高中化學(xué)專題3第2單元第1課時溶液酸堿性教案蘇教版選修4蘇教版高二選修4化學(xué)教案

第1課時溶液的酸堿性目標(biāo)與修養(yǎng)：1.掌握溶液酸堿性與pH的關(guān)系。(宏觀辨別與微觀探析)2.學(xué)會計算酸堿的pH以及氫離子濃度和pH的互算。(憑證推理與模型認(rèn)知)一、溶液的酸堿性依據(jù)溶液中c(H＋)和c(OH－)的相對大小，溶液可分為堿性溶液、酸性溶液和中性溶液。微點撥：25℃時，純水中c(H＋)＝c(OH－)＝10－7mol/L，假如未指明溫度，當(dāng)c(H＋)或c(OH－)等于10－7mol/L時溶液不必定呈中性。二、溶液的pH1．溶液的pH觀點→用溶液中氫離子濃度的負(fù)對數(shù)表示溶液的酸堿性|表達(dá)式→pH＝－lgcH＋|意義→|

pH越大，溶液的堿性越強pH越小，溶液的酸性越強合用→pH的取值范圍為0～14，合用于cH＋和范圍c－都較小的稀溶液OH|pH等于0的溶液不是酸性最強的溶液；注意→pH等于14的溶液也不是堿性最強的溶液2．溶液酸堿性的判斷與丈量酸堿指示劑①紫色石蕊試液，遇酸變紅，遇堿變藍(lán)色。②無色酚酞遇堿變紅色。(2)pH試紙(3)pH計pH計精度高，可直接從儀器中讀數(shù)。3．c(H＋)、pH與溶液酸堿性的關(guān)系℃時，溶液中c(H＋)、pH與酸堿性的關(guān)系以下圖：1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。溶液的酸性越強，pH越小。( )(2)pH＝14的溶液，堿性最強；pH＝0的溶液，酸性最強。( )用pH試紙測溶液的pH時，應(yīng)將玻璃棒洗凈后立刻蘸取待測液滴于試紙上，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較。( )＋－(4)c(H)<c(OH)的溶液必定顯堿性。( )2．判斷溶液的酸堿性有多種方法。以下溶液中，必定呈酸性的是( )A．常溫下能夠使石蕊試液顯藍(lán)色的溶液B．溶液的pH>7C．溶液中c(H＋)>c(OH－)＋－7－1D．溶液中c(H)>1×10mol·L[堿性溶液遇石蕊試液顯藍(lán)色，酸性溶液遇石蕊試液顯紅色，故A錯；溶液的pH與溫度相關(guān)，室溫下或高于室溫，pH>7都不會顯酸性，c(H＋)>1×10－7mol·L－1在較高溫度下不必定顯酸性；在隨意溫度下，只需c(H＋)>c(OH－)，溶液必定呈酸性，C正確。]3．有一學(xué)生在實驗室測某溶液的pH，實驗時，他先用蒸餾水濕潤pH試紙，而后用干凈干燥的玻璃棒蘸取試樣進(jìn)行檢測：該學(xué)生的操作是________(填“正確的”或“錯誤的”)，其原由是____________________________________________________。若用此方法分別測定c(H＋)相等的鹽酸和醋酸溶液的pH，偏差較大的是________，原由是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。該學(xué)生以上述方式測定以下溶液的pH，無偏差的是________。A．NaOHB．CH3COONaC．NaClD．NaHSO4分析：用pH試紙測定溶液酸堿性時，不可以用蒸餾水濕潤。若濕潤，會使待測液濃度降落，結(jié)果可能出現(xiàn)偏差。可是用pH試紙測定中性溶液時，對結(jié)果一般沒影響。答案：(1)錯誤的濕潤后，稀釋了原溶液，使其濃度減小，可能致使丈量偏差鹽酸HCl是強電解質(zhì)，醋酸是弱電解質(zhì)，在溶液中存在－＋，稀釋時均衡右移，持續(xù)電離出＋，稀釋CH3COOHCH3COO＋HH時c(H＋)較小，pH較小，故偏差較小(3)C溶液pH的計算方法1．單調(diào)溶液的pH計算強酸溶液，如HnA，設(shè)物質(zhì)的量濃度為cmol·L－1，c(H＋)＝ncmol·L－1，pH＝－lgc(H＋)＝－lgnc。10－14強堿溶液，如B(OH)n，設(shè)濃度為cmol·L－1，c(H＋)＝ncmol·L－1，pH＝－lgc(H＋)＝14＋lgnc。2．混淆溶液的計算強酸溶液與強酸溶液混淆＋)混＝c1H＋·V1＋c2H＋·V2c(HV1＋V2，而后再求pH。強酸溶液與強酸溶液等體積混淆，若pH差值≥2，混淆后pHpH?。?.3。強堿溶液與強堿溶液混淆－－c(OH－)混＝c1OHV1＋c2OHV2V1＋V2＋)＝Kw，再求pH。c(Hc－OH混強堿溶液與強堿溶液等體積混淆，若pH差值≥2，混淆后的pH＝pH大－0.3。強酸與強堿混淆恰巧完整反響，溶液呈中性，pH＝7；酸過度：c(H＋)混＝n＋－H－nOH→pH；V1＋V2堿過度：c(OH－)混＝n－－n＋OHHV1＋V2－14＋10－1＋c(H)＝－mol·L，pH＝－lgc(H)。酸堿等體積混淆，酸與堿pH之和為14：若為強酸與強堿，則pH＝7；若為強酸與弱堿，則pH>7；若為弱酸與強堿，則pH<7。3．酸堿溶液稀釋時pH的變化可用數(shù)軸表示強酸、弱酸溶液的稀釋強堿、弱堿溶液的稀釋【例1】已知在100℃時水的離子積K＝1×10－12，以下溶w液的溫度均為100℃。此中說法正確的選項是()A．0.005mol·L－1的H2SO4溶液，pH＝2B．0.001mol·L－1的NaOH溶液，pH＝11C．0.005mol·L－1的H2SO4溶液與0.01mol·L－1的NaOH溶液等體積混淆，混淆溶液的pH為6，溶液顯酸性D．完整中和pH＝3的H2SO4溶液50mL，需要pH＝9的NaOH溶液100mLA[A項，0.005mol·L－1的H2SO4溶液中，c(H＋)＝0.005mol·L－1×2＝0.01mol·L－1，pH＝－lgc(H＋)＝－lg0.01＝2。B項，0.001mol·L－1的NaOH溶液中，c(OH－)＝0.001mol·L－1，c(H＋)＝Kw1×10－12－1＝1×10－9－1c－＝1×10－3mol·Lmol·L，pH＝－OHlg(1×10－9－1的H2SO4溶液與0.01mol·L)＝9。C項，0.005mol·L－1的NaOH溶液等體積混淆，溶液呈中性，pH＝6。D項，pH＝3的H2SO4溶液c(H＋)＝10－3mol·L－1，pH＝9的NaOH溶液，c(OH－)＝10－3mol·L－1，二者完整中和，需要溶液的體積相等。]上題B項中，堿電離出的c(OH－)與水電離出的c(OH－)比值是多少？將上題的溫度改為25℃，應(yīng)選擇哪項？提示：(1)0.001mol·L－1的NaOH溶液中，c(OH－)＝－120.001mol·L－1，c(H＋)＝Kw－＝1×10－3mol·L－1＝1×10－cOH1×109－1－＋)＝1×10－9－1mol·L，水電離出的c(OH)＝c(Hmol·L，故比值為0.001∶1×10－9＝106∶1。(2)選A、B。A項，pH＝－lgc(H＋)＝－lg0.01＝2。B項，0.001mol·L－1的NaOH溶液中，c(OH－)＝0.001mol·L－1，c(H＋)＝Kw＝1×10－14－1＝1×10－11－1，pH＝－c－1×10－3mol·Lmol·LOHlg(1×10－11－1的H2SO溶液與0.01mol·L)＝11。C項，0.005mol·L41的NaOH溶液等體積混淆，溶液呈中性，25℃時，溶液的pH＝7。＋－3－1，pH＝9的NaOH溶D項，pH＝3的H2SO4溶液c(H)＝10mol·L液，c(OH－)＝10－5mol·L－1，二者完整中和，需要NaOH溶液的體積為硫酸的100倍。1強酸溶液和強堿溶液混淆后計算pH，一定先判斷出混淆后溶液的酸堿性，酸過度求c＋、堿過度求c－。HOH依據(jù)酸的濃度計算酸溶液的pH時，不用考慮溫度，而依據(jù)堿的濃度計算堿溶液的pH時，需要依據(jù)離子積計算cH＋，所以必定要注意溶液的溫度，只有室溫時，－14K＝1.0×10。w必定pH的強堿與強堿混淆后求pH。在計算過程中易出現(xiàn)直接用H＋濃度進(jìn)行混淆計算的錯誤。因為強堿溶液的混淆是OH－＋－濃度改變而改變的，不可以直接用于混淆堿的計混淆，H是隨OH算，H＋濃度一定經(jīng)過cH＋＝wcK－來求。OH1．求溫室下，以下溶液的pH：(1)某H2SO4溶液的濃度是0.005mol·L－1，①此溶液的pH為________。②用水稀釋到本來體積的100倍，pH為________。③再持續(xù)稀釋104倍，pH為________。(2)pH＝3的鹽酸與pH＝5的硫酸等體積混淆，pH為________。(3)pH＝10和pH＝12的兩種NaOH溶液等體積混淆，pH為________。(4)pH＝12的NaOH溶液和pH＝4的HCl溶液等體積混淆，pH為________。分析：(1)①c(H＋)＝0.005mol·L－1×2＝0.01mol·L－1，pH＝lg10－2＝2。＋－1②c(H)＝0.01mol·L÷100＝

－410

－1mol·L，pH＝－lg10－4＝4。③pH靠近7(酸無窮稀釋后不會變?yōu)閴A)。＋10－3＋10－5－1＝5×10－4－1(2)c(H)＝mol·Lmol·L，pH＝－2lg(5×10－4)＝4－lg4＝3.3(重申10－3是10－5的100倍，所以10－能夠忽視不計。)(3)c(OH－)＝10－2＋10－4mol·L－1＝5×10－3mol·L－1，c(H＋)210－145×10－3mol·L－1＝2×10－12mol·L－1。pH＝－lg(2×10－12)＝12－lg2＝11.7。－)＝10－2－1＋)＝(4)NaOH溶液中c(OHmol·L；HCl溶液中c(H10－4mol·L－1，二者等體積反響，堿過度，反響后溶液呈堿性。所以反響后－10－2－10－4－1－3－1＋)c(OH)＝2mol·L＝5×10mol·L，c(H10－14－1－12－1－12＝5×10－3mol·L＝2×10mol·L，pH＝－lg(2×10)＝12lg2＝11.7。答案：(1)①2②4③靠近7(2)3.3(3)11.7(4)11.7溶液的稀釋規(guī)律及稀釋后的pH的計算1．酸、堿稀釋后溶液pH的計算(1)強酸＋－1＋a－1，稀釋前c(H)＝amol·L，稀釋m倍后，c(H)＝mol·LmapH仍小于7。pH＝－lg。但稀釋后酸的m(2)強堿－－1－b稀釋前c(OH)＝bmol·L，稀釋m倍后，c(OH)＝mol·Lm－1＋K×m－1K×m，c(Hww)＝bmol·L，pH＝－lgb。但稀釋后堿的pH仍大于7。2．酸、堿溶液稀釋時pH的變化變化規(guī)律項目酸(pH＝)堿(pH＝)ab類型弱酸強酸弱堿強堿稀釋10n倍＜a＋na＋n＞b－nb－n無窮稀釋pH趨勢于7變化趨勢關(guān)于pH同樣的強酸和弱酸(或強堿和弱堿)溶液稀釋同樣的倍數(shù)，強酸(或強堿)溶液的pH變化幅度大(以以下圖所示)。這是因為強酸(或強堿

)已完整電離，跟著加水稀釋，溶液中

＋H(或

－OH)

物質(zhì)的量(水電離的除外)不會增加，而弱酸(或弱堿)跟著加水稀釋，電離程度增大，＋－H(或OH)物質(zhì)的量會不停增加。【例2】常溫下，pH＝11的X、Y兩種堿溶液各1mL，分別稀釋至100mL，其pH與溶液體積(V)的關(guān)系以下圖，以下說法正確的選項是( )A．X、Y兩種堿溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度必定相等B．稀釋后，X溶液的堿性比Y溶液的堿性強C．分別完整中和X、Y這兩種堿溶液時，耗費同濃度鹽酸的體積V(X)>

V(Y)D．若9<a<11，則X、Y都是弱堿D[因為pH＝11的X、Y兩種堿溶液稀釋

100倍時，pH：Y>X，所以物質(zhì)的量濃度：c(Y)>c(X)，稀釋后堿性：Y>X，故A、B均錯誤；因為c(Y)>c(X)且V(Y)＝V(X)，故n(Y)>n(X)，所以耗費同濃度的鹽酸時，Y耗費的多，C錯誤；若9<a<11，說明稀釋100倍時，X、Y的pH均減小不到2個單位，故X、Y都是弱堿，D正確。]2．(1)體積同樣，濃度均為0.2mol/L的鹽酸和CH3COOH溶液，分別加水稀釋10倍，溶液的pH分別變?yōu)閙和n，則m與n的關(guān)系為________。(2)體積同樣，濃度均為

0.2mol/L

的鹽酸和

CH3COOH溶液，分別加水稀釋m倍、n倍，溶液的pH都變?yōu)?，則m與n的關(guān)系為______。體積同樣，pH均等于1的鹽酸和CH3COOH溶液，分別加水稀釋m倍、n倍，溶液的pH都變?yōu)?，則m與n的關(guān)系為________。分析：(1)

等濃度的鹽酸和醋酸分別加水稀釋

10倍后，二者的濃度仍同樣，因為

HCl

是強電解質(zhì)，醋酸是弱電解質(zhì)，

HCl

的電離程度大于醋酸的電離程度，所以鹽酸中的氫離子濃度大于醋酸中的氫離子濃度，所以有m<n。(2)若二者稀釋同樣的倍數(shù)，則鹽酸的pH小于醋酸的pH，若要二者的pH相等，則鹽酸稀釋的倍數(shù)大于醋酸稀釋的倍數(shù)，故有m>n。(3)因為醋酸中存在電離均衡，在稀釋過程中會持續(xù)電離出氫離子，若稀釋后溶液的

pH都變?yōu)?/p>

3(

畫一條平行于

x

軸的水平線

)易得

m<n。答案：

(1)

m<n

(2)m>n

(3)m<n1．常溫下，噴墨打印機墨汁的

pH

為

7.5～9.0

。當(dāng)墨汁噴在紙上時，與酸性物質(zhì)作用生成不溶于水的固體。由此可知( )①墨汁偏堿性②墨汁偏酸性③紙張偏酸性④紙張偏堿性A．①③B．②④C．①④D．②③[常溫下，pH＞7的液體呈堿性，堿性墨汁噴在紙上與酸性物質(zhì)作用生成不溶于水的固體，故紙張偏酸性。]2．以下溶液必定呈酸性的是( )A．pH＝7的溶液B．25℃時，pH＝5的溶液C．由強酸、強堿等物質(zhì)的量反響獲得的溶液D．非電解質(zhì)溶于水獲得的溶液[pH＝7，說明c(H＋)＝10－7mol·L－1，當(dāng)溫度比室溫高時，中性溶液中的c(H＋)＞10－7mol·L－1，pH＜7，則pH＝7的溶液顯堿性，故A項錯誤。等物質(zhì)的量的強酸與強堿，因為它們所含H＋和－OH的物質(zhì)的量未知，所以沒法判斷它們混淆后溶液的酸堿性，故C項錯誤。非電解質(zhì)溶于水，能夠使溶液顯酸性、堿性、中性，如SO2溶于水生成

H2SO3，溶液顯酸性，

NH3溶于水生成

NH3·H2O，溶液顯堿性，乙醇、蔗糖等溶于水，溶液顯中性，故

D項錯誤。

]3．室溫下，以下各組溶液的

pH必定等于

7的是(

)A．pH＝1和pH＝12的兩種溶液等體積混淆B．0.05mol·L－1H2SO4與0.10mol·L－1NaOH溶液等體積混淆C．將pH＝5的CH3COOH溶液稀釋100倍D．pH＝1的H2SO4與0.10mol·L－1Ba(OH)2溶液等體積混淆[A項中，酸、堿強弱未知，pH不必定等于7。B項中，強酸、強堿假如各為VL，則n(H＋)＝n(OH－)＝0.1Vmol，反響后溶液呈中性。C項中，pH＝5的弱酸稀釋100倍后，pH應(yīng)小于7。D項中，酸、堿反響后堿過度，溶液應(yīng)呈堿性。]＋)＝1.0×10－6－1，在此溫度下，4．某溫度下純水的c(Hmol·L將pH＝8的Ba(OH)2溶液與pH＝5的稀鹽酸混淆(溶液體積變化忽視不計)。欲使混淆溶液的pH＝7，則氫氧化鋇溶液與鹽酸的體積比為(

)A．11∶1

B．9∶2C．1∶11

D．2∶9D[

依題意該溫度下的

Kw＝1.0×10－12，則

pH＝8

的

Ba(OH)2溶液的c(OH－)＝1×10－4mol·L－1，pH＝5的鹽酸的c(H＋)＝1×10－5mol·L－1。設(shè)Ba(