精修版高中化学鲁科版选修4教学案:第3章 第1节 第2课时 溶液的酸碱性与pH Word版含解析

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精品资料第2课时 溶液的酸碱性与pH 课标要求1了解溶液的酸碱性与溶液中H和OH的关系。2知道pH的定义,了解溶液的酸碱性与pH的关系。3能够进行有关pH的简单计算。1在水溶液中,HOH,溶液呈中性;HOH,溶液呈酸性;H107 molL1,溶液呈酸性;H107 molL1,溶液呈碱性。H越大,溶液酸性越强,OH越大,溶液碱性越强。3溶液的pHlgH。利用pH判断溶液酸碱性时要注意温度,室温下,pH7,溶液呈中性;pH7,溶液呈碱性。4强酸或强碱稀释10n倍,pH变化n个单位;弱酸或弱碱稀释10n倍,pH变化小于n个单位;酸或碱无论怎样稀释,酸不会变为碱,碱也不会变为酸。1溶液的酸碱性任何水溶液中都既有H也有OH,溶液的酸碱性与它们的数值无关,由它们浓度的相对大小决定,溶液酸碱性的判断标准是H与OH的相对大小。2溶液的酸碱性与溶液中H和OH的关系(1)HOH,溶液呈中性。(2)HOH,溶液呈酸性,且H越大,酸性越强。(3)H1.0107 molL1,溶液呈酸性。 (3)HH,一定是碱性溶液()(3)滴加紫色石蕊溶液后变红的溶液一定显酸性()(4)盐的水溶液中若HOH,一定显中性()答案:(1)(2)(3)(4)2下列溶液一定显酸性的是()A溶液中OHHB溶液中HOHC溶液中H106molL1D非电解质溶于水得到的溶液解析:选B判断溶液酸碱性的关键看H和OH的相对大小,若HOH,溶液呈酸性;H107molL1,仅适用于常温时,若温度不确定,就不能用来判断溶液的酸碱性。而D项中,如NH3溶于水得NH3H2O,其溶液显碱性。1计算步骤25 (室温下)溶液pH计算的:解题步骤图示如下:2单一溶液pH的计算(1)强酸溶液,如HnA溶液,设溶质的物质的量浓度为c molL1,Hnc molL1,pHlgHlg nc。(2)强碱溶液,如B(OH)n溶液,设溶质的物质的量浓度为c molL1,H molL1,pHlgH14lg nc。3混合溶液pH的计算(1)两强酸混合后pH的计算由H混先求出混合后的H混,再根据公式pHlgH求pH。(2)两强碱混合后pH的计算:由OH混先求出混合后的OH混,再通过KW求出混合后的H,最后求pH。(3)强酸与强碱溶液混合后pH的计算:强酸与强碱混合的实质是中和反应,即HOH=H2O,中和后溶液的pH有以下三种情况:若恰好中和,pH7。若剩余酸,先求中和后的H,再求pH。H混,若剩余碱,先求中和后的OH,再通过KW求出H,H,最后求pH。OH混4溶液稀释时pH的变化(1)对于强酸溶液,每稀释10倍体积,pH增大1个单位;对于弱酸溶液,每稀释10倍体积,pH增大不足1个单位。对于强碱溶液,每稀释10倍体积,pH减小1个单位。对于弱碱溶液,每稀释10倍体积,pH减小不足1个单位。无论稀释多少倍,酸溶液的pH不能等于或大于7,碱溶液的pH不能等于或小于7,只能趋近于7。(2)pH相同的强酸和弱酸稀释相同倍数后,强酸的pH变化大,弱酸的pH变化小;pH相同的强碱和弱碱稀释相同倍数后,强碱的pH变化大,弱碱的pH变化小。故利用pH变化大小可判断酸、碱的强弱。1下列溶液的pH一定等于2的是()A0.01 molL1硫酸500 mLB0.01 molL1盐酸500 mLC0.01 molL1醋酸1 LDpH1的酸溶液稀释10倍解析:选BA中H2H2SO40.02 molL1,pH2lg 22;B中H0.01 molL1,则pH2;C中CH3COOH部分电离,H2;D中若为强酸,稀释10倍pH增大1则pH2,但若为弱酸,每稀释10倍,pH增大不足1个单位,即其pH不一定为2。2常温下,将pH4和pH2的两种稀硫酸等体积混合后,下列结论正确的是()AH1103 molL1BOH11012 molL1CpH2.3DpH3解析:选C假设混合前酸溶液的体积均为1 L,H混 molL15.05103 molL1,pH混lg(5.05103)2.3,OH混 molL121012molL1,只有C项正确。3室温下,将0.1 molL1的盐酸和0.06 molL1的Ba(OH)2溶液以等体积混合后,该混合溶液的pH是()A1.7B12.3C12 D2解析:选C酸碱反应时碱过量,则OH0.01 molL1,H1012 molL1,pHlg H12。三级训练节节过关1下列说法正确的是()A强碱的水溶液中不存在HBpH0的溶液是酸性最强的溶液C在温度不变时,水溶液中H和OH不能同时增大D某温度下,纯水中H2107molL1,其呈酸性解析:选C任何物质的水溶液中都存在H2O的电离平衡,既有H也有OH;pH0的溶液H1 molL1,不是最强的酸性溶液;温度不变,KW不变,H和OH不能同时增大;纯水中HOH,呈中性。2下列溶液一定呈中性的是()ApH7的溶液BHOH的溶液C由强酸、强碱等物质的量反应得到的溶液D非电解质溶于水得到的溶液解析:选B溶液呈中性的根本标志是HOH。当pH7时,只说明H1.0107molL1,当温度升高时,中性溶液中的H1.0107molL1,即pH7,故A错误。等物质的量的强酸与强碱,由于它们所含的H和OH的物质的量未知,因此无法判断它们混合后溶液的酸碱性,故C错误。非电解质只是它本身不能直接电离产生离子,当它溶于水时可能与水反应生成能电离的物质,使溶液显酸性或碱性,如SO2溶于水生成H2SO3,溶液显酸性;NH3溶于水生成NH3H2O,溶液显碱性,故D错误。3常温下,pH13的强碱溶液与pH2的强酸溶液混合,所得混合液的pH11,则强碱与强酸的体积比是()A111B91C111 D19解析:选D可根据溶液混合反应后剩余的OH的浓度列式求解,以下标1表示酸,下标2表示碱,则混合前碱中OH20.1 molL1,酸中H10.01 molL1,则OH余1.0103molL1。解得V2V119。4常温下,下列关于溶液的稀释说法正确的是()A将pH3的醋酸溶液稀释100倍,溶液pH5B将pH4的H2SO4溶液加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的H1104molL1C将1 L 0.1 molL1的Ba(OH)2溶液稀释为2 L,pH13D将pH8的NaOH溶液稀释100倍,其pH6解析:选CA项,pH3的醋酸溶液在稀释过程中电离平衡正向移动,稀释100倍后,3溶液pH5,错误。B项,pH4的H2SO4(aq)加水稀释100倍后,pH6,则OH108molL1,即OH水H水108molL1,错误;C项,1 L 0.1 molL1的Ba(OH)2溶液稀释为2 L后,OH0.1 molL1则H1013molL1,故pH13,正确;D项中,NaOH溶液是碱溶液,无论怎样稀释,在常温下pH不可能为6,只能无限接近于7,可巧记为“酸为酸,碱为碱,无限稀释性不变”。5有100 mL pH12的NaOH溶液,欲使它的pH降为11。(1)如果加入蒸馏水,应加入_mL。(2)如果加入pH10的NaOH溶液,应加入_mL。(3)如果加入0.008 molL1的盐酸,应加入_mL。解析:pH12的NaOH溶液中OH102 molL1,当pH11时,OH103 molL1。(1)若加入水,溶液体积应为1 000 mL,则加入水的体积为900 mL。(2)设需加NaOH溶液的体积为x,103 molL1,x1 L1 000 mL。(3)设需加盐酸的体积为y103 molL1,y0.1 L100 mL。答案:(1)900(2)1 000(3)1001溶液的酸碱性取决于()A溶液pH的大小B溶液中H与OH的相对大小C溶液中HD酸与碱是否恰好完全反应解析:选B溶液的酸碱性取决于H与OH的相对大小,当HOH时,溶液显酸性,当HOH时,溶液显中性,当HOH时,溶液显碱性。2313 K时,水的离子积KW2.91014 mol2L2,则在313 K时,H107 molL1的溶液()A呈酸性B呈中性C呈碱性 D无法判断解析:选C由KWHOH可得:OH 2.9107 molL1,HHB滴加紫色石蕊溶液后变红色的溶液C溶液中H106 molL1DpH7的溶液解析:选B判断溶液酸碱性的关键看H和OH的相对大小,若HOH,溶液呈酸性;而pH107 molL1,仅适用于常温时,若温度不确定,就不能用来判断溶液的酸碱性。而B项中可使紫色石蕊溶液变红的溶液一定显酸性。425 时的下列溶液中,碱性最强的是()ApH11的溶液BOH0.12 molL1的溶液C1 L含有4 g NaOH的溶液DH11010 molL1的溶液解析:选B常温下,可以根据pH或H比较溶液的酸碱性,也可以根据OH的大小来比较。在此为了计算方便,可求出A、C、D三个选项中溶液的OH,依次为1103 molL1、0.1 molL1、1104 molL1,然后再与B项溶液中的OH相比,就会发现B项溶液中的OH最大,碱性最强。5100 时,水中的H的物质的量浓度为1106molL1,若把0.01 mol NaOH固体溶于100 水中配成1 L溶液,则溶液的pH为()A4 B10C2 D12解析:选B100 时,水中H1106molL1,则OH1106 molL1,可求知KWHOH11012 mol2L2,当把0.01 mol NaOH固体溶于水配成1 L溶液时,OH0.01 molL1,H molL111010 molL1,所以溶液pH10。6在100 时,水的离子积等于1.01012,若该温度下某溶液中的H1107 molL1,则该溶液()A呈碱性B呈酸性C呈中性 DHOH解析:选A100 时,该溶液中H1107 molL1,OH1105 molL1,HH,溶液呈碱性。(2)0.1 molL1的盐酸中,H0.1 molL1,pHlgH1。(3)0.05 molL1的Ba(OH)2溶液中,OH0.05 molL120.1 molL1,H1011molL1,pHlgH11。答案:(1)碱性(2)1(3)1110(1)常温下0.01 molL1 HCl溶液:由水电离出的H_。pH_。加水稀释100倍,pH_。(2)常温下0.01 molL1 NaOH溶液:pH_。加水稀释100倍,pH_。解析:(1)0.01 molL1 HCl溶液中的OH只来源于水的电离,且OH水H水,H来源于水和HCl的电离,由于水的电离程度很小,计算时水电离的H可忽略,H0.01 molL1,OHOH水H水1012 molL1。pHlg1022。加水稀释100倍,H变为原来的,即H104 molL1,pH4。(2)0.01 molL1的NaOH溶液中的OH来源于水和NaOH的电离,由于水的电离程度很小,计算时可忽略,即OH102 molL1,所以H1.01012 molL1,pH12;加水稀释100倍,OH104 molL1,所以H1.01010 molL1,pH10。答案:(1)1.01012 molL124(2)12101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、呈碱性D水的离子积变大、pH变小、呈中性解析:选D将纯水加热,平衡H2OHOH向右移动,H、OH均变大,但仍然相等,所以KW变大、pH变小,仍然呈中性。2用pH试纸测定溶液pH的正确操作是()A将一小块试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上,再与标准比色卡对照B将一小块试纸用蒸馏水润湿后放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上,再与标准比色卡对照C将一小块试纸在待测液中蘸一下,取出后放在表面皿上,与标准比色卡对照D将一小块试纸先用蒸馏水润湿,再在待测液中蘸一下,取出后与标准比色卡对照解析:选ApH试纸在使用前不能用蒸馏水润湿,也不能直接放到待测液中去测定,故B、C、D项均错。325 时,某稀溶液中由水电离产生的H1013 molL1,下列有关该溶液的叙述正确的是()A该溶液一定呈酸性B该溶液一定呈碱性C该溶液的pH可能约为1D该溶液的pH可能约为12解析:选C根据水的离子积常数,可知由水电离出的H水OH水1013 molL1,这是由于在酸性或碱性溶液中,水的电离受到抑制。若溶液呈酸性,则溶液中OH只来自水的电离,H水OH水OH总1013 molL1,由KWH总OH总得H总1014/1013101 molL1,pH1;若溶液呈碱性,则溶液中H只来自水的电离,H总H水1013 molL1,pH13。4如下图表示水中H和OH的关系,下列判断错误的是()A两条曲线间任意点均有HOHKWBM区域内任意点均有HOHC图中T1T2DXZ线上任意点均有pH7解析:选D根据水的离子积定义可知,A项正确;XZ线上任意点都存在HOH,所以M区域内任意点均有HOH,B项正确;因为图像显示T1时水的离子积小于T2时水的离子积,而水的电离程度随温度升高而增大,C项正确;XZ线上只有X点的pH7,D项错误。5pH1的两种酸溶液A、B各1 mL,分别加水稀释到1 000 mL,其pH与溶液体积(V)的关系如图所示,下列说法不正确的是()AA、B两种酸溶液的物质的量浓度一定相等B稀释后,A溶液的酸性比B溶液的弱C若a4,则A是强酸,B是弱酸D若1ac(A),A项错误;稀释后,A溶液的pH大于B溶液的pH,故A溶液的H小于B溶液的H,A溶液的酸性较弱,B项正确;若是pH1的强酸溶液稀释1 000倍,则pH4,弱酸中因存在弱酸的电离平衡,加水稀释,电离平衡右移,故1pH4,C、D项正确。6下列各项中,能表示人大量喝水时,胃液pH变化的图像是()解析:选A由于胃液中含有盐酸,所以胃液应呈酸性,pHOH的任意水溶液解析:选D能与金属Al反应放出H2的溶液可能呈酸性,也可能呈碱性,故A项错误;加酚酞后显无色的溶液,可能呈酸性、中性或弱碱性,故B项错误;未指明温度,pH6的溶液不一定呈酸性,故C项错误;HOH的任意水溶液一定呈酸性,故D项正确。8有一学生在实验室测某溶液的pH。实验时,他先用蒸馏水润湿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”),其理由是_。(2)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_,其理由是_。(3)用湿润的pH试纸测定下列溶液的pH,测定结果不变的是_。AHCl溶液BNaOH溶液CNa2SO4溶液 D氨水(4)能否用pH试纸测定新制氯水的pH?为什么?(5)有两瓶pH2的酸溶液,一瓶是强酸,一瓶是弱酸,现只有石蕊溶液、酚酞溶液、pH试纸和蒸馏水,简述如何用最简便的实验方法来判断哪瓶是强酸。解析:(1)若用蒸馏水润湿试纸,则会导致溶液被稀释,有可能测得的pH出现误差。(2)若用此法测定H相等的盐酸和醋酸溶液的pH,在稀释过程中,醋酸继续电离产生氢离子,使得溶液中的氢离子的浓度比盐酸溶液中氢离子浓度大,则误差较小。答案:(1)错误的溶液被稀释可能出现误差(2)盐酸稀释相同倍数,盐酸的pH变化较大(3)C(4)不能,因为新制的氯水中含有HClO,HClO会将试纸漂白。(5)各取等体积酸溶液,用蒸馏水分别稀释1 000倍,然后用pH试纸分别测定,pH变化大的是强酸。9已知水在25 和100 时,其电离平衡曲线如图所示:(1)100 时水的电离平衡曲线应为_(填“A”或“B”),理由是_。(2)25 时,将pH9的NaOH溶液与pH4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积之比为_。(3)100 时,若100体积pH1a的某强酸溶液与1体积pH2b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前,该强酸的pH与强碱的pH之间应满足的关系式为_。(4)曲线B对应温度下,pH2的某HA溶液和pH10的NaOH溶液等体积混合后,混合溶液的pH5。原因是_。解析:(1)当温度升高时,促进水的电离,水的离子积也增大,水中氢离子浓度、氢氧根离子浓度都增大,水的pH减小,但溶液仍呈中性。结合图像中A、B曲线变化情况及氢离子浓度、氢氧根离子浓度可以判断100 时水的电离平衡曲线为B,理由为水的电离是吸热过程,升高温度,水的电离程度增大,H、OH均增大。(2)25 时所得混合溶液的pH7,溶液呈中性,即酸碱恰好中和,即HOH,V(NaOH)105 molL1V(H2SO4)104 molL1,得V(NaOH)V(H2SO4)101。(3)要注意100 时,水的离子积为1012 mol2L2,即HOH1012 mol2L2。根据100 时混合后溶液呈中性知,10010a110b12,即10a210b12,得以下关系:ab14或pH1pH214。(4)在曲线B对应温度下,因pH1pH221012,可得酸、碱两溶液中HOH,如果是强酸、强碱,两溶液等体积混合后溶液呈中性;现pH5,即等体积混合后溶液显酸性,说明酸过量,所以HA是弱酸。答案:(1)B水的电离是吸热过程,温度升高时,电离程度大,H、OH都增大(2)101(3)ab14或pH1pH214(4)HA为弱酸,HA中和NaOH后,混合溶液中还剩余较多的HA分子,可继续电离出H,使溶液pH5
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