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第3章物质在水溶液中的行为第2课时溶液的酸碱性与pH第3章物质在水溶液中的行为1.了解溶液的酸碱性与溶液中[H＋]和[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．了解测定溶液pH的方法，能进行pH的简单计算。知识点一溶液的酸碱性阅读教材P76～P77，思考并填空。1．溶液的酸碱性与溶液中[H＋]和[OH－]的关系溶液的酸碱性[OH－]与[H＋]的关系溶液酸碱性的强弱溶液呈中性[H＋]□1____[OH－]溶液呈酸性[H＋]□2____[OH－][H＋]越大，酸性越□3____溶液呈碱性[H＋]□4____[OH－][OH－]越大，碱性越□5____＝＞强＜强2.溶液的酸碱性与pH的关系室温下，[H＋]＝1×10－7mol·L－1，pH□6____7，溶液呈中性；[H＋]□7____1×10－7mol·L－1，pH□8____7，溶液呈碱性；[H＋]□9____1×10－7mol·L－1，pH□10____7，溶液呈酸性。＝＜＞＞＜1．判断正误(1)任何温度下，利用H＋和OH－浓度的相对大小均可判断溶液的酸碱性。()(2)某溶液的[H＋]＞10－7mol·L－1，则该溶液呈酸性。()(3)用蒸馏水润湿的pH试纸测溶液的pH，一定会使结果偏低。()(4)pH＝0的溶液中没有H＋。()(5)某溶液中[H＋]/[OH－]＝106，则该溶液可能呈碱性，也可能呈酸性。()(6)100℃时，某溶液的pH＝6，则该溶液呈酸性。()√×××××2．溶液的酸碱性取决于()A．溶液pH的大小B．溶液中[H＋]与[OH－]的相对大小C．溶液中[H＋]的大小D．酸与碱是否恰好完全反应B3．下列溶液一定显酸性的是()A．溶液中[OH－]＞[H＋]B．溶液中[H＋]＞[OH－]C．溶液中[H＋]＝10－6mol·L－1D．非电解质溶于水得到的溶液B1．溶液酸碱性、[H＋]、[OH－]、pH对照表溶液性质[H＋]与[OH－]大小关系[H＋]/mol·L－1pH(25℃)任意温度25℃中性酸性碱性[H＋]＝[OH－][H＋]＝1×10－7pH＝7[H＋]＞[OH－][H＋]＞1×10－7pH＜7[H＋]＜[OH－][H＋]＜1×10－7pH＞7[H＋]＝KW[H＋]＞KW[H＋]＜KW2.25℃时溶液酸碱性与[H＋]、pH的关系图示(1)图示(2)相关说明：溶液中[H＋]越小，[OH－]越大，溶液的碱性越强，pH越大；溶液中[H＋]越大，[OH－]越小，溶液的酸性越强，pH越小。(1)任何情况下，均可根据溶液中[H＋]和[OH－]的相对大小来判断溶液的酸碱性。只有在25℃时才能利用[H＋]与1.0×10－7mol·L－1的相对大小来判断溶液的酸碱性。(2)用pH判断溶液酸碱性时，要注意的条件是温度。不能简单地认为pH＝7的溶液一定为中性，如100℃时，pH＝6为中性，pH6显酸性，pH6显碱性。若未注明温度，一般指的是室温，就认为pH＝7为中性。下列溶液一定呈中性的是()A．pH＝7的溶液B．[H＋]＝[OH－]的溶液C．由强酸、强碱等物质的量反应得到的溶液D．非电解质溶于水得到的溶液B[解析]当pH＝7时，只说明[H＋]＝10－7mol·L－1，当温度升高时，中性溶液中的[H＋]10－7mol·L－1，即pH7，故A错误。等物质的量的强酸与强碱，由于它们电离出的H＋和OH－的物质的量未知，因此无法判断它们混合后溶液的酸碱性。若n(H＋)n(OH－)，溶液呈酸性；若n(OH－)n(H＋)，溶液呈碱性；只有当n(H＋)＝n(OH－)时，H＋与OH－恰好完全反应，溶液才呈中性，故C错误。非电解质只是它本身在熔融状态下和水溶液中不能直接电离产生离子，当它溶于水时可能与水反应生成能电离的物质，使溶液呈酸性或碱性，如SO2溶于水生成H2SO3，溶液呈酸性，NH3溶于水生成NH3·H2O，溶液呈碱性，故D错误。(1)室温下，溶液的酸碱性与pH有何关系？(2)100℃时，溶液的酸碱性与pH有何关系？答案：(1)酸性溶液：pH＜7；中性溶液：pH＝7；碱性溶液：pH＞7。(2)酸性溶液：pH＜6；中性溶液：pH＝6；碱性溶液：pH＞6。溶液的酸碱性1．下列说法正确的是()A．pH＝7的溶液一定显中性B．pH＝6的溶液一定显酸性C．[H＋][OH－]的溶液一定显碱性D．[OH－]＝1×10－6mol·L－1的溶液一定显碱性C解析：只有在25℃时，pH＝7或[H＋]＝1×10－7mol·L－1的溶液才显中性，pH7或[H＋]1×10－7mol·L－1的溶液才显酸性，pH7或[OH－]1×10－7mol·L－1的溶液才显碱性。因此A、B、D选项中的叙述均不正确。判断溶液酸碱性的根本标准是溶液中[H＋]与[OH－]的相对大小，C项中[H＋][OH－]，则溶液一定显碱性。2．(2016·唐山高二检测)常温下某溶液中由水电离出的[H＋]为1.0×10－12mol·L－1，下列说法正确的是()A．一定是酸的溶液B．一定是碱的溶液C．一定是碱性溶液D．可能是酸溶液也可能是碱溶液D解析：常温下纯水电离出的[H＋]＝1.0×10－7mol·L－1，而该溶液中由水电离出的[H＋]＝1.0×10－12mol·L－1，即水的电离受到抑制，则该溶液可能为酸溶液也可能为碱溶液。知识点二pH的含义、测定和计算阅读教材P77，思考并填空。1．定义用[H＋]的负对数表示溶液酸碱性的强弱，即pH＝□1____________。2．测pH的方法□2__________、□3__________、□4______________。－lg[H＋]酸碱指示剂pH试纸酸度计或pH计3．酸碱指示剂该法只能测溶液pH的大致范围。常见指示剂变色范围如下：1．判断正误(1)中性溶液的pH＝0。()(2)0.01mol·L－1的NaOH溶液的pH＝12。()(3)用广范pH试纸测得某稀溶液的pH约为11.2。()(4)用润湿的pH试纸测得稀硫酸的pH偏小。()××××2．柠檬水溶液的pH是3，其中的[OH－]是()A．0.1mol·L－1B．1×10－3mol·L－1C．1×10－7mol·L－1D．1×10－11mol·L－1D解析：[H＋]＝10－3mol·L－1，[OH－]＝KW[H＋]＝1×10－11mol·L－1。3．下列溶液，[H＋]由小到大的排列顺序是________；pH由小到大的排列顺序是________。①0.1mol·L－1HCl溶液②0.1mol·L－1H2SO4溶液③0.1mol·L－1NaOH溶液④0.1mol·L－1CH3COOH溶液③④①②②①④③解析：[H＋]：①0.1mol·L－1；②0.2mol·L－1；③10－13mol·L－1；④小于0.1mol·L－1。故[H＋]由小到大的顺序为③④①②，pH的大小顺序正好相反。1．pH试纸的颜色与溶液的酸碱性的关系试纸显红色表示溶液为酸性，且红色越深表示溶液酸性越强，pH越小；试纸显蓝色表示溶液为碱性，且蓝色越深表示溶液碱性越强，pH越大。2．pH计算的思维模板3．pH的计算方法(1)单一溶液①强酸：先求出溶液的H＋浓度，再通过pH＝－lg[H＋]求溶液的pH。②强碱：先求出溶液的OH－浓度，再通过[H＋]＝KW/[OH－]求出溶液的[H＋]，最后求得pH。(2)溶液的稀释(强酸或强碱)①一般稀释(稀释后pH≤6的酸或pH≥8的碱)：因酸电离出的H＋或碱电离出的OH－是主体而不需要考虑水电离出的H＋(酸溶液中)和OH－(碱溶液中)。②无限稀释：因为水电离出的H＋或OH－是主体，酸电离出的H＋或碱电离出的OH－极小而需要考虑水电离的H＋和OH－。(3)溶液的混合(不考虑体积效应)①强酸和强酸：[H＋]＝[H＋]1V1＋[H＋]2V2V1＋V2；pH＝－lg[H＋]。②强碱和强碱：[OH－]＝[OH－]1V1＋[OH－]2V2V1＋V2；[H＋]＝KW/[OH－]；pH＝－lg[H＋]。(4)强酸溶液与强碱溶液混合这里的混合，实为中和，要发生反应H＋＋OH－===H2O，中和后溶液的pH有以下三种情况：①若恰好中和，[H＋]V酸＝[OH－]V碱，pH＝7。②若剩余酸，先求中和后剩余的[H＋]，[H＋]＝[H＋]酸V酸－[OH－]碱V碱V酸＋V碱，然后求pH。③若剩余碱，先求中和后剩余的[OH－]，[OH－]＝[OH－]碱V碱－[H＋]酸V酸V酸＋V碱，[H＋]＝KW[OH－]，最后求pH。对于常温下，有关叙述中正确的是________(填序号)。①pH＝1的硝酸溶液1mL稀释至100mL后，pH＝3②向pH＝1的硝酸中加入等体积、pH＝13的氢氧化钡溶液时恰好完全中和③将0.1mol·L－1的氢氧化钠溶液与0.06mol·L－1的硫酸等体积混合，混合后溶液的pH＝1.7④将pH＝2的盐酸和pH＝4的硫酸等体积混合，所得溶液pH＝3⑤pH＝10的NaOH溶液稀释10倍后，溶液的pH＝9①②⑤[解析]①[H＋]＝10－1100mol·L－1＝10－3mol·L－1，pH＝3，正确；②硝酸中[H＋]＝10－1mol·L－1，氢氧化钡溶液中[OH－]＝10－1mol·L－1，正确；③酸过量，设NaOH溶液体积为1L，[H＋]＝0.06mol·L－1×2×1L－0.1mol·L－1×1L2L＝0.01mol·L－1，pH＝2，错误；④将pH＝2的盐酸和pH＝4的硫酸等体积混合，所得溶液的[H＋]＝10－2＋10－42mol·L－1≠10－3mol·L－1，pH≠3，错误；⑤正确。(1)在下图中画出常温下pH＝2的盐酸和pH＝12的NaOH溶液稀释时的pH变化曲线。(2)pH＝a的强酸与pH＝b的强碱溶液，稀释10n倍时，pH有何变化规律？答案：(1)(2)酸碱稀释时pH的变化pH＝a的强酸pH＝b的强碱稀释10n倍pH＝a＋n(n＜7－a)pH＝b－n(n＜b－7)无限稀释pH趋向于7溶液pH测定与计算1．下列说法正确的是()A．用pH试纸测定氯水的pHB．pH试纸使用前要用蒸馏水润湿C．用广范pH试纸测得某溶液的pH为3.2D．pH计能较准确地测定溶液的酸碱度D解析：氯水具有漂白性，不能用pH试纸测定其pH，A项错误；pH试纸使用前若用蒸馏水润湿，则相当于将待测溶液稀释，可能会引起误差，B项错误；用广范pH试纸测得溶液的pH都是整数，不可能是小数，C项错误；pH计是能准确测定溶液pH的一种仪器，D项正确。2．常温下，pH＝13的强碱溶液与pH＝2的强酸溶液混合，所得混合溶液的pH＝11，则强碱与强酸的体积比是()A．11∶1B．9∶1C．1∶11D．1∶9D解析：假设碱、酸的体积分别用V碱L、V酸L表示，则根据酸碱中和反应：H＋＋OH－===H2O的实质可得(10－1·V碱－10－2·V酸)÷(V碱＋V酸)＝10－3，解得V碱∶V酸＝1∶9，所以答案是D。混合溶液pH与酸碱性的判断3．室温时，下列混合溶液的pH一定小于7的是()A．pH＝3的盐酸和pH＝11的氨水等体积混合B．pH＝3的盐酸和pH＝11的氢氧化钡溶液等体积混合C．pH＝3的醋酸溶液和pH＝11的氢氧化钡溶液等体积混合D．pH＝3的稀硫酸和pH＝11的氨水等体积混合C解析：pH＝3的酸溶液中，[H＋]＝1×10－3mol·L－1；pH＝11的碱溶液中，[H＋]＝1×10－11mol·L－1，[OH－]＝1×10－141×10－11mol·L－1＝1×10－3mol·L－1。酸、碱溶液中已经电离出来的[H＋]酸＝[OH－]碱，二者等体积混合可恰好反应，但不一定都呈中性，A和D中的氨水可继续电离出OH－，溶液呈碱性；C中醋酸可继续电离出H＋，溶液呈酸性；B中的盐酸和氢氧化钡是强电解质，都已经完全电离，呈中性。中性中性4．判断下列溶液在常温下的酸碱性(在括号中填“酸性”“碱性”或“中性”)。(1)相同浓度的HCl和NaOH溶液等体积混合。()(2)pH＝2的HCl和pH＝12的NaOH溶液等体积混合。()(3)pH＝3的HCl和pH＝10的