当前位置: 首页 > >

2017-2018学年高中化学 第3章 物质在水溶液中的行为 第1节 水溶液(第2课时)溶液的酸碱性与pH 鲁科版选修4_图文

发布时间:

第 1 节 水溶液
第 2 课时 溶液的酸碱性与 pH [课标要求] 1.了解溶液的酸碱性与溶液中[H+]和[OH-]的关系。 2.知道 pH 的定义,了解溶液的酸碱性与 pH 的关系。 3.能够进行有关 pH 的简单计算。

1.在水溶液中,[H+]=[OH-],溶液呈中性;[H+]>[OH-], 溶液呈酸性;[H+]<[OH-],溶液呈碱性。
2.室温下[H+]=10-7 mol?L-1,溶液呈中性;[H+]> 10-7 mol?L-1,溶液呈酸性;[H+]<10-7 mol?L-1,溶液 呈碱性。[H+]越大,溶液酸性越强,[OH-]越大,溶液 碱性越强。
3.溶液的 pH=-lg[H+]。利用 pH 判断溶液酸碱性时要注 意温度,室温下,pH=7,溶液呈中性;pH<7,溶液呈 酸性;pH>7,溶液呈碱性。
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
1.溶液的酸碱性 任何水溶液中都既有 H+也有 OH-,溶液的酸碱性与它们的 数值无关,由它们浓度的相对大小决定,溶液酸碱性的判断标准 是[H+]与[OH-]的相对大小。 2.溶液的酸碱性与溶液中[H+]和[OH-]的关系 (1)[H+]=[OH-],溶液呈中性。 (2)[H+]>[OH-],溶液呈 酸 性,且[H+]越大, 酸 性越强。 (3)[H+]<[OH-],溶液呈 碱 性,且[OH-]越大,碱 性越强。

3.室温时溶液酸碱性的判断 (1)[H+]=1.0×10-7 mol·L-1,溶液呈中 性。 (2)[H+]>1.0×10-7 mol·L-1,溶液呈酸 性。 (3)[H+]<1.0×10-7mol·L-1,溶液呈 碱 性。 4.溶液的酸碱性与 pH (1)pH 的定义式
pH= -lg[H+] 。 (2)pH 与[H+]及溶液酸碱性的关系(室温下) ①图示:

②关系: a.中性溶液:[H+] = [OH-] = 1.0×10-7 mol·L-1, pH = 7。 b.酸性溶液:[H+] > [OH-],[H+] > 1.0×10-7 mol·L-1, pH< 7,酸性越强,pH 越 小 。 c.碱性溶液:[H+] < [OH-],[H+] < 1.0×10-7mol·L-1, pH> 7,碱性越强,pH 越大。 (3)pH 的测定方法 ①粗略测定:酸碱指示剂,pH 试纸。 ②精确测定:酸度计。

[特别提醒] (1)一定温度下的溶液中 KW=[H+][OH-]是一定值,当[H+] 增大时,[OH-]减小,反之亦然,此增彼减。 (2)[H+]=10-7mol·L-1 溶液不一定呈中性,只有在常温下, [H+]=10-7mol·L-1 的溶液才呈中性,而在其他温度下不呈中性。

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?
提示: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.广泛 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 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.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)[H+]=10-6mol·L-1 的溶液一定是酸性溶液 (2)水溶液中若[OH-]>[H+],一定是碱性溶液 (3)滴加紫色石蕊溶液后变红的溶液一定显酸性 (4)盐的水溶液中若[H+]=[OH-],一定显中性

(×) (√ ) (√ ) ( √)

2.下列溶液一定显酸性的是 A.溶液中[OH-]>[H+]

()

B.溶液中[H+]>[OH-]

C.溶液中[H+]=10-6mol·L-1

D.非电解质溶于水得到的溶液 解析:判断溶液酸碱性的关键看[H+]和[OH-]的相对大小,

若[H+]>[OH-],溶液呈酸性;[H+]<10-7mol·L-1,仅适用

于常温时,若温度不确定,就不能用来判断溶液的酸碱性。

而 D 项中,如 NH3 溶于水得 NH3·H2O,其溶液显碱性。 答案:B

溶液pH的计算
1.计算步骤 25 ℃(室温下)溶液 pH 计算的: 解题步骤图示如下:

2.单一溶液 pH 的计算
(1)强酸溶液,如 HnA 溶液,设溶质的物质的量浓度为 c mol·L-1,[H+]=nc mol·L-1,pH=-lg[H+]=-lg nc。
(2)强碱溶液,如 B(OH)n 溶液,设溶质的物质的量浓度为 c mol·L-1,[H+]=10n-c14 mol·L-1,pH=-lg[H+]=14+lg nc。
3.混合溶液 pH 的计算
(1)两强酸混合后 pH 的计算 由[H+]混=[H+]1VV11++V[H2 +]2V2先求出混合后的[H+]混,再根据 公式 pH=-lg[H+]求 pH。
(2)两强碱混合后 pH 的计算: 由[OH-]混=[OH-]1VV11++[VO2 H-]2V2先求出混合后的[OH-]混, 再通过 KW 求出混合后的[H+],最后求 pH。

(3)强酸与强碱溶液混合后 pH 的计算: 强酸与强碱混合的实质是中和反应,即 H++OH-===H2O, 中和后溶液的 pH 有以下三种情况: ①若恰好中和,pH=7。 ②若剩余酸,先求中和后的[H+],再求 pH。 [H+]混=[H+]VV酸酸-+[OV碱H-]V碱, ③若剩余碱,先求中和后的[OH-],再通过 KW 求出[H+],[H+] =[OKHW-],最后求 pH。 [OH-]混=[OH-V]V酸碱+-V[碱H+]V酸

4.溶液稀释时 pH 的变化 (1)对于强酸溶液,每稀释 10 倍体积,pH 增大 1 个单位; 对于弱酸溶液,每稀释 10 倍体积,pH 增大不足 1 个单位。对于 强碱溶液,每稀释 10 倍体积,pH 减小 1 个单位。对于弱碱溶液, 每稀释 10 倍体积,pH 减小不足 1 个单位。无论稀释多少倍,酸 溶液的 pH 不能等于或大于 7,碱溶液的 pH 不能等于或小于 7, 只能趋近于 7。 (2)pH 相同的强酸和弱酸稀释相同倍数后,强酸的 pH 变化 大,弱酸的 pH 变化小;pH 相同的强碱和弱碱稀释相同倍数后, 强碱的 pH 变化大,弱碱的 pH 变化小。故利用 pH 变化大小可 判断酸、碱的强弱。

1.下列溶液的 pH 一定等于 2 的是

()

A.0.01 mol·L-1 硫酸 500 mL

B.0.01 mol·L-1 盐酸 500 mL

C.0.01 mol·L-1 醋酸 1 L

D.pH=1 的酸溶液稀释 10 倍 解析: A 中[H+]=2[H2SO4]=0.02 mol·L-1,pH=2-lg 2<2; B 中[H+]=0.01 mol·L-1,则 pH=2;C 中 CH3COOH 部分电
离,[H+]<0.01 mol·L-1,则 pH>2;D 中若为强酸,稀释 10

倍 pH 增大 1 则 pH=2,但若为弱酸,每稀释 10 倍,pH 增

大不足 1 个单位,即其 pH 不一定为 2。

答案:B

2.常温下,将 pH=4 和 pH=2 的两种稀硫酸等体积混合后,

下列结论正确的是

()

A.[H+]=1×10-3 mol·L-1 B.[OH-]=1×10-12 mol·L-1

C.pH=2.3

D.pH=3

解 析 : 假 设 混 合 前 酸 溶 液 的 体 积 均 为 1 L , [H + ] 混 =

10-4×1+10-2×1 1+1

mol·L-1=5.05×10-3 mol·L-1,pH 混=

-lg(5.05×10-3)≈2.3,[OH-]混=5.0150×-1140-3 mol·L-1≈2×

10-12mol·L-1,只有 C 项正确。

答案:C

3.室温下,将 0.1 mol·L-1 的盐酸和 0.06 mol·L-1 的 Ba(OH)2 溶液

以等体积混合后,该混合溶液的 pH 是

()

A.1.7

B.12.3

C.12

D.2

解析:酸碱反应时碱过量,则[OH-]=?0.12V-2V0L.1V?mol=

0.01 mol·L-1,[H+]=[OKHW-]=10-12 mol·L-1,pH=-lg [H+]

=12。

答案:C

[三级训练·节节过关]

1.下列说法正确的是

()

A.强碱的水溶液中不存在 H+

B.pH=0 的溶液是酸性最强的溶液

C.在温度不变时,水溶液中[H+]和[OH-]不能同时增大

D.某温度下,纯水中[H+]=2×10-7mol·L-1,其呈酸性

解析:任何物质的水溶液中都存在 H2O 的电离平衡,既有 H+也有 OH-;pH=0 的溶液[H+]=1 mol·L-1,不是最强的

酸性溶液;温度不变,KW 不变,[H+]和[OH-]不能同时增大; 纯水中[H+]=[OH-],呈中性。

答案:C

2.下列溶液一定呈中性的是

()

A.pH=7 的溶液

B.[H+]=[OH-]的溶液

C.由强酸、强碱等物质的量反应得到的溶液

D.非电解质溶于水得到的溶液

解析:溶液呈中性的根本标志是[H+]=[OH-]。当 pH=7 时,

只说明[H+]=1.0×10-7mol·L-1,当温度升高时,中性溶液中

的[H+]>1.0×10-7mol·L-1,即 pH<7,故 A 错误。等物质的量

的强酸与强碱,由于它们所含的 H+和 OH-的物质的量未知,

因此无法判断它们混合后溶液的酸碱性,故 C 错误。非电解质

只是它本身不能直接电离产生离子,当它溶于水时可能与水反

应生成能电离的物质,使溶液显酸性或碱性,如 SO2 溶于水生 成 H2SO3,溶液显酸性;NH3 溶于水生成 NH3·H2O,溶液显碱 性,故 D 错误。答案:B

3.常温下,pH=13 的强碱溶液与 pH=2 的强酸溶液混合,所得

混合液的 pH=11,则强碱与强酸的体积比是

()

A.11∶1

B.9∶1

C.1∶11

D.1∶9

解析:可根据溶液混合反应后剩余的 OH-的浓度列式求解,

以下标 1 表示酸,下标 2 表示碱,则混合前碱中[OH-]2= 0.1 mol·L-1,酸中[H+]1=0.01 mol·L-1,则[OH-]余=1.0× 10-3mol·L-1=V2·[OHV-1]+2-VV21·[H+]1。解得 V2∶V1=1∶9。

答案:D

4.常温下,下列关于溶液的稀释说法正确的是

()

A.将 pH=3 的醋酸溶液稀释 100 倍,溶液 pH=5

B.将 pH=4 的 H2SO4 溶液加水稀释 100 倍,溶液中由水电离 产生的[H+]=1×10-4mol·L-1

C.将 1 L 0.1 mol·L-1 的 Ba(OH)2 溶液稀释为 2 L,pH=13 D.将 pH=8 的 NaOH 溶液稀释 100 倍,其 pH=6

解析:A 项,pH=3 的醋酸溶液在稀释过程中电离平衡正向移动,

稀释 100 倍后,3<溶液 pH<5,错误。B 项,pH=4 的 H2SO4(aq) 加水稀释 100 倍后,pH=6,则[OH-]=10-8mol·L-1,即[OH-]水
=[H+]水=10-8mol·L-1,错误;C 项,1 L 0.1 mol·L-1 的 Ba(OH)2 溶液稀释为 2 L 后,[OH-]=0.1 mol·L-1 则[H+]=10-13mol·L-1,

故 pH=13,正确;D 项中,NaOH 溶液是碱溶液,无论怎样稀释,

在常温下 pH 不可能为 6,只能无限接近于 7,可巧记为“酸为酸,

碱为碱,无限稀释性不变”。 答案:C



相关推荐


友情链接: 时尚网 总结汇报 幼儿教育 小学教育 初中学习资料网