2024-2025学年高二化学选择性必修1（配苏教版）教学课件 专题3 第2单元 第1课时 溶液的酸碱性

专题3第二单元第1课时溶液的酸碱性基础落实·必备知识全过关重难探究·能力素养全提升目录索引

素养目标1.能从电离、离子反应、化学平衡的角度分析溶液的性质,如酸碱性、导电性等。2.可以通过分析、推理等方法认识溶液pH的含义,建立认知模型,了解溶液pH的测定方法,培养科学探究与创新意识的核心素养。3.学会用证据推理意识进行pH的简单计算。基础落实·必备知识全过关一、溶液的酸碱性与pH

水溶液的酸碱性取决于c(H+)与c(OH-)的相对大小1.溶液的酸碱性与c(H+)和c(OH-)的关系(25

℃)溶液类型c(H+)与c(OH-)相对大小c(H+)/(mol·L-1)中性溶液c(OH-)=c(H+)c(H+)=1.0×10-7酸性溶液c(OH-)<c(H+)c(H+)>1.0×10-7碱性溶液c(OH-)>c(H+)c(H+)<1.0×10-72.溶液的pH与c(H+)及酸碱性的关系(1)pH是c(H+)的负对数,其表达式是pH=

。

(2)溶液的pH、c(H+)及酸碱性的关系图(25℃):(3)pH的适用范围:1×10-14mol·L-1≤c(H+)≤1mol·L-1。-lgc(H+)3.溶液酸碱性的测定方法(1)酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围)。pH试纸使用前不能用蒸馏水润湿(2)利用pH试纸测定。使用pH试纸的正确操作为

。

(3)利用pH计测定。pH计可精确测定溶液的pH(读至小数点后2位)。(4)用pH传感器(pH探头)测定。取一小片pH试纸置于干燥洁净的玻璃片或表面皿上,用干燥洁净的玻璃棒蘸取溶液点在试纸上,当试纸颜色变化稳定后迅速与标准比色卡对照,读出pH教材阅读想一想阅读教材图3-10及正文部分思考:在某溶液中c(H+)为1×10-7

mol·L-1,此溶液一定呈中性吗?提示

判断溶液酸碱性的标准是c(H+)与c(OH-)的相对大小,而不是与

1×10-7

mol·L-1相比较。若溶液中c(H+)与c(OH-)不相等,则c(H+)=1×10-7

mol·L-1时溶液也不呈中性。易错辨析判一判(1)c(H+)<c(OH-)的溶液一定显碱性。(

)(2)某同学用pH试纸测得氢氧化钠溶液的pH为10.6。(

)(3)常温下由水电离的c(OH-)为1×10-8

mol·L-1的溶液一定呈酸性。(

)(4)c(OH-)=1×10-6

mol·L-1的溶液一定呈碱性。(

)√×提示

pH试纸只能精确到整数。

×提示

也可能呈碱性。

×提示

只有c(OH-)>c(H+)时,溶液才呈碱性。

二、溶液pH的计算1.单一溶液pH的计算2.混合溶液pH的计算(1)两强酸溶液混合(2)两强碱溶液混合

(3)强酸强碱溶液混合①强酸与强碱正好完全反应,溶液呈中性,c(H+)

c(OH-)。

②强酸与强碱混合时,若酸过量,则求

,若碱过量,则求

,然后计算pH。

=c过量(H+)c过量(OH-)3.酸碱稀释后的pH变化规律

酸溶液稀释后pH永远小于7,碱溶液稀释后pH永远大于7(1)室温下计算下列酸溶液稀释后的pH①pH=2的盐酸,若加水稀释到体积为原来的10倍,其pH为

;若加水稀释到体积为原来的10n倍,其pH为

(n<5)。

②若将pH=5的盐酸加水无限稀释,其pH接近于

。

③pH=2的醋酸溶液,若加水稀释到体积为原来的10倍,其pH大小范围应是

。

32+n72<pH<3(2)室温下计算下列碱溶液稀释后的pH①pH=11的氢氧化钠溶液,若加水稀释到体积为原来的10倍,其pH为

;若加水稀释到体积为原来的10n倍,其pH为

(n<4)。

②若将pH=11的NaOH溶液加水无限稀释,其pH接近于

。

③pH=11的氨水,若加水稀释到体积为原来的10n倍,其pH大小范围应是

(n<4);若无限稀释时,其pH接近于

。

教材阅读想一想阅读教材“拓展视野·pH试纸、pH计和pH传感器”思考:用pH试纸测得某硫酸溶液的pH为4.2,这个结论正确吗?1011-n7(11-n)<pH<11

7提示

不正确。用pH试纸测定溶液的pH时,只能读取整数值。

易错辨析判一判(1)溶液的酸性越强,pH越小。(

)(3)将pH=1的盐酸稀释到体积为原来的1

000倍,溶液的pH为5。(

)√√×提示

pH=1的盐酸中c(H+)=0.1

mol·L-1,稀释到体积为原来的1

000倍,则H+的浓度为1×10-4

mol·L-1,溶液的pH=4。重难探究·能力素养全提升探究一溶液的酸碱性情境探究(1)某儿童吃了较多橘子,胃疼呕酸水,经诊断是胃酸过多所致。医生建议食用一些鸡蛋清等食品,并要求合理饮食,请问理由是什么?提示

鸡蛋清的pH略大于7,显弱碱性,能消耗胃中的酸。

(2)怎样理解酸的酸性强弱与溶液的酸性强弱?(3)用pH试纸测溶液的pH时应注意什么问题?记录数据时又要注意什么?是否可用pH试纸测定氯水的pH?提示

酸的酸性强弱是指酸电离出H+的难易,如HNO3的酸性比H3PO4的强。而溶液的酸性强弱是指溶液中H+的浓度大小,H+浓度越大,溶液的酸性越强。提示

pH试纸使用前不能用蒸馏水润湿,否则待测液因被稀释可能产生误差;用pH试纸读出的pH只能是整数;不能用pH试纸测定氯水的pH,因为氯水呈酸性的同时呈现强氧化性(漂白性)。方法突破溶液酸碱性的判断

应用体验视角1溶液酸碱性的判断1.60℃时水的离子积KW=3.2×10-14,则在60℃时,c(H+)=2×10-7mol·L-1的溶液(

)A.呈酸性 B.呈碱性C.呈中性 D.无法判断A2.下列溶液一定呈中性的是(

)A.pH=7的溶液B.c(H+)=c(OH-)的溶液C.含等物质的量的强酸、强碱溶液反应得到的溶液D.非电解质溶于水得到的溶液B解析

在室温下,pH=7的溶液为中性,若温度不是室温,则pH=7的溶液不一定是中性溶液,A项错误;在任何温度下,c(H+)=c(OH-)的溶液一定为中性溶液,B项正确;含等物质的量的硫酸与NaOH溶液反应后溶液呈酸性,C项错误;非电解质溶于水若发生反应产生酸或碱,则溶液可能显酸性或碱性,D项错误。3.(2024浙江台州山海协作体联考)已知温度T

℃时水的离子积常数为KW,该温度下,将浓度为amol·L-1的一元强酸HA溶液与bmol·L-1的一元强碱BOH溶液混合,可判定该溶液呈中性的依据是(

)A.a=bB.混合溶液的pH=7C.混合溶液中,c(H+)=D.混合溶液中c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(A-)C解析

题目未指明具体的温度和酸(HA)、碱(BOH)溶液的体积,不能判断其反应情况及溶液的酸碱性,A错误;题目未指明温度是否为25

℃,混合溶液的pH=7,溶液不一定呈中性,B错误;由于KW=c(H+)·c(OH-),若c(H+)=

mol·L-1,可得c2(H+)=c(H+)·c(OH-),则有c(H+)=c(OH-),故溶液呈中性,C正确;酸(HA)与碱(BOH)溶液反应后,溶液呈电中性,阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数,则有c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(A-),不能据此判断溶液的酸碱性,D错误。视角2pH试纸的使用4.关于pH的测定下列说法正确的是(

)A.pH试纸在使用之前应用蒸馏水润湿B.用广范pH试纸测得某盐酸的pH=2.3C.利用酸碱指示剂可以测溶液的pHD.pH计是精确测定溶液pH的仪器D解析

pH试纸在使用之前若用蒸馏水润湿,被测定溶液被稀释,测定结果可能会产生误差,A项错误;广范pH试纸只能粗略测定溶液酸碱性,测定数值为整数,不能为小数,B项错误;酸碱指示剂只能测定溶液的酸碱性和溶液pH范围,不能测定溶液的pH,C项错误;pH计是精确测定溶液pH的仪器,D项正确。5.有一学生在实验室测某溶液的pH时,他先用蒸馏水润湿pH试纸,然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。(1)该生的操作方法是否正确?(2)如不正确请说明理由,同时请分析是否一定有误差产生。(3)若用此法分别测定c(H+)相等的H2SO4溶液和H3PO4溶液的pH,结果会怎样?并说明理由。答案

(1)不正确。(2)若溶液不显中性,则溶液被稀释,测出的不是溶液中的H+或OH-对应的pH;当溶液为中性时则不产生误差。(3)测得H3PO4溶液的pH较H2SO4溶液的pH小,因为在稀释过程中,H3PO4继续电离产生H+,使得该溶液中的c(H+)较H2SO4溶液中的大。解析

由此题可引出下列结论:醋酸铅试纸、KI淀粉试纸、石蕊试纸(检验气体的酸碱性)等用于定性检验时,试纸一般要润湿,而pH试纸定量测定某溶液的酸碱度时,绝对不允许用水将试纸润湿。探究二溶液pH的计算情境探究pH计算的基本思路:由pH=-lg

c(H+)知,计算的核心是确定c(H+)的大小。pH计算的具体方法:酸溶液直接确定c(H+)的大小,碱溶液先确定c(OH-)的大小,再由c(H+)=计算c(H+)。(1)在25℃时,0.5×10-2mol·L-1Ba(OH)2

溶液的pH是多少?(2)将pH=2的盐酸稀释至体积为原来的1000倍,溶液的pH为多少?提示

pH=2的盐酸中c(H+)=0.01

mol·L-1,稀释至体积为原来的1

000倍,则H+的浓度为1×10-5

mol·L-1,pH=5。(3)25℃时,忽略混合时溶液体积的变化,pH=13的NaOH溶液与pH=11的Ba(OH)2溶液等体积混合,混合溶液的pH计算过程如下:pH=13的NaOH溶液中H+浓度为10-13mol·L-1pH=11的Ba(OH)2溶液中H+浓度为10-11mol·L-1故二者的混合液中H+浓度为×(10-13mol·L-1+10-11mol·L-1)≈5×10-12mol·L-1故pH=-lgc(H+)=-lg(5×10-12)≈11.3该过程正确吗?提示

不正确。求算NaOH溶液与Ba(OH)2溶液混合后溶液的pH时,必须先计算混合溶液中的c(OH-),然后借助KW求算出c(H+),最后求得pH。设NaOH溶液、Ba(OH)2溶液的体积均为V

L,c(OH-)=

mol·L-1=0.050

5

mol·L-1,则pH=-lg

()≈12.7。方法突破溶液pH计算的一般思维模型

应用体验视角1溶液稀释的计算1.25℃时,下列溶液的酸性最强的是(

)A.0.01mol·L-1的HCl溶液B.pH=2的H2SO4溶液C.c(OH-)=10-13mol·L-1的溶液D.pH=1的HNO3溶液加水稀释到体积为原来的2倍C解析

根据各溶液的pH确定酸性强弱,酸性越强,pH数值越小。A项,0.01

mol·L-1

HCl溶液中,c(H+)=0.01

mol·L-1,pH=2;B项,pH=2;C项,c(OH-)=10-13

mol·L-1的溶液中,c(H+)=0.1

mol·L-1,pH=1;D项,pH=1的HNO3溶液加水稀释到体积为原来的2倍,稀释后pH>1;C项符合题意。2.常温下,关于溶液稀释的说法正确的是(

)A解析

A项,1

L

0.1

mol·L-1的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.2

mol·L-1,稀释到体积为2

L后c(OH-)=0.1

mol·L-1,则pH=13,正确;B项,醋酸溶液稀释时,CH3COOH的电离程度增大,pH<5,错误;C项,稀释后,H2SO4溶液的pH=6,则水电离产生的c(H+)=1×10-8

mol·L-1,错误;D项,碱溶液稀释不可能得到酸性溶液,错误。视角2两种碱溶液(酸溶液)混合的计算3.常温下,下列关于pH的各项叙述正确的是(

)A.pH=9与pH=13的NaOH溶液等体积混合后pH约为9.3(已知lg2≈0.3)B.向pH相同的氨水和氢氧化钠溶液中分别加入适量NH4Cl(s)后,两溶液的pH均减小C.pH=0的H2SO4溶液与pH=5的NH4NO3溶液中,发生电离的水的物质的量之比为1∶105D.25℃,1.0×10-3mol·L-1盐酸的pH为3,1.0×10-8mol·L-1盐酸的pH为8B解析

pH=9与pH=13的NaOH溶液等体积混合后的溶液中c(OH-)=pH≈12.7,A项错误;向pH相同的氨水和氢氧化钠溶液中分别加入适量NH4Cl(s)后,铵根离子会抑制一水合氨的电离,氨水的pH减小,氯化铵与氢氧化钠反应生成一水合氨,溶液中氢氧根离子浓度减小,则pH减小,B项正确;两溶液体积未知,无法计算发生电离的水的物质的量,C项错误;因常温下,中性溶液的pH=7,则酸溶液的pH一定小于7,即盐酸的pH不会为8,D项错误。归纳总结

酸碱混合规律(1)等浓度等体积一元酸与一元碱混合的溶液——“谁强显谁性,同强显中性”。(2)25

℃时,等体积、pH之和等于14的一强一弱酸碱混合溶液——“谁弱谁过量,谁弱显谁性”。(3)强酸、强碱等体积混合(25

℃时):①pH之和等于14呈中性;②pH之和小于14呈酸性;③pH之和大于14呈碱性。4.常温下,pH=8的NaOH溶液与pH=10的Ba(OH)2溶液等体积混合后,溶液的pH最接近于(已知:lg2≈0.3)(

)A.8.3 B.8.7 C.9

D.9.7D视角3酸碱溶液混合的计算5.25℃时,10mL0.15mol·L-1的硫酸与10mL0.1mol·L-1的氢氧化钠溶液混合,则混合后的pH为(

)A.0 B.1 C.2 D.3B解析

25

℃时,10

mL

0.15

mol·L-1的硫酸中n(H+)=0.15

mol·L-1×0.01

L×2=0.003

mol,10

mL

0.1

mol·L-1的氢氧化钠溶液中n(OH-)为0.1

mol·L-1×0.01

L=0.001

mol,则二者反应后有H+剩余,剩余的H+的物质的量为0.003

mol-0.001

mol=0.002

mol,则反应后的溶液中c(H+)==0.1

mol·L-1,则溶液的pH为1。6.室温下,下列溶液等体积混合后,所得溶液的pH一定大于7的是(

)A.0.1mol·L-1的盐酸和0.1mol·L-1的氢氧化钠溶液B.0.1mol·L-1的盐酸和0.05mol·L-1的氢氧化钡溶液C.pH=4的醋酸溶液和pH=10的氢氧化钠溶液D.pH=4的盐酸和pH=10的氨水D解析

HCl为一元强酸,NaOH为一元强碱,故等体积等物质的量浓度的HCl溶液与NaOH溶液恰好中和,pH=7,A项不符合题意;HCl为一元强酸,Ba(OH)2为二元强碱,0.1

mol·L-1的盐酸与0.05

mol·L-1

Ba(OH)2溶液等体积混合恰好完全反应生成BaCl2,混合后溶液的pH=7,B项不符合题意;pH=4的醋酸溶液中c(H+)=1×10-4

mol·L-1,pH=10的NaOH溶液中c(OH-)=1×10-4

mol·L-1,因CH3COOH是弱酸,pH=4的醋酸溶液和pH=10的