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 溶液的酸碱性与pH
人教版2019 高一
化学upupup
重点
1、能利用c(H+)、c(OH-)的相对大小、pH判断溶液的酸碱性
2、能计算溶液的pH与pOH
1、能计算酸或碱稀释后的pH
2、能区分弱酸、强酸、弱碱、强碱稀释的pH变化
难点
学习目标
溶液酸碱性的判断
01
溶液的pH与pOH值
02
溶液酸碱性的测定
03
溶液pH的计算
单一酸或碱溶液
溶液的稀释
溶液的混合
04
CONTENTS
目录
化学upupup
溶液的酸碱性的判断
c(H+)、c(OH-)相对大小 室温下 c(H+) 25℃下pH 100℃下pH
中性
酸性
碱性
溶液的酸碱性取决 的相对大小。
>1.0×10-7mol/L
c(H+)<c(OH-)
<1.0×10-7mol/L
c(H+)=c(OH-)
=1.0×10-7mol/L
pH=7
pH˃7
pH˂7
已知:①pH=-lg c(H+)
②25℃: Kw=1.0×10-14;100℃: Kw=1.0×10-12
c(H+)>c(OH-)
c(H+)、c(OH-)
pH=6
pH˃6
pH˂6
用pH判断溶液酸碱性时,要注意温度。
01
溶液的pH与pOH值
常温下
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
10-7
10-8
10-9
10-10
10-11
10-12
10-13
10-14
10-6
5
4
3
2
1
7
8
9
10
11
12
13
14
6
c(H+)
pH
c(H+)增大,pH减小
酸性增强
c(H+)减小,pH增大
碱性增强
c(OH-)减小,pOH增大
c(OH-)增大,pOH减小
pOH
9
10
11
12
13
7
6
5
4
3
2
1
0
8
pH的适应范围:稀溶液,0~14之间
常温时,pH=0 , c(H+)= ;pH=14 ,c(OH-)= 。
已知:①pH=-lg c(H+),pOH=-lg c(OH-)。②常温时, pOH+ pH = 14。
1mol/L
1mol/L
02
课后习题2
在下列溶液中,c(H+)由小到大排列的顺序是_______________,(填序号,下同);pH由小到大排列的顺序是_____________________
①0.1mol/LHCl溶液 ②0.1mol/LH2SO4溶液
③0.1mol/LNaOH溶液 ④0.1mol/LCH3COOH溶液
③<④ <① < ②
②<① <④< ③
溶液的pH与pOH值
02
课后习题3
(1)某种酱油的pH=5,则该酱油的c(H+) = _____________
(2) 在常温下,柠檬水的pH=3,其中的c(OH-)为 ______(填字母)
a. 0.1mol/L b. 1×10-3mol/L
c. 1×10-7mol/L d. 1×10-11mol/L
1×10-5mol/L
d
溶液的pH与pOH值
02
溶液的酸碱性的测定
溶液的pH可以用pH试纸测量,也可以用pH计测量。
0
8.2
10
14
酚酞
无
浅红
红
0
8
14
石蕊
红
紫
蓝
5
0
4.4
14
甲基橙
红
橙
黄
3.1
酚酞只能指示碱性,
甲基橙只能指示酸性。
03
使用方法:
不能直接把pH试纸伸到待测液中
不能先湿润pH试纸后,再将待测液滴到pH试纸上
不能用广泛pH试纸测出pH=7.1等数值
不能测有色溶液、漂白性、强氧化性溶液的pH
使用方法:用洁净、干燥的玻璃棒蘸取待测液点在干燥的pH试纸上,试纸显出颜色后马上跟标准比色卡相对比并读数。
会污染待测液
会将待测液稀释
标准比色卡中的数据都是整数(1~14)
溶液的酸碱性的测定
03
下列溶液肯定呈酸性的是( )
A. 含有H+的溶液
B. 酚酞显无色的溶液
C. c(OH-)<c(H+)的溶液
D. pH小于7的溶液
C
课堂练习
C
下列关于溶液酸碱性的说法正确的是( )
A. 的溶液呈中性
B.中性溶液中一定有
C. 的溶液呈中性
D.在时,纯水的,因此 时纯水呈酸性
课堂练习
在100 ℃时,水的离子积为1×10-12,若该温度下某溶液中的H+浓度为1×10-7 mol·L-1,则该溶液( )
A.呈碱性 B.呈酸性 C.呈中性 D.c(OH-)=10c(H+)
A
课堂练习
用pH试纸测定溶液pH值的正确操作是( )
A、用玻璃棒蘸取待测液滴在用蒸馏水润湿的pH试纸上,观察颜色变化
B、将PH试纸浸在待测液中,片刻后取出观察颜色变化
C、用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上,把试纸与比色卡对照
D、用胶头滴管吸取待测液滴到pH试纸上,0.5分钟后将试纸与比色卡对照
C
课堂练习
关于pH的测定,下列说法正确的是( )
A.pH试纸在使用之前应用蒸馏水润湿
B.用广泛pH试纸测得某盐酸的pH=2.3
C.利用酸碱指示剂可以测溶液的pH
D.pH计是精确测定溶液pH的仪器
D
课堂练习
强酸:
c(酸)
电离
c (H+)
-lg
pH
强碱:
c(碱)
电离
c (OH-)
Kw
c (H+)
-lg
pH
-lg
pOH
14-pOH
pH
类型一、单一酸或碱溶液
pH的计算
04
pH的计算
类型一、单一酸或碱溶液(单一酸)
1、求25。C时 10-5mol/L、0.1mol/L、1mol/L盐酸溶液的pH分别为多少?
pH=-lg c(H+) = - lg10-5 =5
pH=- lg c(H+) = - lg10-1 =1
pH=- lg c(H+) = - lg1 =0
分析:先求c(H+),再求pH.
04
2、求0.1mol/L的CH3COOH溶液的pH,已知 Ka=1.75×10-5.
CH3COOH CH3COO- + H+
解: 0.1 0 0
0.1-x x x
x2/ (0.1─x) =1.75×10-5
x=1.33×10-3 (mol/L)
pH=2.9
pH的计算
类型一、单一酸或碱溶液(单一酸)
04
3.10-5mol/L、0.1mol/L 、1mol/L NaOH溶液的pH为多少?
分析:先求c(OH-),再求c(H+) ,最后求pH.
pH=-lg c(H+)
= -lgKW / c(OH-)
= -lg(10-14 / 10-5 )=9
小结:
酸:先求c(H+)再求pH
碱:先算c(OH-),再利用KW计算出c(H+)
pH的计算
类型一、单一酸或碱溶液(单一碱)
04
4.25。C下,pH为4盐酸溶液
将上述盐酸稀释 10倍,溶液中 c(H+) = ______, pH= 。
将上述溶液稀释100倍,溶液中c(H+) = _______ ,pH= 。
将上述溶液稀释100000倍,溶液中c(H+) = _______ ,pH= 。
10-5mol/L
10-7mol/L
c(H+) =
c(H+)水+ c(H+)酸
= 10-7+ 10-9≈ 10-7 mol/L
5
7
小结:当酸提供的C(H+)很小时,不能忽略水电离出的C(H+), pH ≈7,但pH < 7
pH的计算
类型二、溶液的稀释(碱的稀释)
10-6mol/L
6
04
4.25。C下,pH为4盐酸溶液
将上述盐酸稀释 10倍,溶液中 c(H+) = ______, pH= 。
将上述溶液稀释100倍,溶液中c(H+) = _______ ,pH= 。
将上述溶液稀释100000倍,溶液中c(H+) = _______ ,pH= 。
10-5mol/L
10-7mol/L
c(H+) =
c(H+)水+ c(H+)酸
= 10-7+ 10-9≈ 10-7 mol/L
5
7
小结:强酸pH=a,加水稀释10n倍,则pH =a+n,无限稀释时, pH≈ 7
pH的计算
类型二、溶液的稀释(强酸的稀释)
10-6mol/L
6
04
5.25。C下,pH为10的NaOH溶液
将上述溶液稀释 10倍,溶液中 c(OH-) =______, pOH= , pH= 。
将上述溶液稀释100倍,溶液中c(OH-) =_______ ,pOH= , pH= 。
将上述溶液稀释100000倍,溶液中c(OH-) = _______ ,pOH= 。
10-5mol/L
10-7mol/L
c(H+) =
c(OH-)水+ c(OH-)碱
= 10-7+ 10-9≈ 10-7 mol/L
5
7
小结:强碱pH=b,加水稀释10n倍,则pH =b-n,无限稀释时, pH≈ 7
pH的计算
类型二、溶液的稀释(强碱的稀释)
10-6mol/L
6
9
8
04
pH的计算
类型二、溶液的稀释
酸碱溶液无限稀释,pH只能 , 不可能大于或小于7。
(2)强酸pH=a,加水稀释10n倍,则pH = ;
弱酸pH=a,加水稀释10n倍,则 < pH< ;
(3)强碱pH=b,加水稀释10n倍,则pH= ;
弱碱pH=b,加水稀释10n倍,则 < pH < ;
无限接近于7
a+n
a
a+n
b-n
b-n
b
04
溶液的稀释 稀释后所得溶液的pH
pH=3的稀盐酸加水稀释100倍
pH=2的稀硫酸加水稀释100倍
pH=2的稀醋酸加水稀释100倍
pH=11的NaOH溶液加水稀释100倍
pH=12的Ba(OH)2溶液加水稀释100倍
pH=12的氨水加水稀释100倍
pH=5的稀盐酸加水稀释1000倍
pH=9的NaOH溶液加水稀释1000倍
5
4
9
10
约为7
约为7
2~4
10~12
课堂练习
pH=2的a、b两种酸溶液各1 mL,分别加水稀释到1 000 mL,其中pH与溶液体积V的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.a、b两酸溶液的物质的量浓度一定相等
B.稀释后,a酸溶液的酸性比b酸溶液强
C.x=6时,a是强酸,b是弱酸
D.若a、b都是弱酸,则2<x<5
D
课堂练习
溶液混合酸碱性判断(25℃,等体积混合)(只与强弱有关,与是几元酸或碱无关)
①pH=13 强碱(NaOH) + pH=1 强酸(HCl)混合,显 性。
②pH=13 弱碱(NH3·H2O) + pH=1 强酸(HCl)混合,显 性。
③pH=13 强碱(NaOH) + pH=1 弱酸(CH3COOH) 混合,显 性。
④pH=11 强碱(NaOH) + pH=1 强酸(HCl)混合,显 性。
⑤pH=14 强碱(NaOH) + pH=1强酸(HCl)混合,显 性。
类型三、溶液的混合
中
碱
酸
酸
碱
pH的计算
04
强酸和强碱的等体积混合
若PH酸 + PH碱=14,则PH混= 7
若PH酸 + PH碱<14,则PH混= PH酸 +0.3
若PH酸 + PH碱>14,则PH混= PH碱-0.3
04
6.在25℃时,pH=2的盐酸溶液1L与pH=4的盐酸溶液等体积混合,混合后溶液的pH值等于多少?
pH=-lg c(H+) =-lg[(1×10-2+1×10-4)/2]=3-lg5 =2.3
Tips:1、抓住氢离子进行计算!
2、当相加减的两个量相差100倍以上时,小的可忽略
小结:两种pH不同强酸等体积(pH相差≥2),pH=pH小+0.3
pH=2的盐酸和pH=5的硫酸溶液等体积混合后,所得溶液的pH= 。
2.3
类型三、溶液的混合
pH的计算
04
变式练习:在25℃时, pH=1硫酸溶液与pH=3盐酸溶液按体积比1:100混合。求混合后溶液的pH值等于多少?
pH=2.7
思路:H+的物质的量守恒
先求混合后溶液的c(H+),再求pH。
类型三、溶液的混合
pH的计算
04
7.将pH=8的氢氧化钠溶液与pH=10的氢氧化钠溶液等体积混合后,溶液中氢离子浓度最接近于( )
A.(10-8+10-10)/2mol·L-1 B. (10-8+10-10)mol·L-1
C. (10-6+10-4) /2mol·L-1 D. 2×10-10 mol·L-1
c(OH-)=(1×10-6 +1×10-4) / (1+1) = 5×10-5 mol/L,
c(H+) = KW / c(OH-)=2×10-10 mol·L-1
D
8.pH=13 的Ba(OH)2 溶液与pH=10的NaOH溶液体积比按1∶1混合后的pH值______。
12.7
小结:两种pH不同的强碱等体积混合时(pH相差≥2)pH混=pH大- 0.3
pH的计算
04
9.100ml 0.6mol/L的盐酸与等体积0.4mol/L的NaOH溶液混合后,溶液的pH等于多少?
关键:酸碱混合,首先进行过量计算,酸过量抓住氢离子进行计算!碱过量抓住氢氧根离子进行计算!
NaOH+HCl==NaCl+H2O
0.04 0.06 酸过量
c(H+)=0.1mol/L,pH=1
pH的计算
04
变式练习:在25℃时,100ml 0.4mol/L的盐酸与等体积0.6mol/L的氢氧化钠溶液混合后,溶液的pH等于多少?
解:
NaOH+HCl=NaCl+H2O
0.04
0.06
关键:碱过量抓住OH-进行计算!
c(OH-)=0.1mol/L
pH=13
c(H+) = KW / c(OH-)=2×10-13 mol·L-1
pH的计算
04
若是酸过量则应先求出反应后溶液中剩酸的c(H+),再求pH 。(酸过量用酸去减)
思路:抓住量多的离子
若是碱过量,则先求出反应后溶液中剩碱的C(OH-),计算c(H+),再求pH 。(碱过量用碱去减)
pH的计算
04
1:在25℃时,pH=11 氢氧化钠溶液与pH=3的盐酸溶液等体积混合。求混合后溶液的pH值?
2:在25℃时,pH等于11 氢氧化钠溶液与pH值等于5的盐酸溶液等体积混合。求混合后溶液的pH值?
3:在25℃时,pH等于8 氢氧化钠溶液与pH值等于4的盐酸溶液等体积混合。求混合后溶液的pH值?
pH=7
pH=10.7
pH=4.3
变式训练
pH的计算
04
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