2020化学新素养同步鲁教选修4（课件+讲义+素养练）：第3章第1节　水溶液 第2课时.doc

1、第第 2 课时课时 溶液的酸碱性与溶液的酸碱性与 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 H OH 溶液呈酸性 H OH H 越大，酸性越强 溶液呈碱性 H 7，溶液呈碱性；pHH说明溶液一定呈碱性 D.0.1 mol L 1 的盐酸与 CH3C

2、OOH 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；0.1 mol L 1 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H H 10 7 mol L1 H 10 7 mol L1 H 10 7 mol L1 25 时

3、溶液中OH OH 10 7 mol L1 25 时溶液中 pH pH7 任意温度下溶液中 H OH H OH H OH 【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H 106 mol L1 D.pHOH，溶液 呈酸性；而 pH7 或H 107 mol L1，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

4、 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) pH107mol L1 不一定显酸性； (3) 25 时，由水电离出的H 107mol L1 的溶液可能是酸溶液也可能是碱溶 液； (4)使酚酞显无色(pH1107mol L1 时，其 pH1107mol L1 时，其 pH7，溶液呈现碱性 C.当溶液中H OH1107mol L1 时，其 pH1107mol L1 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

5、，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 Kw OH ，求出H ，最后求 pH。 2.计算类型(25 )及方法 (1)单一溶液 pH 的计算 溶液类型 计算过程 强酸 HnA(c mol L 1) pHlgnc 强碱 B(OH)n(c mol L 1) H Kw n

6、cmol L 1，pHlgKw nc14lgnc (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 H 1) 强酸 B(V2 H 2) H 混V 1 H 1V2 H 2 V1V2 ，pHlgH 混 强碱 A(V1 OH 1) 强碱 B(V2 OH 2) OH 混V 1 OH 1V2 OH 2 V1V2 ，H 混 Kw OH 混，pH lgH 混 强酸 A(V1 H ) 强碱 B(V2 OH ) 酸过量 H混V1H V 2 OH V1V2 ，pHlgH 混 碱过量 OH 混V 2 OH V 1 H V1V2 ，H 混 Kw OH 混，pHlgH 混 3.酸、碱稀释后

7、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 pH2 pH2an apH2an pH2bn bnpH2b 无限稀释 由于水的电离不可忽略， 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。

8、【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，可列等式：10 1413 V 碱10 2 V 酸 V酸V碱 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，pH5 B.pH4 的 H2SO4溶液加水稀释 100

9、 倍，溶液中由水电离产生的H 1106 mol L 1 C.将 1 L 0.1 mol L 1 的 Ba(OH)2溶液稀释为 2 L，pH13 D.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， H 11.0 mol L 10.5 mol L1 2 0.25 mol L 1； 中H 210 pH1 mol L1； 中H 3 KW OH 1.010 14 10 11 110 3mol L1；中H 4c0.1 mol L 11

10、.32%1.32103mol L1。H 越大，酸性越强。 答案 A 4.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(110 6 mol L11104 mol L1)/25.05105 mol L 1，H 混Kw/OH 21010 mol L1，pH9.7。 答案 D 5.在某温度下的水溶液中，H 10 x mol L1，OH10y mol L1，x 与 y 的关系如图所示。 (1)该温度下，水

11、的离子积为 _。 (2)该温度下 0.1 mol L 1 的盐酸的 pH_，该温度下 0.01 mol L 1 NaOH 溶液的 pH 为_。 解析 (1)由图可知：该温度下，水的离子积 KwH OH10 x 10y mol2 L2 10 x y mol2 L21015 mol2 L2。 (2) 0.1 mol L 1 的盐酸的 pH1，该温度下，0.01 mol L 1 NaOH 溶液中OH 0.01 mol L 1，则H1013 mol L1，因此溶液的 pH13。 答案 (1)10 15 mol2L2 (2)1 13 课时作业 基 础 练 1.下列溶液肯定呈酸性的是( ) A.含 H 的

12、溶液 B.加酚酞显无色的溶液 C.pH7 的溶液 D.OH OH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，不能依据 pH7 判断溶液的酸碱性。答案为 D 项。 答案 D 2.下列溶液一定呈碱性的是( ) A.由水电离出的H 1012 mol L1(25 )的溶液 B.pHHCl，氨水过量。 答案 D 3.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 A 4.常温下下列溶液中与 1.010 5mol/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

13、(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 1.010 5mol/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 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 B 5.由硫酸钾、 硫酸铝和硫酸组成的混合溶液， 其 pH1， Al3 0.4 mol L1， SO2 4 0.8 mol L 1，则K为(

14、 ) A. 0.15 mol L 1 B.0.2 mol L 1 C.0.3 mol L 1 D.0.4 mol L 1 解析 根据 pH1 可得H 0.1 mol L1，此时根据水的离子积常数，OH 110 14 mol2 L2/0.1 mol L1 可以忽略不计。根据电荷守恒有H K3Al3 2SO2 4，则K 0.3 mol L1。 答案 C 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( ) A.111 B.101 C.61 D.51 解析

15、 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 0.1V10.05V2 V1V2 mol L 1 0.01 mol L 1，解得 V 23 2V1，即 V 水VNaOH61。 答案 C 7.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 mol L 1)至 pH7，消耗 NaOH 溶液的体积为 Vx、Vy，则( ) A.x 为弱酸，VxVy C.y 为弱酸，VxVy 解析 由图知： 将一元酸 x 和 y 分别稀释

16、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 D 9.

17、室温时，下列混合溶液的 pH 一定小于 7 的是( ) A.pH3 的盐酸和 pH11 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 10 3 mol L1，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 10

18、3 mol L1，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 C 10.相同条件下的四种溶液pH2 的 CH3COOH 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H OH，所以对水的抑制程度相同，H 水相同；B 项， 由于H OH，若 pH7，体积；C 项，由于 CH

19、 3COOH 继续电离， 所以放出 H2最多；D 项，pH 应为。 答案 A 11. 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”)，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 mol L 1 硫酸溶液和 0.01 mol L 1 硫酸溶液？_，简述操作过程：_ _。 可选试剂： A.紫色石蕊溶液 B.

20、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；(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

21、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 mol L 1 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，

22、 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， K w1.010 14， 由 n(OH)n(H)， V(NaOH) 105V(H 2SO4) 10 4， V（NaOH） V（H2SO4） 10 4 10 510 1 。 (4)反应后酸剩余，则H V

23、20.1V10.1 V2V1 mol L 1102 mol L1，解得 V1V2911。 答案 (1)ADEC14，Vx Vy_(填表达式)， 且 Vx_Vy(填“”、“14，Vx Vy10 xy141，VxVy。 答案 (1)1 (2) 1 10 (3)10 xy14 14.(1)在温度 t 时，某溶液中H 1.010amol L1，OH1.010b mol L 1，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

24、溶液的 pH 22.00 0.00 12 22.00 18.00 11 22.00 22.00 7 x_。Ba(OH)2溶液的物质的量浓度为_。 (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OH 1.010 2 mol L1，所以根据计算得HCl1.0102 mol L1，所以 x2， Ba(OH)21.010 2 mol L1 2 510 3 mol L1。(3)n(OH)0.3 L102 mol L 13103 mol， 而 n(H)1.0103 mol， 所以 OH剩余， pH 大于 7， n(H 2SO4) 0.1 L10 2 mol L1 2 510 4 mol。 n(Na2SO4)0.3 L510 3 mol L15104 mol103 mol Na2SO41.010 3 mol 0.1 L 0.01 mol L 1。 答案 (1)大于 (2)2 510 3 mol L1 (3)大于 0.01 mol L1