内容正文:
1.2 物质的酸碱性
1.了解电离的过程,初步认识酸性、碱性的概念,了解酸、碱的概念。
2.了解酸和碱在日常生活中的用途和对人类的影响。
3.初步学会用酸碱指示剂和pH试纸测定溶液的酸碱性。
一、酸性物质和碱性物质
(一)电离
(1)概念:物质溶解于水或受热熔化而形成自由移动离子的过程。
在溶液里,所有的阳离子带的正电荷总数和所有阴离子带的负电荷总数相等,溶液不显电性。
(2)电离方程式:用化学式和离子符号来表示物质电离的式子。书写时,等号左边是物质的化学式,右边是构成物质的离子的符号。如NaCl溶于水的电离方程式为NaCl==Na++Cl-
(二)酸
(1)概念:电离时生成的阳离子都是氢离子(H+)的化合物。
某种酸电离产生的阴离子叫做这种酸的酸根离子,如SO42-是H2SO4的酸根。其他常见酸根有CO32-、NO3-、Cl-
(2)常见酸的电离方程式:H2SO4==2H++SO42-;HC1==H++Cl-;HNO3==H++NO3-
(3)生活中常见的酸:盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)、碳酸(H2CO3)、醋酸(CH3COOH)等。
(三)碱
(1)概念:电离时生成的阴离子都是氢氧根离子(OH-)的化合物。
(2)常见碱的电离方程式:NaOH==Na++OH-; Ca(OH)2==Ca2++2OH-; KOH==K++OH-
(3)生活中常见的碱:烧碱(氢氧化钠)、熟石灰(氢氧化钙)、氢氧化钾、氢氧化钡、氨水(NH3的水溶液)等。
【能力拓展】
书写电离方程式时,应注意以下几点:
(1)不必写条件。
(2)配平,使正、负电荷数相等。
(3)原子团不能拆开书写。
一些物质电离时生成的阳离子含有H+但并不是酸,原因是电离时产生的阳离子除H+之外,还有其他的阳离子。如硫酸氢钠电离:NaHSO4=Na++H++SO42-,所以NaHSO4不是酸。
二、酸碱指示剂
(一)酸碱指示剂
在酸性或碱性溶液里能显示出不同颜色的物质,叫做酸碱指示剂,通常简称指示剂。
(二)常用的酸碱指示剂在酸性和碱性溶液中的变色情况
指示剂
酸性溶液
碱性溶液
石蕊试液(紫色)
变红色
变蓝色
酚酞试液(无色)
不变色
变红色
蓝色石蕊试纸
变红色
不变色
红色石蕊试纸
不变色
变蓝色
(三)自制酸碱指示剂
许多植物的花、果茎、叶中都含有某些显色的物质,它们在酸性溶液或碱性溶液里会显示不同的颜色。如果你有兴趣,可以取这些植物的花果茎、叶切碎捣烂,用酒精浸制,所得的浸出液可以作为酸碱指示剂,如下表所示。
【能力拓展】
若用试纸检测气体,需将试纸湿润后再检验。
(1)酸性或碱性溶液与指示剂作用时,变色的是指示剂,并不是酸性或碱性溶液,故不能说指示剂(石蕊或酚酞)使酸性或碱性溶液变色(或酸性、碱性溶液遇指示剂变色)。酸碱指示剂与酸性或碱性溶液的反应是化学变化。
(2)蓝色石蕊试纸常用来检验酸性溶液或气体,蓝色石蕊试纸能变红;红色石蕊试纸常用来检验碱性溶液或气体,红色石蕊试纸能变蓝。
注意:不溶性的酸或碱不能使指示剂变色,因为溶液中没有自由移动的H+或OH-,如Cu(OH)2。
三、溶液酸碱性的强弱程度
(一)溶液的酸碱度
不同酸溶液的酸性强弱不同,不同碱溶液的碱性强弱也不同。酸碱指示剂只能测量溶液的酸碱性,无法衡量酸碱性强弱的程度。用酸度、碱度来表示溶液酸性或碱性强弱的程度
(1)pH:用来表示溶液酸碱性的强弱程度
(2)取值范围通常为0~14
(3)溶液酸碱性的强弱程度与pH的关系如图所示。
(二)测定溶液pH的方法
(1)测定溶液酸碱性强弱最常用、最简单的方法是使用pH试纸。
(2)pH的测定方法:用洁净的玻璃棒蘸取被测试的溶液,滴在pH试纸上,将试纸显示的颜色与标准比色卡对照,看与哪种颜色最接近,从而确定被测溶液的pH。根据pH便可判断溶液的酸碱性强弱。
注意:
(1)用pH试纸测溶液pH时,pH试纸不能预先用蒸馏水润湿,否则会导致测量结果不准确,常见的情况如下:
①溶液为酸性时,酸性变弱,pH偏大。
②溶液为中性时,pH不变。
③溶液为碱性时,碱性变弱,pH偏小。
(2)不能将pH试纸直接放入待测试的溶液中,否则会污染试剂。
【能力拓展】
酸溶液显酸性,但酸性溶液不一定是酸溶液,有些盐的溶液显酸性,如NaHSO4溶液显酸性但不是酸溶液;
碱溶液显碱性,但碱性溶液不一定是碱溶液,有些盐的溶液显碱性,如Na2CO3溶液显碱性但不是碱溶液。
(1)酸性溶液的pH<7;碱性溶液的pH>7;中性溶液的pH=7。
(2)pH<7时,pH越低,酸性越强;
pH>7时,pH越高,碱性越强。
pH试纸只能粗略地测定溶液的酸碱度,用pH试纸只能测出溶液酸碱度为0~14的整数值,例如pH=5.6、pH=8.3等则无法用pH试纸测出,精确测量溶液的pH可使用一种称为酸度计的仪器。
四、溶液酸碱性与生命活动的关系
(一)溶液酸碱性与人体健康的关系
人体胃液的正常pH为0.9~1.5。如果胃酸分泌过多,使胃液pH下降,容易出现胃痛等症状。人体血液的pH为7.35~7.45。血液的pH降到7.0以下或升到7.8以上,人就有生命危险。
(二)溶液酸碱性与生活的关系
(1)人的汗液的pH为5.5~6.6。洗衣皂香皂药皂的pH也有所不同。洗衣皂的pH高,碱性强,适用于洗衣物;香皂、药皂的pH低,适用于洗脸、洗澡。
(2)牛奶的pH通常小于7,酱油的pH为4.8左右,番茄的pH≤4.5;生鲜肉的pH为7.0~7.4,生肉久放后,由于微生物作用产生酸性物质,pH变为5.4~5.5。
(3)食醋里含有醋酸,它的pH为3左右。
(三)溶液酸碱性与农业生产的关系
土壤的酸碱性的强弱对农作物生长有很大的影响,各种农作物对pH有一定的适应性。一般来说,中性土壤最适宜于微生物生长繁殖,有利于土壤中有机质向有效养分转化,促进农作物生长。pH为4~6的土壤会使农作物根系发黑;pH为8以上的土壤会腐蚀农作物并板结成块,盐碱地的pH多在9以上,草木难生。
(四)溶液酸碱性与环境的关系
雨水因溶有空气中的二氧化碳而略显酸性,正常雨水的pH≈5.6。某些地区因工业生产产生的酸性气体(二氧化硫、氮的氧化物等)直接向空气中排放而导致雨水的酸性增强。通常把pH小于5.6的降水称为酸雨。
【能力拓展】
人在通风不良的环境中时间过长,吸入的二氧化碳过受,血液中二氧化碳的含量增大,酸性增强,会引起恶心、头晕等现象。
酸性环境可抑制细菌的繁殖,所以人们喜欢在一些食物中加入少许食醋,这样既能使食品不易变质,又可增加风味。
酸西的危害极大,不但可以酸化湖泊、河流、土壤,对很受植物的生长不利,而且还会破坏建筑物、文物等。随时监测两水的pH,可以了解空气的污染情况,以便采取必要的措施。
题型1酸碱指示剂及其性质
[例题1] (2023秋•西湖区校级期中)某同学在化学晚会上用毛笔蘸取一种无色液体在白纸上书写了“化学魔术”四个字,然后再喷上另一种无色液体,白纸上立即出现了红色的“化学魔术”四个字。该同学所用的两种无色液体可能是( )
A.盐酸、酚酞溶液 B.白醋、石蕊溶液
C.NaOH溶液、酚酞溶液 D.NaOH溶液、石蕊溶液
根据用无色液体写字,与无色液体混合会变红,可能是酚酞试液遇碱性溶液变红,进行分析判断。
[变式1] (2023秋•上城区校级期中)用酒精浸泡木槿花可得到紫色溶液,该溶液遇酸溶液显红色,遇碱溶液显绿色,下列说法不正确的是( )
A.木槿花的溶液与酸作用显红色是化学变化
B.能使木槿花的溶液显绿色的一定是碱
C.将氯化钠溶液滴入木槿花的溶液后,溶液仍为紫色
D.木槿花的溶液可用作酸碱指示剂
[变式2] (2023秋•洞头区期中)某兴趣小组开展利用紫甘蓝制作酸碱指示剂的项目化学习,他们经历了制取试剂、检验试剂和应用试剂三个环节的探索,据此回答下面小题。
检验试剂。小明将紫甘蓝汁滴入4种物质中,现象如下表所示,下列选项中能证明紫甘蓝汁可以作为酸碱指示剂的最佳组合是( )
实验
①
②
③
④
物质
食盐水
水
肥皂水
白醋
颜色
紫色
紫色
蓝色
红色
A.①② B.②③ C.①②③ D.①③④
[变式3] (2023秋•义乌市月考)取含有显色物质的植物切碎捣烂,用酒精浸制,所得的浸出液可以作为酸碱指示剂,某同学研究通过实验确定了几种植物的酒精浸出液在酸碱溶液中的变色情况如下表所示:
溶液的酸碱性
牵牛花
月季花
紫萝卜皮
紫卷心菜
酸性
红色
浅红色
红色
浅紫色
中性
紫色
红色
紫色
蓝色
碱性
蓝色
黄色
黄绿色
黄绿色
这些植物的浸出液在不同酸碱性溶液中的显色效果与石蕊试液最相似的是( )
A.牵牛花 B.月季花 C.紫萝卜皮 D.紫卷心菜
题型2溶液的酸碱性与pH的关系
[例题2] (2023秋•路桥区期末)不同品牌洗手液pH一般不同,有四种洗手液pH如图所示。下列说法正确的是( )
A.洗手液a用蒸馏水稀释后pH值减小
B.洗手液d能使紫色石蕊试液变红色
C.洗手液b的酸性比a强
D.洗手液b和c混合液的pH值可能等于7
溶液的pH大于7时,溶液显碱性,且pH越大,溶液的碱性越强;溶液的pH小于7时,溶液显酸性,且pH越小,溶液的酸性越强;溶液的pH等于7时,溶液呈中性。结合酸碱指示剂的变色情况来分析。
[变式4] (2023秋•椒江区期末)不同清洁剂pH一般不同,25℃时四种不同清洁剂的pH如图所示。下列说法正确的是( )
A.d比c的碱性弱
B.b用蒸馏水稀释后pH减小
C.a能使紫色石蕊试液变红色
D.a和d的混合液pH一定大于7
[变式5] (2023秋•德清县期末)九年级的你正处于人生第二个黄金生长期,健康的饮食习惯尤为重要。喜欢辛辣食物的同学有可能会胃酸过多,以下食物能缓解该症状的是( )
A.苹果 pH=3.4 B.萝卜 pH=4.6
C.土豆 pH=5.4 D.板栗 pH=8.8
[变式6] (2024•金华一模)如图是一种简易的自动化彩色喷泉实验。注射器中是滴有紫包菜汁的氢氧化钠溶液(pH=10),小药瓶中充满氯化氢气体(极易溶于水)。实验开始时推动注射器使少量溶液进入小药瓶,然后松开手,可以观察到注射器活塞向左移动,小药瓶中出现了美丽的彩色喷泉。已知紫包菜汁的变色范围如表所示,则以下说法错误的是( )
pH
<6.5
7.0﹣7.1
7.5﹣8.5
8.5﹣12.0
>12.5
颜色
粉红色
紫色
蓝色
绿色
黄色
A.滴有紫包菜汁的氢氧化钠溶液呈绿色
B.小药瓶中液体颜色变化依次为:粉红色﹣﹣紫色﹣﹣蓝色﹣﹣绿色
C.液体颜色为粉红色时小药瓶中所含的溶质是NaCl
D.紫包菜汁可以用做酸碱指示剂
[变式7] (2023秋•吴兴区期末)(1)通过实验,我们测得石灰水、碳酸饮料、食醋及食盐水的pH,图中箭头方向表示pH逐渐增大,表示食盐水的是点 (填字母)。
(2)不同物质的溶液的酸碱性不同,根据下表中pH的情况判断。
物质
盐酸
CuSO4溶液
NaCl溶液
水
Na2CO3溶液
pH
<7
<7
=7
=7
>7
①Na2CO3溶液加入无色酚酞试液,试液变 色。
②pH<7的溶液 (填“一定”或“不一定”)是酸溶液。
【基础强化】
1. (2024•温州模拟)合理的早餐搭配有利于身体健康,下列早餐饮品中对于胃酸过多的人,空腹时最宜食用的是( )
种类
苹果汁
牛奶
白开水
豆浆
pH
2.9~3.3
6.3~6.6
7
7.4~7.9
A.苹果汁 B.牛奶 C.白开水 D.豆浆
2. (2023秋•滨江区期末)人体内一些体液的正常pH值范围如下表,据此表判断正确的是( )
体液
尿液
胃液
血浆
胰液
pH
4.7~8.4
0.9~1.5
7.35~7.45
7.5~8.0
A.人体的尿液一定呈碱性
B.人体的胃液含有H+
C.人体的胰液能使紫色石蕊试液变红
D.pH试纸能精确测得以上体液的pH
3. (2022秋•西湖区校级期末)紫甘蓝是大众爱吃的蔬菜,含丰富的花青素。花青素遇酸性溶液变红色,遇碱性溶液变蓝色。在凉拌紫甘蓝丝时,观察到菜丝变成红色,可能是加入了下列哪种调味品( )
A.食盐 B.食用纯碱 C.山茶油 D.食醋
4. (2023秋•平阳县校级月考)有甲、乙、丙三支试管,所装无色溶液如图所示,已知紫甘蓝菜汁的颜色变化与溶液酸碱性的关系如表所示。将紫甘蓝菜汁分别滴入三支试管后,试管内溶液颜色将变成( )
溶液
紫甘蓝菜汁颜色
酸性
红色
中性
紫色
碱性
绿色
A.紫色、红色、绿色 B.紫色、绿色、红色
C.紫色、红色、紫色 D.红色、绿色、紫色
5. (2023秋•浙江期中)不同的水果有不同的酸碱性,下表是四种水果汁液的pH,其中酸性最弱的是( )
水果名称
杨梅
蜜桔
红袖
西瓜
汁液的pH
2.5~3.5
4.0~5.0
4.5~5.5
5.5~6.5
A.杨梅 B.蜜桔 C.红柚 D.西瓜
6. (2023秋•南湖区校级期中)不同品牌的洗手液pH一般不同。25℃时,四种不同品牌的洗手液的pH如所示。下列说法中错误的是( )
A.洗手液c的碱性比d弱
B.洗手液b能使紫色石蕊试液变红色
C.洗手液d和b混合液的pH可能等于7
D.洗手液c用蒸馏水稀后pH变大
【素养提升】
7. (2023秋•温州月考)在学习了酸碱知识后,某科学兴趣小组用黑枸杞提取液作了以下实验:
实验一:室温时,将蒸馏水和不同pH的硫酸、氢氧化钠溶液,分别装在14支试管中、并向每支试管中滴加3滴黑枸杞提取液。实验结果如表:
试管
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
颜色
粉红
粉红
粉红
浅紫
浅紫
浅紫
紫
蓝
蓝
深蓝
深蓝
灰绿
黄
黄棕
实验二:室温时,向4支试管中分别加入相同体积的以下4种物质,各滴加3滴黑枸杞提取液。实验结果如表中所示:
物质
稀盐酸
稀硫酸
牛奶
炉具清洁剂
颜色
粉红
浅紫
紫
黄
根据实验,回答下列问题:
(1)实验一试管 中所装的为蒸馏水(选填字母)。
(2)根据实验现象分析,炉具清洁剂适合消除 类污渍(选填“酸性”或“碱性”)。
(3)小科认为黑枸杞提取液也可以作为酸碱指示剂的理由是 。
8. (2023•鹿城区校级模拟)“天宫课堂”上航天员做的泡腾片实验,让同学们再次感受到科学的魅力。泡腾片中含有碳酸钠或碳酸氢钠等物质,科学兴趣小组决定对碳酸钠和碳酸氢钠溶液的酸碱度及性质进行探究。
(1)用pH试纸测得等浓度的碳酸氢钠溶液pH为9,碳酸钠溶液pH为11。请写出pH试纸的正确使用方法: 。
(2)向碳酸钠溶液中滴加几滴无色酚酞试液,观察到试液变成 色。
(3)向盛有碳酸钠溶液的烧杯中,逐滴加入一定浓度的稀盐酸并充分搅拌,测得pH变化与时间的关系如图所示。c点溶液中的溶质为 。
【能力培优】
9. (2022秋•义乌市校级月考)某科学兴趣小组按以下步骤探究某一温度下氯化钠饱和溶液的酸碱度.
猜想或假设:①pH<7;②pH>7;③pH=
(2)设计和实验:要测定该溶液的酸碱度,他们商量了用pH试纸来进行实验.
甲同学:取pH试纸放在玻璃片上,用玻璃棒蘸取氯化钠溶液沾在pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,测得pH=7;
乙同学:取pH试纸放在玻璃片上,先用蒸馏水将pH试纸湿润,然后用玻璃棒蘸取氯化钠溶液沾在pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,测得pH=7;
丙同学:将pH试纸直接浸入氯化钠溶液中,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,测得pH=7
在这三位同学中,操作规范的是 ,乙同学操作错误的原因是
(3)结论和分析:丙同学得出“凡是盐溶液的pH值都等于7”的结论,你认为该结论是否正确? (填“正确”或“不正确”),请再举一例证明你的判断: .
10. (2021秋•温州月考)日常生活中,人们利用碳酸钠溶液具有碱性,清洗餐具上的油污,碱性越强,去油污的效果越好,小科决定对影响碳酸钠溶液碱性的因素展开探究.
用不同温度的水,配制溶质质量分数分别为2%、6%和10%的碳酸钠溶液,依次测量溶液的pH,记录数据如表:
实验编号
a1
a2
a3
b1
b2
b3
c1
c2
c3
溶质质量分数
2%
2%
2%
6%
6%
6%
10%
10%
10%
水的温度(℃)
20
40
60
20
50
60
20
40
70
溶液pH
10.90
11.18
11.26
11.08
11.27
11.30
11.22
11.46
11.50
请你分析表中数据回答:
(1)溶液碱性最强的是 (填实验编号).
(2)要得出碳酸钠溶液pH变化与其溶质质量分数变化关系的结论,可选择的一组实验是 (填实验编号).
(3)小科将适量碳酸钠粉末洒在粘有油污的餐具上,并冲入适量的热水,再进行擦洗,达到较好的洗涤效果,这是因为 .
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1.2 物质的酸碱性
1.了解电离的过程,初步认识酸性、碱性的概念,了解酸、碱的概念。
2.了解酸和碱在日常生活中的用途和对人类的影响。
3.初步学会用酸碱指示剂和pH试纸测定溶液的酸碱性。
一、酸性物质和碱性物质
(一)电离
(1)概念:物质溶解于水或受热熔化而形成自由移动离子的过程。
在溶液里,所有的阳离子带的正电荷总数和所有阴离子带的负电荷总数相等,溶液不显电性。
(2)电离方程式:用化学式和离子符号来表示物质电离的式子。书写时,等号左边是物质的化学式,右边是构成物质的离子的符号。如NaCl溶于水的电离方程式为NaCl==Na++Cl-
(二)酸
(1)概念:电离时生成的阳离子都是氢离子(H+)的化合物。
某种酸电离产生的阴离子叫做这种酸的酸根离子,如SO42-是H2SO4的酸根。其他常见酸根有CO32-、NO3-、Cl-
(2)常见酸的电离方程式:H2SO4==2H++SO42-;HC1==H++Cl-;HNO3==H++NO3-
(3)生活中常见的酸:盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)、碳酸(H2CO3)、醋酸(CH3COOH)等。
(三)碱
(1)概念:电离时生成的阴离子都是氢氧根离子(OH-)的化合物。
(2)常见碱的电离方程式:NaOH==Na++OH-; Ca(OH)2==Ca2++2OH-; KOH==K++OH-
(3)生活中常见的碱:烧碱(氢氧化钠)、熟石灰(氢氧化钙)、氢氧化钾、氢氧化钡、氨水(NH3的水溶液)等。
【能力拓展】
书写电离方程式时,应注意以下几点:
(1)不必写条件。
(2)配平,使正、负电荷数相等。
(3)原子团不能拆开书写。
一些物质电离时生成的阳离子含有H+但并不是酸,原因是电离时产生的阳离子除H+之外,还有其他的阳离子。如硫酸氢钠电离:NaHSO4=Na++H++SO42-,所以NaHSO4不是酸。
二、酸碱指示剂
(一)酸碱指示剂
在酸性或碱性溶液里能显示出不同颜色的物质,叫做酸碱指示剂,通常简称指示剂。
(二)常用的酸碱指示剂在酸性和碱性溶液中的变色情况
指示剂
酸性溶液
碱性溶液
石蕊试液(紫色)
变红色
变蓝色
酚酞试液(无色)
不变色
变红色
蓝色石蕊试纸
变红色
不变色
红色石蕊试纸
不变色
变蓝色
(三)自制酸碱指示剂
许多植物的花、果茎、叶中都含有某些显色的物质,它们在酸性溶液或碱性溶液里会显示不同的颜色。如果你有兴趣,可以取这些植物的花果茎、叶切碎捣烂,用酒精浸制,所得的浸出液可以作为酸碱指示剂,如下表所示。
【能力拓展】
若用试纸检测气体,需将试纸湿润后再检验。
(1)酸性或碱性溶液与指示剂作用时,变色的是指示剂,并不是酸性或碱性溶液,故不能说指示剂(石蕊或酚酞)使酸性或碱性溶液变色(或酸性、碱性溶液遇指示剂变色)。酸碱指示剂与酸性或碱性溶液的反应是化学变化。
(2)蓝色石蕊试纸常用来检验酸性溶液或气体,蓝色石蕊试纸能变红;红色石蕊试纸常用来检验碱性溶液或气体,红色石蕊试纸能变蓝。
注意:不溶性的酸或碱不能使指示剂变色,因为溶液中没有自由移动的H+或OH-,如Cu(OH)2。
三、溶液酸碱性的强弱程度
(一)溶液的酸碱度
不同酸溶液的酸性强弱不同,不同碱溶液的碱性强弱也不同。酸碱指示剂只能测量溶液的酸碱性,无法衡量酸碱性强弱的程度。用酸度、碱度来表示溶液酸性或碱性强弱的程度
(1)pH:用来表示溶液酸碱性的强弱程度
(2)取值范围通常为0~14
(3)溶液酸碱性的强弱程度与pH的关系如图所示。
(二)测定溶液pH的方法
(1)测定溶液酸碱性强弱最常用、最简单的方法是使用pH试纸。
(2)pH的测定方法:用洁净的玻璃棒蘸取被测试的溶液,滴在pH试纸上,将试纸显示的颜色与标准比色卡对照,看与哪种颜色最接近,从而确定被测溶液的pH。根据pH便可判断溶液的酸碱性强弱。
注意:
(1)用pH试纸测溶液pH时,pH试纸不能预先用蒸馏水润湿,否则会导致测量结果不准确,常见的情况如下:
①溶液为酸性时,酸性变弱,pH偏大。
②溶液为中性时,pH不变。
③溶液为碱性时,碱性变弱,pH偏小。
(2)不能将pH试纸直接放入待测试的溶液中,否则会污染试剂。
【能力拓展】
酸溶液显酸性,但酸性溶液不一定是酸溶液,有些盐的溶液显酸性,如NaHSO4溶液显酸性但不是酸溶液;
碱溶液显碱性,但碱性溶液不一定是碱溶液,有些盐的溶液显碱性,如Na2CO3溶液显碱性但不是碱溶液。
(1)酸性溶液的pH<7;碱性溶液的pH>7;中性溶液的pH=7。
(2)pH<7时,pH越低,酸性越强;
pH>7时,pH越高,碱性越强。
pH试纸只能粗略地测定溶液的酸碱度,用pH试纸只能测出溶液酸碱度为0~14的整数值,例如pH=5.6、pH=8.3等则无法用pH试纸测出,精确测量溶液的pH可使用一种称为酸度计的仪器。
四、溶液酸碱性与生命活动的关系
(一)溶液酸碱性与人体健康的关系
人体胃液的正常pH为0.9~1.5。如果胃酸分泌过多,使胃液pH下降,容易出现胃痛等症状。人体血液的pH为7.35~7.45。血液的pH降到7.0以下或升到7.8以上,人就有生命危险。
(二)溶液酸碱性与生活的关系
(1)人的汗液的pH为5.5~6.6。洗衣皂香皂药皂的pH也有所不同。洗衣皂的pH高,碱性强,适用于洗衣物;香皂、药皂的pH低,适用于洗脸、洗澡。
(2)牛奶的pH通常小于7,酱油的pH为4.8左右,番茄的pH≤4.5;生鲜肉的pH为7.0~7.4,生肉久放后,由于微生物作用产生酸性物质,pH变为5.4~5.5。
(3)食醋里含有醋酸,它的pH为3左右。
(三)溶液酸碱性与农业生产的关系
土壤的酸碱性的强弱对农作物生长有很大的影响,各种农作物对pH有一定的适应性。一般来说,中性土壤最适宜于微生物生长繁殖,有利于土壤中有机质向有效养分转化,促进农作物生长。pH为4~6的土壤会使农作物根系发黑;pH为8以上的土壤会腐蚀农作物并板结成块,盐碱地的pH多在9以上,草木难生。
(四)溶液酸碱性与环境的关系
雨水因溶有空气中的二氧化碳而略显酸性,正常雨水的pH≈5.6。某些地区因工业生产产生的酸性气体(二氧化硫、氮的氧化物等)直接向空气中排放而导致雨水的酸性增强。通常把pH小于5.6的降水称为酸雨。
【能力拓展】
人在通风不良的环境中时间过长,吸入的二氧化碳过受,血液中二氧化碳的含量增大,酸性增强,会引起恶心、头晕等现象。
酸性环境可抑制细菌的繁殖,所以人们喜欢在一些食物中加入少许食醋,这样既能使食品不易变质,又可增加风味。
酸西的危害极大,不但可以酸化湖泊、河流、土壤,对很受植物的生长不利,而且还会破坏建筑物、文物等。随时监测两水的pH,可以了解空气的污染情况,以便采取必要的措施。
题型1酸碱指示剂及其性质
[例题1] (2023秋•西湖区校级期中)某同学在化学晚会上用毛笔蘸取一种无色液体在白纸上书写了“化学魔术”四个字,然后再喷上另一种无色液体,白纸上立即出现了红色的“化学魔术”四个字。该同学所用的两种无色液体可能是( )
A.盐酸、酚酞溶液 B.白醋、石蕊溶液
C.NaOH溶液、酚酞溶液 D.NaOH溶液、石蕊溶液
【解答】解:A、盐酸呈酸性,不能使酚酞溶液变红,故选项错误。
B、白醋呈酸性,能使石蕊试液变红,但是石蕊试液为紫色,不符合无色液体的要求,故选项错误。
C、氢氧化钠溶液显碱性,能使酚酞试液变红,故选项正确。
D、氢氧化钠溶液显碱性,但石蕊试液为紫色,且氢氧化钠溶液能使石蕊溶液变蓝,故选项错误。
故选:C。
根据用无色液体写字,与无色液体混合会变红,可能是酚酞试液遇碱性溶液变红,进行分析判断。
[变式1] (2023秋•上城区校级期中)用酒精浸泡木槿花可得到紫色溶液,该溶液遇酸溶液显红色,遇碱溶液显绿色,下列说法不正确的是( )
A.木槿花的溶液与酸作用显红色是化学变化
B.能使木槿花的溶液显绿色的一定是碱
C.将氯化钠溶液滴入木槿花的溶液后,溶液仍为紫色
D.木槿花的溶液可用作酸碱指示剂
【解答】解:A.木槿花的溶液与酸作用显红色的过程中有新物质生成,属于化学变化,故选项说法正确。
B.能使木槿花的溶液变黄色的是碱性溶液,不一定是碱的溶液,故此选项说法错误。
C.氯化钠的溶液呈中性不会使指示剂变色,故溶液仍为紫色,故此选项说法正确。
D.因为木槿花的溶液遇酸碱会显示不同的颜色,因此可作指示剂使用,故此选项说法正确。
故选:B。
[变式2] (2023秋•洞头区期中)某兴趣小组开展利用紫甘蓝制作酸碱指示剂的项目化学习,他们经历了制取试剂、检验试剂和应用试剂三个环节的探索,据此回答下面小题。
检验试剂。小明将紫甘蓝汁滴入4种物质中,现象如下表所示,下列选项中能证明紫甘蓝汁可以作为酸碱指示剂的最佳组合是( )
实验
①
②
③
④
物质
食盐水
水
肥皂水
白醋
颜色
紫色
紫色
蓝色
红色
A.①② B.②③ C.①②③ D.①③④
【解答】解:酸碱指示剂是在酸性和碱性溶液中显示不同颜色的物质,根据表中提供的现象,紫甘蓝汁液在水中和食盐水中为紫色,在肥皂水中为蓝色,在白醋溶液中为红色,说明其可以作为酸碱指示剂,根据选项提供组合,故最佳组合是①③④;
故选:D。
[变式3] (2023秋•义乌市月考)取含有显色物质的植物切碎捣烂,用酒精浸制,所得的浸出液可以作为酸碱指示剂,某同学研究通过实验确定了几种植物的酒精浸出液在酸碱溶液中的变色情况如下表所示:
溶液的酸碱性
牵牛花
月季花
紫萝卜皮
紫卷心菜
酸性
红色
浅红色
红色
浅紫色
中性
紫色
红色
紫色
蓝色
碱性
蓝色
黄色
黄绿色
黄绿色
这些植物的浸出液在不同酸碱性溶液中的显色效果与石蕊试液最相似的是( )
A.牵牛花 B.月季花 C.紫萝卜皮 D.紫卷心菜
【解答】解:紫色石蕊溶液遇酸性溶液变红,遇中性溶液不变色,遇碱性溶液变蓝;牵牛花在酸性溶液中显红色,在中性溶液中显紫色,在碱性溶液中显蓝色,故与石蕊试液最相似的是牵牛花。
故选:A。
题型2溶液的酸碱性与pH的关系
[例题2] (2023秋•路桥区期末)不同品牌洗手液pH一般不同,有四种洗手液pH如图所示。下列说法正确的是( )
A.洗手液a用蒸馏水稀释后pH值减小
B.洗手液d能使紫色石蕊试液变红色
C.洗手液b的酸性比a强
D.洗手液b和c混合液的pH值可能等于7
【解答】解:A、洗手液a的pH小于7,显酸性,用蒸馏水稀释后酸性减弱,pH增大,故说法错误;
B、洗手液d的pH大于7,显碱性,能使紫色石蕊试液变蓝色,故说法错误;
C、洗手液b的pH大于a的pH,且都小于7,都显酸性,所以洗手液a的酸性比b强,故说法错误;
D、洗手液d的pH大于7,显碱性,而洗手液a的pH小于7,显酸性,所以洗手液d和a混合液可能呈中性,pH可能等于7,故说法正确。
故选:D。
溶液的pH大于7时,溶液显碱性,且pH越大,溶液的碱性越强;溶液的pH小于7时,溶液显酸性,且pH越小,溶液的酸性越强;溶液的pH等于7时,溶液呈中性。结合酸碱指示剂的变色情况来分析。
[变式4] (2023秋•椒江区期末)不同清洁剂pH一般不同,25℃时四种不同清洁剂的pH如图所示。下列说法正确的是( )
A.d比c的碱性弱
B.b用蒸馏水稀释后pH减小
C.a能使紫色石蕊试液变红色
D.a和d的混合液pH一定大于7
【解答】解:溶液的pH大于7时,溶液显碱性,且pH越大,溶液的碱性越强;溶液的pH小于7时,溶液显酸性,且pH越小,溶液的酸性越强;溶液的pH等于7时,溶液呈中性。
A、d的pH大于c,因此d比c的碱性强,故A说法错误;
B、b的pH小于7,显酸性,b用蒸馏水稀释后酸性减弱,pH变大,故B说法错误;
C、a的pH小于7,显酸性,能使紫色石蕊试液变红色,故C说法正确;
D、洗手液d的pH大于7,显碱性,洗手液a的pH小于7,显酸性,所以洗手液d和a混合液可能呈中性,可能显酸性,也可能是显碱性,即溶液的pH可能等于7,可能小于7,还可能大于7,故D说法错误。
故选:C。
[变式5] (2023秋•德清县期末)九年级的你正处于人生第二个黄金生长期,健康的饮食习惯尤为重要。喜欢辛辣食物的同学有可能会胃酸过多,以下食物能缓解该症状的是( )
A.苹果 pH=3.4 B.萝卜 pH=4.6
C.土豆 pH=5.4 D.板栗 pH=8.8
【解答】解:喜欢辛辣食物的同学有可能会胃酸过多,弱碱性的食物能缓解该症状。苹果、萝卜、土豆的pH都小于7,显酸性,板栗的pH略大于7,显弱碱性,因此吃板栗能缓解胃酸过多的症状。
故选:D。
[变式6] (2024•金华一模)如图是一种简易的自动化彩色喷泉实验。注射器中是滴有紫包菜汁的氢氧化钠溶液(pH=10),小药瓶中充满氯化氢气体(极易溶于水)。实验开始时推动注射器使少量溶液进入小药瓶,然后松开手,可以观察到注射器活塞向左移动,小药瓶中出现了美丽的彩色喷泉。已知紫包菜汁的变色范围如表所示,则以下说法错误的是( )
pH
<6.5
7.0﹣7.1
7.5﹣8.5
8.5﹣12.0
>12.5
颜色
粉红色
紫色
蓝色
绿色
黄色
A.滴有紫包菜汁的氢氧化钠溶液呈绿色
B.小药瓶中液体颜色变化依次为:粉红色﹣﹣紫色﹣﹣蓝色﹣﹣绿色
C.液体颜色为粉红色时小药瓶中所含的溶质是NaCl
D.紫包菜汁可以用做酸碱指示剂
【解答】解:A、氢氧化钠溶液的pH=10,由紫包菜汁的变色范围表可知,滴有紫包菜汁的氢氧化钠溶液呈绿色,故正确;
B、氯化氢气体溶于水得到盐酸,显酸性,注射器中是滴有紫包菜汁的氢氧化钠溶液(pH=10),所以在注射器中溶液为绿色,实验开始时推动注射器使少量溶液进入小药瓶,然后松开手,开始盐酸过量,最后氢氧化钠过量,小药瓶中液体颜色变化依次为:粉红色﹣﹣紫色﹣﹣蓝色﹣﹣绿色,故正确;
C、液体颜色为粉红色时说明溶液显酸性,盐酸过量,小药瓶中所含的溶质是NaCl和HCl,故错误;
D、紫包菜汁在酸性和碱性溶液中的颜色明显不同,可以用做酸碱指示剂,故正确;
故选:C。
[变式7] (2023秋•吴兴区期末)(1)通过实验,我们测得石灰水、碳酸饮料、食醋及食盐水的pH,图中箭头方向表示pH逐渐增大,表示食盐水的是点 (填字母)。
(2)不同物质的溶液的酸碱性不同,根据下表中pH的情况判断。
物质
盐酸
CuSO4溶液
NaCl溶液
水
Na2CO3溶液
pH
<7
<7
=7
=7
>7
①Na2CO3溶液加入无色酚酞试液,试液变 色。
②pH<7的溶液 (填“一定”或“不一定”)是酸溶液。
【解答】解:(1)石灰水呈碱性,pH大于7;碳酸饮料、食醋呈酸性,pH小于7;食盐水呈中性,pH=7,按照溶液pH逐渐增大的顺序,表示食盐水的是点C。
(2)①Na2CO3溶液的pH大于7,显碱性,因此加入无色酚酞试液,试液变红色;
②pH<7不一定是酸的溶液,例如CuSO4溶液的pH小于7,但属于盐溶液;
故答案为:(1)C;
(2)①红;
②不一定。
【基础强化】
1. (2024•温州模拟)合理的早餐搭配有利于身体健康,下列早餐饮品中对于胃酸过多的人,空腹时最宜食用的是( )
种类
苹果汁
牛奶
白开水
豆浆
pH
2.9~3.3
6.3~6.6
7
7.4~7.9
A.苹果汁 B.牛奶 C.白开水 D.豆浆
【解答】解:人的胃液中含有盐酸,对于胃酸过多的人应降低其酸性,可食用碱性食物以中和多余的胃酸。在苹果汁、白开水、牛奶、豆浆四种饮品中,豆浆的pH最大,显弱碱性,可中和多余的胃酸,空腹时最宜食用。
故选:D。
2. (2023秋•滨江区期末)人体内一些体液的正常pH值范围如下表,据此表判断正确的是( )
体液
尿液
胃液
血浆
胰液
pH
4.7~8.4
0.9~1.5
7.35~7.45
7.5~8.0
A.人体的尿液一定呈碱性
B.人体的胃液含有H+
C.人体的胰液能使紫色石蕊试液变红
D.pH试纸能精确测得以上体液的pH
【解答】解:A、尿液的pH为4.7﹣8.4,可能显酸性、中性或碱性,故选项错误。
B、胃液的pH为0.9﹣1.5,小于7,显酸性,因此人体的胃液含有H+,故选项正确。
C、胰液的pH为7.5﹣8.0,大于7,显碱性,因此人体的胰液能使紫色石蕊试液变蓝,故选项错误。
D、pH试纸测得的结果是整数,故选项错误。
故选:B。
3. (2022秋•西湖区校级期末)紫甘蓝是大众爱吃的蔬菜,含丰富的花青素。花青素遇酸性溶液变红色,遇碱性溶液变蓝色。在凉拌紫甘蓝丝时,观察到菜丝变成红色,可能是加入了下列哪种调味品( )
A.食盐 B.食用纯碱 C.山茶油 D.食醋
【解答】解:在凉拌紫甘蓝丝时,观察到菜丝变成红色,是加入了酸性物质。
A、食盐显中性,故选项错误。
B、食用纯碱显碱性,故选项错误。
C、山茶油不显酸性,故选项错误。
D、食醋显酸性,故选项正确。
故选:D。
4. (2023秋•平阳县校级月考)有甲、乙、丙三支试管,所装无色溶液如图所示,已知紫甘蓝菜汁的颜色变化与溶液酸碱性的关系如表所示。将紫甘蓝菜汁分别滴入三支试管后,试管内溶液颜色将变成( )
溶液
紫甘蓝菜汁颜色
酸性
红色
中性
紫色
碱性
绿色
A.紫色、红色、绿色 B.紫色、绿色、红色
C.紫色、红色、紫色 D.红色、绿色、紫色
【解答】解:氯化钠溶液、食醋、碳酸钠溶液分别显中性、酸性、碱性,则将紫甘蓝菜汁分别滴入三支试管后,试管内溶液颜色将变成紫色、红色、绿色。
故选:A。
5. (2023秋•浙江期中)不同的水果有不同的酸碱性,下表是四种水果汁液的pH,其中酸性最弱的是( )
水果名称
杨梅
蜜桔
红袖
西瓜
汁液的pH
2.5~3.5
4.0~5.0
4.5~5.5
5.5~6.5
A.杨梅 B.蜜桔 C.红柚 D.西瓜
【解答】解:溶液的pH小于7时,溶液显酸性,且pH越小,溶液的酸性越强,pH越大,溶液的酸性越弱。在四种水果汁液中,西瓜汁的pH最大,因此其酸性最弱。
故选:D。
6. (2023秋•南湖区校级期中)不同品牌的洗手液pH一般不同。25℃时,四种不同品牌的洗手液的pH如所示。下列说法中错误的是( )
A.洗手液c的碱性比d弱
B.洗手液b能使紫色石蕊试液变红色
C.洗手液d和b混合液的pH可能等于7
D.洗手液c用蒸馏水稀后pH变大
【解答】解:A、洗手液c和d的pH均大于7,均显碱性,pH越大溶液的碱性越强,d的pH大于c的pH,因此洗手液c的碱性比d弱,说法正确;
B、洗手液b的pH小于7,显酸性,能使紫色石蕊试液变红色,说法正确;
C、洗手液d的pH大于7,显碱性,洗手液b的pH小于7,显酸性,因此洗手液d和b混合液的pH可能等于7,说法正确;
D、洗手液c的pH大于7,显碱性,用蒸馏水稀释后碱性减弱,pH变小,说法错误。
故选:D。
【素养提升】
7. (2023秋•温州月考)在学习了酸碱知识后,某科学兴趣小组用黑枸杞提取液作了以下实验:
实验一:室温时,将蒸馏水和不同pH的硫酸、氢氧化钠溶液,分别装在14支试管中、并向每支试管中滴加3滴黑枸杞提取液。实验结果如表:
试管
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
颜色
粉红
粉红
粉红
浅紫
浅紫
浅紫
紫
蓝
蓝
深蓝
深蓝
灰绿
黄
黄棕
实验二:室温时,向4支试管中分别加入相同体积的以下4种物质,各滴加3滴黑枸杞提取液。实验结果如表中所示:
物质
稀盐酸
稀硫酸
牛奶
炉具清洁剂
颜色
粉红
浅紫
紫
黄
根据实验,回答下列问题:
(1)实验一试管 中所装的为蒸馏水(选填字母)。
(2)根据实验现象分析,炉具清洁剂适合消除 类污渍(选填“酸性”或“碱性”)。
(3)小科认为黑枸杞提取液也可以作为酸碱指示剂的理由是 。
【解答】解:(1)蒸馏水呈中性,pH=7,故实验一中试管G中所装的为蒸馏水;故答案为:G;
(2)炉具清洁剂能使黑枸杞提取液变成黄色,说明炉具清洁剂的pH大于7,显碱性,能清除酸性类污渍;故答案为:酸性;
(3)黑枸杞提取液在酸性溶液和碱性溶液中会显示出不同的颜色,因此黑枸杞提取液可以作为酸碱指示剂,故答案为:黑枸杞提取液在不同酸碱性溶液中会显示出不同的颜色。
8. (2023•鹿城区校级模拟)“天宫课堂”上航天员做的泡腾片实验,让同学们再次感受到科学的魅力。泡腾片中含有碳酸钠或碳酸氢钠等物质,科学兴趣小组决定对碳酸钠和碳酸氢钠溶液的酸碱度及性质进行探究。
(1)用pH试纸测得等浓度的碳酸氢钠溶液pH为9,碳酸钠溶液pH为11。请写出pH试纸的正确使用方法: 。
(2)向碳酸钠溶液中滴加几滴无色酚酞试液,观察到试液变成 色。
(3)向盛有碳酸钠溶液的烧杯中,逐滴加入一定浓度的稀盐酸并充分搅拌,测得pH变化与时间的关系如图所示。c点溶液中的溶质为 。
【解答】解:(1)pH试纸的正确使用方法:用洁净干燥的玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸上,把变色的pH试纸与标准比色卡对照,即可得溶液的pH。
故答案为:用洁净干燥的玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸上,把变色的pH试纸与标准比色卡对照,即可得溶液的pH。
(2)碳酸钠溶液显碱性,能使酚酞变红色,向碳酸钠溶液中滴加几滴无色酚酞试液,观察到试液变成红色。
故答案为:红。
(3)稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,和碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,c点溶液显中性,溶液中的溶质为氯化钠。
故答案为:氯化钠。
【能力培优】
9. (2022秋•义乌市校级月考)某科学兴趣小组按以下步骤探究某一温度下氯化钠饱和溶液的酸碱度.
猜想或假设:①pH<7;②pH>7;③pH=
(2)设计和实验:要测定该溶液的酸碱度,他们商量了用pH试纸来进行实验.
甲同学:取pH试纸放在玻璃片上,用玻璃棒蘸取氯化钠溶液沾在pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,测得pH=7;
乙同学:取pH试纸放在玻璃片上,先用蒸馏水将pH试纸湿润,然后用玻璃棒蘸取氯化钠溶液沾在pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,测得pH=7;
丙同学:将pH试纸直接浸入氯化钠溶液中,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,测得pH=7
在这三位同学中,操作规范的是 ,乙同学操作错误的原因是
(3)结论和分析:丙同学得出“凡是盐溶液的pH值都等于7”的结论,你认为该结论是否正确? (填“正确”或“不正确”),请再举一例证明你的判断: .
【解答】(2)解:猜想pH值时,有三种情况,一种是大于7,一种是小于7,一种是等于
溶液的酸碱度用pH试纸来测定,pH试纸在使用时不能用水润湿,也不能直接插入溶液以免污染试剂.
pH试纸在使用时用玻璃棒蘸取待测液,滴到pH试纸上,然后将pH试纸与标准比色卡对照得出pH值
故答案为:猜想:pH=7;pH>7
[设计和实验]:②③
评价:甲;乙同学不应用蒸馏水润湿pH试纸,丙同学不应把pH试纸浸入待测溶液中.甲;蒸馏水将被测溶液稀释,导致测量不准确.
(3)多数盐溶液呈中性,有些盐溶液如碳酸钠的盐溶液的pH>7,故答案为:不正确;如:碳酸钠溶液是盐溶液,但pH>7
10. (2021秋•温州月考)日常生活中,人们利用碳酸钠溶液具有碱性,清洗餐具上的油污,碱性越强,去油污的效果越好,小科决定对影响碳酸钠溶液碱性的因素展开探究.
用不同温度的水,配制溶质质量分数分别为2%、6%和10%的碳酸钠溶液,依次测量溶液的pH,记录数据如表:
实验编号
a1
a2
a3
b1
b2
b3
c1
c2
c3
溶质质量分数
2%
2%
2%
6%
6%
6%
10%
10%
10%
水的温度(℃)
20
40
60
20
50
60
20
40
70
溶液pH
10.90
11.18
11.26
11.08
11.27
11.30
11.22
11.46
11.50
请你分析表中数据回答:
(1)溶液碱性最强的是 (填实验编号).
(2)要得出碳酸钠溶液pH变化与其溶质质量分数变化关系的结论,可选择的一组实验是 (填实验编号).
(3)小科将适量碳酸钠粉末洒在粘有油污的餐具上,并冲入适量的热水,再进行擦洗,达到较好的洗涤效果,这是因为 .
【解答】解:(1)当溶液的pH大于7时,呈碱性,且pH越大,碱性越强,溶液碱性最强的是c3;
(2)要得出碳酸钠溶液的溶质质量分数变化与pH变化关系的结论,可选择的一组实验是a1、b1、c1,在水温度相同的条件下,碳酸钠溶液的溶质质量分数越大,溶液pH越大,碱性越强;
(3)小科将适量碳酸钠粉末洒在沾有油污的餐具上,并冲入适量的热水,再进行擦洗,达到较好的洗涤效果,这是因为温度越高,碳酸钠溶液的pH越大,碱性越强;
故答案为•:(1)c3;
(2)a1、b1、c1
(3)温度越高,碳酸钠溶液的pH越大,碱性越强.
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