1、第二单元溶液的酸碱性人们常用“冬天白茫茫，夏天水汪汪，种树不活，种草不长”来描述盐碱地的生态情况。我国松嫩平原的苏打盐碱地是世界三大盐碱地分布区域之一，盐碱化土地面积高达239万公顷，特别是pH10的重度盐碱地具有代表性和典型性，治理难度很大。这里的pH反映了土壤的酸碱性，那么，pH是怎样计算出来的呢？第1课时溶液的酸碱性与pH一、溶液的酸碱性1溶液的酸碱性：溶液酸碱性的判断标准是c(H)与c(OH)的相对大小。2溶液酸碱性与溶液中c(H)和c(OH)的关系：c(H)c(OH)，溶液呈中性；c(H)c(OH)，溶液呈酸性，且c(H)越大，酸性越强；c(H)c(OH)，溶液呈碱性，且c(OH)越
2、大，碱性越强。3溶液酸碱性的表示方法：(1)当c(H)或c(OH)大于1 molL1时，通常用c(H)或c(OH)直接表示。(2)当c(H)或c(OH)小于或等于1 molL1时，通常用pH表示。二、溶液pH的计算1单一溶液的pH计算(1)计算的基本方法依据pHlgc(H)，求pH关键：求溶液中的c(H)。(2)强酸和强碱溶液的pH的计算强酸溶液(以浓度为c molL1的HnA溶液为例)c(H)nc molL1，pHlgc(H)lgnc。强碱溶液以浓度为c molL1的B(OH)n溶液为例c(OH)nc molL1，c(H) molL1，pHlgc(H)14lgnc。2混合溶液pH的计算(1)
3、两种强酸溶液混合时c(H)混。(2)两种强碱溶液混合时先求混合溶液的氢氧根离子浓度，c(OH)c(OH)混；再求c(H)，则pHlgc(H)14lgc(OH)混。(3)强酸强碱混合时恰好完全反应，则c(H)V酸c(OH)V碱，则溶液的pH7。若酸过量，直接求反应后溶液的氢离子浓度，c(H)混。若碱过量，应先求反应后溶液的氢氧根离子浓度，c(OH)混，再求c(H)混。探究点一 溶液的酸碱性与pH1溶液的酸碱性、pH和c(H)、c(OH)的相对大小之间的关系2.25 时，溶液酸碱性与c(H)、pH的关系图示(1)图示：(2)相关说明：溶液中c(H)越小，c(OH)越大，溶液的酸性越弱，碱性越强，p
4、H越大；溶液中c(H)越大，c(OH)越小，溶液的酸性越强，碱性越弱，pH越小。利用pH来表示溶液的酸碱性时，一般只表示pH在014范围内的溶液的酸碱性，即c(H)1 molL1或c(OH)1 molL1的溶液。如果溶液中c(H)或c(OH)大于1 molL1时，则直接用浓度来表示溶液的酸碱性。3溶液酸碱性的测定方法(1)用酸碱指示剂测定：这种方法只能测出某一范围内的pH，而不能得出具体的数值。下表列出了几种常用酸碱指示剂的变色范围。指示剂变色的pH范围酸的颜色碱的颜色甲基橙3.14.4红色(pH4.4)石蕊5.08.0红色(pH8.0)酚酞8.210.0无色(pH10.0)(2)用pH试纸测
5、定：pH试纸一般呈黄色，由多种指示剂的混合液浸制而成。测定方法是取一小块试纸放在玻璃片或点滴板上，用洁净的玻璃棒蘸取溶液点在试纸中部，在半分钟内与标准比色卡比较。标准比色卡的颜色与光谱一致，按pH从小到大依次是：红橙黄(酸性)；绿(中性)；蓝靛紫(碱性)。pH试纸在使用时不能用水润湿，否则非中性溶液的pH测定值会比实际pH大或小。常见的pH试纸主要有以下三种：a广范pH试纸：广范pH试纸的pH范围是114(最常用)或010，可以识别的pH差值约为1。b精密pH试纸：精密pH试纸的pH范围较窄，可以识别0.2或0.3的pH差值。c专用pH试纸：用于酸性、中性或碱性溶液的专用pH试纸。使用pH试纸
6、时应注意：apH试纸不能用蒸馏水润湿，否则测得的pH可能会偏大或偏小。(中性溶液无误差)b所测pH一般为整数。pH计：通过仪器pH计来精确测定溶液的pH。1某溶液的pH7，该溶液一定呈中性吗？提示：不一定。在25 时，水的离子积常数Kw11014，c(H)1107 mol/L，pH7。但Kw受温度的影响，当温度升高时，Kw增大，c(H)和c(OH)都增大，pH减小；同理当温度降低时，pH会增大。但无论pH如何变化，纯水一定呈中性。2pH14的溶液的碱性一定最强吗？提示：不一定。因为pH的使用范围仅为014，pH14的溶液，c(H)1014 mol/L，此时c(OH)1 mol/L，c(OH)1
7、 mol/L的溶液比pH14的溶液的碱性强。3酸碱性溶液与酸碱溶液是一回事吗？提示：溶液的酸碱性：指溶液中c(H)和c(OH)的相对大小不同表现的性质。酸碱溶液：溶质为酸、碱的水溶液。关系：酸溶液一定呈酸性，碱溶液一定呈碱性。酸性溶液不一定是酸溶液，如NaHSO4溶液和KAl(SO4)2溶液等；碱性溶液不一定是碱溶液，如Na2CO3溶液。4酸、碱的强弱与溶液酸碱性强弱有什么区别与联系？提示：酸、碱的强弱：以电离程度是否完全来划分，强酸、强碱在溶液中完全电离，弱酸、弱碱在溶液中部分电离。溶液酸碱性强弱：溶液酸性强弱是根据c(H)的大小来判断，c(H)越大，酸性越强。溶液碱性强弱是根据c(OH)的
8、大小来判断的，c(OH)越大，碱性越强。两者的关系：强酸(碱)溶液的酸(碱)性不一定比弱酸(碱)溶液的酸(碱)性强。酸(碱)性强的溶液不一定是强酸(碱)溶液。酸(碱)性相同的弱酸(碱)比强酸(碱)浓度大，中和能力强。【例1】下列溶液一定呈中性的是()ApH7的溶液Bc(H)c(OH)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【思路分析】溶液呈中性c(H)c(OH)。【解析】当pH7时，只说明c(H)107 molL1，当温度升高时，中性溶液中的c(H)107 molL1，即pHn(OH)，溶液呈酸性；若n(OH)n(H)，溶液呈碱性；只有当n(H)n(OH)时，H与
9、OH恰好完全反应，溶液才呈中性，故C错误。非电解质只是它本身在熔融状态下或水溶液中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，使溶液呈酸性或碱性，如SO2溶于水生成H2SO3，溶液呈酸性，NH3溶于水生成NH3H2O，溶液呈碱性，故D错误。【答案】B100 时Kw11012，下列对纯水的叙述正确的是(B)ApH6，显弱酸性Bc(H)106 molL1，显中性CKw是常温时的102倍D常温下，pH6的溶液为中性解析：100 时Kw11012，纯水中只有水电离出的氢离子和氢氧根离子，两者浓度一定相等，所以有c(H)c(OH)1106 molL1，pH6，此时溶液显中性，A错误，
10、B正确；常温时Kw11014，所以100 时的Kw是常温时的102倍，C错误；常温时Kw11014，此时中性溶液的pH7，D错误。探究点二 稀释曲线与稀释规律1稀释曲线室温时，将pH相同的强酸(如HCl)、弱酸(如CH3COOH)溶液分别加水稀释，将pH相同的强碱(如NaOH)、弱碱(如NH3H2O)溶液分别加水稀释，溶液的pH与稀释倍数的关系如下图(稀释曲线)所示：特别提醒：在稀释倍数pH坐标图中，稀释酸性溶液时pH随着稀释倍数的增大而增大、稀释碱性溶液时pH随着稀释倍数的增大而减小(不是反比例关系)，曲线无限接近pH7的线，但不能与之相交。2强酸、弱酸溶液稀释的规律(1)强酸、弱酸溶液稀释
11、后pH逐渐增大，但不大于7。稀释倍数很大时接近7。(2)pHa的强酸溶液稀释10n倍，则pHan。(3)pHa的弱酸溶液稀释10n倍，则apHan。(4)pH相同的强酸、弱酸溶液稀释相同倍数后，强酸溶液的pH较大。(5)稀释pH相同的强酸、弱酸溶液，若稀释后pH相同，则弱酸溶液稀释倍数较大。3强碱、弱碱溶液稀释的规律(1)强碱、弱碱溶液稀释后pH逐渐减小，但不小于7。稀释倍数很大时接近7。(2)pHb的强碱溶液稀释10n倍，则pHbn。(3)pHb的弱碱溶液稀释10n倍，则bnpH9，故若稀释后pH9，则溶液的体积大于100 L。【例2】pH2的A、B两种酸溶液各1 mL，分别加水稀释到1 0
12、00 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()AA、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Ca5时，A是强酸，B是弱酸D一定有关系：5a2【思路分析】弱酸、强酸稀释相同倍数时，强酸pH的变化程度较大。【解析】由图像可以看出稀释过程中两种酸的pH增大程度不同，说明两种酸的强弱不同，故pH2的两种酸的浓度一定不同，A项错误；由图知，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酸溶液的弱，B项错误；a5时表明，pH2的A酸溶液稀释1 000倍，pH增加3，故A一定是强酸；pH2的B酸溶液稀释1 000倍后，
13、pHa2，若A是强酸，则a5，D项错误。【答案】C01 molL1的CH3COOH溶液与0.1 molL1的HCl溶液分别稀释相同的倍数，随着水的加入，溶液中c(H)变化曲线正确的是(C)解析：由于HCl是强电解质，CH3COOH是弱电解质，故稀释前盐酸中的c(H)要比醋酸大，故曲线应在醋酸之上；由于是稀释相同的倍数，故盐酸中的c(H)始终比醋酸中的大；对于醋酸而言，加水稀释，醋酸的电离程度增大，故曲线下降幅度平缓；若无限稀释，二者c(H)会趋于相等，曲线会相交。综上所述，C项正确。探究点三 有关pH的计算方法和技巧1解题思路在求溶液的pH计算的题目时，要抓住矛盾的主要方面，就是求溶液里c(H
14、)的以10为底的负对数值，即pHlgc(H)。不同的溶液求c(H)的方法不同：酸溶液可直接求出c(H)；碱溶液必须先求出c(OH)，然后才能求出c(H)；酸、碱混合溶液，要先弄明白反应之后的溶液是酸溶液、碱溶液，还是盐溶液，然后才能求c(H)或c(OH)。求溶液pH的步骤可总结为口诀：酸按酸(H)，碱按碱(OH)，酸碱中和求过量，无限稀释7为限。要特别注意区分溶液中的c(H)和由水电离的c(H)之间的差异，否则做题时，容易走向误区。2解题方法(1)单一溶液pH的计算溶液类型相关计算强酸HnA溶液设HnA的浓度为c molL1，则c(H)nc molL1，pHlgc(H)lgnc强碱B(OH)n
15、溶液设B(OH)n的浓度为c molL1，则c(OH)nc molL1，c(H) molL1，pHlgc(H)14lgnc(2)强酸、强碱溶液混合的计算3.解题技巧酸碱发生中和反应后溶液pH的判断技巧酸与碱的pH之和为14，等体积混合室温时原因：酸和碱已电离的H和OH恰好中和，谁弱谁的H或OH有储备(即物质过量)，中和后还能继续电离。等体积强酸(pH1)和强碱(pH2)混合室温时强酸(pH1)与强碱(pH2)混合呈中性时，二者的体积与pH的关系为10pH1pH214，则有如下规律：a若pH1pH214，则11。b若pH1pH214，则10pH1pH214。c若pH1pH2107 molL1，p
16、H7。C项，pH2的CH3COOH溶液中，CH3COOH的浓度大于102 molL1，与pH12的NaOH溶液等体积混合后，酸过量，溶液呈酸性，pH7。D项，发生反应：NaAlO24HCl=AlCl3NaCl2H2O，AlCl3溶液呈酸性，pH7。1下列叙述正确的是(A)A在常温下，任何稀溶液中，c(H)c(OH)11014B无论在什么条件下，中性溶液里的H离子浓度一定等于1107molL1C0.2 molL1CH3COOH溶液的c(H)是0.1 molL1 CH3COOH溶液的c(H)的2倍D任何浓度的溶液都可以用c(H)和c(OH)的相对大小来表示酸碱性强弱解析：B选项只有在25 时，c(
17、H)1107molL1；C选项由于醋酸为弱酸，所以c(H)，不是2倍。D选项对于酸或碱溶液浓度大于1 molL1就不用c(H)和c(OH)的相对大小来表示酸碱性强弱。225 时，两种不同浓度的NaOH溶液中，c(H)分别为11014 molL1和11010 molL1。将这两种溶液等体积混合后，所得溶液中c(H)是(D)A1(10141010) molL1B molL1C21010 molL1D21014 molL1解析：c(H)为11014 molL1的NaOH溶液中c(OH)1 molL1，c(H)为11010 molL1的NaOH溶液中c(OH)1104 molL1，设混合前两溶液的体积
18、均为V L，则两溶液等体积混合后，c混(OH) molL10.5 molL1，所以c混(H) molL121014 molL1。3常温下，某溶液中由水电离产生的c(H)11011 molL1，则该溶液的pH可能是(D)A4 B7 C8 D11解析：由题意知由水电离产生的c(H)11011 molL1，小于1107 molL1，即水的电离被抑制，该溶液可能显酸性，也可能显碱性。若溶液显酸性，则溶液中c(OH)11011 molL1，溶液中c(H)1103 molL1，pH3；若溶液显碱性，则溶液中c(OH)1103 molL1，pH11。4用pH试纸测定溶液pH的正确操作是(A)A将一小块试纸放
19、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：pH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项错误。5常温下，关于溶液的稀释下列说法正确的是(C)ApH3的醋酸溶液稀释100倍，pH5BpH4的H2SO4溶液加水稀释100倍，溶液中由水电离产生的c(H)1106 mol/LC将1 L 0.1 mol/L的Ba(
20、OH)2溶液稀释为2 L，pH13DpH8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，3pH5；B项，pH4的H2SO4稀释100倍时，溶液中的c(H)106mol/L，溶液中的c(OH)mol/L108 mol/L，则由水电离出的c(OH)108 mol/L，而水电离出的c(H)水电离出的c(OH)108 mol/L；C项，1 L 0.1 mol/L Ba(OH)2溶液稀释到2 L时，c(OH) mol/L0.1 mol/L，c(H)1013 mol/L，pH13；D项，NaOH是碱溶液，无论怎么稀释，pH在常温下不可能成为6
21、，只能无限接近7。6一元弱酸HA溶液中存在下列电离平衡：HAAH。将1.0 mol HA分子加入水稀释成1.0 L溶液，如图表示溶液中HA、H、A的物质的量浓度随时间变化的曲线，其中正确的是(C)解析：根据弱酸HA的电离平衡知，稀释过程中，HA的浓度由大到小直至电离平衡，D项错误；A、H的浓度由0逐渐增大直至电离平衡，A、B项错误；平衡时，HA的减少量等于A的增加量，C项正确。7室温下，下列溶液等体积混合，所得溶液的pH一定大于7的是(D)A0.1 molL1的盐酸和0.1 molL1的氢氧化钠溶液B0.1 molL1的盐酸和0.05 molL1的氢氧化钡溶液CpH4的醋酸溶液和pH10的氢氧化钠溶液DpH4的盐酸和pH10的氨水8室温时，pH12的NaOH溶液100 mL，要使其pH降为11。(1)如果加入蒸馏水，应加900 mL。(2)如果加入pH10的NaOH溶液，应加1_000 mL。(3)如果加入0.01 molL1的盐酸，应加约81.8 mL。解析：(1)加入蒸馏水，则0.001 molL1，V水0.9 L900 mL。(2)加入pH10的NaOH溶液，则0.001 molL1，V(NaOH)1 L1 000 mL。(3)加入0.01 molL1的盐酸，则0.001 molL1，V(HCl)0.081 8 L81.8 mL。