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1. 判断溶液酸碱性

盐类水解及其影响因素 · 高二
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 依据溶液中 $c(\text{H}^+)$ 与 $c(\text{OH}^-)$ 的相对大小,或 pH 与 7 的关系,确定溶液呈酸性、中性或碱性。

从哪来 本知识点建立在pH 的计算、弱电解质的电离平衡及电离平衡常数之上。通过 pH 计算得出离子浓度,结合弱电解质电离平衡理解离子来源,从而判断酸碱性。

为什么 溶液酸碱性的本质取决于氢离子和氢氧根离子浓度的相对大小。 1. 定量本质:任何水溶液中均存在水的离子积 $K_w = c(\text{H}^+) \cdot c(\text{OH}^-)$。 * 若 $c(\text{H}^+) > c(\text{OH}^-)$,则 $c(\text{H}^+) > \sqrt{K_w}$(常温下 $>10^{-7}$),溶液呈酸性。 * 若 $c(\text{H}^+) < c(\text{OH}^-)$,则 $c(\text{H}^+) < \sqrt{K_w}$(常温下 $<10^{-7}$),溶液呈碱性。 * 若 $c(\text{H}^+) = c(\text{OH}^-)$,则溶液呈中性。 2. pH 表征:pH 是 $c(\text{H}^+)$ 的负对数。在常温(25℃)下,$K_w=10^{-14}$,中性时 $c(\text{H}^+)=10^{-7}$,即 pH=7。因此,常温下 pH<7 为酸性,pH>7 为碱性。 3. 注意温度影响:$K_w$ 随温度变化。例如 100℃ 时 $K_w \approx 10^{-12}$,中性时 $c(\text{H}^+)=10^{-6}$,pH=6。此时 pH=6 仍为中性。因此,“pH=7 一定中性”仅在常温下成立,判断的根本依据始终是 $c(\text{H}^+)$ 与 $c(\text{OH}^-)$ 的大小关系。

类比天平法**(适合**形象思维强、抽象逻辑较弱**的学生) * **核心比喻
将溶液想象成一个天平,左盘放 $\text{H}^+$,右盘放 $\text{OH}^-$。 * 讲解步骤: 1. 告诉学生,天平哪边重(浓度大),溶液就偏向哪边性质。 2. 左盘重 $\rightarrow$ 酸性;右盘重 $\rightarrow$ 碱性;平衡 $\rightarrow$ 中性。 3. 引入 pH 作为“左盘重量的读数仪”。常温下,读数 7 是平衡点。读数小于 7,说明左盘更重(酸性);读数大于 7,说明右盘更重(碱性)。 4. 关键点拨:如果温度升高,天平的“平衡点刻度”会变(比如变成 6),但“哪边重”的原则不变。
逻辑推导法**(适合**逻辑严密、喜欢追根究底**的学生) * **核心逻辑
从定义出发,层层递进。 * 讲解步骤: 1. 定义溯源:酸碱性由 $c(\text{H}^+)$ 和 $c(\text{OH}^-)$ 决定,这是化学事实,不可更改。 2. 数学转化:引入 $K_w$ 常数。在特定温度下,$K_w$ 固定。 * 推导:$c(\text{H}^+) > c(\text{OH}^-) \iff c(\text{H}^+) > \sqrt{K_w}$。 3. pH 引入:pH 是对数坐标,方便表示微小浓度。 * 常温下 $\sqrt{K_w} = 10^{-7}$,对应 pH=7。 * 因此,常温下 pH<7 $\iff c(\text{H}^+) > 10^{-7} \iff c(\text{H}^+) > c(\text{OH}^-)$。 4. 结论:pH 是判断酸碱性的高效工具,但它是 $K_w$ 和温度共同作用的结果。
反例纠错法**(适合**易混淆概念、需要突破误区**的学生) * **核心策略
先抛出错误结论,再证伪,建立正确认知。 * 讲解步骤: 1. 提问:“pH=7 的溶液一定是中性吗?” 2. 反例:展示 100℃ 时的水。此时 $K_w \approx 10^{-12}$,纯水中 $c(\text{H}^+) = c(\text{OH}^-) = 10^{-6}$,pH=6。 3. 分析:虽然 pH=6(小于 7),但 $c(\text{H}^+) = c(\text{OH}^-)$,所以它是中性的。 4. 再反例:某盐溶液 pH=7(常温),但它是强酸弱碱盐(如 $\text{NH}_4\text{CN}$,假设 $K_a \approx K_b$),水解后可能恰好中性,也可能因水解程度不同而显酸性或碱性。 5. 总结:不要死记“pH=7 中性”,要看温度,更要看离子浓度相对大小。
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练一道
基础题
常温下,某溶液 pH=3,请判断该溶液的酸碱性,并计算 $c(\text{OH}^-)$。
变式
在 100℃ 时,某溶液的 pH=6。已知 100℃ 时水的离子积 $K_w = 1.0 \times 10^{-12}$。请判断该溶液的酸碱性。
看解答过程
1. 判断酸碱性: * 常温下,中性 pH=7。 * 该溶液 pH=3 < 7。 * 根据定义,$c(\text{H}^+) > c(\text{OH}^-)$,故溶液呈酸性。 2. 计算 $c(\text{OH}^-)$: * 由 pH=3,得 $c(\text{H}^+) = 10^{-3} \text{ mol/L}$。 * 常温下 $K_w = 1.0 \times 10^{-14}$。 * $c(\text{OH}^-) = \frac{K_w}{c(\text{H}^+)} = \frac{1.0 \times 10^{-14}}{10^{-3}} = 1.0 \times 10^{-11} \text{ mol/L}$。
试试手自己判
检测题
在 25℃ 时,将 pH=3 的盐酸与 pH=11 的氢氧化钠溶液等体积混合,混合后溶液的酸碱性是? A. 酸性 B. 碱性 C. 中性 D. 无法判断
看答案和判分标准
答案:C
判对标准:
1. 选 C:正确。
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