(共27张PPT)
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第二节 水的电离和溶液的pH
第2课时 溶液的酸碱性与pH
1．能判断溶液的酸碱性及pH。
2．掌握检测溶液pH的方法。
能从微观角度通过c(H＋)与c(OH－)的相对大小判断溶液的酸碱性，培养宏观辨识与微观探析的能力。
1．25 ℃时，分析下列溶液中c(H＋)和c(OH－)
一、溶液的酸碱性与pH
纯水 0.1 mol·L－1NaOH溶液 0.1 mol·
L－1盐酸
c(H＋)/ (mol·L－1) _____________ _____________ _________
c(OH－)/ (mol·L－1) ______________ _________ _______________
c(H＋)、c(OH－)
的相对大小 c(H＋)_____
c(OH－) c(H＋)_____
c(OH－) c(H＋)_____
c(OH－)
溶液的酸碱性 _______ _______ _______
1×10－7
1×10－13
0.1
1×10－7
0.1
1×10－13
＝
<
>
中性
碱性
酸性
2.溶液的酸碱性与c(H＋)、c(OH－)的关系
(1)任何水溶液中都有H＋和OH－。
(2)溶液的酸碱性取决于溶液中c(H＋)、c(OH－)的相对大小。
>
＝
<
3．溶液的pH
(1)定义
pH是c(H＋)的负对数，其表达式是pH＝_____________。
[特别提醒] pH计算公式中c(H＋)：
若强酸溶液：c(H＋)＝n·c(HnA)，
－lgc(H＋)
(2)25 ℃时，溶液的酸碱性与c(H＋)、pH的关系如图所示：
pH<7，为_______溶液；pH＝7，为_______溶液；pH>7，为_______溶液
(3)pH的适用范围
1．0×10－14 mol·L－1≤c(H＋)≤1.0 mol·L－1的溶液。
酸性
中性
碱性
正｜误｜判｜断
(1)c(H＋)>1.0×10－7 mol·L－1的溶液一定呈酸性。( )
(2)pH>7的溶液一定呈碱性。( )
(3)pH＝7的溶液不一定呈中性。( )
(4)1.0×10－3 mol·L－1的盐酸pH＝3。( )
(5)1.0×10－3 mol·L－1的NaOH溶液pH＝11。( )
×
×
√
√
×
√
深｜度｜思｜考
1.在一定温度下，强碱的pH一定比弱碱的pH大吗？
2．等浓度的下列稀溶液：①乙酸、②盐酸、③碳酸、④硫酸，它们的pH由小到大排列正确的是_________。
提示：盐酸、H2SO4为强酸，等浓度时H2SO4中c(H＋)大于盐酸，乙酸和碳酸为弱酸，酸性：CH3COOH>H2CO3。溶液的pH越小，则酸性越强，故pH由小到大的顺序为④②①③。
④②①③
应｜用｜体｜验
1.下列关于溶液酸碱性的说法正确的是( )
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－1
D．在100 ℃时，纯水的pH<7，因此呈酸性
C
2．下列溶液一定呈中性的是( )
A．使石蕊溶液呈紫色的溶液
B．c(H＋)＝c(OH－)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
解析：使石蕊溶液呈紫色的溶液，可能显酸性、中性或碱性，故A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错误；非电解质溶于水，可以使溶液显酸性、碱性或中性，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错误。
B
溶液酸碱性的判断
1．酸碱指示剂法
该法只能测出溶液的酸碱性，即pH的大致范围，不能测出具体数值。
常见的指示剂有_______、_______、_________等。
二、溶液酸碱性的测定方法
石蕊
酚酞
甲基橙
2．利用pH试纸测定
3．用pH计测量
pH计也叫_________，可精密测量溶液的pH，测得的溶液pH可以是整数或者小数，其量程为___________。
pH在医疗、生活、环保、农业生产和科学实验中都有重要的应用。溶液pH的控制常常是影响实验结果或产品质量、产量的一个关键因素。
酸度计
0～14
正｜误｜判｜断
(1)任何温度下，如果c(H＋)不等于c(OH－)，则溶液一定呈现酸碱性。( )
(2)升高温度水的电离程度增大，酸性增强。( )
(3)常温下，加入酚酞显无色的溶液一定显酸性。( )
(4)用蒸馏水润湿的pH试纸测溶液的pH，一定会使结果偏低。( )
(5)用pH计测得某溶液的pH为7.45。( )
√
×
×
×
√
深｜度｜思｜考
(1)pH试纸使用前能否用蒸馏水润湿？若用湿润的pH试纸测量溶液的pH对结果有何影响？
提示：使用pH试纸不能用蒸馏水润湿，润湿后相当于稀释溶液。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。
(2)某同学用pH试纸测量新制氯水的pH为1.0，他的结论正确吗？
提示：不正确。新制氯水具有漂白性，不能使用pH试纸进行测定。
(3)现欲测定100 ℃沸水的pH及酸碱性，甲同学使用pH试纸测定，请推测pH试纸呈什么颜色，溶液的酸碱性如何？
提示：pH试纸呈淡黄色，沸水呈中性。
应｜用｜体｜验
1.下列说法正确的是( )
A．强碱的水溶液中不存在H＋
B．pH＝0的溶液是酸性最强的溶液
C．在温度不变时，水溶液中的c(H＋)和c(OH－)不能同时增大
D．某温度下，纯水中c(H＋)＝2×10－7 mol·L－1，其呈酸性
C
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)该学生的操作是否正确？_________(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_____________________________________ _______________________________________________________。
(3)不能用广泛pH试纸测定新制氯水的pH，因为新制氯水有_________，可以用_________测定。
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
漂白性
pH计
归纳总结：
测溶液pH时的三注意
(1)不能用湿润的玻璃棒蘸取待测液，也不能将pH试纸先用蒸馏水润湿，否则会将溶液稀释，可能导致所测定的pH不准确，使酸性溶液的pH变大，碱性溶液的pH变小，但中性溶液不受影响。
(2)有强氧化性和有颜色的物质，不能用pH试纸测定其pH，如新制氯水、NaClO溶液、漂白粉溶液、双氧水、高锰酸钾溶液、氯化铁溶液、硫酸铜溶液等。
(3)pH试纸不能测c(H＋)>1 mol·L－1或c(OH－)>1 mol·L－1的溶液的pH。
随堂演练·知识落实
1．一定温度下，满足下列条件的溶液一定呈酸性的是( )
A．能与金属Al反应放出H2的溶液
B．加酚酞后显无色的溶液
C．pH＝6.5的某溶液
D．c(H＋)>c(OH－)的任意水溶液
解析：与Al反应放出H2的溶液可能是酸性溶液，也可能是碱性溶液，A项错误；加入酚酞后显无色的溶液可能呈中性或弱碱性或酸性，B项错误；pH＝6.5的溶液也可能呈中性或碱性，C项错误。
D
2．下列说法中正确的是( )
A．某溶液中c(H＋)＝c(OH－)＝10－6 mol·L－1，该溶液呈中性
B．溶液中若c(H＋)>10－7 mol·L－1，则c(H＋)>c(OH－)，溶液显酸性
C．c(H＋)越大，则pH越大，溶液的酸性越强
D．pH为0的溶液，其中只有H＋，无OH－
A
解析：溶液呈中性的本质原因是c(H＋)＝c(OH－)，所以该溶液呈中性，A项正确；溶液的酸碱性取决于溶液中c(H＋)与c(OH－)的相对大小，当溶液中c(H＋)>c(OH－)时，溶液呈酸性，溶液中若c(H＋)>10－7 mol·L－1，不一定就说明c(H＋)大于c(OH－)，如100 ℃时的NaCl溶液中c(H＋)>10－7 mol·L－1，溶液呈中性，B项错误；溶液的酸碱性可用pH表示，其计算公式为pH＝－lg c(H＋)，所以c(H＋)越大，pH越小，C项错误；pH为0的溶液，c(H＋)＝1 mol·L－1，任何水溶液中都存在水的电离平衡，既存在H＋也存在OH－，D项错误。
3．已知t ℃时水的离子积常数为Kw。该温度下，将浓度为 a mol·L－1的一元酸HA溶液与b mol·L－1的一元碱BOH溶液等体积混合，可判定该溶液呈中性的依据是( )
A．a＝b
B．混合溶液的pH＝7
D．混合溶液中，c(H＋)＋c(B＋)＝c(OH－)＋c(A－)
C
4．T ℃时，水的离子积Kw＝1×10－12，对于c(H＋)＝10－4 mol·L－1的盐酸：
(1)T_____(填“>”“＝”或“<”)25 ℃，其判断依据是___________ __________________________________________。
(2)该盐酸的pH＝_____，由水电离产生的c(H＋)＝________________。
>
水的电离是
吸热过程，升温促进水的电离，Kw增大
4
10－8mol·L－1第三章 第二节 第二课时
一、选择题
1．纯水在25 ℃和80 ℃时，pH前后大小关系及酸碱性分别是( B )
A．pH前>pH后 弱酸性
B．pH前>pH后 都显中性
C．pH前
D．pH前2．25 ℃的下列溶液中，碱性最强的是( B )
A．pH＝11的溶液
B．c(OH－)＝0.12 mol·L－1的溶液
C．含有4 g NaOH的1 L溶液
D．c(H＋)＝1×10－10 mol·L－1的溶液
3．强酸(碱)溶液的酸(碱)性不一定比弱酸(碱)溶液的强。下列关系一定正确的是( C )
A．当溶液中c(H＋)>1×10－7 mol·L－1时，其pH<7，溶液呈酸性
B．当溶液中c(H＋)<1×10－7 mol·L－1时，其pH>7，溶液呈碱性
C．当溶液中c(H＋)＝c(OH－)>1×10－7 mol·L－1时，其pH<7，溶液呈中性
D．当溶液中c(H＋)＝c(OH－)>1×10－7 mol·L－1时，其pH<7，溶液呈酸性
解析：根据pH与7的关系判断溶液的酸碱性，必须是在25 ℃时，A、B错误；若c(H＋)和c(OH－)相等，无论其数值等于多少，溶液必定呈中性，C正确，D错误。
4．用pH试纸测定溶液pH的正确操作是( A )
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．将一小块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．将一小块试纸先用蒸馏水润湿后，再在待测液中蘸一下，取出后与标准比色卡对照
解析：pH试纸的使用方法：把一小块试纸放在表面皿或玻璃片上，用蘸有待测液的玻璃棒点在试纸的中部，随即(30 s内)用标准比色卡与之对照，确定溶液的pH。pH试纸不能用蒸馏水润湿，若用蒸馏水润湿会使溶液变稀，可能使测定结果产生误差。
5．下列有关溶液的酸碱性与pH的说法错误的是( D )
A．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
6．下列说法中正确的是( B )
A．25 ℃时FeCl3溶液的Kw大于100 ℃时NaCl溶液的Kw
B．由非电解质溶于水得到的溶液可能呈酸性
C．pH＝6的溶液一定显酸性
D．100 ℃时，将pH＝3的盐酸与pH＝11的NaOH溶液等体积混合，溶液显中性
解析：水的离子积常数只与温度有关，温度越高，Kw越大，A错误；温度未知，无法判断溶液的酸碱性，C错误；100 ℃时Kw>1×10－14，所以将pH＝3的盐酸与pH＝11的NaOH溶液等体积混合后，溶液显碱性，D错误。
7．25 ℃时，某溶液中由水电离产生的c(H＋)和c(OH－)的乘积为1×10－18，则下列说法正确的是( B )
A．该溶液的pH一定为9
B．该溶液的pH可能为5
C．该溶液的pH可能为7
D．不会有这样的溶液
解析：该溶液中由水提供的c水(OH－)＝c水(H＋)＝1×10－9 mol·L－1，显然远比纯水提供的c(H＋)和c(OH－)小得多，这说明水的电离受到了酸或碱的抑制。若为酸溶液，则酸提供的c(H＋)＝1×10－5 mol·L－1，pH＝5；若为碱溶液，则碱提供的c(OH－)＝1×10－5 mol·L－1，pH＝9。
8．人体口腔内唾液的pH通常约为7，在进食过程的最初10 min，酸性逐渐增强，之后酸性逐渐减弱，至40 min趋于正常，与上述事实最接近的图像是( B )
9．已知在100 ℃下(本题涉及的溶液温度均为100 ℃)，水的离子积Kw＝1×10－12。下列说法正确的是( A )
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
10．为更合理地表示溶液的酸碱性，科学家提出“酸度”(用AG表示)概念，AG＝lg。下列叙述中正确的是( A )
①任何温度下，纯水的AG等于0 ②溶液的AG越小，酸性越强 ③25 ℃时，0.1 mol·L－1盐酸的AG＝12 ④25 ℃时，某溶液的AG＝－10，其pH＝10
A．①③ B．②④
C．①② D．③④
解析：任何温度下，纯水中c(H＋)＝c(OH－)，故AG＝0；溶液酸性越强，H＋浓度越大，OH－浓度越小，AG越大；0.1 mol·L－1盐酸中，c(OH－)＝10－13mol·L－1，AG＝12；lg＝－10，c(OH－)＝1010c(H＋)，由c(H＋)·c(OH－)＝10－14得，c(H＋)＝10－12mol·L－1，pH＝12。
11．(2022·湖南常德六校协作体高二联考)某温度下，重水存在电离平衡：D2O??D＋＋OD－，D2O的离子积常数为1.0×10－12，若pD＝－lg c(D＋)，该温度下有关分析不正确的是( A )
A．0.1 mol NaOD溶于重水制成1 L溶液，pD＝13
B．将pD＝4的DCl的重水溶液稀释100倍，所得溶液的pD不等于6
C．向30 mL 0.5 mol·L－1 NaOD的重水溶液中加入20 mL 0.5 mol·L－1 DCl的重水溶液，所得溶液的pD＝11
D．pD＝10的NaOD的重水溶液中，由重水电离出的c(OD－)为1.0×10－10 mol·L－1
解析：D2O的离子积常数为1.0×10－12，pD＝6的溶液为中性；溶液中c(OD－)＝0.1 mol·L－1，则c(D＋)＝1.0×10－11mol·L－1，pD＝11，A不正确；pD＝6的溶液为中性，DCl的重水溶液稀释100倍后接近中性，pD接近6但不等于6，B正确；混合溶液中c(OD－)＝＝0.1 mol·L－1，则c(D＋)＝1.0×10－11 mol·L－1，pD＝11，C正确；NaOD的重水溶液中，D＋全部由重水电离出来，pD＝10，说明c(D＋)＝1.0×10－10 mol·L－1，重水电离出来的氢离子和氢氧根离子浓度相等，D正确。
二、非选择题
12．已知水在25 ℃和95 ℃时，电离平衡曲线如图所示：
(1)95 ℃时，水的电离平衡曲线应为L2，请说明理由：_水的电离是吸热过程，温度高时，电离程度大，c(H＋)·c(OH－)大__。
(2)曲线L1所对应的温度下，pH＝2的HCl溶液和pH＝11的某BOH溶液中，若水的电离程度分别用α1、α2表示，则α1_小于__(填“大于”“小于”“等于”或“无法确定”)α2。
13．(1)在某温度下，水的离子积常数为1×10－13，则该温度下，某溶液中H＋的浓度为1×10－7mol·L－1，则该溶液呈_碱__性。
(2)现有a.醋酸、b.盐酸、c.硫酸三种溶液
①若三种溶液的pH相同，则其浓度由大到小的顺序是_a>b>c__(用字母表示，下同)。
②若三种溶液的浓度相同，则pH由大到小的顺序是_a>b>c__。
③中和等体积等浓度的烧碱溶液，需相同浓度的三种溶液的体积分别为V1、V2、V3，则V1、V2、V3的关系为_V1＝V2＝2V3__(用等式表示，下同)。
④体积和浓度均相同的三种溶液，分别与相同浓度的烧碱溶液恰好完全反应，需烧碱溶液的体积分别为V1、V2、V3，则V1、V2、V3的关系为_2V1＝2V2＝V3__。
解析：(1)某溶液中H＋的浓度为1×10－7 mol·L－1，则该溶液中c(OH－)＝ mol·L－1＝1×10－6 mol·L－1>c(H＋)，即该溶液呈碱性。(2)①pH相同的溶液中氢离子浓度相同，醋酸是一元弱酸，硫酸是二元强酸，盐酸是一元强酸，假设氢离子浓度为1 mol·L－1，则醋酸溶液浓度大于1 mol·L－1，盐酸浓度是1 mol·L－1、硫酸浓度是0.5 mol·L－1，所以其浓度由大到小的顺序是a>b>c。②若三种溶液的浓度相同，假设都是1 mol·L－1，醋酸溶液中氢离子浓度小于1 mol·L－1、硫酸中氢离子浓度是2 mol·L－1、盐酸中氢离子浓度是1 mol·L－1，氢离子浓度越大pH越小，所以pH由大到小的顺序是a>b>c。③中和等物质的量的氢氧化钠，消耗三种酸的物质的量之比为2?2?1，所以消耗相同浓度的三种溶液的体积之比为2?2?1，即V1＝V2＝2V3。④体积和浓度均相同的三种溶液，其物质的量相等，分别与相同浓度的烧碱溶液恰好完全反应，所需NaOH的物质的量之比为1?1?2，则所需相同浓度的烧碱溶液的体积关系为2V1＝2V2＝V3。
14．下表是不同温度下水的离子积数据：
温度/℃ 25 t1 t2
水的离子积Kw 1×10－14 a 1×10－12
试回答以下问题：
(1)若25__(填“>”“<”或“＝”)1×10－14。
(2)25 ℃时，某Na2SO4溶液中c(SO)＝5×10－4 mol·L－1，取该溶液1 mL加水稀释至10 mL，则稀释后溶液中c(Na＋)?c(OH－)＝_1_000?1__。
(3)在t2 ℃，pH＝10的NaOH溶液中，水电离产生的OH－浓度为_1×10－10_mol·L－1__。
(4)在t2 ℃时由水电离出的c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1。若该温度下，某溶液的pH＝7，则该溶液_bd__(填字母)。
a．呈中性 B．呈碱性
c．呈酸性 D．c(OH－)＝100c(H＋)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)