内容正文:
第二单元 常见的酸和碱
第三节 溶液的酸碱性
考点 一 溶液的酸碱性
1.酸碱指示剂:
(1)概念:遇到酸或碱时能_________________的物质。
(2)指示剂在不同性质的物质中的颜色。
物质
指示剂 酸性溶液 碱性溶液 中性溶液
紫色石蕊试液 _____ _____ _____
无色酚酞试液 _____ _____ 无色
发生特定颜色变化
红色
蓝色
紫色
无色
红色
2.溶液酸碱性强弱程度的表示——pH:
(1)酸碱性强弱的本质:在一定量溶液中,__越多酸性越强,___越多,碱性越强。
(2)溶液酸碱性的强弱与pH的关系:溶液的pH范围通常在0~14之间。溶液酸碱性强弱与pH的关系为
H+
OH-
增强
增强
(3)测定溶液pH的方法:在洁净干燥的_______________上放一片pH试纸,用洁净干燥的玻璃棒蘸取被测液体滴到试纸上,立即将试纸显示的颜色与___________对比,即可得出被测溶液的pH。
白瓷板或玻璃片
标准比色卡
3.物质的酸碱性对生命活动的意义:
(1)人的体液的pH必须维持在一定的范围内,如果pH超出正常范围,就会导致生理机能失调或产生疾病。
(2)土壤的酸碱性强弱对植物生长具有重要意义。大多数植物适宜在接近中性的土壤中生长,土壤酸性太强或碱性太强,作物都不能正常生长。
【思考感悟】
用pH试纸测定溶液pH时,若事先用蒸馏水将pH试纸润湿,则对测量结果是否会产生影响?
提示:若被测液体呈酸性,则测得结果会偏大,若被测液体呈碱性,则测得结果将偏小,若被测液体呈中性,则测得结果与实际值相等。
考点 二 中和反应
1.概念:_______作用生成_______的反应。
2.实质:酸溶液中的__和碱溶液中的___结合生成___。
3.应用:
(1)用于医药卫生:用含_________的药物中和过多的胃酸。
(2)改良土壤:向土壤中加入酸性或碱性物质,将pH控制在最适宜作物生长的范围之内。
(3)处理工业废水:如用熟石灰中和硫酸厂的污水,化学方程式为__________________________。
(4)调节溶液的酸碱性:用适当的酸或碱调节溶液的pH,使之控制在一定范围内。
酸与碱
盐和水
H+
OH-
水
碱性物质
H2SO4+Ca(OH)2====CaSO4+2H2O
【易错】
问题1 “酸性溶液加水稀释,pH会无限增大,碱性溶液加水稀释,pH会无限减小”,这种说法是否正确,为什么?
答:不正确,酸性溶液用水不断稀释后,接近中性溶液,pH增大至接近于7,碱性溶液用水不断稀释后,接近中性溶液,pH减小至接近于7。
问题2 “酸性溶液一定是酸溶液,碱性溶液一定是碱溶液”,这种认识是否正确,为什么?
答:不正确。酸性溶液指pH<7的溶液,包括酸的溶液和一些呈酸性的盐溶液,如FeSO4溶液是酸性溶液但不是酸;碱性溶液指pH>7的溶液,包括碱的溶液和一些呈碱性的盐溶液,如Na2CO3溶液呈碱性但不是碱溶液。
问题3 “生成盐和水的反应一定是中和反应”,这种说法是否正确,为什么?
答:不正确。中和反应要求反应物是酸和碱,不符合上述条件的反应不属于中和反应,如Fe2O3与HCl的反应不属于中和反应。
实验 中和反应的实验探究
1.原理:中和反应(如氢氧化钠溶液与盐酸的反应)中,往往无明显的实验现象,无法确定反应是否发生及反应进行的程度,因此,需要借助指示剂或其他方法来判断。
2.中和反应的本质:
由图示可知,中和反应的实质是酸溶液中的氢离子和碱溶液中的氢氧根离子结合生成水。
3.酸碱恰好完全反应的判断:如果是酸滴定碱,酚酞作指示剂,酸碱恰好完全反应的判断是当滴入最后一滴酸时溶液由红色变为无色。或用pH试纸检测溶液的pH,当溶液的pH等于7时即表明酸、碱恰好完全反应。
4.酸碱反应后溶液溶质的判断:在酸滴定碱中当溶液由红色变为无色时可能是酸碱恰好完全反应,也可能是酸过量。检验酸是否过量的方法是(1)滴加石蕊试液;(2)用pH试纸;(3)加入比较活泼的金属;(4)加入碳酸盐。
5.问题思考:
(1)如何通过实验的方法判断中和反应的发生?(答出三条即可)。
提示:方法一,可以借助酸碱指示剂的颜色变化,判断反应是否发生及反应进行的程度;方法二,因中和反应为放热反应,因而可以借助测定反应前后溶液温度的变化来判断反应能否发生;方法三,可以借助反应中溶液pH的变化来判断反应能否发生(其他合理答案均可)。
(2)通过反应中溶液pH的变化判断中和反应(若用碱中和酸)的发生与否时,只要溶液pH发生变化,就说明中和反应发生了,这种观点对吗?
提示:不对。若用碱中和酸时,只有溶液的pH≥7时,才能证明反应发生了。因为向酸溶液中加入碱溶液时,因溶剂的加入使酸溶液被稀释,pH也会增大。
(3)能否通过反应中伴随的现象来判断中和反应是否发生?
提示:不能。有的中和反应伴随着固体的溶解、沉淀的生成等现象。如氢氧化铜(一种不溶于水的蓝色固体)与硫酸的反应现象是固体溶解,溶液变蓝;但是有些中和反应无明显现象,如盐酸和氢氧化钠溶液反应、盐酸和氢氧化钙溶液反应,一般通过酸碱指示剂来判断。
角度 1 结合生产生活考查中和反应的实质
【典例1】 以下两幅微观示意图揭示了化学
变化的微观实质。下列相关说法中错误的是 ( )
A.图①表示的是化合反应
B.图①表示的反应中元素的化合价没有改变
C.图②说明酸碱中和反应的实质是H+和OH-反应生成了H2O
D.上述两图说明化学变化前后原子的种类、数目都不会发生变化
【我的答案】选B。本题以化学反应的微观过程为背景,主要考查学生对化学反应类型、元素化合价的变化、中和反应实质和化学变化实质的掌握能力。图①中的反应物有两种,而生成物只有一种,故属于化合反应;图①中两种反应物均属于单质,其中元素的化合价均为0,而生成物属于化合物,其中各元素的化合价均不为0,所以元素的化合价在化学反应前后发生了变化;氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水,其实质是氢氧化钠中的氢氧根离子与硫酸中的氢离子结合生成了水;任何化学反应前后,原子的种类和数目均不会发生改变。
角度 2 结合坐标图信息考查中和反应中溶液pH的变化
【典例2】 向一定体积的NaOH稀溶液中逐滴滴加稀盐酸,溶液pH变化的曲线合理的是 ( )
【我的答案】选A。本题主要借助函数图像考查碱与酸反应溶液pH的变化。NaOH溶液呈碱性,pH大于7,随着不断加入稀盐酸,稀盐酸与NaOH反应,碱性逐渐减弱,pH逐渐减小,当两者恰好完全反应时溶液的pH等于7,再加酸,溶液呈酸性,pH小于7,随着不断加入稀盐酸,酸性增强,pH越来越小,所以A曲线合理。
【拓展延伸】中和反应中溶液pH的变化
①酸中加入碱溶液,酸中的H+和碱溶液中的OH-结合生成水,H+
的数目减小,酸性逐渐减弱,pH增大,当加入的碱溶液与酸溶
液中的H+完全反应时,溶液呈中性,pH=7,加入的碱溶液过量
时,溶液呈碱性,pH>7。
②碱中加入酸溶液时,碱性逐渐减弱,pH减小,恰好反应时,pH=7,加入酸溶液过量时,pH<7。
酸碱中和反应中pH的变化如图所示:
要点 溶液的pH与酸碱性的关系
1.pH与溶液酸碱性及指示剂的显色情况(通常):
溶液酸
碱性 pH 无色酚酞
试液 紫色石蕊
试液
酸性 pH<7,且pH越小,酸性越强 无色 红色
碱性 pH>7,且pH越大,碱性越强 红色 蓝色
中性 pH=7 无色 紫色
2.改变溶液pH的方法:
(1)酸性溶液 pH增大。
(2)碱性溶液 pH减小。
角度 1 结合具体物质考查pH与溶液酸碱性的关系
【典例1】 一些食物的近似pH如下:
下列说法中不正确的是 ( )
A.鸡蛋清和牛奶显碱性
B.苹果汁和葡萄汁显酸性
C.苹果汁比葡萄汁的酸性强
D.胃酸过多的人应少饮苹果汁和葡萄汁
食物 葡萄汁 苹果汁 牛奶 鸡蛋清
pH 3.5~4.5 2.9~3.3 6.3~6.6 7.6~8.0
【我的答案】选A。本题考查溶液酸碱性与pH的关系。由题中表格信息可以看出牛奶的pH小于7,所以牛奶显酸性;苹果汁和葡萄汁的pH小于7,故都显酸性;苹果汁的pH比葡萄汁小,故酸性比葡萄汁的酸性强;苹果汁和葡萄汁都显酸性,胃酸过多的人应少饮用,否则会加重病情。
角度 2 结合溶液的pH或溶液使酸碱指示剂的变色情况,考查溶液酸碱性的判断
【典例2】 根据下列实验现象可以判断某溶液一定呈碱性的是 ( )
A.常温下,测得溶液的pH<7
B.溶液中滴入酚酞显红色
C.溶液中滴入石蕊显红色
D.溶液中滴入酚酞不显色
【我的答案】选B。本题考查溶液酸碱性的判断。pH>7溶液呈碱性,使酚酞变红色的一定显碱性,使石蕊变红色的一定显酸性。使酚酞不变色的可能为中性溶液也可能为酸性溶液。
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