内容正文:
专题3 水溶液中的离子反应
第二单元 溶液的酸碱性
3.2.1 溶液的酸碱性
溶液的酸碱性对人类的生产、生活有十分重要的影响。人体体液的pH必须保持在一定范围内才能保证身体健康,如血液的pH必须保持在7.35与7.45之间,超出这个范围,生理功能就会失调,严重的可能危及生命。植物的生长也需要适宜的pH范围。许多化工产品的生产,需控制在一定pH的溶液中进行,否则会影响产品的质量,有的甚至得不到产物。因此,准确测定和控制溶液的酸碱度就显得十分必要。
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【学习目标】
1.了解溶液的酸碱性与溶液中c(H+)和c(OH-)的关系。
2.知道pH的定义,了解溶液的酸碱性与pH的关系。
3.能够用pH试纸测定溶液的pH。
在25 ℃时,水的离子积常数Kw=c (H+)·c (OH-)=1.0×10-14,请分别计算浓度均为0.01 mol·L-1 的盐酸、氯化钠溶液、氢氧化钠溶液中氢离子和氢氧根离子的浓度。
请根据计算结果讨论溶液的酸碱性与氢离子、氢氧根离子浓度的关系。
问题1:溶液的酸碱性与溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小存在着什么样的关系?
0.01 mol·L-1
NaCl溶液 0.01 mol·L-1
NaOH溶液 0.01 mol·L-1
盐酸
c(H+)/ (mol·L-1)
c(OH-)/ (mol·L-1)
c(H+)、c(OH-)的相对大小
溶液的酸碱性
1×10-7
1×10-12
0.01
1×10-7
c(H+)=c(OH-)
0.01
c(H+)<c(OH-)
1×10-12
c(H+)>c(OH-)
中性
碱性
酸性
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溶液的酸碱性由c(H+)和c(OH-)相对大小决定
温度为25℃时,
c(H+) > c(OH-)
c(H+) < c(OH-)
中性
酸性
碱性
c(H+) = c(OH-)
用c(H+)、c(OH-)的相对大小来判断溶液酸碱性,不受温度影响。
酸性溶液:c (H+)>1×10-7mol·L-1 , c (H+)越大,酸性越强。
中性溶液:c (H+)=c (OH-)=1×10-7mol·L-1 。
碱性溶液:c (H+)<1×10-7mol·L-1 , c (OH-)越大,碱性越强。
理解应用
已知温度为T ℃时的水的离子积常数为Kw。该温度下,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=bB.混合溶液的pH=7C.混合溶液中,c(H+)= mol·L-1D.混合溶液中,c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(A-)
C
c(H+) = c(OH-)
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问题2:溶液的酸碱性与溶液pH大小存在着什么样的关系?
直接用氢离子或氢氧根离子浓度表示溶液的酸碱性时,数值常常很小,使用很不方便,所以在实际应用中,人们用溶液中氢离子浓度的负对数来表示溶液的酸碱性.
pH= -lgc(H+)
c(H+)=10-pH
25℃,pH+pOH=14
请利用水的离子积常数,根据溶液的pH与氢离子浓度的关系填写表3-6。
编号 c(H+)/mol·L-1 c(OH-)/mol·L-1 pH
溶液1 1.0×10-5
溶液2 1.0×10-7
溶液3 10
溶液4 2.0×10-3
溶液5 5.0×10-3
1.0×10-9
5
1.0×10-7
7
1.0×10-10
1.0×10-4
5.0×10-12
3-lg2
2.0×10-12
12-lg2
表 3-6 溶液的pH与氢离子、氢氧根离子浓度(25 ℃)
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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;
pH>7,溶液呈碱性,pH越大,c(OH-)越大,溶液的碱性越强。
pH的适用范围:pH=0-14,若pH≤0或pH≥14,直接用c(H+)或c(OH-)表示。
不受化石燃料燃烧排放气体影响的正常雨水的pH通常小于 7(约为5.6),呈弱酸性,试解释其原因。这是否说明人类适合在“酸雨”环境中生存?为什么?
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理解应用
下列关于溶液酸碱性的说法中,正确的是 ( )
A. c(H+)很小的溶液一定呈碱性
B. pH=7的溶液一定显中性
C. c(OH-)=c(H+)的溶液一定显中性
D. 不能使酚酞试液变红的溶液一定显酸性
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问题3:怎样判断和测定溶液酸碱性?
1、酸碱指示剂
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:粗略测定溶液的pH
广泛pH试纸的测量范围为1~14,只能测出整数值测量精度不高
精密pH试纸测量范围较窄,精度较高。
1、如何使用pH试纸测定溶液的pH
将pH试纸置于表面皿或玻璃板上,用玻璃棒或滴管蘸取少量溶液,滴在试纸的中央,用标准比色卡对照。
不能用蒸馏水先湿润
2、如果用湿润的pH试纸测量溶液的pH,会产生什么结果?
如果是酸溶液,pH变大;如果是碱溶液,pH变小;如果是中性溶液,无影响。
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不能用pH试纸测溶液pH值的物质:
1.浓硫酸遇到pH试纸先变红后变黑
2.氯水遇到pH试纸后应该变红后褪色
3.次氯酸钠遇到pH试纸后会褪色
4.浓硝酸遇到pH试纸后变红后褪色
5.双氧水遇到pH试纸后褪色
脱水性
强氧化性
3、pH计:可精确测定试液的pH
(读至小数点后2位)
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课堂小结
常温时,pH=7
溶液的酸碱性
c(H+) = c(OH-)
c(H+) > c(OH-)
c(H+) < c(OH-)
中性
酸性
碱性
pH<7
pH>7
pH=-lgc(H+)
判断和测定溶液酸碱性的方法
Lavf60.4.100
Lavf58.76.100
Lavf57.4.100
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