专题3 第2单元 第1课时 溶液的酸碱性与pH(课件PPT)-【精讲精练】2024-2025学年高中化学选择性必修1（苏教版2019）

专题3　水溶液中的离子反应 第二单元　溶液的酸碱性 第1课时　溶液的酸碱性与pH 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 目 录 随堂演练·知识落实 01 CONTENTS 02 课时作业·知能达标 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 ＞ ＞ ＜ ＜ 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 －lgc(H＋) 5 pH计 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 c(H＋)＝nc mol·L－1 pH＝－lg nc c(OH－)＝nc mol·L－1 pH＝14＋lg nc 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 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化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 点击进入Word 课时作业·知能达标 02 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 谢谢观看 返回目录 专题3　水溶液中的离子反应 化学•选择性必修1　化学反应原理(配SJ版) 1 [学习目标]　1.掌握溶液的酸碱性与pH的关系。2.掌握检测溶液pH的方法，了解溶液pH调控的意义。3.掌握计算溶液pH的方法。 知识点一　溶液的酸碱性与pH 1．溶液酸碱性的判断 判断标准 c(H＋)与c(OH－)的相对大小 与c(H＋)、 c(OH－) 的关系 酸性 c(H＋)___c(OH－) c(H＋)___1×10－7 mol·L－1(25 ℃) 中性 c(H＋)＝c(OH－) c(H＋)＝1×10－7 mol·L－1(25 ℃) 碱性 c(H＋)___c(OH－) c(H＋)___1×10－7 mol·L－1(25 ℃) 2.溶液的pH (1)表达式：pH＝_______________。 如c(H＋)＝1.0×10－5 mol·L－1的酸性溶液，pH＝___。 (2)水溶液的pH、c(H＋)及酸性的关系 25 ℃时： (3)pH的测定方法 pH的测定常用pH试纸和________。 3．小王同学用广泛pH试纸测出某盐酸的pH值为3.2，合理吗？ 提示　不合理。因广泛pH试纸测溶液pH值时，只能估读到整数值。 1．怎样理解酸的酸性强弱与溶液的酸性强弱？ 提示　酸的酸性强弱是指酸电离出H＋的难易，如HNO3的酸性比H3PO4的强。而溶液的酸性强弱是指溶液中H＋的浓度大小，H＋浓度越大，溶液的酸性越强。 2．pH＝7的溶液一定是中性溶液吗？ 提示　不一定。只有在常温下(25 ℃)时pH＝7的溶液才是中性。 1．溶液的酸碱性判断 (1)在25 ℃的溶液中 pH＜7，溶液呈酸性，pH越小，c(H＋)越大，溶液的酸性越强； pH＝7，溶液呈中性，c(H＋)＝c(OH－)＝1.0×10－7 mol·L－1； pH＞7，溶液呈碱性，pH越大，c(OH－)越大，溶液的碱性越强。 (2)在任意温度下的溶液中 c(H＋)＞c(OH－)，溶液呈酸性； c(H＋)＝c(OH－)，溶液呈中性； c(H＋)＜c(OH－)，溶液呈碱性。 用c(H＋)、c(OH－)的相对大小来判断溶液酸碱性，则不受温度影响。 2．溶液pH的测定方法 (1)酸碱指示剂法 酸碱指示剂一般是有机弱酸或弱碱，它们的颜色在一定的pH范围内发生变化，因此，可以用这些弱酸、弱碱来粗略测定溶液的pH范围，不能准确测定出pH的具体值。几种常用指示剂的变色范围和颜色变化如表所示： 指示剂 变色范围(pH) 遇酸的颜色 遇碱的颜色 甲基橙 3.1eq \o(――→,\s\up17(橙色))4.4 红色(pH＜3.1) 黄色(pH＞4.4) 甲基红 4.4eq \o(――→,\s\up17(橙色))6.2 红色(pH＜4.4) 黄色(pH＞6.2) 酚酞 8.2eq \o(――→,\s\up17(粉红色))10.0 无色(pH＜8.2) 红色(pH＞10.0) (2)pH试纸法 ①pH试纸的种类 常用的pH试纸有广泛pH试纸和精密pH试纸。广泛pH试纸的pH范围是1～14(最常用)或0～10，用广泛pH试纸测定溶液的pH都为整数，可识别的pH差值约为1；精密pH试纸的pH范围较窄，可以判别0.2或0.3的pH差值。 ②pH试纸的使用方法 使用时把一小片试纸放在表面皿或点滴板上，用洁净干燥的玻璃棒直接蘸取待测液滴在干燥的pH试纸上，试纸变色后，与标准比色卡对照可确定溶液的pH。 (3)pH计法 pH计又叫酸度计，它是一种精确测量溶液pH的仪器。用pH计测量溶液pH的方法就是pH计法。 (1)不能用湿的玻璃棒蘸取待测液，或将pH试纸先用水润湿，否则会将溶液稀释，导致所测定的pH不准确，使酸性溶液的pH变大，碱性溶液的pH变小，但中性溶液不受影响。 (2)若某溶液具有漂白性，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。 (3)强氧化性溶液也不能用pH试纸测定溶液的pH，如浓硫酸(将试纸脱水变黑)、浓硝酸。　 1．(2023·聊城检测)下列说法正确的是(　　) A．pH＝7的溶液一定呈中性 B．不能使酚酞变红的溶液一定呈酸性 C．使用广泛pH试纸测得氢氧化钠溶液的pH为10.6 D．常温下，0.05 mol·L－1的Ba(OH)2溶液的pH＝13 解析　在100 ℃时，中性溶液的pH＝6；酚酞的变色范围在8.2～10.0，在pH小于8.2的范围内都是呈无色；广泛pH试纸只能粗略地测定溶液的pH数值，取整数；常温下，0.05 mol·L－1的Ba(OH)2溶液中c(OH－)＝0.1 mol·L－1，利用Kw＝1×10－14求得c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1，pH＝13。 答案　D 2．已知温度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与b mol·L－1的一元碱BOH等体积混合，可判定该溶液呈中性的依据是(　　) A．a＝b B．混合溶液的pH＝7 C．混合溶液中，c(H＋)＝eq \r(Kw) mol·L－1 D．混合溶液中，c(H＋)＋c(B＋)＝c(OH－)＋c(A－) 解析　A，只有当HA为强酸、BOH为强碱，或HA的电离常数Ka与BOH的电离常数Kb相等时，溶液才呈中性；B，只有当温度为25 ℃时pH＝7的溶液才呈中性；D项为电荷守恒关系式，无论溶液呈酸性、碱性还是中性均成立；C，因c(H＋)·c(OH－)＝Kw，中性溶液中c(H＋)＝c(OH－)，故c(H＋)＝eq \r(Kw) mol·L－1。 答案　C 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 ℃) ①_________________________； ②_______________。 (2)c mol·L－1 B(OH)n强碱溶液的pH(25 ℃) ①________________________； ②___________________________________； ③____________________。 c(H＋)＝eq \f(Kw,cOH－)＝eq \f(10－14,nc) mol·L－1 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＋)＝eq \f(c1H＋·V1＋c2H＋·V2,V1＋V2)，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－)＝eq \f(c1OH－·V1＋c2OH－·V2,V1＋V2)， 再求c混(H＋)＝eq \f(Kw,c混OH－)，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＋)＝eq \f(cH＋·V酸－cOH－·V碱,V酸＋V碱)，再求pH。 ③碱过量： 先求c余(OH－)＝eq \f(cOH－·V碱－cH＋·V酸,V酸＋V碱)， 再求c(H＋)＝eq \f(Kw,c余OH－)，最后求pH。 1．25 ℃时，pH＝1的硫酸溶液的浓度是多少？pH＝12的氢氧化钡溶液的浓度是多少？ 提示　pH＝1，c(H＋)＝0.1 mol·L－1，c(H2SO4)＝0.05 mol·L－1。pH＝12，c(H＋)＝1×10－12 mol·L－1，c(OH－)＝eq \f(Kw,cH＋)＝eq \f(1×10－14,1×10－12) mol·L－1＝1×10－2 mol·L－1，故氢氧化钡溶液的浓度是5×10－3 mol·L－1。 2．25 ℃时，某溶液中由水电离产生的c(H＋)和c(OH－)的乘积为1×10－18，请探究该溶液的pH可能为多少？ 提示　该溶液中水提供的c水(OH－)＝c水(H＋)＝1×10－9 mol·L－1。显然远比纯水提供的c(H＋)和c(OH－)小得多，这说明水的电离受到了酸或碱的抑制。若为酸溶液，则酸提供的c(H＋)＝1×10－5 mol·L－1，pH＝5；若为碱溶液，则碱提供的c(OH－)＝1×10－5 mol·L－1，pH＝9。 混合溶液pH计算的基本流程 1．按照要求填空： 常温下，0.05 mol·L－1的硫酸溶液的pH＝________。 常温下，0.001 mol·L－1的氢氧化钾溶液的pH＝________。 答案　1　11 2．常温下，将200 mL 5×10－3 mol·L－1 NaOH溶液与100 mL 2×10－2 mol·L－1 NaOH溶液混合 (1)混合后溶液的c(OH－)＝________mol·L－1。 (2)混合后溶液的pH是________。 答案　(1)1.0×10－2　(2)12 3．常温下，若1体积硫酸与2体积pH＝11的氢氧化钠溶液混合后的溶液的pH＝3(混合后体积变化不计)，则硫酸与氢氧化钠物质的量浓度之比应为(　　) A．5∶1　　　　　　　 B．5∶2 C．1∶5 D．2∶5 答案　B 知识点三　溶液稀释后的pH变化规律 1．酸碱溶液无限稀释 常温下，pH只能无限__________，酸溶液pH不可能________，碱溶液pH不可能________。 2．对于pH＝a的强酸和弱酸溶液稀释 常温下，每稀释到原溶液体积的10n倍，强酸的pH就增大___个单位，即pH＝___________________，弱酸的pH范围是： ________________________，可用如图表示。 3．对于pH＝b的强碱和弱碱溶液稀释 常温下，每稀释到原溶液体积的10n倍，强碱的pH减小___个单位，即pH＝____________________，弱碱的pH范围是：______________________，可用如图表示。 4．对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸稀释到原溶液体积的相同倍数 强酸pH变化程度比弱酸___(强碱和弱碱类似)。 弱酸、弱碱在稀释过程中有浓度的变化，又有电离平衡的移动，不能求得具体数值，只能确定其pH范围。 c相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化如图所示。 1．pH＝5的H2SO4中eq \f(cH＋,cSO\o\al(2－,4))＝________。 提示　2∶1。 2．若将pH＝5的H2SO4稀释10倍后，eq \f(cH＋,cSO\o\al(2－,4))＝________。 提示　2∶1。 3．若将pH＝5的H2SO4稀释104倍后eq \f(cH＋,cSO\o\al(2－,4))＝________。 提示　200∶1。pH＝5的H2SO4中，c(H＋)＝10－5 mol·L，c(SOeq \o\al(2－,4))＝eq \f(10－5,2) mol·L－1，稀释104倍后溶液中的c(H＋)≈10－7 mol·L－1，而c(SOeq \o\al(2－,4))＝eq \f(\f(10－5,2),104)＝eq \f(10－9,2) mol·L－1，故二者之比为200∶1。 酸碱稀释后溶液pH的计算 (1)强酸溶液：pH＝a，加水稀释10n倍，则pH＝a＋n。 (2)弱酸溶液：pH＝a，加水稀释10n倍，则a＜pH＜a＋n。 (3)强碱溶液：pH＝b，加水稀释10n倍，则pH＝b－n。 (4)弱碱溶液：pH＝b，加水稀释10n倍，则b－n＜pH＜b。 (5)室温下酸碱溶液无限稀释，pH只能接近于7，酸溶液的pH不可能大于7，碱溶液的pH不可能小于7。 1．常温下，关于溶液稀释的下列说法正确的是(　　) A．pH＝3的醋酸溶液稀释100倍，pH＝5 B．pH＝4的H2SO4溶液加水稀释100倍，溶液中由水电离产生的c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1 C．将1 L 0.1 mol·L－1的Ba(OH)2溶液稀释为2 L，pH＝13 D．pH＝8的NaOH溶液稀释100倍，其pH＝6 解析　A．pH＝3的醋酸溶液在稀释过程中电离平衡正向移动，稀释100倍时，3＜pH＜5；B.pH＝4的H2SO4溶液稀释100倍时，溶液中的c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1，溶液中的c水(OH－)＝eq \f(1×10－14,1×10－6) mol·L－1＝1×10－8 mol·L－1，c水(H＋)＝ c水(OH－)＝1×10－8 mol·L－1；C.1 L 0.1 mol·L－1 Ba(OH)2溶液稀释到2 L时，c(OH－)＝eq \f(0.2,2) mol·L－1＝0.1 mol·L－1，c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1，pH＝13；D.NaOH是强碱溶液，无论怎么稀释，pH在常温下不可能为6，只能无限接近于7。 答案　C 2．常温下，浓度均为0.10 mol·L－1、体积均为V0的MOH和ROH溶液，分别加水稀释至体积V，pH随lgeq \f(V,V0)的变化如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．MOH的碱性强于ROH的碱性 B．ROH的电离程度：b点大于a点 C．若两溶液无限稀释，则它们的c(OH－)相等 D．当lgeq \f(V,V0)＝2时，若两溶液同时升高温度，则eq \f(cM＋,cR＋)增大 解析　A正确，c(MOH)＝0.10 mol·L－1时pH＝13，c(ROH)＝0.10 mol·L－1时11＜pH＜12，则MOH是强碱，ROH是弱碱；B正确，加水稀释，ROHR＋＋OH－的平衡向右移动，ROH的电离程度增大；C正确，MOH(aq)和ROH(aq)都无限稀释，MOH完全电离，ROH趋向于完全电离，则它们的c(OH－)相等；D错误，升高温度，MOH===M＋＋OH－不受影响，c(M＋)不变，ROHR＋＋OH－的平衡向右移动，c(R＋)增大，则eq \f(cM＋,cR＋)减小。 答案　D 1．下列关于溶液的酸碱性，说法正确的是(　　) A．pH＝7的溶液呈中性 B．中性溶液中一定有c(H＋)＝1.0×10－7 mol·L－1 C．c(H＋)＝c(OH－)的溶液呈中性 D．在100 ℃时，纯水的pH＜7，因此呈酸性 解析　A．未给出温度，错误；B.在中性溶液中，c(H＋)和c(OH－)一定相等，但并不一定等于1.0×10－7 mol·L－1，错误；C正确；D.100 ℃的纯水中，虽然pH＜7，但c(H＋)＝c(OH－)，还是呈中性，错误。 答案　C 2．25 ℃时，10 mL 0.15 mol/L的硫酸溶液与10 mL 0.1 mol/L的氢氧化钠溶液混合，则混合后溶液的pH为(忽略溶液体积的变化)(　　) A．0　　 B．1　　　 C．2　　 D．3 解析　25 ℃时，10 mL 0.15 mol/L的硫酸溶液中H＋物质的量为0.15 mol/L×0.01 L×2＝0.003 mol，10 mL 0.1 mol/L的氢氧化钠溶液中OH－物质的量为0.1 mol/L×0.01 L＝0.001 mol，则两溶液混合后剩余H＋，剩余的H＋物质的量为0.003 mol－0.001 mol＝0.002 mol，c(H＋)＝eq \f(0.002 mol,0.02 L)＝0.1 mol/L，溶液的pH为1。 答案　B 3．下列溶液一定呈酸性的是(　　) A．含有H＋的溶液 B．pH＝6.5的溶液 C．c(OH－)＜c(H＋)的溶液 D．常温下，由水电离的c(OH－)＝1.0×10－13 mol/L的溶液 解析　A错误，任何水溶液中都存在H＋；B错误，在未指明温度的情况下，溶液的酸碱性是由氢离子和氢氧根离子浓度的相对大小决定的；C正确，氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，该溶液一定呈酸性；D错误，常温下由水电离出的c水(OH－)＝1.0×10－13 mol/L＜10－7 mol/L，说明溶液中的溶质抑制了水的电离，酸、碱溶液均能抑制水的电离，溶液可能呈酸性也可能呈碱性。 答案　C 4．常温下，pH＝10的X、Y两种碱溶液各1 mL，分别加水稀释到100 mL，其pH与溶液体积(V)的关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A．稀释前，两种碱溶液中溶质的物质的量浓度一定相等 B．稀释后，X溶液的碱性比Y溶液的碱性强 C．完全中和X、Y溶液时，消耗同浓度盐酸的体积：VX＞VY D．若8＜a＜10，则X、Y都是弱碱 解析　由图像可知，pH＝10的碱稀释100倍，X的pH变化比Y的大，则Y一定是弱碱，X的碱性比Y强，Y的碱性弱，pH相同时，Y的浓度大，则稀释前，两种碱溶液中溶质的物质的量浓度不相等，A错误；稀释后，Y中OH－浓度大，X溶液的碱性比Y溶液的碱性弱，B错误；Y的碱性弱，pH相同时，Y的浓度大，等体积时Y的物质的量大，则完全中和X、Y溶液时，消耗同浓度盐酸的体积：VX＜VY，C错误；a＝8，则X为强碱，若8＜a＜10，则X、Y都是弱碱，D正确。 答案　D 5．某温度(t ℃)时，水的离子积Kw＝1×10－12。请完成下列问题： (1)将此温度下pH＝11的NaOH溶液与pH＝1的HCl溶液等体积混合，混合后溶液的pH＝________。 (2)将此温度下pH＝11的NaOH溶液a L与pH＝1的H2SO4溶液b L混合： ①若所得混合溶液呈中性，则a∶b＝________； ②若所得混合溶液的pH＝2，则a∶b＝__________________________。 解析　(1)此温度下pH＝11的NaOH溶液中c(OH－)＝1×10－1 mol·L－1，pH＝1的HCl溶液中c(H＋)＝1×10－1 mol·L－1，所以两溶液等体积混合后应恰好完全反应，则混合后溶液的pH＝6。(2)①若所得混合溶液呈中性，则0.1 mol·L－1×a L＝0.1 mol·L－1×b L，所以a∶b＝1∶1；②若所得混合溶液的pH＝2，则混合后c(H＋)＝0.01 mol·L－1，则eq \f(nH＋－nOH－,a L＋b L)＝0.01 mol·L－1，即： eq \f(0.1 mol·L－1×b L－0.1 mol·L－1×a L,a＋b L)＝0.01 mol·L－1，得a∶b＝9∶11。 答案　(1)6　(2)①1∶1　②9∶11 $$