第15講-水溶液的酸堿性與pH(學生版)

第15講水溶液的酸堿性與pH目標導航目標導航課程標準課標解讀1．了解溶液的酸堿性與溶液中c平（H+）和c平（OH－）的關系。2．知道pH的定義，了解溶液的酸堿性與pH的關系。3．能夠進行pH的簡單計算。4．掌握檢測溶液pH的方法。1．通過平衡理論推測外加酸或堿對水的電離平衡的影響，并能知道產(chǎn)生何種影響；能運用動態(tài)平衡的觀點看待和分析水的電離與溶液pH的關系2．能根據(jù)pH的有關知識，計算溶液的pH；能收集相關證據(jù)，依據(jù)證據(jù)熊不同視角分析溶液的pH的計算，推出合理結論；通過分析、推理等方法掌握溶液pH的簡單計算，并能計算各類混合溶液的pH。知識精講知識精講知識點01溶液的酸堿性1．溶液酸堿性的判斷標準：比較_______________的相對大小。2．溶液的酸堿性與溶液中c平（H+）和c平（OH－）的關系c平（H+）與c平（OH－）的相對大小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【即學即練1】（雙選）某溫度時，某溶液中c平（H+）＝c平（OH－）＝1×10－6mol/L，下列說法正確的是（）。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知識點02溶液的pH和酸堿性1．溶液的pH（1）概念：pH是c平（H+）的負對數(shù)，其表達式是pH＝__________。（2）25℃時，溶液酸堿性與c平（H+）、pH的關系①圖示②關系：酸性越強，pH越____；堿性越強，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．溶液酸堿性的測量方法（1）酸堿指示劑法（只能粗略測定溶液的pH范圍）指示劑變色范圍（顏色與pH的關系）石蕊＜5.0，紅色5.0～8.0，紫色＞8.0，藍色酚酞＜8.2，無色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________蘸取待測溶液點在試紙上，當試紙顏色變化穩(wěn)定后與________對照，讀出pH（整數(shù)）。（3）pH計法：精確測量溶液的pH的方法。（讀至小數(shù)點后2位）【即學即練2】下面是營養(yǎng)專家給出的泡菜和另外一些常見食物近似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下列說法中不正確的是（）。A．雞蛋清顯堿性B．胃酸過多的人應少吃四川泡菜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【知識拓展】溶液酸堿性的判斷1．絕對依據(jù)：比較c平（H+）和c平（OH－）相對大小判據(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．相對依據(jù)——pH的大小判據(jù)酸性中性堿性25℃時溶液中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的計算【典例2】（2021~2022南昌高二上學期期末檢測）25℃時，若體積為Va、pH＝a的某一元強酸與體積Vb、pH＝b的某一元強堿混合，恰好中和，且已知Va＜Vb和a＝0.5b，請?zhí)顚懴铝锌瞻祝海?）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_________________?！局R拓展】溶液pH的計算類型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的計算（1）強酸HnA（cmol·L－1）：c平（H+）＝n·c，pH＝－lg（n·c）（2）強堿B（OH）n（cmol·L－1）：c平（OH－）＝n·c，c平（H+）＝，pH＝－lg＝14+lg（nc）3．稀的強酸、強堿混合溶液pH的計算（1）強酸+強酸：c平（H+）混＝，pH＝－lgc平（H+）混（2）強堿+強堿：c平（OH－）混＝，c平（H+）混＝，pH＝－lgc平（H+）混（3）強酸+強堿①酸過量：c平（H+）混＝，pH＝－lgc平（H+）混②堿過量：c平（OH－）混＝，c平（H+）混＝，pH＝－lgc平（H+）混4．酸堿溶液稀釋時pH的變化規(guī)律項目類別酸（pH＝a）堿（pH＝b）弱酸強酸弱堿強堿稀釋10n倍＜a+na+n＞b－nb－n無限稀釋pH趨向于7（1）室溫下，無論強酸還是弱酸，稀釋后溶液的pH，始終不能大于或等于7。（2）室溫下，無論強堿還是弱堿，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，強酸、強堿的pH變化大，而弱酸、弱堿的pH變化小?！咎貏e提醒】計算溶液pH時注意的幾個問題（1）溫度是否為25℃。（2）水電離出來的c水（H+）何時忽略不計，何時不能忽略。（3）兩種pH不同的堿溶液混合時，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，因此不可將兩溶液中的H+的物質的量相加得到混合溶液中H+的物質的量。（4）對于酸溶液或堿溶液進行稀釋，當酸堿的濃度接近水電離的氫離子濃度時，水的電離不能忽略，即pH只能無限接近于7。分層提分分層提分題組A基礎過關練1．下列可用于測定溶液pH且精確度最高的是（）。A．酸堿指示劑B．pH計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在常溫下的近似pH，有關這些物質的比較和判斷正確的是（）。A．檸檬汁的酸性比西瓜汁的強B．檸檬汁能使無色酚酞試液變紅色C．雞蛋清的堿性比草木灰水的強D．草木灰水溶液呈酸性3．（2021?淮陰高二檢測）關于溶液酸堿性的說法中，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）某溫度時，Kw＝1.0×10－12mol2·L－2，若在該溫度時，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）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．中學化學實驗中，淡黃色的pH試紙常用于測定溶液的酸堿性。在25℃時，若溶液的pH＝7，試紙不變色；若pH＜7，試紙變紅色；若pH＞7，試紙變藍色。而要精確測定溶液的pH，需用pH計，pH計主要通過測定溶液中H+濃度來測定溶液的pH。（1）已知水中存在如下平衡：H2O+H2OH3O++OH－△H＞0。現(xiàn)欲使平衡向右移動，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)欲測定100℃沸水的pH及酸堿性，若用pH試紙測定，則試紙顯______色；若用pH計測定，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，回答下列問題（忽略混合后溶液體積的變化）。（1）若加入蒸餾水，應加____________mL。（2）若加入pH為10的NaOH溶液，應加______mL。（3）若加入0.01mol·L－1的鹽酸，應加______mL。題組B能力提升練1．測定0.1mol·L－1Cu（NO3）2溶液的pH時，下圖所示的操作中正確的是（）。2．（2022·南昌高二檢測）t℃時，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，下列有關混合液的各種關系中，可確認混合液呈中性的是（）。A．pH＝7B．c（H+）＞c（OH－）C．c（OH－）＝D．c（H+）＜c（OH－）3．（雙選）（2021·南陽高二檢測）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·長沙高二檢測）常溫下，關于pH＝12的NaOH溶液，下列說法正確的是（）。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的100倍后，溶液的pH＝10D．加入等體積pH＝2的醋酸溶液，反應后溶液呈中性5．（2021·秦皇島高二檢測）現(xiàn)有常溫下pH＝1的某強酸溶液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安徽蕪湖高二上學期期末）AGAGlgAGA．在一定溫度下，溶液的酸性越強，AG越大B．65℃時，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期期末檢測）重水（D2O）的離子積Kw＝1.6×10－15，可以用pH一樣的定義來規(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：試回答下列問題：（1）圖中五點的KW間的關系是___________________。（2）若從A點到D點，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E對應的溫度下，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________。（4）點B對應的溫度下，若100體積pH1＝a的某強酸溶液與1體積pH2＝b的某強堿溶液混合后溶液呈中性，則混合前，該強酸的pH1與強堿的pH2之間應滿足的關系是____________________。題組C培優(yōu)拔尖練1．（2021~2022河北邢臺高二上學期期末）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．無法判斷2．（雙選）下列說法正確的是（）。A．25℃時由水電離出的c水（H+）：1×10－12mol·L－1的溶液的pH＝2或12B．pH＝0的溶液是酸性最強的溶液C．在溫度不變時，水溶液中c平（H+）和c平（OH－）不能同時增大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）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·無錫高二檢測）某溫度下的溶液中c平（H+）＝10xmol/L，c平（OH－）＝10ymo