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第二节 水的电离和溶液的pH
第二课时 溶液的酸碱性与pH
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
【考纲要求】
能够判断溶液的酸碱性及pH，掌握检测溶液pH的方法。
了解溶液的pH的计算及溶液稀释时pH的变化规律。
了解溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的应用。
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课堂导入
"pH值”由丹麦化学家彼得·索伦森在1909年提出的。索伦森当时在一家啤酒厂工作，经常要化验啤酒中所含的氢离子浓度。每次化验结果都要记载许多个零，这使他感到很麻烦。经过长期潜心研究，他发现用氢离子浓度的负对数来表示氢离子浓度非常方便，并把它称为溶液的pH值。就这样"pH值”成为表述溶液酸碱度的一种重要数据。
一．溶液的酸碱性与pH
1．溶液的酸碱性：
(1)讨论探究(常温下，利用平衡移动原理分析完成下表)：
体系 c(H＋)变化 c(OH－)变化 c(H＋)与c(OH－)的关系
纯水 c(H＋)＝c(OH－)
纯水中加入少量盐酸 增大 减小 c(H＋)＞c(OH－)
纯水中加入少量氢氧化钠溶液 减小 增大 c(H＋)＜c(OH－)
(2)结论：在任意溶液中，
c(H＋) ＝ c(OH－)，溶液呈中性；
c(H＋) ＞ c(OH－)，溶液呈酸性，c(H＋)越大，酸性越强；
c(H＋) ＜ c(OH－)，溶液呈碱性，c(OH－)越大，碱性越强。
2．溶液的pH
(1)c(H＋)、pH与溶液酸碱性的关系。
25 ℃时，溶液中c(H＋)、pH与酸碱性的关系如图所示：
(2)pH
表达式：pH＝－lgc(H＋)
意义：pH越大，溶液的碱性越强；
pH越小，溶液的酸性越强；
适用范围：pH的取值范围是0~14，适用于c(H＋)和c(OH－)都较小的稀溶液。
【注意】常温下，pH＜7，为酸性溶液；
pH＝7，为中性溶液；
pH＞7，为碱性溶液。
【典例1】
求100℃下，纯水中的 c(H+) 与 pH。100℃下， Kw = 10-12
c(H+) = c(OH-) = =1.0×10-6
pH = -lgc(H+) = -lg(1.0×10-6) = 6
化学实验室里，小明测量了沸水的 pH，
发现 pH=6。水煮沸后，是变成酸性了吗？
pH 等于 7 的溶液不一定为中性，要指明温度。
仍然是中性
(3)溶液酸碱性的测量。
①pH试纸：
广泛pH试纸：可以识别pH差值约为1；
精密pH试纸：可以精确到0.1。
使用方法：取一小片pH试纸放在干燥、洁净的玻璃片（或表面皿）上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测液滴在试纸的中部，试纸变色后，立即与标准比色卡对照比色，读出数值，确定溶液的pH。
【注意】pH试纸使用前不能润湿，会造成对待测液的稀释；
广泛pH试纸读数只能是整数。
②pH计：
pH计精确度高，可直接从仪器中读数。
精确度：0.01
(4)pH的应用
应用领域 实例
人体健康 人体的各种体液都有一定的pH，当酸碱平衡失调时，人体就表现出病变，因而可以利用检测血液中的pH诊断疾病
生活应用 利用护发素保护头发，就是通过调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度
环保领域 酸性或碱性的废水，可以利用中和反应调节pH
农业生产 土壤的pH影响植物对养分的吸收及养分的有效性，各种作物的生长也都对土壤的pH范围有一定的要求，因而应注意保持土壤的酸碱性
科学实验工业生产 溶液的pH控制常常是影响实验结果或产品质量、产量的一个关键因素
二．pH的计算
1．单一溶液pH的计算
（1）酸性溶液中，先求c(H+)，再计算pH = -lgc(H+)；
（2）碱性溶液中，先求c(OH-)，再由c(H+) = 求 c(H+)，
最后计算pH = -lgc(H+)。
二．pH的计算
2．混合溶液pH的计算
（2）强碱混合，先求 ，
再求c(H+) ，最后计算pH = -lgc(H+)
二．pH的计算
（3）强酸强碱混合
① 恰好完全反应，pH=7(25℃)；
② 酸过量，先求 ，
再计算pH = -lgc(H+)；
③ 碱过量，先求 ，
再求c(H+) = ，
最后计算pH = -lgc(H+)。
【典例2】已知在100 ℃时水的离子积Kw＝1×10－12，下列溶液的温度均为100 ℃。其中说法正确的是(　 　)
A．0.005 mol·L－1的H2SO4溶液，pH＝2
B．0.001 mol·L－1的NaOH溶液，pH＝11
C．0.005 mol·L－1的H2SO4溶液与0.01 mol·L－1的NaOH溶液等体积混合，混合溶液的pH为6，溶液显酸性
D．完全中和pH＝3的H2SO4溶液50 mL，需要pH＝9的NaOH溶液100 mL
【答案】A
1.变化规律
（1）pH = a 的强酸溶液，稀释10m 倍，pH = a + m
（室温下，a+ m＜7）
pH = a 的弱酸溶液，稀释10m 倍，a＜pH＜a + n
（室温下，a+ m＜7）
（2）pH = b 的强碱溶液，稀释10n 倍，pH = b - n
（室温下，b - n＞7）
pH = b 的弱酸溶液，稀释10n 倍，b - n＜pH＜b
（室温下，b - n＞7）
三．酸、碱稀释时 pH 变化规律
三．酸、碱稀释时 pH 变化规律
2.变化趋势
【典例3】 常温下，浓度均为0.1 mol/L、体积均为V0的HA和HB溶液，分别加水稀释至体积V，pH随lg 变化如图所示，下列叙述不正确的是
A．酸性：HBB．常温，HB的电离常数的数量级为10-5
C．HB的电离程度：aD．将b、c两点的溶液加热， 值变大
【答案】D
效果检测
1． 关于溶液的说法正确的是
A．c(OH-)=c(H+)的溶液一定呈中性
B．pH=7的溶液一定呈中性
C．盐溶液中水的电离不会被抑制
D．能使甲基橙指示剂变黄的溶液一定呈碱性
【答案】A
2．（2025·莆田第七中学高二期中）90 ℃时，水的离子积Kw=3.8×10-13，则此温度时纯水的pH是
A．等于7 B．大于7
C．小于7 D．等于8
【答案】C
3．（2025·广西高二期末）常温下，将pH=3的盐酸与pH=11的氨水等体积混合，关于该溶液酸碱性的描述正确的是
A．可能显中性 B．一定显碱性
C．不可能显碱性 D．可能显酸性
【答案】B
4．（2025·安庆市第十中学高二月考）用pH试纸测定溶液的pH，下列叙述正确的是
A．测得某浓度的NaClO溶液的pH为10
B．常温下测得NH4Cl溶液pH约为4.1
C．用湿润的pH试纸测pH相同的盐酸和醋酸溶液的pH，误差较大的是盐酸
D．在试管内放入少量溶液并煮沸，把pH试纸放在管口观察其颜色并与标准比色卡比较
【答案】C
5．25℃，pH=13的NaOH与pH=2的硫酸溶液混合，所得混合液呈中性，则强酸与强碱的体积比为
A．10:1 B．1:10
C．1:9 D．11:1
【答案】A
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