溶液的酸碱性

编辑: 逍遥路 关键词: 高二 来源: 高中学习网


j.Co M
时间第十二周 5月8日 本模块第34、35课时

课题专题专题4溶液中的离子反应
单元第二单元溶液的酸碱性
节题第1、2课时溶液的酸碱性
教学目标知识与技能了解溶液pH的定义,能进行pH的简单计算。
过程与方法通过实验联想、比较等培养学生的想象能力和思维能力
情感态度
与价值观通过溶液PH的测定,何会化学在生产生活中的应用。。
教学重点pH的简单计算
教学难点pH的简单计算
教学方法讨论法
教 学 过 程

教师主导活动学生主体活动
[知识回顾]
1、写出醋酸、一水合氨溶于水和水的电离方程式:
CH3COOH CH3COO-+H+
NH3?H2O NH4++OH—
H2O H++OH—
2、水的离子积常数
[完成下表]
溶液酸碱性c(H+)与c(OH—)关系
任意温度室温(mol/L)pH值(室温)
酸性c(H+)>c(OH—)小于7
中性c(H+)=c(OH—)7
碱性c(H+)一、溶液的酸碱性
1、c(H+)与c(OH—)比较
2、PH与7

3、PH试纸的使用

练习

口答、检查
25℃ [H+]?[OH—]= 10—7=10—14=Kw
[阅读]P67

本质
对昭表3—6
大于7显碱性,
小于7显酸性
等于7显中性





程教师主导活动学生主体活动
取试纸置于表面皿上,用玻璃棒蘸取试液少许,点在试纸上观察颜色变化,与比色卡,读出。
[讲解] (二)有关pH的计算
1.溶液简单混合
V1、V2的一元强酸或强碱
.

2.强酸和强碱混合(发生中和反应,忽略体积变化)可能情况有三种:
①若酸和碱恰好中和. 即nH+=nOH—,pH=7.
②若酸过量,求出过量的[H+],再求pH值.
③若碱过量,求出过量的[OH—],求出pOH后求pH值.
特例:若强酸与强碱等体积混合
①若pH酸+pH碱=14,则完全中和pH=7.
②若pH酸+pH碱>14,则碱过量pH≈pH碱-0.3
③若pH酸+pH碱<14,则酸过量pH≈pH酸+0.3
[分析] ①呈中性:即pH=7.
nH+=nOH—
10—a?V1=10—(14-b)?V2
V1 :V2=10—14+a+b
10n=10a+b-14
n=a+b-14
a+b=14+n
②若呈酸性. 即pH<7
nH+>nOH—
10—a?V1>10—(14-b)?V2
V1 :V2>10—14+a+b
10n>10-14+ a+b
a+b<14+n 
         ③若呈碱性,即pH>7,同理可知
a+b>14+n

不湿润

注意:强酸直接由[H+]总求pH值
强碱由[OH—]总求pOH,后再求pH值


(注意)先判断显性离子!


了解即可
[练习]
pH=a的HCl溶液和pH=b的NaOH溶液按体积比V1 :V2混合.当混合液分别呈中性、酸性、碱性时,且V1 :V2=10n时,a+b分别为多少?




程教师主导活动学生主体活动
3.关于酸、碱混合时的定性判断(常温)
酸与碱混合时发生中和反应,但不一定恰好完呈中和。即使恰好完全中和,也不一定溶液呈中性,由生成的盐能否水解及水解情况而定,另外酸碱的强弱不同,提供反应物的量不同也影响着反应后溶液的性质。一般酸或碱过量化生成的盐水解对溶液的酸碱性影响大。
下面把常见的几种情况分列出来.
①等物质的量浓度的一元弱酸一元强碱溶液等体积混合溶液pH>7(由生成的强碱弱酸盐水解决定)
②等物质的量浓度的一元强酸与一元弱碱溶液等体积混合后溶液pH<7(由生成的强酸弱碱盐水解决定)
③等物质的量浓度的一元强酸与强碱溶液等体积混合后溶液pH=7(因生成强酸强碱盐不水解)
想一想:若酸或碱之一是多元,情况又怎样?
④当pH=pOH的强酸与强碱溶液以等体积混合后pH=7(与酸、碱的几元性无关)
⑤当pH=3的某一元酸溶液与pH=11的一元强碱以等体积混合后pH≤7。(考虑酸有强弱之分,若分弱酸,制反应后酸过量)
⑥当pH=3的某一元强酸pH=11的一元碱溶液的以等体积混合后pH≥7(同理⑤,弱碱过量)
⑦将pH=3的酸溶液和pH=11的碱溶液以等体积混合后溶液pH=无法确定.
再想一想:⑤⑥⑦与酸、碱的几元性有无关系?

例1.将0.5L0.1mol/L Fe2(SO4)3溶液与1L0.6mol/L氨水溶液完全混合并过滤,溶液总体积不变,则所得滤液的pH值与下列选项符合的是__________
A.等于0.3mol/L氨水的溶液的pH值
B.等于0.2mol/L氨水溶液的pH值
C.大于0.3mol/L氨水溶液的pH值
D.小于0.2mol/L氨水溶液的pH值
[解析]:先考虑反应,写出反应的离子方程式
Fe3+ + 3NH3?H2O===Fe(OH)3↓+3NH4+
1mol 3mol
0.1mol 0.3mol
由此可知氨水过量0.3mol,但体积已为1.5L,此时氨水浓度为C= =0.2mol/L
请注意,上反应还生成了0.3ml NH4+,但NH3?H2O的电离会产生抑制作用,故后成性没有0.2ml/L的纯氨水强,本题应选D.

例2.求下列混合溶液的pH:(1)pH=3和pH=5的两强酸等体积混合;(2)pH=8和pH=10的两强碱等体积混合。
分析 酸溶液混合后,H+的物质的量等于原来两酸溶液H+的物质的量之和,从而求出[H+]及溶液的pH,碱溶液混合后,OH—的物质的量等于原来两碱溶液OH—的物质的量之和,从而求出[OH—],根据Kw换算出[H+],最后求出溶液的pH。在第(2)题中,切不可直接将两碱溶液中的H+的物质的量相加,不能认为这是混合溶液的H+的总量,否则就会造成很大错误。
解:(1)[H+]=
=5×10—4mol/L
pH=-lg(5×10—4)=3.3
(2)[OH—]=
=5×10—5mol/L
[H+]= =2×10—10mol/L
pH=-lg(2×10—10)
=9.7
总结:两种强酸等体积混合的pH等于混合前pH数值小的加上0.3;两种强碱等体积混合的pH等于混合前pH数值大的减去0.3。(2)必须按显性离子计算。

例3.常温下有体积为V1L,pH值为m的稀硫酸和体积为V2L、pH值为n的NaOH溶液混合后. (1)如果V1=V2时.
①当m+n=13时,则混合后溶液呈______________性.
②当m+n=15时,则混合后溶液呈______________性.
(2)如果混合后pH=7时;
①当m+n=14时,则V1 :V2=____________.
②当m+n=13时,则V1 :V2=____________.
③当m+n>14时,则V1 :V2=___________.(填表达表),且V1________V2(填>、<、或==
解析 H2SO4尽管为二元强酸,但当用pH值表示时,与几元则无关.
(1)根据上文提及的特例,可知
当m+n=13<14,即混合液呈酸性.
当m+n=15>14,即混合液呈碱性,pH>7.
(2)若混合后溶液pH=7,即中性.
根据上文提到,a+b=14+n,可推知
当m+n=14时,则V1 :V2=1
当m+n=13时,则V1 :V2=
当m+n>14时,则nH+=nOH—
10—m?V1=10—(14—n)?V2
V1 :V2=10—14+n+m=10m+n—14
∵m+n>14,∴V1 :V2>1 即V1>V2

例4.Ba(OH)2和NaOH混合溶液的pH=14,取该溶液100mL,持续通入CO2,当CO2通入0.56L时生成沉淀最多(体积指标准状况,设溶液体积不发生改变),试通过计算回答:
(1)Ba(OH)2和NaOH的物质的量浓度各为多少?
(2)当通入CO2的体积为2.24L时,溶液中各种离子(除H+、OH—)物质的量浓度各为多少?
解析:(1)混合液中总[OH—]=1mol/L, n(OH)—=0.1mol当CO2道入0.56L时沉淀最多,此时发生如下反应:
Ba(OH)2 + CO2===BaCO3↓+H2O
1mol 1mol
0.025mol 0.025mol
C[Ba(OH)2]= =0.25mol/L
n(NaOH)= n(OH—)总-2 n[Ba(OH)2]
=0.1-2×0.025=0.05(mol)
C(NaOH)= =0.5mol/L
(2)当n(CO2)=0.1mol时,发生下列反应
CO2 + OH— = HCO3—
0.1mol 0.1mol 0.1mol
此时溶液中无沉淀,故[Na+]=0.5mol/L [Ba2+]=0.25mol/L
[HCO3—]=1mol/L
小结:溶液中发生多种反应时常用关系式法、电得失守恒、电荷守恒。
[小结]能定性判断溶液的酸碱性,会进行PH的简单计算。
[作业]讲义

板书计划一、溶液的酸碱性
二、溶液PH计算
反馈PH试纸的使用要讲,PH计算只讲简单的。



[课后练习]
1.下列溶液中,pH最大的是( )
A.pH=4的盐酸和pH=10的烧碱溶液等体积混合 B.pH=5的盐酸稀释1000倍
C.pH=11的烧碱溶液稀释1000倍 D.pH=11的氨水溶液稀释1000倍
[讲解] pH最大,即溶液碱性最强,氢氧根离子浓度最大,D
2.有pH值都等于4的硝酸和醋酸,均取1mL加水稀释至amL和bmL,测得稀释后溶液的pH均为5,则稀释后溶液的体积( )
A.a=b=100mL B.a=b=1000mL C.a<b D.a>b
[讲解] pH相等强酸与弱酸,加水稀释相同倍数,强酸溶液PH变化大。C

3.中和相同体积,相同pH值的H2SO4、HCl、CH3COOH三种稀溶液时,用去同种浓度的NaOH溶液的体积依次为V1、V2、V3,则V1、V2、V3的大小关系正确的是( )
A.V1=V2=V3 B.V1=V2<V3 C.V1=V2>V3 D.V1<V2<V3
[讲解] 相同pH值的H2SO4、HCl、CH3COOH三种稀溶液中,硫酸、盐酸氢离了子浓度相同,酸强浓度较大。

4.等体积混合0.1mol/L盐酸和0.06mol/LBa(OH)2溶液后,溶液的pH等于( )
A.2.0 B.12.3 C.1.7 D.12.0
[讲解] 氢氧化钡是二元碱,且过量。B
5.有pH值相等的A、B、C、D四种一元酸的溶液各20ml,与过量镁充分反应后,产生氢气质量是D>C>B=A.这说明:①D的酸性最强. ②A与B的酸性最强且彼此相当.③原D反应后溶液的pH值最大. ④反应后原A和B的溶液的pH值最大;⑤反应前D的电离程度最大,⑥反应前四种酸的电离程度相同,其中正确的是( )
A.①③⑤ B.②④⑥ C.①⑥ D.②③
[讲解] D,采用排除法。
6.pH值相同、体积相同的盐酸和醋酸分别与等体积、等浓度的NaOH溶液混合,若醋酸与氢氧化钠混合后溶液的pH值的7,则盐酸与氢氧化钠的混合后溶液的pH值( )
A.>7 B.<7 C.=7 D.无法判断
[讲解] B
7.相同条件下pH=3的盐酸和pH=3的醋酸:
(1)取等体积两溶液,分别稀释pH=4时,两者加水量的关系是:
前者________后者(填>、<或=,下同=;
(2)取等体积的两溶液,分别加入等物质的量的相应钠盐固体少量,两溶液的pH大小关系是:前者_________后者;
(3)各取两溶液VL,分别加入VLpH=11的NaOH,充分反应后,两溶液pH大小关系是:前者__________后者。
8.某工业废水,经化验含游离氯的浓度为0.001mol/L,且此废水的pH=4,为除去10L此废水中的游离氯,需加入浓度为0.025mol/L的Na2SO3溶液多少毫升?除氯后溶液的pH约为多少?
[直击高考]
1.室温下,下列溶液等体积混合后,所得溶液的pH一定大于7的是(06上海)
A.0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的氢氧化钠溶液
B.0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的氢氧化钡溶液
C.pH=4的醋酸溶液和pH=10的氢氧化钠溶液
D.pH=4的盐酸和pH=l0的氨水
2.室温时,将x mL pH=a 的稀NaOH溶液与ymL pH=b的稀盐酸充分反应。下列关于反应后溶液pH的判断,正确的是(06广东)
A.若x=y,且a+b=14,则pH>7 B.若10x=y,且a+b=13,则pH=7
C.若ax=by,且a+b=13,则pH=7 D.若x=10y,且a+b=14,则pH>7

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