内容正文:
第2课时 水溶液的酸碱性与pH
学习任务目标
1.知道外加酸或碱对水电离平衡的影响,知道溶液pH的概念及溶液酸碱性与pH的关系。
2.掌握溶液pH的简单计算,并能计算各类混合溶液的pH。
3.能举例说明溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的应用。
1.常温下,酸性溶液的pH<7,碱性溶液的pH>7,中性溶液的pH=7。
2.0.1 mol·L-1的H2SO4溶液中氢离子浓度为0.2 mol·L-1;0.1 mol·L-1的NaOH溶液和 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液按体积比2∶1混合,则混合液中OH-浓度为0.13 mol·L-1。
3.0.1 mol·L-1的盐酸和0.1 mol·L-1的 Ba(OH)2溶液等体积混合,溶液中所含离子及其浓度分别为Cl-:0.05 mol·L-1;Ba2+:0.05 mol·L-1;OH-:0.05 mol·L-1。
一、水溶液的酸碱性
1.判断标准
c平(H+)和c平(OH-)的相对大小。
2.具体关系
(1)c平(H+)=c平(OH-):溶液呈中性。
(2)c平(H+)>c平(OH-):溶液呈酸性。
(3)c平(H+)<c平(OH-):溶液呈碱性。
3.酸碱性的强弱
(1)c平(H+)越大,溶液的酸性越强。
(2)c平(OH-)越大,溶液的碱性越强。
二、水溶液的pH
1.概念和意义
2.水溶液的酸碱性与pH的关系(室温下)
(1)酸性:c平(H+)>10-7mol·L-1,溶液的pH<7。
(2)中性:c平(H+)=10-7mol·L-1,溶液的pH=7。
(3)碱性:c平(H+)<10-7mol·L-1,溶液的pH>7。
室温下(25 ℃)时:
3.pH的测量方法
(1)粗略测量:酸碱指示剂、pH试纸。
(2)精确测量:酸度计(pH计)。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)某温度下,测得纯水中的c平(H+)=1×10-6 mol·L-1,此时水显酸性。 ( )
× 提示:只要是纯水,水电离出的c平(H+)=c平(OH-),一定呈中性。
(2)含OH-的溶液呈碱性。 ( )
× 提示:任何水溶液中都含有H+、OH-。
(3)溶液的酸性越强,pH越小。 ( )
√ 提示:因为pH=-lg c平(H+),c平(H+)越小,溶液的酸性越弱,pH越大;相反,pH越小,c平(H+)越大,溶液的酸性越强。
(4)pH=14的溶液,碱性最强。 ( )
× 提示:因为pH的使用范围仅为0~14,即为稀溶液(离子浓度≤1 mol·L-1),当c平(H+)或c平(OH-)大于1 mol·L-1时用浓度表示,酸(碱)性更强。
2.用pH试纸测定某无色溶液的pH时,规范的操作是 ( )
A.将pH试纸放入溶液中观察其颜色变化,跟标准比色卡比较
B.将溶液倒在pH试纸上,跟标准比色卡比较
C.用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸上,跟标准比色卡比较
D.在试管内放入少量溶液,煮沸,把pH试纸放在试管口,观察,跟标准比色卡比较
C 解析:本题考查的是pH试纸的使用方法,pH试纸所测的对象应保持原溶液的浓度,测量过程中不能污染原溶液。注意:在使用pH试纸时不能用蒸馏水润湿,否则将使原溶液浓度下降。
3.能说明溶液呈中性的可靠依据是( )
A.pH=7
B.c平(OH-)=1.0×10-7 mol·L-1
C.pH试纸不变色
D.c平(H+)=c平(OH-)
D 解析:pH=7的溶液不一定呈中性,如升高温度,水的离子积常数是10-12mol2·L-2,pH=6时溶液呈中性,当pH=7时溶液呈碱性,A错误;c平(OH-)=1.0×10-7 mol·L-1,不一定与H+浓度相等,溶液不一定显中性,B错误;pH试纸不能精确测定溶液的pH,pH试纸不变色,只能说明溶液接近中性,C错误;c平(H+)=c平(OH-)时溶液一定呈中性,D正确。
4.室温下,柠檬水溶液的pH是3,其中的c平(OH-)是( )
A.0.1 mol·L-1 B.1×10-3 mol·L-1
C.1×10-7 mol·L-1 D.1×10-11 mol·L-1
D 解析:pH=3,则c平(H+)=10-3 mol·L-1,c平(OH-)==1×10-11 mol·L-1。
水溶液的酸碱性和pH
在进行测定溶液的酸碱性实验中,两个小组用五种方法分别进行了如下实验:
第一小组:用酸碱指示剂进行溶液的酸碱性测定。
第一个方案是使用甲基橙。
第二个方案是使用紫色石蕊。
第三个方案是使用酚酞溶液。
第二小组:用pH试纸进行溶液的酸碱性测定。
第四个方案是用干燥的pH试纸进行测定。
第五个方案是用水润湿的pH试纸进行测定。
探究1:两个小组中最合理的是哪一个小组?
提示:第二小组。因为第一小组三个方