鲁科版高中化学选择性必修第一册第3章第1节第2课时水溶液的酸碱性与pH基础课课件

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第2课时　水溶液的酸碱性与pH(基础课)第3章　物质在水溶液中的行为第1节　水与水溶液1．通过室温下溶液中c平 (H＋ )、c平 (OH－)数据的对比，从本质上认识溶液呈酸碱性的原因。2．知道pH的定义，认识pH与溶液酸碱性的关系。3．能进行pH的简单计算。1．酸碱指示剂与酸溶液或碱溶液作用显示不同的颜色。例如，紫色石蕊溶液遇酸溶液变成红色，遇碱溶液变成蓝色；无色酚酞溶液遇酸溶液不变色，遇碱溶液变成红色。2．溶液的酸碱度可用pH表示，用pH试纸可以测定溶液的酸碱度。pH<7，溶液为酸性；pH＝7，溶液为中性；pH>7，溶液为碱性。一、溶液的酸碱性必备知识　自主预习>><<或c平(OH－)c平(H＋)pH或pOH判一判　(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)c平(H＋)＝1×10-6 mol·L-1的溶液一定是酸性溶液。 (　　)(2)滴加紫色石蕊溶液后变红的溶液一定显酸性。 (　　)(3)盐的水溶液中若c平(H＋)＝c平(OH－)，一定显中性。 (　　)×√√二、水溶液的pH1．pH的定义公式：___________________。微点拨：pOH＝－lg c平(OH－)，25 ℃时同一溶液中pH＋pOH＝14。2．室温下，水溶液的pH、c平(H＋)与酸碱度的关系25 ℃时：pH＝－lgc平(H＋)3．溶液pH的测量方法(1)指示剂法(2)pH试纸：将pH试纸放在____________________上，用________蘸取待测溶液点在pH试纸的中部，待颜色变化稳定后对照____________可以得到溶液pH，所得pH均为正整数。(3)酸度计：能够直接测量溶液的pH，读数可以精确到小数点后两位。表面皿(或玻璃片)玻璃棒标准比色卡想一想　某溶液的pH＝6，则该溶液一定显酸性吗？同样，某溶液的pH＝7，则该溶液一定显中性吗？提示：pH＝6的溶液不一定显酸性，如100 ℃时蒸馏水的pH＝6，但呈中性；pH＝7的溶液不一定显中性，如100 ℃时，pH＝7的溶液呈碱性。 关键能力　情境探究某同学正在使用pH试纸测量某溶液的pH。他遇到了一些问题。溶液酸碱性的判断1．该同学用pH试纸测得某溶液的pH为5.4，你认为正确吗？说明理由。提示：不正确，用pH试纸测得溶液的pH为整数值。2．用pH试纸测溶液pH时 ，若先用蒸馏水润湿 ，对结果有什么影响？提示：若是酸性溶液，则润湿后测得pH偏大；若为碱性溶液，则润湿后测得pH偏小；若为中性溶液，则无影响。1．绝对依据－－c平(H＋)和c平(OH－)相对大小2．相对依据－－pH的大小注意：A是该温度下溶液呈中性时的pH。 √ [母题发散]1．25 ℃时，中性溶液的pH和pOH有什么关系？提示：25 ℃时，中性溶液的pH＝pOH＝7。2．pH＝6的蒸馏水中，c平(H＋)和c平(OH－)分别为多少？提示：c平(H＋)＝c平(OH－)＝10-6 mol·L-1。1．(双选)下列溶液一定呈中性的是(　　)A．pH＝7的溶液B．c平(H＋)＝c平(OH－)的溶液C．由一元强酸与一元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√√BC　[25 ℃时pH＝7的溶液才显中性，A错误；c平(H＋)＝c平(OH－)的溶液一定显中性，B正确；一元强酸与一元强碱等物质的量恰好完全反应，溶液显中性，C正确；非电解质溶于水有可能与水反应生成酸或碱等，从而使溶液不显中性，D错误。]2．60 ℃ 时水的离子积KW＝3.2×10-14 mol2·L-2，则在60 ℃ 时，c平(H＋)＝2×10-7 mol·L-1的溶液(　　)A．呈酸性　　B．呈碱性　　C．呈中性　　D．无法判断酸碱性 √盐酸是化学工业的重要原料之一，广泛用于化工原料、染料、医药、食品、印染、皮革、制糖、冶金等行业，还可用于离子交换树脂的再生以及电镀、金属表面的清洗剂。氢氧化钠(NaOH)用于生产纸、肥皂、染料、人造丝、冶炼金属、石油精制、棉织品整理、煤焦油产物的提纯以及食品加工、木材加工及机械工业等方面。溶液pH的计算1．常温下0.01 mol·L-1盐酸：(1)pH是多少？(2)加水稀释100倍，pH是多少？ 2．常温下0.01 mol·L-1 NaOH溶液：(1)pH是多少？(2)加水稀释100倍，pH是多少？ 计算溶液pH的方法思路1．单一溶液(1)酸溶液：先求c平(H＋)，再根据定义式求pH。(2)碱溶液：先求c平(OH－)，根据KW求c平(H＋)，再根据定义式求pH。2．混合溶液(1)首先判断混合溶液的酸碱性。(2)再计算pH。若溶液显酸性，则先求c平(H＋)，再根据定义式求pH；若溶液显碱性，则先求c平(OH－)，再根据KW求c平(H＋)，最后根据定义式求pH。3．酸碱溶液稀释时pH的变化【例2】　已知某温度下纯水的pH＝6。(1)pH＝7的溶液呈________(填“酸性”“中性”或“碱性”)。(2)该温度下，0.1 mol·L-1的盐酸的pH＝____。(3)该温度下，0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液的pH＝____。(4)该温度下，将pH＝11的苛性钠溶液V1 L与pH＝1的稀硫酸V2 L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和)，所得混合溶液的pH＝2，则V1∶V2＝________。碱性1　11　9∶11 易错提醒计算溶液pH时注意的几个问题(1)外界条件是否为25 ℃。(2)水电离出来的c平(H＋)何时忽略不计，何时不能忽略。(3)两种pH不同的碱溶液混合时，由于两碱溶液中水的电离程度不同，所以混合后溶液中水的电离平衡必发生移动，因此不可将两溶液中的H＋的物质的量相加得混合溶液中的H＋的物质的量。1．(双选)下列说法不正确的是(　　)A．25 ℃时，在pH＝4的盐酸和醋酸溶液中，由水电离出的H＋浓度相等B．25 ℃时，pH＝3和pH＝5的盐酸等体积混合后(忽略体积变化)，溶液的pH＝4C．25 ℃时，pH＝9和pH＝11的NaOH溶液等体积混合后(忽略体积变化)，溶液的pH＝10D．25 ℃时，pH＝3.6的某橙汁中的c平(H＋)是pH＝5.6的某西瓜汁中的c平(H＋)的100倍√√ 2．有100 mL pH为12的NaOH溶液，若常温下将其pH变为11 (忽略溶液体积变化)：(1)若加入蒸馏水，应加________mL。(2)若加入pH＝10的NaOH溶液，应加入________mL。(3)若加入pH＝2的盐酸，应加入______mL。(4)若保持100 ℃的恒温，将pH＝12的NaOH溶液与pH＝1的稀硫酸混合使混合溶液的pH＝11，则NaOH溶液和稀硫酸的体积比为________。900　1 000　 2∶9  1．中性溶液：c平(OH－)＝c平(H＋)；酸性溶液：c平(OH－)＜c平(H＋)；碱性溶液：c平(OH－)＞c平(H＋)。2．pH＝－lg c平(H＋)，对于碱性溶液而言，pH越大，溶液碱性越强；对于酸性溶液而言，pH越小，溶液酸性越强。3．利用pH试纸测定溶液pH。取一小块pH试纸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试液点在试纸中间位置，当试纸颜色变化稳定后迅速与标准比色卡对照，读出pH(识别差值约为1)。1．一些食物的近似pH如下表：学习效果　随堂评估√243题号1人的胃液中含有盐酸，对于胃酸过多的人，空腹时最宜食用的是(　　)A．苹果　B．葡萄　C．牛奶　D．玉米粥D　[对于胃酸过多的人，空腹时最宜食用显弱碱性的食物，玉米粥显弱碱性，故选 D。]2．用pH试纸测定某无色溶液的pH时，规范的操作是(　　)A．将pH试纸放入溶液中观察其颜色变化，跟标准比色卡比较B．将溶液倒在pH试纸上，跟标准比色卡比较C．用干燥的洁净玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，跟标准比色卡比较D．在试管内放入少量溶液，煮沸，把pH试纸放在管口，观察颜色，跟标准比色卡比较23题号14√23题号14C　[pH试纸用于粗略测定溶液的 pH，使用时不能用蒸馏水湿润，具体操作为取一小块 pH试纸，放在干燥、洁净的表面皿或玻璃片上，用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液，点在 pH试纸上，待颜色稳定后跟标准比色卡比较。]3．(双选)已知在100 ℃的温度下(本题涉及的溶液其温度均为100 ℃)，水的离子积KW＝1.0×10-12 mol2·L-2。下列说法不正确的是(　　)A．0.05 mol·L-1的H2SO4溶液，pH＝1B．0.001 mol·L-1的NaOH溶液，pH＝11C．0.005 mol·L-1的H2SO4溶液与0.01 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合，混合溶液的pH为6，溶液显酸性D．完全中和50 mL pH＝3的H2SO4溶液，需要0.5 mL pH＝11的NaOH溶液23题号41√√23题号41BC　[A项，c平(H＋)＝0.1 mol·L-1，pH＝－lg c平(H＋)＝1，正确；B项，c平(OH－)＝0.001 mol·L-1，c平(H＋)＝1.0×10-9 mol·L-1，pH＝－lg c平(H＋)＝9，错误；C项，两者恰好中和，混合溶液的pH＝6，溶液呈中性，错误；D项，酸提供的n(H＋)＝1.0×10-3×0.05 mol，碱提供的n(OH－)＝1.0×10-1 ×0.5×10-3 mol，则n(H＋)＝n(OH－)，两者恰好完全中和，正确。]243题号14．计算25 ℃时下列溶液的pH(混合时，忽略溶液体积变化)。(1)0.005 mol·L-1的H2SO4溶液的pH＝____。(2)0.001 mol·L-1的NaOH溶液的pH＝____。(3)pH＝2的盐酸加水稀释到1 000倍，溶液的pH＝____。(4)将pH＝8的NaOH溶液与pH＝10的NaOH溶液等体积混合，混合溶液的pH＝____。(5)0.015 mol·L-1的硫酸与0.01 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合，混合溶液的pH＝___。2　11　5　9.7　2课时分层作业(十九)　水溶液的酸碱性与pH题号135246879101112(选择题只有一个选项符合题目要求)1．下列叙述正确的是(　　)A．pH＝6的溶液呈碱性B．用广泛pH试纸测得某酸溶液pH＝4.2C．某溶液中c平(OH－)>c平(H＋)说明溶液一定呈碱性D．0.1 mol·L-1的盐酸与CH3COOH溶液pH相同√1314题号135246879101112C　[没有指明温度，不能确定pH＝6时溶液的酸碱性，A错误；广泛pH试纸测得的pH应为整数，B错误；0.1 mol·L-1的盐酸pH＝1，而CH3COOH是弱电解质，CH3COOH溶液pH应大于1，D错误。]1314题号1352468791011122．温度T ℃，向pH＝6的蒸馏水中通入HCl，保持温度不变，测得溶液的pH为2，下列叙述正确的是(　　)A．T ℃小于25 ℃B．该溶液中由水电离出来的H＋的浓度是1.0×10-10 mol·L-1C．通入HCl促进了水的电离D．该温度下加入等体积pH＝12的NaOH溶液可使该溶液恰好呈中性√1314题号135246879101112 1314题号1352468791011123．25 ℃时，由水电离出的c平(H＋)＝1×10-11 mol·L-1，则关于溶液的pH的说法正确的是(　　)A．一定是7　　　　　 B．一定是3C．一定是11 D．可能是3或11√1314D　[由水电离出来的c平(H＋)＝1×10-11 mol·L-1，若为碱溶液，碱中水电离出的c平(H＋)＝1×10-11 mol·L-1，则c平(OH－)＝1×10-3 mol·L-1，则pH＝11，若为酸溶液，则酸中水电离出的c平(OH－)＝1×10-11 mol·L-1，酸中氢离子浓度为c平(H＋)＝1×10-3 mol·L-1，则pH＝3，因此溶液pH可能是3或11。]题号1352468791011124．25 ℃的下列溶液中，碱性最强的是(　　)A．pH＝11的溶液B．c平(OH－)＝0.12 mol·L-1的溶液C．1 L含有4 g NaOH的溶液D．c平(H＋)＝1×10-10 mol·L-1的溶液√1314B　[A、C、D三个选项中溶液中的c平(OH－)依次为1×10-3 mol·L-1、0.1 mol·L-1、1×10-4 mol·L-1，可知B项溶液中的c平(OH－)最大，碱性最强。]题号135246879101112 √1314 题号1352468791011126．关于常温下pH为2的盐酸，下列叙述正确的是(　　)A．将10 mL该溶液稀释至100 mL后，pH＝4B．向该溶液中加入等体积pH为12的氨水恰好完全中和C．该溶液中盐酸电离出的c酸(H＋)与水电离出的c水(H＋)之比为1010∶1D．该溶液中由水电离出的c水(H＋)·c水(OH－)＝1×10-14 mol2·L-2√1314题号135246879101112 1314题号1352468791011127．向一定体积的Ba(NO3)2溶液中逐滴加入pH＝1的H2SO4溶液，至溶液中Ba2+恰好完全沉淀，测得溶液的pH＝2。忽略混合时溶液体积的变化，则H2SO4与Ba(NO3)2溶液的体积比为(　　)A．1∶10　　　B．1∶9　　　C．10∶1　　　D．9∶1√1314题号135246879101112 1314题号1352468791011128．25 ℃时，体积为Va、pH＝a的某一元强酸溶液与体积为Vb、pH＝b的某一元强碱溶液均匀混合后，溶液的pH＝7，已知b＝6a，Va＜Vb，下列有关a的说法正确的是(　　)A．a可能等于1 B．a一定大于2C．a一定小于2 D．a一定等于2√1314题号135246879101112 1314题号135246879101112 √1314题号135246879101112 1314题号13524687910111210．(素养题)某学生在实验室测某稀硫酸的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)该学生的操作是________(填“正确的”或“错误的”)，理由是_____________________________________________________________________________________________________________________。1314错误的　用蒸馏水润湿pH试纸相当于稀释了原溶液，使其浓度减小，引起测量误差　题号135246879101112(2)若用此方法分别测定c平(H＋)相等的盐酸和醋酸溶液的pH，误差较大的是________，原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)该学生用此方法测定下列溶液的pH，其中测定结果无误差的是________(填字母)。A．NaOH溶液 B．CH3COONa溶液C．NaCl溶液 D．NaHSO4溶液1314盐酸　 盐酸是强电解质溶液，醋酸溶液是弱电解质溶液，在醋酸溶液中存在CH3COOH⥫⥬CH3COO－＋H＋，稀释时平衡右移，继续电离出H＋，稀释后Δc平(H＋)较小、ΔpH较小C 题号135246879101112[解析]　在测酸性或碱性溶液的pH时，若用蒸馏水润湿pH试纸，会使待测液浓度下降，测定结果出现误差；但是用pH试纸测定中性溶液时，用蒸馏水润湿pH试纸对测定结果一般没有影响。1314题号135246879101112(选择题有一个或两个选项符合题目要求)11．室温下，现有三种酸的稀溶液：a．HCl溶液，b．CH3COOH 溶液，c．H2SO4溶液。下列说法正确的是(　　)A．若三种酸溶液的浓度相同，则其pH的大小关系为c>a>bB．同浓度同体积的三种酸溶液分别用氢氧化钠中和，所需氢氧化钠的物质的量的大小关系为c>a>bC．pH相等的三种酸溶液中酸的物质的量浓度的大小关系为b>a>cD．同pH同体积的三种酸溶液分别与少量且质量相同的Zn片反应，反应所需时间：b>a>c√1314题号135246879101112C　[盐酸为一元强酸、硫酸为二元强酸、醋酸为一元弱酸，相同浓度的三种酸溶液，pH的大小关系为b>a>c，故A错误；同浓度同体积的三种酸溶液中酸的物质的量相同，用氢氧化钠中和，所需氢氧化钠的物质的量的大小关系为a＝ba>c，故C正确；同pH同体积的三种酸溶液分别与少量且质量相同的Zn片反应，反应所需时间：bb－n(b－n>7)√1314√题号135246879101112BD　[pH＝a的强酸溶液，c平(H＋)＝10－a mol·L-1，加水稀释10n倍，稀释后c平(H＋)＝10－(a＋n) mol·L-1，则pH＝n＋a，但这在溶液稀释程度不大且水的电离可忽略的情况下成立，当a＋n≥7时，必须考虑水的电离，此时pH≠a＋n，故A不符合题意。pH＝b的强碱溶液，c平(H＋)＝10－b mol·L-1，即c平(OH－)＝10-14+b mol·L-1，加水稀释10n倍后，溶液中c平(OH－)＝10-14+b－n mol·L-1，即c平(H＋)＝10n－b mol·L-1，pH＝b－n，同理，当稀释程度很大时，应考虑水的电离，此时pH≠b－n，故C不符合题意。弱酸与弱碱溶液稀释时还要考虑稀释对弱酸、弱碱的电离的促进。]1314题号13524687910111213．常温下，pH＝10的X、Y两种碱溶液各1 mL，分别加水稀释到100 mL，其pH与溶液体积(V)的关系如图所示，下列说法不正确的是(　　)1314A．稀释前，两种碱溶液中溶质的物质的量浓度一定不相等B．稀释后，X溶液的碱性比Y溶液的碱性强C．完全中和X、Y溶液时，消耗同浓度盐酸的体积VX>VYD．若8c>a＝d＝e　题号135246879101112(2)若从a点到d点，可采用的措施是______(填字母，下同)；从a点到b点，可采用的措施是______。A．升温 B．加入少量的盐酸C．加入少量的NaOH固体 D．加水(3)常温下将V mL、pH＝12的氢氧化钠溶液逐滴加入20.00 mL、pH＝2的醋酸溶液中充分反应。如果溶液pH＝7，此时V的取值________20.00(填“大于”“小于”或“等于”)。1314B　A　小于　题号135246879101112(4)在e点对应的温度下，将pH＝13的NaOH溶液与pH＝2的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH＝7，则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为________。(5)在a点对应的温度下，pH＝2的HCl溶液和pH＝11的某一元碱BOH溶液中，若水的电离程度分别用α1、α2表示，则α1________α2(填“大于”“小于”“等于”或“无法确定”，下同)，若将二者等体积混合，则混合液的pH与7的关系___________。13141∶10　小于　无法确定题号135246879101112[解析]　(1)升高温度，促进水的电离，水的离子积常数增大，且水的离子积常数只受温度的影响，a、d、e都在25 ℃曲线上，水的离子积常数相同，c所在的温度在25 ℃和100 ℃之间，b在100 ℃曲线上，因此KW的大小顺序是b>c>a＝d＝e；(2)根据图像，从a点到d点，溶液由中性转化为酸性，从a点到b点，温度升高，溶液还是中性。A.升温，水还是保持中性；B.加入少量的盐酸，溶液显酸性，温度不变；C.加入少量的NaOH固体，使溶液显碱性，温度不变；D.加水，还是保持中性，温度不变；1314题号135246879101112(3)醋酸是弱电解质，电离程度不大，NaOH是强电解质，完全电离，反应生成的乙酸钠是强碱弱酸盐，水解呈碱性，溶液pH＝7(即溶液呈中性)，需少加碱，所以常温下，将V mL、10-2 mol/L氢氧化钠溶液逐滴加入20.00 mL、10-2 mol/L醋酸溶液中，充分反应，V小于20.00，溶液呈中性；(4)25 ℃时所得混合溶液的pH＝7，溶液呈中性，即酸碱恰好中和，n(OH－)＝n(H＋)，则V(NaOH)×10-1 mol/L＝V(H2SO4)×10-2mol/L，得V(NaOH)∶ V(H2SO4)＝1∶10；1314题号135246879101112(5)在a点对应的温度下，水的离子积常数为10-14 mol2·L-2，pH＝2时HCl溶液中c平(H＋)＝10-2 mol/L，pH＝11时BOH溶液中c平(OH－)＝10-3 mol/L，故pH＝2的HCl溶液对水的电离抑制程度大于pH＝11的BOH溶液，则α1小于α2；若将二者等体积混合，HCl电离出的H＋与BOH电离出的OH－中和反应后有剩余，则溶液显酸性，若是BOH为弱碱，还能继续电离出OH－，与剩余的HCl反应，则混合后溶液不能确定酸碱性，即混合液的pH与7的关系无法确定。1314