专题3 溶液中的离子反应第二单元 溶液的酸碱性
温故知新
新知预习
一、溶液的酸碱性
1.一种溶液是显酸性、中性还是碱性,取决于溶液中___________________________________。
2.在实际应用中,人们常用溶液中氢离子浓度的_____________来表示溶液的酸碱性,pH与c(H+)的关系为__________。
3.当pH__________7时,溶液中氢离子浓度和OH-浓度__________,溶液呈中性。当pH__________7时,溶液中氢离子浓度__________OH-浓度,溶液显酸性,且pH越小,溶液中氢离子浓度越__________,溶液的酸性越__________。当pH__________7时,溶液中氢离子浓度__________氢氧根离子浓度,溶液显碱性,且pH越大,溶液中氢氧根浓度越__________,溶液的碱性越__________。
4.我们熟悉的测定溶液的酸碱性的方法有__________和__________,用__________测定溶液的酸碱度也是一种很常用的方法。
二、酸碱中和滴定
1.酸碱中和滴定是利用已知浓度的酸(或碱)去滴定一定体积未知浓度的碱(或酸),通过测定反应完全时消耗__________,从而推算出__________的方法。
2.在酸碱中和滴定中,用到的主要仪器是__________,滴定管有__________和__________之分。一般来说,酸式滴定管用于装__________性溶液或__________性溶液,碱式滴定管用于装__________性溶液。
3.在使用滴定管前,应检查__________________________________________________。
知识回顾
我们已知知道不仅工农业生产和科学实验中常常涉及溶液酸碱性,人们的生活与健康也与溶液的酸碱性有关。因此,测试和调控溶液的pH对工农业生产、科学研究,以及日常生活中医疗保健都具有重要意义。
(1)人体各体液都有一定的pH,以保证正常的生理活动。当体内的酸碱平衡失调时,血液的pH是诊断疾病的一个重要参数,而利用药物调控pH则是辅助治疗的重要手段之一。
(2)生活中,人们洗发时用的护发素,其主要功能也是调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度。
(3)在环保领域中,酸性或碱性废水的处理常常利用中和反应,例如酸性废水可通过投加碱性废渣或通过碱性滤料层过滤使之中和;碱性废水可通过投加酸性废水或利用烟道气中和。在中和处理的过程中可利用pH自动测定仪进行检测和控制。
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知识点1:溶液的pH及其测定方法
1.溶液的pH用溶液中H+浓度的负对数来表示,表达式:pH=-lgc(H+)
注意:(1)pH适用于表示在室温下c(H+)或c(OH-)都不大于1 mol•L-1的稀溶液的酸碱性,反之,直接用c(H+)和c(OH-)表示。
(2)常用pH范围为0—14。pH越大,溶液的碱性越强;pH越小,溶液的酸性越强。
2.pH的测定是非常重要的,常见的测定方法有两种:(1)用pH试纸粗略测定,(2)用酸度计(pH计)精确测定。
知识点2:溶液酸碱性判断依据
溶液呈酸性、碱性还是中性,应看c(H+)和c(OH-)的相对大小,判断溶液酸碱性的依据:
判据1:在25 ℃的溶液中
c(H+)>1×10-7 mol•L-1 酸性
c(H+)=1×10-7 mol•L-1 中性
c(H+)<1×10-7 mol•L-1 碱性
常温下,c(H+)>1×10-7 mol•L-1呈酸性,且c(H+)越大,酸性越强;c(OH-)越大,碱性越强。
判据2:在25 ℃的溶液中
pH<7 酸性
pH=7 中性
pH>7 碱性
判据3:在任意温度下的溶液中
c(H+)>c(OH-) 酸性
c(H+)=c(OH-) 中性
c(H+)<c(OH-) 碱性
如在25 ℃时,c(H+)=c(OH-)=10-7 mol•L-1,溶液呈中性;而100 ℃时,c(H+)=c(OH-)=10-6 mol•L-1,溶液仍显中性。
知识点3:有关pH的计算
1.单一溶液的pH计算
强酸溶液(HnA)设其物质的量浓度为c mol•L-1,则c(H+)=nc mol•L-1,pH=-lgc(H+)=-lgnc,强碱溶液为c〔B(OH)2〕,设其物质的量浓度为c mol•L-1,则c(OH-)=nc mol•L-1,c(H+)= mol•L-1,pH=-lgc(H+)=14+lgnc
2.强酸、强碱混合的pH计算
两种强酸混合后溶液中H+的物质的量浓度为c(H+)= ,然后求pH。
强碱和强碱混合后溶液中OH-的物质的量浓度为c(OH-)= ,然后利用KW求出c(H+),c(H+)= ,然后求pH。
强酸、强碱混合后,若两种物质恰好反应则溶液pH=7;若两种物质中有一种过量,则c(H+)= (酸过量),c(OH-)= (碱过量),c(H+)= 。
3.稀释后溶液pH的变化规律
(1)对于强酸溶液(pH=a)每稀释10n倍,pH增大n个单位,pH=a+n (a+n<7)。
(2)对于强碱溶液(pH=b)每稀释10n倍,pH减小n个单位,pH=b-n (b-n>7)。
(3)对于弱酸溶液(pH=a)每稀释10n倍,pH范围是a<