新编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

新编化学精品资料第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