【精品】2019版高中化学第3章物质在水溶液中的行为第1节水溶液第2课时学案鲁科版选修4.pdf
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1、1第 2 课时溶液的酸碱性与pH 学习目标定位 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。一、溶液的酸碱性与pH 1.溶液的酸碱性与溶液中H 和OH 的关系溶液的酸碱性是由溶液中H 与OH 的相对大小决定的。请填写下表:H 与OH 的相对大小H 的范围(25)中性溶液OH H H 1.0 107molL1酸性溶液OH 1.0 107molL 1碱性溶液OHH H 1.0 107molL 12.溶液的 pH(1)定义:pH是H 的负对数,其表达式是pH lgH。(2)25 时,溶液酸碱性与H、pH的关系如
2、下图所示3.溶液酸碱性的测定方法2(1)酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围)。指示剂变色范围(颜色与 pH的关系)石蕊8.0 蓝色酚酞10.0 红色甲基橙4.4 黄色(2)利用 pH试纸测定,使用时的正确操作为将pH试纸放在表面皿上,用干燥洁净的玻璃棒蘸取溶液点在试纸上,当试纸颜色变化稳定后迅速与标准比色卡对照,读出pH。(3)利用 pH计测定,pH计可精确测定试液的pH(读至小数点后2 位)。溶液酸碱性的判断依据溶液性质H 与OH 大小关系H/mol L1Ph(25)任意温度25 中性H OH H KwH 1107pH7 酸性HOH HKwH 1107pH7 碱性HOH HKwH7 例 1
3、下列溶液一定显酸性的是()A.溶液中 OHH B.滴加紫色石蕊溶液后变红色的溶液C.溶液中 H 10 6molL1D.溶液中水电离的H 109molL1答案B 解析A项中判断溶液酸碱性的关键是看H 和OH 的相对大小,若 HOH,溶液呈酸性;C项中 pH107molL1,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项中温度影响水的电离,所以 H 109molL1,温度不确定,无法判断 H、OH 关系,溶液的酸碱性不能确定。考点溶液的酸碱性与pH 题点溶液酸碱性的判断方法易错警示溶液的酸碱性取决于溶液中H 与OH 的相对大小,H 107
4、molL 1或 pH7 的溶液不一定呈中性,常温下H 107molL1或 pH 7 的溶液才呈中性,而其他温3度下不呈中性,100 时,pH7 的溶液呈碱性。例 2下列说法正确的是()A.强酸的水溶液中不存在OHB.pH0 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H 2107molL1,其呈酸性答案C 解析在酸性或碱性水溶液中均存在H和OH,故A 项错误;pH0 的溶液中 H 1.0 mol L1,并不是酸性最强的溶液,只是H1.0 mol L1的溶液用pH 表示酸碱性强弱不方便,故B项错误;在温度一定时,HOH Kw是一个定值,故二者不能同时
5、增大,故 C项正确;纯水中,H OH,呈中性,故D项错误。考点溶液的酸碱性与pH 题点溶液的酸碱性与pH的综合知识总结pH的取值范围为014,即只适用于H 1 molL 1或OH 1 molL1的电解质溶液,当H或OH1 mol L1时,直接用 H 或OH 表示溶液的酸碱性。二、酸、碱溶液混合后pH的计算方法1.强酸、强碱溶液pH的计算(1)计算cmolL1HnA强酸溶液的pH H ncmolL1;pH lgnc。(2)计算cmolL1 B(OH)n强碱溶液的pH(25)H 1014ncmolL1;pH 14lgnc。2.酸、碱溶液混合后pH的计算(1)强酸与强酸混合H混H1V1H2V2V1V
6、2,然后再求pH。(2)强碱与强碱混合先计算:OH混OH1V1 OH2V2V1V2再求 H混KwOH混,最后求pH。(3)强酸与强碱混合恰好完全反应,溶液呈中性,pH 7。(25)4酸过量:先求 H余H V酸 OH V碱V酸 V碱,再求 pH。碱过量:先求 OH余OH V碱 H V酸V酸 V碱,再求 H KwOH余,然后求pH。例 3室温下,将0.1 molL 1HCl 溶液和 0.06 molL1的 Ba(OH)2溶液等体积混合后,则该溶液的pH是()A.1.7 B.12.3 C.12 D.1 答案C 解析这是强酸和强碱的混合,要先判断混合液的酸碱性。酸中H 0.1 mol L1碱中OH 0
7、.12 mol L1等体积混合碱过量OH OH V碱 H V酸V酸 V碱0.01 mol L1H KwOH11012molL1pH lgH 12。考点溶液 pH的计算题点酸、碱溶液混合的pH计算易错警示两种溶液混合,不论是两种碱溶液混合,还是酸碱混合,只要混合液显碱性,计算溶液pH值时,一定先计算混合溶液中的OH,再根据Kw HOH,推出溶液中的H,进一步得pH。例 4pH13 的强碱溶液与pH 2 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()A.111 B.9 1 C.1 11 D.1 9答案D 解析可设碱与酸的体积分别为V(碱)和V(酸),由题意可知,混合后碱过量,可列
8、等式:10 1413V碱 10 2V酸V酸 V碱10(14 11),解之可得V(碱)V(酸)19。考点溶液 pH的计算题点酸、碱溶液混合的pH计算5规律总结25,pH强酸pH强碱 14,等体积混合时,pH混7。25,pH强酸pH强碱14,等体积混合时,pH混7。25,pH强酸pH强碱14,等体积混合时,pH混7。三、酸碱溶液稀释后的pH变化规律1.室温下计算下列酸溶液稀释后的pH(1)pH 2 的盐酸,若加水稀释10 倍,其 pH为 3;若加水稀释10n倍,其 pH为 2n(2 n7)(若n5,则 pH无限接近7)。(2)若将 pH 5的盐酸加水稀释103倍,其 pH接近于 7。(3)pH 2
9、 的醋酸溶液,加水稀释10 倍,其 pH大小范围应是2pH7)(若n4,则 pH无限接近7)。(2)pH 11 的氨水,若加水稀释10n倍,其pH大小范围应是11npH11;若无限稀释时,其 pH接近于 7。酸或碱溶液稀释后溶液的pH变化图例 5常温下,关于溶液的稀释下列说法正确的是()A.pH3 的醋酸溶液稀释100 倍,pH5 B.pH4 的 H2SO4溶液加水稀释100 倍,溶液中由水电离产生的H 1106molL1C.将 1 L 0.1 molL1的 Ba(OH)2溶液稀释为2 L,pH 13 D.pH8 的 NaOH 溶液稀释100 倍,其 pH6 答案C 解析A项,pH 3 的醋酸
10、溶液在稀释过程中电离平衡正向移动,稀释100 倍时,3pH1 000 mL C.ab答案D 解析在溶液中,盐酸的电离是不可逆的,而CH3COOH 的电离是可逆的,存在电离平衡,在加水稀释的过程中,盐酸溶液里H 的主要变化只有一个,即减小;CH3COOH溶液里 H 的主要变化有两个,即减小和增大。若ab,稀释后的CH3COOH 溶液 pHb。考点溶液 pH的计算题点酸、碱溶液稀释时pH的计算及其变化规律方法规律(1)pH 相等的一元强酸和一元弱酸分别稀释相同的倍数后,强酸溶液的pH大于弱酸溶液的pH。(2)pH 相等的一元强碱和一元弱碱稀释相同的倍数后,强碱溶液的pH小于弱碱。1.将纯水加热到较
11、高温度,下列叙述正确的是()A.水的离子积变小,pH变大,呈碱性B.水的离子积变大,pH变小,呈中性C.水的离子积变大,pH变小,呈碱性D.水的离子积不变,pH不变,呈中性答案B 解析水的电离是吸热过程,升温促进了水的电离,H、OH 均增大,水的离子积变大,pH变小,但由于 H OH,故水仍呈中性,B项正确。考点溶液的酸碱性和pH 题点溶液酸碱性的判断方法2.一定温度下,满足下列条件的溶液一定呈酸性的是()A.能与金属Al 反应放出H2的溶液B.加酚酞后显无色的溶液7C.pH6 的某溶液D.HOH 的任意水溶液答案D 解析能与金属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;
12、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。考点溶液的酸碱性和pH 题点溶液酸碱性的判断方法3.相同温度下,测得甲溶液的pH 3,乙溶液的pH4,则甲溶液与乙溶液中OH的浓度之比为()A.101 B.110C.21 D.12答案B 解析甲溶液中 H甲1.0 103molL1,乙溶液中 H乙1.0 10 4molL 1,则甲、乙两溶液中OH浓度之比为OH甲OH乙Kw1.0 103molL1Kw1.0 10 4molL1110,所以 B项正确。考点溶液的酸碱性和pH 题点由溶液的pH计
13、算 H 或 OH 4.25 时,若 pH a的 10 体积某强酸溶液与pHb的 1 体积某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合之前该强酸的pH与强碱的pH之间应满足的关系()A.ab 14 B.ab13 C.ab 15 D.ab7 答案C 解析酸中n(H)10a10,碱中n(OH)101410b1 1014 b,根据混合后溶液呈中性,故n(H)n(OH),即 10 a10 1014 b,所以ab15。考点溶液 pH的计算题点酸、碱溶液混合的pH计算5.对于常温下pH 1 的硝酸溶液:(1)若升温到100,溶液中的OH 110 11molL 1,则100 时水的离子积为。(2)该溶液中硝酸电离出的H
14、 与水电离出的 H 之比为。(3)该溶液中水电离出的H 与 pH3 的硝酸中水电离出的H 之比为。8(4)加水稀释,水的电离平衡 (填“向左”“向右”或“不”)移动。答案(1)1 10 12 mol2L2(2)10121(3)1 100(4)向右解析(1)pH 1 的硝酸溶液 H 101molL1,若升温到100,KwHOH10111011mol2L 211012 mol2L2。(2)水电离出的 H 等于水电离出的OH,即10 1410 1molL11013molL 1,所以该溶液中硝酸电离出的H 与水电离出的H 之比为 101molL11013molL110121。(3)pH 1 的 硝 酸
15、 溶 液 中 水 电 离 出 的 H 为10 13molL 1。pH 3 的 硝 酸 溶 液 中22H OH OHOH 1014103molL 11011molL1,故 pH1 的硝酸溶液与pH3 的硝酸溶液中水电离出的H 之比为1013molL 11011molL 11100。(4)加水稀释,H 减小,对水的抑制作用减弱,水的电离平衡向右移动。考点溶液 pH与水电离 H 的相关应用题点由溶液 pH确定水电离的H 6.已知某温度下纯水的pH 6。(1)pH 7 的溶液呈 (填“酸性”“中性”或“碱性”)。(2)该温度下0.1 mol L1的盐酸溶液的pH。(3)该温度下0.05 mol L1的
16、 Ba(OH)2溶液的 pH。(4)该温度下,将pH11 的苛性钠溶液V1 L 与 pH1 的稀硫酸V2 L 混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH2,则V1V2。答案(1)碱性(2)1(3)11(4)9 11解析该温度下,KwHOH 1012mol2L2。(1)pH 7 时,H 107molL1,OH 10 5molL1,HOH 溶液呈碱性。(2)pH lgH lg0.1 1。(3)H 1012 mol2L20.05 mol L12 10 11molL 1,pH 11。(4)反 应 后 酸 剩 余,则 H 0.1 mol L1V20.1 mol L1V1V1V2 1
17、02molL1,V1V2911。考点温度 pH的计算题点关于溶液pH计算的综合 对点训练 题组 1 溶液酸碱性的判断1.25 的下列溶液中,碱性最强的是()9A.pH11 的溶液B.OH 0.12 mol L1的溶液C.1 L 中含有 4 g NaOH 的溶液D.H 11010molL1的溶液答案B 解析碱性最强的溶液中OH 最大,pH11 的溶液中 OH 1103molL1;C项中 OH0.1 mol L1;D项中 OH 1104molL 1。考点溶液的酸碱性与pH 题点溶液酸碱性的比较2.下列溶液一定呈碱性的是()A.由水电离出的 H 1012molL 1(25 )的溶液B.pHc(HCl
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