注:
①水中加酸或碱均抑制水的电离,但由水电离出的c(H+)与c(OH)总是相等。
2任何电解质溶液中,H+与OH—总是共存,但不能大量共存。
溶液的酸、碱性主要在
于c(H+)与c(OH—)的相对大小。
c(H+)与c(OH—)此增彼长,且心=c(H+)•c(OH—)不变。
讲述:
酸性溶液中c(H+)越大,酸性越强,碱性溶液中c(OH—)越大,碱性越强。
我们经常用到一些c(H+)很小的溶液,如c(H+)=1x10-7mol/L的溶液,用这样的量来表示溶液的酸碱性的强弱很不方便。
为此,化学上常采用pH来表示溶液酸碱性的强弱。
2、溶液的pH:
(1)定义:
pH=-lg{c(H+)}
(2)适应范围:
稀溶液,0〜14之间。
有关溶液的pH值的几个注意问题:
1pH值是溶液酸碱性的量度。
常温下,pH=7溶液呈中性;pH值减小,溶液的酸性增强;
pH值增大,溶液的碱性增强。
2pH值范围在0-14之间。
pH=0的溶液并非没有H+,而是C(H+)=1mol/L;pH=14的溶液并非没有OH,而是C(OH)=1mol/L。
pH改变一个单位,C(H+)就改变10倍,即pH每增大一个单位,C(H+)就减小到原来的1/10;pH每减小一个单位,C(H+)就增大到原来的10倍。
3当C(H+)>1mol/L时,pH值为负数,当C(OH-)>1mol/L时,pH>14。
对于C(H+)或C(OH-)大于1mol/L的溶液,用pH值表示反而不方便,所以pH值仅适用于C(H+)或C(OH-)小于等于1mol/L的稀溶液。
4也可用pOH来表示溶液的酸碱性,pOH=-lgC(OH--),因为C(H+)•C(OH-)=10-14,若两边均取负对数,得pH+pOH=14。
5可用pH试纸来测定溶液的pH值。
方法:
用洁净的干玻璃棒直接蘸取少许待测液,滴在
pH试纸上(注意不能将pH试纸先用水沾湿或用湿的玻璃棒,因为这样做,实际上已将溶液稀释,导致所测定的pH不准确)将pH试纸显示的颜色随即(半分钟内)与标准比色卡
对照,确定溶液的pH值(因为时间长了,试纸所显示的颜色会改变,致使测得的pH不准。
)
第二课时
教学目的:
1、了解指示剂的变色范围,学会用pH试纸测定溶液的pH值
2、初步学会计算酸碱的pH值以及氢离子浓度和pH值的互算
3、掌握pH相同的强酸与弱酸的几个规律
教学重点:
有关pH的简单计算
教学难点:
熟练掌握有关pH的计算
教学过程:
复习提问:
1什么叫水的离子积?
影响水的离子积因素?
溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH—)及pH的
关系?
溶液pH的计算?
求0.1mol/L盐酸溶液中的[OH-]?
(25C)求0.1mol/LnaOH溶液中
+
[H]?
2关于pH相同的酸(含强酸和弱酸)
(1)溶液中c(H+)相等(填“相等”或不等”)。
(2)溶液中溶质的物质的量的浓度:
强酸亠弱酸(填>”或“<”。
(3)耗碱规律:
pH和溶液体积均相同的HCI、H2SO4、CH3COOH与碱完全反应时,消耗碱物质的量最多的是CH3COOH。
(4)稀释规律:
分别加水稀释m倍时,溶液的物质的量的浓度均变为原来的1/m,强酸中
c(H+)变为原来的1/m,但弱酸中
c(H+)减小小于(填大于”或“小于”)m倍,故稀释
后弱酸酸性强于强酸。
③pH的有关计算:
(1)求酸或碱溶液的pH
a•先判断溶液的酸碱性
(2)求强酸或强碱稀释后的pH
若为酸性,先求出c(H+)后
(3)求混合溶液的pH
由pH=-lg{c(H+)}求pH
①两种强酸(碱)混合
若为碱性,先求c(OH)后
②强酸与强碱混合
由Kw=c(H+)-c(OH—)
(4)pH+pOH=14
求c(H),再求pH
板书:
二、有关溶液pH的计算
(一)强酸、强碱自相或互相混合(体积变化忽略不计)
n,H)5i(H)
(1)酸I+酸II[H+]=ViV11
ni(OHJ5(OH一)
⑵碱1+碱II[OH-]=ViVh
(3)酸I+碱II
完全中和:
[H+]=[OH-]=110moI/L
n,H)5(OH-)
酸过量:
[H+]=ViVii
nI(OH…心)
(二)溶液酸碱性pH计算经验规律
(1)两强酸等体积混合混合后的pH=小的+0.3
(2)两强碱等体积混合混合后的pH=大的一0.3
(3)当按所给反应物质的量之比计算时,酸碱不论强弱,谁大谁过剩,溶液呈谁性。
(4)酸碱等体积混合①pH=2某酸与pH=12某碱混合pH难定②pH=4某酸与pH=10NaOH混合pHw7③pH=4H2SO4与pH=10某碱混合pH>7④0.01mol/LpH=2一元酸与0.1mol/LpH=12一元碱混合pH=7
(5)pH减小一个单位,[H+]扩大为原来的10倍。
PH增大2个单位,[H+]减为原来的1/100
(6)稀释规律:
分别加水稀释m倍时,溶液的物质的量的浓度均变为原来的1/m,强酸中c(H+)变为原来的1/m,但弱酸中c(H+)减小小于m倍,故稀释后弱酸酸性强于强酸。
例1、求下列溶液的pH:
(1)某H2SO4溶液的浓度是0・005mol/L①求此溶液的pH②用水稀释到原来体积的100倍
3再继续稀释至104倍
(2)pH=3的盐酸与pH=5的硫酸等体积混合
(3)pH=10和pH=12的两种NaOH溶液等体积混合
(4)pH=12的NaOH和pH=4的HCI等体积混合
解析:
(1)①c(H+)=0•005mol/Lx2=0•01mol/L,.pH=-lg10-2=2
2c(H)=0•01mol/L—100=10mol/L,-pH=-lg10=4
3pH=7(强调酸稀释后不会变成碱!
)
+、10”10'-4-4
(2)c(H)==5X10,.pH=-lg(5X0)=4-lg5=33
2
(强调10-3是10-5的100倍,所以10-5可以忽略不计)
-10^+10,3+10"1412
(3)因为溶液呈碱性c(OH)=一=5X103.c(H)=3=2x10
25汉10
-12
pH=-lg(210)=12-lg2=117
(4)NaOH中c(OH)=10-2mol/LHCl中c(H+)=10-4mol/L二者等体积反应,碱过量,
_10,—10“10二4
反应后溶液呈碱性。
所以反应后c(OH—)=——=5x10-3.c(H+)=一3=2
25汉10
1212
x10-.pH=-lg(210-)=12-lg2=117
例2、某温度下纯水的C(H+)=2.0X10—7mol/L,则此时C(OH-)为多少?
若温度不变,滴入稀H2SO4,使C(H+)=5.0X10—4mol/L,则由水电离产生的C(H+)为多少?
答案:
c(OH3=2.^10^mo^L;C(H庁水电离=^10J1mo^/。
例3、常温下,将pH=8的NaOH与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液中氢离子浓
-44_5
(110-510)
C.
例4、pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合,所得溶液的pH=11,则强碱与强酸的体
积比是
A、11:
1B、9:
1C、1:
11D、1:
9
答案:
D
例5、常温时某溶液中,测得由水电离出的C(H+)为10-11mol/L,则对此溶液的下列叙述中,
正确的是(CD)
A、一定是酸溶液B、一定是碱溶液C、可能是pH=3的酸溶液D、可能是pH=11的碱
溶液
例6、将pH=5的盐酸溶液稀释1000倍后,溶液的pH为(C)
A、等于8B、等于7C、接近7又小于7D、大于7而小于8
例7、有PH相等的盐酸和醋酸(pH£5),如何通过实验的方法证明。
解析:
经分析可知一为强酸(盐酸),强电解质,另一为弱酸(醋酸),弱电解质。
利用二者在电离过程中的区别,可用稀释相同倍数后测pH的方法进行鉴别。
答案:
取相同体积的两种酸,加水稀释10倍,用玻璃棒分别蘸取稀释后两种酸,点在PH
试纸上,稍后与比色卡比较,其中PH较小的为醋酸,另一为盐酸。
练习:
0+13
1.在25C某稀溶液中,由水电离产生的c(H)=10-mol/L,下列有关溶液的叙述正确的是(CD)
A.该溶液一定呈酸性B.该溶液一定呈碱性
C.该溶液的pH可能约为1D.该溶液的pH可能约为13
2.250C时,10体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合之前,
该强酸的pH与强碱的pH之间应满足的关系是什么?
(pH酸+pH碱=15)
3•在800C时,纯水的pH小于7,为什么[(因为水的电离过程是吸热过程,所以升高温度,平衡右移,使c(H+)=c(OH)>107mol/L,所以pH小于7)
4.pH=4的盐酸用水稀释100倍、1000倍、10000倍,pH值各为多少?
5•在0.01mol/LHCI中,由水电离出来的[H+]为多少?
+一10
6•某溶液中由水电离产生的[H]=1X10mol/L,则该溶液的pH值可能是?
—x
7•某盐酸中1X10mol/L,某氨水的pH为y,已知:
x+y=14,且y>11,将上述两溶液分别取等体积,充分混合后,所的溶液中各离子浓度由大到小的顺序是?
8.pH=5的强酸与pH=11的强碱溶液混合至pH=7,求酸碱的体积比?
课堂练习1:
1.室温下,在pH=12的某溶液中,由水电离出来的c(OH-)为()。
(A)1.0x10-7molL-1(B)1.0X10-6molL-1(C)1.0X10-2molL--1(D)1.0X10-12
molL-1
2.25C时,某溶液中,由水电离出的c(H+)=1x10-12molL-1,则该溶液的pH可能是()。
(A)12(B)7(C)6(D)2
3.纯水在25C和80C时的氢离子浓度,前者和后者的关系是()。
(A)前者大(B)相等(C)前者小(D)不能肯定
4.某温度下,重水(D2O)的离子积常数为1.6x10-15若用定义pH一样来规定pD=-lg[D+],
则在该温度下,下列叙述正确的是()。
(A)纯净的重水中,pD=7(B)1L溶解有0.01molDC1的重水溶液,其pD=2
(C)1L溶解有0.01molNaOD的重水溶液,其pD=12
(D)纯净的重水中,[D+][OD-]>1.0x10-14
5.给蒸馏水中滴入少量盐酸后,下列说法中错误的是(
(A)[H+][OH-]乘积不变
(C)[OH-]降低了6.常温下,下列溶液中酸性最弱的是((A)pH=4
(C)[OH-]=1X10-11molL-1
(B)pH增大了
(D)水电离出的[H+]增加了)。
(B)[H+]=1X10-3molL-1
(D)[H+][OH-]=1X10-14
7•某酸溶液的pH=3,则该酸溶液的物质的量浓度为()。
(A)一定大于0.001molL-1(B)一定等于0.001molL-1
(C)一定小于0.001molL-1(D)以上说法均欠妥
&常温下,某溶液中水的电离度a=10-1°/55.5(%),该溶液的pH可能是()。
(A)12(B)10(C)4(D)3
10.下列叙述中,正确的是()。
(A)中和10mL0.1molL-1醋酸与中和100mL0.01molL-1的醋酸所需同种碱溶液的量不同
(B)等体积pH=3的酸溶液pH=11的碱溶液相混合后,溶液的pH=7
(C)体积相等,pH相等的盐酸和硫酸溶液中,H+离子的物质的量相等
(D)pH=3的甲酸溶液的[H+]与pH=11的氨水溶液的[OH-]相等
11•今有a盐酸b硫酸c醋酸三种酸:
1)在同体积,同pH的三种酸中,分别加入足量的碳酸钠粉末,在相同条件下产生CO2
的体积由大到小的顺序是
(2)在同体积、同浓度的三种酸中,分别加入足量的碳酸钠粉末,在相同条件下产生CO2
的体积由大到小的顺序是。
(3)物质的量浓度为0.1molL-1的三种酸溶液的pH由大到小的顺序是;如果
取等体积的0.1molL-1的三种酸溶液,用0.1molL-1的NaOH溶液中和,当恰好完全反应时,消耗NaOH溶液的体积由大到小的顺序是(以上均用酸的序号填写)。
12.在25C时,有pH=a的盐酸和pH=b的苛性钠溶液,现取VamL盐酸用该苛性钠溶液中
和,需VbmL苛性钠溶液。
若a+b=13,则Va/Vb=。
13.将pH=3的弱酸溶液稀释100倍,该溶液的pH范围为:
。
课堂练习1答案:
11.
(1)c>b=a。
(2)b>a=c。
(3)c>a>b。
b>c=a。
12.1:
10。
13.3课堂练习2:
1.将pH为5的硫酸溶液稀释500倍,稀释后溶液中c(SO42—和c(H+)之比约为()。
(A)1:
1(B)1:
2(C)1:
10(D)10:
1
2.向VmLBaCl2溶液中加入一定体积的0.05mol/L硫酸溶液,两者恰好完全反应,且反应后溶液的pH为3.0。
则原BaCl2溶液的物质的量浓度为()。
(A)5.05X10-4molL-1(B)5.05X10-3molL-1
(C)1.01X10-4molL-1(D)1.01X10-3molL-1
3.在一定温度下,将pH=3的硫酸溶液与pH=9的氨水等体积混合后,恰好完全反应,则在该温度下NH3H2O的电离度为()。
(A)2%(B)1%(C)0.5%(D)0.01%
4•水是一种极弱的电解质,在室温下,平均每n个水分子中只有1个水分子发生电离,则是()。
(A)1X10-14(B)55.6X107(C)107(D)55.6
5.下列叙述中正确的是()。
(A)使甲基橙试液变黄色的溶液一定是碱性溶液(B)使酚酞试液变红色的溶液一定是碱
性溶液
(C)使甲基橙试液变红色的溶液一定是酸性溶液
(D)使紫色石蕊试液不变色的溶液一定是中性溶液
6.下列试纸使用时,不宜先用水润湿的是()。
(A)pH试纸(B)红色石蕊试纸(C)淀粉碘化钾试纸(D)蓝色石蕊试纸
7.将质量百分比浓度为a%、物质的量浓度为C1molL-1的稀硫酸蒸发掉一定量的水,使之质量百分比浓度为2a%,物质的量浓度为c2molL-1,贝Uc,和c2的关系是()。
(A)C2=2C1(B)C2>2C1(C)C2<2C1(D)C1=2C2
&从植物花中提取一种有机物,可用简化式Hln表示,在水溶液中因存在下列电离平衡,
故可作酸碱指示剂:
Hln(溶液红色)--H+(溶液)+ln-(溶液黄色)。
在该水溶液中加入下列物质,能使指示剂显黄色的是()。
(A)盐酸(B)碳酸钠溶液(C)硫酸氢钠溶液(D)过氧化钠
9.已知多元弱酸在水溶液中的电离是分步进行的,且第一步电离程度远大于第二步电离程度,第二步电离程度远大于第三步电离程度今有HA、H2B、H3C三种一元、二元、
三元弱酸,根据较强酸+较弱酸盐=较强酸盐+较弱酸”的反应规律,它们之间能发生下列反应:
22
①HA+HC-(少量)=A-+H2C-②H2B(少量)+2A=B-+2HA③H2B(少量)+H2C=HB「+H3C
回答下列问题:
(1)相同条件下,HA、H2B、H3C三种酸中酸性最强的是。
(2)A-、B2-、C3-、HB-、H2C-、HC2-6种离子中,最易结合质子的是—,最难结合质子的是。
(3)判断下列反应的离子方程式中正确的是(填写标号)。
322
(A)H3C+3A-=3HA+C-(B)HB-+A-=HA+B-(C)H3C+B-=HB-+H2C-
(4)完成下列反应的离子方程式:
(A)H3C+OH-(过量)=。
(B)(过量)+C3-=
■1
10.250mLpH=12的某一元强碱(MOH)溶液与250mL0.025molL•的硫酸溶液相混合,假
设混合后液体体积为500mL。
试求:
(1)混合液的pH;
(2)若原250mL一元强碱中含溶质0.1g,则M的相对原子质量为多少?
(3)若给混合液中分别滴入几滴甲基橙、无色酚酞、紫色石蕊试液,则溶液的颜色分别是
什么?
11.在25C时,有pH为a的盐酸和pH为b的NaOH溶液,取VaL该盐酸,同该NaOH溶液中和,需VbLNaOH溶液,填空:
(1)若a+b=14,则Va:
Vb=(填数字)。
(2)若a+b=13,则Va:
Vb=(填数字)。
(3)若a+b>14,则Va:
Vb=(填表达式),且VaVb(填:
>、<、=)(题中aw6、b>8)。
课堂练习2答案:
1C,2A,3B,4B,5BC,6A,7B,8B。
3---3-3---
9.
(1)H2B。
(2)C、HB。
(3)B、Co(4)H3C+3OH=C+3H20,2HA+C=2A+H2C。
10.
(1)pH=1.7;
(2)Mr=23;(3)变红色、变无色、变红色。
11.
(1)1;
(2)0.1;(3)10a+b14,>。