内容正文:
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第二节 水的电离和溶液的pH
第2课时 溶液的酸碱性与pH
1
纯水 0.1 mol·L-1
NaOH溶液 0.1 mol·L-1
盐酸
c(H+)/ (mol·L-1)
c(OH-)/ (mol·L-1)
c(H+)、c(OH-)
的相对大小 c(H+) c(OH-) c(H+) c(OH-) c(H+) c(OH-)
溶液的酸碱性
1. 25 ℃时,分析下列溶液的氢离子和氢氧根离子浓度
一、溶液的酸碱性与pH
1×10-7
1×10-13
0.1
1×10-7
=
<
0.1
1×10-13
中性
碱性
>
酸性
结论:
溶液酸碱性是由c(H+)与c(OH-)相对大小决定!
2.溶液的酸碱性与pH
(1)pH是c(H+)的 ,即pH= 。
负对数
-lgc(H+)
负对数
-lgc(OH-)
识记:lg2=0.3 lg5=0.7
pH+pOH=14(常温)
拓展: pOH是c(OH-)的 ,即pOH= 。
2.溶液的酸碱性与pH
(2)溶液的酸碱性与pH的关系(常温下)
广泛pH试纸
精密pH试纸
3. 溶液pH的测定
(1)用pH试纸测量
(2)用pH计测量
pH计,又叫 ,可用来精密测量溶液的pH,其量程为 。精确度为0.1或0.01
酸度计
0~14
pH 计(酸度计)
(3)酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围)。
(4)pH的应用。
①医学上,血液的pH是诊断疾病的一个重要参数,当体内的酸碱平衡失调时,利用药物控制pH是辅助治疗的重要手段之一。
②日常生活中,人们洗发时使用的护发素具有调节头发的pH使之达到适宜酸碱度的功能。
③环保领域中,测定酸性或碱性废水的pH,利用中和反应进行处理。
④在农业生产中,调节土壤的pH,使其更适宜农作物生长。
⑤在科学实验和工业生产中,溶液pH的控制常常是影响实验结果或产品质量、产量的一个重要因素。
(1)一定温度下,加水稀释盐酸,溶液中的c(H+)、c(OH-)都减小,对吗?简述理由。
[答案] 提示:不对;稀释盐酸,溶液中的c(H+)减小,因为温度不变,KW=c(H+)·c(OH-)不变,所以c(OH-)增大。
【思考】
(2)pH试纸使用前能否用蒸馏水润湿?若用湿润的pH试纸测量溶液的pH对结果有何影响?
[答案] 提示:使用pH试纸不能用蒸馏水润湿,润湿后相当于稀释了溶液。若是酸性溶液,则润湿后测得pH偏大;若为碱性溶液,则润湿后测得pH偏小;若为中性溶液,则无影响。
[小结] 水电离产生的c(H+)或c(OH-)的计算(25 ℃)
(1)等量关系
无论是纯水,还是酸性(或碱性)溶液,由水电离产生的c水(H+)=c水(OH-)。
(2)定量关系
任何稀的电解质溶液中都存在KW=c(H+)·c(OH-)。
①稀酸溶液——OH-全部来自水的电离,水电离产生的c水(H+)=c水(OH-)=。
②稀碱溶液——H+全部来自水的电离,水电离产生的c水(H+)=c水(OH-)=。
1、水的电离过程为H2O H+ + OH-,在不同温度下其离子积为KW25℃=1×10-14, KW35℃ =2.1 ×10-14。则下列叙述正确的是:
A、c(H+)随着温度的升高而降低
B、在35℃时,纯水中 c(H+) >c(OH-)
C、水的电离常数K25 ℃ >K35 ℃
D、水的电离是一个吸热过程
【练习】
D
A.①③④② B.④①③②
C.④③①② D.①④③②
B
【练习】
二、有关pH的计算
练:1)、求0.01mol/L的HCl溶液的pH。
2)、求0.05mol/LCa(OH)2溶液的pH。
c(H+)=0.01mol/L pH=-lgc(H+)= -lg0.01= 2
c(OH-)= 0.05×2mol/L c(H+)= KW/c(OH-) =10-13mol/L pH=-lgc(H+)= -lg10-13=13
1、单一溶液
强酸:直接由酸的浓度求c(H+)
强碱:先由碱的浓度求出c(OH-),再由KW换算出c(H+),
再求pH
最后求pH
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(1)强酸与强酸混合
2.溶液的混合
c
(H
+
)
混
=
c
(
H
+
)
1
V
1
+
c
(
H
+
)
2
V
2
V
1
+
V
2
(2)、强碱与强碱混合
c
(OH
-
)
混
=
c
(
OH
-
)
1
V
1
+
V
1
+
V
2
c
(
OH
-
)
2
V
2
先计算
再由KW换算出c(H+),最后求pH
再求pH
(3)强酸与强碱混合
①恰好反应,溶液呈中性,pH=7。
②酸过量:
先求
再求pH。
c
(H
+
)
余
=
c
(
H
+
)
V
酸
-
c
(
OH
-
)
碱
V
V
酸
+
V碱
③碱过量:
先求
再KW换算出c(H+) ,然后求pH。
c
(OH
-
)
余
=
c
(
OH
-
)
V
酸
-
c
(
H
+
)
碱
V
V
酸
+
V碱
3.常温下,等体积混合0.1 mol·L-1的盐酸和 0.06 mol·L-1 的Ba(OH)2溶液后,溶液的pH等于( )
A.2.0 B.12.3 C.1.7 D.12.0
D
4.某温度下,Kw=1×10-13,该温度下,pH=12的NaOH溶液与pH=2的HCl溶液按一定比例混合,所得溶液的pH=11,则NaOH溶液与HCl溶液的体积比为( )
A.2∶9 B.1∶9 C.11∶9 D.11∶2
A
【练习】
(1)酸的稀释
pH=a的强酸,每稀释10n倍,pH增大n个单位,即pH= a + n
pH=a的弱酸,每稀释10n倍,pH的增大小于n个单位,即 a﹤ pH﹤ a + n
注意:当相加、减的两个量相差≥100倍时,小的量可以忽略
(2)碱的稀释
pH=b的强碱,每稀释10n倍,pH减小n个单位,即pH= b- n
pH=b的弱碱,每稀释10n倍,pH的减小小于n个单位,即 b-n ﹤ pH﹤ b
规律:(1)pH相同的强酸和弱酸(或强碱和弱碱)稀释相同的倍数,强酸(或强碱)的PH变化幅度大。
5.常温下,下列关于溶液稀释的说法正确的是( )
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
C
【练习】
(2)酸(碱)溶液无论稀释多少倍,不可能pH≥7(PH≤7),只能无限接近于7。
“无限稀释7为限”
1.25℃时,水的电离达到平衡:H2O H++OH- ∆H>0,下列叙述正确的是( )
A.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,Kw不变
B.向水中加入氨水,平衡逆向移动,c(OH- )降低
C.向水中加入固体硫酸铜,平衡逆向移动,c(OH- )減小
D.将水加热,Kw增大,pH减小,显酸性
A
【课堂练习】
2、下列叙述正确的是( )
A.pH=7的溶液一定呈中性
B.pH=3的醋酸溶液稀释10倍后pH=4
C.0.2mol•L-1盐酸与等体积水混合后pH=1
D.pH=3的醋酸与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH=7
C
3、常温下,将一定浓度的盐酸和醋酸加水稀释,溶液的导电能力随溶液体积变化的曲线如图所示,下列说法中正确的是
A.两溶液稀释前的浓度相同
B.a点的Kw值比b点的Kw值大
C.a点水电离的C(H+)大于c点水电离的C(H+)
D.a、b、c三点溶液pH由大到小顺序为a>b>c
C
溶液pH计算的一般思维模型
2.常温下,有下列四种溶液:①pH=3的H2SO4溶液;②0.000 1 mol·L-1 的CH3COOH溶液;③溶液中的c(H+)=1×10-4 mol·L-1;④=10-12。则上述四种溶液的酸性由强到弱的顺序为( )
$