2022-2023学年苏教版选择性必修1 专题3 第二单元 第1课时 溶液的酸碱性与pH 学案.docx

第二单元溶液的酸碱性第1课时 溶液的酸碱性与pH核心素养发展目标1.掌握溶液的酸碱性与pH的关系。2.掌握测定溶液pH的方法，了解 溶液pH调控的意义。3.掌握计算溶液pH的方法。一、溶液的酸碱性与pH1. 25 c时，分析下列溶液中氢离子和氢氧根离子的浓度0.01 mol-L-1NaCl溶液0.01 mobL-1 NaOH 溶液0.01 mol-L"1 盐酸c(H+)/(molL-1)1X10、1X10-0.01c(OH )/ (mol-L )1X10-7().01c(H+)、c(OH-) 的相对大小心)三 c(OFT)c(H+)< c(OH-)c(H+)>OFF)溶液的酸碱性中性碱性酸性特别提示用以H+)、c(OK)的相对大小来判断溶液酸碱性，不受温度影响。2 .溶液的pH与c(H')及酸碱性的关系(l)pH 表达式：pH=lg c(H+)o溶液的pH、c(H')及酸碱性的关系图(25 )：pH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1() 11 12 13 14l(r2 10* IO-71(尸。1(尸 2 |()-u(3)pH 的适用范围：lX10FmoLL-Wc(H+)Wl mo卜L，即。WpHWM。特别提醒pH计算公式中c(H+), 强酸溶液中：c(H')=dH”A),强碱溶液中：8H+)=1器)=彘同了.溶液酸碱性的测定方法(1)酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围)(2)利用pH试纸测定。使用pH试纸的正确操作为：取小块pH试纸于干燥洁净的玻璃片或 表面皿上,用干燥洁净的玻璃棒蘸取试液点在试纸上，当试纸颜色变化稳定后迅速与揄隹比A项正确；AH+）=0.1 mol-L-,X0.01 L-0.01 mol-L-'X0.01 L0.02 L=0.045 mol-L-1, B 项错误;c(H + ) = °mo, L = 0 05 moI L - i , c 项错误；c(h + )=().1 mol LXO.O L+0.01X0.01 L0.02 L=0.055 mol-LD项错误。13.（2020金华校级期中）某温度下，相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，溶液pH随溶 液体积变化的曲线如图所示。据图判断正确的是（）I【为盐酸稀释时的pH变化曲线A. B点溶液的导电性比C点溶液的导电性强A点Kw的数值比C点Kw的数值大B. B点酸的浓度大于A点酸的浓度答案B解析 根据电解质的电离平衡特点知，II应为醋酸溶液稀释时的pH变化曲线，A项错误； 溶液导电性取决于自由移动离子的浓度，B点的H*浓度较C点的大，B点的导电性强，B项 正确；心的大小取决于温度，C项错误；相同pH的盐酸和醋酸溶液，醋酸溶液的浓度远大 于盐酸的浓度，稀释到相同体积时，醋酸溶液的浓度仍大于盐酸的浓度，D项错误。14.现有常温下的六份溶液：©0.01 mo卜171 CH3COOH 溶液0.01 moLLr 盐酸pH=12的氨水pH=12的NaOH溶液0.01 mol-L 1 CH3COOH溶液与pH=12的氨水等体积混合后所得溶液©0.01 inol.L-1盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合后所得溶液（1）其中水的电离程度最大的是（填序号，下同），水的电离程度相同的是 o若将混合后所得溶液pH = 7,则消耗溶液的体积（填“V”或“ =”）。将六份溶液同等稀释10倍后，溶液的pH：，©（填“V”或“=”）。答案（1）>> >解析（1）酸和碱都会抑制水的电离，为NaCl溶液，对HzO的电离无抑制作用，对 水的电离抑制程度相同。国pH=12的氨水中cCNH3H20)>0.01 mol L-1,故混合,欲使pH=7,则需溶液体积: ,。15.已知在25 和100 C时，水溶液中“酎)与OH )的关系如图所示:(1)25 时，将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2s0,溶液混合，若所得混合溶液的pH=7, 则NaOH溶液与H2s04溶液的体积比为。(2)100 时，若100体积pH=a的某强酸溶液与1体积pH=b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之间应满足的关系是(3)在曲线B对应的温度下，pH=2的HA溶液和pH=10的NaOH溶液等体积混合后，混合 溶液的pH=5。请分析原因：o 答案(1)10 ： 1 (2)a+b=14(3)曲线B对应的温度是100 °C,此时水的离子积为1X1012, HA若为强酸，最后应为pH =6,现pH=5,说明HA为弱酸，HA中和NaOH后，混合溶液中还剩余较多的HA,可继 续电离出h+解析(1)25 时所得混合溶液的pH = 7,溶液呈中性，即酸、碱恰好完全反应，(OH)= (H+), V(NaOH)X 10-5mol L-, = V(H2SO4)X lOmol-L-', V(NaOH) ： V(H2S04)=IO ： K (2)100 C时，水的离子积为1义10一%c(H+)c(OH_)=1X10-,2o 100时混合后溶液呈中 性,则 100X101=lXl(y2,即。+=14。色卡对照,读出pH。利用pH计测定。pH计可精确测量溶液的pH(读至小数点后2位)。(4)用pH传感器(pH探头)测定。r正误判断(I)任何温度下，如果c(H,)不等于c(OK),则溶液一定呈现酸碱性()(2)某溶液的pH=7,该溶液一定显中性()(3)升高温度，水的电离程度增大，酸性增强()(4)用蒸馆水润湿的pH试纸测溶液的pH, 一定会使结果偏低()(5)常温下，加入酚酰显无色的溶液一定显酸性()用pH计测得某溶液的pH为7.45()答案(1)V (2)X (3)X (4)X (5)X (6)Vr深度思考.某溶液中c(H+)=lX10-6moLLj 该溶液一定呈酸性吗？ 提示未指明温度，不一定呈酸性。2. (l)pH试纸使用前能否用蒸储水润湿？若用湿润的pH试纸测定溶液的pH对结果有何影 响？提示 使用pH试纸不能用蒸馆水润湿，润湿后相当于稀释了溶液。若是酸性溶液，则润湿 后测得pH偏大；若为碱性溶液，则润湿后测得pH偏小；若为中性溶液，则无影响。某同学用pH试纸测定新制氯水的pH为1.0,他的结论正确吗？提示新制氯水具有漂白性，不能使用pH试纸进行测定，其结论错误。(3)现欲测定100 沸水的pH及酸碱性，甲同学使用pH试纸测定，请推测pH试纸呈什么颜 色，溶液的酸碱性如何？提示pH试纸呈淡黄色，沸水呈中性。归纳总结-测溶液pH时的三注意(1)不能用湿润的玻璃棒蘸取待测液，也不能将pH试纸先用水润湿，否则会将溶液稀释，可 能导致所测定的pH不准确，使酸性溶液的pH变大，碱性溶液的pH变小，但中性溶液不受 影响。(2)若某溶液具有漂白性，则不能用酸碱指示剂测定该溶液的酸碱性，也不能用pH试纸测定 其pH。(3)pH 试纸不能测 c(H*)>l mol-L-'或 c(OH )>1 mol-L 1 的溶液的 pH。r应用体验.下列溶液一定显酸性的是()A.溶液中OHAc(H+)B.滴加紫色石蕊溶液后变红色的溶液C.溶液中 c(H+)=10-6 mol-L-1D.常温时，溶液中由水电离的c(H+)=l(T9moiLr答案B解析 判断溶液酸碱性的关键是看c(H+)和(AT)的相对大小，若c(H+)>c(OlT),溶液呈酸 性；而pH<7或以田')>1()-7 molL-的溶液呈酸性，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。B项中可使紫色石蕊溶液变红，则该溶液显酸性：D项中水电离 的c(H+)<10-7 mol-L-1,说明向水中加入了抑制水电离的酸或者是碱，溶液的酸碱性不能确 定。1 .已知某温度下纯水的pH=6。请问答下列问题：(DpH=7的溶液呈一(填“酸性” “中性”或“碱性”)。(2)该温度下，().1 mol-L-1的盐酸的pH=<,水电离出的H +浓度为 O答案 碱性(2)1 IXIO_11 mol-L-1方法总结口I|_r CH+)与 dOH-)的相对大小.I根本依%lL如dH，>c(OH)溶液呈酸性|一用伏提|_4 25七时比较pH与7的相对大小.，用祸LL如常温下pH<7的溶液呈酸性 r-便甲基橙变红的溶液呈酸性 其他依据|-一使石蕊变红的溶液呈酸性-使酚敌变红的溶液呈碱性3.李同学在实验室测某溶液的pH。实验时，他先用蒸储水润湿pH试纸，然后用洁净干燥 的玻璃棒蘸取试样进行检测。该学生的操作是(填“正确的”或“错误的”)，其理由是(2)如不正确，请分析是否一定有误差： (3)若用此法分别测定c(H+)相等的盐酸和醋酸溶液的pH,误差较大的是,原因是答案(1)错误的 用湿润的pH试纸来测定溶液的pH,相当于将溶液稀释了，测出的不是原 溶液的pH,若溶液不显中性，就会产生误差(2)不一定有误差，当溶液为中性时则不产生误差(3)盐酸的pH在稀释过程中醋酸继续电离产生H+,使醋酸溶液中c(H+)受到的影响比盐酸中的小，故误差较小解析 用蒸储水泄湿pH试纸的操作是错误的，会使测定的溶液被稀释。二、溶液稀释后的pH变化规律1 .酸碱溶液无限稀释常温下，dH只能无限接近于限 酸溶液dH不可能大于7,碱溶液pH不可能小于7。2 .对于pH=a的强酸和弱酸溶液稀释常温下，每稀释到原溶液体积的1CT倍，强酸的pH就增大小个单位，即DH=a+(a+<7), 弱酸的pH范围是：4VpH4 + (4 + v7),可用如图表示。3 .对于pH=人的强碱和弱碱溶液稀释常温下，每稀释到原溶液体积的100倍，强碱的pH减小小个单位，即dH=一一(力一>7), 弱碱的pH范围是：bn(bn>7)vpHvZ?,可用如图表示。4 .对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸稀释相同倍数强酸pH变化程度比弱酸大(强碱和弱碱类似)。弱酸、弱碱在稀释过程中有浓度的变化，又有电禽平衡的移动，不能求得具体数值，只能确 定其pH范围。物质的量浓度相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化如图所示。应用体验1 .常温下，关于溶液的稀释下列说法正确的是()pH = 3的醋酸溶液稀释100倍，pH = 5A. pH=4的H2s04溶液加水稀释100倍，溶液中由水电离产生的c(H+)=lX10-6moi.LrC.将 1 L0.1 mohl/i 的 Ba(OH)2 溶液稀释为 2L, pH=13D. pH = 8的NaOH溶液稀释100倍，其pH = 6答案C解析 A项，pH=3的醋酸溶液在稀释过程中也离平衡正向移动，稀释100倍时，3vpH<5;B项，pH=4的H2so4溶液稀释100倍时，溶液中的c(H+)=lX10-6n0一|,溶液中的cr| X 0-3(OH-)=- mol L-I=IXI0_8mol L-|, c *(H+)=c *(OH-)= 1 X 10-8 mol-L-1; C 项,1 I X IU0 2LO.I mol-L_1 Ba(OH” 溶液稀释为 2 L 时，以014一)=- mol L-,=0.l mol-L-1, c(H * )= I X 10"l3mol L_, pH=13: D项，NaOH是强碱溶液，无论怎么稀释，pH在常温下不可能为6,只能无限接近于7。2.将体积均为10 mL、pH均为3的盐酸和醋酸，加入水稀释至a mL和 mL,测得稀释后溶液的pH均为5,则稀释后溶液的体积()A.。=8=100B.。=。=1000a<bD. a>b答案C解析 若a=b,稀释后的CH3coOH溶液pH<5,若使稀释后CH3coOH溶液pH = 5,就必 须继续加水稀释，即3.浓度均为0.10 mo卜L=、体积均为的MOH和ROH溶液，分别加水稀释至体积V, pH随1g卷的变化如图所示。下列叙述错误的是()A. MOH的碱性强于ROH的碱性ROH的电离程度：b点大于a点C.若两溶液无限稀释，则它们的c(OH.)相等D.当1g9=2时，若两溶液同时升高温度，则乌瞿增大 o V7)c(R )答案D解析 A项，等体积0.10mo卜L一1的MOH和ROH,前者pH=13,后者pH小于13,说明前 者是强碱，后者是弱碱，正确；B项，ROH是弱碱，加水稀释，促进电离，b点电离程度大 于a点，正确；C项，两溶液无限稀释，溶液近似呈中性，c(OH-)相等，正确；D项，由MOH是强碱，在溶液中完全电离，所以c(M+)不变，ROH是弱碱，升高温度，促进电离平衡ROH R,+OFT向右移动，c(R)增大，所以%(减小，错误。课时对点练对点训练 题组一溶液酸碱性的判断与pH.下列说法正确的是()A. pH=7的溶液一定呈中性B,常温下由水电离的dOH)为1乂10一8 mol.口的溶液一定呈酸性C c(H+)<c(OH-)的溶液一定呈碱性D. c(OH-)=lX 10-6 mol L-1 的溶液一定呈碱性答案C我们常见的一些食物在室温时的近似pH如表，则下列说法不正确的是()食物橘子汁泡菜牛奶鸡蛋清近似pH范围3.04.03.23.66.36.67.68.0A.鸡蛋清显碱性B.胃酸过多的人应少吃泡菜C,橘子汁能使石蕊溶液变红D.牛奶比鸡蛋清的碱性强答案D2. 313 K时,水的离子积常数的=3.0X1014,则在313 K时,c(HD= 1.0X 10-7门匚1的 溶液()A.呈酸性B.呈中性C.呈碱性D.无法判断答案C解析 313 K 时，c(OH-)=-rr=3.0X 10-7 mol-L-1,溶液中 c(OH-)>c(H"),故溶液呈碱性。 C'( H )题组二pH及相关计算3. 95时，水中的H,的物质的量浓度为lOFmoi.LL若把0.01 mol的NaOH固体溶解于95 °C水中配成1 L溶液，则溶液的pH为()A. 4 B. 10 C. 2 D. 12答案B解析95时，水中的H+的物质的量浓度为lOmo卜L=,所以该温度下水的离子积常数是1 X 10-|2o 0.01 mol的NaOH固体溶解于95 水中配成1 L溶液，溶液中OH一的浓度是0一120.01 mol-L-1,则溶液中 c（H*） =（）（）1 mol-L-| = 1010 mol-L-',。此 pH=10。5.室温下，pH=5的盐酸和pH=9的氢氧化钠溶液以体积比11 ：9混合，则混合溶液的pH 为（）A. 7.2B. 8C. 6D.无法计算答案C解析 pH = 5 的盐酸中 c（H*）=l X 1（r5 mol-L_1, pH = 9 的 NaOH 溶液中 c（OH-）= I X 10-5 mol-L-1,设两溶液的体积分别为11VL和9VL,由于酸过量，所得混合溶液中c（H+）= 1X1O-5X11V-1X1O_5X9Vc4.一A“mol-L 1=1X10 2!,即 V水：VNaOH = 6 : lomol-L 1=1X10 2!,即 V水：VNaOH = 6 : lo 题组三溶液稀释pH的变化规律 7.常温下，将pH=4的硫酸溶液分别稀释成原体积的10倍、100倍、10 000倍。则稀释后 溶液的pH分别约为（） A. 5、 6、 8 mol-L ,即溶液的 pH=6, C 项正确。6.常温下，将pH=l的硫酸溶液平均分成两等份，一份加入适量水，另一份加入与该硫酸 溶液物质的量浓度相同的氢氧化钠溶液，两者pH都增大了 1。则加入水和加入NaOH溶液 的体积比约为（）A. 11 ： 1 B. 10 ： 1 C. 6 ： 1 D. 5 ： 1答案C解析 设所取每份硫酸的体积为,使硫酸由pH=l变为pH=2,所加水的体积为9%;设所加NaOH溶液的体积为V2,则有c、（H'）=5 gV| + V2mol-L-1 =0.01 mol-LB. 5、 6、 7C. 4.7、6.7、8D. 4.7、6.7、7答案B解析 本题易错之处是按一般稀释规律解题，即按pH t=a+（pH=a的强酸溶液稀释10” 倍）计算得到pH为8,错选A：由于稀释时存在pH钱依="+V7,所以将pH=4的硫酸溶液 稀释10倍时，pH=5,稀释100倍时，pH=6,稀释10 000倍时pH近似等于7,故选B。8.某温度下，pH= 11的氨水和NaOH溶液分别加水稀释100倍，溶液的pH随溶液体积变化 的曲线如图所示。根据图像判断错误的是（）PH溶液体积. 一定大于98 . I【为氨水稀释时溶液的pH变化曲线C.稀释后氨水中水的电离程度比NaOH溶液中水的电离程度大D.完全中和稀释后相同体积的两溶液时，消耗相同浓度的稀H2s04的体积V(NaOH)<V(氨 水) 答案C 解析 根据题给图像可知，开始二者pH相同，在稀释过程中促进一水合氮的电离，则氮水 的pH变化较小，即n为氨水稀释时溶液的pH变化曲线，pH=ll的氢氧化钠溶液稀释100 倍时，pH变为9,所以pH=ll的氨水稀释100倍时，pH减小不到9,即一定大于9, A、 B正确；C项，碱溶液中分析水的电离即判断溶液中氢离子浓度大小，稀释后氨水的pH大 于NaOH溶液的pH,氨水中水的电离程度比NaOH溶液中水的电离程度小，错误；D项， pH相同的氨水和氢氧化钠溶液，氮水的物质的量浓度大于氢氧化钠溶液的物质的量浓度，加 水稀释相同的倍数，氮水的物质的量浓度仍较大，完全中和稀释后相同体积的两溶液时，消 耗相同浓度的稀硫酸的体积V(NaOH)VV(氨水)，正确。9 .pH=2的a、b两种酸溶液各1 mL,分别加水稀释到1 000 mL,其中pH与溶液体积V的 关系如图所示。下列说法正确的是()A. a、b两酸溶液的物质的量浓度一定相等B.稀释后，a酸溶液的酸性比b酸溶液强C. x=6时，a是强酸，b是弱酸D.若a、b都是弱酸，贝ij2Vx<5答案D解析 由图可知，稀释过程中，b酸的pH变化小，则b酸较a酸弱，两者pH相等时，物质 的量浓度一定不同，A项错误；稀释后a溶液的pH大于b溶液的pH,则a中c(H,)小于b 中c(H+), a酸溶液的酸性比b酸溶液的酸性弱，B项错误；pH = 2的a酸溶液稀释1 000倍， pH不可能增加4, C项错误：若a、b都是弱酸，稀释1000倍后，a、b两溶液pH均要增大, 且增加量均小于3,故2Vx<5, D项正确。综合强化.甲、乙两种醋酸稀溶液，甲的pH=a,乙的pH=a+l,下列叙述正确的是()A.甲中水电离出来的H'的物质的量浓度是乙中水电离出来的H*的物质的量浓度的10倍 B,中和等物质的量的NaOH,需甲、乙两种醋酸溶液的体积，10H甲)(乙)C.物质的量浓度c(甲)> 10c(乙)D.甲中的c(OFT)为乙中的c(OFT)的10倍答案C解析 c(H+)=10-ph,所以 cMH+)=10i molLj c l(H+)= mol-L-',所以 cMH卡) = 10c c(H+),则10c，“OFF)=c MOFF),酸溶液中水电离出的日H+)等于溶液中的c(OFF), 则水电离出的氢离子浓度：乙是甲的10倍，故A、D错误；乙的pH比甲大1,则c(甲)>l(k(乙)， 所以与等量NaOH反应，消耗酸的体积，10V(甲)VU(乙)，故B错误、C正确。10 . (2020太原高二检测)某温度下，重水(D?O)的离子积常数为1.6义10一% 若用定义pH- 样规定pD= -Igc(D'),则在该温度下，下列叙述正确的是()A.纯净的重水中，c(D'>c(OD )> 1.0X10 14B. 1 L溶解有0.01 mol DCI的重水溶液，其pD=21 L溶解有0.01 mol NaOD的重水溶液，其pD=12D.纯净的重水中，pD=7答案B解析 A项,该温度下重水(DzO)的离子积常数为L6X10-|5<1.0X10-14,错误;B项，c(DCl) =0.01 mol=0 0 mol-L1,则 c(D+)=0.01 molL i,所以 pD=2,正确；C 项，c(NaOD)：的1 L1 L 6x 0一=0.01 moI L-1,则 c(D+)= ' 0Q1 mol-L-, = 1.6X10-,3 mol-L-',则 pD>12,错误；D 项，c(D+)=1.6X10",5 mol L-,=4X 10-8 mol-L-',所以 pD>7,错误。12.现有常温时pH=l的某强酸溶液10 mL,下列操作能使溶液的pH变成2的是()A.加水稀释成100 mLB.加入 10 mLO.Ol mol L-1 的 NaOH 溶液C.加入10 mL的水进行稀释D.力口入 lOmLO.Ol mol,L 的 HC1 溶液答案A解析 pH=l的强酸溶液由10 mL稀释成100 mL时，c(H*)减小至原来的古，故pH增大1,