3.2.1溶液的酸碱性 学案（含答案）新苏教版选择性必修一

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1、第一课时 溶液的酸碱性明课程标准扣核心素养1.认识溶液的酸碱性及pH，掌握检测溶液pH的方法。2.能进行溶液pH的简单计算，能正确测定溶液pH，能调控溶液的酸碱性。3.能选择实例说明溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的重要作用。变化观念与平衡思想：能运用动态平衡的观点分析水的电离与溶液pH之间的关系。证据推理与模型认知：能收集相关证据，能依据证据从不同视角分析溶液pH的计算，推出合理的结论，并建立起溶液pH计算的模型。 在25 时，水的离子积常数Kwc(H)c(OH)1.01014，请分别计算浓度均为0.01 molL1的盐酸、NaCl溶液、NaOH溶液中氢离子和氢氧根离子的浓度。提示：c

2、(H) c(OH)盐酸 0.01 molL1 11012 molL1NaCl溶液 1107 molL1 1107 molL1NaOH溶液 11012 molL1 0.01 molL1问题探讨1根据计算结果，溶液的酸碱性与氢离子、氢氧根离子的关系是什么？提示：酸性溶液：c(H)c(OH)，c(H)越大，酸性越强；中性溶液：c(H)c(OH)；碱性溶液：c(H)c(OH)，c(OH)越大，碱性越强。2当c(H)1 molL1时，人们常用pH表示溶液的酸碱性，pH与氢离子浓度的数学表达式是什么？25 时，溶液的酸碱性与pH的关系是什么？提示：pHlg c(H)。25 时，pH7时，溶液显酸性；pH7

3、时，溶液显中性；pH7时，溶液显碱性。3t 时，Kw1.01013，此时pH7的溶液一定显中性吗？为什么？提示：t 时，中性溶液c(H)c(OH)1.0106.5，pH6.5，pH7的溶液显碱性。4通过以上讨论，能得出判断溶液酸碱性的绝对判据和相对判据分别是什么？提示：绝对判据：c(H)、c(OH)的相对大小，相等为中性，谁大显谁性；相对判据：溶液的pH。注意：温度不同，Kw不同，溶液显中性时的pH也不同。5常温下，利用平衡移动原理分析比较在不同情况下，c(H)和c(OH)的值与变化趋势(增大或减小)。体系纯水向纯水中加入少量盐酸向纯水中加入少量NaOH溶液c(H)107增大减小c(OH)10

4、7减小增大c(H)和c(OH)的大小比较c(H)c(OH)c(H)c(OH)c(H)c(OH)1溶液的酸碱性与pH(1)pH(2)溶液的酸碱性与pH的关系(25 )即中性溶液的pH7，酸性溶液的pH7。2溶液pH的测定方法(1)酸碱指示剂法酸碱指示剂一般是有机弱酸或弱碱，它们的颜色在一定的pH范围内发生变化，因此，可以用这些弱酸、弱碱来粗略测定溶液的pH范围，但不能准确测定出pH的具体值。几种常用指示剂的变色范围和颜色变化如表所示：指示剂变色范围(pH)遇酸的颜色遇碱的颜色甲基橙3.14.4红色(pH4.4)石蕊5.08.0红色(pH8.0)酚酞8.210.0无色(pH10.0)(2)pH试纸

5、法(3)pH计法pH计又称酸度计，是一种用来精确测量溶液pH的仪器。测得的溶液pH可以是整数或小数。(4)pH传感器法pH传感器，是用来检测被测物中氢离子浓度并转换成相应的输出信号的传感器。可全量程测量溶液的酸碱度，自动绘制出溶液的pH曲线。名师点拨(1)pHlg c(H)，这里的c(H)指溶液中的氢离子浓度，而非水电离产生的氢离子浓度。(2)溶液呈酸性或碱性的本质在于溶液中c(H)与c(OH)的相对大小，而不在于c(H)或c(OH)的绝对大小。在一定温度下，c(H)与c(OH)此增彼减，但Kwc(H)c(OH)始终不变。(3)若溶液具有漂白性，则不能用酸碱指示剂测定溶液的酸碱性，也不能用pH

6、试纸测定其pH。如不能用pH试纸测量氯水的pH。1下列说法正确的是()ApH7的溶液一定显中性B.常温下由水电离产生的c(OH)为1108 molL1的溶液一定呈酸性Cc(H)c(OH)的溶液一定显碱性Dc(OH)1106 molL1的溶液一定呈碱性解析：选C溶液的酸碱性取决于c(H)与c(OH)的相对大小，利用pH或c(H)判断时应注意温度。常温下由水电离产生的c(OH)为1108 molL1，可能溶液中c(OH)1108 molL1，c(H)1106 molL1，溶液呈酸性，也可能溶液中c(H)1108 molL1，c(OH)1106 molL1，溶液呈碱性。2用pH试纸测定某无色溶液的p

7、H，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2C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一定偏低解析：选CpH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

8、误。 计算25 时下列溶液的pH：(1)0.1 molL1盐酸，pH_。(2)0.005 molL1硫酸，pH_。(3)0.001 molL1 NaOH溶液，pH_。(4)0.05 molL1 Ba(OH)2溶液，pH_。提示：(1)1(2)2(3)11(4)13问题探讨125 时，若将0.05 molL1盐酸与0.15 molL1盐酸等体积混合，所得溶液的pH是多少？提示：c混(H)0.1 (molL1)pHlg 0.11。225 时，pH10和pH12的NaOH溶液等体积混合后的pH是多少？提示：c混(OH)5103(molL1)c混(H)21012(molL1)pHlg 2101211.

9、7。325 时，50 mL 0.1 molL1 Ba(OH)2溶液与100 mL 0.25 molL1盐酸混合，所得溶液的pH是多少？提示：混合溶液显酸性，c混(H) molL10.1 molL1pHlg 0.11。溶液的pH计算1单一溶液pH的计算溶液类型相关计算强酸(HnA)溶液设HnA的浓度为c molL1，则c(H)nc molL1，pHlg c(H)lg nc强碱B(OH)n溶液设B(OH)n的浓度为c molL1，则c(OH)nc molL1，c(H) molL1，pHlg c(H)14lg nc2.混合溶液pH的计算溶液类型相关计算两种强酸混合c混(H)pH两种强碱混合c混(OH

10、)c混(H)pH强酸、强碱混合恰好完全反应pH7(25 )酸过量c混(H)pH碱过量c混(OH) c混(H)pH 名师点拨(1)强酸溶液和强碱溶液混合后计算pH，必须先判断出混合后溶液的酸碱性，然后计算混合后的OH或H浓度。(2)根据酸的浓度计算酸溶液的pH时，不必考虑温度，而根据碱的浓度计算碱溶液的pH时，需要根据离子积计算c(H)，因此一定要注意溶液的温度，只有室温时，Kw1.01014。(3)一定pH的强碱与强碱混合后求pH。在计算过程中一定用OH浓度计算混合后的OH浓度，H浓度必须通过c(H)求出。(4)两种强酸等体积混合时，若二者pH之差2，则pH混pH小0.3；两种强碱等体积混合时

11、，若二者pH之差2，则pH混pH大0.3。(5)计算混合溶液的pH时，一般忽略两溶液混合时体积的变化，即混合液的总体积等于两溶液的体积之和。1已知在t 时，水的离子积Kw11012，下列溶液的温度均为t 。其中说法正确的是()A0.005 molL1 H2SO4溶液，pH2B0.001 molL1 NaOH溶液，pH11C0.005 molL1 H2SO4溶液与0.01 molL1 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pH3的H2SO4溶液50 mL，需要pH9的NaOH溶液100 mL解析：选AA项，0.005 molL1 H2SO4溶液中，c(H)0.005 m

12、olL120.01 molL1，pHlg c(H)lg 0.012；B项，0.001 molL1 NaOH溶液中，c(OH)0.001 molL1，c(H) molL11109 molL1，pHlg(1109)9。C项，0.005 molL1 H2SO4溶液与0.01 molL1的NaOH溶液等体积混合，溶液呈中性，pH6；D项，pH3的H2SO4溶液中c(H)103 molL1，pH9的NaOH溶液中，c(OH)103 molL1，二者完全中和，需要溶液的体积相等。2(1)某温度时，测得0.01 molL1 NaOH溶液的pH为11，则该温度下水的离子积常数Kw_。(2)在此温度下，将pHa

13、的NaOH溶液Va L与pHb的硫酸Vb L混合。若所得混合溶液为中性，且a12，b2，则VaVb_。若所得混合溶液的pH10，且a12，b2，则VaVb_。解析：(1)0.01 molL1 NaOH溶液的pH11，则Kwc(H)c(OH)110110.0111013。(2)pHa的NaOH溶液中，c(OH)1013a molL1，pHb的H2SO4中，c(H)10b molL1。两者混合后：若溶液呈中性，则1013aVa10bVb，将a12，b2代入，得VaVb110。若pH10，则呈碱性，c(OH)混103 molL1，而c(OH)混 molL1，将a12，b2代入，得VaVb19。答案：

14、(1)11013(2)11019 盐酸是化学工业重要原料之一，广泛用于化工原料、染料、医药、食品、印染、皮革、制糖、冶金等行业，还用于离子交换树脂的再生以及电镀、金属表面的清洗剂。回答以下几个问题：25 下0.01 molL1 HCl溶液中(1)pH是多少？(2)加水稀释1 000倍，pH是多少？(3)加水稀释105倍，pH是多少？(4)无限稀释，pH是多少？提示：(1)2(2)5(3)约为7，但比7小。(4)约为7，但比7小。问题探讨1pHa的强酸溶液，加水稀释10n倍，pH为多少？提示：an。2结合(3)(4)问分析，酸溶液稀释后能变为中性或碱性溶液吗？提示：不能，无论怎么稀释，酸还是酸，

15、碱还是碱。3将探究活动中HCl换为NaOH，答案变为什么？提示：(1)12(2)9(3)约为7，但比7大。(4)约为7，但比7大。酸、碱溶液稀释时pH的变化与计算(1)酸、碱溶液稀释时pH的计算酸(pHa)碱(pHb)弱酸强酸弱碱强碱稀释10n倍pHan7pHanbn7pHbn7无限稀释此时考虑水的电离，pH只能接近7(略小于7)此时考虑水的电离，pH只能接近7(略大于7)(2)酸、碱溶液稀释时pH的变化趋势对于pH相同的强酸和弱酸(或强碱和弱碱)溶液稀释相同的倍数，强酸(或强碱)溶液的pH变化幅度大(如图所示)。这是因为强酸(或强碱)已完全电离，随着加水稀释，溶液中H(或OH)的物质的量(水

16、电离的除外)不会增多，而弱酸(或弱碱)随着加水稀释，电离程度增大，H(或OH)的物质的量会不断增多。名师点拨对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸(或强碱和弱碱)溶液，虽然起始时溶液pH不同，但若稀释相同倍数，仍是强酸(或强碱)pH的变化幅度大。1常温下，下列溶液中与浓度为1.0105 molL1的NaOH溶液的pH相同的是()A把pH6的盐酸稀释1 000倍B把pH10的Ba(OH)2溶液稀释10倍C把pH10的氨水稀释10倍D把pH8的NaOH溶液稀释10倍解析：选B常温下，浓度为1.0105 molL1的NaOH溶液的pH为9。把pH6的盐酸稀释1 000倍，pH接近7，故A错误；氢氧化钡是强

17、碱，把pH10的Ba(OH)2溶液稀释10倍，pH为9，故B正确；一水合氨是弱碱，把pH10的氨水稀释10倍，氢氧根离子浓度105 molL1，则稀释后氢离子浓度9，故C错误；把pH8的NaOH溶液稀释10倍，pH接近7，故 D错误。2常温下，关于溶液的稀释下列说法正确的是()ApH3的醋酸溶液稀释100倍，pH5BpH4的H2SO4溶液加水稀释100倍，溶液中由水电离产生的c(H)1106 molL1C将1 L 0.1 molL1 Ba(OH)2溶液稀释为2 L，pH13DpH8的NaOH溶液稀释100倍，其pH6解析：选CA项，pH3的醋酸溶液在稀释过程中电离平衡正向移动，稀释100倍时，

18、3pH5，错误；B项，pH4的H2SO4溶液稀释100倍时，溶液中的c(H)1106 molL1，溶液中的c(OH)水1108 molL1，c(H)水c(OH)水1108 molL1，错误；C项，1 L 0.1 molL1 Ba(OH)2溶液稀释到2 L时，c(OH) molL10.1 molL1，c(H)11013 molL1，pH13，正确；D项，NaOH溶液是强碱溶液，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，错误。 已知水在25 和100 时，其电离平衡曲线如图所示：(1)100 时水的电离平衡曲线应为_(填“A”或“B”)，理由是_。提示：温度升高，促进水的电离，水的

19、离子积增大，水中H的浓度、OH的浓度都增大，水的pH减小，但水仍呈中性。结合题图中A、B曲线变化情况及H的浓度、OH的浓度可以判断100 时水的电离平衡曲线为B。(2)25 时，将pH9的NaOH溶液与pH4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH7，则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积之比为_。提示：25 时所得混合溶液的pH7，溶液呈中性，即酸碱恰好完全中和，即n(H)n(OH)，V(NaOH)105 molL1V(H2SO4)104 molL1，V(NaOH)V(H2SO4)101。(3)100 时，若100体积pH1a的某强酸溶液与1体积pH2b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合前

20、，该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系式为_(用含a、b的式子表示)。提示：要注意100 时，水的离子积为1012，即c(H)c(OH)1012。根据100 时混合后溶液呈中性知，10010a110b12，即10a210b12，ab14。图像类溶液中的pH计算方法(1)注意温度，温度不同Kw不同。(2)溶液呈中性，则满足n(H)n(OH)，据此结合题意，计算c(H)进而计算溶液的pH。1.在某温度下的水溶液中，c(H)10x molL1，c(OH)10y molL1，x与y的关系如图所示：(1)该温度下，水的离子积为_。(2)该温度下，0.01 molL1 NaOH溶液中c(H)为_。

21、解析：(1)当x10时，y5，则c(H)1010 molL1，c(OH)105 molL1，故该温度下，水的离子积为Kw10101051015。(2)该温度下，c(OH)0.01 molL1，故c(H)1013 (molL1)。答案：(1)1015(2)1013 molL12.T 下的某溶液中，c(H)10x molL1，c(OH)10y molL1，x与y的关系如图所示。请回答下列问题：(1)此温度下，水的离子积Kw_，则T_25(填“”“11014，升温促进水的电离，则T25。(2)由实验可知，在此温度下，Ba(OH)2溶液的pH8，c(OH) molL11104 molL1，向22.00

22、 mL Ba(OH)2溶液中逐滴加入pHa的盐酸22.00 mL，所得溶液的pH6，混合溶液呈中性，则盐酸中c(H)1104 molL1，pHa4；实验中溶液呈碱性，由水电离产生的c(OH)c(H)1107 molL1。答案：(1)11012(2)41107分级训练课课过关_1下列有关pH的说法正确的是()A常温下，测得0.1 molL1盐酸的pH1B测定溶液pH时，事先将pH试纸润湿CpH相同的醋酸溶液导电性一定比盐酸弱D常温下，将pH1的醋酸溶液稀释1 000倍，测得pH4解析：选A0.1 molL1盐酸的c(H)0.1 molL1，常温下，测得0.1 molL1盐酸的pH1，A正确；测定

23、溶液pH时，不能事先将pH试纸润湿，若润湿则相当于将待测液加水稀释，可能使测定结果有误差，B错误；pH相同的醋酸溶液与盐酸的导电性相同，C错误；常温下，将pH1的醋酸溶液稀释1 000倍后，醋酸的电离平衡正向移动，测得醋酸溶液pH小于4，D错误。2已知t 时水的离子积常数为Kw。该温度下，将浓度为a molL1的一元酸HA溶液与b molL1的一元碱BOH溶液等体积混合，可判定该溶液呈中性的依据是()AabB混合溶液的pH7C混合溶液中，c(H) molL1D混合溶液中，c(H)c(B)c(OH)c(A)解析：选C溶液呈中性，即c(H)c(OH)，结合水的离子积常数可知c(H)c(OH) mo

24、lL1，故C项正确。3用pH试纸测定某无色溶液的pH时，规范的操作是()A用pH试纸放入溶液中，观察其颜色变化，跟标准比色卡比较B将溶液倒在pH试纸上，跟标准比色卡比较C用干燥洁净的玻璃棒蘸取溶液，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试纸放在管口，观察颜色，跟标准比色卡比较解析：选C用pH试纸测量溶液pH时，不得将试纸放入溶液中，以免污染溶液，不能将溶液直接倒在试纸上，以免浪费溶液。4在T 时，某NaOH稀溶液中c(H)10a molL1，c(OH)10b molL1，已知ab12。向该溶液中逐滴加入pHc的盐酸(T )，测得混合溶液的部分pH如表所示：序号Na

25、OH溶液体积/mL盐酸体积/mL溶液pH20.000.00820.0020.006假设溶液混合前后的体积变化忽略不计，则c为()A1 B6C5 D4解析：选Dab12，则T 时，水的离子积常数是1012，pH8的NaOH溶液的物质的量浓度是 molL1104 molL1；20.00 mL该氢氧化钠溶液与20.00 mL盐酸混合，溶液pH6，呈中性，则氢氧化钠溶液与盐酸浓度相同，即盐酸的物质的量浓度为104 molL1，c(H)104 molL1，pH4，故选D。5计算25 时下列溶液的pH：(1)1 mL pH2的H2SO4加水稀释至100 mL，pH_。(2)0.001 molL1盐酸，pH_。(3)0.01 molL1 NaOH溶液，pH_。(4)0.015 molL1硫酸与0.01 molL1的NaOH等体积混合，混合溶液的pH_。解析：(1)强酸稀释100倍，pH变化2个单位，即稀释后溶液的pH4。(2)c(H)103 molL1，pH3。(3)c(OH)0.01 molL1，c(H) molL11012 molL1，pHlg 101212。(4)酸碱发生中和反应时，酸过量，则c(H) molL10.01 molL1，pHlg 0.012。答案：(1)4(2)3(3)12(4)2