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第16讲 溶液的酸碱性与pH
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课前导入
初中化学学过,pH=7的溶液,是中性溶液;pH<7的溶液,是酸性溶液。
小明有一次把蒸馏水煮沸,然后测量沸水的pH,发现pH=6。
这让小明疑惑不解:不会吧不会吧,中性水煮沸后,变酸性了吗?
知识预习
一、溶液的酸碱性判断
在常温下,溶液的酸碱性与溶液中c(H+) 和 c(OH-)有如下关系:
酸性溶液:c(H+)_____c(OH-),c(H+) _____ 1 × 10-7 mol/L;
中性溶液:c(H+)_____c(OH-) _____ 1 × 10-7 mol/L;
碱性溶液:c(H+)_____c(OH-),c(H+) _____ 1 × 10-7 mol/L。
思考与交流:在初中化学中我们用pH表示溶液的酸碱度,那么pH与c(H+)又是什么关系呢?
二、溶液酸碱度的表示方法 —— pH
1.pH的定义:c(H+)的负对数,即pH =_____________。
及时小练
(1)c(H+) = 1 × 10-7 mol/L的中性溶液,pH =______________________。
(2)c(H+) = 1 × 10-5 mol/L的酸性溶液,pH =______________________。
(3)c(H+) = 1 × 10-9 mol/L的碱性溶液,pH =______________________。
2.pH与酸碱性的关系
在常温下,中性溶液的pH_______,酸性溶液的pH_______,碱性溶液的pH_______。
思考与交流:100℃下,中性溶液的pH等于多少?
3.pH的测定
溶液的pH可以用pH试纸测定,也可以用pH计测量。
资料卡片——pH试纸和pH计
1.pH试纸
pH试纸是将试纸用多种酸碱指示剂的混合溶液浸透,经晾干制成的。它对不同pH的溶液能显示不同的颜色,因此可用于迅速测定溶液的pH。常用的pH试纸有广泛pH试纸和精密pH试纸。广泛pH试纸的pH范围是1~14(最常用)或0~10,可以识别的pH差值约为1;精密pH试纸的pH范围较窄,可以判别0.2或0.3的pH差值。此外,还有用于酸性、中性或碱性溶液的专用pH试纸。
2.pH计
pH计,又叫酸度计,可用来精密测量溶液的pH,其量程为0~14。人们根据生产与生活的需要,研制了多种类型的pH计,广泛应用于工业、农业、科研和环保等领域。
三、pH的计算
1. 强酸/强碱溶液pH的计算
(1)求 25℃ 时,0.01 mol/L 盐酸的 pH。
(2)求室温下,1 × 10-5 mol/L 的 KOH 溶液的 pH。
2. 混合溶液pH的计算
(1)两种强酸混合,求出c(H+)混,再根据公式求pH
例:常温下,10 mL 0.04 mol/L盐酸与 10 mL 0.16 mol/L盐酸混合,求该混合溶液的 pH 值。
(2)两种强碱混合,之后通过KW求出c(H+),最后根据公式求出pH例:常温下,10 mL 0.2 mol/L NaOH 与 20 mL 0.025 mol/L Ba(OH)2 混合,求该混合溶液的 pH 值。
(3)酸碱混合,一者过量时:,最后根据公式求出pH
例:常温下,10 mL 0.1 mol/L 盐酸与 20 mL 0.2 mol/L KOH 混合,求该混合溶液的 pH 值。
对点训练
题型一:溶液酸碱性的判断
【例1】(2021·沂源县第二中学高二期中)下列溶液一定显中性的是
A.溶液中c(OH-)>c(H+) B.c(H+)=
C.溶液中c(H+)=10-7 mol·L-1 D.pH<7的溶液
题型二:pH试纸与pH计的使用规范
【例2】(2021·安庆市第十中学高二月考)用pH试纸测定溶液的pH,下列叙述正确的是
A.测得某浓度的NaClO溶液的pH为10
B.常温下测得NH4Cl溶液pH约为4.1
C.用湿润的pH试纸测pH相同的盐酸和醋酸溶液的pH,误差较大的是盐酸
D.在试管内放入少量溶液并煮沸,把pH试纸放在管口观察其颜色并与标准比色卡比较
题型三:pH与由水电离出的氢离子
【例3】(2021·河南高二月考)常温下,pH=11的氢氧化钡溶液中,由水电离出的为
A. B.
C. D.
【变3-1】(2019·莆田第十五中学高二期中)室温下,在pH=12的某溶液中,由水电离的c(OH-)为
①1.0×10-7 mol·L-1 ②1.0×10-6 mol·L-1③1.0×10-2 mol·L-1 ④1.0×10-12 mol·L-1
A.③ B.③④ C.①③ D.④
【变3-2】(2021·莆田第七中学高二期中)90 ℃时,水的离子积Kw=3.8×10-13,则此温度时纯水的pH是
A.等于7 B.大于7 C.小于7 D.等于8