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第二单元溶液的酸碱性第1课时溶液的酸碱性,一、溶液的酸碱性溶液的酸碱性是由溶液中c(H+)与c(OH-)的相对大小决定的：,强,强,=,c(OH-)的溶液都呈酸性。()(3)强酸和强碱等物质的量混合后溶液呈中性。()(4)含OH-的溶液呈碱性。(),【答案解析】(1)。分析：NaHSO4为盐，溶于水显酸性。(2)。分析：只要c(H+)c(OH-)，溶液就显酸性，与温度无关。(3)。分析：虽然酸、碱的物质的量相等，但n(H+)与n(OH-)不一定相等，如硫酸与氢氧化钠。(4)。分析：任何水溶液中都含有H+、OH-。,2.90时水的离子积Kw=3.810-13，该温度时纯水的pH()A.等于7B.小于7C.大于7D.无法确定【解析】选B。25时纯水中c(H+)=c(OH-)=10-7molL-1，pH为7，Kw=c(H+)c(OH-)=110-14。当温度升高时，纯水的电离程度增大，c(H+)=c(OH-)10-7molL-1，pH0.10molL-1，pH大于13；C选项pH等于13；D选项pH等于10，故B选项碱性最强。,5.常温下，柠檬酸水溶液的pH是3，食醋的pH是2，可乐的pH是6，三种物质的溶液中c(OH-)分别是()A.110-11molL-1，110-12molL-1，110-8molL-1B.110-11molL-1，110-8molL-1，110-12molL-1C.210-11molL-1，110-10molL-1，110-8molL-1D.110-8molL-1，110-11molL-1，110-12molL-1,【解析】选A。常温下，Kw=c(H+)c(OH-)=110-14。pH=3时，c(OH-)=110-11molL-1，pH=2时，c(OH-)=110-12molL-1，pH=6时，c(OH-)=110-8molL-1。,6.关于pH的测定，下列说法正确的是()A.pH试纸在使用之前应用蒸馏水润湿B.用广范pH试纸测得某盐酸的pH=2.3C.利用酸碱指示剂可以测溶液的pHD.pH计是精确测定溶液pH的仪器,【解析】选D。pH试纸在使用之前不能用水润湿，如果用水润湿了则会使酸、碱中的c(H+)发生变化，使所测pH与实际不符，故A项错误；广范pH试纸可以识别的pH差值为1，所以用广范pH试纸测得的是整数，故B项错误；酸碱指示剂只能判断溶液的酸碱性，无法测其pH，故C项错误；pH计可以精确测定溶液的pH，可以精确到0.1个pH单位，故D项正确。,一、溶液pH的计算1.计算依据的公式：(1)pH计算公式：pH=-lgc(H+)。(2)辅助公式(水的离子积)：Kw=c(H+)c(OH-)=110-14(常温)。,2.计算方法：(1)强酸溶液：c(酸)c(H+)pH。(2)强碱溶液：c(碱)c(OH-)c(H+)pH。(3)强酸+强酸。,(4)强碱+强碱。,(5)强酸+强碱。恰好反应，溶液呈中性，pH=7。,(6)溶液的稀释。,【微思考】(1)常温下将pH=13的NaOH溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合，小明同学按下列方法求pH：中c1(H+)=1.010-13molL-1中c2(H+)=1.010-10molL-1故混合后c总(H+)=0.510-10molL-1，pH=-lgc总(H+)=-lg(0.510-10)=10.3。,上述结果是否正确？提示：不正确。解题思路错误。碱性溶液相混合后，应先求总的OH-浓度，再利用Kw求出c(H+)，然后求pH。,(2)对于H2SO4溶液和NaOH溶液，当温度升高时，为什么前者pH保持不变，而后者pH要变小？提示：因为pH定义的是c(H+)的负对数值，当温度升高时水的电离程度增大，水电离出的c(H+)和c(OH-)均增大。在酸性溶液中，酸电离的c(H+)很大，水电离的c(H+)很小，再增大也无法与酸电离所产生的c(H+)比较，可忽略。而在碱性溶液中，水电离的c(OH-)增大的部分远小于碱电离的c(OH-)，可忽略。,c(H+)的变化才真正体现了水的电离程度，所以在酸中升温，c(OH-)稍增大，c(H+)基本不变，在碱中升温，c(H+)稍增大，c(OH-)基本不变，所以升温时，酸中pH不变而碱中pH变小。,【过关题组】1.(2014镇江高二检测)某温度t时，纯水pH=6.5，则t25(填“”“水的电离过程是吸热的，升高温度，电离平衡正向移动，Kw增大，则t25(1)101(2)92,2.(2014福州高二检测)将pH=1的盐酸平均分成两份，一份加入适量水，另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液，pH都升高了1，则加入的水与NaOH溶液的体积比为()A.91B.101C.111D.121,【解析】选C。设所取每份盐酸的体积为V1，使盐酸由pH=1变为pH=2，所加水的体积V水为9V1，又设所加NaOH溶液的体积为V2，则有c(H+)=molL-1=0.01molL-1，解得9V1=11V2，则V水V2=111。,【互动探究】(1)题1中温度t下的pH=10的氢氧化钠溶液中的c(OH-)为多少？提示：110-3molL-1。温度t下的pH=10的氢氧化钠溶液中的c(H+)=110-10molL-1，c(OH-)=Kw/c(H+)=110-13/110-10=110-3molL-1。,(2)题1中若在25时，题中的酸碱混合呈中性时，ab为多少？提示：25时，氢氧化钠溶液中，c(OH-)=10-3molL-1，则n(OH-)=aL10-3molL-1=0.001amol。稀硫酸中，n(H+)=bL10-1molL-1=0.1bmol。要使所得混合液为中性，即n(H+)=n(OH-)，故0.1bmol=0.001amol，得ab=1001。,【变式训练1】(2014梧州高二检测)取物质的量浓度相同的NaOH和HCl溶液，以32体积比相混合，所得溶液的pH等于12，则原溶液的浓度为()A.0.01molL-1B.0.017molL-1C.0.05molL-1D.0.50molL-1【解析】选C。设NaOH和HCl溶液的物质的量浓度都为x。根据反应后溶液的pH=12显碱性列计算式：=c(OH-)=0.01molL-1，解得x=0.05molL-1。,【变式训练2】某温度下的水溶液中，c(H+)=10 xmolL-1，c(OH-)=10ymolL-1。x与y的关系如下图所示。(1)该温度下，水的离子积为。(2)该温度下，0.01molL-1NaOH溶液的pH为。,【解析】该温度下，水的离子积为Kw=c(H+)c(OH-)=10 x10y=10 x+y，由图像可知x+y=-15，故Kw=10-15；该温度下，0.01molL-1的NaOH溶液中c(OH-)=110-2molL-1，故c(H+)=110-13(molL-1)，所以pH=13。答案：(1)110-15(2)13,二、酸碱混合溶液酸碱性的判断1.等浓度等体积一元酸与一元碱混合的溶液酸碱性的判断：若为强酸和强碱混合，溶液显中性。,2.室温下，已知酸和碱pH之和，等体积混合后溶液酸碱性的判断：(1)若强酸与强碱溶液的pH之和等于14，则混合后溶液显中性，pH=7。(2)若强酸与强碱溶液的pH之和大于14，则混合后溶液显碱性，pH7。,(3)若强酸与强碱溶液的pH之和小于14，则混合后溶液显酸性，pH14，则VaVb；若a+b7B.若10 x=y，且a+b=13，则pH=7C.若ax=by，且a+b=13，则pH=7D.若x=10y，且a+b=14，则pH7,【解题探究】(1)如何由溶液的pH分别计算两溶液中的c(H+)和c(OH-)？提示：在稀盐酸中c(H+)=10-b，稀NaOH溶液中c(H+)=10-a，所以c(OH-)=10a-14。(2)酸碱的pH之和等于14的意义是什么？提示：酸溶液中c(H+)=碱溶液中c(OH-)。,【解析】选D。若a+b=14，x=y，则n(OH-)=n(H+)，pH=7，A项错误；若a+b=13，10 x=y，则10a+b-14=，溶液呈酸性，pHb)，故pH7，D项正确。,2.室温下，下列溶液等体积混合后，所得溶液的pH一定小于7的是()A.0.1molL-1的盐酸和0.1molL-1的氢氧化钠溶液B.0.1molL-1的盐酸和0.1molL-1的氢氧化钡溶液C.pH=4的醋酸溶液和pH=10的氢氧化钠溶液D.pH=4的盐酸和pH=10的氨水,【解析】选C。HCl为一元强酸，NaOH为一元强碱，Ba(OH)2为二元强碱，故等体积等物质的量浓度的HCl与NaOH恰好中和，pH=7，而与Ba(OH)2反应时，Ba(OH)2过量，pH7；pH=4的醋酸溶液中电离出的c(H+)=110-4molL-1，pH=10的NaOH溶液中电离出的c(OH-)=110-4molL-1，因此仅由CH3COOH电离出的H+恰好与NaOH中和，还有大量的CH3COOH分子过量，故pH7。,【互动探究】(1)若将题1中的NaOH改成氨水，D选项还正确吗？提示：正确。因为氨水是弱碱，随着反应的进行，NH3H2O继续电离出OH-。(2)若将题2中C选项中的醋酸改为盐酸，反应后的pH为多少？提示：pH=7。因为盐酸为一元强酸，氢氧化钠为一元强碱，故酸碱恰好完全反应。,【变式训练1】室温时，下列混合溶液的pH一定小于7的是()A.pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合B.pH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合C.pH=3的醋酸溶液和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合D.pH=3的硫酸和pH=11的氨水等体积混合【解析】选C。A项氨水过量，pH7；B项pH=7；C项CH3COOH过量，pH7。,【变式训练2】(双选)(2014大同高二检测)常温下用pH为3的某酸溶液分别与pH都为11的氨水、氢氧化钠溶液等体积混合得到a、b两种溶液，关于这两种溶液酸碱性的描述正确的是()A.b不可能显碱性B.a可能显酸性或碱性C.a不可能显酸性D.b可能显碱性或酸性,【解析】选A、B。pH都为11的氨水、氢氧化钠溶液，其浓度分别为大于10-3molL-1和等于10-3molL-1，由于pH为3的某酸溶液，其强弱未知，因此与pH为11的氨水反应时，都有可能过量；而与pH为11的氢氧化钠溶液反应时酸可能过量或两者恰好反应。,【备选要点】溶液的酸碱性与酸碱强弱的关系1.区别：(1)溶液的酸碱性指的是溶液中c(H+)、c(OH-)的相对大小；而酸和碱的酸碱性强弱是指其电离出H+或OH-的能力。(2)酸、碱的强弱是以电解质的电离程度来区分的。强酸、强碱在溶液中完全电离，弱酸、弱碱在溶液中部分电离。,2.联系：(1)强酸溶液的酸性不一定比弱酸溶液的酸性强。(2)酸性强的溶液不一定是强酸溶液。(3)pH相同的溶液弱酸浓度大，中和能力强。例如1LpH=1的醋酸溶液和1LpH=1的盐酸溶液，醋酸溶液的中和能力更强。(4)中和能力相同的酸，其提供H+的能力相同。例如1L0.1molL-1的CH3COOH和1L0.1molL-1的盐酸，均可提供0.1mol的H+，二者的中和能力相同。,【微思考】(1)请思考在一定温度下，强碱的pH一定比弱碱的pH大吗？提示：不一定。pH的大小，取决于溶液中的c(OH-)的大小。强碱溶液中的c(OH-)不一定大，弱碱溶液中的c(OH-)不一定小。(2)等体积、等pH的NaOH和NH3H2O，滴加等浓度的盐酸将它们恰好中和，则消耗盐酸的体积的大小关系如何？提示：由于NH3H2O是弱碱，所以等体积、等pH时，NH3H2O的浓度较大，恰好中和时所需等浓度的盐酸的体积较多。,(3)有两瓶pH=2的一元酸溶液，一瓶是强酸，一瓶是弱酸，用pH试纸和水能否将它们鉴别开？提示：各取等体积酸液用蒸馏水稀释相同倍数(如100倍)，然后用pH试纸分别测其pH，pH变化大的那瓶是强酸。,【过关题组】1.下列说法正确的是()A.pH=7的溶液一定显中性B.pH=6的溶液一定显酸性C.c(H+)7或c(OH-)10-7molL-1的溶液才显碱性，因此A、B、D选项中的叙述均不正确。判断溶液酸碱性的根本标准是溶液中c(H+)与c(OH-)的相对大小，如C项中c(H+)ab。,(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸溶液，中和NaOH的能力由大到小的顺序是什么？提示：酸中和碱的能力是依据酸与碱反应的方程式系数来判断的，所以同体积、同物质的量浓度的盐酸、醋酸中和NaOH的能力相等，且小于硫酸的，故ba=c。,(3)当其pH相同时，物质的量浓度由大到小的顺序是什么？提示：pH相等，因醋酸为弱酸，其物质的量浓度远大于溶液中的c(H+)；盐酸是一元强酸，硫酸是二元强酸，所以物质的量浓度：cab。,(4)当pH相同、体积相同时，分别加入足量锌，相同状况下产生的气体体积由大到小的顺序是什么？提示：锌足量，产生氢气的体积由n(H+)决定，所以ca=b。,(5)当pH相同、体积相同时，同时加入形状、密度、质量完全相同的锌。若产生相同体积的氢气(相同状况)，则开始时反应速率大小有何关系？反应所需时间的长短有何关系？提示：产生的氢气相等可见锌量不足，开始c(H+)相等，反应速率相等；但是醋酸为弱酸，继续电离使c(H+)的变化缓慢，所用时间短，而硫酸和盐酸中的c(H+)变化速度相等，所用时间相等，故所需时间a=bc。,【探究归纳】强、弱酸(或强、弱碱)稀释时pH变化规律相同pH的强酸和弱酸(或强碱和弱碱)稀释时，溶液的pH与加水的体积关系如下图所示，解答此类试题时应明确：,(1)相同pH的强碱和弱碱，加水稀释相同倍数后：pH强碱pH弱酸，故图中c是强酸。(2)对于pH=y的强酸溶液稀释时，体积每增大10n倍，pH=y+n；对于pH=y的弱酸溶液来说，体积每增大10n倍，pHx-n；无论怎样稀释，碱性溶液的pH只能接近7，不可能等于或小于7，因为当pH接近8的时候，再加水稀释，由水提供的OH-就不能再忽略了。,【探究体验】1.(2014郑州高二检测)pH=2的两种一元酸x和y，体积均为100mL，稀释过程中pH与溶液体积的关系如下图所示。分别滴加NaOH溶液(c=0.1molL-1)至pH=7。消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy，则()A.x为弱酸，VxVyC.y为弱酸，VxVy,【解析】选C。pH相等的两种酸，稀释反应过程中，强酸的pH变化大，弱酸的pH变化小，因为弱酸反应时逐渐电离出H+，故y为强酸，x为弱酸。等pH的x、y相比，y的浓度比x的浓度大得多，故体积均为100mLy消耗的OH-多。,2.室温下，pH相差1的两种一元碱溶液A和B，分别加水稀释时，溶液的pH变化如图所示。下列说法正确的是()A.稀释前，c(A)=10c(B)B.稀释前，A溶液中由水电离出的OH-的浓度大于10-7molL-1C.在M点，A、B两种碱溶液中阳离子的物质的量浓度相等D.用醋酸中和A溶液至恰好完全反应时，溶液的pH为7,【解析】选C。曲线的斜率越小，稀释时，其pH变化越缓慢，说明碱性越弱，即B的碱性弱于A的碱性，pH相差1，c(H+)相差10倍，但两溶液浓度相差大于10倍，A项错误；碱溶液中，水的电离受到抑制，由水电离出的c(OH-)小于10-7molL-1，B项错误；M点时，两溶液pH相等，对应的c(H+)和c(OH-)都相等，根据溶液的电中性，A、B两溶液中阳离子的物质的量浓度相等，C项正确；A的碱性较强，用醋酸中和A溶液至恰好完全反应时，溶液的pH可能会大于7，D项错误。,【巩固训练】在一定温度下，冰醋酸加水稀释的过程中，溶液的导电能力如图所示。请回答：(1)“O”点导电能力为“0”的理由是。(2)A、B、C三点pH由大到小的顺序是。(3)A、B、C三点醋酸的电离度最大的是。,【解析】(1)“O”点是纯醋酸，不发生电离，不能导电。(2)从O点到B点，随着加水量的增多，醋酸电离程度增大，c(H+)增大，pH减小，到B点时醋酸完全电离，再加水时溶液变稀，c(H+)减小，pH变大，C点的c(H+)小于A点。答案：(1)“O”点是纯醋酸，不发生电离，不能导电(2)CAB(3)B,
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