内容正文:
第2课时 溶液的酸碱性与pH
[课标解读] 1.能判断溶液的酸碱性及pH的计算。2.掌握检测溶液pH的方法,了解溶液pH调控的意义。
知识点一 溶液的酸碱性与测定
1.溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)的关系
常温下,酸性溶液:c(H+)>c(OH-),c(H+)>10-7mol·L-1。
中性溶液:c(H+)=c(OH-),c(H+)=10-7mol·L-1。
碱性溶液:c(H+)<c(OH-),c(H+)<10-7mol·L-1。
2.溶液的pH
(1)表达式:pH=-lgc(H+)。
(2)意义:pH越大,溶液碱性越强;pH越小,溶液酸性越强。
(3)适用范围:1×10-14 mol·L-1≤c(H+)≤1 mol·L-1的溶液。
3.常温下溶液的酸碱性与pH的关系
(1)pH<7,溶液呈酸性。
(2)pH=7,溶液呈中性。
(3)pH>7,溶液呈碱性。
4.溶液pH的测量
(1)pH试纸
①测量原理:pH试纸遇不同pH的溶液能显示不同的颜色,可迅速测定溶液的pH。
②pH试纸种类:
a.广泛pH试纸——pH范围是1~14或0~10,可以识别的pH差值约为1。
b.精密pH试纸——pH范围较窄,可以判别0.2或0.3的pH差。
③pH试纸使用方法:把小片pH试纸放在表面皿或玻璃片上,用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测液滴在干燥的pH试纸上,试纸变色后,与标准比色卡对比,即可确定溶液的pH。
(2)pH计
又叫酸度计,可用于精密测量溶液的pH,其量程为0~14。
5.溶液酸碱性与pH的应用
(1)人体体液都有一定的pH。
(2)环保领域,酸性或碱性废水的处理常利用中和反应。
(3)农业生产中,各种农作物的生长对土壤的pH范围有一定的要求。
(4)酸碱中和滴定实验中,溶液pH的变化是判断滴定终点的依据。
[问题探究]
1.现欲测定100 ℃沸水的pH及酸碱性,甲同学使用pH试纸测定,经测定pH=6该沸水呈________性。
提示:中
2.若用湿润pH试纸测1×10-3 mol·L-1盐酸的pH,则测得的数值比实际值________。
提示:偏大。因为若用蒸馏水湿润pH试纸,则相当于稀释了溶液。
3.能否用pH试纸测氯水的pH?
提示:不能。因为氯水中的HClO具有漂白性。
已知 t ℃时水的离子积常数为Kw。该温度下,将浓度为a mol·L-1的一元酸HA溶液与b mol·L-1的一元碱BOH溶液等体积混合,可判定该溶液呈中性的依据是( )
A.a=6
B.混合溶液的pH=7
C.混合溶液中,c(H+)= mol·L-1
D.混合溶液中,c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(A-)
[解析] 溶液呈中性,即c(H+)=c(OH-),结合水的离子积常数可知c(H+)=c(OH-)= mol·L-1。
[答案] C
[拓展探究]
1.某溶液的pH=7,则该溶液一定显中性吗?判断溶液酸碱性的根本依据是什么?
提示:pH=7的溶液不一定显中性,如100 ℃时,pH=7的溶液一定显碱性。判断溶液酸碱性的根本依据是c(H+)与c(OH-)的相对大小。
2.若混合后溶液中c(B+)=c(A-)该溶液一定呈中性吗?
提示:一定呈中性,根据电荷守恒c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(A-),若c(B+)=c(A-)那么c(H+)=c(OH-),溶液呈中性。
[对点训练1] 用pH试纸测定某无色溶液的pH,下列说法正确的是( )
A.将pH试纸放入溶液中,观察其颜色变化并与标准比色卡对照
B.用广泛pH试纸测得氯水的pH为2
C.用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸上,观察其颜色并与标准比色卡对照
D.用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液,滴在湿润的pH试纸上,测量的pH一定偏低
解析:C 不能用pH试纸测定氯水pH因为HClO具有漂白性;湿润的pH试纸测量pH值,酸性溶液pH偏大,碱性溶液pH偏小,中性溶液pH无影响。
知识点二 溶液pH的计算
1.单一溶液pH的计算
(1)c mol·L-1 HnA强酸溶液的pH (25 ℃)
①c(H+)=nc mol·L-1;
②pH=-lg nc。
(2)c mol·L-1B(OH)n强碱溶液的pH(25 ℃)
①c(OH-)=nc mol·L-1;
②c(H+)== mol·L-1;
③pH=14+lg nc。
2.混合溶液pH的计算方法
(1)强酸与强酸混合(稀溶液体积变化忽略)
c混(H+)=,然后再求pH。
(2)强碱与强碱混合(稀溶液体积变化忽略)先计算c混(OH-)=
,
再求c混(H+)=,最后求pH。
(3)强酸与强碱混合(稀溶液体积变化忽略)
①恰好完全反应,溶液呈中性,pH=7(25 ℃)。
②酸过量:
先求c余(H+)=
,再求pH。
③碱过量:
先求c余(O