专题3 第2单元 第1课时 溶液的酸碱性与pH(配套教参Word)-【步步高】2025-2026学年高二化学选择性必修1 化学反应原理学习笔记(苏教版 闽桂蒙陕冀专版)
2026-08-14
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进店逛逛 摘要:
本讲义聚焦高中化学溶液酸碱性与pH核心知识点,先通过对比不同溶液中c(H⁺)与c(OH⁻)的相对大小揭示酸碱性微观本质,再系统讲解pH定义、计算(含强酸强碱及稀释规律)及测定方法(指示剂、pH试纸、pH计),构建完整知识支架。
资料通过表格对比微观离子浓度培养化学观念,结合pH计算例题与稀释规律训练科学思维,测定方法中操作指导与注意事项强化科学探究与实践。课中辅助教师高效授课,课后助力学生巩固知识、查漏补缺,提升学习效果。
内容正文:
第二单元 溶液的酸碱性
第1课时 溶液的酸碱性与pH
[核心素养发展目标] 1.通过分析溶液中 c(H+)和c(OH-)的相对大小,认识溶液酸碱性判断的微观本质,进而学会溶液pH的计算,发展宏观辨识与微观探析化学学科素养。2.掌握检测溶液pH的方法,了解溶液稀释后pH的变化规律。
一、认识溶液的酸碱性
1.25 ℃时,分析下列溶液中c(H+)和c(OH-)
0.01 mol·L-1 NaCl溶液
0.01 mol·L-1 NaOH溶液
0.01 mol·L-1盐酸
c(H+)/(mol·L-1)
1×10-7
1×10-12
0.01
c(OH-)/(mol·L-1)
1×10-7
0.01
1×10-12
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
溶液的酸碱性取决于溶液中c(H+)、c(OH-)的相对大小。
特别提示 用c(H+)、c(OH-)的相对大小来判断溶液酸碱性,不受温度影响。
(1)任何温度下,如果c(H+)不等于c(OH-),则溶液一定呈现酸碱性( )
(2)c(H+)=c(OH-)的溶液一定呈中性( )
(3)升高温度,水的电离程度增大,酸性增强( )
(4)中性溶液中一定有c(H+)=1.0×10-7 mol·L-1( )
答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)×
二、溶液的pH
1.溶液酸碱性的表示方法
(1)当c(H+)或c(OH-)大于1 mol·L-1时,通常用c(H+)或c(OH-)直接表示。
(2)当c(H+)或c(OH-)小于或等于1 mol·L-1时,数值常常很小,使用很不方便,通常用pH表示。
2.
3.溶液的pH、c(H+)及酸碱性的关系图(25 ℃)
4.强酸和强碱溶液pH的计算(室温条件下)
(1)强酸HnA溶液浓度为c mol·L-1,c(H+)=nc mol·L-1,pH=-lg c(H+)=-lg nc。
(2)强碱B(OH)n溶液浓度为c mol·L-1,c(OH-)=nc mol·L-1,c(H+)= mol·L-1,pH=-lg c(H+)=14+lg nc。
(3)一定pH的强酸、强碱稀释后pH的计算
溶液类型
稀释至原体积的10n倍
无限稀释
强酸
c(H+)减小为原来的,pH稀=pH原+n<7
由于水的电离不可忽视,pH只能接近7
强碱
c(OH-)减小为原来的,pH稀=pH原-n>7
1.当pH=7时,溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度相等,溶液显中性,对吗?阐述理由?
答案 不对,未指明温度,不一定呈中性。
2.pH等于0的溶液是酸性最强的溶液,pH等于14的溶液是碱性最强的溶液,对吗?阐述理由?
答案 不对。pH等于0的溶液中c(H+)=1 mol·L-1,不是酸性最强的溶液;pH等于14的溶液中c(OH-)=1 mol·L-1,不是碱性最强的溶液。
3.室温条件下,按要求解答下列问题。
(1)①c(H+)=1×10-5 mol·L-1溶液pH= 。
②0.001 mol·L-1的稀盐酸pH= 。
③0.005 mol·L-1的稀硫酸pH= 。
上述三种溶液酸性由强到弱的顺序: (填序号)。
答案 ①5 ②3 ③2 ③>②>①
(2)①c(H+)=1×10-9 mol·L-1的溶液pH= 。
②c(OH-)=1×10-4 mol·L-1的溶液pH= 。
③0.001 mol·L-1的稀NaOH溶液pH= 。
上述三种溶液碱性由强到弱的顺序: (填序号)。
答案 ①9 ②10 ③11 ③>②>①
(3)pH=2,c(H+)=1.0×10-2 mol·L-1;
c(OH-)=1.0×10-12 mol·L-1。
(4)完成下表:
溶液稀释
pH
pH=3的稀盐酸加水稀释100倍
5
pH=12的Ba(OH)2溶液加水稀释10倍
11
pH=9的NaOH溶液加水稀释1 000倍
约为7,略大于7
三、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)
指示剂
变色范围(颜色与pH的关系)
石蕊
红色←5.0紫色8.0→蓝色
酚酞
无色←8.2粉红色10.0→红色
甲基橙
红色←3.1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,该仪器可精确测量溶液的pH,测得的溶液pH可以是整数或者小数,其量程通常为0~14。
(1)使用pH试纸时应先将试纸润湿,然后再测定溶液的pH( )
(2)用广范pH试纸测得某溶液的pH为3.4( )
(3)pH计是精确测定溶液pH的仪器( )
答案 (1)× (2)× (3)√
(1)某盐酸由于长期放置,标签脱落,若确定其pH,用pH试纸测量的具体操作为
。
若使用时将试纸湿润,则测定结果如何变化? 。用湿润的pH试纸测量任何溶液一定有误差吗? 。
(2)用广范pH试纸测量溶液的pH时,记录的数据有何特点?
(3)是否可用pH试纸测定氯水的pH?简述理由。
答案 (1)用镊子取一小片pH试纸放在干燥、洁净的玻璃片(或表面皿)上,用干净的玻璃棒蘸取待测液滴在试纸的中部,试纸变色后,与标准比色卡对照比色,确定溶液的pH 偏高 不一定,溶液为中性时测定结果不变
(2)读出的pH只能是1~14的整数。
(3)不能,因为氯水具有漂白性。
课时对点练
[分值:100分]
[1~9题,每小题5分]
题组一 溶液酸碱性的判断与pH
1.下列溶液一定显酸性的是( )
A.溶液中c(OH-)>c(H+)
B.滴加紫色石蕊试液后变红色的溶液
C.溶液中c(H+)=1×10-6 mol·L-1
D.c(H+)>1×10-7 mol·L-1的溶液
答案 B
解析 判断溶液酸碱性的关键是看c(H+)和c(OH-)的相对大小,若c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性;由c(H+)>1×10-7 mol·L-1判断溶液显酸性,仅适用于常温时,若温度不确定,就不能进行判断;而B项中溶液可使紫色石蕊试液变红,则该溶液为酸性溶液。
2.(2024·郑州月考)下列说法正确的是( )
A.强碱的水溶液中不存在H+
B.pH=0的溶液是酸性最强的溶液
C.在温度不变时,水溶液中c(H+)和c(OH-)不能同时增大
D.某温度下,纯水中c(H+)=2×10-7 mol·L-1,其呈酸性
答案 C
解析 已知H2OH++OH-,则强碱的水溶液中存在H+,A错误;pH=0的溶液是指c(H+)=1 mol·L-1的溶液,不是酸性最强的溶液,B错误;温度不变时,Kw不变,故水溶液中c(H+)和c(OH-)不能同时增大,C正确;某温度下,纯水中c(OH-)=c(H+)=2×10-7 mol·L-1,其呈中性,D错误。
3.(2025·福建德化一中、永安一中、漳平一中三校协作联考)下列溶液一定呈中性的是( )
A.pH=7的溶液
B.c(H+)=的溶液
C.不能使酚酞显红色的溶液
D.25 ℃条件下将pH=3的酸溶液与pH=11的碱溶液等体积混合后的溶液
答案 B
解析 温度为25 ℃时,pH=7的溶液呈中性,A错误;Kw=c(H+)·c(OH-),当c(H+)=时,c(H+)=c(OH-),该溶液一定呈中性,B正确;不能使酚酞显红色的溶液不一定是中性溶液,C错误;25 ℃条件下将pH=3的酸溶液与pH=11的碱溶液等体积混合,所得溶液不一定呈中性,D错误。
题组二 溶液pH与c(H+)、c(OH-)的相互计算
4.常温下,下列溶液中氢离子浓度最小的是( )
A.pH=0的NaHSO4溶液
B.0.04 mol·L-1的硫酸
C.pH=3的醋酸溶液
D.0.5 mol·L-1的盐酸
答案 C
解析 A项,pH=0的NaHSO4溶液中c(H+)=1 mol·L-1;B项,0.04 mol·L-1硫酸中c(H+)=2c(H2SO4)=0.08 mol·L-1;C项,pH=3的醋酸溶液中,c(H+)=0.001 mol·L-1;D项,0.5 mol·L-1盐酸中c(H+)=c(HCl)=0.5 mol·L-1,则氢离子浓度最小的是pH=3的醋酸溶液。
5.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,所以该溶液可能呈酸性,也可能呈碱性,不可能呈中性,A、D项错误;如果该溶液呈酸性,则该溶液中c(H+)= mol·L-1=10-4 mol·L-1,溶液的pH=4,如果该溶液呈碱性,则该溶液中c(H+)=10-10 mol·L-1,溶液的pH=10,B项错误,C项正确。
6.100 ℃时,水中的c(H+)为10-6 mol·L-1,若把0.01 mol的NaOH固体溶解于100 ℃水中配成1 L溶液,则溶液的pH为( )
A.4 B.10 C.2 D.12
答案 B
解析 100 ℃时,水中的c(H+)为10-6 mol·L-1,所以该温度下Kw=1×10-12。0.01 mol的NaOH固体溶解于100 ℃水中配成1 L溶液,溶液中OH-的浓度是0.01 mol·L-1,则溶液中c(H+)= mol·L-1=10-10 mol·L-1,因此pH=10。
7.常温下,某可乐饮料的pH=3,某西红柿汁饮料的pH=4,则这两种饮料中的c(OH-)之比是( )
A.3∶4 B.1∶10
C.10∶1 D.无法确定
答案 B
解析 可乐饮料的pH=3,c(H+)=10-3 mol·L-1,c(OH-)=10-11 mol·L-1;西红柿汁饮料的pH=4,c(H+)=10-4 mol·L-1,c(OH-)=10-10 mol·L-1;则c(OH-)之比为10-11∶10-10=1∶10,选B。
题组三 溶液pH的测定
8.常温下,喷墨打印机墨汁的pH为7.5~9.0,与酸性物质作用生成不溶于水的固体。当墨汁喷在纸上时,有固体生成,由此可知( )
①墨汁偏碱性 ②墨汁偏酸性 ③纸张偏酸性 ④纸张偏碱性
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
答案 A
解析 常温下pH>7的液体呈碱性,碱性墨汁喷在纸上与酸性物质作用生成不溶于水的固体,故纸张偏酸性。
9.(2024·四川射洪中学月考)用pH试纸测定某溶液的pH,下列说法正确的是( )
A.将pH试纸浸入溶液中,观察其颜色变化并与标准比色卡对照
B.用广范pH试纸测得新制氯水的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中会污染溶液,A错误;新制氯水有强氧化性,pH试纸会被漂白,B错误;湿润的pH试纸测定的pH不一定偏低,如用湿润的pH试纸测定氯化钠溶液的pH,测定结果不变,D错误。
[10~13题,每小题5分]
10.(2024·广东佛山H7教育共同体联考)pH=2的弱酸HCOOH溶液加水稀释至pH=3,下列说法正确的是( )
A.水的电离程度减小
B.稀释后溶液体积大于原溶液体积的10倍
C.溶液中所有微粒的浓度均减小
D.减小
答案 B
解析 HCOOH溶液从pH=2稀释至pH=3,溶液中c(H+)减小,对水电离的抑制作用减弱,则水的电离程度增大,A项错误;pH=2的HCOOH溶液体积稀释至原来的10倍时,由于“越稀越电离”,稀释后pH<3,则稀释至pH=3时溶液体积大于原溶液体积的10倍,B项正确;加水稀释,溶液中c(H+)减小,但水的离子积常数不变,则c(OH-)增大,C项错误;加水稀释,c(HCOO-)减小,温度不变则电离常数Ka不变,则=增大,D项错误。
11.(2024·山东聊城期中)下列说法不正确的是( )
A.25 ℃时,测得0.1 mol·L-1一元碱MOH溶液的pH=11,则MOH一定为弱碱
B.25 ℃时,将pH=1的H2SO4溶液加水稀释至10倍,所得溶液中c(S)为0.02 mol·L-1
C.25 ℃时,将0.1 mol·L-1的一元碱MOH溶液加水稀释至pH=10,所得溶液中c(OH-)=10-4 mol·L-1
D.25 ℃时,pH=12的一元碱MOH溶液与pH=2的盐酸等体积混合,所得溶液的pH≥7
答案 B
解析 25 ℃时,测得0.1 mol·L-1一元碱MOH溶液的pH=11,说明c(OH-)=10-3 mol·L-1,MOH部分电离,则MOH一定为弱碱,A项正确;25 ℃时,pH=1的H2SO4溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1,c(S)=0.05 mol·L-1,加水稀释至10倍,所得溶液中c(S)为0.005 mol·L-1,B项错误;25 ℃时,将0.1 mol·L-1的一元碱MOH溶液加水稀释至pH=10,所得溶液中c(H+)=10-10 mol·L-1,则c(OH-)=10-4 mol·L-1,C项正确;25 ℃时,pH=12的一元碱MOH溶液与pH=2的盐酸等体积混合,若MOH为强碱,MOH和盐酸恰好反应生成MCl,溶液呈中性,若MOH为弱碱,MOH和盐酸反应后,MOH有剩余,溶液呈碱性,所以所得溶液的pH≥7,D项正确。
12.常温下将一定体积蒸馏水加入到一定质量的土壤样品中,充分搅拌后过滤,测量滤液的pH。然后向滤液中滴加氨水,边滴加边测量溶液的pH。实验记录如下。
加入氨水的体积/mL
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
溶液的pH
4
4
4
4
6
8
10
10
10
下列说法正确的是( )
A.实验表明,该土壤样品呈碱性
B.达到反应终点后,所得溶液中c(OH-)=1×10-10 mol·L-1
C.该土壤不适宜种植任何农作物
D.当所加氨水的体积为9.00 mL时,溶液的pH可能为7
答案 D
解析 根据表格数据可知,加入氨水之前,滤液pH=4,则该土壤呈酸性,A错误;由表中数据知达到反应终点后pH=10,即c(H+)=1×10-10 mol·L-1,所以c(OH-)=1×10-4 mol·L-1,B错误;该土壤显酸性,所以适宜种植喜欢弱酸性环境的农作物,C错误。
13.为更合理地表示溶液的酸碱性,科学家提出“酸度”(用AG表示)概念,AG=lg []。下列叙述中正确的是( )
①任何温度下,纯水的AG等于0 ②溶液的AG越小,酸性越强 ③25 ℃时,0.1 mol·L-1盐酸的AG=12 ④25 ℃时,某溶液的AG=-10,其pH=10
A.①③ B.②④ C.①② D.③④
答案 A
解析 任何温度下,纯水中c(H+)=c(OH-),故AG=0;酸性越强,c(H+)越大,c(OH-)越小,AG越大;0.1 mol·L-1盐酸中,c(OH-)=10-13 mol·L-1,AG=12;lg []=-10,c(OH-)=1010c(H+),由c(H+)·c(OH-)=10-14得,c(H+)=10-12 mol·L-1,pH=12。
14.(7分)回答下列问题:
(1)常温下,某种饮品pH=4,其中c(OH-)= 。
(2)0.05 mol·L-1H2SO4溶液的pH= 。
(3)常温下,pH=13的氢氧化钡溶液中c[Ba(OH)2]= 。
答案 (1)1×10-10 mol·L-1 (2)1 (3)0.05 mol·L-1
解析 (1)pH=4,根据pH=-lg c(H+), c(H+)=1×10-4 mol·L-1,常温下,c(OH-)==mol·L-1=1×10-10mol·L-1。
(2)0.05 mol·L-1 H2SO4溶液,c(H+)=0.05 mol·L-1×2=0.1 mol·L-1,pH=-lg c(H+)=1。
(3)pH=13的氢氧化钡溶液,c(H+)=1×10-13 mol·L-1,常温下,c(OH-)== mol·L-1=1×10-1 mol·L-1,c[Ba(OH)2]==0.05 mol·L-1。
15.(12分)有一学生甲测某溶液的pH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;学生乙对学生甲的操作的评价为操作错误,测定结果一定有误差。学生丙对学生甲操作的评价为操作错误,但测定结果不一定有误差。
(1)你支持 (填“乙”或“丙”)同学的观点,原因是 。
(2)若用此法分别测量c(H+)相等的盐酸和醋酸溶液pH,误差较大的是 ,原因是
。
(3)只从下列试剂中选择实验所需物品,你 (填“能”或“不能”)区分0.1 mol·L-1的H2SO4溶液和0.01 mol·L-1的H2SO4溶液。若能,简述操作过程: 。
A.紫色石蕊试液 B.蒸馏水
C.BaCl2溶液 D.pH试纸
答案 (1)丙 当溶液呈中性时,则不产生误差;否则将产生误差 (2)盐酸 在稀释过程中醋酸继续电离产生H+,使得溶液中c(H+)较盐酸中c(H+)大,误差较小 (3)能 用玻璃棒分别蘸取两种溶液滴在两张pH试纸上,与标准比色卡对照比较其pH,pH较大的为0.01 mol·L-1的H2SO4溶液
解析 (1)用pH试纸测溶液的pH时,试纸不能润湿,否则,相当于将溶液稀释,使酸性溶液的pH偏大,碱性溶液的pH偏小,但对中性溶液的pH无影响。(2)用湿润的pH试纸测量溶液的pH时,对强酸溶液pH的影响更大,因弱酸溶液在稀释过程中要继续电离,稀释后的弱酸溶液中H+浓度比强酸溶液中H+浓度更接近于未稀释时的H+浓度。(3)0.1 mol·L-1的H2SO4溶液和0.01 mol·L-1的H2SO4溶液浓度差别较大,可直接用pH试纸鉴别。
16.(16分)下表是不同温度下水的离子积数据:
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(S)=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 (2)c(S)=5×10-4 mol·L-1,则c(Na+)=2c(S)=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;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+)。
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