溫變化H+忽略不計(jì)結(jié)論強(qiáng)酸類(lèi)，升溫pH不變pH=-lgc(H+),c(H+)基本不變，則pH不變！反思：pH計(jì)算的依據(jù)是氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)，這是強(qiáng)酸升溫pH不變的根本原因【探究2】弱酸類(lèi)，溫度升高，pH變小【分析】HAc?H++Ac-H2O?H++OH-升溫，HAc和H2O的電離平衡均向右移動(dòng)，c(H+)明顯增大，pH減小?！締?wèn)題】0.1mol·L-1的CH3COOH（HAc）溶液：溫度升高，pH如何變化？結(jié)論弱酸類(lèi)升溫pH減小，是弱酸的電離平衡和水電離平衡均正向移動(dòng)的疊加效果均增大pH=-lgc(H+),c(H+)增大，則pH減??！【探究3】NaOH溶液溫度升高，pH減小【問(wèn)題】0.1mol·L-1的NaOH溶液：升溫，pH如何變化？【推導(dǎo)】NaOH=Na++OH-,H2O?H++OH-，

升溫，NaOH的c(OH-)不變，H2O電離出的的OH-濃度增大（強(qiáng)堿中水的電離受到抑制，OH-濃度變化忽略不計(jì)）。pOH=-lg0.1=1升溫，pOH不變，但pKw減小，25℃：pKw=14，100℃：pKw=12根據(jù)25℃時(shí)Kw為1.0×10-14，100攝氏度時(shí)Kw約為1.0×10-12【公式】

pH=pKw-pOH25℃：

pH=14-pOH=13100℃：

pH=12-pOH=11強(qiáng)堿升溫pH減小，是因?yàn)槠渖郎貢r(shí)，Kw增大，但pKw減小的緣故結(jié)論pOH=1不變升溫強(qiáng)堿pH值減小，是因?yàn)樯郎卮龠M(jìn)水的電離H+濃度增大的緣故?！咎骄?】弱堿溶液升溫時(shí)，pH減小

【問(wèn)題】為什么0.1mol·L-1氨水，升高溫度pH下降？（不考慮揮發(fā)，分解）【解析】NH3·H2O?NH4++OH-

，H2O?H++OH-根據(jù)pH的計(jì)算公式：2pOH=pKb

+pc，2(pKw-pH)=pKw-pKh

+pc，2pH=pKw+pKh-pc，升溫，Kw，Kh均增大，pKw+pKh減小，pc不變，故pH減小。結(jié)論弱堿升溫pH減小，是因?yàn)槠渖郎貢r(shí)，Kw和Kh均增大，pKw+pKh減小設(shè)氨水濃度為cmol·L-1以上Kw與Kh是為了方便比較引入數(shù)據(jù)因Kb=Kw/Kh【探究5】NaAc溶液溫度升高，pH也減小【問(wèn)題】為什么0.1mol·L-1的NaAc溶液溫度升高，pH也減小？【推導(dǎo)】CH3COO-+H2O?CH3COOH+OH-,H2O?H++OH-根據(jù)強(qiáng)堿弱酸鹽pH的推導(dǎo)公式：2pOH=pKh+pc①pOH=pKw-pH②，

pKh=pKw-pKa③，將②③代入①可得：2（pKw-pH）=pKw-pKa+pc，2pH=pKw+pKa-pc升溫KW,Ka增大，pKW,pKa減小，故pH減小結(jié)論強(qiáng)堿弱酸鹽升溫pH減小，是因?yàn)槠渖郎豄W,Ka增大，pKW,pKa減小，故pH減小Kh=Kw/Ka2024溶液溫度與pH關(guān)系典型例題分析易錯(cuò)點(diǎn)1：強(qiáng)堿弱酸鹽升溫，pH一定增大（?）【典例1】加熱0.1mol·L-1的Na2CO3溶液，溶液水解程度（變大），溶液的堿性增強(qiáng)，pH增大（

）?【

點(diǎn)評(píng)

】加熱0.1mol·L-1的Na2CO3溶液，溶液水解程度（變大），CO32-+H2O?HCO3-+OH-，氫氧根濃度增大，堿性增強(qiáng)，所以我們會(huì)以為pH增大。但這個(gè)推理有個(gè)前提，是溫度不變時(shí)。本題溫度升高，水的電離平衡移動(dòng)，Kw增大，c(H+)也增大，故pH=-lgc（H+）減小?！疽?guī)律揭示】升溫強(qiáng)酸pH不變，其余類(lèi)物質(zhì)一般pH減小（前面提到的）反思：氫氧根濃度增大、pH增大的前提是：溫度不變。【典例2】（2019北京）實(shí)驗(yàn)測(cè)得0.5mol·L?1CH3COONa溶液、0.5mol·L?1CuSO4溶液以及H2O的pH隨溫度變化的曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（

）A．隨溫度升高，純水中c(H+)>c(OH?)B．隨溫度升高，CH3COONa溶液的c(OH?)減小C．隨溫度升高，CuSO4溶液的pH變化是Kw改變與水解平衡移動(dòng)共同作用的結(jié)果D．隨溫度升高，CH3COONa溶液和CuSO4溶液的pH均降低，是因?yàn)镃H3COO?、Cu2+水解平衡移動(dòng)方向不同C?

從左圖看出，升溫pH減小，但c(H+)=c(OH?)，

水仍為中性?，T↑平衡

CH3COO-+H2O?CH3COOH+OH-平衡正移，c(OH?)增大強(qiáng)堿弱酸鹽強(qiáng)酸弱酸鹽純水?，T↑平衡

Cu2++2H2O?Cu(OH)2+2H+平衡正移H2O?H++OH-平衡正移Kw增大?，T↑平衡

CH3COO-+H2O?CH3COOH+OH-平衡正移，T↑平衡

Cu2++2H2O?Cu(OH)2+2H+平衡正移水解平衡移動(dòng)方向相同【典例3】（2022·浙江卷）25℃時(shí)，苯酚（C6H5OH）的Ka=1.0×10-10，下列說(shuō)法正確的是（

）A．相同溫度下等pH的C6H5ONa和CH3COONa溶液中，c(C6H5O-)>c(CH3COO-)B．將濃度均為0.1mol·L?1的C6H5ONa和NaOH溶液加熱，兩種溶液的pH均變大C．25℃時(shí)，C6H5OH溶液與NaOH溶液混合，測(cè)得pH=10.00，則此時(shí)溶液中c(C6H5O-）=c(C6H5OH）D．25℃時(shí)，0.1mol·L?1的C6H5OH溶液中加少量C6H5ONa固體，水的電離程度變小?C<

?

酸性：CH3COOH>C6H5OH,苯酚根水解程度大，水解得到等濃度OH-離子所需濃度小

升溫，除了強(qiáng)酸pH基本不變，其余溶液pH一般均減小，B?C6H5ONa可以水解，促進(jìn)水的電離

，水的電離程度變大。D?【典例4】（2020·浙江卷）下列說(shuō)法不正確的是()A.2.0×10-7mol·L?1的鹽酸中c(H+)=2.0×10-7mol·L?1B.將KCl溶液從常溫加熱至80℃，溶液的pH變小但仍保持中性C.常溫下，NaCN溶液呈堿性，說(shuō)明HCN是弱電解質(zhì)D.常溫下，pH為3的醋酸溶液中加入醋酸鈉固體，溶液pH增大A?，酸的濃度很小，接近中性時(shí)，水電離出的H+不能忽略不計(jì)。應(yīng)大于?，KCl不影響水的電離，升溫H2O?H++OH-平衡正移，Kw變大，pH減小，仍為中性。?，顯堿性說(shuō)明NaCN是強(qiáng)堿弱酸鹽，HCN為弱酸?，利用整體法：醋酸溶液顯酸性，加入因水解顯堿性的醋酸鈉，溶液pH增大【典例5】（2018年北京卷）測(cè)定0.1mol·L-1Na2SO3溶液先升溫再降溫過(guò)程中的pH，數(shù)據(jù)如下。時(shí)刻①②③④溫度/℃25304025pH9.669.529.379.25已知：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，?、佗軙r(shí)刻的溶液，加入鹽酸酸化的BaCl2溶液做對(duì)比實(shí)驗(yàn)，④產(chǎn)生白色沉淀多。下列說(shuō)法不正確的是A.Na2SO3溶液中存在水解平衡：SO32-+H2O?HSO3-+OH?B.④的pH與①不同，是由于SO32-濃度減小造成的C.①→③的過(guò)程中，溫度和濃度對(duì)水解平衡移動(dòng)方向的影響一致D.①與④的Kw值相等

（

C

）B?，SO32-離子被氧化成SO42-，SO32-濃度減小

水解出OH-變少?，A正確C?，升溫，水解平衡向右；降低SO32-離子濃度向左移動(dòng)D?，溫度相同，Kw值相同有水解性:SO32-+H2O?HSO3-+OH?和還原性：2SO32-+O2=2SO42-【典例6】（2021福建卷）右圖為某實(shí)驗(yàn)測(cè)得0.1mol·L－1NaHCO3溶液在升溫過(guò)程中（不考慮水揮發(fā)）的pH變化曲線。下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)點(diǎn)溶液的c(OH－)比c點(diǎn)溶液的小B．a(chǎn)點(diǎn)時(shí)，Kw＜Ka1(H2CO3)·Ka2(H2CO3)

?，pH相同，a到c氫離子濃度相同但Kw增大，c(OH-)=Kw/c(H+)增大

HCO3-

?H++CO32-Ka2HCO3-+H2O?H2CO3+OH-Kh2=KW/Ka1

?，碳酸氫鈉溶液中存在電離平衡和水解平衡，根據(jù)圖示可知，碳酸氫鈉溶液顯堿性，水解過(guò)程大于電離過(guò)程：45℃以上快速分解，逐步轉(zhuǎn)化為Na2CO3:2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑相關(guān)性質(zhì)：NaHCO3溶液有水解性:HCO3-+H2O?H2CO3+OH?和

不穩(wěn)定性：2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑A易分解酸式鹽NaHCO3隨著溫度升高pH變化的曲線a、c兩點(diǎn)溫度不同【典例6】（2021福建卷）右圖為某實(shí)驗(yàn)測(cè)得0.1mol·L－1NaHCO3溶液在升溫過(guò)程中（不考慮水揮發(fā)）的pH變化曲線。下列說(shuō)法正確的是（

）A．a(chǎn)點(diǎn)溶液的c(OH－)比c點(diǎn)溶液的小B．a(chǎn)點(diǎn)時(shí)，Kw＜Ka1(H2CO3)·Ka2(H2CO3)C．b點(diǎn)溶液中，c(Na+)＝c(HCO3－)＋2c(CO32－)D．a(chǎn)b段，pH減小說(shuō)明升溫抑制了HCO3－的水解??AC?，原型電荷守恒：c(H+)+c(Na+)＝c(HCO3－)＋2c(CO32－)+c（OH-）因顯堿性，c(H+)<c（OH-）,消掉后c(Na+)>c(HCO3－)＋2c(CO32－)?,升溫促進(jìn)水解。pH減小因升溫促進(jìn)水的電離，Kw增大，致c(H+)增大，pH減小【典例7】（2021·浙江）實(shí)驗(yàn)測(cè)得10mL0.50mol·L-1NH4Cl溶液、10mL0.50mol·L-1CH3COONa溶液的pH分別隨溫度與稀釋加水量