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第18讲 溶液的酸碱性与pH的计算
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课前引入
化学实验室里,小明测量了沸水的pH,发现pH=6,惊呼:“水煮沸了,竟然变成酸性了”
你能替小明解答这个问题吗?
知识精讲
一、溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)的关系
溶液的酸碱性取决于c(H+)和c(OH-)的相对大小
酸性
中性
碱性
c(H+)____c(OH-)
c(H+)____c(OH-)
c(H+)____c(OH-)
【答案】> = <
二、pH与c(H+)的关系
溶液的pH是c(H+)的负对数,即pH =_____________。
1. pH越大,溶液的碱性越强;pH越小,溶液的酸性越强。
2. 常温下,pH<7,为酸性溶液;pH=7,为中性溶液;pH>7,为碱性溶液。
【答案】 -lgc(H+)
三、pH的测定
1.pH试纸
(1)使用方法
取一小块pH试纸于干燥洁净的玻璃片或表面皿上,用干燥洁净的玻璃棒蘸取试液点在试纸上,当试纸颜色变化稳定后迅速与标准比色卡对照,读出pH。
(2)分类
① 广泛pH试纸:其pH范围是 1~14 (最常用),可以识别的pH差约为1。
② 精密pH试纸:可判别0.2或0.3的pH差值。
③ 专用pH试纸: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,可精密测量溶液的pH,其量程为0~14。
注意
① pH试纸不能测定具有漂白性的溶液的pH。
② 不能用湿润的玻璃棒蘸取待测液,也不能将pH试纸先用水润湿,否则溶液被稀释,可能造成误差(酸性溶液的pH偏大、碱性溶液的pH偏小、中性溶液的pH无影响)。
四、pH的计算
1.单一溶液pH的计算
(1)酸性溶液中,先求c(H+),再计算pH = -lgc(H+);
(2)碱性溶液中,先求c(OH-),再由c(H+) = 求 c(H+),最后计算pH = -lgc(H+)。
2.混合溶液pH的计算
(1)强酸混合,先求,再计算pH = -lgc(H+);
(2)强碱混合,先求,再由c(H+) = 求 c(H+),最后计算pH = -lgc(H+)。
(3)强酸强碱混合
① 恰好完全反应,pH=7(25℃);
② 酸过量,先求,再计算pH = -lgc(H+);
③ 碱过量,先求,再由c(H+) = 求 c(H+),最后计算pH = -lgc(H+)。
3.酸、碱稀释时pH变化规律
(1)pH = a 的强酸溶液,稀释10m 倍,pH = a + m(室温下,a+ m<7)
pH = a 的弱酸溶液,稀释10m 倍,a<pH<a + n(室温下,a+ m<7)
(2)pH = b 的强碱溶液,稀释10n 倍,pH = b - n(室温下,b - n>7)
pH = b 的弱酸溶液,稀释10n 倍,b - n<pH<b(室温下,b - n>7)
(3)pH = a 的强酸溶液,稀释一倍(或与可忽略的酸/碱等体积混合),pH = a + 0.3(室温下,a+0.3<7)
(4)pH = b 的强碱溶液,稀释一倍(或与可忽略的酸/碱等体积混合),pH = b - 0.3(室温下,b - 0.3>7)
明辨是非
(1)如果c(H+)≠c(OH-),则溶液一定呈一定的酸碱性________;
(2)任何水溶液中都有c(H+)和c(OH-)________;
(3)c(H+)等于10-6 mol·L-1的溶液一定呈现酸性________;
(4)25 ℃时,纯水和烧碱溶液中水的离子积常数不相等________;
(5)在100 ℃时,纯水的pH>7________;
(6)如果c(H+)/ c(OH-)的值越大,则酸性越强 ________;
(7)升高温度,水的电离程度增大,酸性增强 ________;
(8)25 ℃时,0.01 mol·L-1的KOH溶液的pH=12________;
(9)pH减小,溶液的酸性一定增强________;
(10)100 ℃时,0.01 mol·L-1盐酸的pH=2,0.01 mol·L-1的NaOH溶液的pH=10________;
(11)1.0×10-3 mol·L-1盐酸的pH=3,1.0×10-8 mol·L-1盐酸的pH=8 ________;
(12)pH=a的醋酸溶液稀释一倍后,溶液的pH=b,则a>b________。
【答案】正确 正确 错误 错误 错误 正确 错误 正确 错误 正确 错误 错误
【详解】
(1)如果c(H+)≠c(OH-),则溶液一定呈一定的酸碱性,c(H+)>c(OH-)时,溶液呈酸性,c(H+) <c(OH-)时,溶液呈碱性,(1)正确;
(2)水自身能电离出氢离子