化学反应原理专题3第二单元第1课时.docx

1、化学反应原理专题3 第二单元 第1课时第1课时溶液的酸碱性与pH目标导航1.了解溶液的酸碱性与pH的关系。2.学会pH的简单计算。3.了解溶液稀释时pH的变化规律，会计算各类混合溶液的pH。4.全方位地比较一强一弱。一、溶液的酸碱性和pH1溶液的酸碱性(1)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)和c(OH)的相对大小。c(H)c(OH)，溶液呈酸性，c(H)越大，酸性越强。c(H)c(OH)，溶液呈中性。c(H)c(OH)，溶液呈碱性，c(OH)越大，碱性越强。(2)常温下溶液的酸碱性与pH的关系pH7，溶液呈酸性，pH越小，c(H)越大，溶液的酸性越强。pH

2、7，溶液呈中性。pH7，溶液呈碱性，pH越大，c(H)越小，溶液的碱性越强。2pH(1)表达式：pHlgc(H)。(2)意义：pH越大，溶液碱性越强；pH越小，溶液酸性越强。(3)适用范围：11014 molL1c(H)1 molL1的溶液。3溶液酸碱性的测定方法(1)指示剂法该法只能测其pH的大致范围，常见指示剂变色范围为指示剂变色范围石蕊pH5红色58紫色8蓝色酚酞pH8.2无色8.210浅红色10红色甲基橙pH3.1红色3.14.4橙色4.4黄色(2)pH试纸法常用的pH试纸有广范pH试纸和精密pH试纸。前者的pH差值为1，后者的pH差值约为0.2或0.3。pH试纸的使用方法：把小片试纸

3、放在洁净的表面皿或玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液滴在干燥的pH试纸上，试纸变色后，与标准比色卡对比，即可确定溶液的pH。(3)pH计测量法议一议1判断溶液酸碱性的标准是什么？pH7的溶液是否一定为中性溶液？答案判断溶液酸碱性的标准是比较c(H)、c(OH)的相对大小，pH7的溶液不一定为中性溶液，只有在常温下pH7的溶液才为中性溶液，因为Kw只与温度有关，如在100 时，Kw1.01012，pH6为中性，pH7应为碱性。2怎样理解酸的酸性强弱与溶液的酸性强弱？答案酸的酸性强弱是指酸电离出H的难易，如HNO3的酸性比H3PO4的强。而溶液的酸性强弱是指溶液中H的浓度大小，H浓度越大，溶液的酸性越强

4、。二、溶液pH的计算练一练1已知在常温下(1)c(H)1.0103 molL1的某溶液中，c(OH)_，pH为_。(2)pH4的盐酸溶液中，c(H)_，c(H)水_。答案(1)1.01011 molL13(2)1.0104 molL11.01010 molL12常温下，计算下列溶液的pH。(1)1.0103 molL1的盐酸的pH为_。(2)5.0104 molL1的H2SO4溶液的pH为_。(3)将8 g NaOH固体溶于水得到2 L溶液，其pH为_。(4)a molL1的Ba(OH)2溶液的pH为_。答案(1)3(2)3(3)13(4)15lg5lga方法导引单一溶液的pH值计算方法(1)

5、计算原则酸性溶液：求c(H)求pH的值。碱性溶液：求c(OH)求c(H)求pH值。(2)公式：pHlgc(H)Kwc(H)c(OH)三、酸碱溶液稀释后pH变化规律计算下列溶液的pH(1)pH2的盐酸加水稀释10倍，其pH为_。(2)pH3的H2SO4加水稀释10倍，其pH为_。(3)pH2的CH3COOH加水稀释10倍，其pH范围为_。(4)pH11的NaOH溶液加水稀释10倍，其pH为_。(5)pH12的Ba(OH)2溶液加水稀释10倍，其pH为_。(6)pH11的NH3H2O加水稀释10倍，其pH范围为_。答案(1)3(2)4(3)2pH3(4)10(5)11(6)10pH11议一议1若将

6、pH2的盐酸加水稀释107倍，其pH是否为9，为什么？答案不为9。因为此时应该以水的电离为主，而忽略HCl的电离，稀释后的pH应无限接近7。2若将pH12的NaOH溶液加水稀释107倍，其pH是否为5，为什么？答案不为5。因为此时应该以水的电离为主，而忽略NaOH的电离，稀释后的pH应无限接近7。3将pH2的CH3COOH溶液和pH12的氨水分别加水稀释10倍，pH变化为什么不到一个单位。答案因为CH3COOH、NH3H2O均为弱电解质，在稀释过程中还会继续电离，所以pH变化不到一个单位。4分别画出pH相等的盐酸和CH3COOH溶液、NaOH溶液和氨水加水无限稀释时的pH变化图像。答案一、溶液

7、酸碱性的测定例1有一学生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。(1)该生的操作方法是否正确？(2)如不正确请说明理由，同时请分析是否一定有误差产生。(3)若用此法分别测定c(H)相等的H2SO4和H3PO4溶液的pH，结果会怎样？并说明理由。解析由此题可引出下列结论：醋酸铅试纸、KI淀粉试纸、石蕊试纸(检验气体的酸碱性)等用于定性检验时，试纸一般要润湿，而pH试纸定量测定某溶液的酸碱度时，绝对不允许用水将试纸润湿。答案(1)不正确。(2)若溶液不显中性，则H或OH被稀释，测出的不是溶液中H或OH对应的pH；不一定有误差，当溶液为中性时

8、则不产生误差。(3)测得的pH，H3PO4溶液较H2SO4溶液小，因为在稀释过程中，H3PO4继续电离产生H，使得该溶液中c(H)较H2SO4溶液中的大。变式训练1中学化学实验中，淡黄色的pH试纸常用于测定溶液的酸碱性。在25 时，若溶液的pH7，试纸不变色；若pH 7，试纸变红色；若pH7，试纸变蓝色。而要精确测定溶液的pH，需用pH计。pH计主要通过测定溶液中H的浓度来测定溶液的pH。已知100 时，水的离子积常数Kw11012。(1)已知水中存在如下平衡：H2OH2O H3OOHH0，现欲使平衡向左移动，且所得溶液呈酸性，选择的方法是_(填字母)。A向水中加入NaHSO4 B向水中加入N

9、aClC加热水至100 D在水中加入KOH(2)现欲测定100 沸水的pH及酸碱性，若用pH试纸测定，则试纸显_色，溶液显_性(填“酸”、“碱”或“中”)；若用pH计测定，则pH_7(填“”、“”或“”)，溶液呈_性(填“酸”、“碱”或“中”)。答案(1)A(2)淡黄中中解析(1)向水中加入NaHSO4，c(H)增大，平衡向左移动，A正确；向水中加入NaCl对水的电离平衡无影响，平衡不移动，B错误；加热平衡向右移动，仍呈中性，C错误；向水中加入KOH，c(OH)增大，平衡向左移动，但溶液呈碱性，D错误。(2)100 时水的pH6，但溶液仍呈中性，因此pH试纸的颜色仍为淡黄色。二、酸碱混合后pH

10、值的计算方法例2计算下列溶液的pH：(1)1.0104 molL1盐酸溶液的pH为_。将0.4 g NaOH固体溶于水得到1 L溶液，该溶液的pH为_。(2)pH2的盐酸与pH4的盐酸，若按110的体积比混合后，溶液的c(H)为_，pH为_。(3)将200 mL 5103 molL1 NaOH溶液与100 mL 2102 molL1 NaOH溶液混合后，溶液的c(OH)为_，c(H)为_，pH为_。(4)pH12的NaOH溶液与pH2的硫酸，若等体积混合后，溶液的pH为_；若按911的体积比混合后，溶液的pH为_；若按119的体积比混合后，溶液的pH为_。答案(1)412(2)1.0103 m

11、olL13(3)1.0102 molL11.01012 molL112(4)7311归纳总结溶液pH的计算方法(1)强酸、强碱溶液的pH的计算方法先求出强酸、强碱溶液中的c(H)，强酸直接由酸的浓度求出，强碱先由碱的浓度求出c(OH)，再根据水的离子积换算出c(H)，然后用公式pHlgc(H)求出pH。(2)酸、碱溶液混合后pH的计算方法强酸与强酸混合c(H)混，然后再求pH。强碱与强碱混合先计算：c(OH)混再求c(H)混，最后求pH。强酸与强碱混合a恰好完全反应，溶液呈中性，pH7。b酸过量：先求c(H)余，再求pH。c碱过量：先求c(OH)余，再求c(H)，最后求pH。变式训练2将0.1

12、 molL1 HCl溶液和0.06 molL1的Ba(OH)2溶液等体积混合后，则该溶液的pH是()A1.7 B12.3 C12 D1答案C解析这是强酸和强碱的混合，要先判断混合液的酸碱性。酸中c(H)0.1 molL1；碱中c(OH)0.12 molL1，等体积混合碱过量，根据pH值的计算方法，要先求c(OH)，再求c(H)，最后求pH值。c(OH)余0.01 molL1，c(H)11012molL1，故pHlgc(H)12。例3在室温下，等体积的酸和碱的溶液混合后，pH一定大于7的是()ApH3的硝酸跟pH11的氢氧化钾溶液BpH3的盐酸跟pH11的氨水CpH3的硫酸跟pH11的氢氧化钠溶

13、液DpH3的磷酸跟pH11的氢氧化钾溶液解析A、C两项中都是强酸与强碱中和，等体积混合时酸溶液中氢离子的物质的量和碱溶液中氢氧根离子的物质的量相等，即pH强酸pH弱碱14，恰好完全中和，pH7；B项，pH强酸pH弱碱14，混合后碱过量，pH7；D项，pH弱酸pH强碱14，混合后酸过量，pH7。答案B例4在25 时，有pH为x的盐酸和pH为y的NaOH溶液(x6，y8)，取Vx L该盐酸同该NaOH溶液中和，需Vy L NaOH溶液。问：(1)若xy14，_(填数值)。(2)若xy13，_(填数值)。(3)若xy14，_(填表达式)，且Vx_Vy(填“”、“”或“”)。解析Vx10xVy10(1

14、4y)10(xy14)(1)若xy14，则1；(2)若xy13，则；(3)当xy14时，根据10(xy14)，VxVy。答案(1)1(2)(3)10(xy14)方法技巧溶液pH计算碱按碱、酸按酸，同强混合在中间，异强混合看过量，无限稀释7为限。变式训练3室温时，将x mL pHa的稀NaOH溶液与y mL pHb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xy，且ab14，则pH7B若10xy，且ab13，则pH7C若axby，且ab13，则pH7D若x10y，且ab14，则pH7答案D解析y mL pHb的盐酸中，n(H)y10b103 mol；x mL pHa的NaOH

15、溶液中，n(OH)x10(14a)103 mol。紧扣n(H)/n(OH)来列式分析：1014(ab)。若xy，且ab14，则n(H)/n(OH)1，pH7，A项错；若10xy，且ab13，则n(H)/n(OH)100，pH7，B项错；若axby，且ab13，则n(H)/n(OH)10(因为a7，b7)，pH7，C项错；若x10y，且ab14，则n(H)/n(OH)1，pH7，D项正确。三、一强一弱的全方位比较例5现有a.盐酸、b.醋酸、c.硫酸三种稀溶液，用字母回答下列问题。(1)若三种酸的物质的量浓度相等。三种溶液中的c(H)大小关系为_。取等体积上述三种溶液，分别用同浓度的NaOH溶液完

16、全中和，所需NaOH溶液体积大小关系为_。若取等质量Zn分别跟这三种溶液反应，使Zn恰好完全反应时，消耗三种酸溶液的体积大小关系为_。对于a盐酸和b醋酸，若加水稀释相同的倍数，_的pH大，若加水稀释到相同的pH，_加的水多。(2)若三种酸溶液中的c(H)相等。三种酸的物质的量浓度大小关系为_。取等体积上述三种溶液，分别用同浓度的NaOH溶液完全中和，所需NaOH溶液体积大小关系为_。若取等质量Zn分别跟这三种溶液反应，使Zn恰好完全反应时，消耗三种酸的体积大小关系为_。对于a盐酸和b醋酸，若加水稀释到相同的倍数，_的pH大，若加水稀释到相同的pH，_加的水多。解析(1)H2SO4为二元强酸，C

17、H3COOH为弱酸，在水溶液中发生部分电离，故cab。三种酸的物质的量相等，因H2SO4为二元酸，所以消耗的NaOH是盐酸和醋酸的两倍，盐酸和醋酸消耗的NaOH相等，所以cab。等质量的Zn完全反应，消耗的盐酸和醋酸的体积相等，消耗的H2SO4的体积最少，所以abc。由于醋酸部分电离，若加水稀释到相同的倍数，醋酸的pH仍然大，若稀释到相同的pH，盐酸加入的水多。(2)CH3COOH是弱酸，c(CH3COOH)c(H)，c(H2SO4)c(H)，c(HCl)c(H)，所以bac。等体积的三种溶液中，n(CH3COOH)n(HCl)，HCl和H2SO4都是强电解质，两溶液中的n(H)相等，消耗的N

18、aOH一样多，所以bac。等质量的Zn完全反应，消耗的n(H)相等，所以溶液中c(H)大的消耗体积要小，H2SO4溶液与盐酸中的c(H)相等，而CH3COOH在反应中会继续电离产生H，所以消耗体积最小，所以acb。由于醋酸是弱电解质，在稀释过程中会继续电离，稀释到相同倍数时，其pH要小，若加水稀释到相同的pH，醋酸加入的水多。答案(1)cabcababcba(2)bacbacacbab规律总结一元强酸和一元弱酸的比较(1)相同体积、相同物质的量浓度的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较(见下表)：c(H)酸性中和碱的能力与足量活泼金属反应产生H2的总量与同一金属反应时的起始反应速率一元

19、强酸大强相同相同大一元弱酸小弱小(2)相同体积、相同c(H)的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较(见下表)：c(H)酸性中和碱的能力与足量活泼金属反应产生H2的总量与同一金属反应时的起始反应速率一元强酸相同相同小少相同一元弱酸大多变式训练4向体积都为1 L、c(H)都等于0.01 molL1的盐酸和醋酸溶液中投入0.66 g Zn，则图中比较符合客观事实的曲线是()答案D解析c(H)都等于0.01 molL1的两种溶液，含n(HCl)0.0110.01 mol，含n(CH3COOH)0.01 mol。而0.66 g Zn相当于mol，略大于0.01 mol。对于盐酸来说，Zn过量，对

20、于醋酸来说，Zn不足；因而反应放出的H2的量应是后者略大于前者。由于反应开始后，醋酸溶液的c(H)比盐酸中c(H)大，故反应速率也较快，所需时间较短。1下列溶液一定显酸性的是()A溶液中c(OH)c(H)B滴加紫色石蕊溶液后变红色的溶液C溶液中c(H)106 molL1DpHc(OH)，溶液呈酸性；而pH107 molL1，仅适用于常温时，若温度不确定，就不能用来判断溶液的酸碱性。B项中可使紫色石蕊溶液变红，则该溶液呈酸性。2下列关于溶液的酸碱性，说法正确的是()ApH7的溶液显中性B中性溶液中一定有c(H)1.0107 molL1Cc(OH)c(H)的溶液呈中性D在100 时，纯水的pH7，

21、因此显酸性答案C解析运用pH判断溶液的酸碱性时，用到了水的离子积常数，它与温度有关，但A项未给出温度，所以错误；在中性溶液中c(H)和c(OH)一定相等，但并不一定是1.0107 molL1，所以B项错，C项正确；100 的纯水中，虽然pH7，但c(H)c(OH)，还是中性，所以D项错误。3下列有关溶液的酸碱性与pH的说法错误的是()A相同条件下，溶液pH越小，酸性越强，反之，碱性越强BpH7的溶液，可能呈酸性C当溶液中的c(H)或c(OH)较小时，用pH表示其酸碱性更为方便D把pH试纸直接插入待测溶液中，测其pH答案D解析A项因pHlgc(H)，所以pH越小，c(H)越大，酸性越强，pH越大

22、，c(H)越小，则c(OH)越大，碱性越强，A项正确；B项在室温下，pH7的溶液呈酸性，B项正确；C项当c(H)或c(OH)小于1 molL1时，使用pH表示其酸碱性更为方便，C项正确；D项用pH试纸测溶液pH时，不能把pH试纸直接插入溶液中，正确的做法为取一小片pH试纸，放在洁净的表面皿上或玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液点于试纸中央，然后与标准比色卡对照读取数据，D项错误。4常温下，某溶液中由水电离出来的c(H)1.01013 molL1，该溶液可能是()二氧化硫的水溶液氯化钠水溶液硝酸钠水溶液氢氧化钠水溶液A B C D答案A解析某溶液中由水电离出来的c(H)1.01013 molL1，说明

23、溶液既可能呈酸性，也可能呈碱性。SO2H2O H2SO3，H2SO3 HSOH，HSO SOH，溶液呈酸性；NaOH=NaOH，溶液呈碱性。5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()A0.1 molL1的盐酸和0.1 molL1的氢氧化钠溶液B0.1 molL1的盐酸和0.05 molL1的氢氧化钡溶液CpH4的醋酸溶液和pH10的氢氧化钠溶液DpH4的盐酸和pH10的氨水答案D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，pH7；与Ba(OH)2反应时，c(

24、H)c(OH)2cBa(OH)2，pH7，故A、B错误；pH4的醋酸溶液中电离出的c(H)1104 molL1，pH10的NaOH溶液中电离出的 c(OH)1104 molL1，因此 CH3COOH电离出的H恰好与NaOH中和，因CH3COOH是弱酸，随着反应的进行，还有大量的CH3COOH分子不断地电离，故pH7，故C错误，D正确。6下列叙述正确的是()A100 纯水的pH6，所以水在100 时呈酸性BpH3的盐酸溶液，稀释至10倍后pH4C0.2 molL1的醋酸与等体积水混合后pH1D常温下，pH3的盐酸与pH11的氢氧化钠等体积混合后pH7答案D解析A选项中因为是纯水，不管其pH为多少

25、都呈中性；B选项中盐酸是强酸，所以每稀释10倍pH增大1，故pH4；C选项中将0.2 molL1的醋酸与等体积水混合后，溶液的浓度变为0.1 molL1，但由于醋酸是弱酸，所以pH大于1；D选项中盐酸与氢氧化钠恰好完全反应，所以呈中性。基础过关一、溶液酸碱性的判断1下列说法正确的是()A强酸的水溶液中不存在OHBpH0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)2107 molL1，其呈酸性答案C解析在酸性或碱性水溶液中均存在H和OH，所以A错误；pH0的溶液中c(H)1.0 molL1，并不是酸性最强的溶液，只是c(H)1.0 mo

26、lL1的溶液用pH表示酸性强弱不再方便，所以B错误；在温度一定时，c(H)c(OH)Kw是一个定值，故二者不能同时增大，所以C正确；纯水中，c(H)c(OH)，呈中性，所以D错误。2在25 时，某稀溶液中由水电离产生的H浓度为1.01013 molL1，下列有关该溶液的叙述，正确的是()A该溶液可能呈酸性B该溶液一定呈碱性C该溶液的pH一定是1D该溶液的pH不可能为13答案A解析由水电离产生的c(H)1.01013 molL1，则由水电离产生的c(OH)1.01013 molL1。所以该溶液可能显酸性，也可能显碱性，显酸性时，pH1；显碱性时，pH13，故A正确。325 时的下列溶液中，碱性最强的是()ApH11的溶液Bc(OH)0.12 molL1C1 L中含有4 g NaOH的