内容正文:
第二节|水的电离和溶液的pH
第1课时 水的电离 溶液的酸碱性与pH
(一)水的电离
c(H+)·c(OH-)
(二)溶液的酸碱性
溶液的酸碱性与溶液中c(H+)、c(OH-)的关系 酸性溶液 c(H+) c(OH-),c(H+)> mol·L-1
(25 ℃)
中性溶液 c(OH-) c(H+)= mol·L-1(25 ℃)
碱性溶液 c(H+) c(OH-),c(H+)< mol·L-1(25 ℃)
水溶液酸碱度(pH) 定义式 pH= ,c(H+)=1 mol·L-1的溶液的pH=0
意义 pH越大,溶液的碱性越强,酸性越弱
>
1×10-7
=
1×10-7
<
1×10-7
-lg c(H+)
测定
方法 pH试纸 广泛pH试纸(pH为1~14):测pH为整数
精密pH试纸:测pH可精确到0.2或0.3
pH计 又叫酸度计,可用来精密测量溶液的pH,其量程为0~14
测试和调控溶液pH的意义 ①血液的pH是诊断疾病的一个重要参数
②在日常生活中,洗发时使用护发素可以调节头发的pH而使之达到适宜酸碱度
③在农业生产中,各种作物生长都对土壤的pH范围有不同的要求
④中和滴定中,溶液pH的变化是判断滴定终点的依据
续表
[微点拨]
①使用pH试纸时不能先用水润湿,否则会将待测溶液稀释,使酸性溶液的pH变大,碱性溶液的pH变小。
②若某溶液具有漂白性或强氧化性,则不能用酸碱指示剂测定溶液的酸碱性,也不能用pH试纸测定其pH。
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————————[新知探究(一)]————————————————
溶液pH的计算
—————————————————[归纳与论证能力]————
[典例导引]
[典例] 室温时,下列溶液混合后,pH大于7的是( )
A.0.1 mol·L-1的盐酸和pH=13的氢氧化钡溶液等体积混合
B.0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液和pH=1的盐酸等体积混合
C.pH=3的硫酸和pH=11的氨水等体积混合
D.pH=1的醋酸和0.1 mol·L-1的氢氧化钠溶液等体积混合
[解析] A项,0.1 mol·L-1的盐酸pH=1与pH=13的Ba(OH)2等体积混合时,二者恰好完全反应,溶液呈中性,pH=7,错误;B项,NaHCO3与盐酸等物质的量混合生成NaCl、H2O和CO2,能得到碳酸,溶液pH<7,错误;C项,pH=3的H2SO4与pH=11的氨水的pH之和为14,二者等体积混合后溶液呈碱性,pH>7,正确;0.1 mol·L-1 NaOH溶液pH=13,pH=1的醋酸和pH=13的NaOH溶液的pH之和为14,二者等体积混合后溶液呈酸性,pH<7,错误。
[答案] C
[生成认知]
1.强酸、强碱混合后溶液pH的计算
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3.溶液pH计算的一般思维模型
“不小心”与科学发现
著名的化学家波义耳有一次倾倒浓盐酸时,不小心把酸溅到了紫罗兰的花瓣上。为了洗掉花瓣上的酸,他把花浸在盛水的杯子里。结果他发现蓝色的花竟变成了红色。受到这一现象的启发,他从各种花、地衣以及树皮和植物的根里制取了不同颜色的浸出液,用这些浸出液去检验各种溶液是酸还是碱,这就是最早的酸碱指示剂。
[跟踪训练]
1.已知在100 ℃时,水的离子积常数Kw=1×10-12,下列说法正确的是
( )
A.0.05 mol·L-1的H2SO4溶液的pH=1
B.0.001 mol·L-1的NaOH溶液的pH=11
C.0.005 mol·L-1的H2SO4溶液与0.01 mol·L-1的NaOH溶液等体积混
合,混合后溶液的pH=5,溶液显酸性
D.完全中和pH=3的H2SO4溶液50 mL,需要pH=11的NaOH溶液50 mL
解析:0.05 mol·L-1的H2SO4溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1,故pH=1,A正确;100 ℃时,水的离子积常数Kw=1×10-12,而c(OH-)=0.001 mol·L-1,则c(H+)=10-9 mol·L-1,故溶液的pH=9,B错误;0.005 mol·L-1的H2SO4溶液c(H+)=0.01 mol·L-1,0.01 mol·L-1的NaOH溶液c(OH-)=0.01 mol·L-1,二者等体积混合后恰好中和,溶液显中性,则溶液的pH=6,C错误;若酸完全被碱中和,则n(H+)=n(OH-),因该温度下Kw=1×10-12,pH=11的NaOH溶液c(OH-)=0.1 mol·L-1,所需V(NaOH)=0.5 mL,D错误。
答案:A
2.(1)常温下,0.005