資源簡介

(共62張PPT)
基礎課時18　溶液的酸堿性與pH
專題3　水溶液中的離子反應
第二單元　溶液的酸堿性
學習任務 1．通過掌握溶液酸堿性與pH的關系，培養宏觀辨識與微觀探析的化學核心素養。
2．通過學會計算酸堿的pH以及氫離子濃度和pH的互算，培養證據推理與模型認知的化學核心素養。
必備知識　自主預習儲備
一、溶液的酸堿性
根據溶液中c(H＋)和c(OH－)的相對大小，溶液可分為堿性溶液、酸性溶液和中性溶液。
＝
＞
＜
【特別提醒】　在25 ℃時，純水中c(H＋)＝c(OH－)＝10-7 mol·L-1，如果未指明溫度，當c(H＋)或c(OH－)等于10-7 mol·L-1時溶液不一定呈中性。
判一判　(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)溶液中c(H＋)>c(OH－)時，溶液顯酸性。 (　)
(2)c(H＋)(3)用c(H＋)、c(OH－)的相對大小來判斷溶液酸堿性，不受溫度影響。 (　)
√
√
√
二、溶液的pH及溶液酸堿性的判斷與測量
1．溶液的pH與c(H＋)及酸堿性的關系
(1)pH是c(H＋)的負對數，其表達式是pH＝__________。
(2)溶液的pH、c(H＋)及酸堿性的關系圖(25 ℃)：
(3)pH的適用范圍：1×10-14 mol·L-1≤c(H＋)≤1 mol·L-1。
－lg c(H＋)
2．溶液酸堿性的測定方法
(1)酸堿指示劑。
①紫色石蕊溶液遇酸變____，遇堿變____。
②無色酚酞遇堿變____。
(2)pH試紙。
(3)pH計。
pH計(又稱酸度計)精確度高，
可直接從儀器中讀出溶液的
pH(讀至小數點后2位)。
紅色
藍色
紅色
×
×
×
√
×
關鍵能力　情境探究達成
溶液酸堿性的判斷
[情境素材]
血液的酸堿平衡
為了保證正常的生理活動，人體各種體液的 pH 都要維持在一定的范圍。例如，血液的正常 pH 范圍是7.35～7.45(平均為7.4)，唾液的正常 pH范圍是6.6～7.1。大多數體液都要保持一個較小的 pH變化范圍，如果pH變化超出范圍，就可能產生危害。當血液的pH降到7.2以下會引起酸中毒，升至7.5以上會引起堿中毒，降至6.8以下
[問題探究]
[問題1]　溶液的酸堿性。
(1)有H＋的溶液一定是酸性溶液嗎？有OH－的溶液一定是堿性溶液嗎？
(2)試討論pH分別為6、7、8的三種溶液一定分別呈酸性、中性、堿性嗎？
(3)在一定溫度下，強堿的pH一定比弱堿的pH大嗎？
(4)升高溫度時，促進了水的電離，故水電離出的c(H＋)>1.0×10-7 mol·L-1，因此溶液顯酸性，這種說法正確嗎？
提示：(1)不一定。在任何水溶液中，都既有H＋又有OH－，所以有H＋的溶液不一定是酸性溶液，有OH－的溶液不一定是堿性溶液。
(2)都不一定。因為pH只能表示c(H＋)的大小，而無法確切知道c(OH－)的大小。溶液的酸堿性不只取決于c(H＋)的大小，而是取決于c(H＋)和c(OH－)的相對大小。在室溫下，pH分別為6、7、8的三種溶液一定分別呈酸性、中性、堿性，但非室溫下就不一定了。
(3)不一定。pH的大小取決于溶液中c(OH－)的大小，強堿溶液中c(OH－)不一定大，弱堿溶液中c(OH－)不一定小。
(4)不正確。升高溫度時，促進了水的電離，水電離出的c(H＋)>1.0×
10-7 mol·L-1，但在純水中c(H＋)和c(OH－)同時增大，且始終相等，故溶液仍呈中性。
[問題2]　用pH試紙測溶液的pH時應注意什么問題？記錄數據時又要注意什么？是否可用pH試紙測定氯水的pH
提示：pH試紙使用前不能用蒸餾水潤濕，否則待測液因被稀釋可能產生誤差；用pH試紙讀出的pH只能是整數；不能用pH試紙測定氯水的pH，因為氯水呈酸性的同時也呈現強氧化性(漂白性)。
[歸納總結]
1．溶液呈現酸、堿性的實質是c(H＋)與c(OH－)的相對大小，不能只看pH，一定溫度下pH＝6的溶液也可能顯中性，也可能顯酸性，應注意溫度。
2．溶液的酸堿性與酸堿強弱的關系
(1)區別：
①溶液的酸堿性指的是溶液中c(H＋)、c(OH－)的相對大小。
②酸、堿的強弱是以電解質的電離程度來區分的，強酸、強堿在水中完全電離；弱酸、弱堿在水中部分電離。
(2)聯系：
①強酸溶液的酸性不一定比弱酸溶液的酸性強，中和能力相同的酸，其提供H＋的能力相同。
②酸性強的溶液不一定是強酸溶液，酸性相同的溶液弱酸濃度大，中和堿的能力強。
3．使用pH試紙測溶液pH時不能用蒸餾水潤濕，否則相當于對溶液進行了稀釋。
[能力達成]
1．下列有關溶液的酸堿性與pH的說法錯誤的是(　　)
A．相同溫度下，溶液pH越小，酸性越強，反之，堿性越強
B．pH＜7的溶液可能呈酸性
C．當溶液中的c(H＋)或c(OH－)較小時，用pH表示其酸堿度更為方便
D．把pH試紙直接插入待測溶液中，測其pH
√
D　[A項，因pH＝－lg c(H＋)，所以pH越小，c(H＋)越大，酸性越強，pH越大，c(H＋)越小，則c(OH－)越大，堿性越強，正確；B項，在常溫下，pH＜7的溶液呈酸性，正確；C項，當c(H＋)或c(OH－)小于1 mol·L-1時，使用pH表示其酸堿度更為方便，正確；D項，用pH試紙測溶液pH時，不能把pH試紙直接插入溶液中，正確的做法為取一片pH試紙，放在潔凈的表面皿或玻璃片上，用玻璃棒蘸取待測液點于試紙中央，然后與標準比色卡對照讀取數據，錯誤。]
2．某同學在實驗室測某溶液的pH。實驗時，他先用蒸餾水潤濕pH試紙，然后用潔凈干燥的玻璃棒蘸取試樣進行檢測。
(1)該同學的操作是否正確？_______(填“正確”或“不正確”)。如不正確，請分析是否一定有誤差：_________________________________________。
(2)若用此法分別測定c(H＋)相等的鹽酸和醋酸溶液的pH，誤差較大的是__________，原因是_____________________________________
____________________________________________________。
不正確
不一定有誤差，當溶液為中性時
則不產生誤差
鹽酸的pH
因為在稀釋過程中醋酸繼續電離產生H＋，
使醋酸溶液中c(H＋)受到的影響比鹽酸中的小，故誤差較小
(3)不能用廣范pH試紙測定新制氯水的pH，因為新制氯水有_______，可以用_______測定。
[解析]　用蒸餾水潤濕pH試紙的操作是錯誤的，會使測定的溶液被稀釋。
漂白性
pH計
[情境素材]
25 ℃時，溶液酸堿性與c(H＋)、pH的關系如圖。
溶液pH的計算方法
[問題2]　將pH＝1的鹽酸稀釋1 000倍，溶液的pH為多少？
【特別提醒】　a.凡是單一酸溶液、酸酸混合溶液、酸堿混合溶液酸過量時，均直接求c(H＋)，再求pH；
b．單一堿溶液、堿堿混合溶液、酸堿混合溶液堿過量時，必須先求c(OH－)，再求c(H＋)，最后求pH。
3．酸或堿溶液稀釋后溶液pH的變化(25 ℃)
注：a＋n＜7，b－n＞7。
酸(pH＝a) 堿(pH＝b)
弱酸 強酸 弱堿 強堿
稀釋10n倍 apH>b－n pH＝b－n
無限稀釋 pH趨向于7
[能力達成]
1．常溫下，將pH＝8和pH＝10的兩種強堿溶液等體積混合，則混合溶液的pH約為(　　)
A．8.3 　B．9 　C．9.7 　D．無法確定
√
2．常溫下，計算下列溶液的pH：
(1)①1.0×10-4 mol·L-1鹽酸的pH為________。
②將0.4 g NaOH固體溶于水得到1 L溶液，該溶液的pH為_____。
(2)pH＝2的鹽酸與pH＝4的鹽酸，若按1∶10的體積比混合后，溶液的c(H＋)為__________________，pH為_____。
(3)將200 mL 5×10-3 mol·L-1 NaOH溶液與100 mL 2×10-2 mol·L-1 NaOH溶液混合后，溶液的c(OH－)為_______________________，c(H＋)為___________________，pH為________。
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1.0×10-3 mol·L-1　
3
1.0×10-2 mol·L-1　
1.0×10-12 mol·L-1
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(4)pH＝12的NaOH溶液與pH＝2的H2SO4溶液，若等體積混合后，溶液的pH為________；若按9∶11的體積比混合后，溶液的pH為________；若按11∶9的體積比混合后，溶液的pH為________。
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3　
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學習效果　隨堂評估自測
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題號
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√
1．下列說法正確的是(　　)
A．某溫度時，pH＝6.5的純水呈酸性
B．常溫下將1×10-6 mol·L-1鹽酸稀釋1 000倍，所得溶液的pH為9
C．在常溫下，當水電離出的c(H＋)為1×10-13 mol·L-1時，此溶液的pH可能為1或13
D．將pH＝2的鹽酸和醋酸溶液各1 mL分別稀釋100倍，所得醋酸溶液的pH略大
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題號
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題號
1
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√
2．下列溶液一定顯酸性的是(　　)
A．溶液中c(OH－)>c(H＋)
B．滴加紫色石蕊溶液后變紅色的溶液
C．溶液中c(H＋)＝10-6.5 mol·L-1
D．常溫時，溶液中由水電離的c(H＋)＝10-9 mol·L-1
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題號
1
4
B　[判斷溶液酸堿性的關鍵是看c(H＋)和c(OH－)的相對大小，若c(H＋)>c(OH－)，溶液呈酸性；而pH<7或c(H＋)>10-7 mol·L-1溶液呈酸性，僅適用于常溫時，若溫度不確定，就不能用來判斷溶液的酸堿性。B項中可使紫色石蕊溶液變紅，則該溶液為酸性；D項中常溫下水電離的c(H＋)＜10-7 mol·L-1，說明向水中加入了抑制水電離的酸或者是堿，溶液的酸、堿性不能確定。]
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題號
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1
√
3．用pH試紙測定溶液pH的正確操作是(　　)
A．將一小塊試紙放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待測液點在試紙中央，再與標準比色卡對照
B．將一小塊試紙用蒸餾水潤濕后放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待測液點在試紙中央，再與標準比色卡對照
C．將一小條試紙在待測液中蘸一下，取出后放在表面皿上，與標準比色卡對照
D．將一小條試紙先用蒸餾水潤濕后，在待測液中蘸一下，取出后與標準比色卡對照
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題號
4
1
A　[pH試紙的使用方法：把一小塊試紙放在表面皿或玻璃片上，用干凈的玻璃棒蘸取待測液點在試紙的中部，隨即(30 s內)用標準比色卡與之對照，確定溶液的pH。pH試紙不能用水潤濕，若用水潤濕會使溶液變稀，使測定結果可能產生誤差。]
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題號
1
4．常溫下，關于溶液的稀釋，下列說法正確的是(　　)
A．pH＝3的醋酸溶液稀釋100倍，pH＝5
B．pH＝4的H2SO4溶液加水稀釋100倍，溶液中由水電離產生的c(H＋)＝1×10-6 mol·L-1
C．將1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液稀釋為2 L，pH＝13
D．pH＝8的NaOH溶液稀釋100倍，其pH＝6
√
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題號
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題號
基礎課時固基練(18)　溶液的酸堿性與pH
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2．下列溶液一定呈酸性的是(　　)
A．pH＝7的溶液
B．25 ℃時，pH＝5的溶液
C．由強酸、強堿等物質的量反應得到的溶液
D．非電解質溶于水得到的溶液
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B　[pH＝7，說明c(H＋)＝10-7mol·L-1，當溫度比室溫高時，中性溶液中的c(H＋)＞10-7mol·L-1，pH＜7，則pH＝7的溶液顯堿性，故A項錯誤；等物質的量的強酸與強堿，由于它們所含H＋和OH－的物質的量未知，因此無法判斷它們混合后溶液的酸堿性，故C項錯誤；非電解質溶于水 ，可以使溶液顯酸性、堿性、中性，如SO2溶于水生成H2SO3，溶液顯酸性，NH3溶于水生成NH3·H2O，溶液顯堿性，乙醇、蔗糖等溶于水，溶液顯中性，故D項錯誤。]
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B　[A項中，酸、堿強弱未知，pH不一定等于7；B項中，強酸、強堿如果各為V L，則n(H＋)＝n(OH－)＝0.1V mol，反應后溶液呈中性；C項中，pH＝5的弱酸稀釋100倍后，pH應小于7；D項中，酸、堿反應后堿過量，溶液應呈堿性。]
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6．將體積均為10 mL、pH均為3的鹽酸和醋酸，加水稀釋至a mL和b mL，測得稀釋后溶液的pH均為5，則稀釋后溶液的體積(　　)
A．a＝b＝100 　 B．a＝b＝1 000
C．a＜b 　 D．a＞b
C　[若a＝b＝1 000，稀釋后的CH3COOH溶液pH<5，若使CH3COOH溶液pH＝5，就必須繼續加水稀釋，即a＜b。]
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A　[A項，假設該酸是強酸，稀釋10倍后，溶液的pH為4，實際上溶液的pH小于4，說明溶液中存在弱酸的電離平衡，所以該酸是弱酸；C項，pH相同的NaOH溶液和氨水，氨水的物質的量濃度大于氫氧化鈉溶液，所以用pH＝1的鹽酸分別中和1 mL pH＝13的NaOH溶液和氨水，氨水消耗鹽酸的體積大。]
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8．常溫下，①pH＝2的CH3COOH溶液；②pH＝2的H2SO4溶液；③pH＝12的氨水；④pH＝12的NaOH溶液。相同條件下，有關上述溶液的比較中正確的是(　　)
A．水電離的c(H＋)：①＝②＝③＝④
B．將②④溶液混合后，pH＝7，消耗溶液的體積：②＜④
C．等體積的①②④溶液分別與足量鋁粉反應，生成H2的量：②最大
D．向10 mL上述四溶液中各加入90 mL水后，溶液的pH：③＞④＞①＞②
√
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√
9．(易錯題)室溫下，現有三種酸的稀溶液：a.HCl溶液，b.CH3COOH溶液，c.H2SO4溶液。下列說法不正確的是(　　)
A．若三種酸溶液的濃度相同，則其pH的順序為b＞a＞c
B．同濃度同體積的三種酸溶液分別用氫氧化鈉中和，所需氫氧化鈉的物質的量的順序為c＞a＞b
C．pH相等的三種酸溶液中酸的物質的量濃度的順序為b＞a＞c
D．同pH同體積的三種酸溶液分別與少量且質量相同的Zn片反應，反應所需時間的順序為a＝c＞b
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B　[HCl為一元強酸、H2SO4為二元強酸、CH3COOH為一元弱酸，相同濃度的三種酸溶液，pH的順序為b＞a＞c，故A項正確；同濃度同體積的三種酸溶液中酸的物質的量相同，用氫氧化鈉中和，所需氫氧化鈉的物質的量的順序為c＞a＝b，故B項錯誤；pH相等的三種酸溶液中酸的物質的量濃度的順序為b＞a＞c，故C項正確；同pH同體積的三種酸溶液分別與少量且質量相同的Zn片反應，反應所需時間順序為a＝c＞b，故D項正確。]
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10．已知在100 ℃時水的離子積Kw＝1×10-12，下列溶液的溫度均為100 ℃。其中說法正確的是(　　)
A．0.005 mol·L-1的H2SO4溶液，pH＝2
B．0.001 mol·L-1的NaOH溶液，pH＝11
C．0.005 mol·L-1的H2SO4溶液與0.01 mol·L-1的NaOH溶液等體積混合，混合溶液的pH為6，溶液顯酸性
D．完全中和pH＝3的H2SO4溶液50 mL，需要pH＝9的NaOH溶液100 mL
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11．(素養題)25 ℃時的三種溶液：
①pH＝2的醋酸；②pH＝2的硫酸；③pH＝12的氫氧化鈉溶液。
下列有關說法正確的是(　　)
A．將①溶液用蒸餾水稀釋，使體積擴大100倍，所得溶液pH變為4
B．①與②兩溶液的物質的量濃度相等
C．V1 L②溶液和V2 L③溶液混合，若混合后溶液pH＝3，則V1∶V2＝11∶9
D．①與③兩溶液等體積混合，混合液pH＝7
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C　[A.①CH3COOH是弱酸，存在電離平衡，加水促進電離，所以CH3COOH溶液稀釋100倍后，pH變化小于2，即所得溶液pH＜4，故A錯誤；B.pH＝2的醋酸的濃度c遠大于0.01 mol/L，pH＝2的硫酸的濃度為0.005 mol/L，所以①與②兩溶液的物質的量濃度不相等，故B錯誤；C.pH＝2的硫酸中c(H＋)＝0.01 mol/L，pH＝12的氫氧化鈉溶液中c(OH－)＝0.01 mol/L，混合后溶液中c(H＋)＝0.001 mol/L，則0.01V1－0.01V2＝(0.01V1＋V2)，V1∶V2＝11∶9，故C正確；D.CH3COOH是弱酸，①與③兩溶液等體積混合，醋酸過量，溶液呈酸性，pH＜7，故D錯誤。]
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12．(1)某溫度(T ℃)時，測得0.01 mol·L-1 KOH溶液的pH＝11，則該溫度下水的Kw＝_______。
(2)在此溫度下，將pH＝a的Ba(OH)2溶液Va L與pH＝b的HNO3溶液Vb L混合。
①若所得混合液為中性，且a＝11，b＝3，則Va∶Vb＝________。
②若所得混合液為中性，且Va∶Vb＝10∶1，則a＋b＝______。
③若所得混合液的pH＝10，且a＝12，b＝2，則Va∶Vb ＝______。
10-13　
1∶10　
12　
1∶9
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