1、第2课时溶液的酸碱性与pH学业要求素养对接1.能进行溶液pH的简单计算，能正确测定溶液pH，能调控溶液的酸碱性。2.能选择实例说明溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的应用。1.模型认知：溶液pH的计算。2.社会责任：调控溶液pH在生产和科学研究中的应用。知 识 梳 理知识点一、溶液酸碱性与溶液中H和OH的关系溶液酸碱性OH与H的关系酸碱的强弱溶液呈中性HOH溶液呈酸性HOHH越大，酸性越强溶液呈碱性H7，溶液呈碱性；pHH说明溶液一定呈碱性D.0.1 molL1的盐酸与CH3COOH溶液pH相同解析没有指明温度，不能确定pH6时溶液是否呈碱性，A错；广泛pH试纸测得的pH应为整数，B错；0
2、.1 molL1的盐酸pH1，而CH3COOH是弱电解质，部分电离，其pH应大于1，D错。答案C学习任务一、溶液酸碱性的判断方法【观图助学】实验室中有一瓶溶液，如何知道它呈现酸性，还是碱性呢？提示可以通过酸碱指示剂来知道。【名师点拨】溶液的酸碱性是由溶液中H和OH相对大小决定的。判据酸性中性碱性25 时溶液中HH107 molL1H107 molL1H107 molL125 时溶液中OHOH107 molL125 时溶液中pHpH7任意温度下溶液中HOHHOHHOH【关键提醒】1.溶液的酸碱性强弱与酸、碱的强弱不同。溶液的酸碱性取决于溶液中H和OH的相对大小，而酸、碱的强弱取决于在水溶液中是否
3、完全电离。2.强酸(碱)溶液的酸(碱)性不一定比弱酸(碱)溶液的强。【典例1】下列溶液一定显酸性的是()A.含有H的溶液B.滴加紫色石蕊溶液后变红色的溶液C.溶液中H106 molL1D.pHOH，溶液呈酸性；而pH7或H107 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，则该溶液为酸性。答案B【深度思考】判断溶液酸碱性的误区(1) pH107molL1不一定显酸性；(3) 25 时，由水电离出的H 107molL1的溶液可能是酸溶液也可能是碱溶液；(4)使酚酞显无色(pH1107molL1时，其pH1107molL1时，其pH7，溶液呈
4、现碱性C.当溶液中HOH1107molL1时，其pH1107molL1时，其pH7，溶液呈现酸性解析据pH与7的关系判断溶液的酸碱性，必须是在25 时，A、B错误；若H和OH相等，无论其数值等于多少，溶液必定显中性，C正确，D错误。答案C学习任务二、溶液pH的计算【观图助学】土壤的酸碱性直接影响植物的生长发育，浙江的“龙井茶”只能产于弱酸性的土壤中，如果酸性太强，就无法生长，那么怎么区分土壤酸碱性的强弱呢？提示可以用pH试纸测定溶液的酸碱性强弱。【名师点拨】1.计算的基本原则(1)若溶液为酸性，先求H，再求pH；(2)若溶液为碱性，先求OH，再由H，求出H，最后求pH。2.计算类型(25 )及
5、方法(1)单一溶液pH的计算溶液类型计算过程强酸HnA(c molL1)pHlgnc强碱B(OH)n(c molL1)HmolL1，pHlg14lgnc(2)稀的强酸、强碱混合溶液pH的计算溶液类型计算过程强酸A(V1 H1)强酸B(V2 H2)H混，pHlgH混强碱A(V1 OH1)强碱B(V2 OH2)OH混，H混，pHlgH混强酸A(V1 H)强碱B(V2 OH)酸过量H混，pHlgH混碱过量OH混，H混，pHlgH混3.酸、碱稀释后溶液pH的计算溶液类型强酸(pHa)弱酸(pHa)强碱(pHb)弱碱(pHb)稀释10n倍pH2pH2anapH2anpH2bnbnpH2b无限稀释由于水的
6、电离不可忽略，pH27(不可能大于7)由于水的电离不可忽略，pH27(不可能小于7)【关键提醒】计算溶液pH时的注意事项(1)外界条件是否为25 。(2)水电离出来的H何时忽略不计，何时不能忽略。(3)两种pH不同的碱溶液混合时，由于两碱溶液中水的电离程度不同，所以混合后溶液中水的电离平衡必发生移动，因此不可将两溶液中的H的物质的量相加得混合溶液中的H的物质的量。【典例2】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，则强碱溶液与强酸溶液的体积比是()A.111 B.91 C.111 D.19解析可设碱溶液与酸溶液的体积分别为V碱和V酸，由题意可知，混合后碱过量，可列
7、等式：10(1411)，解之可得V碱V酸19。答案D【深度思考】计算溶液pH时，酸按酸、碱按碱；异强混合，看过量。变式训练2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，pH5B.pH4的H2SO4溶液加水稀释100倍，溶液中由水电离产生的H1106 molL1C.将1 L 0.1 molL1的Ba(OH)2溶液稀释为2 L，pH13D.pH8的NaOH溶液稀释100倍，其pH6解析A项，pH3的醋酸溶液在稀释过程中电离平衡正向移动，稀释100倍时，3pH B.C. D.解析中NaOH溶液和HCl中和后，HCl过量，H10.25 molL1；中H210pH1 mo
8、lL1；中H31103molL1；中H4c0.1 molL11.32%1.32103molL1。H越大，酸性越强。答案A4.在常温下，将pH8的NaOH溶液与pH10的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH最接近于()A.8.3 B.8.7 C.9 D.9.7解析稀溶液混合体积近似等于两种溶液体积之和。强碱溶液混合，应按OH计算：OH混(1106 molL11104 molL1)/25.05105 molL1，H混Kw/OH21010 molL1，pH9.7。答案D5.在某温度下的水溶液中，H10x molL1，OH10y molL1，x与y的关系如图所示。(1)该温度下，水的离子积为_。(2)
9、该温度下0.1 molL1的盐酸的pH_，该温度下0.01 molL1 NaOH溶液的pH为_。解析(1)由图可知：该温度下，水的离子积KwHOH10x10y mol2L210xy mol2L21015 mol2L2。(2) 0.1 molL1的盐酸的pH1，该温度下，0.01 molL1 NaOH溶液中OH0.01 molL1，则H1013 molL1，因此溶液的pH13。答案(1)1015 mol2L2(2)113课时作业基 础 练1.下列溶液肯定呈酸性的是()A.含H的溶液B.加酚酞显无色的溶液C.pH7的溶液D.OHOH的溶液。加酚酞显无色的溶液可能显酸性、中性或碱性，未指明温度，不能
10、依据pH7判断溶液的酸碱性。答案为D项。答案D2.下列溶液一定呈碱性的是()A.由水电离出的H1012 molL1(25 )的溶液B.pHHCl，氨水过量。答案D3.能表示人体喝水时，胃液pH变化的图像是()解析胃酸呈酸性，喝水稀释，但不会为碱性。答案A4.常温下下列溶液中与1.0105mol/L的NaOH溶液的pH相同的是()A.把pH6的盐酸稀释1 000倍B.把pH10的Ba(OH)2溶液稀释10倍C.把pH10的氨水稀释10倍D.把pH8的NaOH溶液稀释10倍解析1.0105mol/L的NaOH溶液的pH9，A项中酸不论怎样稀释其pH都无限接近7，但不会超过7，A错误；B项pH10的
11、Ba(OH)2溶液稀释10倍，pH减小一个单位为9，B正确；C项pH10的氨水稀释10倍，其pH为：9pH10，C错误；D项pH接近7，D错误。答案B5.由硫酸钾、硫酸铝和硫酸组成的混合溶液，其pH1，Al30.4 molL1，SO0.8 molL1，则K为()A. 0.15 molL1 B.0.2 molL1C.0.3 molL1 D.0.4 molL1解析根据pH1可得H0.1 molL1，此时根据水的离子积常数，OH11014 mol2L2/0.1 molL1可以忽略不计。根据电荷守恒有HK3Al32SO，则K0.3 molL1。答案C6.常温下，将pH1的硫酸溶液平均分成两等份，一份加
12、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.111 B.101C.61 D.51解析设所取每份硫酸的体积为V1，使硫酸由pH1变为pH2，所加水的体积为9V1；设所加NaOH溶液的体积为V2，则有H molL10.01 molL1，解得V2V1，即V水VNaOH61。答案C7.pH2的两种一元酸x和y，体积均为100 mL，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(c0.1 molL1)至pH7，消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy，则()A.x为弱酸，VxVyC.y为弱酸，VxVy解析由
13、图知：将一元酸x和y分别稀释10倍，pH的变化量pHx1，pHyV(HY)，则下列说法正确的是()A.HX可能是强酸B.HY一定是强酸C.HX的酸性强于HY的酸性D.反应开始时二者生成H2的速率相等解析本题考查了强、弱酸的判断及溶液酸性大小的比较。据题意，Mg粉足量，酸不足，应根据酸的物质的量来计算H2的体积，由V(HX)V(HY)，知pH相等时，HX的物质的量浓度比HY的大，即HX是酸性比HY弱的弱酸，而无法判断HY是强酸还是弱酸，故A、B、C错误；D项反应开始时生成H2的速率取决于H，因为开始时H相等，故D项正确。答案D9.室温时，下列混合溶液的pH一定小于7的是()A.pH3的盐酸和pH
14、11的氨水等体积混合B.pH3的盐酸和pH11的氢氧化钡溶液等体积混合C.pH3的醋酸和pH11的氢氧化钡溶液等体积混合D.pH3的硫酸和pH11的氨水等体积混合解析A项，由于氨水是弱碱，部分电离，其浓度远大于103 molL1，故盐酸与氨水混合后，氨水过量，反应后溶液显碱性；同理，D项反应后的溶液也显碱性；B项，盐酸电离出的氢离子与氢氧化钡电离出的氢氧根离子的物质的量相等，它们恰好完全反应，反应后溶液显中性；C项，醋酸是弱酸，部分电离，其浓度远大于103 molL1，与氢氧化钡反应后，醋酸过量，反应后溶液显酸性，即pH小于7，故C项正确。答案C10.相同条件下的四种溶液pH2的CH3COOH
15、溶液；pH2的H2SO4溶液；pH12的氨水；pH12的NaOH溶液。下列说法正确的是()A.水电离的H：B.将、溶液混合后，pH7，消耗溶液的体积：C.等体积的、溶液分别与足量铝粉反应，生成H2的量：最大D.向10 mL上述四溶液中各加入90 mL水后，溶液的pH：解析A项，由于HOH，所以对水的抑制程度相同，H水相同；B项，由于HOH，若pH7，体积；C项，由于CH3COOH继续电离，所以放出H2最多；D项，pH应为。答案A11. 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“不正确的”)，
16、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H相等的盐酸和醋酸溶液的pH，误差较大的是_，原因是_。(4)只从下列试剂中选择实验所需的试剂，你能否区分0.1 molL1硫酸溶液和0.01 molL1硫酸溶液？_，简述操作过程：_。可选试剂：A.紫色石蕊溶液 B.酚酞溶液C.甲基橙溶液 D.蒸馏水E.氯化钡溶液 F.pH试纸解析(1)用pH试纸测量溶液的pH时，pH试纸不能润湿，否则相当于将原溶液稀释。(2)若溶液呈酸性或碱性，稀释必然会造成误差，若溶液呈中性，则不会造成误差。(3)若溶液是酸性溶液，pH增大，对于弱酸溶液(如醋酸溶液)来说，其pH变化相对较小；(
17、4)分别测定这两种硫酸溶液的pH，pH较小的是浓度较大的硫酸溶液，pH较大的是浓度较小的硫酸溶液。答案(1)不正确的该学生测得的pH是稀释后溶液的pH (2)不一定有误差，当溶液为中性时则不产生误差(3)盐酸因为在稀释过程中醋酸继续电离产生H，使得溶液中H较盐酸中的H大，误差较小(4)能用玻璃棒分别蘸取两种溶液滴在两张一小块pH试纸上，用标准比色卡比较其pH，pH较大的是0.01 molL1硫酸溶液12.已知水的电离平衡曲线如图所示，试回答下列问题：(1)图中五点Kw间的关系是_。(2)若从A点到D点，可采用的措施是_。a.升温 b.加入少量的盐酸c.降温 d.加入少量的NaOH (3)E点对
18、应的温度下，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溶液的体积比为_。(4)B点对应温度下，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_。解析(1)水的离子积Kw随温度的升高而增大。A、D、E三点为25 ，B为100 ，C对应的点介于25 与100 之间，故ADECB。(2)从A点至D点，保持温度不变，使H增大，故选b。(3)E点在25 下，Kw1.01014，由n(OH)n(H)，V(NaOH)105V(H2SO4)104，。(4)反应后酸剩
19、余，则HmolL1102 molL1，解得V1V2911。答案(1)ADEC14，_(填表达式)，且Vx_Vy(填“”、“14，10xy141，VxVy。答案(1)1(2)(3)10xy1414.(1)在温度t 时，某溶液中H1.010amolL1，OH1.010b molL1，已知ab12，则t_25 (填“大于”、“小于”或“等于”)。(2)常温下，向某Ba(OH)2溶液中逐滴加入pHx的盐酸，测得混合溶液的部分pH如下表所示：序号氢氧化钡溶液的体积/mL盐酸的体积/mL溶液的pH22.000.001222.0018.001122.0022.007x_。Ba(OH)2溶液的物质的量浓度为_
20、。(3)常温下，向100 mL pH2的硫酸与硫酸钠的混合溶液中，加入300 mL 上述Ba(OH)2溶液，沉淀正好达最大量，此时溶液的pH_7(填“大于”、“小于”或“等于”)；原混合溶液中硫酸钠的物质的量浓度为_。解析(1)由于ab1214，所以该温度大于25 。(2)Ba(OH)2溶液中OH1.0102 molL1，所以根据计算得HCl1.0102 molL1，所以x2，Ba(OH)25103 molL1。(3)n(OH)0.3 L102 molL13103 mol，而n(H)1.0103 mol，所以OH剩余，pH大于7，n(H2SO4)5104 mol。n(Na2SO4)0.3 L5103 molL15104 mol103 molNa2SO40.01 molL1。答案(1)大于(2)25103 molL1(3)大于0.01 molL1