3.1.2 水溶液的酸碱性与pH -【帮课堂】2024-2025学年高二化学同步学与练(鲁科版2019选择性必修1)

2024-10-09
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资源信息

学段 高中
学科 化学
教材版本 高中化学鲁科版选择性必修1 化学反应原理
年级 高二
章节 第1节 水与水溶液
类型 学案-导学案
知识点 水的电离及溶液的酸碱性
使用场景 同步教学-新授课
学年 2024-2025
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 1.42 MB
发布时间 2024-10-09
更新时间 2024-10-09
作者 水木清华化学工作室
品牌系列 上好课·上好课
审核时间 2024-10-09
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来源 学科网

内容正文:

第3章 物质在水溶液中的行为 第一节 水与水溶液 第2课时 水溶液的酸碱性与pH 板块导航 01/学习目标 明确内容要求,落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容,掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测,发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点,突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固,提升能力素养 1.通过室温下溶液中c平(H+)、c平(OH-)数据的对比,从本质上认识溶液呈酸碱性的原因。 2.知道pH的定义,认识pH与溶液酸碱性的关系。 3.能进行pH的简单计算。 重点:pH与溶液酸碱性的关系。 难点:混合溶液pH的计算。 一、水溶液的酸碱性与pH 1.溶液的酸碱性 判断标准 c平(H+)与c平(OH-)的相对大小 与c平(H+)、 c平(OH-)的 关系 酸 性 c平(H+)>c平(OH-) c平(H+)>1×10-7 mol·L-1(25 ℃) 中 性 c平(H+)=c平(OH-) c平(H+)=1×10-7 mol·L-1(25 ℃) 碱 性 c平(H+)<c平(OH-) c平(H+)<1×10-7 mol·L-1(25 ℃) 表示方法 当c平(H+)或c平(OH-)大于1 mol·L-1时,通常用c平(H+)或c平(OH-)直接表示。 当c平(H+)或c平(OH-)小于或等于1 mol·L-1时,通常用pH表示 微点拨:利用c平(H+)和c平(OH-)的相对大小判断溶液酸碱性,在任何温度下均适用。 2.水溶液的pH (1)pH的定义公式:。 微点拨:pOH=-lgc平(OH-),25 ℃时同一溶液中pH+pOH=14。 (2)室温下,水溶液的pH、c平(H+)与酸碱度的关系: 25 ℃时: (3)溶液pH的测量方法 ①pH试纸:将pH试纸放在上,用蘸取待测溶液点在pH试纸的中部,待颜色变化稳定后对照可以得到溶液pH,所得pH均为正整数。 ②酸度计:能够直接测量溶液的pH,读数可以精确到小数点后两位。 3.溶液酸碱性的判断 溶液 性质 c平(H+)与c平(OH-) 的大小关系 c平(H+)/(mol·L-1) pH(25 ℃) 任意温度 25 ℃ 中性 c平(H+)=c平(OH-) c平(H+)= c平(H+)=10-7 酸性 c平(H+)>c平(OH-) c平(H+)> c平(H+)>10-7 碱性 c平(H+)<c平(OH-) c平(H+)< c平(H+)<10-7 【易错警示】 (1)判断:溶液酸碱性的根本依据是c平(H+)与c平(OH-)的相对大小。 pH=7的溶液不一定是中性溶液,在室温下,pH=7的溶液是中性溶液,在其他温度下不是中性溶液。 (2)纯水中c平(H+)=c平(OH-),在水溶液中c平(H+)和c平(OH-)不一定相等,但c平(H+)·c平(OH-)一定等于KW。 (3)pH每增大1个单位,c平(H+)减小到原来的,c平(OH-)增大为原来的10倍。 (4)一定温度下溶液中c平(H+)·c平(OH-)为定值,若一种离子浓度增大(或减小),另一种离子浓度定会减小(或增大)。 4.测溶液pH时的注意事项 (1)不能用的玻璃棒蘸取待测液,也不能将pH试纸先用水,否则会将溶液稀释,可能导致所测定的pH不准确,使酸性溶液的pH变大,碱性溶液的pH变小,但中性溶液不受影响。 (2)若某溶液具有漂白性,则不能用酸碱指示剂测定该溶液的酸碱性,也不能用pH试纸测定其pH。 (3)pH试纸不能测c(H+)>1 mol·L-1或c(OH-)>1 mol·L-1的溶液的pH。 二、溶液pH的计算 溶液pH计算的基本流程 1.单一溶液 溶液类型 相关计算 强酸HnA溶液(浓度为c mol·L-1) ①c(H+)=nc mol·L-1; ②pH=-lg c(H+)=-lg nc 强碱B(OH)n溶液(浓度为c mol·L-1) ①c(OH-)=nc mol·L-1; ②c(H+)== mol·L-1; ③pH=-lg c(H+)=14+lg nc 2.强酸、强碱的稀释 ①强酸pH=a,加水稀释10n倍,则pH=a+n,无限稀释,pH约等于7。 ②强碱pH=b,加水稀释10n倍,则pH=b-n,无限稀释,pH约等于7。 3.强酸、强碱混合后溶液pH的计算 溶液类型 相关计算 强酸混合 →c混(H+)=→pH 强碱混合 →c混(OH-)=→c(H+)=→pH 强酸强碱混合 中性 由n(H+)=n(OH-)判断溶液显中性,pH=7(常温) 酸性 c混(H+)=→pH 碱性 c混(OH-)=→c混(H+)=→pH 【特别提醒】 (1)若pH之差≥2的两种强酸等体积混合,pH=pH小+0.3。 (2)若pH之差≥2的两种强碱等体积混合,pH=pH大-0.3。 三、溶液稀释后的pH变化规律 1.酸碱溶液无限稀释 常温下,pH只能无限,酸溶液pH不可能,碱溶液pH不可能。 2.对于pH=a的强酸和弱酸溶液稀释 常温下,每稀释到原溶液体积的10n倍,强酸的pH就增大个单位,即pH=,弱酸的pH范围是:,可用如图表示。 3.对于pH=b的强碱和弱碱溶液稀释 常温下,每稀释到原溶液体积的10n倍,强碱的pH个单位,即pH=,弱碱的pH范围是:,可用如图表示。 4.对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸稀释到原溶液体积的相同倍数 强酸pH变化程度比弱酸(强碱和弱碱类似)。 弱酸、弱碱在稀释过程中有浓度的变化,又有电离平衡的移动,不能求得具体数值,只能确定其pH范围。 浓度相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化如图所示。 1.请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)pH<7的溶液一定呈酸性。(  ) (2)在任何条件下,纯水都呈中性。(  ) (3)25 ℃时,纯水和烧碱溶液中水的离子积常数不相等。(  ) (4)在100 ℃时,纯水的pH>7。(  ) (5)25 ℃时,0.01 mol·L-1的KOH溶液的pH=12。(  ) 2.能说明溶液呈中性的可靠依据是(  ) A.pH=7   B.紫色石蕊试液不变色 C.pH试纸不变色 D.c平(H+)=c平(OH-) 3.室温下,柠檬水溶液的pH是3,其中的c平(OH-)是(  ) A.0.1 mol·L-1  B.1×10-3 mol·L-1 C.1×10-7 mol·L-1 D.1×10-11 mol·L-1 ►问题一 溶液的酸碱性与pH 【典例1】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 【变式1-1】下列溶液一定呈碱性的是( ) A.溶液的pH=8 B.溶液中c(H+)<c(OH-) C.溶液中含有OH- D.KW>1.0×10-14 【变式1-2】下列关于溶液的酸碱性,说法正确的是(  ) A.pH=7的溶液呈中性 B.中性溶液中一定有c(H+)=1.0×10-7 mol·L-1 C.c(OH-)=c(H+)的溶液呈中性 D.在100 ℃时,纯水的pH<7,因此显酸性 ►问题二 酸碱混合后溶液pH的变化与计算 【典例2】向10 mL pH为2的稀硫酸中加入一定浓度的BaCl2溶液,恰好反应时溶液体积为100 mL,则反应后溶液的pH为(  ) A.2 B.3 C.4 D.5 【变式2-1】常温下,若1体积硫酸与2体积pH=11的氢氧化钠溶液混合后的溶液的pH=3(混合后体积变化不计),则硫酸与氢氧化钠物质的量浓度之比应为(  ) A.5∶1 B.5∶2 C.1∶5 D.2∶5 【变式2-2】下列有关水的离子积常数Kw或pH变化的判断中,正确的是(  ) A.随着温度的升高,水的离子积常数减小 B.随着温度的升高,纯水的pH增大 C.新制氯水光照一段时间后,pH增大 D.氢氧化钠溶液久置于空气中,pH减小 ►问题三 溶液的稀释pH的变化 【典例3】常温下,关于溶液的稀释下列说法正确的是(  ) A.pH=3的醋酸溶液稀释100倍,pH=5 B.pH=4的H2SO4溶液加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-6 mol·L-1 C.将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液稀释为2 L,pH=13 D.pH=8的NaOH溶液稀释100倍,其pH=6 【变式3-1】将体积均为10 mL、pH均为3的盐酸和醋酸,加入水稀释至a mL和b mL,测得稀释后溶液的pH均为5,则稀释后溶液的体积(  ) A.a=b=100 B.a=b=1 000 C.a<b D.a>b 【变式3-2】常温下,pH=11的X、Y两种碱溶液各1 mL,分别稀释至100 mL,其pH与溶液体积(V)的关系如图所示,下列说法正确的是(  ) A.X、Y两种碱溶液中溶质的物质的量浓度一定相等 B.稀释后,X溶液的碱性比Y溶液的碱性强 C.分别完全中和X、Y这两种碱溶液时,消耗同浓度盐酸的体积V(X)>V(Y) D.若9<a<11,则X、Y都是弱碱 ►问题四 单一溶液pH的计算 【典例4】(1)常温下,有0.01 mol·L-1的三种溶液: a.HCl b.NaOH c.NaHSO4 解答下列问题: ①三种溶液中水电离的c(H+)=____________________________________。 ②三种溶液的pH分别是:a.__________,b.___________________,c.__________。 (2)25 ℃某溶液由水电离出的c(H+)=1×10-12mol·L-1,请探究该溶液的pH可能是________。 【变式4-1】已知在100 ℃下(本题涉及的溶液温度均为100 ℃),水的离子积Kw=1×10-12。下列说法正确的是(  ) A.0.005 mol·L-1的H2SO4溶液,pH=2 B.0.001 mol·L-1的NaOH溶液,pH=11 C.0.005 mol·L-1的H2SO4溶液与0.01 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,混合溶液的pH为6,溶液显酸性 D.完全中和pH=3的H2SO4溶液50 mL,需要pH=9的NaOH溶液100 mL 【变式4-2】常温下,按要求完成关于溶液稀释的问题。 (1)将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液加水稀释为2 L,pH=________。 (2)pH=4的H2SO4溶液加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的c(H+)=________。 (3)体积相同、pH均为3的盐酸和醋酸,加入水稀释至a mL和b mL,测得稀释后溶液的pH均为5,则a______(填“>”“<”或“=”)b。 (4)pH=5的硫酸稀释10 000倍后,c(H+)∶c(SO)=________。 ►问题五 混合溶液pH的计算 【典例5】在25 ℃时,有pH为a的HCl溶液和pH为b的NaOH溶液,取Va L该HCl溶液用该NaOH溶液中和,需 Vb L NaOH溶液。请回答下列问题: (1)若a+b=14,则Va∶Vb=________。 (2)若a+b=13,则Va∶Vb=________。 (3)若a+b>14,则Va∶Vb=________,且Va________(填“>”“<”或“=”)Vb。 【变式5-1】25 ℃时,稀溶液混合后的体积可认为是二者体积之和,根据要求进行有关pH的计算。 (1)0.1 mol·L-1的盐酸和0.05 mol·L-1的氢氧化钡溶液等体积混合后pH为________。 (2)pH=12的NaOH溶液和pH=4的HCl溶液等体积混合,pH为________。 (3)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=5,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为________。 (4)常温下,若1体积硫酸与2体积pH=11的氢氧化钠溶液混合后的溶液的pH=3(混合后体积变化不计),则硫酸与氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比应为________。 【变式5-2】(1)常温下,pH均为2的稀盐酸与稀硫酸等体积混合后,pH=______。 (2)常温下pH均为3的稀盐酸与醋酸等体积混合后,pH=______。 (3)常温下,将pH=8和pH=10的两种强碱溶液等体积混合,溶液的pH是________(已知 lg 2≈0.3)。 ►问题六 由pH确定酸碱溶液的浓度或体积 【典例6】 常温下,取浓度相同的NaOH溶液和HCl溶液,以3∶2的体积比混合,所得溶液的pH等于12,则原溶液的浓度为(  ) A.0.01 mol·L-1 B.0.017 mol·L-1 C.0.05 mol·L-1 D.0.50 mol·L-1 【变式6-1】常温下,pH=12的NaOH溶液与pH=1的HCl溶液按一定比例混合,所得溶液pH=2,则NaOH溶液与HCl溶液的体积比为(  ) A.1∶9 B.2∶9 C.9∶2 D.10∶1 【变式6-2】已知水在25 ℃和95 ℃时,水电离平衡曲线如图所示: (1)则95 ℃时,水的电离平衡曲线应为B,请说明理由 ________________________________________________________________________。 25 ℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的硫酸溶液混合,所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与硫酸溶液的体积比为________________。 (2)曲线A所对应的温度下,pH=2的HCl溶液和pH=11的某BOH溶液中,若水的电离程度分别用α1、α2表示,则α1________α2(填“大于”“小于”“等于”或“无法确定”)。 (3)曲线B对应温度下,将0.02 mol·L-1 Ba(OH)2溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液等体积混合后,混合溶液的pH=________。 1.(24-25高二上·四川南充·期中)人体内一些液体的正常pH范围如图。相关说法正确的是 血浆 7.35~7.45 唾液 6.6~7.1 胃液 0.9~1.5 乳汁 6.6~7.6 胆汁 7.1~7.3 胰液 7.5~8.0 A.血浆和乳汁均显酸性 B.胆汁比胰液的碱性强 C.可将pH试纸放入口腔测唾液的pH D.饮用苏打水可以缓解胃酸过多症状 2.(23-24高二上·湖北荆门·期末)常温下,四种溶液:①的氨水 ②的氢氧化钠溶液 ③的醋酸 ④的盐酸,下列说法错误的是 A.将溶液①、④等体积混合,所得溶液显碱性 B.分别取1 mL稀释至10 mL,四种溶液的pH:②>①>④>③ C.向溶液③、④中分别加入适量的醋酸钠晶体后,两种溶液的pH均增大 D.将a L溶液②和b L溶液④混合后,若所得溶液,则 3.(23-24高二上·湖北·期中)下列有关试纸和计的说法中错误的是 A.pH试纸是将试纸用多种酸碱指示剂的混合溶液浸透,再经高温烘干制成的 B.最常用的广泛pH试纸的pH范围是1~14,可以识别的pH误差约为1 C.精密pH试纸的pH范围较窄,可以判别0.2或0.3的pH差 D.pH计又叫酸度计,可以用来精密测量溶液的pH 4.(23-24高二上·安徽池州·期中)刚刚结束的池州马拉松赛道被称为“最美赛道”。在马拉松比赛中设置了很多补水点,在跑步过程中适量补充弱碱水更符合人的机理特征。下列溶液呈碱性说法正确的是 A.碱性溶液中不含有H+ B.碱性溶液中pH一定大于7 C.碱性溶液中OH-浓度一定大于H+浓度 D.补给点所提供的碱性饮料溶质中含有NaOH 5.(23-24高二上·河北保定·期末)下列说法正确的是 A.pH=7的溶液一定显中性 B.pH=6的溶液一定显酸性 C.c(H+)<c(OH-)的溶液一定显碱性 D.c(OH-)=1×10-6 mol·L-1的溶液一定显碱性 6.(23-24高二上·四川达州·期中)常温下,将0.02mol·L-1的Ba(OH)2溶液100mL和0.02mol·L-1的NaHSO4溶液100 mL混合,若忽略溶液体积变化,则混合后的溶液 A.pH=12 B.pH=2 C.由水电离产生的c(H+)=1.0×10-2 mol·L-1 D.溶质的物质的量浓度为0.02 mol·L-1 7.(23-24高二下·上海杨浦·期中)下列溶液一定呈中性的是 A.的溶液 B.的溶液 C.等物质的量的强酸和强碱反应得到的溶液 D.紫色石蕊试液不变色 8.(23-24高二下·上海·期中)下列溶液一定呈中性的是 A.pH=7的溶液 B.等物质的量的强酸和强碱反应得到的溶液 C.的溶液 D.使酚酞试液呈无色的溶液 9.(23-24高二下·甘肃兰州·期末)下列关于溶液的酸碱性,说法正确的是 A.PH=7的溶液呈中性 B.中性溶液中一定有=mol/L C.c(H+)=c(OH-)时溶液呈中性 D.在100℃时,纯水中PH﹤7,因此显酸性 10.(23-24高二上·青海西宁·阶段练习)用pH试纸测某溶液的pH时,规范的操作是 A.将pH试纸放入溶液,观察其颜色变化,跟标准比色卡比较 B.用干燥的洁净玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸上,跟标准比色卡比较 C.用蒸馏水湿润pH试纸,用玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上,跟标准比色卡比较 D.在试管内放入少量溶液煮沸,把pH试纸放在试管口上观察,跟标准比色卡比较 11.(23-24高二上·江西南昌·期末)下列有关说法不正确的是 A.的醋酸溶液与的盐酸等体积混合,混合液的 B.,的溶液,水电离出的 C.任何温度下,都可利用和浓度的相对大小来判断溶液的酸碱性 D.,用试纸测得某氯水的为5 12.(23-24高二上·山西长治·期末)下列说法正确的是 A.t℃时,某溶液,则该溶液一定为酸性 B.常温下,某溶液,则该溶液一定为酸溶液 C.常温下,的与的氨水等体积混合后 D.常温下,水电离出的为,此溶液的pH一定为1 13.(23-24高二上·吉林长春·期中)下列叙述正确的是 A.使甲基橙显黄色的溶液一定是碱性溶液 B.用润湿的pH试纸测定1mol⋅L硫酸氢钠溶液的pH,结果偏高 C.一定温度下,的氨水,稀释10倍后,其,则 D.由水电离出来的的浓度为mol⋅L,则原溶液的 14.(23-24高二下·四川内江·期中)下列溶液一定呈中性的是 A.pH = 7的溶液 B.Kw = c(H+)·c(OH-) = 1.0×10-14的溶液 C.c(H+) = D.pH = 3的酸与pH = 11的碱等体积混合后的溶液 15.(23-24高二上·江西吉安·期末)“火星上‘找’到水的影子”被《科学》杂志评为10大科技突破之一。某温度下,重水(D2O)的离子积,可以用pH一样的定义来规定。下列说法错误的是 A.重水是极弱的电解质,将金属Na加入重水中,重水的电离程度增大 B.该温度下,纯重水的 C.该温度下,1 L含0.01 mol DCl的重水溶液,其pD=2 D.该温度下,在100 mL的DCl重水溶液中,加入100 mL NaOD的重水溶液,充分反应后溶液的pD=13(忽略溶液体积的变化) 16.(23-24高二上·河南郑州·期中)某温度下,向一定体积0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液,溶液pOH []与pH的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A.点pH>pOH,则点所示溶液呈酸性 B.该温度下水的离子积常数Kw =10-2a mol2·L-2 C.只有点溶液中水电离的c(H+)水= c(OH-)水 D.pH+pOH=14一定成立 17.(23-24高二上·江西·阶段练习)常温下,用NaOH溶液滴定盐酸,达到滴定终点时不慎多滴了半滴NaOH溶液(假设1滴溶液的体积约为0.04mL),继续加水稀释至50mL,所得溶液的pH约为 已知:①;②不考虑溶液混合时体积和温度的变化。 A.8.4 B.8.7 C.9.3 D.9.6 18.(23-24高二上·甘肃白银·期中)已知温度T时水的离子积常数为Kw,该温度下,将浓度为a mol/L的一元酸HA与b mol/L的一元碱BOH等体积混合,可判断溶液呈中性的依据是 A.a=b B.混合溶液中,c(H+)+c(B+)=c(OH﹣)+c(A﹣) C.混合溶液中,c(H+)= D.混合溶液的pH=7 19.(23-24高二上·福建厦门·期中)室温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A.=1×10-13mol·L-1的溶液中K+、Na+、、 B.水电离的c(OH-)=1×10-13mol·L-1的溶液:Na+、、Br-、Ba2+ C.pH=2的溶液:、Cl-、Fe2+、 D.=1012的溶液:Fe2+、Al3+、、I- 20.(23-24高二上·黑龙江牡丹江·期末)某温度下,pH=11的氨水和NaOH溶液分别加水稀释至原体积的100倍,溶液的pH随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法错误的是 A.a值一定大于9 B.Ⅰ为NaOH溶液稀释时溶液的pH变化曲线 C.完全中和稀释相同倍数后的两溶液,消耗相同浓度的稀H2SO4的体积:NaOH溶液<氨水 D.稀释后氨水中水的电离程度比NaOH溶液中水的电离程度大 21.下表是不同温度下水的离子积: 温度/℃ 25 t1 t2 水的离子积Kw 1×10-14 a 1×10-12 试回答以下问题: (1)若25<t1<t2,则a________(填“>”“<”或“=”)1×10-14。 (2)25 ℃时,某Na2SO4溶液中c(SO)=5×10-4 mol·L-1,取该溶液1 mL加水稀释至10 mL,则稀释后溶液中c(Na+)∶c(OH-)=________。 (3)在t2 ℃,pH=10的NaOH溶液中,水电离产生的OH-浓度为________________。 (4)在t2 ℃时由水电离出的c(H+)=1×10-6 mol·L-1。若该温度下,某溶液的pH=7,则该溶液________(填字母)。 a.呈中性 b.呈碱性 c.呈酸性 d.c(OH-)=100c(H+) ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究! 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $$ 第3章 物质在水溶液中的行为 第一节 水与水溶液 第2课时 水溶液的酸碱性与pH 板块导航 01/学习目标 明确内容要求,落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容,掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测,发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点,突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固,提升能力素养 1.通过室温下溶液中c平(H+)、c平(OH-)数据的对比,从本质上认识溶液呈酸碱性的原因。 2.知道pH的定义,认识pH与溶液酸碱性的关系。 3.能进行pH的简单计算。 重点:pH与溶液酸碱性的关系。 难点:混合溶液pH的计算。 一、水溶液的酸碱性与pH 1.溶液的酸碱性 判断标准 c平(H+)与c平(OH-)的相对大小 与c平(H+)、 c平(OH-)的 关系 酸 性 c平(H+)>c平(OH-) c平(H+)>1×10-7 mol·L-1(25 ℃) 中 性 c平(H+)=c平(OH-) c平(H+)=1×10-7 mol·L-1(25 ℃) 碱 性 c平(H+)<c平(OH-) c平(H+)<1×10-7 mol·L-1(25 ℃) 表示方法 当c平(H+)或c平(OH-)大于1 mol·L-1时,通常用c平(H+)或c平(OH-)直接表示。 当c平(H+)或c平(OH-)小于或等于1 mol·L-1时,通常用pH表示 微点拨:利用c平(H+)和c平(OH-)的相对大小判断溶液酸碱性,在任何温度下均适用。 2.水溶液的pH (1)pH的定义公式:pH=-lgc平(H+)。 微点拨:pOH=-lgc平(OH-),25 ℃时同一溶液中pH+pOH=14。 (2)室温下,水溶液的pH、c平(H+)与酸碱度的关系: 25 ℃时: (3)溶液pH的测量方法 ①pH试纸:将pH试纸放在表面皿(或玻璃片)上,用玻璃棒蘸取待测溶液点在pH试纸的中部,待颜色变化稳定后对照标准比色卡可以得到溶液pH,所得pH均为正整数。 ②酸度计:能够直接测量溶液的pH,读数可以精确到小数点后两位。 3.溶液酸碱性的判断 溶液 性质 c平(H+)与c平(OH-) 的大小关系 c平(H+)/(mol·L-1) pH(25 ℃) 任意温度 25 ℃ 中性 c平(H+)=c平(OH-) c平(H+)= c平(H+)=10-7 =7 酸性 c平(H+)>c平(OH-) c平(H+)> c平(H+)>10-7 <7 碱性 c平(H+)<c平(OH-) c平(H+)< c平(H+)<10-7 >7 【易错警示】 (1)判断:溶液酸碱性的根本依据是c平(H+)与c平(OH-)的相对大小。 pH=7的溶液不一定是中性溶液,在室温下,pH=7的溶液是中性溶液,在其他温度下不是中性溶液。 (2)纯水中c平(H+)=c平(OH-),在水溶液中c平(H+)和c平(OH-)不一定相等,但c平(H+)·c平(OH-)一定等于KW。 (3)pH每增大1个单位,c平(H+)减小到原来的,c平(OH-)增大为原来的10倍。 (4)一定温度下溶液中c平(H+)·c平(OH-)为定值,若一种离子浓度增大(或减小),另一种离子浓度定会减小(或增大)。 4.测溶液pH时的注意事项 (1)不能用湿润的玻璃棒蘸取待测液,也不能将pH试纸先用水润湿,否则会将溶液稀释,可能导致所测定的pH不准确,使酸性溶液的pH变大,碱性溶液的pH变小,但中性溶液不受影响。 (2)若某溶液具有漂白性,则不能用酸碱指示剂测定该溶液的酸碱性,也不能用pH试纸测定其pH。 (3)pH试纸不能测c(H+)>1 mol·L-1或c(OH-)>1 mol·L-1的溶液的pH。 二、溶液pH的计算 溶液pH计算的基本流程 1.单一溶液 溶液类型 相关计算 强酸HnA溶液(浓度为c mol·L-1) ①c(H+)=nc mol·L-1; ②pH=-lg c(H+)=-lg nc 强碱B(OH)n溶液(浓度为c mol·L-1) ①c(OH-)=nc mol·L-1; ②c(H+)== mol·L-1; ③pH=-lg c(H+)=14+lg nc 2.强酸、强碱的稀释 ①强酸pH=a,加水稀释10n倍,则pH=a+n,无限稀释,pH约等于7。 ②强碱pH=b,加水稀释10n倍,则pH=b-n,无限稀释,pH约等于7。 3.强酸、强碱混合后溶液pH的计算 溶液类型 相关计算 强酸混合 →c混(H+)=→pH 强碱混合 →c混(OH-)=→c(H+)=→pH 强酸强碱混合 中性 由n(H+)=n(OH-)判断溶液显中性,pH=7(常温) 酸性 c混(H+)=→pH 碱性 c混(OH-)=→c混(H+)=→pH 【特别提醒】 (1)若pH之差≥2的两种强酸等体积混合,pH=pH小+0.3。 (2)若pH之差≥2的两种强碱等体积混合,pH=pH大-0.3。 三、溶液稀释后的pH变化规律 1.酸碱溶液无限稀释 常温下,pH只能无限接近于7,酸溶液pH不可能大于7,碱溶液pH不可能小于7。 2.对于pH=a的强酸和弱酸溶液稀释 常温下,每稀释到原溶液体积的10n倍,强酸的pH就增大n个单位,即pH=a+n(a+n<7),弱酸的pH范围是:a<pH<a+n(a+n<7),可用如图表示。 3.对于pH=b的强碱和弱碱溶液稀释 常温下,每稀释到原溶液体积的10n倍,强碱的pH减小n个单位,即pH=b-n(b-n>7),弱碱的pH范围是:b-n(b-n>7)<pH<b,可用如图表示。 4.对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸稀释到原溶液体积的相同倍数 强酸pH变化程度比弱酸大(强碱和弱碱类似)。 弱酸、弱碱在稀释过程中有浓度的变化,又有电离平衡的移动,不能求得具体数值,只能确定其pH范围。 浓度相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化如图所示。 1.请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)pH<7的溶液一定呈酸性。(  ) (2)在任何条件下,纯水都呈中性。(  ) (3)25 ℃时,纯水和烧碱溶液中水的离子积常数不相等。(  ) (4)在100 ℃时,纯水的pH>7。(  ) (5)25 ℃时,0.01 mol·L-1的KOH溶液的pH=12。(  ) 【答案】(1)× 25 ℃时,pH<7的溶液一定呈酸性。 (2)√ (3)× 25 ℃时,任何电解质溶液中KW均为1.0×10-14mol2·L-2。 (4)× 100 ℃时,纯水中c平(H+)>10-7mol·L-1,则pH<7。 (5)√ 2.能说明溶液呈中性的可靠依据是(  ) A.pH=7   B.紫色石蕊试液不变色 C.pH试纸不变色 D.c平(H+)=c平(OH-) 【答案】D  【解析】pH=7的溶液不一定呈中性,如100 ℃时,水的离子积常数是10-12 mol2-·L-2,pH=6时溶液呈中性,当pH=7时溶液呈碱性,A错误;紫色石蕊试液的变色范围是5.0~8.0,紫色石蕊试液不变色,溶液不一定显中性,B错误;pH试纸不能精确测定溶液的pH,pH试纸不变色,只能说明溶液接近中性,C错误;c平(H+)=c平(OH-)时溶液一定呈中性,D正确。 3.室温下,柠檬水溶液的pH是3,其中的c平(OH-)是(  ) A.0.1 mol·L-1  B.1×10-3 mol·L-1 C.1×10-7 mol·L-1 D.1×10-11 mol·L-1 【答案】D  【解析】pH=-lgc平(H+)⇒c平(H+)=10-pH,pH=3⇒c平(H+)=10-3 mol·L-1,c平(OH-)==1×10-11 mol·L-1。 ►问题一 溶液的酸碱性与pH 【典例1】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(30 s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,可能使测定结果产生误差。 【变式1-1】下列溶液一定呈碱性的是( ) A.溶液的pH=8 B.溶液中c(H+)<c(OH-) C.溶液中含有OH- D.KW>1.0×10-14 【答案】C 【解析】A.温度未知,不能由pH=8判断酸碱性,故A不选; B.溶液中c(H+)<c(OH-),一定为碱性,故B选; C.任何水溶液中均含OH-,不能判断酸碱性,故C不选; D.温度未知,不能由Kw判断酸碱性,故D不选; 【变式1-2】下列关于溶液的酸碱性,说法正确的是(  ) A.pH=7的溶液呈中性 B.中性溶液中一定有c(H+)=1.0×10-7 mol·L-1 C.c(OH-)=c(H+)的溶液呈中性 D.在100 ℃时,纯水的pH<7,因此显酸性 【答案】C 【解析】A项中运用pH判断溶液的酸碱性时,用到了水的离子积常数,它与温度有关,但A项未给出温度,所以错误;在中性溶液中c(H+)和c(OH-)一定相等,但并不一定等于1.0× 10-7 mol·L-1,所以B项错误,C项正确;100 ℃的纯水中,虽然pH<7,但c(H+)=c(OH-),还是呈中性,所以D错误。 ►问题二 酸碱混合后溶液pH的变化与计算 【典例2】向10 mL pH为2的稀硫酸中加入一定浓度的BaCl2溶液,恰好反应时溶液体积为100 mL,则反应后溶液的pH为(  ) A.2 B.3 C.4 D.5 【答案】B 【解析】10 mL pH=2的稀硫酸中n(H+)=1×10-2mol·L-1×10×10-3 L=1×10-4mol,由H2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2HCl可知反应后溶液中c(H+)==1×10-3mol·L-1,故pH=3。 【变式2-1】常温下,若1体积硫酸与2体积pH=11的氢氧化钠溶液混合后的溶液的pH=3(混合后体积变化不计),则硫酸与氢氧化钠物质的量浓度之比应为(  ) A.5∶1 B.5∶2 C.1∶5 D.2∶5 【答案】B 【解析】H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O,设硫酸的物质的量浓度为c mol·L-1,体积为V L,氢氧化钠溶液的浓度为10-3 mol·L-1,体积为2V L,混合后pH=3, 即c(H+)= mol·L-1=10-3 mol·L-1,解得c=×10-3,则硫酸与氢氧化钠物质的量浓度之比应为5∶2,B项正确。 【变式2-2】下列有关水的离子积常数Kw或pH变化的判断中,正确的是(  ) A.随着温度的升高,水的离子积常数减小 B.随着温度的升高,纯水的pH增大 C.新制氯水光照一段时间后,pH增大 D.氢氧化钠溶液久置于空气中,pH减小 【答案】D 【解析】A项中升高温度,水的电离平衡右移,Kw增大;溶液pH的变化关键看溶液中c(H+)的变化,B项中温度升高,Kw增大,纯水中c(H+)和c(OH-)都变大,pH变小;C项中光照时发生反应2HClO2HCl+O2↑,显然溶液酸性增强,则pH减小;D项中NaOH溶液吸收空气中的CO2,溶液中c(OH-)减小,则c(H+)增大,所以pH减小。 ►问题三 溶液的稀释pH的变化 【典例3】常温下,关于溶液的稀释下列说法正确的是(  ) A.pH=3的醋酸溶液稀释100倍,pH=5 B.pH=4的H2SO4溶液加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-6 mol·L-1 C.将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液稀释为2 L,pH=13 D.pH=8的NaOH溶液稀释100倍,其pH=6 【答案】C 【解析】A项,pH=3的醋酸溶液在稀释过程中电离平衡正向移动,稀释100倍时,3<pH<5;B项,pH=4的H2SO4溶液稀释100倍时,溶液中的c(H+)=1×10-6 mol·L-1,溶液中的c水(OH-)= mol·L-1=1×10-8 mol·L-1,c水(H+)=c水(OH-)=1×10-8 mol·L-1;C项,1 L 0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液稀释到2 L时,c(OH-)= mol·L-1=0.1 mol·L-1,c(H+)=1× 10-13 mol·L-1,pH=13;D项,NaOH是强碱溶液,无论怎么稀释,pH在常温下不可能成为6,只能无限接近于7。 【变式3-1】将体积均为10 mL、pH均为3的盐酸和醋酸,加入水稀释至a mL和b mL,测得稀释后溶液的pH均为5,则稀释后溶液的体积(  ) A.a=b=100 B.a=b=1 000 C.a<b D.a>b 【答案】C 【解析】若a=b,稀释后的CH3COOH溶液pH<5,若使稀释后CH3COOH溶液pH=5,就必须继续加水稀释,即a<b。 【变式3-2】常温下,pH=11的X、Y两种碱溶液各1 mL,分别稀释至100 mL,其pH与溶液体积(V)的关系如图所示,下列说法正确的是(  ) A.X、Y两种碱溶液中溶质的物质的量浓度一定相等 B.稀释后,X溶液的碱性比Y溶液的碱性强 C.分别完全中和X、Y这两种碱溶液时,消耗同浓度盐酸的体积V(X)>V(Y) D.若9<a<11,则X、Y都是弱碱 【答案】D 【解析】因为pH=11的X、Y两种碱溶液稀释到原溶液体积的100倍时,pH:Y>X,所以物质的量浓度:c(Y)>c(X),稀释后溶液碱性:Y>X,故A、B均错误;因为c(Y)>c(X)且V(Y)=V(X),故n(Y)>n(X),所以消耗同浓度的盐酸时,Y消耗的多,C错误;若9<a<11,说明稀释到原溶液体积的100倍时,X、Y的pH均减小不到2个单位,故X、Y都是弱碱,D正确。 ►问题四 单一溶液pH的计算 【典例4】(1)常温下,有0.01 mol·L-1的三种溶液: a.HCl b.NaOH c.NaHSO4 解答下列问题: ①三种溶液中水电离的c(H+)=____________________________________。 ②三种溶液的pH分别是:a.__________,b.___________________,c.__________。 (2)25 ℃某溶液由水电离出的c(H+)=1×10-12mol·L-1,请探究该溶液的pH可能是________。 【答案】(1)①1×10-12 mol·L-1 ②2 12 2 (2)2或12 【解析】(1)①相同浓度的氢离子和氢氧根离子对水的抑制程度相同,NaHSO4===Na++H++SO,0.01 mol·L-1的NaHSO4溶液中c(H+)=0.01 mol·L-1,水电离的氢离子浓度等于溶液中的氢氧根离子浓度,c水(H+)=c(OH-)==mol·L-1=1×10-12mol·L-1。 ②a.pH=-lg c(H+)=-lg 0.01=2; b.0.01 mol·L-1的NaOH溶液中c(OH-)=0.01 mol·L-1,c(H+)==mol·L-1=1×10-12mol·L-1,pH=-lg(1×10-12)=12。 (2)25 ℃时,c水(H+)=1×10-12mol·L-1<1×10-7mol·L-1,说明水的电离受到抑制,可能为酸性溶液,也可能为碱性溶液。水电离出的c水(H+)一定等于水电离出的c水(OH-),均为1× 10-12mol·L-1。若为酸性溶液,溶液中的c(OH-)全都由水电离,则c(H+)== mol·L-1=1×10-2mol·L-1,pH=-lg c(H+)=2;若为碱性溶液,溶液中的c(H+)全由水电离,c(H+)=1×10-12mol·L-1,pH=-lg c(H+)=12。 【变式4-1】已知在100 ℃下(本题涉及的溶液温度均为100 ℃),水的离子积Kw=1×10-12。下列说法正确的是(  ) A.0.005 mol·L-1的H2SO4溶液,pH=2 B.0.001 mol·L-1的NaOH溶液,pH=11 C.0.005 mol·L-1的H2SO4溶液与0.01 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,混合溶液的pH为6,溶液显酸性 D.完全中和pH=3的H2SO4溶液50 mL,需要pH=9的NaOH溶液100 mL 【答案】A 【解析】A项,0.005 mol·L-1的H2SO4溶液中,c(H+)=0.005 mol·L-1×2=1×10-2 mol·L-1,pH=-lgc(H+)=-lg(1×10-2)=2,正确;B项,0.001 mol·L-1的NaOH溶液中,c(OH-)=0.001 mol·L-1,pH=-lg =9,错误;C项,pH=6时,c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,错误;D项,pH=3的溶液中c(H+)=1×10-3 mol·L-1,pH=9的溶液中c(OH-)=1×10-3 mol·L-1,二者等体积混合恰好完全中和,错误。 【变式4-2】常温下,按要求完成关于溶液稀释的问题。 (1)将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液加水稀释为2 L,pH=________。 (2)pH=4的H2SO4溶液加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的c(H+)=________。 (3)体积相同、pH均为3的盐酸和醋酸,加入水稀释至a mL和b mL,测得稀释后溶液的pH均为5,则a______(填“>”“<”或“=”)b。 (4)pH=5的硫酸稀释10 000倍后,c(H+)∶c(SO)=________。 【答案】(1)13 (2)1×10-8 mol·L-1 (3)< (4)200∶1 【解析】(1)c(OH-)= mol·L-1=0.1 mol·L-1,c(H+)=1×10-13 mol·L-1,故pH=13。(2)稀释后c(H+)=10-6 mol·L-1,c(OH-)=10-8 mol·L-1,c水(H+)=c(OH-)=10-8 mol·L-1。(3)若将盐酸和醋酸同等程度地稀释到体积都为a mL,则盐酸的c(H+)比醋酸的c(H+)小。若要稀释到两溶液的c(H+)相等,则醋酸应该继续加水稀释,则有b>a。 (4)pH=5的H2SO4中,c(H+)=10-5 mol·L-1,c(SO)=5×10-6 mol·L-1,稀释后:c(H+)≈10-7 mol·L-1、c(SO)= mol·L-1=5×10-10 mol·L-1。 ►问题五 混合溶液pH的计算 【典例5】在25 ℃时,有pH为a的HCl溶液和pH为b的NaOH溶液,取Va L该HCl溶液用该NaOH溶液中和,需 Vb L NaOH溶液。请回答下列问题: (1)若a+b=14,则Va∶Vb=________。 (2)若a+b=13,则Va∶Vb=________。 (3)若a+b>14,则Va∶Vb=________,且Va________(填“>”“<”或“=”)Vb。 【答案】(1)1∶1 (2)1∶10 (3)10a+b-14 > 【解析】发生中和反应时:n(H+)=n(OH-),即10-a×Va=×Vb,Va∶Vb=10a+b-14。a+b=14时,Va∶Vb=1∶1;a+b=13时,Va∶Vb=1∶10;a+b>14时,Va∶Vb=10a+b-14>1,且Va>Vb。 【变式5-1】25 ℃时,稀溶液混合后的体积可认为是二者体积之和,根据要求进行有关pH的计算。 (1)0.1 mol·L-1的盐酸和0.05 mol·L-1的氢氧化钡溶液等体积混合后pH为________。 (2)pH=12的NaOH溶液和pH=4的HCl溶液等体积混合,pH为________。 (3)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=5,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为________。 (4)常温下,若1体积硫酸与2体积pH=11的氢氧化钠溶液混合后的溶液的pH=3(混合后体积变化不计),则硫酸与氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比应为________。 【答案】(1)7 (2)11.7 (3)9∶2 (4)5∶2 【解析】(1)0.1 mol·L-1的盐酸中c(H+)=0.1 mol·L-1 , 0.05 mol·L-1的氢氧化钡溶液中c(OH-)=0.1 mol·L-1,因而二者等体积混合,恰好反应,溶液呈中性,pH=7。 (2)设溶液体积均为V L,pH=12的NaOH中n(OH-)=cV=10-2mol·L-1×V L=10-2V mol,pH=4的HCl中n(H+)=cV=10-4mol·L-1×V L=10-4V mol,故混合后NaOH过量,故溶液中c(OH-)=≈5×10-3mol·L-1,则c(H+)=mol·L-1=2×10-12mol·L-1,故pH=-lg(2×10-12)=12-lg 2≈11.7。 (3)设NaOH的体积为Vb L,H2SO4的体积为Va L,pH=9的NaOH溶液中c(OH-)=1×10-5mol·L-1, pH=4的H2SO4溶液中c(H+)=1×10-4mol·L-1。由于二者混合后c(H+)=1×10-5mol·L-1,则酸过量, =1×10-5,方程式两边都除以10-5,则10 Va-Vb=Va+Vb,解得=。 (4)H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O,设硫酸的物质的量浓度为c mol·L-1,体积为V L,氢氧化钠溶液的浓度为10-3 mol·L-1,体积为2V L,混合后pH=3,即c(H+)= mol·L-1=10-3 mol·L-1,解得c=×10-3 mol·L-1,则硫酸与氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比应为5∶2。 【变式5-2】(1)常温下,pH均为2的稀盐酸与稀硫酸等体积混合后,pH=______。 (2)常温下pH均为3的稀盐酸与醋酸等体积混合后,pH=______。 (3)常温下,将pH=8和pH=10的两种强碱溶液等体积混合,溶液的pH是________(已知 lg 2≈0.3)。 【答案】(1)2 (2)3 (3)9.7 【解析】(3)由于两种溶液均为强碱溶液,故应先求溶液中的c(OH-),再求c(H+)和pH。设混合前两种强碱溶液的体积均为V L,混合后c(OH-)= mol·L-1≈5×10-5 mol· L-1,故c(H+)= mol·L-1=2×10-10 mol·L-1,pH=-lg (2×10-10)≈9.7。 ►问题六 由pH确定酸碱溶液的浓度或体积 【典例6】 常温下,取浓度相同的NaOH溶液和HCl溶液,以3∶2的体积比混合,所得溶液的pH等于12,则原溶液的浓度为(  ) A.0.01 mol·L-1 B.0.017 mol·L-1 C.0.05 mol·L-1 D.0.50 mol·L-1 【答案】C 【解析】设原溶液物质的量浓度为c,混合溶液中c(OH-)=10-2 mol·L-1,则有10-2 mol·L-1=,则c=0.05 mol·L-1。 【变式6-1】常温下,pH=12的NaOH溶液与pH=1的HCl溶液按一定比例混合,所得溶液pH=2,则NaOH溶液与HCl溶液的体积比为(  ) A.1∶9 B.2∶9 C.9∶2 D.10∶1 【答案】C 【解析】NaOH溶液中c(OH-)=1×10-2 mol·L-1,盐酸中c(H+)=1×10-1 mol·L-1,设NaOH溶液与HCl溶液的体积分别为x L和y L,根据混合溶液pH=2,即溶液中c(H+)=1× 10-2 mol·L-1,得 mol·L-1=1×10-2 mol·L-1,解得x∶y=9∶2,C项正确。 【变式6-2】已知水在25 ℃和95 ℃时,水电离平衡曲线如图所示: (1)则95 ℃时,水的电离平衡曲线应为B,请说明理由 ________________________________________________________________________。 25 ℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的硫酸溶液混合,所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与硫酸溶液的体积比为________________。 (2)曲线A所对应的温度下,pH=2的HCl溶液和pH=11的某BOH溶液中,若水的电离程度分别用α1、α2表示,则α1________α2(填“大于”“小于”“等于”或“无法确定”)。 (3)曲线B对应温度下,将0.02 mol·L-1 Ba(OH)2溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液等体积混合后,混合溶液的pH=________。 【答案】(1)水的电离是吸热过程,温度高时,电离程度大,c(H+)、c(OH-)大 10∶1 (2)小于 (3)10 【解析】(1)水的电离是吸热过程,温度高时,电离程度大,c(H+)、c(OH-)均增大,95 ℃时,水的电离平衡曲线应为B;25 ℃时,pH=9的NaOH溶液,c(OH-)=10-5 mol·L-1;pH=4的H2SO4溶液中,c(H+)=10-4 mol·L-1,若二者所得混合溶液的pH=7,n(OH-)=n(H+)。则c(OH-)·V(NaOH)=c(H+)·V(H2SO4),故NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为V(NaOH)∶V(H2SO4)=c(H+)∶c(OH-)=10∶1。 (2)在室温下,pH=2的HCl溶液,c水(H+)=10-12 mol·L-1;pH=11的某BOH溶液中, c水(H+)=10-11 mol·L-1;水电离产生的H+的浓度越大,水的电离程度就越大,若水的电离程度分别用α1、α2表示,则α1<α2。 (3)该温度下水的离子积常数是Kw=10-12,在曲线B所对应的温度下,将0.02 mol·L-1的Ba(OH)2溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液等体积混合,则反应后溶液中c(OH-)==0.01 mol·L-1。该温度下水的离子积常数是Kw=10-12,c(H+)=10-10 mol·L-1,所得混合液的pH=10。 1.(24-25高二上·四川南充·期中)人体内一些液体的正常pH范围如图。相关说法正确的是 血浆 7.35~7.45 唾液 6.6~7.1 胃液 0.9~1.5 乳汁 6.6~7.6 胆汁 7.1~7.3 胰液 7.5~8.0 A.血浆和乳汁均显酸性 B.胆汁比胰液的碱性强 C.可将pH试纸放入口腔测唾液的pH D.饮用苏打水可以缓解胃酸过多症状 【答案】D 【解析】A.血浆的pH大于7,显碱性,故A选项说法错误; B.胰液的pH大于胆汁的pH,所以胰液比胆汁碱性强,故B选项说法错误; C.用pH试纸测定未知溶液的pH时,正确的操作方法为取一片pH试纸放在玻璃片或白瓷板上,用玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上,与标准比色卡对比来确定pH。不能将pH试纸伸入待测液中,以免污染待测液,故C选项说法错误; D.苏打水中碳酸氢钠与胃酸的主要成分盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,所以饮用苏打水可缓解胃酸过多的症状,故D选项说法正确。 故选D。 2.(23-24高二上·湖北荆门·期末)常温下,四种溶液:①的氨水 ②的氢氧化钠溶液 ③的醋酸 ④的盐酸,下列说法错误的是 A.将溶液①、④等体积混合,所得溶液显碱性 B.分别取1 mL稀释至10 mL,四种溶液的pH:②>①>④>③ C.向溶液③、④中分别加入适量的醋酸钠晶体后,两种溶液的pH均增大 D.将a L溶液②和b L溶液④混合后,若所得溶液,则 【答案】B 【分析】由于强电解质完全电离,弱电解质部分电离,则常温下pH相同的①②溶液浓度①>②,③④溶液浓度③>④,②④溶液浓度②=④,据此分析: 【解析】A.溶液①、④等体积混合,由于①的浓度大于④,所以碱过量,因此混合之后溶液呈碱性,A正确; B.弱电解质在稀释过程中会继续电离,所以稀释相同的倍数后,四种溶液的pH大小为:①>②>④>③,B错误; C.醋酸钠溶于水后,使醋酸的电离向逆反应方向移动,pH增大;盐酸会与醋酸钠反应生成醋酸,变成弱电解质,电离程度减小,pH增大,C正确; D.由于混合后,则溶液中氢离子浓度,则,D正确; 故选B。 3.(23-24高二上·湖北·期中)下列有关试纸和计的说法中错误的是 A.pH试纸是将试纸用多种酸碱指示剂的混合溶液浸透,再经高温烘干制成的 B.最常用的广泛pH试纸的pH范围是1~14,可以识别的pH误差约为1 C.精密pH试纸的pH范围较窄,可以判别0.2或0.3的pH差 D.pH计又叫酸度计,可以用来精密测量溶液的pH 【答案】A 【解析】A.pH试纸是将试纸用多种酸碱指示剂的混合液浸透,再经晾干后制成的,A错误; B.最常用的广泛pH试纸的pH范围是1~14,读数时应该读到整数位置,可以识别的pH误差约为1,B正确; C.精密pH试纸在读数时要精确到小数点后1位,可以判别0.2或0.3的pH差,C正确; D.pH计,是用电测法测定溶液pH值的一种仪器,可以用来精密测量溶液的pH,其量程为0~14,D正确; 故选A。 4.(23-24高二上·安徽池州·期中)刚刚结束的池州马拉松赛道被称为“最美赛道”。在马拉松比赛中设置了很多补水点,在跑步过程中适量补充弱碱水更符合人的机理特征。下列溶液呈碱性说法正确的是 A.碱性溶液中不含有H+ B.碱性溶液中pH一定大于7 C.碱性溶液中OH-浓度一定大于H+浓度 D.补给点所提供的碱性饮料溶质中含有NaOH 【答案】C 【分析】中性:,酸性,碱性,据此分析; 【解析】A.碱性溶液中含有H+ 和OH-,且OH-浓度一定大于H+,A错误; B.温度升高,水的电离程度增加,pH小于7的也可能是碱性溶液,B错误; C.碱性溶液中OH-浓度一定大于H+浓度,C正确; D.NaOH是一元强碱,不可做食用品,D错误; 故选C。 5.(23-24高二上·河北保定·期末)下列说法正确的是 A.pH=7的溶液一定显中性 B.pH=6的溶液一定显酸性 C.c(H+)<c(OH-)的溶液一定显碱性 D.c(OH-)=1×10-6 mol·L-1的溶液一定显碱性 【答案】C 【解析】A.当c(H+)=c(OH-),溶液呈中性.常温下,水的离子积Kw=1×10-14,所以pH<7,溶液呈酸性;pH=7,溶液呈中性;pH>7,溶液呈碱性;Kw受温度影响,水的电离是吸热的,温度越高Kw越大,如100℃时,水的离子积常数是1×10-12,当pH=6时溶液呈中性,此时pH=7时溶液呈碱性,该选项中pH=7的溶液,不一定是在常温下,溶液中c(H+)、c(OH-)不一定相等,故A错误; B.由A项知,100℃时,水的离子积常数是1×10-12,当pH=6时溶液呈中性,故B错误; C.溶液的酸碱性是根据溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度的相对大小判断的,当溶液中氢氧根离子浓度小于氢离子浓度时,溶液呈碱性,故C正确; D.100℃时,水的离子积常数是1×10-12,纯水中c(H+)=c(OH-)=1×10-6mol/L,呈中性,故D错误; 故选C。 6.(23-24高二上·四川达州·期中)常温下,将0.02mol·L-1的Ba(OH)2溶液100mL和0.02mol·L-1的NaHSO4溶液100 mL混合,若忽略溶液体积变化,则混合后的溶液 A.pH=12 B.pH=2 C.由水电离产生的c(H+)=1.0×10-2 mol·L-1 D.溶质的物质的量浓度为0.02 mol·L-1 【答案】A 【解析】等体积等浓度的两溶液混合后:Ba2++OH-+H++=BaSO4↓+H2O,所得溶液即为0.01mol/L的NaOH溶液,c(OH-)=1.0×10-2mol·L-1,c(H+)=1.0×10-12mol·L-1,pH=12;由水电离产生的c(H+)=c(OH-)=1.0×10-12 mol·L-1,故选A。 7.(23-24高二下·上海杨浦·期中)下列溶液一定呈中性的是 A.的溶液 B.的溶液 C.等物质的量的强酸和强碱反应得到的溶液 D.紫色石蕊试液不变色 【答案】B 【解析】A.pH=7的溶液不一定呈中性,如100℃时,水的离子积常数是10-12,溶液pH=6时呈中性,当pH=7时溶液呈碱性,故A错误; B.氢离子浓度与氢氧根离子浓度相等的溶液一定呈中性,故B正确; C.等物质的量的强酸和强碱反应得到的溶液不一定呈中性,如等物质的量的二元强酸硫酸与一元强碱氢氧化钠混合反应时,硫酸溶液过量,溶液呈酸性,故C错误; D.紫色石蕊试液不变色的溶液pH在5—8范围间,溶液可能为酸性,或中性,或碱性,故D错误; 故选B。 8.(23-24高二下·上海·期中)下列溶液一定呈中性的是 A.pH=7的溶液 B.等物质的量的强酸和强碱反应得到的溶液 C.的溶液 D.使酚酞试液呈无色的溶液 【答案】C 【解析】A.pH=7的溶液不一定呈中性,如在100℃时pH=7的溶液呈碱性,A项不符合题意; B.等物质的量的强酸和强碱反应得到的溶液的酸碱性取决于强酸和强碱的元数,若强酸与强碱的元数相同、则溶液呈中性如盐酸与NaOH溶液的反应,若强酸的元数大于强碱的元数、则溶液呈酸性如H2SO4溶液与NaOH溶液的反应,若强酸的元数小于强碱的元数、则溶液呈碱性如盐酸与Ba(OH)2溶液的反应,B项不符合题意; C.溶液中H+与OH-物质的量浓度相等的溶液一定呈中性,C项符合题意; D.酚酞变色的pH范围为8.2~10,使酚酞呈无色的溶液可能呈酸性、中性或碱性,D项不符合题意; 答案选C。 9.(23-24高二下·甘肃兰州·期末)下列关于溶液的酸碱性,说法正确的是 A.PH=7的溶液呈中性 B.中性溶液中一定有=mol/L C.c(H+)=c(OH-)时溶液呈中性 D.在100℃时,纯水中PH﹤7,因此显酸性 【答案】C 【解析】A.只有当温度为25℃,Kw=10-14,显中性时c(H+)=c(OH-)=10-7 mol/L,此时pH=7,即只有在25℃时,pH=7才显中性,A错误; B.25℃时,水的离子积常数Kw= c(H+)×c(OH-)=10-14,所以显中性的溶液才有c(H+)=c(OH-)=10-7 mol/L,即只有在25℃时,c(H+)=10-7 mol/L才显中性,B错误; C.溶液的酸碱性是根据溶液中H+浓度与OH-浓度的相对大小判断的,c(H+)=c(OH-)时溶液呈中性,C正确; D.温度升高到100℃,水的电离度增大,致使c(H+)=c(OH-)>10-7mol/L,纯水的pH<7,但c(H+)和c(OH-)仍相等,故溶液仍显中性,D错误; 故选C。 10.(23-24高二上·青海西宁·阶段练习)用pH试纸测某溶液的pH时,规范的操作是 A.将pH试纸放入溶液,观察其颜色变化,跟标准比色卡比较 B.用干燥的洁净玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸上,跟标准比色卡比较 C.用蒸馏水湿润pH试纸,用玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上,跟标准比色卡比较 D.在试管内放入少量溶液煮沸,把pH试纸放在试管口上观察,跟标准比色卡比较 【答案】B 【解析】A.pH试纸直接浸入待测液,这样会污染溶液,故A错误; B.用玻棒蘸取待测液涂于pH试纸上,马上观察,符合测量要求,故B正确; C.pH试纸不能湿润,防止形成实验误差,故C错误; D.在试管内放入少量溶液,煮沸,把pH试纸放在管口,无法测定该溶液的pH,也可能测的是水蒸气的pH,故D错误; 故选B。 11.(23-24高二上·江西南昌·期末)下列有关说法不正确的是 A.的醋酸溶液与的盐酸等体积混合,混合液的 B.,的溶液,水电离出的 C.任何温度下,都可利用和浓度的相对大小来判断溶液的酸碱性 D.,用试纸测得某氯水的为5 【答案】D 【解析】A. 的醋酸溶液与的盐酸等体积混合,混合后氢离子浓度不变,故pH还是为3,A正确; B.的溶液,,,溶液中的氢离子是水电离出来的,水电离出来的氢离子浓度等于水电离出来的氢氧根离子的浓度,故水电离出的,B正确; C.任何温度下,只要,溶液呈酸性;只要,溶液呈碱性;只要,溶液呈中性,C正确; D.氯水具有漂白性,无法用pH试纸测得氯水的pH,D错误; 故选D。 12.(23-24高二上·山西长治·期末)下列说法正确的是 A.t℃时,某溶液,则该溶液一定为酸性 B.常温下,某溶液,则该溶液一定为酸溶液 C.常温下,的与的氨水等体积混合后 D.常温下,水电离出的为,此溶液的pH一定为1 【答案】C 【解析】A. 在100℃时,水中c(H+)=c(OH-)=10-6mol/L,pH约为6的纯水呈中性,故A错误; B. 若溶液为强酸弱碱盐,如AlCl3,Al3+水解呈酸性,故B错误; C.pH=2的HNO3,C(HNO3)=10-2mol/L,常温下,pH=12的氨水,氨水浓度大于10-2mol/L,则等体积混合后,混合物为NH4NO3和,溶液呈碱性,pH>7,故C正确; D.常温下,当水电离出的1×10−13mol/L时,水的电离被抑制,加入酸或碱抑制水的电离,则溶液可以为酸溶液也可以为碱溶液,故D错误; 故选C。 13.(23-24高二上·吉林长春·期中)下列叙述正确的是 A.使甲基橙显黄色的溶液一定是碱性溶液 B.用润湿的pH试纸测定1mol⋅L硫酸氢钠溶液的pH,结果偏高 C.一定温度下,的氨水,稀释10倍后,其,则 D.由水电离出来的的浓度为mol⋅L,则原溶液的 【答案】B 【解析】A.使甲基橙显黄色的溶液,pH大于4.4,不一定是碱性溶液,故A错误; B.用润湿的pH试纸测定1mol⋅L硫酸氢钠溶液的pH,相当于1mol⋅L硫酸氢钠溶液加水稀释,减小,pH增大,故B正确; C.一定温度下,的氨水,稀释10倍,由于电离程度增大,比原来的十分之一要大,所以,故C错误; D.由水电离出来的的浓度为mol⋅L,则水的电离受到抑制,溶液可能呈酸性,也可能呈碱性,所以原溶液的pH不一定等于4,故D错误; 故答案为:B。 14.(23-24高二下·四川内江·期中)下列溶液一定呈中性的是 A.pH = 7的溶液 B.Kw = c(H+)·c(OH-) = 1.0×10-14的溶液 C.c(H+) = D.pH = 3的酸与pH = 11的碱等体积混合后的溶液 【答案】C 【解析】A.没有说明溶液的温度,pH = 7的溶液不一定有c(H+) = c(OH-),所以不一定显中性,A错误; B.Kw = c(H+)·c(OH-) = 1.0×10-14的溶液,不一定有c(H+) = c(OH-),所以不一定显中性,B错误; C.c(H+) =,Kw = c(H+)·c(OH-),则c(H+) = c(OH-),由中性溶液的定义可知,c(H+) = c(OH-)的溶液显中性,C正确; D.只有在25℃,pH = 3的强酸与pH = 11的强碱等体积混合后的溶液才呈中性,没有说明酸或碱的强弱,所以不能判断溶液的酸碱性,D错误; 故选:C。 15.(23-24高二上·江西吉安·期末)“火星上‘找’到水的影子”被《科学》杂志评为10大科技突破之一。某温度下,重水(D2O)的离子积,可以用pH一样的定义来规定。下列说法错误的是 A.重水是极弱的电解质,将金属Na加入重水中,重水的电离程度增大 B.该温度下,纯重水的 C.该温度下,1 L含0.01 mol DCl的重水溶液,其pD=2 D.该温度下,在100 mL的DCl重水溶液中,加入100 mL NaOD的重水溶液,充分反应后溶液的pD=13(忽略溶液体积的变化) 【答案】D 【解析】A.重水是极弱的电解质,存在电离平衡,,Na与重水电离生成的反应生成D2,促进重水发生电离,从而使重水的电离程度增大,A正确; B.重水(D2O)的离子积,则,,B正确; C.1 L含DCl的重水溶液中,,C正确; D.100 mL 的DCl重水溶液和100 mL 的NaOD的重水溶液混合时,NaOD过量,所以,,,,D错误; 答案选D。 16.(23-24高二上·河南郑州·期中)某温度下,向一定体积0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液,溶液pOH []与pH的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A.点pH>pOH,则点所示溶液呈酸性 B.该温度下水的离子积常数Kw =10-2a mol2·L-2 C.只有点溶液中水电离的c(H+)水= c(OH-)水 D.pH+pOH=14一定成立 【答案】B 【解析】A.点pH>pOH,则c(H+)<c(OH-),则点所示溶液呈碱性,故A错误;     B.Q点溶液pOH=pH=a,c(H+)=c(OH-)=10-a mol·L-1,则该温度下水的离子积常数Kw =10-2a mol2·L-2,故B正确; C.任何电解质溶液中都存在水电离的c(H+)水= c(OH-)水,故C错误; D.只有Kw =10-14 mol2·L-2时,pH+pOH=14成立,故D错误; 故选B。 17.(23-24高二上·江西·阶段练习)常温下,用NaOH溶液滴定盐酸,达到滴定终点时不慎多滴了半滴NaOH溶液(假设1滴溶液的体积约为0.04mL),继续加水稀释至50mL,所得溶液的pH约为 已知:①;②不考虑溶液混合时体积和温度的变化。 A.8.4 B.8.7 C.9.3 D.9.6 【答案】D 【解析】半滴NaOH溶液中n(OH-)=2×10-5L×=2×10-6mol;加水至50mL,所得溶液中c(OH-)=2×10-6mol÷0.05L=4×10-5mol/L,c(H+)=,pH=9.6,故选D。 18.(23-24高二上·甘肃白银·期中)已知温度T时水的离子积常数为Kw,该温度下,将浓度为a mol/L的一元酸HA与b mol/L的一元碱BOH等体积混合,可判断溶液呈中性的依据是 A.a=b B.混合溶液中,c(H+)+c(B+)=c(OH﹣)+c(A﹣) C.混合溶液中,c(H+)= D.混合溶液的pH=7 【答案】C 【解析】A.一元酸和一元碱的相对强度不知,因此无法判定得到的盐溶液的酸碱性,A错误; B.任何溶液都是电中性的,所以溶液中存在电荷守恒,根据电荷守恒可以得到c(H+) + c(B+) = c(OH﹣) + c(A﹣),但是无法判断酸碱性或中性,B错误; C.,因为,所以,即溶液显中性,C正确; D.溶液的温度不知道,不能根据 pH=7判断溶液的酸碱性,D错误; 故选C。 19.(23-24高二上·福建厦门·期中)室温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A.=1×10-13mol·L-1的溶液中K+、Na+、、 B.水电离的c(OH-)=1×10-13mol·L-1的溶液:Na+、、Br-、Ba2+ C.pH=2的溶液:、Cl-、Fe2+、 D.=1012的溶液:Fe2+、Al3+、、I- 【答案】D 【解析】A.=1×10-13mol·L-1的溶液为酸性溶液,酸性溶液中氢离子与碳酸根离子反应,不能大量共存,故A错误; B.水电离的c(OH-)=1×10-13mol·L-1的溶液可能是酸溶液,也可能是碱溶液,碳酸氢根离子在酸溶液中能与氢离子反应,在碱溶液中能与氢氧根离子反应,一定不能大量共存,故B错误; C.pH=2的溶液酸性溶液,酸性溶液中硝酸根离子和亚铁离子发生氧化还原反应,不能大量共存,故C错误; D.=1012的溶液为酸性溶液,四种离子在酸性溶液中不发生任何反应,一定能大量共存,故D正确; 故选D。 20.(23-24高二上·黑龙江牡丹江·期末)某温度下,pH=11的氨水和NaOH溶液分别加水稀释至原体积的100倍,溶液的pH随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法错误的是 A.a值一定大于9 B.Ⅰ为NaOH溶液稀释时溶液的pH变化曲线 C.完全中和稀释相同倍数后的两溶液,消耗相同浓度的稀H2SO4的体积:NaOH溶液<氨水 D.稀释后氨水中水的电离程度比NaOH溶液中水的电离程度大 【答案】D 【解析】 A.pH=11的氢氧化钠溶液加水稀释100倍,pH=9,而一水合氨为弱电解质,加水促进电离,则a的数值一定大于9,A项正确; B.一水合氨为弱电解质,由图可知,开始的pH相同,在稀释时,促进氨水的电离,则氨水中OH-浓度大,可知I为氢氧化钠溶液稀释时溶液的pH变化曲线,Ⅱ是氨水的pH变化曲线,B项正确; C.一水合氨为弱电解质,pH=11的氨水和NaOH溶液,一水合氨的浓度大于NaOH的浓度,由于氨水浓度较大,则完全中和稀释后相同体积的两溶液时,消耗相同浓度的稀硫酸的体积:NaOH溶液<氨水,C项正确; D.稀释后氨水的pH更大,溶液中OH-浓度较大,对水的电离抑制较大,故稀释后氨水中水的电离程度比NaOH溶液中水的电离程度小,D项错误; 答案选D。 21.下表是不同温度下水的离子积: 温度/℃ 25 t1 t2 水的离子积Kw 1×10-14 a 1×10-12 试回答以下问题: (1)若25<t1<t2,则a________(填“>”“<”或“=”)1×10-14。 (2)25 ℃时,某Na2SO4溶液中c(SO)=5×10-4 mol·L-1,取该溶液1 mL加水稀释至10 mL,则稀释后溶液中c(Na+)∶c(OH-)=________。 (3)在t2 ℃,pH=10的NaOH溶液中,水电离产生的OH-浓度为________________。 (4)在t2 ℃时由水电离出的c(H+)=1×10-6 mol·L-1。若该温度下,某溶液的pH=7,则该溶液________(填字母)。 a.呈中性 b.呈碱性 c.呈酸性 d.c(OH-)=100c(H+) 【答案】(1)> (2)1 000∶1 (3)1×10-10 mol·L-1 (4)bd 【解析】(1)升温,Kw变大。 (2)c(SO)=5×10-4 mol·L-1,则c(Na+)=2c(SO)=1×10-3 mol·L-1,稀释10倍, 则c(Na+)=1×10-4 mol·L-1;25 ℃时,Na2SO4溶液中c(OH-)=1×10-7 mol·L-1,稀释10倍后仍然为1×10-7 mol·L-1,则c(Na+)∶c(OH-)=103∶1。 (3)在t2 ℃时,pH=10的NaOH溶液中c(H+)=1×10-10 mol·L-1,NaOH溶液中,H+来自水的电离,水电离出H+的同时也电离出等量的OH-。 (4)在t2 ℃时,水电离的c(H+)=1×10-6 mol·L-1,则此时水电离的c(OH-)=1×10-6 mol·L-1,即t2 ℃时Kw=(1×10-6)×(1×10-6)=10-12;某溶液的pH=7,c(H+)=1×10-7 mol·L-1,该溶液中c(OH-)=1×10-5 mol·L-1>c(H+),溶液呈碱性;此时==100,即c(OH-)=100c(H+)。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究! 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $$

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3.1.2  水溶液的酸碱性与pH  -【帮课堂】2024-2025学年高二化学同步学与练(鲁科版2019选择性必修1)
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