第二節(jié) 第2課時(shí) 溶液的酸堿性與pH 教學(xué)課件_第1頁(yè)
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第2課時(shí)溶液的酸堿性與pH第三章

第二節(jié)課程標(biāo)準(zhǔn)1.結(jié)合實(shí)例,能判斷溶液的酸堿性及pH,掌握檢測(cè)溶液pH的方法。2.能進(jìn)行溶液pH的簡(jiǎn)單計(jì)算,能調(diào)控溶液的酸堿性。能選擇實(shí)例說(shuō)明

溶液pH的調(diào)控在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中的重要作用。知識(shí)點(diǎn)一溶液的酸堿性與pH隨堂演練知識(shí)點(diǎn)二溶液pH的計(jì)算課時(shí)精練內(nèi)容索引索引知識(shí)點(diǎn)一溶液的酸堿性與pH1.溶液的酸堿性在常溫下溶液的酸堿性與溶液中c(H+)和c(OH-)的關(guān)系如下表:新知導(dǎo)學(xué)溶液的酸堿性c(H+)和c(OH-)的關(guān)系c(H+)與1×10-7mol/L的關(guān)系酸性c(H+)

c(OH-)c(H+)

1×10-7mol/L中性c(H+)

c(OH-)c(H+)

1×10-7mol/L堿性c(H+)

c(OH-)c(H+)

1×10-7mol/L>>==<<2.溶液的pH(1)表達(dá)式pH是c(H+)的負(fù)對(duì)數(shù),即:pH=

。(2)溶液的酸堿性與pH的關(guān)系(25℃)①pH越大,溶液的堿性

,pH越小,溶液的酸性

。②圖示-lgc(H+)越強(qiáng)越強(qiáng)3.溶液pH的測(cè)量(1)pH試紙玻璃棒(2)pH計(jì)pH計(jì)精確度高,可直接從儀器中讀數(shù)。1.任何溫度下,如果某溶液中c(H+)不等于c(OH-),則該溶液一定呈現(xiàn)酸堿性(

)2.某溶液的pH=7,該溶液一定顯中性(

)3.升高溫度水的電離程度增大,酸性增強(qiáng)(

)4.用蒸餾水潤(rùn)濕的pH試紙測(cè)溶液的pH,一定會(huì)使結(jié)果偏低(

)5.用廣泛pH試紙測(cè)得某溶液的pH為3.4(

)6.用pH計(jì)測(cè)得某溶液的pH為7.45(

)微自測(cè)

判斷正誤√××××√1.某溶液中c(H+)=1×10-6

mol·L-1,該溶液一定呈酸性嗎?提示:未指明溫度,不一定呈酸性。交流研討2.(1)pH試紙使用前能否用蒸餾水潤(rùn)濕?若用濕潤(rùn)的pH試紙測(cè)量溶液的pH對(duì)結(jié)果有何影響?提示:使用pH試紙不能用蒸餾水潤(rùn)濕,潤(rùn)濕后相當(dāng)于稀釋了溶液。若是酸性溶液,則潤(rùn)濕后測(cè)得pH偏大;若為堿性溶液,則潤(rùn)濕后測(cè)得pH偏?。蝗魹橹行匀芤?,則無(wú)影響。(2)某同學(xué)用pH試紙測(cè)量新制氯水的pH為1.0,他的結(jié)論正確嗎?提示:新制氯水具有漂白性,不能使用pH試紙進(jìn)行測(cè)定,其結(jié)論錯(cuò)誤。(3)現(xiàn)欲測(cè)定100℃沸水的pH及酸堿性,甲同學(xué)使用pH試紙測(cè)定,請(qǐng)推測(cè)pH試紙呈什么顏色,溶液的酸堿性如何?提示:pH試紙呈淡黃色,沸水呈中性。測(cè)溶液pH時(shí)的“三”注意1.不能用濕潤(rùn)的玻璃棒蘸取待測(cè)液,也不能將pH試紙先用水潤(rùn)濕,否則會(huì)將溶液稀釋,可能導(dǎo)致所測(cè)定的pH不準(zhǔn)確,使酸性溶液的pH變大,堿性溶液的pH變小,但中性溶液不受影響。2.若某溶液具有漂白性,則不能用酸堿指示劑測(cè)定該溶液的酸堿性,也不能用pH試紙測(cè)定其pH。3.pH試紙不能測(cè)c(H+)>1mol·L-1或c(OH-)>1mol?L-1的溶液的pH。歸納總結(jié)1.下列溶液一定顯酸性的是

A.溶液中c(OH-)>c(H+)B.滴加紫色石蕊試液后變紅色的溶液C.溶液中c(H+)=1×10-6

mol·L-1D.c(H+)>1×10-7

mol·L-1的溶液實(shí)踐應(yīng)用√2.關(guān)于pH的測(cè)定下列說(shuō)法正確的是

A.pH試紙?jiān)谑褂弥皯?yīng)用蒸餾水潤(rùn)濕B.用廣泛pH試紙測(cè)得次氯酸的pH=2C.利用酸堿指示劑可以測(cè)溶液的pHD.pH計(jì)是精確測(cè)定溶液pH的儀器√索引索引知識(shí)點(diǎn)二溶液pH的計(jì)算1.計(jì)算方法(1)單一溶液①?gòu)?qiáng)酸溶液,如HnA溶液,設(shè)溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為c

mol·L-1,c(H+)=nc

mol·L-1,pH=-lgc(H+)=-lgnc。②強(qiáng)堿溶液,如B(OH)n溶液,設(shè)溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為c

mol·L-1,c(OH-)=nc

mol·L-1,c(H+)=

mol·L-1,pH=-lgc(H+)=14+lgnc。計(jì)算思路:堿

OH

c(H+)pH新知導(dǎo)學(xué)(2)兩強(qiáng)酸溶液混合由c混(H+)=

先求出混合后的c混(H+),再根據(jù)公式pH=-lgc(H+)求pH。若兩強(qiáng)酸溶液等體積混合,可采用速算方法:混合后溶液的pH等于混合前溶液pH小的加0.3。如pH=3和pH=5的鹽酸等體積混合后,pH=3.3。(3)兩強(qiáng)堿溶液混合由c混(OH-)=

先求出混合后的c混(OH-),再通過Kw求出混合后的c(H+),最后求pH。若兩強(qiáng)堿溶液等體積混合,可采用速算方法:混合后溶液的pH等于混合前溶液pH大的減0.3。如pH=9和pH=11的燒堿溶液等體積混合后,pH=10.7。(4)強(qiáng)酸溶液、強(qiáng)堿溶液混合①若強(qiáng)酸、強(qiáng)堿混合恰好完全反應(yīng),則混合后溶液的pH=7(25℃)。②若酸過量,直接求反應(yīng)后溶液中的c混(H+),c混(H+)=

。③若堿過量,應(yīng)先求混合后溶液中的c混(OH-),再求c混(H+),c混(OH-)=

,c混(H+)=

。計(jì)算思路:按“誰(shuí)過量就先求誰(shuí)”的原則[即酸過量先求c(H+),堿過量先求c(OH-)]進(jìn)行計(jì)算。1.0.005mol·L-1的H2SO4溶液的pH=2(

)2.0.001mol·L-1的NaOH溶液的pH=10(

)3.pH=2的鹽酸加水稀釋到1000倍,溶液的pH=5(

)4.將pH=8的NaOH溶液與pH=10的NaOH溶液等體積混合,混合溶液的pH=8.3(

)5.0.015mol·L-1的硫酸與0.01mol·L-1的NaOH溶液等體積混合,混合溶液的pH=2(

)微自測(cè)

判斷正誤√×√×√1.計(jì)算常溫下單一溶液的pH。(1)0.05mol/LH2SO4溶液的pH=______;交流研討c(H+)=0.05mol/L×2=0.1mol/L,pH=-lg0.1=1。1(2)0.05mol/LBa(OH)2溶液的pH=______。c(OH-)=0.05mol/L×2=0.1mol/L,c(H+)=

=10-13mol/L,pH=-lgc(H+)=13。13(3)已知常溫下,0.1mol/LCH3COOH溶液的Ka≈1×10-5,則該溶液的pH=______。c(H+)=

mol/L=10-3mol/L,pH=-lgc(H+)=3。32.計(jì)算填空。(1)常溫下,0.2mol·L-1NaHSO4和0.1mol·L-1BaCl2溶液按等體積混合后,則溶液的pH等于______。欲求混合后溶液的pH,應(yīng)先判斷混合后溶液的酸堿性。若呈堿性,應(yīng)先求溶液中c(OH-),再求c(H+),而后計(jì)算pH;若呈酸性,可直接求出混合后c(H+),再計(jì)算pH。由題意可得:(1)NaHSO4為強(qiáng)電解質(zhì),c(H+)=

mol·L-1=0.1mol·L-1pH=-lgc(H+)=1。1(2)常溫下,用pH=4和pH=11的強(qiáng)酸和強(qiáng)堿混合,使pH=10,則兩溶液的體積比為______。混合后溶液呈堿性,則10-4

mol·L-1=整理可得:2×10-4mol·L-1·V(酸)=9×10-4mol·L-1·V(堿)。所以=

。9∶2歸納總結(jié)1.按照要求填空:(1)常溫下,0.1mol·L-1的硝酸溶液的pH=____。(2)常溫下,0.001mol·L-1的氫氧化鉀溶液的pH=_____。實(shí)踐應(yīng)用1112.向10mLpH為2的稀硫酸中加入一定濃度的BaCl2溶液,恰好反應(yīng)時(shí)溶液體積為100mL,則反應(yīng)后溶液的pH為

A.2 B.3C.4 D.5√3.常溫下,將200mL5×10-3

mol·L-1NaOH溶液與100mL2×10-2

mol·L-1NaOH溶液混合(混合后體積變化忽略不計(jì))。(1)混合后溶液的c(OH-)=____________mol·L-1。(2)混合后溶液的pH是______。1.0×10-212索引索引隨堂演練1.下列關(guān)于溶液的酸堿性,說(shuō)法正確的是

A.pH=7的溶液呈中性B.中性溶液中一定有c(H+)=1.0×10-7

mol·L-1C.c(OH-)=c(H+)的溶液呈中性D.在100℃時(shí),純水的pH<7,因此顯酸性√運(yùn)用pH判斷溶液的酸堿性時(shí),用到的水的離子積常數(shù)與溫度有關(guān),但A項(xiàng)未給出溫度,所以錯(cuò)誤;在中性溶液中c(H+)和c(OH-)一定相等,但并不一定等于1.0×10-7

mol·L-1,所以B項(xiàng)錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確;100℃的純水中,雖然pH<7,但c(H+)=c(OH-),還是呈中性,所以D錯(cuò)誤。2.將pH=1的鹽酸平均分成兩份,一份加入適量水,另一份加入與該鹽酸物質(zhì)的量濃度相同的適量NaOH溶液,pH都升高了1,則加入的水與NaOH溶液的體積比為

A.9∶1 B.10∶1C.11∶1 D.12∶1√將pH=1的鹽酸加適量水,pH升高了1,說(shuō)明所加的水是原溶液的9倍;另一份加入與該鹽酸物質(zhì)的量濃度相同的適量NaOH溶液后,pH升高了1,則10-1×1-10-1·x=10-2·(1+x),解得x=

,則加入的水與NaOH溶液的體積比為9∶

=11∶1。3.工業(yè)廢水的種類很多,其中酸堿廢水是常見的工業(yè)廢水,主要來(lái)自鋼鐵廠、化工廠、染料廠、印染廠、皮革廠、造紙廠、煉油廠等。酸堿廢水具有較強(qiáng)的腐蝕性,需經(jīng)適當(dāng)治理方可外排。治理酸堿廢水一般原則是高濃度酸堿廢水,應(yīng)優(yōu)先考慮回收利用,可采用濃縮的方法回收酸堿。低濃度的酸堿廢水,如酸洗槽的清洗水,堿洗槽的漂洗水,應(yīng)進(jìn)行中和處理。(1)常溫下,甲酸性廢水的pH是4,乙酸性廢水的pH是5,則甲與乙的c(OH-)之比為______。1∶10常溫下,水的離子積常數(shù)Kw=10-14,甲的pH是4,c(H+)=10-4

mol·L-1,則c(OH-)=10-10

mol·L-1;乙的pH是5,c(H+)=10-5

mol·L-1,則c(OH-)=10-9

mol·L-1。所以甲與乙的c(OH-)之比為10-10

mol·L-1∶10-9

mol·L-1=1∶10。(2)在某溫度時(shí),測(cè)得0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH為11。①該溫度下水的離子積常數(shù)Kw=______。②在此溫度下,已知堿性廢水與酸性廢水完全電離,將pH=a的堿性廢水VaL與pH=b的酸性廢水VbL混合。a.若所得混合液為中性,且a=12,b=2,則Va∶Vb=________;b.若所得混合液為中性,且a+b=12,則Va∶Vb=________。10-13a.1∶10b.10∶1①由題意知,溶液中c(H+)=10-11

mol·L-1,c(OH-)=0.01mol·L-1,故Kw=c(H+)·c(OH-)=10-13。②a.根據(jù)中和反應(yīng):H++OH-===H2O,c(H+)·V酸=c(OH-)·V堿,10-2·Vb=·Va,則

=1∶10;b.若所得混合液為中性,且a+b=12,

=1013-a-b=10,則Va∶Vb=10∶1。索引索引課時(shí)精練1.(2022·石家莊高二期末)下列有關(guān)溶液的酸堿性與pH的說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.溶液pH越小,酸性越強(qiáng),反之,堿性越強(qiáng)B.pH<7的溶液可能呈堿性C.當(dāng)溶液中的c(H+)或c(OH-)較小時(shí),用pH表示其酸堿度更為方便D.把pH試紙直接插入待測(cè)溶液中測(cè)其pH基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)√pH試紙不能直接插入待測(cè)溶液中,應(yīng)用玻璃棒蘸取待測(cè)液,然后滴到pH試紙上。2.25℃的下列溶液中,堿性最強(qiáng)的是A.pH=11的溶液B.c(OH-)=0.12mol·L-1的溶液C.含有4gNaOH的1L溶液D.c(H+)=1×10-10

mol·L-1的溶液√A項(xiàng),c(OH-)=10-3

mol·L-1;B項(xiàng),c(OH-)=0.12mol·L-1;C項(xiàng),c(OH-)=0.1mol·L-1;D項(xiàng),c(OH-)=10-4

mol·L-1。3.(2022·南京高二期末)在25℃時(shí),某稀溶液中由水電離產(chǎn)生的c(OH-)=10-10

mol·L-1。下列有關(guān)該溶液的敘述正確的是

A.該溶液一定呈酸性B.該溶液中c(H+)可能等于10-5mol?L-1C.該溶液的pH可能為4,也可能為10D.該溶液有可能呈中性√25℃時(shí),某稀溶液中由水電離產(chǎn)生的c(OH-)=10-10

mol·L-1<10-7

mol·L-1,說(shuō)明水的電離受到抑制,溶液可能呈酸性,也可能呈堿性,A、D錯(cuò)誤。如果該溶液呈酸性,該溶液中c(H+)=

mol·L-1=10-4

mol·L-1,溶液的pH=4;如果該溶液呈堿性,溶液中c(H+)=10-10

mol·L-1,則溶液的pH=10,B錯(cuò)誤、C正確。4.用pH試紙測(cè)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(cè)液點(diǎn)在試紙中央,再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照B.將一小塊試紙用蒸餾水潤(rùn)濕后放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待測(cè)液點(diǎn)在試紙中央,再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照C.將一小塊試紙?jiān)诖郎y(cè)液中蘸一下,取出后放在表面皿上,與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照D.將一小塊試紙先用蒸餾水潤(rùn)濕后,在待測(cè)液中蘸一下,取出后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照√pH試紙的使用方法:把一小塊試紙放在表面皿或玻璃片上,用蘸有待測(cè)液的玻璃棒點(diǎn)在試紙的中部,隨即(30s內(nèi))用標(biāo)準(zhǔn)比色卡與之對(duì)照,確定溶液的pH。pH試紙不能用水潤(rùn)濕,若用水潤(rùn)濕會(huì)使溶液變稀,可能使測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生誤差。5.室溫時(shí),下列混合溶液的pH一定小于7的是A.pH=3的鹽酸和pH=11的氨水等體積混合B.pH=3的鹽酸和pH=11的氫氧化鋇溶液等體積混合C.pH=3的醋酸溶液和pH=11的氫氧化鋇溶液等體積混合D.pH=3的硫酸溶液和pH=11的氨水等體積混合√A項(xiàng),氨水過量,pH>7;B項(xiàng),pH=7;C項(xiàng),CH3COOH過量,pH<7;D項(xiàng),氨水過量,pH>7。題組二計(jì)算溶液的pH6.25℃,將100mL0.14mol·L-1NaOH溶液與100mL0.06mol·L-1硫酸溶液混合,所得200mL混合溶液的pH為A.12 B.12.3C.13 D.14√兩溶液混合后OH-過量,反應(yīng)后c(OH-)=

mol·L-1=0.01mol·L-1,根據(jù)25℃,水的離子積常數(shù)Kw=1×10-14可得,溶液中氫離子濃度為

mol·L-1=1×10-12

mol·L-1,該溶液的pH=12。7.常溫下,1體積pH=2.5的鹽酸與10體積某一元強(qiáng)堿溶液恰好完全反應(yīng),則該堿溶液的pH等于A.9.0 B.9.5C.10.5 D.11.0√二者恰好完全中和n(H+)=n(OH-),即c酸V酸=c堿V堿,現(xiàn)二者體積比為1∶10,則c(H+)∶c(OH-)=10∶1,因?yàn)樗嶂衏(H+)=10-2.5

mol·L-1,則堿中c(OH-)=10-3.5

mol·L-1,c(H+)=

mol·L-1=10-10.5

mol·L-1,pH=10.5。題組三由pH確定酸堿溶液的濃度或體積8.某溫度下,測(cè)得0.01mol/LNaOH溶液pH=10,則下列說(shuō)法正確的是A.該溶液溫度為25℃B.與等體積的pH=4的鹽酸剛好中和C.該溫度下蒸餾水pH=6D.該溶液中c(H+)=10-12mol/L√A項(xiàng),某溫度下,測(cè)得0.01mol/LNaOH溶液pH=10,即氫離子濃度是10-10mol/L,氫氧化鈉是一元強(qiáng)堿,則氫氧根離子濃度是0.01mol/L,所以水的離子積常數(shù)是0.01×10-10=10-12>10-14,升高溫度促進(jìn)水的電離,該溶液溫度大于25℃,A錯(cuò)誤;B項(xiàng),pH=4的鹽酸溶液的濃度是10-4mol/L,所以與等體積的pH=4的鹽酸中和后氫氧化鈉過量,B錯(cuò)誤;C項(xiàng),該溫度下水的離子積常數(shù)是10-12,所以蒸餾水的pH=6,C正確;D項(xiàng),根據(jù)選項(xiàng)A分析可知該溶液中c(H+)=10-10mol/L,D錯(cuò)誤;故選C。9.(2022·洛陽(yáng)高二檢測(cè))25℃時(shí),在一定體積pH=12的Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物質(zhì)的量濃度的NaHSO4溶液,當(dāng)溶液中的Ba2+恰好完全沉淀時(shí),溶液pH=11,若體積可以加和,則V[Ba(OH)2]∶V(NaHSO4)為A.1∶1 B.1∶4C.2∶1 D.3∶2√pH=12的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=10-2

mol·L-1,設(shè)溶液體積為xL,得到氫氧根離子的物質(zhì)的量為x×10-2mol,溶液中的Ba2+恰好完全沉淀時(shí),反應(yīng)的硫酸氫鈉的物質(zhì)的量為0.5x×10-2mol,設(shè)硫酸氫鈉溶液體積為yL,依據(jù)反應(yīng)Ba(OH)2+NaHSO4===BaSO4↓+H2O+NaOH,混合后溶液pH=11,反應(yīng)后的溶液中c(OH-)=10-3mol?L-1,則=10-3,整理可得x∶y=1∶4。題組四非常溫下溶液pH的計(jì)算10.某探究小組在某溫度下測(cè)定溶液的pH時(shí)發(fā)現(xiàn):0.01mol·L-1的氫氧化鈉溶液,由水電離出的c(H+)=10-11

mol·L-1。在相同溫度下,0.1mol·L-1氫氧化鈉溶液的pH應(yīng)為A.13 B.12C.11 D.10√根據(jù)題意,可得此溫度時(shí),Kw=c(H+)·c(OH-)=0.01×10-11=10-13。在相同溫度下,0.1mol·L-1氫氧化鈉溶液中的c(H+)=

=10-12

mol·L-1,pH=-lgc(H+)=12。11.(2022·衡水高二期末)已知在100℃下(本題涉及的溶液溫度均為100℃),水的離子積Kw=1×10-12。下列說(shuō)法正確的是A.0.005mol·L-1的H2SO4溶液,pH=2B.0.001mol·L-1的NaOH溶液,pH=11C.0.005mol·L-1的H2SO4溶液與0.01mol·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50mL,需要pH=9的NaOH溶液100mL√A項(xiàng),0.005mol·L-1的H2SO4溶液中,c(H+)=0.005mol?L-1×2=1×10-2

mol·L-1,pH=-lgc(H+)=-lg(1×10-2)=2,正確;B項(xiàng),0.001mol·L-1的NaOH溶液中,c(OH-)=0.001mol·L-1,pH=-lg=9,錯(cuò)誤;C項(xiàng),pH=6時(shí),c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,錯(cuò)誤;D項(xiàng),pH=3的溶液中c(H+)=1×10-3

mol·L-1,pH=9的溶液中c(OH-)=1×10-3

mol·L-1,二者等體積反應(yīng)恰好完全中和,錯(cuò)誤。12.某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室測(cè)定某溶液的pH。實(shí)驗(yàn)時(shí),他先用蒸餾水潤(rùn)濕pH試紙,然后用潔凈干燥的玻璃棒蘸取試樣進(jìn)行檢測(cè)。(1)該學(xué)生的操作________(填“正確”或“錯(cuò)誤”),理由是___________________________________________________________________________________________________________。

能力提升錯(cuò)誤用濕潤(rùn)的pH試紙來(lái)測(cè)定溶液的pH,相當(dāng)于將溶液稀釋了,若溶液不呈中性,測(cè)出的就不是原溶液的pH,會(huì)產(chǎn)生誤差(2)如不正確,請(qǐng)分析是否一定有誤差:__________________________________________。

不一定有誤差,當(dāng)溶液為中性時(shí),不產(chǎn)生誤差(3)若用此法分別測(cè)定c(H+)相等的鹽酸和醋酸溶液的pH,誤差較大的是___________,原因是__________________________________________________________________________________________。

鹽酸的pH在稀釋過程中醋酸繼續(xù)電離產(chǎn)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13.(2022·佛山高二期末)(1)在某溫度下,水的離子積常數(shù)為1×10-13,則該溫度下:①某溶液中H+的濃度為1×10-7

mol·L-1,則該溶液呈_____(填“堿”“酸”或“中”)性。②99mLpH=1的H2SO4溶液與101mLpH=12的KOH溶液混合(不考慮混合時(shí)溶液體積的變化),溶液的pH=_____。堿10①某溶液中H+的濃度為1×10-7

mol·L-1,則該溶液中c(OH-)=

mol·L-1=1×10-

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