苏教版高中化学选择性必修1化学反应原理专题3第二单元基础课时18溶液的酸碱性与pH课件(共62张PPT)

(共62张PPT)
基础课时18　溶液的酸碱性与pH
专题3　水溶液中的离子反应
第二单元　溶液的酸碱性
学习任务 1．通过掌握溶液酸碱性与pH的关系，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
2．通过学会计算酸碱的pH以及氢离子浓度和pH的互算，培养证据推理与模型认知的化学核心素养。
必备知识　自主预习储备
一、溶液的酸碱性
根据溶液中c(H＋)和c(OH－)的相对大小，溶液可分为碱性溶液、酸性溶液和中性溶液。
＝
＞
＜
【特别提醒】　在25 ℃时，纯水中c(H＋)＝c(OH－)＝10-7 mol·L-1，如果未指明温度，当c(H＋)或c(OH－)等于10-7 mol·L-1时溶液不一定呈中性。
判一判　(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)溶液中c(H＋)>c(OH－)时，溶液显酸性。 (　)
(2)c(H＋)(3)用c(H＋)、c(OH－)的相对大小来判断溶液酸碱性，不受温度影响。 (　)
√
√
√
二、溶液的pH及溶液酸碱性的判断与测量
1．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：1×10-14 mol·L-1≤c(H＋)≤1 mol·L-1。
－lg c(H＋)
2．溶液酸碱性的测定方法
(1)酸碱指示剂。
①紫色石蕊溶液遇酸变____，遇碱变____。
②无色酚酞遇碱变____。
(2)pH试纸。
(3)pH计。
pH计(又称酸度计)精确度高，
可直接从仪器中读出溶液的
pH(读至小数点后2位)。
红色
蓝色
红色
×
×
×
√
×
关键能力　情境探究达成
溶液酸碱性的判断
[情境素材]
血液的酸碱平衡
为了保证正常的生理活动，人体各种体液的 pH 都要维持在一定的范围。例如，血液的正常 pH 范围是7.35～7.45(平均为7.4)，唾液的正常 pH范围是6.6～7.1。大多数体液都要保持一个较小的 pH变化范围，如果pH变化超出范围，就可能产生危害。当血液的pH降到7.2以下会引起酸中毒，升至7.5以上会引起碱中毒，降至6.8以下
[问题探究]
[问题1]　溶液的酸碱性。
(1)有H＋的溶液一定是酸性溶液吗？有OH－的溶液一定是碱性溶液吗？
(2)试讨论pH分别为6、7、8的三种溶液一定分别呈酸性、中性、碱性吗？
(3)在一定温度下，强碱的pH一定比弱碱的pH大吗？
(4)升高温度时，促进了水的电离，故水电离出的c(H＋)>1.0×10-7 mol·L-1，因此溶液显酸性，这种说法正确吗？
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－的溶液不一定是碱性溶液。
(2)都不一定。因为pH只能表示c(H＋)的大小，而无法确切知道c(OH－)的大小。溶液的酸碱性不只取决于c(H＋)的大小，而是取决于c(H＋)和c(OH－)的相对大小。在室温下，pH分别为6、7、8的三种溶液一定分别呈酸性、中性、碱性，但非室温下就不一定了。
(3)不一定。pH的大小取决于溶液中c(OH－)的大小，强碱溶液中c(OH－)不一定大，弱碱溶液中c(OH－)不一定小。
(4)不正确。升高温度时，促进了水的电离，水电离出的c(H＋)>1.0×
10-7 mol·L-1，但在纯水中c(H＋)和c(OH－)同时增大，且始终相等，故溶液仍呈中性。
[问题2]　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：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也呈现强氧化性(漂白性)。
[归纳总结]
1．溶液呈现酸、碱性的实质是c(H＋)与c(OH－)的相对大小，不能只看pH，一定温度下pH＝6的溶液也可能显中性，也可能显酸性，应注意温度。
2．溶液的酸碱性与酸碱强弱的关系
(1)区别：
①溶液的酸碱性指的是溶液中c(H＋)、c(OH－)的相对大小。
②酸、碱的强弱是以电解质的电离程度来区分的，强酸、强碱在水中完全电离；弱酸、弱碱在水中部分电离。
(2)联系：
①强酸溶液的酸性不一定比弱酸溶液的酸性强，中和能力相同的酸，其提供H＋的能力相同。
②酸性强的溶液不一定是强酸溶液，酸性相同的溶液弱酸浓度大，中和碱的能力强。
3．使用pH试纸测溶液pH时不能用蒸馏水润湿，否则相当于对溶液进行了稀释。
[能力达成]
1．下列有关溶液的酸碱性与pH的说法错误的是(　　)
A．相同温度下，溶液pH越小，酸性越强，反之，碱性越强
B．pH＜7的溶液可能呈酸性
C．当溶液中的c(H＋)或c(OH－)较小时，用pH表示其酸碱度更为方便
D．把pH试纸直接插入待测溶液中，测其pH
√
D　[A项，因pH＝－lg c(H＋)，所以pH越小，c(H＋)越大，酸性越强，pH越大，c(H＋)越小，则c(OH－)越大，碱性越强，正确；B项，在常温下，pH＜7的溶液呈酸性，正确；C项，当c(H＋)或c(OH－)小于1 mol·L-1时，使用pH表示其酸碱度更为方便，正确；D项，用pH试纸测溶液pH时，不能把pH试纸直接插入溶液中，正确的做法为取一片pH试纸，放在洁净的表面皿或玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液点于试纸中央，然后与标准比色卡对照读取数据，错误。]
2．某同学在实验室测某溶液的pH。实验时，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)该同学的操作是否正确？_______(填“正确”或“不正确”)。如不正确，请分析是否一定有误差：_________________________________________。
(2)若用此法分别测定c(H＋)相等的盐酸和醋酸溶液的pH，误差较大的是__________，原因是_____________________________________
____________________________________________________。
不正确
不一定有误差，当溶液为中性时
则不产生误差
盐酸的pH
因为在稀释过程中醋酸继续电离产生H＋，
使醋酸溶液中c(H＋)受到的影响比盐酸中的小，故误差较小
(3)不能用广范pH试纸测定新制氯水的pH，因为新制氯水有_______，可以用_______测定。
[解析]　用蒸馏水润湿pH试纸的操作是错误的，会使测定的溶液被稀释。
漂白性
pH计
[情境素材]
25 ℃时，溶液酸碱性与c(H＋)、pH的关系如图。
溶液pH的计算方法
[问题2]　将pH＝1的盐酸稀释1 000倍，溶液的pH为多少？
【特别提醒】　a.凡是单一酸溶液、酸酸混合溶液、酸碱混合溶液酸过量时，均直接求c(H＋)，再求pH；
b．单一碱溶液、碱碱混合溶液、酸碱混合溶液碱过量时，必须先求c(OH－)，再求c(H＋)，最后求pH。
3．酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化(25 ℃)
注：a＋n＜7，b－n＞7。
酸(pH＝a) 碱(pH＝b)
弱酸 强酸 弱碱 强碱
稀释10n倍 apH>b－n pH＝b－n
无限稀释 pH趋向于7
[能力达成]
1．常温下，将pH＝8和pH＝10的两种强碱溶液等体积混合，则混合溶液的pH约为(　　)
A．8.3 　B．9 　C．9.7 　D．无法确定
√
2．常温下，计算下列溶液的pH：
(1)①1.0×10-4 mol·L-1盐酸的pH为________。
②将0.4 g NaOH固体溶于水得到1 L溶液，该溶液的pH为_____。
(2)pH＝2的盐酸与pH＝4的盐酸，若按1∶10的体积比混合后，溶液的c(H＋)为__________________，pH为_____。
(3)将200 mL 5×10-3 mol·L-1 NaOH溶液与100 mL 2×10-2 mol·L-1 NaOH溶液混合后，溶液的c(OH－)为_______________________，c(H＋)为___________________，pH为________。
4
12
1.0×10-3 mol·L-1　
3
1.0×10-2 mol·L-1　
1.0×10-12 mol·L-1
12
(4)pH＝12的NaOH溶液与pH＝2的H2SO4溶液，若等体积混合后，溶液的pH为________；若按9∶11的体积比混合后，溶液的pH为________；若按11∶9的体积比混合后，溶液的pH为________。
7
3　
11
学习效果　随堂评估自测
2
4
3
题号
1
√
1．下列说法正确的是(　　)
A．某温度时，pH＝6.5的纯水呈酸性
B．常温下将1×10-6 mol·L-1盐酸稀释1 000倍，所得溶液的pH为9
C．在常温下，当水电离出的c(H＋)为1×10-13 mol·L-1时，此溶液的pH可能为1或13
D．将pH＝2的盐酸和醋酸溶液各1 mL分别稀释100倍，所得醋酸溶液的pH略大
2
4
3
题号
1
2
3
题号
1
4
√
2．下列溶液一定显酸性的是(　　)
A．溶液中c(OH－)>c(H＋)
B．滴加紫色石蕊溶液后变红色的溶液
C．溶液中c(H＋)＝10-6.5 mol·L-1
D．常温时，溶液中由水电离的c(H＋)＝10-9 mol·L-1
2
3
题号
1
4
B　[判断溶液酸碱性的关键是看c(H＋)和c(OH－)的相对大小，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，仅适用于常温时，若温度不确定，就不能用来判断溶液的酸碱性。B项中可使紫色石蕊溶液变红，则该溶液为酸性；D项中常温下水电离的c(H＋)＜10-7 mol·L-1，说明向水中加入了抑制水电离的酸或者是碱，溶液的酸、碱性不能确定。]
2
3
题号
4
1
√
3．用pH试纸测定溶液pH的正确操作是(　　)
A．将一小块试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸中央，再与标准比色卡对照
B．将一小块试纸用蒸馏水润湿后放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸中央，再与标准比色卡对照
C．将一小条试纸在待测液中蘸一下，取出后放在表面皿上，与标准比色卡对照
D．将一小条试纸先用蒸馏水润湿后，在待测液中蘸一下，取出后与标准比色卡对照
2
3
题号
4
1
A　[pH试纸的使用方法：把一小块试纸放在表面皿或玻璃片上，用干净的玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中部，随即(30 s内)用标准比色卡与之对照，确定溶液的pH。pH试纸不能用水润湿，若用水润湿会使溶液变稀，使测定结果可能产生误差。]
2
4
3
题号
1
4．常温下，关于溶液的稀释，下列说法正确的是(　　)
A．pH＝3的醋酸溶液稀释100倍，pH＝5
B．pH＝4的H2SO4溶液加水稀释100倍，溶液中由水电离产生的c(H＋)＝1×10-6 mol·L-1
C．将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液稀释为2 L，pH＝13
D．pH＝8的NaOH溶液稀释100倍，其pH＝6
√
2
4
3
题号
1
题号
基础课时固基练(18)　溶液的酸碱性与pH
1
3
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√
题号
1
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题号
2
1
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2．下列溶液一定呈酸性的是(　　)
A．pH＝7的溶液
B．25 ℃时，pH＝5的溶液
C．由强酸、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
√
题号
2
1
3
4
5
6
8
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11
12
B　[pH＝7，说明c(H＋)＝10-7mol·L-1，当温度比室温高时，中性溶液中的c(H＋)＞10-7mol·L-1，pH＜7，则pH＝7的溶液显碱性，故A项错误；等物质的量的强酸与强碱，由于它们所含H＋和OH－的物质的量未知，因此无法判断它们混合后溶液的酸碱性，故C项错误；非电解质溶于水 ，可以使溶液显酸性、碱性、中性，如SO2溶于水生成H2SO3，溶液显酸性，NH3溶于水生成NH3·H2O，溶液显碱性，乙醇、蔗糖等溶于水，溶液显中性，故D项错误。]
题号
3
2
4
5
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1
√
题号
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1
题号
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1
√
B　[A项中，酸、碱强弱未知，pH不一定等于7；B项中，强酸、强碱如果各为V L，则n(H＋)＝n(OH－)＝0.1V mol，反应后溶液呈中性；C项中，pH＝5的弱酸稀释100倍后，pH应小于7；D项中，酸、碱反应后碱过量，溶液应呈碱性。]
题号
2
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5
3
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√
题号
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题号
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1
√
6．将体积均为10 mL、pH均为3的盐酸和醋酸，加水稀释至a mL和b mL，测得稀释后溶液的pH均为5，则稀释后溶液的体积(　　)
A．a＝b＝100 　 B．a＝b＝1 000
C．a＜b 　 D．a＞b
C　[若a＝b＝1 000，稀释后的CH3COOH溶液pH<5，若使CH3COOH溶液pH＝5，就必须继续加水稀释，即a＜b。]
题号
2
4
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3
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1
√
题号
2
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1
A　[A项，假设该酸是强酸，稀释10倍后，溶液的pH为4，实际上溶液的pH小于4，说明溶液中存在弱酸的电离平衡，所以该酸是弱酸；C项，pH相同的NaOH溶液和氨水，氨水的物质的量浓度大于氢氧化钠溶液，所以用pH＝1的盐酸分别中和1 mL pH＝13的NaOH溶液和氨水，氨水消耗盐酸的体积大。]
题号
2
4
5
3
8
6
7
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12
1
8．常温下，①pH＝2的CH3COOH溶液；②pH＝2的H2SO4溶液；③pH＝12的氨水；④pH＝12的NaOH溶液。相同条件下，有关上述溶液的比较中正确的是(　　)
A．水电离的c(H＋)：①＝②＝③＝④
B．将②④溶液混合后，pH＝7，消耗溶液的体积：②＜④
C．等体积的①②④溶液分别与足量铝粉反应，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
√
题号
9
2
4
5
3
8
6
7
10
11
12
1
√
9．(易错题)室温下，现有三种酸的稀溶液：a.HCl溶液，b.CH3COOH溶液，c.H2SO4溶液。下列说法不正确的是(　　)
A．若三种酸溶液的浓度相同，则其pH的顺序为b＞a＞c
B．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顺序为c＞a＞b
C．pH相等的三种酸溶液中酸的物质的量浓度的顺序为b＞a＞c
D．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，反应所需时间的顺序为a＝c＞b
题号
9
2
4
5
3
8
6
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12
1
B　[HCl为一元强酸、H2SO4为二元强酸、CH3COOH为一元弱酸，相同浓度的三种酸溶液，pH的顺序为b＞a＞c，故A项正确；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顺序为c＞a＝b，故B项错误；pH相等的三种酸溶液中酸的物质的量浓度的顺序为b＞a＞c，故C项正确；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，反应所需时间顺序为a＝c＞b，故D项正确。]
题号
9
2
4
5
3
8
6
7
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12
1
√
10．已知在100 ℃时水的离子积Kw＝1×10-12，下列溶液的温度均为100 ℃。其中说法正确的是(　　)
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pH＝3的H2SO4溶液50 mL，需要pH＝9的NaOH溶液100 mL
题号
9
2
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1
题号
9
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√
11．(素养题)25 ℃时的三种溶液：
①pH＝2的醋酸；②pH＝2的硫酸；③pH＝12的氢氧化钠溶液。
下列有关说法正确的是(　　)
A．将①溶液用蒸馏水稀释，使体积扩大100倍，所得溶液pH变为4
B．①与②两溶液的物质的量浓度相等
C．V1 L②溶液和V2 L③溶液混合，若混合后溶液pH＝3，则V1∶V2＝11∶9
D．①与③两溶液等体积混合，混合液pH＝7
题号
9
2
4
5
3
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1
C　[A.①CH3COOH是弱酸，存在电离平衡，加水促进电离，所以CH3COOH溶液稀释100倍后，pH变化小于2，即所得溶液pH＜4，故A错误；B.pH＝2的醋酸的浓度c远大于0.01 mol/L，pH＝2的硫酸的浓度为0.005 mol/L，所以①与②两溶液的物质的量浓度不相等，故B错误；C.pH＝2的硫酸中c(H＋)＝0.01 mol/L，pH＝12的氢氧化钠溶液中c(OH－)＝0.01 mol/L，混合后溶液中c(H＋)＝0.001 mol/L，则0.01V1－0.01V2＝(0.01V1＋V2)，V1∶V2＝11∶9，故C正确；D.CH3COOH是弱酸，①与③两溶液等体积混合，醋酸过量，溶液呈酸性，pH＜7，故D错误。]
题号
9
2
4
5
3
8
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10
11
12
1
12．(1)某温度(T ℃)时，测得0.01 mol·L-1 KOH溶液的pH＝11，则该温度下水的Kw＝_______。
(2)在此温度下，将pH＝a的Ba(OH)2溶液Va L与pH＝b的HNO3溶液Vb L混合。
①若所得混合液为中性，且a＝11，b＝3，则Va∶Vb＝________。
②若所得混合液为中性，且Va∶Vb＝10∶1，则a＋b＝______。
③若所得混合液的pH＝10，且a＝12，b＝2，则Va∶Vb ＝______。
10-13　
1∶10　
12　
1∶9
题号
9
2
4
5
3
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6
7
10
11
12
1
题号
9
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5
3
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1