溶液的酸碱性教案.docx

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溶液的酸碱性教案

第二单元溶液的酸碱性

3-2课时1溶液的酸碱性

知能定位

1.了解溶液的酸碱性与溶液中c（H+）和c（OH-）的关系。

2.知道pH的定义，了解溶液的酸碱性与pH的关系。

3.能够用pH试纸测定溶液的pH。

4.能够进行有关pH的简单计算。

情景切入

溶液的酸、碱性可通过pH来表现，pH值是怎样规定的呢？

与溶液的酸碱性关系是怎样的呢？

自主研习

一、溶液酸碱性与溶液中c（H+）和c（OH-）的关系

溶液的酸碱性的判断标准是溶液中

c（H+）与c（OH-）的相对大小，其具体关系为：

溶液酸碱性

c（OH-）与c（H+）关系

酸碱的强弱

溶液呈中性

C（H+）=c（OH）

溶液呈酸性

c（H+）>c（OH-）

c（H+）越大，酸性越强

溶液呈碱性

c（H+）

c（OH-）越大，碱性越强

二、溶液的pH

1.pH

（1）定义：

用溶液中H+的物质的量浓度的负对数表示溶液的酸碱性。

（2）表达式：

pH=-lgc（H+）。

（3）意义：

pH越大，溶液的碱性越强；pH越小，溶液的酸性越强。

25℃下,c（H+）＝1×10-7mol/L,pH=7,溶液呈中性。

c（H+）<1×10-7mol/L,pH>7,溶液呈碱性。

c（H+）>1×10-7mol/L,pH<7,溶液呈酸性。

2.pH的测量方法

（1）酸碱指示剂

①紫色石蕊试液，遇酸变红，遇碱变蓝。

②无色酚酞遇碱变红。

（2）pH试纸

①广泛pH试纸：

其pH测量范围是1~14。

②精密pH试纸：

测量精度高，但测量范围较窄。

③pH试纸的使用方法：

把一小块pH试纸放在玻璃片（或表面皿）上，用蘸有待测液的玻璃棒点在试纸的中央，试纸变色后，立即与标准比色卡对比得出溶液的pH。

（3）pH计

pH计精度高，可直接从仪器中读数。

课堂师生互动

知识点2溶液的酸碱性与c（H+）、c（OH-）以及pH的关系

2.溶液在25℃时，c（H+）、pH与酸碱性的关系可用下图表示：

溶液中c（H+）越小，c（OH-）越大，溶液的酸性越弱，碱性越强，pH越大，反之亦然。

特别提醒

溶液的酸碱性判断的最根本的标准是比较溶液中c（H+）和c（OH-）的相对大小，而pH＝7或c（H+）=1×10-7mol·L-1仅仅是在室温下的特例，因此在使用c（H+）=1×10-7mol·L-1或pH=7作为判断标准时，要特别注意温度条件。

考例1下列说法正确的是（　　）

A.pH=7的溶液一定显中性

B.pH=6的溶液一定显酸性

C.c（H+）

D.c（OH-）=1×10-6mol·L-1的溶液一定显碱性

解析：

只有在25℃时，pH＝7或c（H+）=10-7mol·L-1的溶液才显中性，pH<7或c（H+）>10-7mol·L-1的溶液才显酸性，pH>7或c（OH-）>10-7mol·L-1的溶液才显碱性。

因此A、B、D选项中的叙述均不正确。

判断溶液酸碱性的根本标准是溶液中c（H+）与c（OH-）的相对大小，如C项中c（H+）

答案：

C

变式探究1

在约100℃的温度下，NaCl稀溶液中c（H+）为1×10-6mol·L-1。

下列说法中正确的是（　　）

A.该NaCl溶液显酸性

B.该NaCl溶液显中性

C.该NaCl溶液中KW=1×10-14mol2·L-2

D.该NaCl溶液中KW=1×10-12mol2·L-2

答案：

BD

解析：

在NaCl溶液中，Na+、Cl-对H2O

H++OH-无影响。

c（H+）为1×10-6mol·L-1，c（OH-）也为1×10-6mol·L-1。

因此，该NaCl溶液显中性，KW=1×10-6mol·L-1×1×10-6mol·L-1=1×10-12mol2·L-2。

知识点2混合溶液pH的计算

1.两强酸混合

c（H+）混合＝

→pH

2.两强碱混合

c（OH-）混合＝

c（H+）→pH

3.强酸强碱混合

（1）强酸与强碱恰好完全反应，溶液呈中性，c（H+）=c（OH-）。

如室温下，中性溶液的c（H+）=10-7mol/L，pH=7。

（2）一方过量

强酸与强碱混合，若酸过量，则求c（H+）过量，若碱过量，则求c（OH-）过量，继而计算pH。

4.室温下，强酸、强碱溶液两两等体积混合

室温下，pH=a的强酸和pH＝b的强碱等体积混合，溶液酸碱性与a+b相对大小的关系为：

a+b=14→c（H+）=c（OH-）

pH=7

>14→c（H+）

pH>7

<14→c（H+）>c（OH-）

pH<7

特别提醒

（1）溶液呈酸性，求pH的方法：

先求溶液中c（H+）再求pH。

（2）溶液呈碱性，求pH的方法：

先求溶液中c（OH-），再利用KW求c（H+），最后求pH。

（3）溶液稀释的规律。

强酸（强碱）、弱酸（弱碱）加水稀释后的pH计算：

①强酸pH=a，加水稀释10n倍，则pH=a+n。

②弱酸pH=a，加水稀释10n倍，则a

③强碱pH=b，加水稀释10n倍，则pH=b-n。

④弱碱pH=b，加水稀释10n倍，则b-n

说明：

①物质的量浓度相同的强酸和弱酸稀释相同的倍数时，pH的变化不同。

其结果是强酸稀释后pH增大得比弱酸快。

同理，强碱稀释后pH减小得比弱碱快。

②酸、碱溶液无限稀释时，pH只能约等于或接近于7，酸不能大于7，碱不能小于7，即酸、碱的性质不会因溶液的稀释而改变。

当溶液很稀时，不能忽略水的电离。

考例2将pH=4的酸溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH可能是（　　）

A.等于7B.大于7

C.小于7D.无法确定

解析：

pH=4的酸溶液，其中c（H+）=10-4mol·L-1，pH=10的NaOH溶液，其中c（OH-）=10-4mol·L-1，等体积混合后，H+与OH-恰好完全作用，但由于该酸未具体指明是强酸还是弱酸，若为强酸则溶液呈中性（pH=7），若为弱酸，由于它还有大量未电离的分子继续电离出H+，所以溶液呈酸性（pH<7）。

故正确结论为A、C。

答案：

AC

变式探究2

将0.1mol·L-1的HCl和0.06mol·L-1的Ba（OH）2溶液以等体积混合后，该混合溶液的pH是（　　）

A.1.7B.12.3

C.12D.2

答案：

C

解析：

设体积为V，混合前n（H+）=0.1mol·L-1×VL=0.1Vmol，n（OH-）=0.06mol·L-1×2×V=0.12Vmol，因为n（OH-）>n（H+），所以等体积混合后：

c（OH-）混=

=0.01mol·L-1，所以pH=12。

课后强化作业

基础夯实

1.下列液体pH>7的是（　　）

A.人体血液B.蔗糖溶液

C.橙汁D.胃液

答案：

A

解析：

人体血液的pH大于7。

2.有下列溶液：

①0.5mol·L-1的NaOH溶液和1.0mol·L-1的盐酸等体积混合后的溶液；②pH=0的溶液；③c（OH-）=10-11mol·L-1的溶液；④0.1mol·L-1的CH3COOH溶液，它们的酸性由强到弱的顺序是（　　）

A.②>①>④>③B.④>③>①>②

C.②>①>③>④D.①>②>④>③

答案：

A

解析：

①中NaOH溶液和HCl中和后，HCl过量，c1（H+）=

=0.25mol·L-1；②中c2（H+）=10-pH=1mol·L-1；③中c3（H+）=

=

=1×10-3mol·L-1；④中c4（H+）=c·α=0.1mol·L-1×1.32%=1.32×10-3mol·L-1。

c（H+）越大，酸性越强。

3.已达到电离平衡的0.1mol·L-1的醋酸溶液中，为了促进醋酸的电离，同时使溶液的pH降低，应采取的措施是（　　）

A.加一定量的水

B.加热溶液

C.加入少量盐酸

D.加入冰醋酸

答案：

B

解析：

加入冰醋酸（纯醋酸），使醋酸溶液浓度增大，溶液浓度越大，醋酸电离程度越小。

4.有甲、乙两种溶液，甲溶液的pH是乙溶液pH的2倍，则甲溶液中c（H+）与乙溶液中c（H+）的关系是（　　）

A.2:

1B.100:

1

C.1:

100D.无法确定

答案：

D

解析：

举例说明，若甲的pH=4，乙中的pH=2，则二者c（H+）之比为1:

100，若甲的pH=14，乙中pH=7，则二者c（H+）之比为1:

10:

7。

5.pH=8的NaOH溶液和pH=10的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH最接近于（　　）

A.8.3B.8.7

C.9D.9.7

答案：

D

解析：

此为两种强碱等体积混合，且ΔpH=2，稀的NaOH对溶液中OH-浓度贡献不大，相当于加水。

c（OH-）（混）＝

c（H+）=

=10-10×2

pH=10-lg2=9.7。

6.pH相同的氢氧化钠溶液和氨水分别加水稀释n倍和m倍，使pH仍保持相同，则n

和m的关系是（　　）

A.n>mBn

C.n=mD.无法确定

答案：

B

解析：

pH相同的氢氧化钠溶液和氨水分别稀释相同的倍数，氢氧化钠溶液中c（OH-）小于氨水中c（OH-），若要使二者c（OH-）相同，即pH相同，氨水中要再多加些水稀释，即n

7.中和相同体积、相同pH的Ba（OH）2、NaOH和NH3·H2O三种稀溶液所用相同浓度盐酸的体积分别为V1、V2和V3，则（　　）

A.V3>V1=V2B.V3>V2>V1

C.V1>V2>V3D.V3

答案：

A

解析：

pH相同的三种碱溶液中，c（OH-）相同，NaOH和Ba（OH2是强碱，中和相同体积的NaOH溶液和Ba（OH）2溶液消耗相同浓度盐酸的体积相同，即V1=V2，而NH3·H2O是弱碱，c（OH-）相同的NaOH溶液与NH3·H2O溶液相比：

c（NH3·H2O）>c（NaOH），中和相同体积的NaOH溶液和NH3·H2O溶液，消耗相同浓度的盐酸的体积是前者小于后者，即V3>V2。

故应选A。

8.能表示人体喝水时，胃液pH变化的图象是（　　）

答案：

A

解析：

胃酸呈酸性，喝水稀释，但不会为碱性。

9.在25℃时，某稀溶液中由水电离产生的H+浓度为1×10-13mol·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.该溶液一定呈碱性

C.该溶液的pH一定是1

D.该溶液的pH可能为13

答案：

D

解析：

因为由水电离产生的c（H+）＝1×10-13mol·L-1,H2O

H++OH-,所以，由水产生c（OH-）=1×10-13mol·L-1。

因此，该溶液可能呈酸性，此时c（H+）=

=1×10-1mol·L-1,pH=1；也可能呈碱性，此时c（H+）=1×10-13mol·L-1,pH=13。

10.下列关系一定正确的是（　　）

A.当溶液中c（H+）>1×10-7mol·L-1时，其pH<7，溶液呈现酸性

B.当溶液中c（H+）>1×10-7mol·L-1时，其pH>7，溶液呈现碱性

C.当溶液中c（H+）=c（OH-）>1×10-7mol·L-1时，其pH<7，溶液呈现中性

D.当溶液中c（H+）=c（OH-）>1×10-7mol·L-1时，其pH<7,溶液呈现酸性

答案：

C

解析：

据pH与7的关系判断溶液的酸碱性，必须是在25℃时，A、B错误;若c（H+）和c（OH）相等，无论其数值等于多少，溶液必定显中性，C正确，D错误。

11.（2009·山东高考）某温度下，相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，平衡pH随溶液体积变化的曲线如图所示。

据图判断正确的是（　　）

A.Ⅱ为盐酸稀释时的pH变化曲线

B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强

C.a点Kw的数值比c点Kw的数值大

D.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度

答案：

B

能力提升

1.下列溶液中与1.0×10-5mol/L的NaOH溶液的pH相同的是（　　）

A.把pH＝6的盐酸稀释1000倍

B.把pH=10的Ba（OH）2溶液稀释10倍

C.把pH=10的氨水稀释10倍

D.把pH=8的NaOH溶液稀释10倍

答案：

B

解析：

1.0×10-5mol/L的NaOH溶液的pH=9,A项中酸不论怎样稀释其pH都无限接近7，但不会超过7，A错误；B项pH＝10的Ba（OH）2溶液稀释10倍，pH减小一个单位为9，B正确；C项pH＝10的氨水稀释10倍，其pH为:

9

2.（2009·梅州高二检测）室温下，下列溶液等体积混合后，所得溶液的pH一定大于7的是（　　）

A.0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的氢氧化钠溶液

B.0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的氢氧化钡溶液

C.pH=4的醋酸溶液和pH=10的氢氧化钠溶液

D.pH=4的盐酸和pH=10的氨水

答案：

BD

解析：

本题考查了酸碱反应后溶液pH的计算及判断。

HCl为一元强酸，NaOH为一元强碱，Ba（OH）2为二元强碱，故等体积等物质的量浓度的HCl与NaOH恰好中和，pH=7，而与Ba（OH）2反应时，Ba（OH）2过量，pH>7，故A错误，B正确；pH＝4的醋酸溶液中电离出的c（H+）=1×10-4mol/L,pH=10的NaOH溶液电离出的c（OH-）=1×10-4mol/L，因此仅CH3COOH电离出的H+恰好与NaOH中和，还有大量的CH3COOH分子过量，故pH<7，同理，D项中氨水过量较多，溶液显碱性，pH>7，故C错误，D正确。

3.室温时，将xmLpH=a的稀NaOH溶液与ymLpH=b的稀盐酸充分反应。

下列关于反应后溶液pH的判断，正确的是（　　）

A.若x=y，且a+b=14，则pH>7

B.若10x=y，且a+b=13，则pH=7

C.若ax=by，且a+b=13，则pH=7

D.若x=10y，且a+b=14，则pH>7

答案：

D

解析：

本题主要考查有关pH的简单计算。

由题意知：

n（NaOH）=x·10-（a+3）mol，n（HCl）=y·10b-17mol，所以n（NaOH）:

n（HCl）=

=

×1014-（a+b），若x=y，且a+b=14，则n（NaOH）=n（HCl）二者恰好完全反应，pH=7；若10x=y且a+b=13，则碱不足，pH<7；若ax=by且a+b=13则

n（NaOH）:

n（HCl）=

·10≠1，故pH≠7；若x=10y且a+b=14，则n（NaOH）:

n（HCl）=10>1，NaOH过量，pH>7。

4.若1体积硫酸恰好与10体积pH=11的氢氧化钠溶液完全反应，则二者物质的量浓度之比应为（　　）

A.10:

1B.5:

1

C.1:

1D.1:

10

答案：

B

解析：

本题考查的是关于pH的计算，着重考查强酸与强碱混合呈中性时，二者体积与pH的关系规律。

依题意：

混合前酸溶液中的n（H+）与碱溶液中的n（OH-）应相等，则有

V×c酸（H+）=10V×c碱（OH-）=10V×1×10-3，解得c酸（H+）=1×10-2mol·L-1。

由于硫酸为二元强酸，依据c酸（H+）与溶液浓度的关系，可知c（H2SO4）=5×10-3mol·L-1；而pH=11的一元强碱氢氧化钠溶液中c（OH-）=1×10-3mol·L-1即为其溶液浓度。

据此求得H2SO4与NaOH溶液的物质的量浓度之比应为5:

1，故选B。

解答本题时也可以直接利用强酸与强碱混合呈中性时，二者体积与pH的关系规律：

pH酸+pH碱=14-lg（V碱/V酸），求出pH酸=2，进而求得结果。

后一种方法更好，但前提是要求准确理解相关的规律。

5.将体积为10mL，pH均为3的醋酸和盐酸，分别加水稀释至amL和bmL，测得稀释后溶液的pH均为5，则稀释后溶液的体积为（　　）

A.a=b=1000mL

B.a=b>1000mL

C.a

D.a>b

答案：

D

解析：

弱电解质在稀释过程中存在着电离平衡的移动，而强电解质则不存在。

对于盐酸来说，pH由3变为5，溶液稀释为原来的100倍，即b=1000mL，但对于醋酸来说，稀释时电离程度增大，H+的物质的量增大。

稀释到1000mL时，c（H+）>10-5mol·L-1，pH<5，若要使pH=5，还应继续加水稀释，所以a>1000mL，即a>b。

6.25℃时，若体积为Va、pH=a的某一元强酸与体积为Vb、pH=b的某一元强碱混合，恰好中和，且已知Va

则：

（1）a值可否等于3（填“可”或“否”），其理由是。

（2）a值可否等于5（填“可”或“否”），其理由是。

（3）a的取值范围是。

答案：

（1）否；a=0.5b，若a=3，b=6不合题意

（2）否；a=5，c（H+）=10-5mol·L-1，b=10，c（OH-）=10-4mol·L-1，则V酸×c（H+）=V碱×c（OH-），

=

=10，与V酸

（3）3.5

7.

（1）将pH=1的HCl溶液加水稀释10倍后，溶液pH=；稀释100倍后，pH=

；稀释10n倍后，pH=。

（2）将pH=5的盐酸溶液稀释1000倍后，pH。

规律：

。

（3）将pH=12的NaOH溶液加水稀释10倍后，溶液pH=；稀释100倍后，pH=；稀释10n倍后，pH=。

（4）将pH=9的NaOH溶液稀释1000倍后，pH。

规律：

。

答案：

（1）2；3；（1+n）<7

（2）≈7（略小于7）；强酸稀释10n倍，溶液的pH增大n个

单位，但一定小于7（3）11；10；（12-n）>7（4）≈7（略大于7）；强碱稀释10n倍，溶液的pH减小n个单位，但一定大于7

8.

（1）某温度下纯水的c（H+）=2.0×10-7mol·L-1，在此温度下，某溶液中由水电离出的c（H+）=4.0×10-13mol·L-1，则该溶液的pH可能是。

（2）某温度下纯水的c（H+）=1.0×10-6mol·L-1，在此温度下，将pH=8的Ba（OH）2与pH=5的稀盐酸混合，欲使pH=7，则Ba（OH）2与稀盐酸的体积比为。

答案：

（1）1或12.4

（2）29

解析：

（1）在该温度下，KW=c（H+）·c（OH-）=4.0×10-14mol2·L-2，某溶液由水电离出c（H+）=4.0×10-13mol·L-1<2.0×10-7mol·L-1，故该溶液可能是酸溶液也可能是碱溶液。

若为酸溶液，溶液中的c（H+）=

mol·L-1=0.1mol·L-1，pH=1。

若为碱溶液，溶液中的c（H+）=4.0×10-13mol·L-1，pH=12.4

（2）在该温度下，KW=c（H+）·c（OH-）=（1.0×10-6mol·L-1）2=1.0×10-12mol2·L-2，在pH=8的Ba（OH）2溶液中

c（OH-）=

mol·L-1=1.0×10-4mol·L-1，在pH=5的稀盐酸中，c（H+）=1.0×10-5mol·L-1，混合后pH=7意味着溶液呈碱性，c（OH-）=

mol·L-1=10-5mol·L-1。

设Ba（OH）2溶液的体积为V1，稀盐酸体积为V2，则

=10-5mol·L-1，解得V1:

V2=2:

9。

9.有一种pH=12的NaOH溶液100mL，要使它的pH值降为11。

（1）如果加入蒸馏水，应加入mL。

（2）如果加入pH=10的NaOH溶液，应加入mL。

（3）如果加入0.01mol·L-1盐酸，应加入mL。

答案：

（1）900

（2）100（3）81.82

10.常温下有体积为V1mL、pH为m的稀硫酸和体积为V2mL、pH为n的NaOH溶液混合后：

（1）如果V1=V2时，m+n=13，则溶液呈性；m+n=15，溶液的Ph7（填“大于”、“等于”或“小于”）。

（2）如果混合后，pH=7时，m+n=14，则

=；m+n=13，则

=；m+n>14时，则

=（填表达式），且V1V2（填“大于”、“等于”或“小于”）。

答案：

（1）酸；大于

（2）1；0.1；10m+n-14；大于

解析：

如果V1=V2，即强酸与强碱是等体积混合的，稀硫酸pH=m，c（H+）=1×10-mmol·L-1，NaOH溶液的pH=n,c（OH-）=

=

=1×10n-14mol·L-1。

当混合后溶液呈中性时，则有：

V1·10-m=V2·10n-14，即10-m=10n-14，m+n=14；当混合后溶液呈酸性时，则有：

V1·10-m>V2·10n-14，即10-m>10n-14，m+n<14；当混合后溶液呈碱性时，则有：

V1·10-m14。

如果混合后pH=7时，则有V1·c（H+）=V2·c（OH-），即

=

=

=10m+n-14。

当m+n=14，

=100=1；当m+n=13，

=1013-14=

；当m+n>14，

=10m+n-14>1，即V1>V2。

11.有一学生甲在实验室测某溶液的pH，实验时，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）若用此法分别测定c（H+）相等的盐酸和醋酸溶液的pH，误差较大的是，原因是。

（3）只从下列试剂中选择实验所需的物品，你（填“能”或“不能”）区分0.1mol·L-1的硫酸和0.01mol·L-1的硫酸。

若能，简述操作过程。

①紫色石蕊试纸

②酚酞试液

③甲基橙试液

④蒸馏水

⑤BaCl2溶液

⑥pH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）盐酸原因是在稀释过程中醋酸继续电离产生H+，使得溶液中c（H+）较盐酸溶液中c（H+）大，误差较小

（3）能用玻璃棒分别蘸取两种溶液点在两张pH试纸上，与标准比色卡比较其pH，pH较大的为0.01mol·L-1的硫酸。