精修版高中化學(xué)魯科版選修4教學(xué)案：第3章 第1節(jié) 第2課時(shí) 溶液的酸堿性與pH Word版含解析

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1、 精品資料第2課時(shí) 溶液的酸堿性與pH 課標(biāo)要求1了解溶液的酸堿性與溶液中H和OH的關(guān)系。2知道pH的定義，了解溶液的酸堿性與pH的關(guān)系。3能夠進(jìn)行有關(guān)pH的簡(jiǎn)單計(jì)算。1在水溶液中，HOH，溶液呈中性；HOH，溶液呈酸性；H107 molL1，溶液呈酸性；H107 molL1，溶液呈堿性。H越大，溶液酸性越強(qiáng)，OH越大，溶液堿性越強(qiáng)。3溶液的pHlgH。利用pH判斷溶液酸堿性時(shí)要注意溫度，室溫下，pH7，溶液呈中性；pH7，溶液呈堿性。4強(qiáng)酸或強(qiáng)堿稀釋10n倍，pH變化n個(gè)單位；弱酸或弱堿稀釋10n倍，pH變化小于n個(gè)單位；酸或堿無(wú)論怎樣稀釋?zhuān)岵粫?huì)變?yōu)閴A，堿也不會(huì)變?yōu)樗帷?溶液的酸堿性任何水

2、溶液中都既有H也有OH，溶液的酸堿性與它們的數(shù)值無(wú)關(guān)，由它們濃度的相對(duì)大小決定，溶液酸堿性的判斷標(biāo)準(zhǔn)是H與OH的相對(duì)大小。2溶液的酸堿性與溶液中H和OH的關(guān)系(1)HOH，溶液呈中性。(2)HOH，溶液呈酸性，且H越大，酸性越強(qiáng)。(3)H1.0107 molL1，溶液呈酸性。 (3)HH，一定是堿性溶液()(3)滴加紫色石蕊溶液后變紅的溶液一定顯酸性()(4)鹽的水溶液中若HOH，一定顯中性()答案：(1)(2)(3)(4)2下列溶液一定顯酸性的是()A溶液中OHHB溶液中HOHC溶液中H106molL1D非電解質(zhì)溶于水得到的溶液解析：選B判斷溶液酸堿性的關(guān)鍵看H和OH的相對(duì)大小，若HOH，溶

3、液呈酸性；H107molL1，僅適用于常溫時(shí)，若溫度不確定，就不能用來(lái)判斷溶液的酸堿性。而D項(xiàng)中，如NH3溶于水得NH3H2O，其溶液顯堿性。1計(jì)算步驟25 (室溫下)溶液pH計(jì)算的：解題步驟圖示如下：2單一溶液pH的計(jì)算(1)強(qiáng)酸溶液，如HnA溶液，設(shè)溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為c molL1，Hnc molL1，pHlgHlg nc。(2)強(qiáng)堿溶液，如B(OH)n溶液，設(shè)溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為c molL1，H molL1，pHlgH14lg nc。3混合溶液pH的計(jì)算(1)兩強(qiáng)酸混合后pH的計(jì)算由H混先求出混合后的H混，再根據(jù)公式pHlgH求pH。(2)兩強(qiáng)堿混合后pH的計(jì)算：由OH混先求出混合后

4、的OH混，再通過(guò)KW求出混合后的H，最后求pH。(3)強(qiáng)酸與強(qiáng)堿溶液混合后pH的計(jì)算：強(qiáng)酸與強(qiáng)堿混合的實(shí)質(zhì)是中和反應(yīng)，即HOH=H2O，中和后溶液的pH有以下三種情況：若恰好中和，pH7。若剩余酸，先求中和后的H，再求pH。H混，若剩余堿，先求中和后的OH，再通過(guò)KW求出H，H，最后求pH。OH混4溶液稀釋時(shí)pH的變化(1)對(duì)于強(qiáng)酸溶液，每稀釋10倍體積，pH增大1個(gè)單位；對(duì)于弱酸溶液，每稀釋10倍體積，pH增大不足1個(gè)單位。對(duì)于強(qiáng)堿溶液，每稀釋10倍體積，pH減小1個(gè)單位。對(duì)于弱堿溶液，每稀釋10倍體積，pH減小不足1個(gè)單位。無(wú)論稀釋多少倍，酸溶液的pH不能等于或大于7，堿溶液的pH不能等于

5、或小于7，只能趨近于7。(2)pH相同的強(qiáng)酸和弱酸稀釋相同倍數(shù)后，強(qiáng)酸的pH變化大，弱酸的pH變化??；pH相同的強(qiáng)堿和弱堿稀釋相同倍數(shù)后，強(qiáng)堿的pH變化大，弱堿的pH變化小。故利用pH變化大小可判斷酸、堿的強(qiáng)弱。1下列溶液的pH一定等于2的是()A0.01 molL1硫酸500 mLB0.01 molL1鹽酸500 mLC0.01 molL1醋酸1 LDpH1的酸溶液稀釋10倍解析：選BA中H2H2SO40.02 molL1，pH2lg 22；B中H0.01 molL1，則pH2；C中CH3COOH部分電離，H2；D中若為強(qiáng)酸，稀釋10倍pH增大1則pH2，但若為弱酸，每稀釋10倍，pH增大不

6、足1個(gè)單位，即其pH不一定為2。2常溫下，將pH4和pH2的兩種稀硫酸等體積混合后，下列結(jié)論正確的是()AH1103 molL1BOH11012 molL1CpH2.3DpH3解析：選C假設(shè)混合前酸溶液的體積均為1 L，H混 molL15.05103 molL1，pH混lg(5.05103)2.3，OH混 molL121012molL1，只有C項(xiàng)正確。3室溫下，將0.1 molL1的鹽酸和0.06 molL1的Ba(OH)2溶液以等體積混合后，該混合溶液的pH是()A1.7B12.3C12 D2解析：選C酸堿反應(yīng)時(shí)堿過(guò)量，則OH0.01 molL1，H1012 molL1，pHlg H12。三

7、級(jí)訓(xùn)練節(jié)節(jié)過(guò)關(guān)1下列說(shuō)法正確的是()A強(qiáng)堿的水溶液中不存在HBpH0的溶液是酸性最強(qiáng)的溶液C在溫度不變時(shí)，水溶液中H和OH不能同時(shí)增大D某溫度下，純水中H2107molL1，其呈酸性解析：選C任何物質(zhì)的水溶液中都存在H2O的電離平衡，既有H也有OH；pH0的溶液H1 molL1，不是最強(qiáng)的酸性溶液；溫度不變，KW不變，H和OH不能同時(shí)增大；純水中HOH，呈中性。2下列溶液一定呈中性的是()ApH7的溶液BHOH的溶液C由強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等物質(zhì)的量反應(yīng)得到的溶液D非電解質(zhì)溶于水得到的溶液解析：選B溶液呈中性的根本標(biāo)志是HOH。當(dāng)pH7時(shí)，只說(shuō)明H1.0107molL1，當(dāng)溫度升高時(shí)，中性溶液中的H1.

8、0107molL1，即pH7，故A錯(cuò)誤。等物質(zhì)的量的強(qiáng)酸與強(qiáng)堿，由于它們所含的H和OH的物質(zhì)的量未知，因此無(wú)法判斷它們混合后溶液的酸堿性，故C錯(cuò)誤。非電解質(zhì)只是它本身不能直接電離產(chǎn)生離子，當(dāng)它溶于水時(shí)可能與水反應(yīng)生成能電離的物質(zhì)，使溶液顯酸性或堿性，如SO2溶于水生成H2SO3，溶液顯酸性；NH3溶于水生成NH3H2O，溶液顯堿性，故D錯(cuò)誤。3常溫下，pH13的強(qiáng)堿溶液與pH2的強(qiáng)酸溶液混合，所得混合液的pH11，則強(qiáng)堿與強(qiáng)酸的體積比是()A111B91C111 D19解析：選D可根據(jù)溶液混合反應(yīng)后剩余的OH的濃度列式求解，以下標(biāo)1表示酸，下標(biāo)2表示堿，則混合前堿中OH20.1 molL1，酸

9、中H10.01 molL1，則OH余1.0103molL1。解得V2V119。4常溫下，下列關(guān)于溶液的稀釋說(shuō)法正確的是()A將pH3的醋酸溶液稀釋100倍，溶液pH5B將pH4的H2SO4溶液加水稀釋100倍，溶液中由水電離產(chǎn)生的H1104molL1C將1 L 0.1 molL1的Ba(OH)2溶液稀釋為2 L，pH13D將pH8的NaOH溶液稀釋100倍，其pH6解析：選CA項(xiàng)，pH3的醋酸溶液在稀釋過(guò)程中電離平衡正向移動(dòng)，稀釋100倍后，3溶液pH5，錯(cuò)誤。B項(xiàng)，pH4的H2SO4(aq)加水稀釋100倍后，pH6，則OH108molL1，即OH水H水108molL1，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，1 L

10、0.1 molL1的Ba(OH)2溶液稀釋為2 L后，OH0.1 molL1則H1013molL1，故pH13，正確；D項(xiàng)中，NaOH溶液是堿溶液，無(wú)論怎樣稀釋?zhuān)诔叵聀H不可能為6，只能無(wú)限接近于7，可巧記為“酸為酸，堿為堿，無(wú)限稀釋性不變”。5有100 mL pH12的NaOH溶液，欲使它的pH降為11。(1)如果加入蒸餾水，應(yīng)加入_mL。(2)如果加入pH10的NaOH溶液，應(yīng)加入_mL。(3)如果加入0.008 molL1的鹽酸，應(yīng)加入_mL。解析：pH12的NaOH溶液中OH102 molL1，當(dāng)pH11時(shí)，OH103 molL1。(1)若加入水，溶液體積應(yīng)為1 000 mL，則加

11、入水的體積為900 mL。(2)設(shè)需加NaOH溶液的體積為x，103 molL1，x1 L1 000 mL。(3)設(shè)需加鹽酸的體積為y103 molL1，y0.1 L100 mL。答案：(1)900(2)1 000(3)1001溶液的酸堿性取決于()A溶液pH的大小B溶液中H與OH的相對(duì)大小C溶液中HD酸與堿是否恰好完全反應(yīng)解析：選B溶液的酸堿性取決于H與OH的相對(duì)大小，當(dāng)HOH時(shí)，溶液顯酸性，當(dāng)HOH時(shí)，溶液顯中性，當(dāng)HOH時(shí)，溶液顯堿性。2313 K時(shí)，水的離子積KW2.91014 mol2L2，則在313 K時(shí)，H107 molL1的溶液()A呈酸性B呈中性C呈堿性 D無(wú)法判斷解析：選C

12、由KWHOH可得：OH 2.9107 molL1，HHB滴加紫色石蕊溶液后變紅色的溶液C溶液中H106 molL1DpH7的溶液解析：選B判斷溶液酸堿性的關(guān)鍵看H和OH的相對(duì)大小，若HOH，溶液呈酸性；而pH107 molL1，僅適用于常溫時(shí)，若溫度不確定，就不能用來(lái)判斷溶液的酸堿性。而B(niǎo)項(xiàng)中可使紫色石蕊溶液變紅的溶液一定顯酸性。425 時(shí)的下列溶液中，堿性最強(qiáng)的是()ApH11的溶液BOH0.12 molL1的溶液C1 L含有4 g NaOH的溶液DH11010 molL1的溶液解析：選B常溫下，可以根據(jù)pH或H比較溶液的酸堿性，也可以根據(jù)OH的大小來(lái)比較。在此為了計(jì)算方便，可求出A、C、D

13、三個(gè)選項(xiàng)中溶液的OH，依次為1103 molL1、0.1 molL1、1104 molL1，然后再與B項(xiàng)溶液中的OH相比，就會(huì)發(fā)現(xiàn)B項(xiàng)溶液中的OH最大，堿性最強(qiáng)。5100 時(shí)，水中的H的物質(zhì)的量濃度為1106molL1，若把0.01 mol NaOH固體溶于100 水中配成1 L溶液，則溶液的pH為()A4 B10C2 D12解析：選B100 時(shí)，水中H1106molL1，則OH1106 molL1，可求知KWHOH11012 mol2L2，當(dāng)把0.01 mol NaOH固體溶于水配成1 L溶液時(shí)，OH0.01 molL1，H molL111010 molL1，所以溶液pH10。6在100 時(shí)

14、，水的離子積等于1.01012，若該溫度下某溶液中的H1107 molL1，則該溶液()A呈堿性B呈酸性C呈中性 DHOH解析：選A100 時(shí)，該溶液中H1107 molL1，OH1105 molL1，HH，溶液呈堿性。(2)0.1 molL1的鹽酸中，H0.1 molL1，pHlgH1。(3)0.05 molL1的Ba(OH)2溶液中，OH0.05 molL120.1 molL1，H1011molL1，pHlgH11。答案：(1)堿性(2)1(3)1110(1)常溫下0.01 molL1 HCl溶液：由水電離出的H_。pH_。加水稀釋100倍，pH_。(2)常溫下0.01 molL1 NaO

15、H溶液：pH_。加水稀釋100倍，pH_。解析：(1)0.01 molL1 HCl溶液中的OH只來(lái)源于水的電離，且OH水H水，H來(lái)源于水和HCl的電離，由于水的電離程度很小，計(jì)算時(shí)水電離的H可忽略，H0.01 molL1，OHOH水H水1012 molL1。pHlg1022。加水稀釋100倍，H變?yōu)樵瓉?lái)的，即H104 molL1，pH4。(2)0.01 molL1的NaOH溶液中的OH來(lái)源于水和NaOH的電離，由于水的電離程度很小，計(jì)算時(shí)可忽略，即OH102 molL1，所以H1.01012 molL1，pH12；加水稀釋100倍，OH104 molL1，所以H1.01010 molL1，pH

16、10。答案：(1)1.01012 molL124(2)12101將純水加熱至較高溫度，下列敘述正確的是()A水的離子積變大、pH變小、呈酸性B水的離子積不變、pH不變、呈中性C水的離子積變小、pH變大、呈堿性D水的離子積變大、pH變小、呈中性解析：選D將純水加熱，平衡H2OHOH向右移動(dòng)，H、OH均變大，但仍然相等，所以KW變大、pH變小，仍然呈中性。2用pH試紙測(cè)定溶液pH的正確操作是()A將一小塊試紙放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待測(cè)液點(diǎn)在試紙上，再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照B將一小塊試紙用蒸餾水潤(rùn)濕后放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待測(cè)液點(diǎn)在試紙上，再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照C將一小塊試紙?jiān)诖郎y(cè)液中蘸一下，

17、取出后放在表面皿上，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照D將一小塊試紙先用蒸餾水潤(rùn)濕，再在待測(cè)液中蘸一下，取出后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照解析：選ApH試紙?jiān)谑褂们安荒苡谜麴s水潤(rùn)濕，也不能直接放到待測(cè)液中去測(cè)定，故B、C、D項(xiàng)均錯(cuò)。325 時(shí)，某稀溶液中由水電離產(chǎn)生的H1013 molL1，下列有關(guān)該溶液的敘述正確的是()A該溶液一定呈酸性B該溶液一定呈堿性C該溶液的pH可能約為1D該溶液的pH可能約為12解析：選C根據(jù)水的離子積常數(shù)，可知由水電離出的H水OH水1013 molL1，這是由于在酸性或堿性溶液中，水的電離受到抑制。若溶液呈酸性，則溶液中OH只來(lái)自水的電離，H水OH水OH總1013 molL1，由KWH總OH總

18、得H總1014/1013101 molL1，pH1；若溶液呈堿性，則溶液中H只來(lái)自水的電離，H總H水1013 molL1，pH13。4如下圖表示水中H和OH的關(guān)系，下列判斷錯(cuò)誤的是()A兩條曲線(xiàn)間任意點(diǎn)均有HOHKWBM區(qū)域內(nèi)任意點(diǎn)均有HOHC圖中T1T2DXZ線(xiàn)上任意點(diǎn)均有pH7解析：選D根據(jù)水的離子積定義可知，A項(xiàng)正確；XZ線(xiàn)上任意點(diǎn)都存在HOH，所以M區(qū)域內(nèi)任意點(diǎn)均有HOH，B項(xiàng)正確；因?yàn)閳D像顯示T1時(shí)水的離子積小于T2時(shí)水的離子積，而水的電離程度隨溫度升高而增大，C項(xiàng)正確；XZ線(xiàn)上只有X點(diǎn)的pH7，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5pH1的兩種酸溶液A、B各1 mL，分別加水稀釋到1 000 mL，其pH與

19、溶液體積(V)的關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法不正確的是()AA、B兩種酸溶液的物質(zhì)的量濃度一定相等B稀釋后，A溶液的酸性比B溶液的弱C若a4，則A是強(qiáng)酸，B是弱酸D若1ac(A)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；稀釋后，A溶液的pH大于B溶液的pH，故A溶液的H小于B溶液的H，A溶液的酸性較弱，B項(xiàng)正確；若是pH1的強(qiáng)酸溶液稀釋1 000倍，則pH4，弱酸中因存在弱酸的電離平衡，加水稀釋?zhuān)婋x平衡右移，故1pH4，C、D項(xiàng)正確。6下列各項(xiàng)中，能表示人大量喝水時(shí)，胃液pH變化的圖像是()解析：選A由于胃液中含有鹽酸，所以胃液應(yīng)呈酸性，pHOH的任意水溶液解析：選D能與金屬Al反應(yīng)放出H2的溶液可能呈酸性，也可能呈堿性，故A

20、項(xiàng)錯(cuò)誤；加酚酞后顯無(wú)色的溶液，可能呈酸性、中性或弱堿性，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；未指明溫度，pH6的溶液不一定呈酸性，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；HOH的任意水溶液一定呈酸性，故D項(xiàng)正確。8有一學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室測(cè)某溶液的pH。實(shí)驗(yàn)時(shí)，他先用蒸餾水潤(rùn)濕pH試紙，然后用潔凈干燥的玻璃棒蘸取試樣進(jìn)行檢測(cè)。(1)該學(xué)生的操作是_(填“正確的”或“錯(cuò)誤的”)，其理由是_。(2)若用此法分別測(cè)定H相等的鹽酸和醋酸溶液的pH，誤差較大的是_，其理由是_。(3)用濕潤(rùn)的pH試紙測(cè)定下列溶液的pH，測(cè)定結(jié)果不變的是_。AHCl溶液BNaOH溶液CNa2SO4溶液 D氨水(4)能否用pH試紙測(cè)定新制氯水的pH？為什么？(5)有兩瓶pH2的酸溶液

21、，一瓶是強(qiáng)酸，一瓶是弱酸，現(xiàn)只有石蕊溶液、酚酞溶液、pH試紙和蒸餾水，簡(jiǎn)述如何用最簡(jiǎn)便的實(shí)驗(yàn)方法來(lái)判斷哪瓶是強(qiáng)酸。解析：(1)若用蒸餾水潤(rùn)濕試紙，則會(huì)導(dǎo)致溶液被稀釋?zhuān)锌赡軠y(cè)得的pH出現(xiàn)誤差。(2)若用此法測(cè)定H相等的鹽酸和醋酸溶液的pH，在稀釋過(guò)程中，醋酸繼續(xù)電離產(chǎn)生氫離子，使得溶液中的氫離子的濃度比鹽酸溶液中氫離子濃度大，則誤差較小。答案：(1)錯(cuò)誤的溶液被稀釋可能出現(xiàn)誤差(2)鹽酸稀釋相同倍數(shù)，鹽酸的pH變化較大(3)C(4)不能，因?yàn)樾轮频穆人泻蠬ClO，HClO會(huì)將試紙漂白。(5)各取等體積酸溶液，用蒸餾水分別稀釋1 000倍，然后用pH試紙分別測(cè)定，pH變化大的是強(qiáng)酸。9已知水

22、在25 和100 時(shí)，其電離平衡曲線(xiàn)如圖所示：(1)100 時(shí)水的電離平衡曲線(xiàn)應(yīng)為_(kāi)(填“A”或“B”)，理由是_。(2)25 時(shí)，將pH9的NaOH溶液與pH4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH7，則NaOH溶液與H2SO4溶液的體積之比為_(kāi)。(3)100 時(shí)，若100體積pH1a的某強(qiáng)酸溶液與1體積pH2b的某強(qiáng)堿溶液混合后溶液呈中性，則混合前，該強(qiáng)酸的pH與強(qiáng)堿的pH之間應(yīng)滿(mǎn)足的關(guān)系式為_(kāi)。(4)曲線(xiàn)B對(duì)應(yīng)溫度下，pH2的某HA溶液和pH10的NaOH溶液等體積混合后，混合溶液的pH5。原因是_。解析：(1)當(dāng)溫度升高時(shí)，促進(jìn)水的電離，水的離子積也增大，水中氫離子濃度、氫氧根離子

23、濃度都增大，水的pH減小，但溶液仍呈中性。結(jié)合圖像中A、B曲線(xiàn)變化情況及氫離子濃度、氫氧根離子濃度可以判斷100 時(shí)水的電離平衡曲線(xiàn)為B，理由為水的電離是吸熱過(guò)程，升高溫度，水的電離程度增大，H、OH均增大。(2)25 時(shí)所得混合溶液的pH7，溶液呈中性，即酸堿恰好中和，即HOH，V(NaOH)105 molL1V(H2SO4)104 molL1，得V(NaOH)V(H2SO4)101。(3)要注意100 時(shí)，水的離子積為1012 mol2L2，即HOH1012 mol2L2。根據(jù)100 時(shí)混合后溶液呈中性知，10010a110b12，即10a210b12，得以下關(guān)系：ab14或pH1pH214。(4)在曲線(xiàn)B對(duì)應(yīng)溫度下，因pH1pH221012，可得酸、堿兩溶液中HOH，如果是強(qiáng)酸、強(qiáng)堿，兩溶液等體積混合后溶液呈中性；現(xiàn)pH5，即等體積混合后溶液顯酸性，說(shuō)明酸過(guò)量，所以HA是弱酸。答案：(1)B水的電離是吸熱過(guò)程，溫度升高時(shí)，電離程度大，H、OH都增大(2)101(3)ab14或pH1pH214(4)HA為弱酸，HA中和NaOH后，混合溶液中還剩余較多的HA分子，可繼續(xù)電離出H，使溶液pH5