学年高中化学专题3溶液中的离子反应第二单元第一课时溶液的酸碱性学案苏教版选修420Word文档下载推荐.docx
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4.强酸或强碱稀释10n倍,pH变化n个单位;
弱酸或弱碱稀释10n倍,pH变化小于n个单位;
酸或碱无论怎样稀释,酸不会变为碱,碱也不会变为酸。
溶液的酸碱性与pH
1.溶液的酸碱性
(1)判断溶液酸碱性的依据是溶液中c(H+)与c(OH-)的相对大小。
(2)溶液酸、碱性与c(H+)、c(OH-)相对大小的关系。
溶液酸碱性
c(OH-)与c(H+)关系
酸碱的强弱
溶液呈中性
c(H+)=c(OH-)
溶液呈酸性
c(OH-)
c(H+)越大
酸性越强
溶液呈碱性
c(OH-)越大,
碱性越强
(3)溶液酸碱性强弱与物质酸碱性强弱的关系
溶液酸碱性的强弱是由溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小来决定的,与酸、碱的强弱无必然联系。
而电解质酸碱性的强弱是以电解质的电离程度划分的。
①等物质的量浓度的强酸和弱酸溶液中,c(H+):
强酸>
弱酸。
②c(H+)相同的强酸和弱酸溶液中,酸的物质的量浓度:
c(强酸)<
c(弱酸)。
同理碱亦如此。
③等体积、等物质的量浓度、等元数的酸,强酸溶液的酸性强,但中和能力相同。
例如:
1L0.1mol·
L-1的CH3COOH和1L0.1mol·
L-1的盐酸,盐酸中c(H+)大,酸性强,但均能中和0.1molNaOH。
2.溶液的pH
(1)概念:
用溶液中氢离子浓度的负对数表示溶液的酸碱性。
(2)表达式:
pH=-lg_c(H+)。
(3)意义:
pH越小,溶液的酸性越强;
pH越大,溶液的碱性越强。
25℃时,c(H+)=1×
L-1,pH=7,溶液呈中性。
c(H+)>1×
L-1,pH<7,溶液呈酸性;
c(H+)<1×
L-1,pH>7,溶液呈碱性。
(4)适用范围:
1×
10-14mol·
L-1≤c(H+)≤1×
100mol·
L-1的溶液。
3.溶液的酸碱性与pH的关系(室温下)
4.溶液酸碱性的表示方法
(1)当c(H+)或c(OH-)大于1mol·
L-1时,通常用c(H+)或c(OH-)直接表示。
(2)当c(H+)或c(OH-)小于或等于1mol·
L-1时,通常用pH表示。
[特别提醒] c(H+)=1×
10-7mol·
L-1或pH=7的溶液不一定呈中性,只有在室温下,上述关系才成立。
1.某溶液的pH=6,则该溶液一定显酸性吗?
同样,某溶液的pH=7,则该溶液一定显中性吗?
提示:
pH=6的溶液不一定显酸性,如100℃时蒸馏水的pH=6,但呈中性;
pH=7的溶液不一定显中性,如100℃时,pH=7的溶液呈碱性。
2.pH试纸使用前能否用蒸馏水湿润?
若用湿润的pH试纸测量溶液的pH对结果有何影响?
使用pH试纸不能用蒸馏水湿润,湿润后相当于稀释了溶液。
若是酸性溶液,则湿润后测得pH偏大;
若为碱性溶液,则湿润后测得pH偏小;
若为中性溶液,则无影响。
1.溶液酸碱性的判断依据
2.溶液酸碱性的测定方法
(1)酸碱指示剂法
该法只能测其酸碱性,即pH的大致范围,不能测出具体数值,常见的酸碱指示剂的颜色范围为:
(2)pH试纸法
①种类
a.广范pH试纸:
其pH范围是1~14(最常用)。
b.精密pH试纸:
其pH范围较窄,可判别0.2或0.3的pH差值。
c.专用pH试纸:
用于酸性、中性和碱性溶液的专用pH试纸。
②使用方法:
把小片试纸放在表面皿或玻璃片上,用玻璃棒蘸取待测溶液点在干燥的pH试纸上,试纸变色后,与标准比色卡对比,即确定溶液的pH。
(3)pH计法(又叫酸度计)
精确测定溶液的pH时使用pH计,测量时可以从pH计上直接读出溶液的pH。
1.下列说法正确的是( )
A.pH=7的溶液一定显中性
B.常温下由水电离的c(OH-)为1×
10-8mol·
L-1的溶液一定呈酸性
C.c(H+)<c(OH-)的溶液一定显碱性
D.c(OH-)=1×
10-6mol·
L-1的溶液一定呈碱性
解析:
选C 溶液的酸碱性取决于c(H+)与c(OH-)的相对大小,利用pH或c(H+)判断时应注意温度。
常温下由水电离的c(OH-)为1×
L-1,可能溶液中c(OH-)=1×
L-1,c(H+)=1×
L-1,溶液呈酸性,也可能溶液中c(H+)=1×
L-1,c(OH-)=1×
L-1,溶液呈碱性。
2.下列关于溶液的酸碱性,说法正确的是( )
A.不能使酚酞变色的溶液一定是酸性溶液
B.中性溶液中一定c(H+)=1.0×
L-1
C.c(H+)=c(OH-)的溶液呈中性
D.在100℃时,纯水的pH<
7,因此显酸性
选C A项,酚酞溶液无色的pH<
8.2,不一定是酸性溶液,错误;
在中性溶液中,c(H+)和c(OH-)一定相等,但并不一定等于1.0×
L-1,B项错误,C项正确;
100℃的纯水中,虽然pH<
7,但c(H+)=c(OH-),仍呈中性,D错误。
[方法技巧]
溶液酸碱性判断的常见误区
误区一:
含有H+的溶液显酸性,含有OH-的溶液呈碱性。
因为任何水溶液中都含有H+、OH-。
误区二:
pH<
7的溶液呈酸性,pH>
7的溶液呈碱性。
利用pH与7的大小判断溶液酸碱性的条件是25℃。
误区三:
使酚酞显无色的溶液呈酸性,使甲基橙显黄色的溶液呈碱性。
常温下,pH<
8.2溶液中滴入酚酞都显无色;
pH>
4.4的溶液滴入甲基橙都显黄色。
溶液pH的计算
1.单一溶液的pH计算
(1)强酸溶液,如HnA,设物质的量浓度为cmol·
L-1,c(H+)=ncmol·
L-1,pH=-lg
c(H+)=-lgnc。
(2)强碱溶液,如B(OH)n,设浓度为cmol·
L-1,c(H+)=
mol·
L-1,pH=-lgc(H+)=14+lgnc。
2.溶液稀释时pH的计算
(1)对于强酸溶液,每稀释10n倍,pH增大n个单位,但无论稀释多少倍,酸溶液的pH不可能等于或大于7,只能趋近于7。
(2)对于强碱溶液,每稀释10n倍,pH减小n个单位,但无论稀释多少倍,碱溶液的pH不可能等于或小于7,只能趋近于7。
(3)对于pH相同的强酸与弱酸(或强碱与弱碱)稀释相同倍数时,pH变化程度不同,其结果是强酸(或强碱)pH变化大,而弱酸(或弱碱)pH变化小。
3.强酸与强酸(或强碱与强碱)混合后溶液pH的计算
(1)两强酸溶液混合
c(H+)混=
,先求出混合后的c(H+)混,再根据公式pH=-lgc(H+),求得pH。
若两强酸溶液的pH之差≥2,且以等体积混合,可采用速算方法:
混合后溶液的pH等于混合前溶液pH较小值加0.3,如pH=3和pH=5的两种盐酸等体积混合后,盐酸的pH=3.3。
(2)两强碱溶液混合
c(OH-)混=
,先求出混合后的c(OH-)混,再通过KW求出c(H+)混,根据公式pH=-lgc(H+)混,求得pH。
若两强碱溶液的pH之差≥2,且以等体积混合,可采用速算方法:
混合后溶液的pH等于混合前溶液pH较大值减0.3,如pH=9和pH=11的两种烧碱溶液等体积混合后,烧碱溶液的pH=10.7。
4.强酸溶液与强碱溶液混合后溶液pH的计算
(1)强酸与强碱溶液混合,要先根据H++OH-===H2O计算出哪种物质过量,一般有如下三种情况:
若酸过量:
,可直接求pH;
若恰好完全反应,c(H+)·
V酸=c(OH-)·
V碱,溶液呈中性;
若碱过量:
,根据KW求出c(H+)混,再求pH。
(2)室温下,强酸、强碱溶液两两等体积混合
室温下,pH=a的强酸和pH=b的强碱等体积混合,混合后溶液酸碱性与a+b相对大小的关系可理解为
=
=1014-(a+b)
若a+b
1.下列溶液中与1.0×
10-5mol·
L-1的NaOH溶液的pH相同的是( )
A.把pH=6的盐酸稀释1000倍
B.把pH=10的Ba(OH)2溶液稀释10倍
C.把pH=8和pH=10的NaOH溶液等体积混合
D.把pH=8的NaOH溶液稀释10倍
选B 稀释后A项pH≈7;
B项pH=9;
C项pH≈9.7;
D项pH≈7。
2.计算下列溶液的pH。
(1)某H2SO4溶液的浓度是0.005mol·
L-1;
①此溶液的pH=________;
②用水稀释到原来体积的100倍,pH=________。
(2)pH=3的盐酸与pH=5的盐酸等体积混合,pH=________。
(3)pH=10和pH=13的两种NaOH溶液等体积混合,pH=________。
(4)pH=12的NaOH和pH=4的HCl等体积混合,pH=________。
(1)①c(H+)=0.005mol·
L-1×
2=0.01mol·
L-1,pH=-lg10-2=2。
②c(H+)=0.01mol·
L-1÷
100=1×
10-4mol·
L-1,pH=-lg10-4=4。
(2)c(H+)=
=5×
L-1,pH=-lg(5×
10-4)=4-lg5=3.3。
(3)因为溶液呈碱性c(OH-)=
10-2mol·
L-1,故c(H+)=
=2×
10-13mol·
L-1,pH=-lg(2×
10-13)=13-lg2=12.7。
(4)NaOH中c(OH-)=10-2mol·
L-1,HCl中c(H+)=10-4mol·
L-1。
二者等体积混合,碱过量,反应后溶液呈碱性,c(OH-)=
10-3mol·
10-12mol·
L-1,pH=-lg(2×
10-12)=12-lg2=11.7。
答案:
(1)①2 ②4
(2)3.3 (3)12.7 (4)11.7
[三级训练·
节节过关]
1.下列溶液肯定显酸性的是( )
A.含H+的溶液 B.c(H+)>
C.pH<
7的溶液D.c(OH-)<
c(H+)的溶液
选D 在水溶液中,都存在H+和OH-;
7或c(H+)>
L-1,仅适用于室温时,若温度不确定,就不能用来判断溶液的酸碱性;
判断溶液酸碱性的关键看c(H+)和c(OH-)相对大小,若c(H+)>
c(OH-),溶液呈酸性。
2.25℃的下列溶液中碱性最强的是( )
A.pH=11的溶液
B.c(OH-)=0.12mol·
L-1的溶液
C.1L中含有4gNaOH的溶液
D.c(H+)=1×
10-10mol·
L-1的
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- 学年 高中化学 专题 溶液 中的 离子 反应 第二 单元 第一 课时 酸碱 性学 案苏教版 选修 420
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