3.1 水的电离和溶液的酸碱性 第2课时（导学案）化学沪科版选择性必修1

3.1 水的电离和溶液的酸碱性 第2课时 pH的计算与测量 一、知识目标 1.理解溶液酸碱性与和相对大小的关系，掌握的定义及计算公式。 2.学会单一溶液和混合溶液的计算方法，包括强酸、强碱溶液以及不同酸碱混合情况。 3.了解在医学、人体健康、环保、农业生产、科学实验和生产等领域的应用。 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，从微观上理解和浓度对溶液酸碱性的影响，以及的本质。 2.证据推理与模型认知：通过对不同溶液的计算和分析，建立计算的模型，培养逻辑推理能力。 3.科学态度与社会责任：认识在实际生活中的广泛应用，增强对化学与生活联系的认识，培养社会责任感。 一、学习重点 1.溶液酸碱性与的关系。 2.的计算方法。 二、学习难点 1.混合溶液的计算。 2.温度对溶液酸碱性和的影响。 一、溶液的酸碱性与测定 1．25 ℃时，分析下列溶液的氢离子和氢氧根离子浓度 纯水 0.1 mol·L－1 NaOH溶液 0.1 mol·L－1盐酸 c(H＋)/ (mol·L－1) c(OH－)/ (mol·L－1) c(H＋) 、c(OH－)的相对大小 c(H＋)____c(OH－) c(H＋)____ c(OH－) c(H＋)____c(OH－) 溶液的酸碱性 2.溶液的酸碱性与氢离子、氢氧根离子浓度的关系 （1）任何水溶液中都有H＋和OH－。 （2）溶液的酸碱性取决于溶液中c(H＋)、c(OH－)的相对大小。 溶液的酸碱性 3．溶液的pH与c(H＋)及酸碱性的关系 计算公式 pH＝－lg c(H＋) 意义 pH越大，溶液的碱性越强； pH越小，溶液的酸性越强 溶液酸碱性与pH的关系(常温下) pH＜7，为酸性溶液；pH＝7，为中性溶液；pH＞7，为碱性溶液 适用范围 1×10－14 mol·L－1＜c(H＋)＜1 mol·L－1 注意 pH计算公式中c(H＋)： 若强酸溶液：c(H＋)＝n·c(HnA)， 若强碱溶液：c(H＋)＝＝。 4．溶液酸碱性的测定方法 （1）利用pH试纸测定。 使用pH试纸的正确操作：取一小块pH试纸于干燥洁净的____________上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测液点在试纸上，当试纸颜色变化稳定后迅速与________对照，读出pH。 ①广泛pH试纸：pH范围是____(最常用)，可以识别的pH差约为____； ②精密pH试纸：可判别0.2或0.3的pH差； ③专用pH试纸：用于酸性、中性或碱性溶液的专用pH试纸。 （2）用pH计测量。 pH计，又叫________，可用来精密测量溶液的pH，其量程为________。 （3）酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围)。 5．测溶液pH时的三注意 （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。 6．pH的应用 pH在医疗、生活、环保、农业生产和科学实验中都有重要的应用。溶液pH的控制常常是影响实验结果或产品质量、产量的一个关键因素。 二、溶液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＋)＝________； ②pH＝________ （2）c mol·L－1 B(OH)n强碱溶液的pH (25 ℃) ①c(OH－)＝________； ②c(H＋)＝＝ mol·L－1； ③pH＝________。 2．混合溶液pH的计算方法 （1）强酸与强酸混合(稀溶液体积变化忽略) c混(H＋)＝，然后再求pH。 （2）强碱与强碱混合(稀溶液体积变化忽略) 先计算c混(OH－)＝，再求c混(H＋)＝，最后求pH。 （3）强酸与强碱混合(稀溶液体积变化忽略) ①恰好完全反应，溶液呈中性，pH＝7 (25 ℃)。 ②酸过量： 先求c余(H＋)＝，再求pH。 ③碱过量： 先求c余(OH－)＝，再求c(H＋)＝，最后求pH。 （一）课堂导入 问题思考 1.老师展示了医院里医生给病人做血液检查、农民伯伯给土地测酸碱度、工厂里工人处理污水的场景图片，这些场景中涉及的关键化学概念是什么？ 答案： 2.“”这个概念是谁在什么时候提出的？提出的背景是什么？ 答案：（二）溶液的酸碱性与 活动一：引入概念 问题思考 1.溶液的酸碱性是由什么决定的？ 答案：2.与溶液中有什么关系？其计算公式是什么？ 答案：3.在时，中性、酸性、碱性溶液中和分别有什么特点？ 答案：对应训练 1.的溶液，其为多少？ 2.常温下，某溶液的，则该溶液中为多少？ 活动二：典型范例分析 问题思考 1.对于盐酸，如何求溶液的？ 答案：2.常温下，溶液，如何求溶液的？ 答案：对应训练 常温下，的溶液，其为多少？ （三）计算溶液的方法 活动一：单一溶液的计算 问题思考 1.对于不同类型的单一溶液，如何计算其？ 答案：2.计算单一溶液时，忽略水电离出的离子浓度的前提是什么？ 答案：对应训练 1.常温下，的溶液，其为多少？ 2.常温下，的溶液，其为多少？ 活动二：混合溶液的计算 问题思考 1.混合溶液有多种情况，比如强酸与强酸混合、强碱与强碱混合、强酸与强碱混合，分别应该如何计算？ 答案： 对应训练 常温下，将的盐酸和的溶液等体积混合，求混合后溶液的。 1.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°C时，纯水的pH<7，因此显酸性 2.用pH试纸测定某无色溶液的pH，下列说法正确的是（ ） A. 将pH试纸放入溶液中，观察其颜色变化并与标准比色卡对照 B. 用广泛pH试纸测得氯水的pH为2 C. 用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，观察其颜色并与标准比色卡对照 D. 用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液，滴在湿润的pH试纸上，测量的pH一定偏低 3.常温下，pH＝13的强碱溶液与pH＝2的强酸溶液混合，所得混合液的pH＝11，则强碱与强酸的体积比是（ ） A. 11∶1 B. 9∶1 C. 1∶11 D. 1∶9 4.25°C，将100mL0.14mol·L⁻¹NaOH溶液与100mL0.06mol·L⁻¹硫酸溶液混合，所得200mL混合溶液的pH为（ ） A. 12 B. 12.3 C. 13 D. 14 5.某探究小组在某温度下测定溶液的pH时发现：0.01mol·L⁻¹的氢氧化钠溶液，由水电离出的c(H⁺)＝10⁻¹¹ mol·L⁻¹。在相同温度下，0.1mol·L⁻¹氢氧化钠溶液的pH应为（ ） A. 13 B. 12 C. 11 D. 10 一、溶液的酸碱性与pH 1．25 ℃时，分析下列溶液中c(H＋)和c(OH－) 纯水 0.1 mol·L－1 NaOH溶液 0.1 mol·L－1盐酸 c(H＋)/(mol·L－1) 1×10－7 1×10－13 0.1 c(OH－)/(mol·L－1) 1×10－7 0.1 1×10－13 c(H＋)、c(OH－)的相对大小 c(H＋)＝c(OH－) c(H＋)<c(OH－) c(H＋)>c(OH－) 溶液的酸碱性 中性 碱性 酸性 2.溶液的酸碱性与c(H＋)、c(OH－)的关系 （1）任何水溶液中都有H＋和OH－。 （2）溶液的酸碱性取决于溶液中c(H＋)、c(OH－)的相对大小 3．溶液的pH （1）定义 pH是c(H＋)的负对数，其表达式是pH＝－lg c(H＋)。 特别提醒　pH计算公式中c(H＋)： 若强酸溶液：c(H＋)＝n·c(HnA)， 若强碱溶液：c(H＋)＝＝。 （2）25 ℃时，溶液的酸碱性与c(H＋)、pH的关系如图所示： pH<7，为酸性溶液；pH＝7，为中性溶液；pH>7，为碱性溶液。 （3）pH的适用范围 1．0×10－14 mol·L－1≤c(H＋)≤1.0 mol·L－1的溶液。 二、溶液酸碱性的测定方法 1．酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围) 常见酸碱指示剂的变色范围： 指示剂 变色范围(颜色与pH的关系) 石蕊 <5.0红色 5.0～8.0紫色 >8.0蓝色 酚酞 <8.2无色 8.2～10.0浅红色 >10.0红色 甲基橙 <3.1红色 3.1～4.4橙色 >4.4黄色 2.利用pH试纸测定 3．用pH计测量 pH计也叫酸度计，可精密测量溶液的pH，测得的溶液pH可以是整数或者小数，其量程为0～14。 4．pH在医疗、生活、环保、农业生产和科学实验中都有重要的应用。溶液pH的控制常常是影响实验结果或产品质量、产量的一个关键因素。 考点一　溶液酸碱性的判断与pH 1．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 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 3．25 ℃的下列溶液中，碱性最强的是(　　) A．pH＝11的溶液 B．c(OH－)＝0.12 mol·L－1的溶液 C．含有4 g NaOH的1 L溶液 D．c(H＋)＝1×10－10 mol·L－1的溶液 4．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 5．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．将一小块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．将一小块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 6．用pH试纸测定某无色溶液的pH，下列说法正确的是(　　) A．将pH试纸放入溶液中，观察其颜色变化并与标准比色卡对照 B．用广泛pH试纸测得氯水的pH为2 C．用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，观察其颜色并与标准比色卡对照 D．用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液，滴在湿润的pH试纸上，测量的pH一定偏低 考点二　计算溶液的pH 1．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 2．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 3．常温下，pH＝13的强碱溶液与pH＝2的强酸溶液混合，所得混合液的pH＝11，则强碱与强酸的体积比是(　　) A．11∶1 B．9∶1 C．1∶11 D．1∶9 4．25 ℃，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 5．常温下，1体积pH＝2.5的盐酸与10体积某一元强碱溶液恰好完全反应，则该碱溶液的pH等于(　　) A．9.0 B．9.5 C．10.5 D．11.0 6．计算填空： （1）常温下，0.2 mol·L－1 NaHSO4和0.1 mol·L－1 BaCl2溶液按等体积混合后，则溶液的pH等于________。 （2）常温下，用pH＝4和pH＝11的强酸和强碱混合，使pH＝10，则两溶液的体积比为________。 考点三　由pH确定酸碱溶液的浓度或体积 1．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 2．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 3．已知水在25 ℃和95 ℃时，电离平衡曲线如图所示： （1）95 ℃时，水的电离平衡曲线应为L2，请说明理由：_________________________ ________________________________________________________________________。 （2）曲线L1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________(填“大于”“小于”“等于”或“无法确定”)α2。 14．（1）在某温度下，水的离子积常数为1×10－13，则该温度下，某溶液中H＋的浓度为1× 10－7 mol·L－1，则该溶液呈________性。 （2）现有a.醋酸、b.盐酸、c.硫酸三种溶液 ①若三种溶液的pH相同，则其浓度由大到小的顺序是____________(用字母表示，下同)。 ②若三种溶液的浓度相同，则pH由大到小的顺序是____________。 ③中和等体积等浓度的烧碱溶液，需相同浓度的三种溶液的体积分别为V1、V2、V3，则V1、V2、V3的关系为______________(用等式表示，下同)。 ④体积和浓度均相同的三种溶液，分别与相同浓度的烧碱溶液恰好完全反应，需烧碱溶液的体积分别为V1、V2、V3，则V1、V2、V3的关系为_____________________________。 考点四　非常温下溶液pH的计算 1．某探究小组在某温度下测定溶液的pH时发现：0.01 mol·L－1的氢氧化钠溶液，由水电离出的c(H＋)＝10－11 mol·L－1。在相同温度下，0.1 mol·L－1氢氧化钠溶液的pH应为(　　) A．13 B．12 C．11 D．10 2．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 3．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＋) 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.1 水的电离和溶液的酸碱性 第2课时 pH的计算与测量 一、知识目标 1.理解溶液酸碱性与和相对大小的关系，掌握的定义及计算公式。 2.学会单一溶液和混合溶液的计算方法，包括强酸、强碱溶液以及不同酸碱混合情况。 3.了解在医学、人体健康、环保、农业生产、科学实验和生产等领域的应用。 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，从微观上理解和浓度对溶液酸碱性的影响，以及的本质。 2.证据推理与模型认知：通过对不同溶液的计算和分析，建立计算的模型，培养逻辑推理能力。 3.科学态度与社会责任：认识在实际生活中的广泛应用，增强对化学与生活联系的认识，培养社会责任感。 一、学习重点 1.溶液酸碱性与的关系。 2.的计算方法。 二、学习难点 1.混合溶液的计算。 2.温度对溶液酸碱性和的影响。 一、溶液的酸碱性与测定 1．25 ℃时，分析下列溶液的氢离子和氢氧根离子浓度 纯水 0.1 mol·L－1 NaOH溶液 0.1 mol·L－1盐酸 c(H＋)/ (mol·L－1) 1×10－7 1×10－13 0.1 c(OH－)/ (mol·L－1) 1×10－7 0.1 1×10－13 c(H＋) 、c(OH－)的相对大小 c(H＋)＝c(OH－) c(H＋)< c(OH－) c(H＋)> c(OH－) 溶液的酸碱性 中性 碱性 酸性 2.溶液的酸碱性与氢离子、氢氧根离子浓度的关系 （1）任何水溶液中都有H＋和OH－。 （2）溶液的酸碱性取决于溶液中c(H＋)、c(OH－)的相对大小。 溶液的酸碱性 3．溶液的pH与c(H＋)及酸碱性的关系 计算公式 pH＝－lg c(H＋) 意义 pH越大，溶液的碱性越强； pH越小，溶液的酸性越强 溶液酸碱性与pH的关系(常温下) pH＜7，为酸性溶液；pH＝7，为中性溶液；pH＞7，为碱性溶液 适用范围 1×10－14 mol·L－1＜c(H＋)＜1 mol·L－1 注意 pH计算公式中c(H＋)： 若强酸溶液：c(H＋)＝n·c(HnA)， 若强碱溶液：c(H＋)＝＝。 4．溶液酸碱性的测定方法 （1）利用pH试纸测定。 使用pH试纸的正确操作：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液点在试纸上，当试纸颜色变化稳定后迅速与标准比色卡对照，读出pH。 ①广泛pH试纸：pH范围是1～14(最常用)，可以识别的pH差约为1； ②精密pH试纸：可判别0.2或0.3的pH差； ③专用pH试纸：用于酸性、中性或碱性溶液的专用pH试纸。 （2）用pH计测量。 pH计，又叫酸度计，可用来精密测量溶液的pH，其量程为0～14。 （3）酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围)。 5．测溶液pH时的三注意 （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。 6．pH的应用 pH在医疗、生活、环保、农业生产和科学实验中都有重要的应用。溶液pH的控制常常是影响实验结果或产品质量、产量的一个关键因素。 二、溶液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．混合溶液pH的计算方法 （1）强酸与强酸混合(稀溶液体积变化忽略) c混(H＋)＝，然后再求pH。 （2）强碱与强碱混合(稀溶液体积变化忽略) 先计算c混(OH－)＝，再求c混(H＋)＝，最后求pH。 （3）强酸与强碱混合(稀溶液体积变化忽略) ①恰好完全反应，溶液呈中性，pH＝7 (25 ℃)。 ②酸过量： 先求c余(H＋)＝，再求pH。 ③碱过量： 先求c余(OH－)＝，再求c(H＋)＝，最后求pH。 （一）课堂导入 问题思考 1.老师展示了医院里医生给病人做血液检查、农民伯伯给土地测酸碱度、工厂里工人处理污水的场景图片，这些场景中涉及的关键化学概念是什么？ 答案：与溶液酸碱性相关的。 2.“”这个概念是谁在什么时候提出的？提出的背景是什么？ 答案：“”是由丹麦化学家彼得·索仑森在1909年提出的。当时他在一家啤酒厂工作，经常要化验啤酒中所含浓度，每次化验结果都要记录许多个零，非常繁琐，经过长期潜心研究，他发现用浓度的负对数来表示酸碱性非常方便，于是就把它称为溶液的。 （二）溶液的酸碱性与 活动一：引入概念 问题思考 1.溶液的酸碱性是由什么决定的？ 答案：溶液的酸碱性由和相对大小决定，当时溶液呈酸性；当时溶液呈中性；当时溶液呈碱性。 2.与溶液中有什么关系？其计算公式是什么？ 答案：是的负对数，其计算公式为。 3.在时，中性、酸性、碱性溶液中和分别有什么特点？ 答案：在时，中性溶液中，；酸性溶液中，；碱性溶液中，。并且越大，溶液的碱性越强；越小，溶液的酸性越强。 对应训练 1.的溶液，其为多少？ 答案：根据的计算公式，将代入公式可得。 2.常温下，某溶液的，则该溶液中为多少？ 答案：由可得，，将代入可得。 活动二：典型范例分析 问题思考 1.对于盐酸，如何求溶液的？ 答案：盐酸是强酸，在溶液中完全电离，，这里，再根据可得。 2.常温下，溶液，如何求溶液的？ 答案：是强碱，先根据求出，在常温下，，则，所以。 对应训练 常温下，的溶液，其为多少？ 答案：是强酸，在溶液中完全电离，，这里，。 （三）计算溶液的方法 活动一：单一溶液的计算 问题思考 1.对于不同类型的单一溶液，如何计算其？ 答案：强酸溶液中，然后根据计算；强碱溶液先根据求出，再通过求出，最后计算。 2.计算单一溶液时，忽略水电离出的离子浓度的前提是什么？ 答案：忽略水电离出的离子浓度的前提是溶液浓度不是非常稀。 对应训练 1.常温下，的溶液，其为多少？ 答案：是强酸，，。 2.常温下，的溶液，其为多少？ 答案：是强碱，，，。 活动二：混合溶液的计算 问题思考 1.混合溶液有多种情况，比如强酸与强酸混合、强碱与强碱混合、强酸与强碱混合，分别应该如何计算？ 答案： - 强酸与强酸混合时，先根据求出混合后的，再计算。 - 强碱与强碱混合时，先根据求出混合后的，再通过求出并计算。 - 强酸与强碱混合时，要分恰好完全反应、酸过量、碱过量三种情况。恰好完全反应时溶液呈中性，（）；酸过量时，；碱过量时，，再通过计算进而求出。 2. 常温下，的和的溶液按等体积混合后，求溶液的。 答案：的溶液中，的溶液中。设两溶液体积均为，则混合后，。 对应训练 常温下，将的盐酸和的溶液等体积混合，求混合后溶液的。 答案：的盐酸中，的溶液中，等体积混合时，和恰好完全反应，溶液呈中性，所以。 1.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°C时，纯水的pH<7，因此显酸性 【答案】C 【解析】A选项，只有在25°C时，pH＝7的溶液才呈中性，温度改变，水的离子积常数改变，pH＝7的溶液不一定呈中性，A错误；B选项，中性溶液中c(OH⁻)＝c(H⁺)，但c(H⁺)不一定等于1.0×10⁻⁷ mol·L⁻¹，温度不同，水的离子积常数不同，中性溶液中c(H⁺)也不同，B错误；C选项，溶液的酸碱性由c(H⁺)和c(OH⁻)的相对大小决定，c(OH⁻)＝c(H⁺)的溶液呈中性，C正确；D选项，在100°C时，纯水的pH<7，但c(OH⁻)＝c(H⁺)，溶液呈中性，D错误。 2.用pH试纸测定某无色溶液的pH，下列说法正确的是（ ） A. 将pH试纸放入溶液中，观察其颜色变化并与标准比色卡对照 B. 用广泛pH试纸测得氯水的pH为2 C. 用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，观察其颜色并与标准比色卡对照 D. 用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液，滴在湿润的pH试纸上，测量的pH一定偏低 【答案】C 【解析】A选项，不能将pH试纸放入溶液中，会污染溶液，应该用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，A错误；B选项，氯水具有漂白性，能使pH试纸褪色，不能用广泛pH试纸测氯水的pH，B错误；C选项，用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，观察其颜色并与标准比色卡对照，C正确；D选项，用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液，滴在湿润的pH试纸上，相当于稀释了溶液，若溶液为酸性溶液，测量的pH偏高，若溶液为碱性溶液，测量的pH偏低，若溶液为中性溶液，测量的pH不变，D错误。 3.常温下，pH＝13的强碱溶液与pH＝2的强酸溶液混合，所得混合液的pH＝11，则强碱与强酸的体积比是（ ） A. 11∶1 B. 9∶1 C. 1∶11 D. 1∶9 【答案】D 【解析】设强碱溶液的体积为V₁，强酸溶液的体积为V₂。pH＝13的强碱溶液中c(OH⁻)＝0.1 mol·L⁻¹，pH＝2的强酸溶液中c(H⁺)＝0.01 mol·L⁻¹，混合后溶液的pH＝11，即c(OH⁻)＝0.001 mol·L⁻¹。根据混合后溶液中c(OH⁻)的计算公式，解得(V1∶V2 = 1∶9)，D正确。 4.25°C，将100mL0.14mol·L⁻¹NaOH溶液与100mL0.06mol·L⁻¹硫酸溶液混合，所得200mL混合溶液的pH为（ ） A. 12 B. 12.3 C. 13 D. 14 【答案】A 【解析】n(OH⁻)＝0.1 L×0.14 mol·L⁻¹＝0.014 mol，n(H⁺)＝0.1 L×0.06 mol·L⁻¹×2＝0.012 mol。混合后溶液中(n(OH-){余}=0.014 - 0.012 = 0.002mol)，(c(OH-){余}==0.01mol/L)，(c(H+)=10-12mol/L)，pH＝ -lgc(H⁺)＝12，A正确。 5.某探究小组在某温度下测定溶液的pH时发现：0.01mol·L⁻¹的氢氧化钠溶液，由水电离出的c(H⁺)＝10⁻¹¹ mol·L⁻¹。在相同温度下，0.1mol·L⁻¹氢氧化钠溶液的pH应为（ ） A. 13 B. 12 C. 11 D. 10 【答案】B 【解析】0.01mol·L⁻¹的氢氧化钠溶液中(c(OH-)=0.01mol/L)，由水电离出的(c(H+){水}=10-11}mol/L)，则该温度下(KW = c(H+){水}c(OH-)=10-11} = 10-13)。 0.1mol·L⁻¹氢氧化钠溶液中(c(OH-)=0.1mol/L)，(c(H+)=10-12mol/L)，pH＝ -lgc(H⁺)＝12，B正确。 一、溶液的酸碱性与pH 1．25 ℃时，分析下列溶液中c(H＋)和c(OH－) 纯水 0.1 mol·L－1 NaOH溶液 0.1 mol·L－1盐酸 c(H＋)/(mol·L－1) 1×10－7 1×10－13 0.1 c(OH－)/(mol·L－1) 1×10－7 0.1 1×10－13 c(H＋)、c(OH－)的相对大小 c(H＋)＝c(OH－) c(H＋)<c(OH－) c(H＋)>c(OH－) 溶液的酸碱性 中性 碱性 酸性 2.溶液的酸碱性与c(H＋)、c(OH－)的关系 （1）任何水溶液中都有H＋和OH－。 （2）溶液的酸碱性取决于溶液中c(H＋)、c(OH－)的相对大小 3．溶液的pH （1）定义 pH是c(H＋)的负对数，其表达式是pH＝－lg c(H＋)。 特别提醒　pH计算公式中c(H＋)： 若强酸溶液：c(H＋)＝n·c(HnA)， 若强碱溶液：c(H＋)＝＝。 （2）25 ℃时，溶液的酸碱性与c(H＋)、pH的关系如图所示： pH<7，为酸性溶液；pH＝7，为中性溶液；pH>7，为碱性溶液。 （3）pH的适用范围 1．0×10－14 mol·L－1≤c(H＋)≤1.0 mol·L－1的溶液。 二、溶液酸碱性的测定方法 1．酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围) 常见酸碱指示剂的变色范围： 指示剂 变色范围(颜色与pH的关系) 石蕊 <5.0红色 5.0～8.0紫色 >8.0蓝色 酚酞 <8.2无色 8.2～10.0浅红色 >10.0红色 甲基橙 <3.1红色 3.1～4.4橙色 >4.4黄色 2.利用pH试纸测定 3．用pH计测量 pH计也叫酸度计，可精密测量溶液的pH，测得的溶液pH可以是整数或者小数，其量程为0～14。 4．pH在医疗、生活、环保、农业生产和科学实验中都有重要的应用。溶液pH的控制常常是影响实验结果或产品质量、产量的一个关键因素。 考点一　溶液酸碱性的判断与pH 1．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。 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。 3．25 ℃的下列溶液中，碱性最强的是(　　) A．pH＝11的溶液 B．c(OH－)＝0.12 mol·L－1的溶液 C．含有4 g NaOH的1 L溶液 D．c(H＋)＝1×10－10 mol·L－1的溶液 答案　B 解析　A项，c(OH－)＝10－3 mol·L－1；B项，c(OH－)＝0.12 mol·L－1；C项，c(OH－)＝0.1 mol· L－1；D项，c(OH－)＝10－4 mol·L－1。 4．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。 5．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．将一小块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．将一小块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。 6．用pH试纸测定某无色溶液的pH，下列说法正确的是(　　) A．将pH试纸放入溶液中，观察其颜色变化并与标准比色卡对照 B．用广泛pH试纸测得氯水的pH为2 C．用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，观察其颜色并与标准比色卡对照 D．用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液，滴在湿润的pH试纸上，测量的pH一定偏低 答案　C 解析　pH试纸直接浸入待测液，会污染溶液，A错误；氯水有强氧化性，pH试纸会被漂白，应用pH计测定氯水的pH，B错误；测定溶液pH的正确操作方法为用干燥、洁净的玻璃棒蘸取待测液滴到放在玻璃片或表面皿上的pH试纸上，显色后，与标准比色卡比较，C正确；湿润的pH试纸测量的pH不一定偏低，如用湿润的pH试纸测量氯化钠溶液的pH，测定结果不变，D错误。 考点二　计算溶液的pH 1．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。 2．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。 3．常温下，pH＝13的强碱溶液与pH＝2的强酸溶液混合，所得混合液的pH＝11，则强碱与强酸的体积比是(　　) A．11∶1 B．9∶1 C．1∶11 D．1∶9 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－(14－11)，解之可得V碱∶V酸＝1∶9。 4．25 ℃，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。 5．常温下，1体积pH＝2.5的盐酸与10体积某一元强碱溶液恰好完全反应，则该碱溶液的pH等于(　　) A．9.0 B．9.5 C．10.5 D．11.0 答案　C 解析　二者恰好完全中和n(H＋)＝n(OH－)，即c酸V酸＝c碱V碱，现二者体积比为1∶10，则 c(H＋)∶c(OH－)＝10∶1，因为酸中c(H＋)＝10－2.5 mol·L－1，则碱中c(OH－)＝10－3.5 mol·L－1，c(H＋)＝mol·L－1＝10－10.5 mol·L－1，pH＝10.5。 6．计算填空： （1）常温下，0.2 mol·L－1 NaHSO4和0.1 mol·L－1 BaCl2溶液按等体积混合后，则溶液的pH等于________。 （2）常温下，用pH＝4和pH＝11的强酸和强碱混合，使pH＝10，则两溶液的体积比为________。 答案　（1）1　（2）9∶2 解析　欲求混合后溶液的pH，应先判断混合后溶液的酸碱性。若呈碱性，应先求溶液中 c(OH－)，再求c(H＋)，而后计算pH；若呈酸性，可直接求出混合后c(H＋)，再计算pH。由题意可得： （1）NaHSO4为强电解质 c(H＋)＝mol·L－1＝0.1 mol·L－1 pH＝－lgc(H＋)＝1。 （2）混合后溶液呈碱性，则 10－4 mol·L－1＝ 整理可得：2×10－4mol·L－1V(酸)＝9×10－4mol·L－1V(碱)。 所以＝。 考点三　由pH确定酸碱溶液的浓度或体积 1．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。 2．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。 3．已知水在25 ℃和95 ℃时，电离平衡曲线如图所示： （1）95 ℃时，水的电离平衡曲线应为L2，请说明理由：_________________________ ________________________________________________________________________。 （2）曲线L1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________(填“大于”“小于”“等于”或“无法确定”)α2。 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　（2）小于 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－)均较大，95 ℃时，水的电离平衡曲线应为L2。 （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。 14．（1）在某温度下，水的离子积常数为1×10－13，则该温度下，某溶液中H＋的浓度为1× 10－7 mol·L－1，则该溶液呈________性。 （2）现有a.醋酸、b.盐酸、c.硫酸三种溶液 ①若三种溶液的pH相同，则其浓度由大到小的顺序是____________(用字母表示，下同)。 ②若三种溶液的浓度相同，则pH由大到小的顺序是____________。 ③中和等体积等浓度的烧碱溶液，需相同浓度的三种溶液的体积分别为V1、V2、V3，则V1、V2、V3的关系为______________(用等式表示，下同)。 ④体积和浓度均相同的三种溶液，分别与相同浓度的烧碱溶液恰好完全反应，需烧碱溶液的体积分别为V1、V2、V3，则V1、V2、V3的关系为_____________________________。 答案　（1）碱　（2）①a＞b＞c　②a＞b＞c　③V1＝V2＝2V3　④2V1＝2V2＝V3 解析　（1）某溶液中H＋的浓度为1×10－7 mol·L－1，则该溶液中c(OH－)＝ mol·L－1＝1×10－6 mol·L－1>c(H＋)，即该溶液呈碱性。（2）①pH相同的溶液中氢离子浓度相同，醋酸是一元弱酸，硫酸是二元强酸，盐酸是一元强酸，假设氢离子浓度为1 mol·L－1，则醋酸溶液浓度大于1 mol·L－1、盐酸浓度是1 mol·L－1、硫酸浓度是0.5 mol·L－1，所以其浓度由大到小的顺序是a>b>c。②若三种溶液的浓度相同，假设都是1 mol·L－1，醋酸溶液中氢离子浓度小于1 mol·L－1、硫酸中氢离子浓度是2 mol·L－1、盐酸中氢离子浓度是1 mol·L－1，氢离子浓度越大pH越小，所以pH由大到小的顺序是a>b>c。③中和等物质的量的氢氧化钠，消耗三种酸的物质的量之比为2∶2∶1，所以消耗相同浓度的三种溶液的体积之比为2∶2∶1，即V1＝V2＝2V3。④体积和浓度均相同的三种溶液，其物质的量相等，分别与相同浓度的烧碱溶液恰好完全反应，所需NaOH的物质的量之比为1∶1∶2，则所需相同浓度的烧碱溶液的体积关系为2V1＝2V2＝V3。 考点四　非常温下溶液pH的计算 1．某探究小组在某温度下测定溶液的pH时发现：0.01 mol·L－1的氢氧化钠溶液，由水电离出的c(H＋)＝10－11 mol·L－1。在相同温度下，0.1 mol·L－1氢氧化钠溶液的pH应为(　　) A．13 B．12 C．11 D．10 答案　B 解析　根据题意，可得此温度时，Kw＝c(H＋)×c(OH－)＝0.01×10－11＝10－13。在相同温度下，0.1 mol·L－1氢氧化钠溶液中的c(H＋)＝＝10－12 mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝12，故答案为B。 2．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。 3．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＋)。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $