第1节 水与水溶液 第2课时（导学案）化学鲁科版2019选择性必修1

第1节 水与水溶液 第2课时 水溶液的酸碱性与pH 一、知识目标 1.知道的定义，了解溶液的酸碱性与的关系。 2.能够进行的简单计算，包括单一溶液、溶液稀释、混合溶液的计算及图像分析。 3.掌握溶液的测定方法，如酸碱指示剂法、试纸法和计测量法。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观上认识溶液的酸碱性，从微观上理解和对溶液酸碱性的影响，以及与二者的关系。 2.证据推理与模型认知：建立计算的基本模型，通过该模型解决不同类型溶液计算的问题，体会模型在化学学习中的重要性。 3.科学探究与创新意识：通过对不同溶液的计算和测定，培养学生的实验探究能力和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维。 一、学习重点 1.酸碱性与的关系。 2.的简单计算。 二、学习难点 1.的简单计算。 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 2．水溶液的pH (1)pH的定义公式： 。 (2)室温下，水溶液的pH、c平(H＋)与酸碱度的关系： 25 ℃时： 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 二、pH的计算 1．单一溶液pH的计算 (1)c mol·L－1 HnA强酸溶液的pH (25 ℃) ①c(H＋)＝nc mol·L－1； ②pH＝ . (2)c mol·L－1 B(OH)n强碱溶液的pH (25 ℃) ①c(OH－)＝nc mol·L－1； ②c(H＋)＝＝ mol·L－1； ③pH＝ 。 2．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 三、pH的测定 1.pH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。 一、温故知新 问题思考：研究表明，在酸性溶液和碱性溶液中都分别存在着哪些离子？水溶液的酸碱性与和的相对大小有怎样的关系？ 二、溶液酸碱性的判断 活动一：水溶液的酸碱性与、的关系 问题思考：在室温下氢离子浓度与酸碱性有什么关系呢？ 活动二：溶液的pH 问题思考1：结合教材内容思考一下，有没有更简便的方式来表示溶液的酸碱度呢？ 问题思考2：pH的适用范围是什么？ 活动三：水溶液的酸碱性与pH的关系 问题探究：思考常温下溶液的酸碱性与pH有何关系，并填写以下表格： pH 溶液的酸碱性 pH＜7 pH＝7 pH＞7 活动四：溶液的pH——一定要注意温度 问题思考：以下是不同温度下水的离子积常数的数据： 0 10 20 25 40 50 100 0.114 0.292 0.681 1.00 2.92 5.47 55.0 观察数据并思考：不同温度下，中性溶液的pH是否相同？ 活动五：典例精讲 典例：判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)在25 ℃时，某溶液中由水电离出的c（H＋）＝1×10－12 mol·L－1，则该溶液的pH一定是12(　　) (2)升高温度，纯水的pH变为6，则此时纯水显酸性(　　) (3)溶液中c(H＋)>c(OH－)时，溶液显酸性(　　) (4)一定温度下，c(H＋)＝的溶液一定呈中性(　　) 三、pH的计算 活动一： pH计算的原理 问题思考：室温下，测得溶液的浓度为，计算该溶液的pH。 活动二：单一溶液的pH的计算 典例1：计算25°C时0.01 mol/L的盐酸溶液和0.01 mol/L的NaOH溶液的pH。 典例2：在25°C时，pH值等于3的盐酸溶液稀释到原来的100倍，pH值等于多少？ 典例3：在25°C时，pH值等于12的强碱溶液稀释到原来的100倍，pH等于多少？ 典例4：①在25℃时，pH等于2的盐酸溶液稀释到原来的10倍，pH等于多少？稀释到1000倍后， pH等于多少？ ②在25℃时，pH等于5的盐酸溶液稀释到原来的1000倍后，pH等于多少？ 典例5：①pH=3的醋酸溶液加水稀释100倍后的pH是_________ 。 ②pH=10的氨水加水稀释100倍后的pH是 _________。 ③pH=2的某酸溶液加水稀释100倍后的pH是_________ 。 活动三：溶液的稀释pH计算 问题思考：请大家思考一下，对于强酸和弱酸溶液，当它们稀释相同倍数时，pH 的变化会有什么不同呢？强碱和弱碱溶液呢？ 活动四：混合溶液的pH计算 典例1：在25℃时，pH值等于1的盐酸溶液和pH值等于4的硫酸溶液等体积混合pH值等于多少？ 典例2：在25℃时，pH值等于9和pH值等于11的两种氢氧化钠溶液等体积混合pH值等于多少？ 典例3：在25℃时，100mlO.6mol/L的盐酸与等体积0.4mol/L的氢氧化钠溶液混合后,溶液的pH值等于多少？ 典例4：在25℃时，100mlO.4mol/L的盐酸与等体积0.6mol/L的氢氧化钠溶液混合后,溶液的pH值等于多少？ 活动五：典例精讲 典例1：判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)升高温度,水的电离平衡向电离方向移动,c(H+)增大,溶液呈酸性。(　　) (2)任何温度下,利用溶液中c平(H+)和c平(OH-)的相对大小判断溶液的酸碱性。(　　) (3)25 ℃时pH的范围通常是0~14。(　　) (4)4 ℃时,纯水的pH=7。(　　) (5)1.0×10-3 mol·L-1盐酸的pH=3.0,1.0×10-8 mol·L-1盐酸的pH=8.0。(　　) (6)100 ℃时,将pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合,溶液显中性。(　　) (7)pH=4.5的番茄汁中c平(H+)是pH=6.5的牛奶中c平(H+)的100倍。(　　) 典例2：25 ℃时,下列叙述正确的是(忽略溶液混合时体积的变化,已知lg 2≈0.3,lg 5≈0.7)(　 ) A.pH=10与pH=12的NaOH溶液等体积混合,溶液的pH为11 B.pH=12的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液等体积混合,混合后溶液的pH约为11.7 C.将pH=12的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合,若所得混合液的pH=7,则强碱与强酸的体积比是10∶1 D.pH=3与pH=5的H2SO4溶液等体积混合,混合后溶液的pH约为4.7 活动六：溶液稀释图像分析 典例1：①pH=10的氢氧化钠溶液加水稀释100倍后的pH是 。②pH=10 的氨水溶液加水稀释100倍后的pH是 。以下AOH和BOH分别是什么？ 典例2：pH相等的一元酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图 将pH相同的一元强酸和一元弱酸稀释相同倍数，_____的pH小，______的pH大；将pH相同的一元强酸和一元弱酸稀释至pH仍相同，则弱酸中加水比强酸中加水_____ 典例3：c相等的一元酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图 将物质的量浓度相同的一元强酸和一元弱酸稀释相同倍数，_____的pH小，______的pH大；将强酸和弱酸稀释至pH相同，则弱酸中加水比强酸中加水_____ 典例4：25 ℃时水的电离平衡曲线应为　　　　(填“A”或“B”)。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　　　　。 四、pH的测定 活动一：酸碱指示剂法 问题思考：大家回忆一下，我们学过哪些酸碱指示剂呢？ 活动二：pH试纸法 问题思考：酸碱指示剂法只能粗略测定溶液的pH范围，那如果我们想要更精确一些，该用什么方法呢？ 活动三：用pH计测量溶液的pH 问题思考：如果我们需要更精确地测定溶液的pH，又该怎么办呢？ 1.pOH＝－lgc平(OH－)，25 ℃时同一溶液中pH＋pOH＝ 。 2.溶液的稀释的pH： ①pH = a 的强酸溶液，稀释10m 倍，pH = （室温下，a+ m＜7） ②pH = a 的弱酸溶液，稀释10m 倍， ＜pH＜ （室温下，a+ m＜7） ③pH = b 的强碱溶液，稀释10n 倍，pH = （室温下，b - n＞7） ④pH = b 的弱酸溶液，稀释10n 倍， ＜pH＜ （室温下，b - n＞7） 2.溶液混合后的pH的变化 （1）酸与碱的pH之和为14，等体积混合 常温时 （2）等体积强酸(pH1)和强碱(pH2)混合 常温时 （3）常温时，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： ①若pH1＋pH2＝14，则 。 ②若pH1＋pH2≠14，则 。 1.下列溶液一定显酸性的是( ) A.溶液中c平(OH-)>c平(H+) B.滴加紫色石蕊溶液后变红色的溶液 C.溶液中c平(H+)=10-6 mol·L-1 D.溶液中水电离的c水(H+)=10-9 mol·L-1 2.下列叙述正确的是（ ） A．pH=7的溶液一定呈中性 B．pH=3的醋酸溶液稀释10倍后pH=4 C．0.2mol•L-1盐酸与等体积水混合后pH=1 D． pH=3的醋酸与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH=7 3.常温下，将一定浓度的盐酸和醋酸加水稀释，溶液的导电能力随溶液体积变化的曲线如图所示，下列说法中正确的是（ ） A．两溶液稀释前的浓度相同 B．a点的Kw值比b点的Kw值大 C．a点水电离的C(H+)大于c点水电离的C(H+) D．a、b、c三点溶液pH由大到小顺序为a＞b＞c 4.(1)常温下0.01 mol·L⁻¹ HCl溶液: ①由水电离出的c水(H⁺)= ； ②溶液的pH= ； ③加水稀释到体积为原来的100倍，pH= 。 (2)常温下0.01 mol·L⁻¹ NaOH溶液: ①溶液的pH= ； ②加水稀释到体积为原来的100倍，pH= 。 考点1 溶液酸碱性的判断与pH 1.在25 ℃时，某稀溶液中由水电离产生的c(OH－)＝10－10 mol·L－1。下列有关该溶液的叙述正确的是(　　) A．该溶液一定呈酸性 B．该溶液中c(H＋)可能等于10－5 mol·L－1 C．该溶液的pH可能为4，也可能为10 D．该溶液有可能呈中性 考点2 溶液pH的计算 2.25 ℃，将100 mL 0.14 mol·L－1 NaOH溶液与100 mL 0.06 mol·L－1硫酸溶液混合，所得 200 mL混合溶液的pH为(　　) A．12 B．12.3 C．13 D．14 3.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 4.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 考点3 溶液稀释的问题 5.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 6.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 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第1节 水与水溶液 第2课时 水溶液的酸碱性与pH 一、知识目标 1.知道的定义，了解溶液的酸碱性与的关系。 2.能够进行的简单计算，包括单一溶液、溶液稀释、混合溶液的计算及图像分析。 3.掌握溶液的测定方法，如酸碱指示剂法、试纸法和计测量法。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观上认识溶液的酸碱性，从微观上理解和对溶液酸碱性的影响，以及与二者的关系。 2.证据推理与模型认知：建立计算的基本模型，通过该模型解决不同类型溶液计算的问题，体会模型在化学学习中的重要性。 3.科学探究与创新意识：通过对不同溶液的计算和测定，培养学生的实验探究能力和解决实际问题的能力，激发学生的创新思维。 一、学习重点 1.酸碱性与的关系。 2.的简单计算。 二、学习难点 1.的简单计算。 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 2．水溶液的pH (1)pH的定义公式：pH＝－lgc平(H＋)。 (2)室温下，水溶液的pH、c平(H＋)与酸碱度的关系： 25 ℃时： 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 二、pH的计算 1．单一溶液pH的计算 (1)c mol·L－1 HnA强酸溶液的pH (25 ℃) ①c(H＋)＝nc mol·L－1； ②pH＝－lg nc. (2)c mol·L－1 B(OH)n强碱溶液的pH (25 ℃) ①c(OH－)＝nc mol·L－1； ②c(H＋)＝＝ mol·L－1； ③pH＝14＋lg nc。 2．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 三、pH的测定 1.pH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。 一、温故知新 问题思考：研究表明，在酸性溶液和碱性溶液中都分别存在着哪些离子？水溶液的酸碱性与和的相对大小有怎样的关系？ 答案： 1.在酸性溶液中存在和，只是的浓度比的浓度大；在碱性溶液中也存在和，只是的浓度比的浓度大。 2.，溶液呈中性；，溶液呈酸性，且越大酸性越强；，溶液呈碱性，且越大碱性越强。 二、溶液酸碱性的判断 活动一：水溶液的酸碱性与、的关系 问题思考：在室温下氢离子浓度与酸碱性有什么关系呢？ 答案：c平(H+)＞1×10-7 mol·L-1；碱性：c平(H+)＜1×10-7 mol·L-1；中性：c平(H+)＝1×10-7 mol·L-1 活动二：溶液的pH 问题思考1：结合教材内容思考一下，有没有更简便的方式来表示溶液的酸碱度呢？ 答案：在实际应用中，人们常用pH来表示溶液的酸碱度。， 问题思考2：pH的适用范围是什么？ 答案：pH的适用范围是稀溶液（当或时用pH表示酸碱性）。 活动三：水溶液的酸碱性与pH的关系 问题探究：思考常温下溶液的酸碱性与pH有何关系，并填写以下表格： pH 溶液的酸碱性 pH＜7 pH＝7 pH＞7 答案： pH 溶液的酸碱性 pH＜7 溶液呈酸性，pH越小，酸性越强 pH＝7 溶液呈中性 pH＞7 溶液呈碱性，pH越大，碱性越强 活动四：溶液的pH——一定要注意温度 问题思考：以下是不同温度下水的离子积常数的数据： 0 10 20 25 40 50 100 0.114 0.292 0.681 1.00 2.92 5.47 55.0 观察数据并思考：不同温度下，中性溶液的pH是否相同？ 答案：不同温度下，中性溶液的pH不同，如在时，，，；在时，，，。 活动五：典例精讲 典例：判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)在25 ℃时，某溶液中由水电离出的c（H＋）＝1×10－12 mol·L－1，则该溶液的pH一定是12(　　) (2)升高温度，纯水的pH变为6，则此时纯水显酸性(　　) (3)溶液中c(H＋)>c(OH－)时，溶液显酸性(　　) (4)一定温度下，c(H＋)＝的溶液一定呈中性(　　) 答案：（1）×（2）×（3）√（4）√ (1) 错误：溶液的pH不一定是12，可能是2或12，取决于溶液是酸性还是碱性。 (2) 错误：升高温度时，纯水的pH变为6，但此时纯水仍呈中性，只是Kw增大了。 (3) 正确：当溶液中c(H⁺) > c(OH⁻)时，溶液显酸性。 (4) 正确：一定温度下，c(H⁺) = 的溶液一定呈中性。 三、pH的计算 活动一： pH计算的原理 问题思考：室温下，测得溶液的浓度为，计算该溶液的pH。 答案：NaOH == Na⁺ + OH⁻ c/(mol·L⁻¹) 1.0×10⁻³ 1.0×10⁻³ 因为 KW = c平(H⁺)·c(OH⁻) 所以 c平(H⁺) = KW / c平(OH⁻) pH = -lgc平(H⁺) = -lg(KW / c平(OH⁻)) = -lg(1.0×10⁻¹⁴ / 1.0×10⁻³) = 11.0 活动二：单一溶液的pH的计算 典例1：计算25°C时0.01 mol/L的盐酸溶液和0.01 mol/L的NaOH溶液的pH。 答案：c(H⁺) = 0.001 mol / L pH = -lg 10⁻³ = 3；c(OH⁻) = 0.01 mol / L c(H⁺) = 1×10⁻¹⁴ / 10⁻² = 1×10⁻¹² mol / L pH = -lg 1×10⁻¹² = 12 典例2：在25°C时，pH值等于3的盐酸溶液稀释到原来的100倍，pH值等于多少？ 答案：c(H⁺) = (1 × 10⁻³) / 100 = 1.0 × 10⁻⁵ mol/L pH = -lg c(H⁺) = -lg 1.0 × 10⁻⁵ = 5 典例3：在25°C时，pH值等于12的强碱溶液稀释到原来的100倍，pH等于多少？ 答案：稀释前：c(OH⁻) = (1 × 10⁻¹⁴) / (1 × 10⁻¹²) = 1 × 10⁻² mol/L 稀释后：c(OH⁻) = (1 × 10⁻²) / 100 = 1 × 10⁻⁴ mol/L c(H⁺) = 1 × 10⁻¹⁴ / 1 × 10⁻⁴ = 1 × 10⁻¹⁰ mol/L pH = -lg 1 × 10⁻¹⁰ = 10 典例4： ①在25℃时，pH等于2的盐酸溶液稀释到原来的10倍，pH等于多少？稀释到1000倍后， pH等于多少？ ②在25℃时，pH等于5的盐酸溶液稀释到原来的1000倍后，pH等于多少？ 答案： ①pH = -lgc(H⁺) = -lg(10⁻² / 10) = -lg(10⁻³) = 3；pH = -lgc(H⁺) = -lg(10⁻² / 1000) = -lg(10⁻⁵) = 5 ②pH≈7 典例5：①pH=3的醋酸溶液加水稀释100倍后的pH是_________ 。 ②pH=10的氨水加水稀释100倍后的pH是 _________。 ③pH=2的某酸溶液加水稀释100倍后的pH是_________ 。 答案：①3<pH<5 ②8<pH<10 ③2< pH≤4 活动三：溶液的稀释pH计算 问题思考：请大家思考一下，对于强酸和弱酸溶液，当它们稀释相同倍数时，pH 的变化会有什么不同呢？强碱和弱碱溶液呢？ 答案：强酸是完全电离的，稀释时氢离子浓度直接按稀释倍数变化；而弱酸是部分电离的，稀释时会促进电离，氢离子浓度变化可能没那么大。对于强碱和弱碱也有类似的情况。 活动四：混合溶液的pH计算 典例1：在25℃时，pH值等于1的盐酸溶液和pH值等于4的硫酸溶液等体积混合pH值等于多少？ 答案：pH=lgc(H⁺) =-lg（1×10⁻¹+1×10⁻⁴）/（1+1） =-lg5×10⁻² =2-lg5 =1.3 典例2：在25℃时，pH值等于9和pH值等于11的两种氢氧化钠溶液等体积混合pH值等于多少？ 答案：c(OH⁻) = (1 × 10⁻⁵ + 1 × 10⁻³) / (1 + 1) c(H⁺) = 10⁻¹⁴ / c(OH⁻) pH = -lg(10⁻¹⁴ / (10⁻³ / 2)) = -lg(2 + 11) = 10.7 典例3：在25℃时，100mlO.6mol/L的盐酸与等体积0.4mol/L的氢氧化钠溶液混合后,溶液的pH值等于多少？ 答案：NaOH+HCl=NaCl+H₂O， pH=-lgc(H⁺) =-lg0.02/(0.1+0.1) =-lg10⁻¹ =1 典例4：在25℃时，100mlO.4mol/L的盐酸与等体积0.6mol/L的氢氧化钠溶液混合后,溶液的pH值等于多少？ 答案：NaOH+HCl=NaCl+H₂O，c(OH⁻)=0.1(0.6-0.4)/0.2 c(H⁺)=10⁻¹⁴/c(OH⁻) =10⁻¹⁴/0.1 pH=-lg10⁻¹³ =13 活动五：典例精讲 典例1：判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)升高温度,水的电离平衡向电离方向移动,c(H+)增大,溶液呈酸性。(　　) (2)任何温度下,利用溶液中c平(H+)和c平(OH-)的相对大小判断溶液的酸碱性。(　　) (3)25 ℃时pH的范围通常是0~14。(　　) (4)4 ℃时,纯水的pH=7。(　　) (5)1.0×10-3 mol·L-1盐酸的pH=3.0,1.0×10-8 mol·L-1盐酸的pH=8.0。(　　) (6)100 ℃时,将pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合,溶液显中性。(　　) (7)pH=4.5的番茄汁中c平(H+)是pH=6.5的牛奶中c平(H+)的100倍。(　　) 答案：（1）×（2）√（3）√（4）×（5）×（6）×（7）√ (1) 错误：升高温度，水的电离平衡向电离方向移动，c(H⁺)增大，但溶液仍呈中性。 (2) 正确：任何温度下，利用溶液中c(H⁺)和c(OH⁻)的相对大小判断溶液的酸碱性。 (3) 正确：25℃时pH的范围通常是0~14。 (4) 错误：4℃时，纯水的pH不一定是7。 (5) 错误：1.0×10⁻³ mol·L⁻¹盐酸的pH=3.0，但1.0×10⁻⁸ mol·L⁻¹盐酸的pH接近7，而非8.0。 (6) 错误：100℃时，将pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合，溶液不会显中性，因为此时水的离子积常数Kw大于10⁻¹⁴。 (7) 正确：pH=4.5的番茄汁中c(H⁺)是pH=6.5的牛奶中c(H⁺)的100倍。 典例2：25 ℃时,下列叙述正确的是(忽略溶液混合时体积的变化,已知lg 2≈0.3,lg 5≈0.7)(　 ) A.pH=10与pH=12的NaOH溶液等体积混合,溶液的pH为11 B.pH=12的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液等体积混合,混合后溶液的pH约为11.7 C.将pH=12的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合,若所得混合液的pH=7,则强碱与强酸的体积比是10∶1 D.pH=3与pH=5的H2SO4溶液等体积混合,混合后溶液的pH约为4.7 答案：B A. 错误。pH=10与pH=12的NaOH溶液等体积混合后，c(OH⁻) = (10⁻² + 10⁻⁴)/2 ≈ 5×10⁻³ mol/L，pH ≠ 11。 B. 正确。pH=12的NaOH溶液与pH=4的H₂SO₄溶液等体积混合，c(OH⁻) - c(H⁺) = 10⁻² - 10⁻⁴ ≈ 9.9×10⁻³ mol/L，pH ≈ 11.7。 C. 错误。将pH=12的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合，若所得混合液的pH=7，则强碱与强酸的体积比应为1:10，而非10:1。 D. 错误。pH=3与pH=5的H₂SO₄溶液等体积混合，混合后溶液的pH约为3.3，而非4.7。 活动六：溶液稀释图像分析 典例1：①pH=10的氢氧化钠溶液加水稀释100倍后的pH是 。②pH=10 的氨水溶液加水稀释100倍后的pH是 。以下AOH和BOH分别是什么？ 答案：①8 ②8＜pH＜10 AOH是氨水，BOH是氢氧化钠 典例2：pH相等的一元酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图 将pH相同的一元强酸和一元弱酸稀释相同倍数，_____的pH小，______的pH大；将pH相同的一元强酸和一元弱酸稀释至pH仍相同，则弱酸中加水比强酸中加水_____ 答案：弱酸 强酸 多 典例3：c相等的一元酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图 将物质的量浓度相同的一元强酸和一元弱酸稀释相同倍数，_____的pH小，______的pH大；将强酸和弱酸稀释至pH相同，则弱酸中加水比强酸中加水_____ 答案：强酸 弱酸 少 典例4：25 ℃时水的电离平衡曲线应为　　　　(填“A”或“B”)。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　　　　。 答案：A 10:1 四、pH的测定 活动一：酸碱指示剂法 问题思考：大家回忆一下，我们学过哪些酸碱指示剂呢？ 答案：甲基橙、石蕊、酚酞等酸碱指示剂。 活动二：pH试纸法 问题思考：酸碱指示剂法只能粗略测定溶液的pH范围，那如果我们想要更精确一些，该用什么方法呢？ 答案：可以使用pH试纸法。 活动三：用pH计测量溶液的pH 问题思考：如果我们需要更精确地测定溶液的pH，又该怎么办呢？ 答案：使用pH计法。 1.pOH＝－lgc平(OH－)，25 ℃时同一溶液中pH＋pOH＝14。 2.溶液的稀释的pH： ①pH = a 的强酸溶液，稀释10m 倍，pH = a + m（室温下，a+ m＜7） ②pH = a 的弱酸溶液，稀释10m 倍，a＜pH＜a + m（室温下，a+ m＜7） ③pH = b 的强碱溶液，稀释10n 倍，pH = b - n（室温下，b - n＞7） ④pH = b 的弱酸溶液，稀释10n 倍，b - n＜pH＜b（室温下，b - n＞7） 2.溶液混合后的pH的变化 （1）酸与碱的pH之和为14，等体积混合 常温时 （2）等体积强酸(pH1)和强碱(pH2)混合 常温时 （3）常温时，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： ①若pH1＋pH2＝14，则V酸＝V碱。 ②若pH1＋pH2≠14，则＝。 1.下列溶液一定显酸性的是(B) A.溶液中c平(OH-)>c平(H+) B.滴加紫色石蕊溶液后变红色的溶液 C.溶液中c平(H+)=10-6 mol·L-1 D.溶液中水电离的c水(H+)=10-9 mol·L-1 【解析】A. 当时，溶液显碱性，故A错误； B. 紫色石蕊溶液遇酸性溶液变红，滴加紫色石蕊溶液后变红色的溶液一定显酸性，故B正确； C. 溶液的酸碱性取决于和的相对大小，仅知道，不能确定溶液的酸碱性，故C错误； D. 溶液中水电离的，说明水的电离受到抑制，可能是酸溶液也可能是碱溶液，故D错误。 2.下列叙述正确的是（C） A．pH=7的溶液一定呈中性 B．pH=3的醋酸溶液稀释10倍后pH=4 C．0.2mol•L-1盐酸与等体积水混合后pH=1 D． pH=3的醋酸与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH=7 【解析】A. 溶液的酸碱性取决于和的相对大小，只有在25°C时，pH = 7的溶液才呈中性，故A错误； B. 醋酸是弱酸，存在电离平衡，加水稀释促进电离，pH = 3的醋酸溶液稀释10倍后，3 < pH < 4，故B错误； C. 0.2mol•L⁻¹盐酸与等体积水混合后，，pH = -lg0.1 = 1，故C正确； D. pH = 3的醋酸中，醋酸是弱酸，部分电离，其浓度远大于，pH = 11的氢氧化钠溶液中，等体积混合后醋酸过量，溶液显酸性，pH < 7，故D错误。 3.常温下，将一定浓度的盐酸和醋酸加水稀释，溶液的导电能力随溶液体积变化的曲线如图所示，下列说法中正确的是（C） A．两溶液稀释前的浓度相同 B．a点的Kw值比b点的Kw值大 C．a点水电离的C(H+)大于c点水电离的C(H+) D．a、b、c三点溶液pH由大到小顺序为a＞b＞c 【解析】A. 溶液的导电能力与离子浓度有关，开始时两溶液导电能力相同，说明离子浓度相同，但醋酸是弱酸，部分电离，盐酸是强酸，完全电离，所以醋酸的浓度大于盐酸的浓度，故A错误； B. 只与温度有关，常温下是定值，a点和b点温度相同，值相等，故B错误； C. a点导电能力弱，说明离子浓度小，浓度小，对水的电离抑制程度小，c点导电能力强，说明离子浓度大，浓度大，对水的电离抑制程度大，所以a点水电离的大于c点水电离的，故C正确； D. 导电能力越强，离子浓度越大，浓度越大，pH越小，所以a、b、c三点溶液pH由大到小顺序为a＞c＞b，故D错误。 4.(1)常温下0.01 mol·L⁻¹ HCl溶液: ①由水电离出的c水(H⁺)= ； ②溶液的pH= ； ③加水稀释到体积为原来的100倍，pH= 。 (2)常温下0.01 mol·L⁻¹ NaOH溶液: ①溶液的pH= ； ②加水稀释到体积为原来的100倍，pH= 。 【答案】(1)①1.0×10⁻¹² mol·L⁻¹；②2；③4。(2)①12；②10。 考点1 溶液酸碱性的判断与pH 1.在25 ℃时，某稀溶液中由水电离产生的c(OH－)＝10－10 mol·L－1。下列有关该溶液的叙述正确的是(　　) A．该溶液一定呈酸性 B．该溶液中c(H＋)可能等于10－5 mol·L－1 C．该溶液的pH可能为4，也可能为10 D．该溶液有可能呈中性 【答案】C 【解析】25 ℃时，某稀溶液中由水电离产生的c(OH－)＝10－10 mol·L－1<10－7 mol·L－1，说明水的电离受到抑制，溶液可能呈酸性，也可能呈碱性，A、D错误。如果该溶液呈酸性，该溶液中c(H＋)＝ mol·L－1＝10－4 mol·L－1，溶液的pH＝4；如果该溶液呈碱性，溶液中c(H＋)＝10－10 mol·L－1，则溶液的pH＝10，B错误、C正确。 考点2 溶液pH的计算 2.25 ℃，将100 mL 0.14 mol·L－1 NaOH溶液与100 mL 0.06 mol·L－1硫酸溶液混合，所得 200 mL混合溶液的pH为(　　) A．12 B．12.3 C．13 D．14 【答案】A 【解析】两溶液混合后OH－过量，反应后c(OH－)＝＝0.01 mol·L－1，根据25 ℃，水的离子积常数Kw＝1×10－14可得，溶液中氢离子浓度为 mol·L－1＝1×10－12 mol·L－1，该溶液的pH＝12。 3.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。 4.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。 考点3 溶液稀释的问题 5.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。 6.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。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$