【重点推荐】2019高中化学 第3章 第1节 水溶液 第2课时 溶液的酸碱性与pH作业1 鲁科版选修4
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求学的三个条件是:多观察、多吃苦、多研究。
下面是为您推荐高二化学必修复习资料:溶液的酸碱性,希望对您有所帮助~学习目标:1、知道水是一种极弱的电解质,在一定温度下,水的离子积是常数。
2、了解溶液的酸碱性和pH的关系。
3、掌握水的电离平衡/学习过程一、知识链接1.水的电离:水是电解质,发生电离,电离过程水的电离平衡常数的表达式为思考:实验测得,在室温下1L H2O(即 mol)中只有1×10-7 mol H2O电离,则室温下C(H )和C( OH-)分别为多少?纯水中水的电离度α(H2O)=。
水的离子积:KW=。
注:(1)一定温度时,KW是个常数,KW只与有关,越高KW越。
25℃时,KW=,100℃时,KW=10-12。
(2)KW不仅适用于纯水,也适用于酸、碱、盐的稀溶液。
任何水溶液中,由水所电离而生成的C(H ) C(OH-)。
二、自主探究溶液的酸碱性和pH(1)温度:温度升高,水的电离度,水的电离平衡向方向移动,C(H )和C(OH-),KW 。
(2)溶液的酸、碱度:改变溶液的酸、碱度均可使水的电离平衡发生移动。
三:合作探究讨论:改变下列条件水的电离平衡是否移动?向哪个方向移动?水的离子积常数是否改变?是增大还是减小?①升高温度②加入NaCl ③加入NaOH ④加入HCl练习:①在0.01mol/LHCl溶液中, C(OH-)=, C(H )=,由水电离出的H 浓度=,由水电离出的OH-浓度=。
,②在0.01mol/LNaOH溶液中,C(OH-)=,C(H )=,由水电离出的H 浓度=,由水电离出的OH-浓度=。
③在0.01mol/LNaCl溶液中, C(OH-)=,C(H )=,由水电离出的H 浓度=,由水电离出的OH-浓度=。
小结:(1)升高温度,促进水的电离KW增大(2)酸、碱抑制水的电离溶液的酸碱性常温(25℃)中性溶液:C(H ) C (OH-) C(H )1×10- 7mol/L酸性溶液:C(H ) C(OH-) C(H )1×10-7mol/L碱性溶液:C(H ) C(OH-) C(H )1×10- 7mol/L3.溶液的pH: pH=-lgc(H )轻松做答:(1)C(H )=1×10-6mol/L pH=______;C(H )=1×10-3mol/L pH=__ ___ C(H )=1×10-mmol/L pH=______ ;C(OH-)=1×10-6mol/L pH=______C(OH-)=1×10-10mol/L pH=______ ;C(OH-)=1×10- nmol/L pH=___ ___(2)pH=2 C(H )=________ ;pH=8 c(H )=________(3)c(H )=1mol/L pH=______ ;c(H )=10mol/L pH=_____归纳:pH与溶液酸碱性的关系(25℃时)pH 溶液的酸碱性pH7 溶液呈性,pH越大,溶液的碱性四:学习评价1.pH=2的强酸溶液,加水稀释,若溶液体积扩大10倍,则C(H )或C (OH-)的变化()A、C(H )和C(OH-)都减少B、C(H )增大C、C(OH-)增大D、C(H )减小2.向纯水中加入少量的KHSO4固体(温度不变),则溶液的()A、pH值升高B、C(H )和C(OH-)的乘积增大C、酸性增强D、OH-离子浓度减小3.100℃时,KW=1×10-12,对纯水的叙述正确的是()A、pH=6显弱酸性B、C(H )=10-6mol/L,溶液为中性C、KW是常温时的10-2倍D、温度不变冲稀10倍pH=7 五:总结与反思。
溶液的酸碱性与解题方法在化学领域中,溶液的酸碱性是一个重要的概念。
了解和解题涉及到这一概念的方法对于学习和应用化学知识非常关键。
本文将介绍溶液的酸碱性的基本概念以及解题方法,以帮助读者更好地理解和应用相关知识。
一、溶液的酸碱性概述溶液的酸碱性指的是溶液中氢离子(H+)和氢氧根离子(OH-)的浓度。
根据氢离子浓度的不同,溶液可以被分类为酸性溶液、中性溶液和碱性溶液。
酸性溶液中氢离子的浓度高于氢氧根离子,碱性溶液中氢离子的浓度低于氢氧根离子,而中性溶液中二者的浓度相等。
为了更好地描述溶液的酸碱性,化学家引入了pH值的概念。
pH值是对溶液酸碱性强弱的定量描述,其数值范围从0到14。
具体地说,pH值小于7表示酸性,大于7表示碱性,等于7表示中性。
二、酸碱性解题方法在解答涉及溶液酸碱性的问题时,可以通过以下几个方法来判断溶液的酸碱性。
1. 检查溶液的成分首先,我们需要检查溶液中的化合物成分。
酸性溶液通常含有酸性物质,如硫酸、盐酸等。
碱性溶液则会含有碱性物质,如氢氧化钠、氢氧化钾等。
通过了解溶液中存在的物质,可以初步判断其酸碱性。
2. 考虑水的离子产生水(H2O)也可以产生氢离子和氢氧根离子,因此对于酸碱性的判断,我们还需要考虑水的离子产生。
如果水离子化产生的氢离子多于氢氧根离子,那么溶液为酸性;相反,如果氢氧根离子多于氢离子,溶液为碱性。
3. 使用指示剂指示剂是一种可以通过颜色变化显示酸碱性的物质。
常见的指示剂包括酚酞、溴酚蓝等。
我们可以将少量的指示剂加入待测溶液中,观察溶液的颜色变化以判断其酸碱性。
4. pH计测量pH计是一种可以准确测量溶液pH值的仪器。
通过将pH电极浸入溶液中,并连接到pH计上,即可获得溶液的pH值。
使用pH计对待测溶液进行测量是一种准确和直接的判断酸碱性的方法。
需要注意的是,在解题时应根据具体情况选取合适的方法。
对于简单的问题,第一种和第二种方法可能已经足够,而对于较为复杂的问题,则可以结合使用更多的方法进行判断。
《溶液的酸碱性》讲义一、溶液酸碱性的定义在我们的日常生活和化学研究中,经常会遇到溶液的酸碱性问题。
那么,什么是溶液的酸碱性呢?简单来说,溶液的酸碱性是指溶液中氢离子(H⁺)和氢氧根离子(OH⁻)浓度的相对大小。
当溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度时,溶液呈现酸性;反之,当氢氧根离子浓度大于氢离子浓度时,溶液呈现碱性;而当氢离子浓度等于氢氧根离子浓度时,溶液则为中性。
为了更准确地表示溶液的酸碱性,科学家们引入了 pH 值的概念。
pH 值是用来衡量溶液酸碱度的指标,它的定义是溶液中氢离子浓度的负对数。
二、pH 值的计算与范围pH 的计算公式为:pH = lgH⁺,其中 H⁺表示氢离子的浓度(单位为 mol/L)。
例如,如果某溶液中氢离子浓度为 001 mol/L,那么其 pH 值为:pH = lg(001) = 2pH 值的范围通常在 0 到 14 之间。
pH 值小于 7 时,溶液为酸性;pH 值等于 7 时,溶液为中性;pH 值大于 7 时,溶液为碱性。
需要注意的是,pH 值越小,溶液的酸性越强;pH 值越大,溶液的碱性越强。
三、常见的酸碱指示剂为了方便检测溶液的酸碱性,人们发明了酸碱指示剂。
常见的酸碱指示剂有石蕊试液、酚酞试液等。
石蕊试液在酸性溶液中呈现红色,在碱性溶液中呈现蓝色,在中性溶液中呈现紫色。
酚酞试液在酸性和中性溶液中无色,在碱性溶液中呈现红色。
这些指示剂通过颜色的变化,能够让我们直观地判断溶液的酸碱性。
四、溶液酸碱性的影响因素溶液的酸碱性受到多种因素的影响,其中包括溶质的性质、浓度以及温度等。
1、溶质的性质不同的溶质在溶液中解离出氢离子或氢氧根离子的能力不同。
例如,强酸(如盐酸、硫酸)在溶液中完全解离出氢离子,使溶液呈现较强的酸性;而弱酸(如醋酸)则部分解离,酸性相对较弱。
2、溶质的浓度溶质浓度越大,溶液的酸碱性越强。
例如,浓度较高的盐酸溶液酸性比浓度较低的盐酸溶液更强。
3、温度温度对溶液的酸碱性也有一定的影响。
第2课时水溶液的酸碱性与pH知识点1溶液的酸碱性1.溶液酸碱性的判断标准:________的相对大小。
2.溶液的酸碱性与溶液中c平(H+)和c平(OH-)的关系知识点2溶液pH的计算类型1.溶液的pH(1)概念:pH是c平(H+)的负对数,其表达式是pH=____________。
(2)25 ℃时,溶液酸碱性与c平(H+)、pH的关系(如图所示):①图示:②关系:a.中性溶液:c平(H+)________c平(OH-)________1.0×10-7 mol·L-1,pH________7。
b.酸性溶液:c平(H+)________c平(OH-),c平(H+)________1.0×10-7 mol·L-1 ,pH________7,酸性越强,pH越________。
c.碱性溶液:c平(H+)________c平(OH-),c平(H+)________1.0×10-7 mol·L-1,pH________7,碱性越强,pH越大。
2.溶液酸碱性的测量方法(1)酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围):(2)pH试纸法:取一小块pH试纸于干燥洁净的________,用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测溶液点在试纸上,当试纸颜色变化稳定后与________对照,读出pH(整数)。
(3)pH计法:精确测量溶液的pH的方法。
(读至小数点后2位)特别警示:pH<7的溶液不一定是酸性溶液;pH>7的溶液不一定是碱性溶液;pH=7的溶液也不一定是中性溶液。
如在某温度下,水的离子积常数为1×10-12mol2·L-2.此时pH=6的溶液为中性溶液,pH>6的溶液为碱性溶液,pH<6的溶液为酸性溶液。
第2课时水溶液的酸碱性与pH知识点11.c平(H+)与c平(OH-)2.==<>><知识点21.(1)-lg c平(H+)(2)②a.===b.>><小c.<<>2.(2)玻璃片或表面皿上标准比色卡。
化学教案:溶液的酸碱性和计算一、溶液的酸碱性1.1 酸碱概念及性质酸是溶液中含有H+离子的化合物,会增加溶液的酸性;碱是溶液中含有OH-离子的化合物,会增加溶液的碱性。
根据酸碱理论,布朗斯特德定义了酸和碱的概念:酸是能够给出H+离子(质子)的化合物,而碱是能够接受H+离子的化合物。
常见的强酸包括盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)等,强碱包括氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钙(Ca(OH)2)等。
1.2 pH值和pOH值pH值用来表示溶液中的酸碱程度,它在0至14之间变化。
当pH值小于7时,表明溶液为酸性;当pH值大于7时,表明溶液为碱性;当pH值等于7时,则表明溶液为中性。
与pH值相似,pOH值用来表示溶液中氢氧根离子(OH-)浓度。
当pOH值小于7时,表示溶液是碱性的;当pOH值大于7时,溶液是酸性的;当pOH值等于7时,溶液为中性。
1.3 酸碱指示剂酸碱指示剂可以通过改变颜色来判断溶液的酸碱性。
其中一种常见的指示剂是苏丹红。
当苏丹红溶解在酸性环境中,它会呈现红色;而在碱性环境下则呈现淡红色到橙黄色。
另一个常用的指示剂是溴蓝(溴儿菁T),它在酸性环境下呈黄绿色到蓝紫色,而在碱性环境下呈淡蓝色。
这些酸碱指示剂对于确定未知溶液的酸碱性非常有帮助。
二、计算溶液中的酸碱浓度2.1 摩尔浓度摩尔浓度是衡量物质在一定体积内其分子或离子存在量多少的参数。
它用化学符号"M"表示,并以单位mol/L表示。
摩尔浓度计算公式为:摩尔浓度(M)=所含物质的物质量(mol)/溶液的体积(L)。
例如,若有50g的HCl溶解于500mL水中,则可以通过计算来确定摩尔浓度:先将质量转化为物质的摩尔数:物质量(mol)= 质量(g) / 摩尔质量(g/mol)摩尔浓度(M) = 物质的摩尔数(mol) / 溶液体积(L)2.2 酸碱滴定酸碱滴定是一种常用的测定溶液中酸碱浓度和反应当量关系的方法。
它基于酸和碱之间的中和反应:酸+碱→盐+水。
第2课时溶液的酸碱性与pH[基础达标]1.在下列溶液中,一定能够大量共存的离子组是( )A.滴加石蕊溶液显红色的溶液:Fe3+、NH+4、Cl-、SCN-B.常温下,由水电离出的[H+]=10-14 mol·L-1的溶液中:CO2-3、SO2-4、Na+、K+C.与铝反应放出氢气的溶液:K+、HCO-3、NO-3、Na+D.pH为1的溶液:Ca2+、Na+、Mg2+、NO-3解析:选D。
A项中Fe3+与SCN-不能大量共存;B项中水的电离受到抑制,溶液可能呈酸性也可能呈碱性,若呈酸性,则CO2-3不能大量存在;C项中若溶液呈酸性,由于存在大量NO-3,不能与铝反应生成氢气,若溶液呈碱性,HCO-3不能大量存在。
2.25 ℃时下列溶液中碱性最强的是( )A.pH=11的溶液B.[OH-]=0.12 mol·L-1的溶液C.1 L含4 g NaOH的溶液D.[H+]=1.0×10-10 mol·L-1的溶液解析:选B。
计算出每个选项中的[OH-],即可比较出碱性最强的溶液。
3.将纯水加热至较高温度,下列叙述正确的是( )A.水的离子积变大、pH变小、呈酸性B.水的离子积不变、pH不变、呈中性C.水的离子积变小、pH变大、呈酸性D.水的离子积变大、pH变小、呈中性解析:选D。
加热时,水的电离平衡:H 2O H++OH-,向右移动,[H+]增大(pH减小),[OH-]增大,水的离子积K W=[H+]·[OH-]增大,但[H+]=[OH-],溶液呈中性,故选D。
4.对于常温下pH为1的硝酸溶液,下列叙述正确的是( )A.该溶液1 mL稀释至100 mL后,pH等于3B.向该溶液中加入等体积pH为14的氢氧化钠溶液恰好完全中和C.该溶液中硝酸电离出的[H+]与水电离出的[H+]之比为10-12D.该溶液中水电离出的[H+]是pH为3的硝酸中水电离出的[H+]的100倍解析:选A。
硝酸为强电解质,完全电离,稀释100倍,pH增大2,A项正确;pH为1的硝酸溶液与等体积pH=13的氢氧化钠溶液恰好完全中和,B项错;硝酸电离出的[H+]为0.1 mol·L-1,而水电离出的[H+]为10-13 mol·L-1,两者之比应为1012,C项错;pH为3的硝酸中水电离出的[H+]为10-11 mol·L-1,故D项的比值应为1∶100,D项错。
5.若1体积硫酸恰好与10体积pH=11的氢氧化钠溶液完全中和,则二者物质的量浓度之比应为( )A.10∶1 B.5∶1C.1∶1 D.1∶10解析:选B。
酸碱中和时n(H+)酸=n(OH-)碱,2[H2SO4]·V[H2SO4(aq)]=[NaOH]·V[NaOH(aq)],则[H2SO4]∶[NaOH]=V[NaOH(aq)]∶2V[H2SO4(aq)]=10∶2=5∶1。
6.设在稀的水溶液中,NaHSO4的电离方程式为NaHSO4===Na ++H++SO2-4,某温度下,向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的pH为2,对于该溶液,下列叙述不正确的是( )A .该温度高于25 ℃B .由水电离出的[H +]=1×10-10 mol ·L -1C .[H +]=[OH -]+[SO 2-4]D .该温度下加入等体积pH 为12的NaOH 溶液,可使反应后的溶液恰好呈中性解析:选D 。
pH =6为中性,则此温度下K W =1×10-12 mol 2·L -2,故温度高于25 ℃,A 项正确;该温度下pH =2,[H +]=10-2mol ·L -1,故此时水电离出的[H +]=10-10 mol ·L -1,B 项正确;根据电荷守恒,[Na +]+[H +]=2[SO 2-4]+[OH -],又[Na +]=[SO 2-4],故C 项正确;该温度下pH =12的NaOH 溶液中,[OH -]=1 mol ·L -1,故等体积加入到pH =2的溶液中,NaOH 过量,溶液呈碱性,D 项错误。
7.某同学在实验室测某溶液的pH 。
实验时,他先用蒸馏水湿润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________(填“正确的”或“错误的”)。
(2)如不正确,请说明理由,同时请分析是否一定有误差:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(若正确,此空不填)。
(3)若用此法分别测定[H +]相等的盐酸和醋酸溶液的pH ,误差较大的是________,原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
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,对于酸性、碱性或中性溶液和强酸或弱酸溶液将会产生不同的误差。
答案:(1)错误的 (2)用润湿的pH 试纸来测定pH ,相当于将溶液稀释了,测出的不是原溶液的pH ,若溶液不显中性,就会产生误差;不一定有误差,当溶液为中性时则不产生误差 (3)盐酸的pH 在稀释过程中醋酸继续电离产生H +,使得溶液中[H +]受到的影响较盐酸溶液中的小,故误差较小8.在某温度下,重水(D 2O)的离子积常数为1×10-12 mol 2·L -2,若用与pH 一样的定义来规定pD ,则pD =-lg [D +],则在该温度下:(1)纯重水的pD =____________。
(2)溶有0.01 mol 的NaOD 的D 2O 溶液1 L ,其pD =____________。
(3)100 mL 0.1 mol·L -1的D 2SO 4的D 2O 溶液与100 mL 0.4 mol·L -1的KOD 的D 2O 溶液混合后pD =____________。
解析:(1)在重水中存在:D2O D ++OD -,所以[D +][OD -]=1×10-12 mol 2·L -2,[D +]=1×10-6 mol ·L -1,pD =6;(2)[OD -]=0.01 mol·L -1,则[D +]=1×10-12mol 2·L -20.01 mol ·L -1=1×10-10 mol ·L -1,pD =10;(3)二者混合后碱过量,溶液呈碱性,[OD-]=0.1 L ×0.4 mol ·L -1-0.1 L×0.1 mol·L -1×20.1 L +0.1 L=0.1 mol·L -1,所以[D +]=1×10-12 mol 2·L -20.1 mol ·L-1=1×10-11 mol ·L -1,pD =11。
答案:(1)6 (2)10 (3)11[能力提升]9.常温下,将pH =8和pH =10的两种氢氧化钠溶液等体积混合,混合后溶液中的[H +]最接近于( )A .(10-8+10-10)/2 mol·L -1B .(10-8+10-10) mol·L -1C .(10-14-5×10-5) mol·L -1D .2×10-10 mol ·L -1解析:选D 。
由于碱溶液中的[OH -]>[H +],这就决定了不能用混合前溶液中的[H +]直接求混合后溶液的[H +],一定要先求出混合后溶液中的[OH -],再换算成混合后的[H +]。
根据水的离子积常数可知,pH =8和pH =10的两种氢氧化钠溶液的[OH -]分别为10-6 mol ·L -1和10-4 mol ·L-1,因此混合后溶液的[OH -]=(10-6+10-4)/2 mol·L -1,可近似看为10-4/2 mol ·L -1。
根据水的离子积常数可知,混合后溶液的[H +]=2×10-10 mol ·L -1。
因此应选D 。
10.常温下,下列关于溶液的稀释说法正确的是( )A .将1 L 0.1 mol·L -1的Ba(OH)2溶液加水稀释为2 L ,pH =13B .pH =6的盐酸加水稀释10倍,pH =7C .pH =4的H 2SO 4溶液加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的[H +]=1×10-6 mol ·L -1D .pH =8的NaOH 溶液加水稀释100倍,其pH =6解析:选A 。
A 项,将 1 L 0.1 mol·L -1的Ba(OH)2溶液加水稀释为 2 L 时,[OH -]=2×1 L ×0.1 mol ·L -12 L =0.1 mol ·L -1,[H +]=K W [OH -]=1.0×10-14 mol 2·L -20.1 mol ·L-1=1.0×10-13 mol ·L -1,pH =13;B 项,加水稀释时,溶液酸性减弱,无论是稀释10倍还是1 000倍,pH<7;C 项,pH =4的H 2SO 4溶液稀释100倍后,由H 2SO 4电离产生的[H +]=1×10-6 mol ·L -1,由水电离产生的[H +]=K W 1×10-6 mol ·L-1=1×10-8 mol ·L -1;D 项,pH =8的NaOH 溶液稀释100倍后,pH 只能接近7,不可能小于7。
11.25 ℃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 =14B .a +b =13C .a +b =15D .a +b =7解析:选C 。