内容正文:
第二单元 溶液的酸碱性
第1课时 溶液的酸碱性
1.通过溶液酸碱性探究,认识水溶液的酸碱性与pH。
2.通过pH测定知识学习,掌握检测溶液pH的方法。
学习任务1 溶液的酸碱性与pH
1.溶液的酸碱性
(1)判断溶液酸碱性的依据是溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小。
(2)溶液酸碱性与c(H+)、c(OH-)相对大小的关系。
类型
c(H+)与c(OH-)
相对大小
c(H+)的范围(25 ℃)
中性
溶液
c(OH-)=c(H+)
c(H+)=1.0×
10-7 mol·L-1
酸性
溶液
c(OH-)<c(H+)
c(H+)>1.0×
10-7 mol·L-1,
c(H+)越大,酸性越强
碱性
溶液
c(OH-)>c(H+)
c(H+)<1.0×
10-7 mol·L-1,
c(OH-)越大,碱性越强
2.溶液的pH
(1)概念:用溶液中氢离子浓度的负对数表示溶液的酸碱性。
(2)表达式:pH=-lg c(H+)。
(3)意义:pH越小,溶液的酸性越强;pH越大,溶液的碱性越强。
(4)适用范围:1×10-14mol·L-1≤c(H+)≤1×100mol·L-1的溶液。
3.溶液的酸碱性与c(H+)、pH的关系(室温下)
4.溶液酸碱性的表示方法
(1)当c(H+)或c(OH-)大于1 mol·L-1时,通常用c(H+)或c(OH-)直接表示。
(2)当c(H+)或c(OH-)小于或等于1 mol·L-1时,通常用 pH表示。
5.溶液酸碱性的测定方法
(1)酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围)。
常见酸碱指示剂的变色范围如下表:
指示剂
变色范围(颜色与pH的关系)
石蕊
红色←5.0紫色8.0→蓝色
酚酞
无色←8.2粉红色10.0→红色
甲基橙
红色←3.1橙色4.4→黄色
(2)pH试纸测定:正确操作为将pH试纸放在玻璃片上,用玻璃棒或滴管蘸取少量溶液,滴在试纸的中央,然后把试纸显示的颜色与标准比色卡对照。
(3)pH计测定:pH计可精确测定溶液的pH(读至小数点后2位)。
某溶液的pH=6,则该溶液一定显酸性吗?同样,某溶液的pH=7,则该溶液一定显中性吗?
提示:pH=6的溶液不一定显酸性,如100 ℃时,pH=6的溶液显中性;pH=7的溶液不一定显中性,如100 ℃时,pH=7的溶液显碱性。
判断正误。
(1)如果c(H+)≠c(OH-),则溶液呈一定的酸碱性。( √ )
(2)c(H+)等于10-6 mol·L-1的溶液一定呈酸性。( × )
(3)在100 ℃时,纯水的pH>7。( × )
(4)如果的值越大,则酸性越强。( √ )
(5)升高温度,水的电离程度增大,酸性增强。( × )
pH试纸上有甲基红、溴甲酚绿、百里酚蓝这三种指示剂。甲基红变色的pH范围是4.4(红)~6.2(黄),溴甲酚绿变色的pH范围是3.6(黄)~5.4(绿),百里酚蓝变色的pH范围是6.7(黄)~7.5(蓝)。用定量甲基红加定量溴甲酚绿加定量百里酚蓝的混合指示剂浸渍中性白色试纸,晾干后制得的pH试纸即可用于测定溶液的pH。
探究1 pH的相关理解
问题1:pH的主要作用是什么?
提示:用来表示溶液的酸碱度。
问题2:已知c(H+)或c(OH-)也可以表示溶液的酸碱度,那么引入pH意义何在?
提示:c(H+)=0.001 mol·L-1的溶液用pH表示为3,显然0.001数值太小,书写及使用均不方便,不如pH表示法好用。所以化学上经常会把一些“很小”的数值转换成负对数来使用。比如某反应的平衡常数为1.0×10-11,则其pK=11。
问题3:一般来说pH范围是[0,14],有没有可能超出此范围?
提示:有可能,比如浓度为10 mol·L-1的HCl溶液,其pH=-lg10=-1。不过一般当c(H+)或c(OH-)大于1 mol·L-1时不再用pH表示溶液的酸碱度,而是直接用c(H+)或c(OH-)表示溶液的酸碱度。
探究2 pH与酸碱度的关系
问题1:25 ℃时pH与酸碱度有什么关系?
提示:25 ℃时,pH<7,溶液显酸性,pH=7,溶液显中性,pH>7,溶液显碱性。
问题2:已知100 ℃时纯水的Kw=5.5×10-13。那么此时中性溶液的pH为多少?酸性溶液和碱性溶液的pH范围为多少?
提示:此时c(H+)=c(OH-)=×10-7mol·L-1≈7.4×10-7mol·L-1,pH=-lg(7.4×10-7)≈6.13,pH<6.13,溶液显酸性,pH=6.13,溶液显中性,pH>6.13,溶液显碱性。
溶液酸碱性的判断
题点1 溶液酸碱性的判断
1.下列溶液一定显酸性的是( B )
A.溶液中c(OH-)>c(H+)
B.滴加紫色石蕊溶液后变红色的溶液
C.溶液中