1、第二单元溶液的酸碱性 第一课时 溶液的酸碱性1溶液酸碱性判断“两依据”:(1)根本依据:c(H)与 c(OH)相对大小。cHcOH 酸性cHcOH 中性cHcOH 碱性(2)常用依据:25C 时,比较 pH 与 7 的相对大小。2溶液稀释的“三情况”:(1)酸稀释,pH 增大,强酸(或弱酸)每稀释至 10n 倍,其 pH 就增大 n 个(不到)单位;(2)碱稀释,pH 减小,强碱(或弱碱)每稀释 10n 倍,其 pH 就减小 n 个(不到)单位;(3)不论怎样稀释,酸溶液 pH 不大于 7,碱溶液 pH 不小于 7。3溶液 pH 计算的“一个凡是”、“一个必须”:(1)凡是单一酸溶液、酸酸混合
2、溶液、酸碱混合酸过量的情况,均直接求 c(H),再求 pH。(2)单一碱溶液、碱碱混合溶液、酸碱混合碱过量情况,必须先求 c(OH),再求 c(H),最后求 pH。溶液的酸碱性自学教材填要点1溶液的酸碱性与 c(H)、c(OH)的关系(1)根本依据:c(H)与 c(OH)的相对大小。(2)具体体现(连线):2溶液的酸碱性与 pH 的关系(1)溶液的 pH:(2)溶液的酸碱性与 pH 的关系(25C)(连线):师生互动解疑难溶液的酸碱性与酸碱强弱的关系溶液酸碱性的强弱是由溶液中 c(H)和 c(OH)的相对大小来决定的,与酸、碱的强弱无必然联系。而酸碱的强弱是以电解质的电离程度划分的。(1)等物
3、质的量浓度的强酸和弱酸溶液中,c(H):强酸弱酸。(2)酸性相同,c(H)相同的强酸和弱酸溶液中,酸的物质的量浓度:c(强酸)c(弱酸)。同理碱亦如此。(3)等体积、等物质的量浓度、等元数的酸,强酸溶液的酸性强,但提供 H的能力相同。例如:1 L 0.1 molL1 的 CH3COOH 和 1 L 0.1 molL1 的盐酸,盐酸中 c(H)大,酸性强,但均可提供 0.1 mol 的 H。1已知 tC,KW11012,若在 tC 时,某溶液中的 c(H)1107 molL1,则该溶液()A呈中性 B呈碱性C呈酸性D.cOHcH 1 000解析:c(OH)KWcH110121107 molL11
4、105 molL1,存在 c(OH)c(H),溶液呈碱性。答案:B溶液 pH 的计算不同情况 pH 计算的模板:pH 计算公式:pHlgc(H)。辅助公式(水的离子积):KWc(H)c(OH)11014(常温时)。(1)强酸溶液:c(酸)电离 c(H)公式 pH(2)强碱溶液:c(碱)电离 c(OH)公式 pH(3)强酸强酸:c(H)总nH总V1V2公式 pH。(4)强碱强碱:c(OH)总nOH总V1V2 公式 c(H)总公式 pH。(5)强酸强碱:恰好反应,溶液呈中性,pH7。酸过量c(H)余nH酸nOH碱V酸V碱公式 pH碱过量c(OH)余nOH碱nH酸V酸V碱公式 c(H)公式 pH。2
5、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()A8.3B8.7C9D9.7解析:有关稀溶液混合,总体积近似等于两种溶液体积之和。强碱溶液混合,应按c(OH)计算:c(OH)混(1106 molL11104 molL1)/25.05105 molL1,c(H)混KW/c(OH)21010 molL1,pH9.7。答案:D酸、碱溶液的稀释规律(1)酸稀释c(H)减小酸性减弱pH 增大;(2)碱稀释c(OH)减小碱性减弱pH 减小。(3)图示:(4)规律(初始 pHa):强酸弱酸稀释至10n倍 pHan apHan强碱弱碱稀释至10n倍
6、 pHan anpHa3已知在 25C 时,(1)将 pH1 的盐酸加水稀释至 100 倍,pH_;(2)将 pH6 的盐酸加水稀释至 100 倍,pH_;(3)将 pH1 的 CH3COOH 溶液稀释至 100 倍,pH_,说明 CH3COOH 是_(填“强”或“弱”)电解质。解析:HCl 为强电解质,故 pH1 的盐酸稀释至 100 倍,pH123,但当稀释至pH7 时,H2O 电离的 H起主要作用,因此 pH6 的盐酸稀释至 100 倍,pH 约为 7;但CH3COOH 为弱电解质,当稀释至原体积 100 倍时,pH 小于 3。答案:(1)3(2)7(3)3 弱溶液酸碱性的测定自学教材填
7、要点1常用酸碱指示剂及其变色范围指示剂变色范围的 pH石蕊5 红色58 紫色8 蓝色甲基橙3.1 红色3.14.4 橙色4.4 黄色酚酞8.2 无色8.210 浅红色10 红色 2.pH 试纸(1)适用范围:粗略地测定溶液的 pH。(2)使用方法:取一小块 pH 试纸放在玻璃片(或表面皿)上,用洁净的玻璃棒蘸取待测液滴在试纸的中部,随即与标准比色卡比色对照确定溶液的 pH。3pH 计用来精确测定溶液 pH 的仪器。师生互动解疑难pH 试纸使用注意事项(1)使用 pH 试纸测定溶液的 pH 时,不能用蒸馏水湿润。若湿润,可能产生误差中性溶液无误差酸性溶液pH偏大碱性溶液pH偏小(2)使用 pH
8、试纸测定溶液的 pH 时,数据记录只取整数。4下列可用于测定溶液 pH 且精密度最高的是()A酸碱指示剂BpH 计C精密 pH 试纸D广泛 pH 试纸解析:pH 计能精确测定溶液的 pH。答案:B溶液酸碱性的判断例 1(2012汕头高二检测)下列溶液肯定显酸性的是()A含 H的溶液 B能使酚酞显无色的溶液CpH7 的溶液Dc(OH)c(H)的溶液解析 任何水溶液中均含 H和 OH,使酚酞显无色的溶液,可能呈酸性,也可能呈中性或碱性。以纯水在 100为例,KW1012,c(H)106 molL1,pH6,但溶液为中性,故 pH7 的溶液可能呈酸性,也可能呈中性或碱性。答案 D溶液酸碱性的判断常见
9、误区误区一:含有 H的溶液显酸性,含有 OH的溶液呈碱性。分析:任何水溶液中都含有 H、OH。误区二:pH7 的溶液呈碱性。分析:利用 pH 与 7 的大小判断溶液酸碱性的条件是 25C。误区三:使酚酞显无色的溶液呈酸性,使甲基橙显黄色的溶液呈碱性。分析:常温下,pH4.4 的溶液滴入甲基橙都显黄色。提示:(1)不合理,加入铝片产生1(1)加入铝片产生 H2 的溶液H2,可能为强酸,也可能为强碱,中可能含 HCO3,合理吗?因此一定不能存在 HCO3。(2)常温下,加入甲基橙变黄的溶液一定呈碱性,对吗?溶液 pH 的计算例 2 下列溶液中与 1.0105 molL1 的 NaOH 溶液的 pH
10、 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 pH8 和 pH10 的 NaOH 溶液等体积混合D把 pH8 的 NaOH 溶液稀释 10 倍解析 pH 计算方法为:酸按酸,碱按碱,酸碱混合看过量,无限稀释 7 为限。稀释后 A 项 pH7;B 项 pH9;C 项 pH9.7;D 项 pH7。答案 B(1)pH 计算口诀:酸、碱混合不难算,酸按酸,碱按碱,同强混合在之间,异强混合看过量,无限稀释 7 为限。(2)两种强酸或两种强碱 pH 差值在 2 或 2 以上,等体积混合时混合液的 pH:酸溶液的pH 为 pH 小0.3,碱
11、溶液的 pH 为 pH 大0.3。2.(1)常温下,把 pH2 的 HCl 与 pH12 的 NaOH 等体积混合,混合后溶液 pH_;(2)常温下,把 pH2 的盐酸与 pH4 的盐酸等体积混合,混合后溶液的pH_。提示:(1)HCl 中 c(H)102 molL1,NaOH 溶液中 c(OH)1102 molL1,故等体积混合,二者恰好反应,pH7。(2)pH20.32.3。随堂基础巩固1喷墨打印机墨汁的 pH 为 7.59.0。当墨汁喷在纸上时,与酸性物质作用生成不溶于水的固体。由此可知()墨汁偏碱性 墨汁偏酸性 纸张偏酸性纸张偏碱性ABCD解析:常温下 pH7 的液体呈碱性,碱性墨汁喷
12、在纸上生成不溶于水的固体,由题意可知,纸张偏酸性。答案:A2用 pH 试纸测定溶液 pH 的正确操作是()A将一小块试纸放在表面皿上,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后,在待测液中蘸一下,取出后与标准比色卡对照解析:用 pH 试纸测定溶液的 pH 时应将一小块试纸放在表面皿或玻璃片上,用玻璃棒蘸取待测液点在试纸上,再与标准比色卡对照。试纸在使用前不能用蒸馏水润湿,否则待测液被稀释可能产生
13、误差。答案:A3常温下,在 pH12 的 NaOH 溶液中,由水电离出的 c(OH)为()A1107 molL1 B1106 molL1C1102 molL1D11012 molL1解析:NaOH 溶液中 H来自水的电离,故由水电离出的 c(OH)c(H)11012 molL1,故选 D。答案:D4常温下等体积混合 0.1 molL1 的盐酸和 0.06 molL1 的 Ba(OH)2 溶液后,溶液的 pH等于()A2.0B12.3C1.7D12.0解析:混合后溶液呈碱性。应先计算 c(OH)0.0620.120.01(molL1),然后求c(H)KWcOH1014102 1012(molL1
14、),pH12.0。答案:D5(1)pH12 的氢氧化钠溶液加水稀释 100 倍,稀释后的 pH_。(2)常温下某强酸溶液 pHa,强碱溶液 pHb,已知 ab12,酸碱溶液混合 pH7,酸溶液体积 V(酸)和碱溶液体积 V(碱)的关系:V(酸)V(碱)_。解析:(2)由 c(酸)V(酸)c(碱)V(碱)V酸V碱c碱c酸10b1410a 10ab14101214 1100。答案:(1)10(2)1100课时跟踪训练一、选择题(本题包括 7 小题,每小题 3 分,共 21 分)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
15、水得到的溶液解析:溶液呈中性的根本标志是 c(H)c(OH)。25C 时,pH7 的溶液才是中性溶液,A 项错;等物质的量的强酸与强碱反应时,与酸碱的元数有关,元数相同时,混合溶液呈中性,C 项错;非电解质只是它本身不能直接电离产生离子,当它溶于水时可能使溶液呈酸性、碱性或中性,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;乙醇、蔗糖溶于水,溶液呈中性。答案:B2(2012海门高二检测)常温下,pH9 的 Ba(OH)2 溶液与 pH12 的 KOH 溶液,按 41的体积比混合,则溶液中 c(H)为(molL1)()A(410911012)/5
16、B(810911012)/5C51010D51012解析:混合后溶液中 c(OH)10541021412103(molL1),则 c(H)110142103(molL1)51012(molL1)。答案:D3pH 均为 2 的等体积的盐酸和醋酸分别稀释 100 倍后,下列说法正确的是()A二者的 pH 相等B盐酸 pH 大C醋酸 pH 大DpH 均增大到 4解析:醋酸是弱酸,在加水稀释的过程中还会再电离产生更多的氢离子,pH 相对小一些。答案:B4(2012芜湖一模)1 体积 pH2.5 的盐酸与 10 体积某一元强碱溶液恰好完全反应,则该碱溶液的 pH 等于()A9.0B9.5C10.5D11
17、.0解析:二者恰好完全中和 n(H)n(OH),即 c1V1c2V2,现二者体积比为 110,则c(H)c(OH)101,因为酸中 c(H)102.5 molL1,碱中 c(OH)103.5 molL1,c(H)1014103.51010.5 molL1,pH10.5。答案:C5常温时,向 pH2 的硫酸中加入等体积的下列溶液后,滴入石蕊溶液,出现红色,该溶液可能是()ApH12 的 Ba(OH)2BpH12 的氨水C0.02 molL1NaOHD0.01 molL1BaCl2解析:pH2 的硫酸中 c(H)0.01 molL1,A 项 c(OH)0.01 molL1,与 H2SO4 恰好中和
18、,溶液呈中性;B 项,NH3H2O 为弱碱,其电离产生的 OH恰好把 H2SO4 中和,NH3H2O过量,溶液呈碱性;C 项 c(OH)0.02 molL1,OH过量,溶液呈碱性;D 项,发生离子反应为 SO24 Ba2=BaSO4,故未消耗 H,溶液呈酸性。答案:D6.双选题pH2 的 X、Y、Z 三种酸的溶液各 1 mL,分别加水稀释到 1000 mL,其 pH 与溶液体积(V)的变化关系如图所示,下列说法中错误的是()AX、Y 和 Z 都是弱酸B稀释前的浓度大小为 c(Z)c(Y)c(X)C稀释前电离程度大小为 XYZDpH2 时,X、Y、Z 都是稀溶液解析:pH2 的酸溶液中 c(H)
19、0.01 molL1,当将其稀释到原溶液体积的 1 000 倍时,若为强酸,则稀释后的 c(H)105 molL1,此时 pH5;若为弱酸,由于稀释过程中电离程度增大,使 n(H)增多,则稀释后的 c(H)105 molL1,此时 pHc(X);pH2 时,X 已完全电离,而弱酸在稀溶液中比在浓溶液中电离程度大。答案:AD7双选题已知 100C 时,水的离子积常数 KW11012,对于该温度下 pH 为 1 的硫酸,下列叙述正确的是()A向该溶液中加入等体积、pH 为 13 的氢氧化钡溶液恰好完全中和B该溶液中硫酸电离出的 c(H)与水电离出的 c(H)之比为 1010C等体积的该硫酸与室温下
20、 pH 为 1 的硫酸中和碱的能力相同D该溶液中水电离出的 c(H)是 pH 为 3 的硫酸中水电离出的 c(H)的 100 倍解析:选项 A 中,在该温度下,当 pH(强酸)pH(强碱)12 时,两种溶液等体积混合时完全中和,A 错。选项 B 中两者之比为10110111010,正确。由于 pH 为 1 的硫酸 c(H)大,对水电离的抑制程度大,因此选项 D 错误。答案:BC二、非选择题(本题包括 4 小题,共 39 分)8(7 分)有一学生甲测某溶液的 pH 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;学生乙对学生甲的操作的评价为:操作错误,测定结果一定有误差
21、。学生丙对学生甲操作的评价为:操作错误,但测定结果不一定有误差。(1)你支持_(填“乙”或“丙”)同学的观点,原因是_。(2)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_。(3)只从下列试剂中选择实验所需的物品,你_(填“能”或“不能”)区分0.1 molL1 的硫酸和 0.01 molL1 的硫酸。若能,简述操作过程。_。A紫色石蕊试液B蒸馏水CBaCl2 溶液DpH 试纸解析:(1)用 pH 试纸测溶液的 pH 时,试纸不能润湿,否则,相当于将溶液稀释,使酸性溶液的 pH 偏大,碱性溶液的 pH 偏小,但对中性溶液的 pH 无影响。(2)用湿润的 pH
22、试纸测量溶液的 pH 时,对强酸溶液 pH 的影响更大,因弱酸溶液在稀释过程中要继续电离,稀释后的弱酸溶液中 H浓度比强酸溶液中 H浓度更接近于未稀释时的 H浓度。(3)0.1 molL1 的硫酸和 0.01 molL1 的硫酸浓度差别较大,可直接用 pH 试纸鉴别。答案:(1)丙 当溶液呈中性时,则不产生误差;否则将产生误差(2)盐酸 在稀释过程中醋酸继续电离产生 H,使得溶液中 c(H)较盐酸溶液中 c(H)大,误差较小(3)能 用玻璃棒分别蘸取两种溶液滴在两张 pH 试纸上,与标准比色卡比较其 pH,pH 较大的为 0.01molL1 的硫酸9(10 分)在 25时,有 pHa 的盐酸与
23、 pHb 的氢氧化钠溶液,取 Va L 盐酸溶液与Vb L 氢氧化钠溶液恰好完全中和。讨论:(1)若 ab14,则 Va/Vb_(填数字);(2)若 ab13,则 Va/Vb_(填数字);(3)若 ab14,则 Va/Vb_(填表达式),即 Va_Vb(填“”或“”)。解 析:OH H=H2O,完 全 中 和 应 满 足:c(HCl)Va c(NaOH)Vb,Va/Vb c(NaOH)/c(HCl)10b14 molL1/10a molL110ab14。(1)若 ab14,则 Va/Vb1;(2)ab13,则 Va/Vb1/10;(3)若 ab14,则 Va/Vb1。答案:(1)1(2)1/1
24、0(3)1 10(10 分)请结合下列四种溶液:0.1 mol/L 醋酸溶液,0.1 mol/L 盐酸,pH13的氢氧化钠溶液,pH13 的氨水,回答下列问题。(1)溶液中的 c(H)大小关系是_(填序号,下同)。(2)其中水的电离程度最大的是_,水的电离程度相同的是_。(3)将与等体积混合,所得溶液呈_。A酸性 B碱性 C中性(4)取等体积和的溶液分别稀释 100 倍,稀释后溶液的 pH 关系为_(填“”,“”或“;(2)盐酸电离的 H与氢氧化钠、氨水电离的 OH浓度相等,因此对水电离的抑制程度相同,而醋酸提供的 H浓度最小,对水电离的抑制程度最小,故水的电离程度最大的是,相同的是;(3)将
25、与等体积混合恰好完全反应生成氯化钠,故溶液呈中性;(4)等体积的和分别稀释 100 倍,由于弱碱中存在电离平衡,pH 变化小,故小于。答案:(1)(2)、(3)C(4)11(12 分)计算下列溶液的 pH。(1)某 H2SO4 溶液的浓度是 0.005 molL1:此溶液的 pH_;用水稀释到原来体积的 100 倍,pH_。(2)pH3 的盐酸与 pH5 的盐酸等体积混合,pH_。(3)pH10 和 pH13 的两种 NaOH 溶液等体积混合,pH_。(4)pH12 的 NaOH 和 pH4 的 HCl 等体积混合,pH_。解析:(1)c(H)0.00520.01(molL1),故 pHlg1
26、022。c(H)0.011001104(molL1),故 pHlg1044。(2)c(H)10310525104(molL1),故 pHlg(5104)4lg53.3。(3)c(OH)10410125102(molL1),故 c(H)1014510221013(molL1),故 pHlg(21013)13lg212.7。(4)NaOH 中 c(OH)102 molL1,HCl 中 c(H)104 molL1 二者等体积反应,碱过量,反应后溶液呈碱性。c(OH)10210425103(molL1),故 c(H)1014510321012(molL1),故 pHlg(21012)12lg211.7。答案:(1)2 4(2)3.3(3)12.7(4)11.7