高二化学3.2 溶液的酸碱性【苏教版高中化学选修4教学设计】

第二单元 溶液的酸碱性

第1课时 溶液的酸碱性

[目标要求] 1.了解溶液的酸碱性与c (H ＋)、c (OH －)的关系。 2.了解pH 的定义及简单

的计算。

一、溶液的酸碱性

1．一种溶液显酸性、中性还是碱性，取决于溶液中c (H ＋)和c (OH －)的相对大小。在一定温度下，水溶液中氢离子和氢氧根离子的物质的量浓度之积为常数。只要知道溶液中氢离子(或氢氧根离子)的浓度，就可以计算溶液中氢氧根离子(或氢离子)的浓度，并据此判断酸碱性。

例如室温下测得某溶液中的c (H ＋)为1.0×10－5mol·L －1，根据K W ＝c (H ＋)·c (OH －)＝1.0×10－14mol 2·L －2可求得该酸溶液中c (OH －)＝1.0×10－9mol·L －1 。

2．酸性溶液：c (H ＋)>c (OH －)，c (H ＋)越大，酸性越强；

中性溶液：c (H ＋)＝c (OH －)；

碱性溶液：c (H ＋)

二、溶液的酸碱性与pH 的关系

1．溶液pH 的定义

(1)由于用c (H ＋)及c (OH －)来表示溶液的酸碱性有时数值非常小，使用很不方便。

在实际应用中，人们常用溶液中氢离子浓度的负对数(pH)来表示溶液的酸碱性。pH 与氢

离子浓度的关系式为pH ＝－lg_c (H ＋)。

(2)pH 值与溶液酸碱性的关系

在25 ℃时，纯水中c (H ＋)＝c (OH －)＝10－7mol·L －1，所以在25 ℃时，pH ＝7时，溶液中

氢离子浓度和氢氧根离子浓度相等，溶液显中性。pH>7时，溶液中氢离子浓度小于氢氧根离

子浓度，溶液显碱性，且pH 越大，溶液中c (OH －)越大，溶液的碱性越强。pH<7时，溶液中

氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，溶液显酸性，且pH 越小，溶液中氢离子浓度越大，溶液的酸性越强。

2．强酸与强酸(或强碱与强碱)混合溶液pH 的计算

(1)强酸与强酸混合液的pH

强酸 Ⅰ：c 1(酸)，V 1(酸)――→电离n 1(H ＋)＝c 1(H ＋)·V 1，

强酸 Ⅱ：c 2(酸)，V 2(酸)――→电离n 2(H ＋)＝c 2(H ＋

)·V 2，

⇒V 混＝V 1＋V 2 n 混(H ＋)＝c 1(H ＋)·V 1＋c 2(H ＋)·V 2⇒c 混(H ＋)＝c 1(H ＋)·V 1＋c 2(H ＋)·V 2V 1＋V 2

⇒pH 。 (2)强碱与强碱混合液的pH 强碱Ⅰ：c 1(碱)，V 1(碱)――→电离n 1(OH －)＝c 1(OH －

)·V 1

强碱Ⅱ：c 2(碱)，V 2(碱)――→电离n 2(OH －)＝c 2(OH －)·V 2

⇒V 混＝V 1＋V 2 n 混(OH －)＝c 1(OH －)·V 1＋c 2(OH －)·V 2

⇒c 混(OH －)＝c 1(OH －)·V 1＋c 2(OH －)·V 2V 1＋V 2，再求c (H ＋)＝K W c (OH －)

⇒pH 。 三、溶液pH 的测定方法

1．酸碱指示剂

酸碱指示剂一般是弱有机酸或弱有机碱，它们的颜色变化是在一定的pH 范围内发生的，因此可以用这些指示剂粗略测出pH 范围，但不能准确测定pH 。 指示剂 甲基橙 石蕊 酚酞

变色范围pH 3.1～4.45～88.2～10.0

溶液颜色红、橙、黄红、紫、蓝无色、粉红、红

2.pH试纸

粗略地测定溶液的pH可用pH试纸。pH试纸的使用方法是：取一小块pH试纸放在玻璃片上(或表面皿上)，用洁净的玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中部，变色稳定后与标准比色卡对照确定溶液的pH。

3．pH计

通过仪器pH计来精确测定溶液的pH。

知识点一溶液的酸碱性

1．下列溶液肯定呈酸性的是()

A．含H＋的溶液B．能使酚酞显无色的溶液

C．pH<7的溶液D．c(OH－)

答案D

解析任何水溶液中均含H＋和OH－，故A错。酚酞显无色的溶液，其pH<8，该溶液可能显酸性，也可能呈中性或碱性，B错。以纯水在100℃为例，K W＝1.0×10－12mol2·L－2，c(H ＋)＝1×10－6mol·L－1，pH＝6，但溶液为中性，故pH<7的溶液可能是酸性，也可能呈中性或碱性。

2．判断溶液的酸碱性有多种方法。下列溶液中，一定呈碱性的是()

A．能够使甲基橙呈现黄色的溶液

B．溶液的pH＞7

C．溶液中：c(H＋)＜c(OH－)

D．溶液中：c(H＋)＞1×10－7 mol·L－1

答案C

解析溶液酸碱性最本质的判断标准是看H＋和OH－浓度的相对大小，只有当c(H＋)＞c(OH－)时，溶液才呈酸性；当c(H＋)＝c(OH－)时，溶液呈中性；当c(H＋)＜c(OH－)时，溶液呈碱性。甲基橙的变色范围是3.1～4.4，即pH＜3.1时呈现红色，3.1＜pH＜4.4时呈现橙色，pH＞4.4时呈现黄色。所以，使甲基橙呈现黄色的溶液不一定显碱性。溶液的pH与温度有关，常温下pH＞7的溶液一定显碱性，但在不是常温的情况下就不一定了。

3．下列溶液一定呈中性的是()

A．pH＝7的溶液

B．c(H＋)＝c(OH－)的溶液

C．由强酸、强碱以等物质的量反应所得到的溶液

D．非电解质溶于水所得到的溶液

答案B

知识点二pH值计算

4．常温下，某溶液中由水电离产生的c(H＋)＝1×10－11 mol·L－1，则该溶液的pH可能是()

A．4 B．7 C．8 D．11

答案D

解析由题意知由水电离产生的c(H＋)＝1×10－11 mol·L－1<1×10－7 mol·L－1，抑制了水的电离，可能是酸，也可能是碱，若是酸，c(H＋)＝1×10－3 mol·L－1，pH＝3，若是碱，c(OH－)＝1×10－3 mol·L－1，pH＝11。

5．25℃时，若pH＝a的10体积某强酸溶液与pH＝b的1体积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()

A．a＋b＝14 B．a＋b＝13 C．a＋b＝15 D．a＋b＝7

答案C