第二单元 溶液的酸碱性 第1课时(教学设计)化学苏教版2019选择性必修1
2025-12-24
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精品
摘要:
该高中化学教学设计聚焦溶液的酸碱性与pH核心知识,通过“呼吸性碱中毒”生活实例导入,联系人体健康引出酸碱性重要性,衔接H⁺与OH⁻浓度关系、pH定义及计算,构建“实例-微观离子-宏观表征”的学习脉络。
资料亮点在于融合核心素养,如通过计算不同溶液H⁺/OH⁻浓度培养“宏观辨识与微观探析”,设计pH测定实验活动落实“科学探究与实践”,结合工农业生产实例渗透“科学态度与责任”。任务驱动式教学与讲练结合,助力教师高效授课,提升学生分析及解决实际问题能力。
内容正文:
第二单元 溶液的酸碱性
第1课时 溶液的酸碱性
一、知识目标
1.结合实例,能依据溶液中与的关系判断溶液的酸碱性,掌握溶液的定义及与的关系。
2.掌握检测溶液的方法,如酸碱指示剂法、试纸法和计法。
3.能运用核心公式和进行单一溶液、稀释后溶液以及混合溶液的计算。
4.能选择实例说明溶液的调控在工农业生产和科学研究中的重要作用。
二、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表现,从微观上理解溶液中和浓度对酸碱性的影响,以及的本质。
2.证据推理与模型认知:通过对溶液计算的学习,建立相关计算模型,运用证据推理判断溶液的酸碱性和进行计算。
3.科学探究与创新意识:通过实验探究溶液的测定方法,培养科学探究能力和创新意识。
4.科学态度与社会责任:认识到溶液酸碱性对生产生活的重要影响,增强保护环境和合理利用资源的意识。
一、教学重点
溶液酸碱性的判断、的定义及计算、溶液的测定方法。
二、教学难点
混合溶液的计算、酸碱中和反应后溶液的判断。
本节教学内容源于苏教版(2019年版)高中化学选择性必修1专题3《水溶液中的离子反应》第二单元《溶液的酸碱性》第1课时《溶液的酸碱性》。溶液的酸碱性是高中化学的重要内容,它在工农业生产、科学研究以及日常生活中都有着广泛的应用,对于学生理解化学反应的本质和规律具有重要意义。 本课时主要围绕溶液的酸碱性与pH展开,包括溶液酸碱性的判断、pH的定义、测定方法以及溶液pH的计算等内容。教材首先通过“呼吸性碱中毒”的实例引入,让学生认识到溶液酸碱性对人类生活的重要影响,激发学生的学习兴趣。接着,从水的离子积常数出发,引导学生计算不同溶液中H⁺和OH⁻的浓度,从而得出溶液酸碱性与H⁺、OH⁻浓度的关系。在此基础上,介绍了pH的概念和计算方法,并通过实例让学生掌握单一溶液、稀释溶液以及混合溶液pH的计算。最后,通过典型范例和拓展延伸,加深学生对溶液酸碱性和pH的理解和应用。
教学对象是高二学生,他们已经具备了一定的化学知识和实验技能,在必修课程中学习了水的电离、离子反应等基础知识,为学习溶液的酸碱性奠定了一定的基础。然而,溶液的酸碱性和pH的概念较为抽象,学生理解起来可能存在一定的困难。 在思维方面,高二学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段,他们对直观、具体的实验现象和实例比较感兴趣,但对于抽象的概念和理论,需要通过具体的实例和实验进行引导和解释。在学习能力方面,学生已经具备了一定的自主学习和合作探究能力,但在分析问题和解决问题的能力上还有待提高。 此外,学生在初中化学中已经学习了溶液的酸碱性和酸碱指示剂的使用,但对溶液酸碱性的本质和pH的计算方法了解较少。因此,在教学过程中,教师应充分利用学生已有的知识和经验,通过实验探究、实例分析等方式,引导学生逐步理解溶液的酸碱性和pH的概念,掌握溶液pH的计算方法,提高学生分析问题和解决问题的能力。同时,要关注学生的个体差异,鼓励学生积极参与课堂讨论和实验探究,激发学生的学习兴趣和学习动力。
教学环节一 课堂导入
【分享生活现象】同学们,在日常生活中,大家有没有注意过一些和身体不适有关的现象呢?比如,有时候人会呼吸急促、心率加快,还会感觉手足、口周麻木和有针刺感,甚至面色苍白、出现肌震颤和眩晕等症状。大家能想到这可能是什么情况吗?(给学生一些思考和发言时间,鼓励他们大胆猜测)
【引入呼吸性碱中毒知识】其实,这有可能是患上了“呼吸性碱中毒”。呼吸性碱中毒是一种由过度通气引起的疾病,表现为动脉血二氧化碳分压降低和血液pH值升高。对于急性呼吸性碱中毒的患者,医生会让他们吸入含CO₂的混合气体,或者让患者反复屏气,又或者用纸袋罩住口鼻(留出呼吸通道)来呼吸,这样做是为了维持血浆中的H₂CO₃浓度。同时,还会针对病因进行治疗,经过这些治疗,患者的症状通常能迅速得到控制。
【强调酸碱性重要性】大家看,人体的血液pH值一旦出现异常,就会引发这么多问题,这说明溶液的酸碱性对我们的身体健康至关重要。人体体液的pH必须保持在一定范围内才能保证身体健康,像血液的pH就必须保持在7.35与7.45之间,超出这个范围,生理功能就会失调,严重的可能危及生命。而且,溶液的酸碱性对人类的生产、生活也有着十分重要的影响。植物的生长需要适宜的pH范围,许多化工产品的生产,也需控制在一定pH的溶液中进行,否则会影响产品的质量,有的甚至得不到产物。
【提出问题】那么,如何准确判断和测定溶液的酸碱性呢?这就是我们今天要一起探讨的问题。
【设计意图】
1.激发学生兴趣:以生活中可能出现的身体不适现象作为开场,容易引起学生的共鸣,激发他们的好奇心和求知欲,使学生主动参与到课堂讨论中来。
2.联系生活实际:通过介绍呼吸性碱中毒以及溶液酸碱性对人体健康和生产生活的影响,将抽象的化学知识与实际生活紧密联系起来,让学生感受到化学知识在生活中的广泛应用,提高他们对化学学习的重视度。
3.引发思考,导入新课:由生活现象和疾病治疗引出溶液酸碱性的重要性,进而提出如何判断和测定溶液酸碱性的问题,自然地过渡到本节课的主题,让学生明确学习方向,带着问题去探索新知识,提高学习的主动性和积极性。
教学任务一 溶液的酸碱性与 pH
活动一 引入溶液酸碱性的重要性
【引入】同学们,在生活中我们可能听说过“呼吸性碱中毒”这种疾病。呼吸性碱中毒是一种由过度通气引起的疾病,表现为动脉血二氧化碳分压降低和血液 pH 值升高。患者常见的表现有呼吸急促、心率加快以及手足、口周麻木和针刺感、面色苍白、肌震颤和眩晕等。对于急性呼吸性碱中毒的患者,可让其吸入含 (CO2) 的混合气体,或使患者反复屏气,或用纸袋罩住口鼻(留出呼吸通道)来呼吸,以维持血浆中的 (H2CO3) 浓度,同时针对病因进行治疗,经过这样的治疗,患者的症状可迅速得到控制。这说明溶液的酸碱性对我们人体的健康有着十分重要的影响。而且,人体体液的 pH 必须保持在一定范围内才能保证身体健康,比如血液的 pH 必须保持在 7.35 与 7.45 之间,超出这个范围,生理功能就会失调,严重的可能危及生命。植物的生长也需要适宜的 pH 范围,许多化工产品的生产,需控制在一定 pH 的溶液中进行,否则会影响产品的质量,有的甚至得不到产物。那么,我们如何准确判断和测定溶液的酸碱性呢?这就是我们今天要学习的内容。
【设计意图】通过生活中“呼吸性碱中毒”的实例,让学生了解溶液酸碱性与人体健康的关系,再拓展到溶液酸碱性对植物生长和化工生产的影响,引起学生的学习兴趣,自然地引出本节课的主题——溶液的酸碱性与 pH。
【师生活动】
1.教师展示“呼吸性碱中毒”的相关资料,包括症状、治疗方法等,讲解溶液酸碱性对人体健康的重要性,以及在其他方面的影响,提出问题:如何准确判断和测定溶液的酸碱性?
2.学生认真倾听教师的讲解,思考教师提出的问题,积极参与课堂讨论,分享自己所知道的与溶液酸碱性有关的生活实例。
【对应训练 1】下列关于溶液酸碱性对生活影响的说法错误的是( )
A. 人体血液的 pH 保持在 7.35 - 7.45 之间,有利于维持正常生理功能
B. 植物在任何 pH 的土壤中都能正常生长
C. 化工生产中控制溶液的 pH 有助于保证产品质量
D. 呼吸性碱中毒与血液 pH 值的变化有关
【答案】B
【解析】植物的生长需要适宜的 pH 范围,并非在任何 pH 的土壤中都能正常生长,B 选项错误;A 选项人体血液 pH 保持在 7.35 - 7.45 之间有利于维持正常生理功能,说法正确;C 选项化工生产中控制溶液 pH 有助于保证产品质量,说法正确;D 选项呼吸性碱中毒表现为血液 pH 值升高,与血液 pH 值变化有关,说法正确。
活动二 探究溶液的酸碱性与 (H+)、(OH-) 浓度的关系
【引入】我们知道在 (25^{}C) 时,水的离子积常数 (K_w = c(H^+) c(OH^-) = 1.0^{-14})。现在请同学们分别计算浓度均为 (0.01 molL^{-1}) 的盐酸、氯化钠溶液、氢氧化钠溶液中 (H^+) 和 (OH^-) 的浓度,并根据计算结果讨论溶液的酸碱性与 (H+)、(OH-) 浓度的关系。
【设计意图】通过具体的计算,让学生亲身体验不同溶液中 (H^+) 和 (OH^-) 浓度的差异,从而总结出溶液酸碱性与 (H+)、(OH-) 浓度的关系,培养学生的计算能力和归纳总结能力。
【师生活动】
1.教师给出题目,引导学生根据水的离子积常数进行计算,巡视学生的计算过程,及时给予指导。
2.学生进行计算,完成表格:
(0.01molL^{-1}) 溶液
(c(H^+))
(c(OH^-))
(c(H^+)) 与 (c(OH^-)) 的关系
溶液的酸碱性
盐酸
(1.0^{-2})
(1.0^{-12})
(c(H^+) > c(OH^-))
酸性
氯化钠
(1.0^{-7})
(1.0^{-7})
(c(H^+) = c(OH^-))
中性
氢氧化钠
(1.0^{-12})
(1.0^{-2})
(c(H^+) < c(OH^-))
碱性
3.教师引导学生根据表格内容讨论溶液的酸碱性与 (H+)、(OH-) 浓度的关系,总结出:当温度为 (25^{}C) 时,酸性溶液:(c(H^+) > c(OH-)),(c(H+) > 1^{-7}molL{-1}),(c(H+)) 越大,酸性越强;中性溶液:(c(H^+) = c(OH^-) = 1^{-7}molL{-1});碱性溶液:(c(H+) < c(OH-)),(c(H+) < 1^{-7}molL{-1}),(c(OH-)) 越大,碱性越强。
4.学生积极参与讨论,发表自己的观点,理解并掌握溶液酸碱性与 (H+)、(OH-) 浓度的关系。
【对应训练 2】在 (25^{}C) 时,某溶液中 (c(H^+) = 1^{-5}molL^{-1}),则该溶液( )
A. 呈酸性
B. 呈碱性
C. 呈中性
D. 无法确定酸碱性
【答案】A
【解析】在 (25^{}C) 时,(c(H^+) = 1^{-5}molL^{-1} > 1^{-7}molL^{-1}),根据溶液酸碱性与 (H+)、(OH-) 浓度的关系可知,该溶液呈酸性,A 选项正确。
活动三 学习溶液的 pH
【引入】当溶液中 (H^+) 或 (OH^-) 浓度小于 (1 molL^{-1}) 时,直接用 (H^+) 或 (OH^-) 浓度表示溶液的酸碱性时,数值常常很小,使用很不方便。比如 (0.0001 molL^{-1}NaOH) 溶液,那怎么解决这个问题呢?在实际应用中,人们用溶液中氢离子浓度的负对数(pH)来表示溶液的酸碱性,pH 与氢离子浓度的数学关系可表示为:(pH = -c(H^+))。
【设计意图】通过提出问题,引发学生的思考,然后引入 pH 的概念,让学生理解为什么要使用 pH 来表示溶液的酸碱性,培养学生解决问题的能力。
【师生活动】
1.教师提出问题,引导学生思考如何解决 (H^+) 或 (OH^-) 浓度表示溶液酸碱性不方便的问题,然后讲解 pH 的概念和计算公式。
2.学生认真听讲,理解 pH 的概念和计算公式,完成表格:
(c(H^+)/(molL^{-1}))
(c(OH^-)/(molL^{-1}))
(pH)
(1^{-5})
(1^{-9})
5
(1^{-7})
(1^{-7})
7
(1^{-9})
(1^{-5})
9
3.教师引导学生根据表格内容总结溶液的 pH 与溶液中氢离子浓度的关系:溶液的 pH 越小,(H^+) 浓度越大,酸性越强;溶液的 pH 越大,(OH^-) 浓度越大,碱性越强。
4.学生积极参与总结,理解并掌握溶液的 pH 与氢离子浓度的关系。
【对应训练 3】已知某溶液的 (pH = 3),则该溶液中 (c(H^+)) 为( )
A. (1^{-3}molL^{-1})
B. (1^{-11}molL^{-1})
C. (3molL^{-1})
D. 无法确定
【答案】A
【解析】根据 (pH = -c(H^+)),可得 (c(H^+) = 10^{-pH} = 10^{-3}molL^{-1}),A 选项正确。
活动四 学习溶液 pH 的测定方法
【引入】我们已经知道了溶液的酸碱性可以用 pH 来表示,那么如何用实验测定溶液的 pH 呢?下面我们来学习几种常见的测定方法。
【设计意图】让学生了解不同的溶液 pH 测定方法,培养学生的实验操作能力和科学探究精神。
【师生活动】
1.教师讲解酸碱指示剂法,展示石蕊、酚酞、甲基橙的变色范围(颜色与 pH 的关系):
o石蕊:红色 ← 5.0 紫色 8.0 → 蓝色
o酚酞:无色 ← 8.2 粉红色 10.0 → 红色
o甲基橙:红色 ← 3.1 橙色 4.4 → 黄色 强调酸碱指示剂法只能测定溶液的 pH 范围。
2.教师讲解 pH 试纸法,演示正确操作:将 pH 试纸放在玻璃片上,用玻璃棒或滴管蘸取少量溶液,滴在试纸的中央,然后迅速与标准比色卡对照。同时强调注意事项:
o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。
o有强氧化性和有颜色的物质,不能用 pH 试纸测定其 pH,如新制氯水、(NaClO)、漂白粉溶液、双氧水、(KMnO_4) 溶液、(FeCl_3) 溶液、(CuSO_4) 溶液等。
opH 试纸不能测 (c(H^+) > 1 molL^{-1}) 或 (c(OH^-) > 1 molL^{-1}) 的溶液的 pH。
3.教师讲解 pH 计法,展示便携式和台式 pH 计,说明 pH 计法可精确测定试液的 pH,读至小数点后 2 位。
4.学生认真听讲,观察教师的演示操作,理解不同测定方法的原理和注意事项。
【对应训练 4】下列关于溶液 pH 测定方法的说法正确的是( )
A. 用酸碱指示剂法可以准确测定溶液的 pH
B. 用 pH 试纸测定溶液 pH 时,试纸可以先用水润湿
C. pH 计法可以精确测定溶液的 pH
D. 所有溶液都可以用 pH 试纸测定其 pH
【答案】C
【解析】酸碱指示剂法只能测定溶液的 pH 范围,不能准确测定溶液的 pH,A 选项错误;用 pH 试纸测定溶液 pH 时,试纸不能先用水润湿,否则会影响测定结果,B 选项错误;pH 计法可精确测定试液的 pH,读至小数点后 2 位,C 选项正确;有强氧化性和有颜色的物质,以及 (c(H^+) > 1 molL^{-1}) 或 (c(OH^-) > 1 molL^{-1}) 的溶液不能用 pH 试纸测定其 pH,D 选项错误。
教学任务二 溶液 pH 的计算
活动一 学习核心公式和口诀
【引入】我们已经学习了溶液的酸碱性和 pH 的相关知识,接下来我们要学习溶液 pH 的计算。在计算溶液 pH 时,有两个核心公式:(pH = -c(H^+)) 和 (K_w = c(H^+) c(OH-)),还有一个制胜口诀:酸按酸((H+)),碱按碱((OH^-));酸碱中和求过量,无限稀释 7 为限。
【设计意图】让学生明确溶液 pH 计算的核心公式和口诀,为后续的计算打下基础。
【师生活动】
1.教师讲解核心公式和口诀的含义,强调在计算时要根据具体情况选择合适的公式和方法。
2.学生认真听讲,理解核心公式和口诀的含义,做好笔记。
【对应训练 1】在 (25^{}C) 时,(K_w = 1.0^{-14}),某溶液中 (c(H^+) = 1^{-3}molL^{-1}),则该溶液的 pH 为( )
A. 3
B. 11
C. 7
D. 无法确定
【答案】A
【解析】根据 (pH = -c(H^+)),可得 (pH = -(1^{-3}) = 3),A 选项正确。
活动二 学习单一溶液 pH 的计算
【引入】我们先来看单一溶液 pH 的计算。对于强酸和强碱溶液,我们可以根据其浓度直接计算出 (H^+) 或 (OH^-) 的浓度,然后再计算 pH。
【设计意图】通过具体的例子,让学生掌握单一溶液 pH 的计算方法,培养学生的计算能力。
【师生活动】
1.教师讲解 (c molL^{-1} H_nA) 强酸溶液的 pH 计算方法((25{}C)):(c(H+) = nc molL^{-1});(pH = -nc)。 讲解 (c molL^{-1} B(OH)_n) 强碱溶液的 pH 计算方法((25{}C)):(c(OH-) = nc molL{-1});(c(H+) = = molL^{-1});(pH = 14 + nc)。
2.教师给出例题:
o常温下,(0.05 molL^{-1}) 的硫酸溶液的 pH 为多少?
o常温下,(0.001 molL^{-1}) 的氢氧化钾溶液的 pH 为多少?
3.学生进行计算,教师巡视指导,然后请学生回答。
o对于 (0.05 molL^{-1}) 的硫酸溶液,(H_2SO_4) 是二元强酸,(c(H^+) = 2 molL^{-1} = 0.1 molL^{-1}),(pH = - = 1)。
o对于 (0.001 molL^{-1}) 的氢氧化钾溶液,(c(OH^-) = 0.001 molL{-1}),(c(H+) = molL^{-1} = 1^{-11}molL^{-1}),(pH = 14 + = 11)。
4.教师引导学生思考:若想求 (c molL^{-1}) 弱酸或弱碱溶液的 pH((25^{}C)),则还需知道什么条件?
5.学生思考回答:需要知道弱酸或弱碱的电离常数 (K_a) 或 (K_b)。
6.教师给出例题:(0.1 molL^{-1}) 的醋酸溶液的 pH 为多少?(已知该温度下醋酸电离常数为 (1.0^{-5}))
7.学生进行计算,教师巡视指导,然后请学生回答。
第二单元 溶液的酸碱性
第1课时 溶液的酸碱性
一、溶液的酸碱性与pH
1.溶液的酸碱性
25°C时,(K_w = c(H+)·c(OH-)=1.0×10^{-14})
溶液
(c(H^+))
(c(OH^-))
(c(H+))与(c(OH-))关系
酸碱性
盐酸
(1.0×10^{-2})
(1.0×10^{-12})
(c(H+)>c(OH-))
酸性
氯化钠
(1.0×10^{-7})
(1.0×10^{-7})
(c(H+)=c(OH-))
中性
氢氧化钠
(1.0×10^{-12})
(1.0×10^{-2})
(c(H+)<c(OH-))
碱性
判断依据
o酸性溶液:(c(H+)>c(OH-)),(c(H+)>1×10{-7}mol·L{-1}),(c(H+))越大,酸性越强
o中性溶液:(c(H+)=c(OH-)=1×10{-7}mol·L{-1})
o碱性溶液:(c(H+)<c(OH-)),(c(H+)<1×10{-7}mol·L{-1}),(c(OH-))越大,碱性越强
2.溶液的pH
定义:(pH = -lg c(H^+))
与(H+)浓度关系:(pH)越小,(H+)浓度越大,酸性越强;(pH)越大,(OH^-)浓度越大,碱性越强
3.溶液pH的测定方法
酸碱指示剂法(测范围)
o石蕊:红色←5.0紫色8.0→蓝色
o酚酞:无色←8.2粉红色10.0→红色
o甲基橙:红色←3.1橙色4.4→黄色
pH试纸法
o正确操作:放玻璃片上,蘸取滴中央,速与比色卡对照
o注意事项:不湿润,强氧化性和有色物质不适宜,(c(H+)>1mol·L{-1})或(c(OH-)>1mol·L{-1})不适宜
pH计法(精确到小数点后2位)
二、溶液pH的计算
1.核心公式
(pH = -lg c(H^+))
(K_w = c(H+)·c(OH-))
2.制胜口诀
酸按酸((H+)),碱按碱((OH-));酸碱中和求过量,无限稀释7为限
3.计算类型
单一溶液pH的计算
o强酸(H_nA):(c(H^+)=nc),(pH = -lg nc)
o强碱(B(OH)_n):(c(OH-)=nc),(c(H+)=K_w/c(OH^-)),(pH = 14 + lg nc)
o弱酸或弱碱:需知电离常数(K_a)或(K_b)
溶液稀释后pH的计算
o强酸:(pH=a),稀释(10^x)倍,(pH=a + x)(不超7)
o弱酸:(pH=a),稀释(10^x)倍,(a<pH <a + x)(不超7)
o强碱:(pH=b),稀释(10^x)倍,(pH=b - x)(不低于7)
o弱碱:(pH=b),稀释(10^x)倍,(b - x<pH <b)(不低于7)
溶液混合后pH的计算
o两种强酸混合:求(c_{混}(H^+))
o两种强碱混合:先求(c_{混}(OH-)),再求(c_{混}(H+))
o强酸强碱混合
恰好完全反应:(pH = 7(25°C))
酸过量:求(c_{余}(H^+))
碱过量:先求(c_{余}(OH-)),再求(c(H+))
1.下列溶液一定呈中性的是( )
A.由非电解质溶于水得到的溶液
B.c(OH⁻)、c(H⁺)均为5.0×10⁻⁷ mol·L⁻¹的溶液
C.等物质的量的强酸与强碱反应得到的溶液
D.将c(OH⁻)=10⁻⁵ mol·L⁻¹的烧碱溶液稀释到原来的100倍所得到的溶液
【答案】B
【解析】A. 非电解质溶于水得到的溶液不一定呈中性,如二氧化硫溶于水生成亚硫酸,溶液呈酸性,A选项错误;B. 当c(OH⁻) = c(H⁺)时,溶液一定呈中性,B选项正确;C. 等物质的量的强酸与强碱反应得到的溶液不一定呈中性,如硫酸与氢氧化钠等物质的量反应,硫酸过量,溶液呈酸性,C选项错误;D. 将c(OH⁻)=10⁻⁵ mol·L⁻¹的烧碱溶液稀释到原来的100倍,溶液仍呈碱性,D选项错误。
2.下列说法正确的是( )
A.pH=0的溶液不存在
B.使用广范pH试纸测得某溶液的pH=3.5
C.中性溶液的pH不一定等于7
D.酸或碱溶液在稀释时,溶液的pH均减小
【答案】C
【解析】A. pH=0的溶液中c(H⁺) = 1mol/L,是存在的,A选项错误;B. 广范pH试纸测得的pH值为整数,不能精确到0.1,B选项错误;C. 温度不同,水的离子积常数不同,中性溶液中c(OH⁻) = c(H⁺),但pH不一定等于7,C选项正确;D. 酸溶液稀释时,pH增大,碱溶液稀释时,pH减小,D选项错误。
3.在常温下,下列各组溶液的c(H⁺)一定等于1×10⁻⁷ mol/L的是( )
A.pH=2和pH=12的两种溶液以等体积混合
1. 0.05 mol/L H₂SO₄溶液与0.10 mol/L NaOH溶液以等体积混合
C.将pH=5的CH₃COOH溶液稀释100倍
D.pH=1的H₂SO₄与0.10 mol/L Ba(OH)₂溶液以等体积混合
【答案】B
【解析】A. pH=2的强酸和pH=12的强碱等体积混合,溶液呈中性,但若是弱酸或弱碱,混合后溶液不一定呈中性,A选项错误;B. 0.05 mol/L H₂SO₄溶液中c(H⁺) = 0.1mol/L,0.10 mol/L NaOH溶液中c(OH⁻) = 0.1mol/L,等体积混合后恰好完全反应,溶液呈中性,c(H⁺) = 1×10⁻⁷ mol/L,B选项正确;C. 醋酸是弱酸,稀释过程中会继续电离,将pH=5的CH₃COOH溶液稀释100倍,pH小于7,c(H⁺)大于1×10⁻⁷ mol/L,C选项错误;D. pH=1的H₂SO₄中c(H⁺) = 0.1mol/L,0.10 mol/L Ba(OH)₂溶液中c(OH⁻) = 0.2mol/L,等体积混合后碱过量,溶液呈碱性,c(H⁺)小于1×10⁻⁷ mol/L,D选项错误。
4.常温时,下列混合溶液的pH一定小于7的是( )
A.pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合
B.pH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合
C.pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合
D.pH=3的硫酸和pH=11的氨水等体积混合
【答案】C
【解析】A. 氨水是弱碱,pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合,氨水过量,溶液呈碱性,pH大于7,A选项错误;B. 盐酸是强酸,氢氧化钡是强碱,pH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合,恰好完全反应,溶液呈中性,pH等于7,B选项错误;C. 醋酸是弱酸,pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合,醋酸过量,溶液呈酸性,pH小于7,C选项正确;D. 氨水是弱碱,pH=3的硫酸和pH=11的氨水等体积混合,氨水过量,溶液呈碱性,pH大于7,D选项错误。
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】A. 由图可知,稀释相同倍数时,X的pH变化比Y大,说明X的碱性比Y强,但不能确定两种碱溶液中溶质的物质的量浓度一定相等,A选项错误;B. 稀释后,Y溶液的pH大于X溶液的pH,所以Y溶液的碱性比X溶液的碱性强,B选项错误;C. 由于不能确定两种碱的碱性强弱和物质的量浓度,所以无法比较消耗同浓度盐酸的体积大小,C选项错误;D. 若9 < a < 11,说明稀释过程中两种碱都继续电离,所以X、Y都是弱碱,D选项正确。
6.已知在100 °C时水的离子积Kw=1×10⁻¹²,下列溶液的温度均为100 °C。其中说法正确的是( )
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. 0.005 mol·L⁻¹的H₂SO₄溶液中c(H⁺) = 0.01mol/L,pH = -lgc(H⁺) = 2,A选项正确;B. 0.001 mol·L⁻¹的NaOH溶液中c(OH⁻) = 0.001mol/L,c(H⁺) = Kw/c(OH⁻) = 1×10⁻¹²/0.001 = 1×10⁻⁹mol/L,pH = -lgc(H⁺) = 9,B选项错误;C. 0.005 mol·L⁻¹的H₂SO₄溶液中c(H⁺) = 0.01mol/L,0.01 mol·L⁻¹的NaOH溶液中c(OH⁻) = 0.01mol/L,等体积混合后恰好完全反应,溶液呈中性,pH = 6,C选项错误;D. pH=3的H₂SO₄溶液中c(H⁺) = 1×10⁻³mol/L,pH=9的NaOH溶液中c(OH⁻) = 1×10⁻³mol/L,完全中和pH=3的H₂SO₄溶液50 mL,需要pH=9的NaOH溶液50 mL,D选项错误。
7.某温度下纯水的c(H⁺)=1.0×10⁻⁶ mol·L⁻¹,在此温度下,将pH=8的Ba(OH)₂溶液与pH=5的稀盐酸混合(溶液体积变化忽略不计)。欲使混合溶液的pH=7,则氢氧化钡溶液与盐酸的体积比为( )
A.11∶1
B.9∶2
C.1∶11
D.2∶9
【答案】D
【解析】某温度下纯水的c(H⁺)=1.0×10⁻⁶ mol·L⁻¹,则该温度下Kw = c(H⁺)×c(OH⁻) = (1.0×10⁻⁶)² = 1×10⁻¹²。pH=8的Ba(OH)₂溶液中c(OH⁻) = 1×10⁻⁴mol/L,pH=5的稀盐酸中c(H⁺) = 1×10⁻⁵mol/L,混合溶液的pH=7,即c(OH⁻) = 1×10⁻⁵mol/L。设氢氧化钡溶液体积为V₁,盐酸体积为V₂,则有((1×10⁻⁴V₁ - 1×10⁻⁵V₂)/(V₁ + V₂) = 1×10⁻⁵),解得V₁∶V₂ = 2∶9,D选项正确。
8.下列说法不正确的是( )
A.常温下,将1 mL pH=4的盐酸稀释至100 mL后,pH等于6
B.常温下,pH均为3的醋酸和硝酸,CH₃COOH的浓度大于HNO₃的浓度
C.常温下,pH为1的硝酸中加入等体积、pH为13的氢氧化钡溶液,恰好完全中和
D.常温下,若V₁ L pH=11的NaOH溶液与V₂ L pH=3的HA溶液混合后显中性,则V₁≤V₂
【答案】D
【解析】A. 常温下,将1 mL pH=4的盐酸稀释至100 mL,即稀释100倍,pH增大2个单位,pH等于6,A选项正确;B. 醋酸是弱酸,部分电离,硝酸是强酸,完全电离,常温下,pH均为3的醋酸和硝酸,CH₃COOH的浓度大于HNO₃的浓度,B选项正确;C. 常温下,pH为1的硝酸中c(H⁺) = 0.1mol/L,pH为13的氢氧化钡溶液中c(OH⁻) = 0.1mol/L,等体积混合后恰好完全中和,C选项正确;D. 若HA是强酸,V₁ = V₂;若HA是弱酸,V₁ > V₂,所以V₁≥V₂,D选项错误。
在本次教学中,通过“呼吸性碱中毒”等实例引入,有效激发了学生的学习兴趣,让学生认识到溶液酸碱性的重要性。在讲解溶液酸碱性与pH的关系及计算方法时,结合具体例题,学生对基本概念和公式有了较好的理解。
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