第15講-水溶液的酸堿性與pH(學(xué)生版)

第15講水溶液的酸堿性與pH目標(biāo)導(dǎo)航目標(biāo)導(dǎo)航課程標(biāo)準(zhǔn)課標(biāo)解讀1．了解溶液的酸堿性與溶液中c平（H+）和c平（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pH的簡(jiǎn)單計(jì)算。4．掌握檢測(cè)溶液pH的方法。1．通過(guò)平衡理論推測(cè)外加酸或堿對(duì)水的電離平衡的影響，并能知道產(chǎn)生何種影響；能運(yùn)用動(dòng)態(tài)平衡的觀點(diǎn)看待和分析水的電離與溶液pH的關(guān)系2．能根據(jù)pH的有關(guān)知識(shí)，計(jì)算溶液的pH；能收集相關(guān)證據(jù)，依據(jù)證據(jù)熊不同視角分析溶液的pH的計(jì)算，推出合理結(jié)論；通過(guò)分析、推理等方法掌握溶液pH的簡(jiǎn)單計(jì)算，并能計(jì)算各類混合溶液的pH。知識(shí)精講知識(shí)精講知識(shí)點(diǎn)01溶液的酸堿性1．溶液酸堿性的判斷標(biāo)準(zhǔn)：比較_______________的相對(duì)大小。2．溶液的酸堿性與溶液中c平（H+）和c平（OH－）的關(guān)系c平（H+）與c平（OH－）的相對(duì)大小c平（H+）的范圍（25℃）中性溶液c平（OH－）_____c平（H+）c平（H+）_____1.0×10－7mol·L－1酸性溶液c平（OH－）_____c平（H+）c平（H+）_____1.0×10－7mol·L－1堿性溶液c平（OH－）_____c平（H+）c平（H+）_____1.0×10－7mol·L－1【即學(xué)即練1】（雙選）某溫度時(shí)，某溶液中c平（H+）＝c平（OH－）＝1×10－6mol/L，下列說(shuō)法正確的是（）。A．該溶液顯酸性B．該溶液顯中性C．該溶液中Kw＝1×10－14D．該溶液中Kw＝1×10－12知識(shí)點(diǎn)02溶液的pH和酸堿性1．溶液的pH（1）概念：pH是c平（H+）的負(fù)對(duì)數(shù)，其表達(dá)式是pH＝__________。（2）25℃時(shí)，溶液酸堿性與c平（H+）、pH的關(guān)系①圖示②關(guān)系：酸性越強(qiáng)，pH越____；堿性越強(qiáng)，pH越____a．中性溶液：c平（H+）____c平（OH－）____1.0×10－7mol·L－1，pH____7。b．酸性溶液：c平（H+）____c平（OH－），c平（H+）____1.0×10－7mol·L－1，pH____7。c．堿性溶液：c平（H+）____c平（OH－），c平（H+）____1.0×10－7mol·L－1，pH____7。2．溶液酸堿性的測(cè)量方法（1）酸堿指示劑法（只能粗略測(cè)定溶液的pH范圍）指示劑變色范圍（顏色與pH的關(guān)系）石蕊＜5.0，紅色5.0～8.0，紫色＞8.0，藍(lán)色酚酞＜8.2，無(wú)色8.2～10.0，粉紅色＞10.0，紅色甲基橙＜3.1，紅色3.1～4.4，橙色＞4.4，黃色（2）pH試紙法：取一小塊pH試紙于干燥潔凈的________或________上，用干燥潔凈的________蘸取待測(cè)溶液點(diǎn)在試紙上，當(dāng)試紙顏色變化穩(wěn)定后與________對(duì)照，讀出pH（整數(shù)）。（3）pH計(jì)法：精確測(cè)量溶液的pH的方法。（讀至小數(shù)點(diǎn)后2位）【即學(xué)即練2】下面是營(yíng)養(yǎng)專家給出的泡菜和另外一些常見(jiàn)食物近似pH范圍：食物橘子汁四川泡菜牛奶雞蛋清近似pH范圍3.0～4.03.2～3.66.3～6.67.6～8.0下列說(shuō)法中不正確的是（）。A．雞蛋清顯堿性B．胃酸過(guò)多的人應(yīng)少吃四川泡菜C．橘子汁能使石蕊溶液變紅D．牛奶比雞蛋清的堿性強(qiáng)能力拓展能力拓展考法01溶液酸堿性的判斷【典例1】（雙選）下列溶液一定呈堿性的是（）。A．由水電離出的H+為10－12mol·L－1（25℃）的溶液B．pH＜7的溶液C．使石蕊試液呈藍(lán)色的溶液D．常溫下，pH＝10的氨水與pH＝4的鹽酸等體積混合后的溶液【知識(shí)拓展】溶液酸堿性的判斷1．絕對(duì)依據(jù)：比較c平（H+）和c平（OH－）相對(duì)大小判據(jù)酸性中性堿性25℃c平（H+）＞10－7mol·L－1c平（H+）＝10－7mol·L－1c平（H+）＜10－7mol·L－125℃c平（OH－）＜10－7mol·L－1c平（OH－）＝10－7mol·L－1c平（OH－）＞10－7mol·L－1任意溫度下c平（H+）＞c平（OH－）c平（H+）＝c平（OH－）c平（H+）＜c平（OH－）2．相對(duì)依據(jù)——pH的大小判據(jù)酸性中性堿性25℃時(shí)溶液中pHpH＜7pH＝7pH＞7任意溫度下溶液中pH＜－lgc平（H+）pH＝－lgc平（H+）pH＞－lgc平（H+）【特別提醒】pH＜7的溶液不一定是酸性溶液；pH＞7的溶液不一定是堿性溶液；pH＝7的溶液也不一定是中性溶液。如在某溫度下，水的離子積常數(shù)為1×10－12mol2·L－2，此時(shí)pH＝6的溶液為中性溶液，pH＞6的溶液為堿性溶液，pH＜6的溶液為酸性溶液?？挤?2溶液pH的計(jì)算【典例2】（2021~2022南昌高二上學(xué)期期末檢測(cè)）25℃時(shí)，若體積為Va、pH＝a的某一元強(qiáng)酸與體積Vb、pH＝b的某一元強(qiáng)堿混合，恰好中和，且已知Va＜Vb和a＝0.5b，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白：（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的取值范圍是_________________。【知識(shí)拓展】溶液pH的計(jì)算類型1．基本原則（1）酸性溶液：先求出c平（H+），由pH＝－lgc平（H+）求pH；（2）堿性溶液：先求c平（OH－）后由KW＝c平（H+）·c平（OH－）求c平（H+），再求pH。2．單一溶液pH的計(jì)算（1）強(qiáng)酸HnA（cmol·L－1）：c平（H+）＝n·c，pH＝－lg（n·c）（2）強(qiáng)堿B（OH）n（cmol·L－1）：c平（OH－）＝n·c，c平（H+）＝，pH＝－lg＝14+lg（nc）3．稀的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿混合溶液pH的計(jì)算（1）強(qiáng)酸+強(qiáng)酸：c平（H+）混＝，pH＝－lgc平（H+）混（2）強(qiáng)堿+強(qiáng)堿：c平（OH－）混＝，c平（H+）混＝，pH＝－lgc平（H+）混（3）強(qiáng)酸+強(qiáng)堿①酸過(guò)量：c平（H+）混＝，pH＝－lgc平（H+）混②堿過(guò)量：c平（OH－）混＝，c平（H+）混＝，pH＝－lgc平（H+）混4．酸堿溶液稀釋時(shí)pH的變化規(guī)律項(xiàng)目類別酸（pH＝a）堿（pH＝b）弱酸強(qiáng)酸弱堿強(qiáng)堿稀釋10n倍＜a+na+n＞b－nb－n無(wú)限稀釋pH趨向于7（1）室溫下，無(wú)論強(qiáng)酸還是弱酸，稀釋后溶液的pH，始終不能大于或等于7。（2）室溫下，無(wú)論強(qiáng)堿還是弱堿，稀釋后溶液的pH，始終不能小于或等于7。（3）稀釋相同的倍數(shù)時(shí)，強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的pH變化大，而弱酸、弱堿的pH變化小?！咎貏e提醒】計(jì)算溶液pH時(shí)注意的幾個(gè)問(wèn)題（1）溫度是否為25℃。（2）水電離出來(lái)的c水（H+）何時(shí)忽略不計(jì)，何時(shí)不能忽略。（3）兩種pH不同的堿溶液混合時(shí)，由于兩堿溶液中水的電離程度不同，所以混合后溶液中水的電離平衡必發(fā)生移動(dòng)，因此不可將兩溶液中的H+的物質(zhì)的量相加得到混合溶液中H+的物質(zhì)的量。（4）對(duì)于酸溶液或堿溶液進(jìn)行稀釋，當(dāng)酸堿的濃度接近水電離的氫離子濃度時(shí)，水的電離不能忽略，即pH只能無(wú)限接近于7。分層提分分層提分題組A基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練1．下列可用于測(cè)定溶液pH且精確度最高的是（）。A．酸堿指示劑B．pH計(jì)C．精密pH試紙D．廣泛pH試紙2．如圖表示的是身邊一些物質(zhì)在常溫下的近似pH，有關(guān)這些物質(zhì)的比較和判斷正確的是（）。A．檸檬汁的酸性比西瓜汁的強(qiáng)B．檸檬汁能使無(wú)色酚酞試液變紅色C．雞蛋清的堿性比草木灰水的強(qiáng)D．草木灰水溶液呈酸性3．（2021?淮陰高二檢測(cè)）關(guān)于溶液酸堿性的說(shuō)法中，正確的是（）。A．c平（H+）很小的溶液一定呈堿性B．pH＝7的溶液一定呈中性C．c平（OH－）＝c平（H+）的溶液一定呈中性D．不能使酚酞溶液變紅的溶液一定呈酸性4．常溫下，某H2SO4溶液的濃度是0·005mol·L－1，此溶液的pH（）。A．1B．3C．2D．2.35．（雙選）（2021·榆林高二檢測(cè)）某溫度時(shí)，Kw＝1.0×10－12mol2·L－2，若在該溫度時(shí)，某溶液的c平（H+）＝1.0×10－7mol·L－1，則該溶液（）。A．呈酸性B．呈堿性C．呈中性D．＝0.016．（2021·承德高二檢測(cè)）常溫下下列溶液的pH一定等于2的是（）。A．0.01mol·L－1硫酸500mLB．0.01mol·L－1鹽酸500mLC．0.01mol·L－1醋酸1LD．pH＝1的酸溶液稀釋10倍7．中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，淡黃色的pH試紙常用于測(cè)定溶液的酸堿性。在25℃時(shí)，若溶液的pH＝7，試紙不變色；若pH＜7，試紙變紅色；若pH＞7，試紙變藍(lán)色。而要精確測(cè)定溶液的pH，需用pH計(jì)，pH計(jì)主要通過(guò)測(cè)定溶液中H+濃度來(lái)測(cè)定溶液的pH。（1）已知水中存在如下平衡：H2O+H2OH3O++OH－△H＞0?，F(xiàn)欲使平衡向右移動(dòng)，且所得溶液呈酸性，選擇的方法是______（填字母）。A．在水中加入H2SO4B．向水中加入Fe2（SO4）3C．加熱水至100℃［其中c（H+）＝1×10－6mol?L－1］D．向水中加入NaHSO4（2）現(xiàn)欲測(cè)定100℃沸水的pH及酸堿性，若用pH試紙測(cè)定，則試紙顯______色；若用pH計(jì)測(cè)定，則pH______7（填“＞”、“＜”或“＝”），溶液呈______性（填“酸”、“堿”或“中”）。8．常溫下，有pH＝12的NaOH溶液100mL，要使它的pH降為11，回答下列問(wèn)題（忽略混合后溶液體積的變化）。（1）若加入蒸餾水，應(yīng)加____________mL。（2）若加入pH為10的NaOH溶液，應(yīng)加______mL。（3）若加入0.01mol·L－1的鹽酸，應(yīng)加______mL。題組B能力提升練1．測(cè)定0.1mol·L－1Cu（NO3）2溶液的pH時(shí)，下圖所示的操作中正確的是（）。2．（2022·南昌高二檢測(cè)）t℃時(shí)，水的離子積為Kw。在該溫度下，混合可溶性的一元酸HA和一元堿BOH的溶液，下列有關(guān)混合液的各種關(guān)系中，可確認(rèn)混合液呈中性的是（）。A．pH＝7B．c（H+）＞c（OH－）C．c（OH－）＝D．c（H+）＜c（OH－）3．（雙選）（2021·南陽(yáng)高二檢測(cè)）在室溫下，由水電離產(chǎn)生的H+濃度為1×10－13mol·L－1的溶液中，一定能大量共存的離子組是（）。A．K+、Fe2+、I－、SO42－B．Na+、Cl－、NO3－、SO42－C．Na+、Ca2+、Cl－、HCO3－D．K+、Ba2+、Cl－、NO3－4．（雙選）（2021·長(zhǎng)沙高二檢測(cè)）常溫下，關(guān)于pH＝12的NaOH溶液，下列說(shuō)法正確的是（）。A．溶液中c平（H+）＝1.0×10－2mol·L－1B．溶液中由水電離出的c平（OH－）＝1.0×10－12mol·L－1C．加水稀釋到體積為原來(lái)的100倍后，溶液的pH＝10D．加入等體積pH＝2的醋酸溶液，反應(yīng)后溶液呈中性5．（2021·秦皇島高二檢測(cè)）現(xiàn)有常溫下pH＝1的某強(qiáng)酸溶液10mL，下列操作能使溶液的pH變成2的是（）。A．加入10mL0.01mol/L的NaOH溶液B．加入10mL的水進(jìn)行稀釋C．加水稀釋成100mLD．加入10mL0.01mol/L的鹽酸6．（2021~2022安徽蕪湖高二上學(xué)期期末）AGAGlgAGA．在一定溫度下，溶液的酸性越強(qiáng)，AG越大B．65℃時(shí)，pH與AG的換算公式為AG＝2（7－pH）C．若溶液顯堿性，則AG＜0D．若溶液顯中性，則AG＝07．（2021~2002四川成都高二上學(xué)期期末檢測(cè)）重水（D2O）的離子積Kw＝1.6×10－15，可以用pH一樣的定義來(lái)規(guī)定pD＝－lgc平（D+），試求該溫度下（已知：lg2＝0.3，lg3＝0.48）：（1）重水的pD＝____________。（2）含0.01molNaOD的D2O溶液1L其pD＝____________。（3）溶解0.01molDCl的D2O溶液1L其pD＝____________。（4）在100mL0.25mol/L的DCl重水溶液中，加入50mL0.2mol/L的NaOD的重水溶液，其pD＝____________。8．已知水的電離平衡曲線如圖所示：試回答下列問(wèn)題：（1）圖中五點(diǎn)的KW間的關(guān)系是___________________。（2）若從A點(diǎn)到D點(diǎn)，可采用的措施是________。A．升溫B．加入少量的鹽酸C．加入少量的NH4Cl（3）點(diǎn)E對(duì)應(yīng)的溫度下，將pH＝9的NaOH溶液與pH＝4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH＝7，則NaOH溶液與H2SO4溶液的體積比為_(kāi)_______。（4）點(diǎn)B對(duì)應(yīng)的溫度下，若100體積pH1＝a的某強(qiáng)酸溶液與1體積pH2＝b的某強(qiáng)堿溶液混合后溶液呈中性，則混合前，該強(qiáng)酸的pH1與強(qiáng)堿的pH2之間應(yīng)滿足的關(guān)系是____________________。題組C培優(yōu)拔尖練1．（2021~2022河北邢臺(tái)高二上學(xué)期期末）已知常溫下溶液中的pH+pOH＝14。又知正常人血液的pH＝3.3，則正常人血液的pOH為（）。A．小于6.7B．等于6.7C．大于6.7D．無(wú)法判斷2．（雙選）下列說(shuō)法正確的是（）。A．25℃時(shí)由水電離出的c水（H+）：1×10－12mol·L－1的溶液的pH＝2或12B．pH＝0的溶液是酸性最強(qiáng)的溶液C．在溫度不變時(shí)，水溶液中c平（H+）和c平（OH－）不能同時(shí)增大D．某溫度下，純水中c平（H+）＝2×10－7mol·L－1，其呈酸性3．（2022·宜昌高二檢測(cè)）常溫下，將pH＝1的硫酸溶液平均分成兩等份，一份加入適量水，另一份加入與該硫酸溶液物質(zhì)的量濃度相同的氫氧化鈉溶液，兩者pH都升高了1，則加入水和加入NaOH溶液的體積比約為（）。A．11∶1B．10∶1C．6∶1D．5∶14．（雙選）（2021·無(wú)錫高二檢測(cè)）某溫度下的溶液中c平（H+）＝10xmol/L，c平（OH－）＝10ymo