2020版高中化学第3章第1节第2课时溶液的酸碱性与pH学案（含解析）鲁科版.docx

第2课时溶液的酸碱性与pH核心素养发展目标1.变化观念与平衡思想：知道外加酸或碱对水电离平衡的影响，知道溶液pH的概念及溶液酸碱性与pH的关系。2.证据推理与模型认知：通过分析、推理等方法掌握溶液pH的简单计算，并能计算各类混合溶液的pH。一、溶液的酸碱性与pH1溶液的酸碱性与溶液中H和OH的关系H与OH的相对大小H的范围(25)中性溶液OHHH1.0107 molL1酸性溶液OH1.0107 molL1碱性溶液OHHH1.0107 molL1特别提示用H、OH的相对大小来判断溶液酸碱性，不受温度影响。2溶液的pH(1)概念：pH是H的负对数，其表达式是pHlgH。(2)25时，溶液酸碱性与H、pH的关系(如图所示)：3溶液酸碱性的测量方法(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)pH试纸法：取一小块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待测溶液点在试纸上，当试纸颜色变化稳定后与标准比色卡对照，读出pH(整数)。(3)pH计法：精确测量溶液的pH的方法。(读至小数点后2位)溶液酸碱性的判断相关链接溶液的酸碱性与酸碱强弱的关系(1)区别：溶液的酸碱性指的是溶液中H、OH的相对大小。酸、碱的强弱是以电解质的电离程度来区分的；强酸、强碱在水中完全电离，弱酸、弱碱在水中部分电离。(2)联系：强酸溶液的酸性不一定比弱酸溶液的酸性强，中和能力相同的酸，其提供H的能力相同；酸性强的溶液不一定是强酸溶液，酸性相同的溶液弱酸浓度大，中和碱的能力强。例1下列溶液一定显酸性的是()A溶液中OHHB滴加紫色石蕊溶液后变红色的溶液C溶液中c(H)106molL1D常温时，溶液中由水电离的H109molL1答案B解析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；而pH107molL1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，则该溶液为酸性；D项中水电离的H107molL1，说明向水中加入了抑制水电离的酸或者碱，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思维启迪水电离出的H107molL1(25)时溶液酸碱性如：25时，由水电离出的H11013molL1的溶液可能呈酸性(pH1)，也可能呈碱性(pH13)。二、溶液pH的计算1强酸、强碱溶液pH的计算(1)计算cmolL1HnA强酸溶液的pHHncmolL1；pHlgnc。(2)计算cmolL1B(OH)n强碱溶液的pH(25)HmolL1；pH14lgnc。2酸、碱溶液混合后pH的计算(1)强酸与强酸混合H混，然后再求pH。(2)强碱与强碱混合先计算：OH混再求H混，最后求pH。(3)强酸与强碱混合恰好完全反应，溶液呈中性，pH7。(25)酸过量：先求H余，再求pH。碱过量：先求OH余，再求H，然后求pH。(1)凡是单一酸溶液、酸酸混合溶液、酸碱混合溶液酸过量时，均直接求H，再求pH。(2)单一碱溶液、碱碱混合溶液、酸碱混合溶液碱过量时，必须先求OH，再求H，最后求pH。例2常温下，将pH8和pH10的两种强碱溶液等体积混合，则混合溶液的pH为()A8.3B9C9.7D无法确定答案C解析由于两种溶液均为强碱溶液，故应先求溶液中的OH，再求H和pH。设混合前两种强碱溶液的体积均为VL，OHmolL15105molL1，故HmolL121010molL1，pHlg (21010)9.7。考点溶液pH的计算题点强碱溶液混合的pH计算思维启迪强碱混合溶液pH计算思路计算强碱混合溶液的pH，要先求混合后的OH，再根据Kw求出溶液中的H，而不是直接用混合前溶液的H计算。例3室温下，将0.1molL1HCl溶液和0.06molL1的Ba(OH)2溶液等体积混合后，则该溶液的pH是()A1.7B12.3C12D1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H0.1molL1碱中OH0.12molL1等体积混合碱过量OH001molL1H11012molL1pHlgH12。考点溶液pH的计算题点强酸、强碱溶液混合的pH计算例4室温下，pH13的强碱溶液与pH2的强酸溶液混合，所得混合液的pH11，则强碱与强酸的体积比是()A111B91C111D19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，可列等式：10(1411)，解之可得V(碱)V(酸)19。考点溶液pH的计算题点强酸、强碱溶液混合的pH计算例5在25时，有pH为a的HCl溶液和pH为b的NaOH溶液，取VaL该HCl溶液用该NaOH溶液中和，需VbLNaOH溶液。请回答下列问题：(1)若ab14，则VaVb。(2)若ab13，则VaVb。(3)若ab14，则VaVb，且Va(填“”“解析中和时：n(H)n(OH)，即10aVaVb；VaVb10ab14；ab14时，VaVb1；ab13时，VaVb110；ab14时，VaVb10ab141，且VaVb。考点溶液pH的计算题点强酸、强碱溶液混合的pH计算思维模型通过分析推理对于强酸、强碱发生中和反应后溶液pH的判断，可建立如下思维模型：(1)强酸(pH1)与强碱(pH2)混合呈中性时，二者的体积关系有如下规律：若pH1pH214，则V酸V碱。若pH1pH214，则10pH1pH214。(2)等体积强酸(pH1)和强碱(pH2)混合。常温时三、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)pH2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)若将pH5的盐酸加水稀释103倍，其pH接近于7。(3)pH2的醋酸溶液，若加水稀释10倍，其pH大小范围应是2pH3。2室温下计算下列碱溶液稀释后的pH(1)pH11的氢氧化钠溶液，若加水稀释10倍，其pH为10；若加水稀释10n倍，其pH为11n。(2)pH11的氨水，若加水稀释10n倍，其pH大小范围应是(11n)pHpH后弱酸性BpH前pH后都显中性CpH前pH后弱酸性DpH前pH后都显中性答案B解析Kw随温度升高而增大，纯水中H也随温度升高而增大，pH随温度升高而减小，但H仍等于OH，显中性。考点溶液的酸碱性和pH题点溶液酸碱性的判断2(2018衡水联考)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中央，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中央，再与标准比色卡对照C将一小条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将一小条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答案A解析pH试纸的使用方法：把一小块试纸放在表面皿或玻璃片上，用蘸有待测液的玻璃棒点在试纸的中部，随即(30s内)用标准比色卡与之对照，确定溶液的pH。pH试纸不能用水润湿，若用水润湿会使溶液变稀，测定结果可能产生误差。考点溶液的酸碱性与pH题点溶液酸碱性的实验测定325时，将pH3的盐酸和pH12的NaOH溶液混合，当混合后溶液的pH11时，盐酸和NaOH溶液的体积比是()A92B91C110D25答案A解析pH3的盐酸中H103molL1，pH12的NaOH溶液中H1012molL1，由Kw可求出NaOH溶液中OH102molL1，混合溶液中H1011molL1，则混合溶液中OH103molL1，设盐酸和NaOH溶液的体积分别为a和b，则OHmolL1103molL1，解得ab92，A项正确。考点溶液pH的计算题点强酸、强碱溶液混合的pH计算4在常温下，下列各组溶液中的pH一定等于7的是()ApH2和pH12的两种溶液等体积混合B0.05molL1H2SO4与0.10molL1NaOH溶液等体积混合C将pH5的CH3COOH溶液稀释100倍DpH1的H2SO4与0.1molL1的Ba(OH)2溶液等体积混合答案B解析A项，没有指明强酸和强碱，反应后溶液不一定呈中性；B项，H2SO4与NaOH的物质的量浓度之比为12，等体积混合后恰好中和显中性；C项，pH5的CH3COOH溶液稀释100倍后pH7；D项，pH1的H2SO4溶液中H0.1molL1,0.1molL1的Ba(OH)2溶液中OH0.2molL1，等体积混合反应后OH剩余，溶液显碱性，故选B。考点溶液pH的计算题点关于溶液pH计算的综合5(2018阜阳高二质检)某温度(t)时，水的离子积Kw11012。请完成下列问题：(1)将此温度下pH11的NaOH溶液与pH1的HCl溶液等体积混合，混合后溶液的pH。(2)将此温度下pH11的NaOH溶液aL与pH1的H2SO4溶液bL混合：若所得混合溶液呈中性，则ab；若所得混合溶液的pH2，则ab。答案(1)6(2)11911解析(1)此温度下pH11的NaOH溶液中OH1101molL1，pH1的HCl溶液中H1101molL1，所以两溶液等体积混合后应恰好完全反应，则混合后溶液的pH6。(2)若所得混合溶液呈中性，则0.1molL1aL0.1molL1bL，所以ab11；若所得混合溶液的pH2，则混合后H0.01molL1，则0.01molL1，即：0.01molL1，得ab911。考点溶液pH的计算题点强酸、强碱溶液混合的pH计算题组一溶液的酸碱性的判断与pH1下列溶液一定呈碱性的是()A由水电离出的H1012molL1(25)的溶液BpHc(HCl)，氨水过量。考点溶液的酸碱性与pH题点溶液酸碱性的判断方法225的下列溶液中，碱性最强的是()ApH11的溶液BOH0.12molL1的溶液C含有4gNaOH的1L溶液DH11010molL1的溶液答案B解析A项，OH103 molL1；B项，OH0.12 molL1；C项，OH0.1 molL1；D项，OH104molL1。考点溶液的酸碱性与pH题点溶液酸碱性比较3(2018辽宁高二检测)某温度下，重水(D2O)的离子积常数为1.61015mol2L2，若用定义pH一样规定pDlgD，则在该温度下，下列叙述正确的是()A纯净的重水中，DOD1.01014B1L溶解有0.01molDCl的重水溶液，其pD2C1L溶解有0.01molNaOD的重水溶液，其pD12D纯净的重水中，pD7答案B解析A项，该温度下重水(D2O)的离子积常数为1.61015mol2L21.01014mol2L2，错误；B项，c(DCl)0.01molL1，则D0.01molL1，所以pD2，正确；C项，c(NaOD)0.01molL1，则DmolL11.61013molL1，则pD12，错误；D项，DmolL14108molL1，所以pD7，错误。考点溶液pH的计算题点非常温时溶液的pH计算题组二强酸或强碱溶液混合后pH的计算4室温下，pH5的盐酸和pH9的氢氧化钠溶液以体积比119混合，则混合液的pH为()A7.2B8C6D无法计算答案C解析pH5的盐酸中H1105 molL1，pH9的NaOH溶液中OH1105 molL1，设两溶液的体积分别为11V和9V，由于酸过量，所得混合溶液中HmolL11106molL1，即溶液pH6，C项正确。考点溶液pH的计算题点强酸、强碱溶液混合的pH计算5已知100时，0.01molL1NaHSO4溶液中水电离的H1010molL1，该温度下将pH8的Ba(OH)2溶液V1L与pH5的NaHSO4溶液V2L混合，所得溶液pH7，则V1V2为()A29B19C11D12答案A解析根据100时，0.01molL1NaHSO4溶液中水电离的H1010molL1，确定水的离子积为1.01012mol2L2，该温度下将pH8的Ba(OH)2溶液V1L与pH5的NaHSO4溶液V2L混合，所得溶液pH7，溶液呈碱性，所以OH105molL1，则V1V229。考点溶液pH的计算题点强酸、强碱溶液混合的pH计算6常温下，将pH1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()A111B101C61D51答案C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HmolL10.01molL1，解得V2V1，即V水VNaOH61。考点溶液pH的计算题点关于溶液pH计算的综合725时，若pHa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之间应满足的关系为()Aab14Bab13Cab15Dab7答案C解析酸中n(H)10a10，碱中n(OH)11014b，根据混合后溶液呈中性，故n(H)n(OH)，即10a101014b，所以ab15。考点溶液pH的计算题点强酸、强碱溶液混合的pH计算8(2018安徽五校联考)室温时，下列混合溶液的pH一定小于7的是()ApH3的盐酸和pH11的氨水等体积混合BpH3的盐酸和pH11的氢氧化钡溶液等体积混合CpH3的醋酸溶液和pH11的氢氧化钠溶液等体积混合DpH3的硫酸和pH11的氨水等体积混合答案C解析A项中氨水过量，pH7；B项中pH7，C项中CH3COOH过量，pH7；D项中氨水过量，pH7。考点溶液pH的计算题点酸碱反应后溶液pH判断题组三溶液稀释pH的变化规律9(2018合肥高二月考)将体积均为10mL、pH均为3的盐酸和醋酸，分别加入水稀释至amL和bmL，测得稀释后溶液的pH均为5，则稀释后溶液的体积()Aab100Bab1000CabDab答案C解析若ab，稀释后的CH3COOH溶液pH5，若使CH3COOH溶液pH5，就必须继续加水稀释，即ab。考点溶液pH的计算题点酸碱溶液稀释的pH计算及变化规律10pH2的a、b两种酸溶液各1mL，分别加水稀释到1000mL，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Cx6时，a是强酸，b是弱酸D若a、b都是弱酸，则2x5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；由图知稀释后a溶液的pH大于b溶液的pH，则a中H小于b中H，a酸溶液的酸性比b酸溶液的酸性弱，B项错误；pH2的a酸溶液稀释1000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2x5。考点溶液pH的计算题点酸碱溶液稀释的pH计算及变化规律题组四溶液的稀释与混合的综合11(2018包头高二质检)下列叙述正确的是()A95纯水的pH7，说明加热可导致水呈酸性BpH3的醋酸溶液，稀释至10倍后pH4C0.2molL1的盐酸与等体积水混合后pH1DpH3的醋酸溶液与pH11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH7答案C解析95的水尽管pH7，但因其电离出的HOH，故仍呈中性，A错误；醋酸为弱酸，pH3的醋酸稀释10倍时，促进其电离，故3pH4，B错误；pH3的醋酸与pH11的NaOH溶液等体积混合时，醋酸过量，pH7，D错误。考点溶液pH的计算题点关于溶液pH计算的综合12在25时，关于下列溶液混合后溶液pH的说法中正确的是()ApH10与pH12的NaOH溶液等体积混合，溶液的pH约为11BpH5的盐酸溶液稀释1000倍，溶液的pH8CpH2的H2SO4与pH12的NaOH溶液等体积混合，混合液pH7DpH12的NH3H2O与pH2的HCl溶液等体积混合，混合液pH7答案C解析A项，OH混合 molL15.0103 molL1，H混合 molL121012molL1，pHlg (21012)12lg211.7，不正确；B项，pH5的盐酸中，水电离出的H不能忽略，稀释1000倍后溶液的pH0.01molL1，pH2的HCl，H0.01molL1，等体积混合后剩余NH3H2O，溶液显碱性，不正确。13在室温下，下列叙述正确的是()A将1mLpH3的一元酸溶液稀释到10mL，若溶液的pH4，则此酸为弱酸B将1mL1.0105molL1盐酸稀释到1000mL，得到pH8的盐酸C用pH1的盐酸分别中和1mLpH13的NaOH溶液和氨水，NaOH消耗盐酸的体积大DpH2的盐酸与pH1的硫酸比较，ClSO答案A解析A项，假设该酸是强酸，稀释10倍后，溶液的pH为4，实际上溶液的pH小于4，说明溶液中存在酸的电离平衡，所以该酸是弱酸；C项，pH相同的NaOH溶液和氨水，氨水的物质的量浓度大于氢氧化钠溶液，所以用pH1的盐酸分别中和1 mL pH13的NaOH溶液和氨水，氨水消耗盐酸的体积大。考点溶液pH的计算题点关于溶液pH计算的综合14李同学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“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因为在稀释过程中醋酸继续电离产生H，使醋酸溶液中H受到的影响比盐酸中的小，故误差较小考点溶液的酸碱性与pH题点溶液酸碱性的实验测定15已知水在25和95时，其电离平衡曲线如图所示。(1)25时水的电离平衡曲线应为(填“A”或“B”)，请说明理由。(2)25时，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。(3)95时，若100体积pHa的某强酸溶液与1体积pHb的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则a与b之间应满足的关系是。(4)曲线A所对应的温度下，pH2的HCl溶液和pH11的某NaOH溶液中，若水的电离程度分别用1、2表示，则1(填“大于”“小于”“等于”或“无法确定”)2。(5)在曲线B所对应的温度下，将0.02molL1的Ba(OH)2溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液等体积混合，所得混合液的pH。答案(1)A水电离需要吸热，温度越高Kw越大(2)