2011年高中化学 3.1《溶液的酸碱性与pH》》课件 鲁科版选修4

•第2课时溶液的酸碱性与pH•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．能够进行有关pH的简单计算。•一、溶液的酸碱性•1．溶液的酸碱性•溶液酸碱性的判断标准是。•2．溶液酸碱性与溶液中[H＋]和[OH－]的关系•[H＋][OH－]，溶液呈中性；•[H＋][OH－]，溶液呈酸性；且[H＋]越大酸性；•[H＋][OH－]，溶液呈碱性；且[OH－]越大，碱性；[H＋]与[OH－]相对大小＝越强越强•3．溶液酸碱性的表示方法•(1)当[H＋]或[OH－]大于1mol/L时，通常用直接表示。•(2)当[H＋]或[OH－]小于或等于1mol/L时，通常用表示。[H＋]或[OH－]pH•[开放探究]1.在某溶液中，[H＋]为1×10－7mol·L－1，此溶液一定呈中性吗？•提示：判断溶液酸碱性的标准是比较[H＋]与[OH－]的相对大小，而不是与1×10－7mol·L－1相比较，若[H＋]与[OH－]不相等，则[H＋]为1×10－7mol·L－1时溶液也不呈中性，如100℃时，中性溶液中[H＋]约为1×10－6mol·L－1。•二、溶液的pH•1．pH的表达式：pH＝。•2．物理意义•pH用来表示溶液；•(1)pH越大，溶液的越强；•(2)pH越小，溶液的越强。•3．pH与溶液酸碱性、溶液中[H＋]的关系(室温时)•(1)中性溶液中[H＋]，pH；•(2)酸性溶液中[H＋]，pH；•(3)碱性溶液中[H＋]，pH。－lg[H＋]酸碱性强弱碱性酸性＝1.0×10－7mol·L－1＝71.0×10－7mol·L－171.0×10－7mol·L－17•4．pH的测定方法•(1)粗略测定：酸碱指示剂，pH试纸。•(2)精确测定：。pH计法•[开放探究]2.能否用pH试纸测氯水的pH？应如何正确使用pH试纸？•提示：氯水中含有的次氯酸具有漂白性，可将pH试纸漂白，所以不能用pH试纸测氯水的pH，应用酸度计。•pH试纸的使用方法：取一小块pH试纸放在玻璃片上(或表面皿上)，用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中部，立即与标准比色卡对照确定溶液的pH。•1．下列溶液肯定是酸性的是()•A．含H＋的溶液•B．能使酚酞显无色的溶液•C．pH7的溶液•D．[OH－][H＋]的溶液•解析：任何水溶液中均含H＋和OH－，故A错。酚酞显无色的溶液，其pH8，该溶液可能呈酸性，也可能呈中性或碱性，B错。以纯水在100℃为例，KW＝1×10－12mol2·L－2，[H＋]＝1×10－6mol·L－1，pH＝6，但溶液为中性，故pH7的溶液可能是酸性，也可能呈中性或碱性。•答案：D•2．将纯水加热至较高温度，下列叙述正确的是()•A．[H＋]增大，[OH－]减小，KW不变，呈酸性•B．[H＋]增大，[OH－]增大，KW增大，呈酸性•C．[H＋]增大，[OH－]增大，KW增大，呈中性•D．[H＋]减小，[OH－]增大，KW不变，呈碱性•答案：C解析：水的电离为吸热过程，升温水的电离平衡：H2OH＋＋OH－正向移动，[H＋]和[OH－]同时增大，KW增大；新平衡体系中[H＋]和[OH－]仍相等，呈中性。•3．下列实验操作正确的是()•A．pH试纸在使用前先用蒸馏水润湿•B．在测溶液pH时，直接将试纸放入溶液中即可•C．在溶液pH的测定及溶液配制时都需要用到玻璃棒•D．pH试纸可以精确测定溶液的pH•解析：pH试纸在使用时不能润湿，不能直接放入溶液中，是比较粗略的一种测溶液pH的方法。•答案：C•一、溶液的酸碱性与[H＋]、[OH－]以及pH的关系•1.[H＋]/mol·L－1溶液性质[H＋]与[OH－]任意温度25℃pH(25℃)中性[H＋]＝[OH－][H＋]＝KW[H＋]＝1×10－7pH＝7酸性[H＋][OH－][H＋]KW[H＋]1×10－7pH7碱性[H＋][OH－][H＋]KW[H＋]1×10－7pH7•2.溶液在25℃时，[H＋]、pH与酸碱性的关系可用下图表示•溶液中[H＋]越小，[OH－]越大，溶液的酸性越弱，碱性越强，pH越大，反之亦然。•3．pH的范围通常是0～14，即pH仅适用于[H＋]≤1mol/L或[OH－]≤1mol/L的电解质稀溶液。当溶液中[H＋]或[OH－]大于1mol/L时，用pH表示溶液的酸碱性反而不方便，则直接用[H＋]或[OH－]表示溶液的酸碱性。•溶液的酸碱性判断的最根本的标准是比较溶液中[H＋]和[OH－]的相对大小，而pH＝7或[H＋]＝1×10－7mol·L－1仅仅是在室温下的特例，因此在使用[H＋]＝1×10－7mol·L－1或pH＝7作为判断标准时，要特别注意温度条件。•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•溶液呈中性的根本标志是[H＋]＝[OH－]。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，由于它们所含的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－)，H＋过量，溶液呈酸性；若n(OH－)n(H＋)，OH－过量，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也错误。非电解质只是它本身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，使溶液显酸性或碱性，如SO2溶于水生成H2SO3，溶液显酸性，NH3溶于水生成NH3·H2O，溶液显碱性。•答案：B•1.(2011·扬州高二质检)我们常见的一些食物在室温时的近似pH如下：•则下列说法中不正确的是()•A．鸡蛋清显碱性•B．胃酸过多的人应少吃四川泡菜•C．橘子汁能使石蕊试液变红•D．牛奶比鸡蛋清的碱性强食物橘子汁四川泡菜牛奶鸡蛋清近似pH范围3.0～4.03.2～3.66.3～6.67.6～8.0•解析：鸡蛋清的pH7，牛奶的pH7，故A项正确，D项错误。胃酸过多的人应少吃呈酸性的食品，四川泡菜呈酸性，故B项正确。橘子汁呈酸性，能使石蕊试液变红，C项正确。•答案：D•二、溶液pH的计算•根据pH＝－lg[H＋]，溶液pH计算的核心是确定溶液中[H＋]的大小。•1．单一溶液•(1)强酸溶液(HnA)•设其物质的量浓度为cmol·L－1，则[H＋]＝ncmol·L－1，pH＝－lg[H＋]＝－lgnc。(2)强碱溶液[B(OH)n]设其物质的量浓度为cmol·L－1，则[OH－]＝ncmol·L－1，[H＋]＝10－14ncmol·L－1，pH＝－lg[H＋]＝14＋lgnc。2．溶液的混合(不考虑体积的变化)(1)两种强酸混合：溶液中H＋的物质的量浓度为[H＋]＝[H＋]1·V1＋[H＋]2·V2V1＋V2，然后求pH。(2)强碱与强碱混合：溶液中OH－的物质的量浓度为[OH－]＝[OH－]1·V1＋[OH－]2·V2V1＋V2，然后利用KW求出[H＋]，[H＋]＝KW[OH－]，最后求pH。(3)强酸与强碱混合①强酸和强碱恰好完全反应：溶液呈中性，pH＝7。②酸过量先求[H＋]余＝[H＋]·VH＋－[OH－]·VOH－VH＋＋VOH－再求pH＝－lg{[H＋]余}。③碱过量先求[OH－]余＝[OH－]·VOH－－[H＋]·VH＋VH＋＋VOH－，再求[H＋]＝KW[OH－]余，最后求pH。•3．强酸、强碱溶液的稀释•(1)对于强酸溶液，[H＋]每稀释10n倍，pH增大n个单位(增大后不超过7)。•(2)对于强碱溶液，[OH－]每稀释10n倍，pH减小n个单位(减小后不小于7)。•(1)进行碱溶液稀释或混合计算时，应先求出[OH－]，再根据KW换算出[H＋]，然后进行pH计算。•(2)酸或碱溶液稀释时，要注意过倍稀释问题，如室温下，pH＝5的盐酸稀释1000倍后溶液的pH应略小于7，不能认为等于8。•(2011·福鼎高二质检)pH＝13的强碱溶液与pH＝2的强酸溶液混合，所得混合液的pH＝11，则强碱与强酸的体积比是()•A．10∶1B．9∶1•C．1∶10D．1∶9•思路点拨：本题是求两溶液的体积比，实际上考查的是pH的计算，且属于酸碱混合碱过量的情况。可根据溶液混合反应后剩余的OH－的浓度列式求解。•答案：D设下标1表示酸，2表示碱。则混合前碱中[OH－]2＝0.1mol·L－1，酸中[H＋]1＝0.01mol·L－1，则：[OH－]余＝10－3mol·L－1＝V2·[OH－]2－V1·[H＋]1V1＋V2＝0.1V2－0.01V1V2＋V1＝0.001；解得V2∶V1＝1∶9，故选项D正确。名师提醒：本题易出现如下错误：先求出混合反应后溶液中氢离子浓度[H＋]＝1×10－11mol·L－1，再利用[H＋]计算，10－2mol·L－1·V酸－10－1mol·L－1·V碱V酸＋V碱＝1×10－11mol·L－1，V碱V酸＝1∶10，这是典型的错误，所以在求pH时，应把握一点：“谁多用谁算”。•2.在25℃时，若10体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合之前，该强酸的pH与强碱的pH之间应满足的关系是________________。•解析：设强酸溶液为10L，则强碱溶液为1L。两种溶液混合后呈中性，所以10[H＋]酸＝[OH－]碱。方法一：根据碱溶液中水的离子积可得：10[H＋]酸＝1×10－14[H＋]碱，则[H＋]酸·[H＋]碱＝1×10－1410＝10－15，取负对数得：pH酸＋pH碱＝15。•答案：pH酸＋pH碱＝15方法二：因为10[H＋]酸＝1×10－14[H＋]碱，所以－lg10[H＋]酸＝－lg1×10－14[H＋]碱，则pH酸－1＝14－pH碱，即pH酸＋pH碱＝15。方法三：pH酸＝a，则[H＋]酸＝10－a；pH碱＝b，则[H＋]碱＝10－b，[OH－]碱＝10b－14。根据题意：10×10－a＝1×10b－14，101－a＝10b－14，则1－a＝b－14，所以a＋b＝15，即pH酸＋pH碱＝15。•1．将pH试纸用蒸馏水润湿后测定某溶液的pH，会使测定结果()•A．一定偏高B．一定偏低•C．可能无影响D．无影响•解析：pH试纸在使用前不能用蒸馏水润湿，否则会将待测液稀释而可能影响测得结果。若原溶液呈酸性，会使测得结果偏高；若原溶液呈碱性会使测得结果偏低；若原溶液呈中性，对测定结果无影响。•答案：C•2．(2011·泉州高二质检)下列说法中正确的是()•A．某溶液中[H＋]＝[OH－]＝10－8mol·L－1，该溶液呈中性•B．溶液中若[H＋]10－7mol·L－1，则[H＋][OH－]，溶液显酸性•C．[H＋]越大，则pH越大，溶液的酸性越强•D．pH为0的溶液，其中只有H＋，无OH－•答案：A解析：溶液的酸碱性取决于[H＋]和[OH－]的相对大小；当[H＋]＝[OH－]时溶液一定呈中性；只有在25℃时[H＋]10－7mol·L－1溶液才显酸性，若在100℃时[H＋]＝[OH－]＝10－6mol·L－1，[H＋]10－7mol·L－1溶液呈中性；[H＋]越大，pH越小；任何物质的水溶液中都存在水的电离：H2OH＋＋OH－，所以pH＝0的溶液中仍含有微量OH－。•3．25℃的下列溶液中，碱性最强的是()•A．pH＝11的溶液•B．[OH－]＝0.12mol·L－1的溶液•C．1L中含有4gNaOH的溶液•D．[H＋]＝1×10－10mol·L－1的溶液•解析：pH最大的碱性最强，依次求出各自的pH即可。B选项按[OH－]＝0.10mol·L－1来算，已经大于了13；C选项正好等于13；D选项的pH＝10。所以B选项符合题意。•答案：B•4．能表示人体喝水时，胃液pH变化的图象是()•解析：胃酸呈酸性，喝水稀释，但不会为碱性。•答