新教材2023版高中化學(xué)第3章物質(zhì)在水溶液中的行為第1節(jié)水與水溶液第2課時水溶液的酸堿性與pH課件魯科版選擇性必修1

第2課時水溶液的酸堿性與pH學(xué)業(yè)基礎(chǔ)核心素養(yǎng)當(dāng)堂評價核心微網(wǎng)絡(luò)素養(yǎng)新目標(biāo)1.了解溶液的酸堿性與溶液中c平(H＋)和c平(OH－)的關(guān)系。2．知道pH的定義，了解溶液的酸堿性與pH的關(guān)系。3．能夠進(jìn)行有關(guān)pH的簡單計算。4．掌握檢測溶液pH的方法。學(xué)業(yè)基礎(chǔ)一、溶液的酸堿性1．溶液酸堿性的判斷標(biāo)準(zhǔn)：_______________的相對大小。2．溶液的酸堿性與溶液中c平(H＋)和c平(OH－)的關(guān)系

c平(H＋)與c平(OH－)的相對大小c平(H＋)的范圍(25℃)中性溶液c平(OH－)_____c平(H＋)c平(H＋)_____1．0×10－7mol·L－1酸性溶液c平(OH－)_____c平(H＋)c平(H＋)_____1．0×10－7mol·L－1堿性溶液c平(OH－)____c平(H＋)c平(H＋)_____1．0×10－7mol·L－1c平(H＋)與c平(OH－)＝＝＜＞＞＜狀元隨筆(1)c平(H＋)＝10－7mol·L－1的溶液不一定呈中性，只有在常溫(或室溫)下，c平(H＋)＝10－7mol·L－1的溶液才呈中性。(2)c平(H＋)＞c平(OH－)，溶液呈酸性，且c平(H＋)越大，酸性越強(qiáng)c平(H＋)＝c平(OH－)，溶液呈中性c平(H＋)＜c平(OH－)，溶液呈堿性，且c平(OH－)越大，堿性越強(qiáng)二、溶液pH的計算類型1．溶液的pH(1)概念：pH是c平(H＋)的負(fù)對數(shù)，其表達(dá)式是pH＝__________。(2)25℃時，溶液酸堿性與c平(H＋)、pH的關(guān)系(如圖所示)：①圖示：－lgc平(H＋)

②關(guān)系：a．中性溶液：c平(H＋)_____c平(OH－)_____1.0×10－7mol·L－1，pH_____7。b．酸性溶液：c平(H＋)____c平(OH－)，c平(H＋)_____1.0×10－7mol·L－1，pH_____7，酸性越強(qiáng)，pH越____。c．堿性溶液：c平(H＋)_____c平(OH－)，c平(H＋)_____1.0×10－7mol·L－1，pH____7，堿性越強(qiáng)，pH越大。＝＝＝＞＞＜小＜＜＞2．溶液酸堿性的測量方法(1)酸堿指示劑法(只能測定溶液的pH范圍)：(2)pH試紙法：取一小塊pH試紙于干燥潔凈的______________，用干燥潔凈的玻璃棒蘸取待測溶液點在試紙上，當(dāng)試紙顏色變化穩(wěn)定后與___________對照，讀出pH(整數(shù))。(3)pH計法：精確測量溶液的pH的方法。(讀至小數(shù)點后2位)指示劑變色范圍(顏色與pH的關(guān)系)石蕊＜5.0紅色5.0～8.0紫色＞8.0藍(lán)色酚酞＜8.2無色8.2～10.0粉紅色＞10.0紅色甲基橙＜3.1紅色3.1～4.4橙色＞4.4黃色玻璃片或表面皿上標(biāo)準(zhǔn)比色卡

【即學(xué)即練】1．判斷下列說法是否正確，正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)升高溫度，水的電離平衡向電離方向移動，c(H＋)增大，溶液呈酸性。(

)(2)任何溫度下，利用溶液中c平(H＋)和c平(OH－)的相對大小判斷溶液的酸堿性。(

)×√

答案：BD

3．常溫下，某H2SO4溶液的濃度是0.005mol·L－1，此溶液的pH(

)A．1B．3C．2D．2.3答案：C解析：常溫下，某H2SO4溶液的濃度是0.005mol·L－1，c平(H＋)＝0.005mol·L－1×2＝0.01mol·L－1，pH＝2，C項正確。4．(雙選)下列溶液一定呈堿性的是(

)A．由水電離出的H＋為10－12mol·L－1(25℃)的溶液B．pH＜7的溶液C．使石蕊試液呈藍(lán)色的溶液D．常溫下，pH＝10的氨水與pH＝4的鹽酸等體積混合后的溶液答案：CD解析：溶液中水的電離被抑制，該溶液可能為酸溶液，A項錯誤；未指明溫度，如100℃時pH＝6的溶液呈中性，B項錯誤；石蕊溶液呈藍(lán)色時，pH大于7.0，此時溶液呈堿性，C項正確；常溫下，pH＝10的氨水與pH＝4的鹽酸等體積混合后氨水過量，溶液呈堿性，D項正確。5．常溫下，將pH＝8的NaOH溶液與pH＝10的NaOH溶液等體積混合后，溶液的pH最接近于(lg2≈0.3)(

)A．8.3B．8.7C．9.3D．9.7答案：D

6．離子積常數(shù)是化學(xué)平衡常數(shù)的一種形式，多用于純液體和難溶電解質(zhì)的電離。已知，某溫度(t

℃)時，水的離子積Kw＝1×10－12。請完成下列問題：(1)將此溫度下pH＝11的NaOH溶液與pH＝1的HCl溶液等體積混合，混合后溶液的pH是多少？(2)將此溫度下pH＝11的NaOH溶液aL與pH＝1的H2SO4溶液bL混合：若所得混合溶液呈中性，則a∶b是多少？答案：(1)6

(2)1∶1解析：(1)此溫度下pH＝11的NaOH溶液中c平(OH－)＝1×10－1mol·L－1，pH＝1的HCl溶液中c平(H＋)＝1×10－1mol·L－1，所以兩溶液等體積混合后應(yīng)恰好完全反應(yīng)，則混合后溶液的pH＝6。(2)若所得混合溶液呈中性，則0.1mol·L－1×aL＝0.1mol·L－1×bL，所以a∶b＝1∶1。核心素養(yǎng)目標(biāo)一溶液酸堿性的判斷例1下列敘述正確的是(

)A．無論是純水，還是酸性、堿性或中性稀溶液，在常溫下，其c平(H＋)·c平(OH－)＝1×10－14mol2·L－2B．c平(H＋)等于1×10－7mol·L－1的溶液一定是中性溶液C．0.2mol·L－1CH3COOH溶液中的c平(H＋)是0.1mol·L－1CH3COOH溶液中的c平(H＋)的2倍D．任何濃度的溶液都可以用pH來表示其酸性的強(qiáng)弱答案：A解析：Kw＝c平(H＋)·c平(OH－)，且Kw只與溫度有關(guān)，所以在常溫下，無論是純水，還是酸性、堿性或中性稀溶液，其c平(H＋)·c平(OH－)＝Kw＝1×10－14mol2·L－2，A項正確；在溫度不確定時，c平(H＋)等于1×10－7mol·L－1的溶液不一定是中性溶液，B項錯誤；0.2mol·L－1CH3COOH溶液中CH3COOH的電離程度比0.1mol·L－1CH3COOH溶液中CH3COOH的電離程度小，所以0.2mol·L－1CH3COOH溶液中的c平(H＋)小于0.1mol·L－1CH3COOH溶液中的c平(H＋)的2倍，C項錯誤；當(dāng)c平(H＋)或c平(OH－)大于1mol·L－1時，用pH表示溶液的酸堿性就不簡便了，所以當(dāng)c平(H＋)或c平(OH－)大于1mol·L－1時，一般不用pH表示溶液的酸堿性，而是直接用c平(H＋)或c平(OH－)來表示，D項錯誤。狀元隨筆(1)Kw與化學(xué)平衡常數(shù)一樣，溫度一定，Kw一定，所以稀釋酸(或堿)性溶液時，溶液中的c(OH－)[或c(H＋)]是增大的。(2)溶液的酸堿性與氫氧根離子濃度和氫離子濃度的相對大小有關(guān)，與某一種離子濃度無關(guān)。[提升1]下列說法正確的是(

)A．HR溶液的導(dǎo)電性較弱，HR屬于弱酸B．用廣泛pH試紙測得某酸溶液pH＝3.1C．25℃時，由水電離出的c(H＋)<10－7mol·L－1的溶液一定是酸性溶液D．常溫下，在1mol·L－1NaOH溶液和1mol·L－1鹽酸中水的離子積相等答案：D解析：HR溶液的導(dǎo)電性較弱，只能說明溶液中離子濃度較小，與酸的強(qiáng)弱沒有關(guān)系，A項錯誤；用廣泛pH試紙測得的pH是正整數(shù)，B項錯誤；25℃時，由水電離出的c(H＋)＜10－7mol·L－1的溶液，說明水的電離受到抑制，溶液可能是酸性溶液，也可能是堿性溶液，C項錯誤；常溫下，Kw＝1.0×10－14mol2·L－2，與溶液中的離子濃度無關(guān)，D項正確。狀元隨筆明晰溶液酸堿性的五個易失分問題(1)理不清溶液中H＋或OH－的來源。誤認(rèn)為由水電離出的c(H＋)＝10－13mol·L－1的溶液一定呈堿性。如25℃時，0.1mol·L－1的鹽酸或氫氧化鈉溶液中由水電離出的c(H＋)都是10－13mol·L－1。(2)誤認(rèn)為溶液的酸堿性取決于pH。如pH＝7的溶液在溫度不同時，可能是酸性溶液、堿性溶液或中性溶液。(3)誤認(rèn)為酸堿恰好中和時溶液一定顯中性。如強(qiáng)酸和弱堿恰好中和，溶液顯酸性，強(qiáng)堿和弱酸恰好中和，溶液顯堿性，強(qiáng)酸和強(qiáng)堿恰好中和，溶液顯中性。(4)不能正確理解酸、堿的無限稀釋規(guī)律。常溫下任何酸或堿溶液無限稀釋時。溶液的pH都不可能大于7或小于7，只能無限接近于7。(5)不能正確理解弱酸、弱堿的稀釋規(guī)律。溶液稀釋前溶液的pH

加水稀釋到體積為原來的10n倍稀釋后溶液的pH酸強(qiáng)酸pH＝apH＝a＋n(＜7)弱酸a＜pH＜a＋n堿強(qiáng)堿pH＝bpH＝b－n(＞7)弱堿b－n＜pH＜b關(guān)鍵能力1.溶液的酸堿性與c平(H＋)、c平(OH－)、pH的關(guān)系任意溫度常溫(25℃)溶液酸堿性c平(H＋)與c平(OH－)的相對大小c平(H＋)與c平(OH－)的相對大小pHc平(H＋)＞c平(OH－)，c平(H＋)＞10－7mol·L－1小于7酸性c平(OH－)＞c平(H＋)，c平(H＋)＜10－7mol·L－1大于7堿性c平(H＋)＝c平(OH－)＝10－7mol·L－1等于7中性2.在25℃時，溶液的酸堿性與c平(H＋)、pH的關(guān)系圖示(1)圖示

(2)相關(guān)說明：溶液中c平(H＋)越小，c平(OH－)越大，溶液的酸性越弱，堿性越強(qiáng)，pH越大，溶液中c平(H＋)越大，c平(OH－)越小，溶液的酸性越強(qiáng)，堿性越弱，pH越小。目標(biāo)二溶液pH的計算及應(yīng)用例225℃下，求下列溶液的pH。(1)0.005mol·L－1的稀硫酸。(2)0.005mol·L－1的Ba(OH)2溶液。答案：(1)2

(2)12

溶液類型相關(guān)計算強(qiáng)酸強(qiáng)酸HnA溶液的濃度為cmol·L－1，則c平(H＋)＝ncmol·l－1，pH＝－lgc平(H＋)＝－lg(nc)。如25℃下，0.005mol·L－1的稀硫酸中c平(H＋)＝0.01mol·L－1，pH＝2弱酸一元弱酸HA，設(shè)濃度為cmol·L－1，則c平(H＋)＜cmol·L－1，pH＞－lgc。如25℃下，0.01mol·L－1的醋酸溶液中c平(H＋)＜0.01mol·L－1，pH＞2強(qiáng)堿弱堿(2)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的稀釋①強(qiáng)酸pH＝a，加水稀釋10n倍，則pH＝a＋n(＜7)，無限稀釋，pH約等于7。②強(qiáng)堿pH＝b，加水稀釋10n倍，則pH＝b－n(＞7)，無限稀釋，pH約等于7。[提升2]

25℃時，求下列混合溶液的pH。(1)0.12mol·L－1鹽酸與0.025mol·L－1H2SO4按體積比5∶2混合。(2)pH＝2的鹽酸與pH＝4的硫酸，按體積比1∶10混合。答案：(1)1

(2)3

溶液類型相關(guān)計算兩種強(qiáng)酸溶液混合濃度c1、體積V1的強(qiáng)酸與濃度c2、體積V2的強(qiáng)酸混合；兩種強(qiáng)堿溶液混合強(qiáng)酸與強(qiáng)堿混合恰好完全反應(yīng)，顯中性pH＝7(常溫下)酸過量堿過量關(guān)鍵能力溶液pH計算的思維方法當(dāng)堂評價1．(雙選)常溫下，關(guān)于pH＝12的NaOH溶液，下列說法正確的是(

)A．溶液中c平(H＋)＝1.0×10－2mol·L－1B．溶液中由水電離出的c平(OH－)＝1.0×10－12mol·L－1C．加水稀釋到體積為原來的100倍后，溶液的pH＝10D．加入等體積pH＝2的醋酸溶液，反應(yīng)后溶液呈中性答案：BC

答案：AC3．室溫時，取濃度相同的NaOH和HCl溶液，以3∶2的體積比相混合，所得溶液的pH等于12，則原溶液的濃度均為(

)A．0.01mol·L－1B．0.017mol·L－1C．0.05mol·L－1D．0.50mol·L－1答案：C4．(雙選)pH＝2的a、b兩種酸溶液各1mL，分別加水稀釋到1000mL，其中pH與溶液體積V的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是(

)A．a(chǎn)、b兩酸溶液的物質(zhì)的量濃度一定相等B．稀釋后，a酸溶液的酸性比b酸溶液強(qiáng)C．x＝5時，a是強(qiáng)酸，b是弱酸D．若a、b都是弱酸，則2<x<5答案：CD解析：由圖可知，稀釋過程中，b酸的pH變化小，則b酸較a酸弱，兩者pH相等時，物質(zhì)的量濃度一定不同，A項錯誤；由圖知稀釋后a溶液的pH大于b溶液的pH，則a中c平(H＋)小于b中c平(H＋)，a酸溶液的酸性比b酸溶液的酸性弱，B項錯誤；pH＝2的a酸溶液稀釋1000倍，pH增加3，則a為強(qiáng)酸，稀釋1000倍b的pH<5，故b為弱酸，C項正確；若a、b都是弱酸，稀釋1000倍后，a、b兩溶液pH均要增大，且增加量均小于3，故2<x<5，D項正確。5．已知水在25℃和95℃時，其電離平衡曲線如圖所示：

(1)95℃時，0.01mol·L－1的NaOH溶液中pH等于____。(2)95℃時，若100體積pH1＝a的某強(qiáng)酸溶液與1體積pH2＝b的某強(qiáng)堿溶液混合后溶液呈中性，則混合前，該強(qiáng)酸溶液的pH1與強(qiáng)堿溶液的pH2之間應(yīng)滿足的關(guān)系是_______________________。10a＋b＝14或pH1＋pH2＝146．某溫度(T)下的溶液中，c平(H＋)＝10－xmol·L－1，c平(OH－)＝10－ymol·L－1，x與y的關(guān)系如圖所示。請回答下列問題：

(1)此溫度下，水的離子積Kw＝_________________，則該溫度T____25℃(填“>”“<”或“＝”)。1×10－12mol2·L－2＞解析：Kw＝c平(H＋)·c平(OH－)＝10－xmol·L－1·10－ymol·L－1＝10－(x＋y)mol2·L－2，根據(jù)圖示可知當(dāng)x＝12時，c平(OH－)＝1mol·L－1，當(dāng)y＝12時，c平(H＋)＝1mol·L－1，故Kw＝1×10－12mol2·L－2。根據(jù)溫度越高水的電離程度越大，Kw也隨之越大，所以此時的T＞25℃。(2)在此溫度下，向Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH＝a的鹽酸，測得混合溶液的部分pH如表所示：假設(shè)溶液混合前后的體積變化忽略不計，則a＝____，實驗②中由水電離產(chǎn)生的c水(OH－)＝_____mol·L－1。實驗序號Ba(OH)2溶液的體積/mL鹽酸的體積/mL溶液的pH①22.000.008②22.0018.007③22.0022.006410－7解析：此條件下，pH