高中化学 （知识清单+对点训练+课后作业）第二单元第1课时 溶液的酸碱性（含解析）苏教版选修4

1 第二单元第二单元 溶液的酸碱性溶液的酸碱性 第第 1 1 课时课时 溶液的酸碱性溶液的酸碱性 目标要求 1 了解溶液的酸碱性与c H c OH 的关系 2 了解 pH 的定义及简 单的计算 一 溶液的酸碱性 1 一种溶液显酸性 中性还是碱性 取决于溶液中c H 和c OH 的相对大小 在一 定温度下 水溶液中氢离子和氢氧根离子的物质的量浓度之积为常数 只要知道溶液中氢离 子 或氢氧根离子 的浓度 就可以计算溶液中氢氧根离子 或氢离子 的浓度 并据此判断酸 碱性 例如室温下测得某溶液中的c H 为 1 0 10 5mol L 1 根据KW c H c OH 1 0 10 14mol2 L 2可求得该酸溶液中c OH 1 0 10 9mol L 1 2 酸性溶液 c H c OH c H 越大 酸性越强 中性溶液 c H c OH 碱性溶液 c H 7 时 溶液中氢离子浓度小于氢 氧根离子浓度 溶液显碱性 且 pH 越大 溶液中c OH 越大 溶液的碱性越强 pH 7 时 溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度 溶液显酸性 且 pH 越小 溶液中氢离子浓度越大 溶液的酸性越强 2 强酸与强酸 或强碱与强碱 混合溶液 pH 的计算 1 强酸与强酸混合液的 pH 强酸 c1 酸 V1 酸 n1 H c1 H V1 电离 强酸 c2 酸 V2 酸 n2 H c2 H V2 电离 V混 V1 V2 n混 H c1 H V1 c2 H V2 c混 H pH c1 H V1 c2 H V2 V1 V2 2 强碱与强碱混合液的 pH 强碱 c1 碱 V1 碱 n1 OH c1 OH V1 电离 强碱 c2 碱 V2 碱 n2 OH c2 OH V2 电离 V混 V1 V2 n混 OH c1 OH V1 c2 OH V2 c混 OH 再求c H pH c1 OH V1 c2 OH V2 V1 V2 KW c OH 三 溶液 pH 的测定方法 1 酸碱指示剂 酸碱指示剂一般是弱有机酸或弱有机碱 它们的颜色变化是在一定的 pH 范围内发生的 因此可以用这些指示剂粗略测出 pH 范围 但不能准确测定 pH 常用指示剂的变色范围和颜色变化如下表 2 指示剂甲基橙石蕊酚酞 变色范围 pH3 1 4 45 88 2 10 0 溶液颜色红 橙 黄红 紫 蓝无色 粉红 红 2 pH 试纸 粗略地测定溶液的 pH 可用 pH 试纸 pH 试纸的使用方法是 取一小块 pH 试纸放在玻璃 片上 或表面皿上 用洁净的玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中部 变色稳定后与标准比色卡 对照确定溶液的 pH 3 pH 计 通过仪器 pH 计来精确测定溶液的 pH 知识点一 溶液的酸碱性 1 下列溶液肯定呈酸性的是 A 含 H 的溶液 B 能使酚酞显无色的溶液 C pH 7 的溶液 D c OH c H 的溶液 答案 D 解析 任何水溶液中均含 H 和 OH 故 A 错 酚酞显无色的溶液 其 pH 8 该溶液可 能显酸性 也可能呈中性或碱性 B 错 以纯水在 100 为例 KW 1 0 10 12mol2 L 2 c H 1 10 6mol L 1 pH 6 但溶液为中性 故 pH 7 的 溶液可能是酸性 也可能呈中性或碱性 2 判断溶液的酸碱性有多种方法 下列溶液中 一定呈碱性的是 A 能够使甲基橙呈现黄色的溶液 B 溶液的 pH 7 C 溶液中 c H c OH D 溶液中 c H 1 10 7 mol L 1 答案 C 解析 溶液酸碱性最本质的判断标准是看 H 和 OH 浓度的相对大小 只有当c H c OH 时 溶液才呈酸性 当c H c OH 时 溶液呈中性 当c H c OH 时 溶液呈碱性 甲基橙的变色范围是 3 1 4 4 即 pH 3 1 时呈现红色 3 1 pH 4 4 时呈 现橙色 pH 4 4 时呈现黄色 所以 使甲基橙呈现黄色的溶液不一定显碱性 溶液的 pH 与温度有关 常温下 pH 7 的溶液一定显碱性 但在不是常温的情况下就不一定了 3 下列溶液一定呈中性的是 A pH 7 的溶液 B c H c OH 的溶液 C 由强酸 强碱以等物质的量反应所得到的溶液 D 非电解质溶于水所得到的溶液 答案 B 知识点二 pH 值计算 4 常温下 某溶液中由水电离产生的c H 1 10 11 mol L 1 则该溶液的 pH 可 能是 A 4 B 7 C 8 D 11 答案 D 解析 由题意知由水电离产生的c H 1 10 11 mol L 1V 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 答案 D 解析 解答该题应注意以下三点 1 强酸完全电离 弱酸部分电离 2 酸性相同的溶 液 弱酸的浓度大 等体积时 其物质的量多 3 产生 H2的速率取决于c H 的大小 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 应开始时的速率取决于c H 因为开始时c H 相等 故 D 项正确 6 某温度下 相同 pH 值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释 平衡 pH 值随溶液体积变化 的曲线如右图所示 据图判断正确的是 5 A 为盐酸稀释时的 pH 值变化曲线 B b 点溶液的导电性比 c 点溶液的导电性强 C a 点KW的数值比 c 点KW的数值大 D b 点酸的总浓度大于 a 点酸的总浓度 答案 B 解析 本题考查了强酸和弱酸的稀释规律 解题时要注意弱酸在稀释时还会继续电离 pH 相同的盐酸 强酸 和醋酸 弱酸 稀释相同的倍数时 因醋酸在稀释时仍不断地电离 故盐酸的 pH 增大的多 故曲线 代表盐酸稀释时 pH 的变化曲线 A 错误 不断加水稀释时 溶液中c H 不断减小 导电性减弱 B 正确 因为KW仅仅是温度的函数 因为是在相同的 温度下 故a点KW与c点KW的数值相同 C 错误 因盐酸和醋酸的 pH 相同 则c 醋酸 c 盐酸 稀释相同的倍数 由于醋酸存在电离平衡 故仍有c 醋酸 c 盐酸 D 错误 练综合拓展 7 已知水在 25 和 95 时 其电离平衡曲线如右图所示 1 则 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 pH 9 的 NaOH 溶液与 pH 4 的 H2SO4溶液混合 若所得混合溶液的 pH 7 则 NaOH 溶液与 H2SO4溶液的体积比为 3 95 时 若 100 体积 pH1 a的某强酸溶液与 1 体积 pH2 b的某强碱溶液混合后溶 液呈中性 则混合前 该强酸的 pH1与强碱的 pH2之间应满足的关系是 1 曲线 B 对应温度下 pH 2 的某 HA 溶液和 pH 10 的 NaOH 溶液等体积混合后 混合 溶液的 pH 5 请分析其原因 答案 1 A 水的电离是吸热过程 温度低时 电离程度小 c H c OH 小 2 10 1 3 a b 14 或 pH1 pH2 14 4 曲线 B 对应 95 此时水的离子积为 10 12mol2 L 2 HA 为弱酸 HA 中和 NaOH 后 混合溶液中还剩余较多的 HA 分子 可继续电离出 H 使溶液 pH 5 解析 本题的关键是搞清楚温度对水的电离平衡 水的离子积和溶液 pH 的影响 1 当温度升高时 促进水的电离 水的离子积也增大 水中氢离子浓度 氢氧根离子 浓度都增大 水的 pH 也增大 但溶液仍然呈中性 因此结合图象中 A B 曲线变化情况及氢 离子浓度 氢氧根离子浓度可以判断 25 时水的电离平衡曲线应为 A 理由为水的电离 是吸热过程 升高温度 水的电离程度增大 2 25 时所得混合溶液的 pH 7 溶液呈中性即酸碱恰好中和 即n OH n H 则V NaOH 10 5 mol L 1 V H2SO4 10 4 mol L 1 得V NaOH V H2SO4 10 1 3 要注意的是 95 时 水的离子积为 10 12mol2 L 2 即c H c OH 10 12mol2 L 2 即 等体积强酸 强碱反应至中性时 pH 酸 pH 碱 12 根据 95 6 时混合后溶液呈中性 pH2 b的某强碱溶液中c OH 10b 12 有 100 10 a 1 10b 12 即 10 a 2 10b 12 所以 有以下关系 a b 14 或 pH1 pH2 14 4 在曲线 B 对应温度下 因 pH 酸 pH 碱 12 可得酸碱两溶液中c H c OH 若是强酸 强碱 两溶液等体积混合后溶液应呈中性 现混合溶液的 pH 5 即等体积混合 后溶液显酸性 说明 H 与 OH 完全反应后又有新的 H 产生 即酸过量 所以说酸 HA 是弱 酸 8 1 pH 2 的某酸稀释 100 倍 pH 4 pH 12 的某碱稀释 100 倍 pH 10 2 室温时 将 pH 5 的 H2SO4溶液稀释 10 倍 c H c SO 将稀释 2 4 后的溶液再稀释 100 倍 c H c SO 2 4 3 MOH 和 ROH 两种一元碱的溶液分别加水稀释时 pH 变化如右图所示 下列叙述中不正确 的是 A MOH 是一种弱碱 B 在x点 MOH 完全电离 C 在x点 c M c R D 稀释前 ROH 溶液中c OH 是 MOH 溶液中c OH 的 10 倍 答案 1 2 2 1 20 1 3 B 解析 1 若某酸为强酸 则 pH 4 若为弱酸 则 pH 4 同理 对 pH 12 的某碱稀释 100 倍 pH 10 2 pH 5 的 H2SO4稀释 10 倍 c H 和c SO 同等倍数减小 所以c H c SO 2 42 4 2 1 若将稀释后的溶液再稀释 100 倍 其 pH 7 而c SO 5 10 9 2 4 5 10