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1、2022-2023版高中化學 第3章 物質在水溶液中的行為 第1節(jié) 水溶液 第2課時學案 魯科版選修4學習目標定位1.了解溶液的酸堿性與溶液中H和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.能夠進行有關pH的簡單計算。一、溶液的酸堿性與pH1.溶液的酸堿性與溶液中H和OH的關系溶液的酸堿性是由溶液中H與OH的相對大小決定的。請?zhí)顚懴卤恚篐與OH 的相對大小H的范圍(25 )中性溶液OHHH1.0107 molL1酸性溶液OH1.0107 molL1堿性溶液OHHH1.0107 molL12.溶液的pH(1)定義：pH是H的負對數，其表達式是pHlgH。(2)25 時，溶液

2、酸堿性與H、pH的關系如下圖所示3.溶液酸堿性的測定方法(1)酸堿指示劑法(只能測定溶液的pH范圍)。指示劑變色范圍(顏色與pH的關系)石蕊8.0藍色酚酞10.0紅色甲基橙4.4黃色(2)利用pH試紙測定，使用時的正確操作為將pH試紙放在表面皿上，用干燥潔凈的玻璃棒蘸取溶液點在試紙上，當試紙顏色變化穩(wěn)定后迅速與標準比色卡對照，讀出pH。(3)利用pH計測定，pH計可精確測定試液的pH(讀至小數點后2位)。溶液酸堿性的判斷依據溶液性質H與OH 大小關系H/molL1Ph(25 )任意溫度25 中性HOHHH1107pH7酸性HOHHH1107pH7堿性HOHHH7例1下列溶液一定顯酸性的是()A

3、.溶液中OHHB.滴加紫色石蕊溶液后變紅色的溶液C.溶液中H106 molL1D.溶液中水電離的H109 molL1答案B解析A項中判斷溶液酸堿性的關鍵是看H和OH的相對大小，若HOH，溶液呈酸性；C項中pH107 molL1，僅適用于常溫時，若溫度不確定，就不能用來判斷溶液的酸堿性；B項中可使紫色石蕊溶液變紅，則該溶液顯酸性；D項中溫度影響水的電離，所以H109molL1，溫度不確定，無法判斷H、OH關系，溶液的酸堿性不能確定。考點溶液的酸堿性與pH題點溶液酸堿性的判斷方法易錯警示溶液的酸堿性取決于溶液中H與OH的相對大小，H107 molL1或pH7的溶液不一定呈中性，常溫下H107 mo

4、lL1或pH7的溶液才呈中性，而其他溫度下不呈中性，100 時，pH7的溶液呈堿性。例2下列說法正確的是()A.強酸的水溶液中不存在OHB.pH0的溶液是酸性最強的溶液C.在溫度不變時，水溶液中H和OH不能同時增大D.某溫度下，純水中H2107 molL1，其呈酸性答案C解析在酸性或堿性水溶液中均存在H和OH，故A項錯誤；pH0的溶液中H1.0 molL1，并不是酸性最強的溶液，只是H1.0 molL1的溶液用pH表示酸堿性強弱不方便，故B項錯誤；在溫度一定時，HOHKw是一個定值，故二者不能同時增大，故C項正確；純水中，HOH，呈中性，故D項錯誤。考點溶液的酸堿性與pH題點溶液的酸堿性與pH

5、的綜合知識總結pH的取值范圍為014，即只適用于H1 molL1或OH1 molL1的電解質溶液，當H或OH1 molL1時，直接用H或OH表示溶液的酸堿性。二、酸、堿溶液混合后pH的計算方法1.強酸、強堿溶液pH的計算(1)計算c molL1HnA強酸溶液的pHHnc molL1；pHlgnc。(2)計算c molL1 B(OH)n強堿溶液的pH(25 )H molL1；pH14lgnc。2.酸、堿溶液混合后pH的計算(1)強酸與強酸混合H混，然后再求pH。(2)強堿與強堿混合先計算：OH混再求H混，最后求pH。(3)強酸與強堿混合恰好完全反應，溶液呈中性，pH7。(25 )酸過量：先求H余

6、，再求pH。堿過量：先求OH余，再求H，然后求pH。例3室溫下，將0.1 molL1HCl溶液和0.06 molL1的Ba(OH)2溶液等體積混合后，則該溶液的pH是()A.1.7 B.12.3 C.12 D.1答案C解析這是強酸和強堿的混合，要先判斷混合液的酸堿性。 酸中H0.1 molL1堿中OH0.12 molL1等體積混合堿過量OH0.01 molL1H11012 molL1pHlgH12?？键c溶液pH的計算題點酸、堿溶液混合的pH計算易錯警示兩種溶液混合，不論是兩種堿溶液混合，還是酸堿混合，只要混合液顯堿性，計算溶液pH值時，一定先計算混合溶液中的OH，再根據KwHOH，推出溶液中的

7、H，進一步得pH。例4pH13的強堿溶液與pH2的強酸溶液混合，所得混合液的pH11，則強堿與強酸的體積比是()A.111 B.91 C.111 D.19答案D解析可設堿與酸的體積分別為V(堿)和V(酸)，由題意可知，混合后堿過量，可列等式：10(1411)，解之可得V(堿)V(酸)19。考點溶液pH的計算題點酸、堿溶液混合的pH計算規(guī)律總結25 ，pH強酸pH強堿14，等體積混合時，pH混7。25 ，pH強酸pH強堿14，等體積混合時，pH混7。25 ，pH強酸pH強堿14，等體積混合時，pH混7。三、酸堿溶液稀釋后的pH變化規(guī)律1.室溫下計算下列酸溶液稀釋后的pH(1)pH2的鹽酸，若加水

8、稀釋10倍，其pH為3；若加水稀釋10n倍，其pH為2n(2n7)(若n5，則pH無限接近7)。(2)若將pH5的鹽酸加水稀釋103倍，其pH接近于7。(3)pH2的醋酸溶液，加水稀釋10倍，其pH大小范圍應是2pH7)(若n4，則pH無限接近7)。(2)pH11的氨水，若加水稀釋10n倍，其pH大小范圍應是11npH11；若無限稀釋時，其pH接近于7。酸或堿溶液稀釋后溶液的pH變化圖例5常溫下，關于溶液的稀釋下列說法正確的是()A.pH3的醋酸溶液稀釋100倍，pH5B.pH4的H2SO4溶液加水稀釋100倍，溶液中由水電離產生的H1106 molL1C.將1 L 0.1 molL1的Ba(

9、OH)2溶液稀釋為2 L，pH13D.pH8的NaOH溶液稀釋100倍，其pH6答案C解析A項，pH3的醋酸溶液在稀釋過程中電離平衡正向移動，稀釋100倍時，3pH1 000 mLC.ab答案D解析在溶液中，鹽酸的電離是不可逆的，而CH3COOH的電離是可逆的，存在電離平衡，在加水稀釋的過程中，鹽酸溶液里H的主要變化只有一個，即減小；CH3COOH溶液里H的主要變化有兩個，即減小和增大。若ab，稀釋后的CH3COOH溶液pHb?？键c溶液pH的計算題點酸、堿溶液稀釋時pH的計算及其變化規(guī)律方法規(guī)律(1)pH相等的一元強酸和一元弱酸分別稀釋相同的倍數后，強酸溶液的pH大于弱酸溶液的pH。(2)pH

10、相等的一元強堿和一元弱堿稀釋相同的倍數后，強堿溶液的pH小于弱堿。1.將純水加熱到較高溫度，下列敘述正確的是()A.水的離子積變小，pH變大，呈堿性B.水的離子積變大，pH變小，呈中性C.水的離子積變大，pH變小，呈堿性D.水的離子積不變，pH不變，呈中性答案B解析水的電離是吸熱過程，升溫促進了水的電離，H、OH均增大，水的離子積變大，pH變小，但由于HOH，故水仍呈中性，B項正確。考點溶液的酸堿性和pH題點溶液酸堿性的判斷方法2.一定溫度下，滿足下列條件的溶液一定呈酸性的是()A.能與金屬Al反應放出H2的溶液B.加酚酞后顯無色的溶液C.pH6的某溶液D.HOH的任意水溶液答案D解析能與金屬

11、Al反應放出H2的溶液可能呈酸性，也可能呈堿性，故A項錯誤；加酚酞后顯無色的溶液，可能呈酸性、中性或弱堿性，故B項錯誤；未指明溫度，pH6的溶液不一定呈酸性，故C項錯誤；HOH的任意水溶液一定呈酸性，故D項正確。考點溶液的酸堿性和pH題點溶液酸堿性的判斷方法3.相同溫度下，測得甲溶液的pH3，乙溶液的pH4，則甲溶液與乙溶液中OH的濃度之比為()A.101 B.110C.21 D.12答案B解析甲溶液中H甲1.0103molL1，乙溶液中H乙1.0104 molL1，則甲、乙兩溶液中OH濃度之比為，所以B項正確?？键c溶液的酸堿性和pH題點由溶液的pH計算H或OH4.25 時，若pHa的10體積

12、某強酸溶液與pHb的1體積某強堿溶液混合后溶液呈中性，則混合之前該強酸的pH與強堿的pH之間應滿足的關系()A.ab14 B.ab13C.ab15 D.ab7答案C解析酸中n(H)10a10，堿中n(OH)11014b，根據混合后溶液呈中性，故n(H)n(OH)，即10a101014b，所以ab15。考點溶液pH的計算題點酸、堿溶液混合的pH計算5.對于常溫下pH1的硝酸溶液：(1)若升溫到100 ，溶液中的OH11011 molL1，則100 時水的離子積為 。(2)該溶液中硝酸電離出的H與水電離出的H之比為 。(3)該溶液中水電離出的H與pH3的硝酸中水電離出的H之比為 。(4)加水稀釋，

13、水的電離平衡 (填“向左”“向右”或“不”)移動。答案(1)11012 mol2L2(2)10121(3)1100(4)向右解析(1)pH1的硝酸溶液H101 molL1，若升溫到100 ，KwHOH10111011mol2L211012 mol2L2。(2)水電離出的H等于水電離出的OH，即 molL11013 molL1，所以該溶液中硝酸電離出的H與水電離出的H之比為101 molL11013 molL110121。(3)pH1的硝酸溶液中水電離出的H為1013 molL1。pH3的硝酸溶液中 molL11011 molL1，故pH1的硝酸溶液與pH3的硝酸溶液中水電離出的H之比為。(4)

14、加水稀釋，H減小，對水的抑制作用減弱，水的電離平衡向右移動?？键c溶液pH與水電離H的相關應用題點由溶液pH確定水電離的H6.已知某溫度下純水的pH6。(1)pH7的溶液呈 (填“酸性”“中性”或“堿性”)。(2)該溫度下0.1 molL1的鹽酸溶液的pH 。(3)該溫度下0.05 molL1的Ba(OH)2溶液的pH 。(4)該溫度下，將pH11的苛性鈉溶液V1 L與pH1的稀硫酸V2 L混合(設混合后溶液的體積為原兩溶液體積之和)，所得混合溶液的pH2，則V1V2 。答案(1)堿性(2)1(3)11(4)911解析該溫度下，KwHOH1012mol2L2。(1)pH7時，H107 molL1

15、，OH105 molL1，HOH溶液呈堿性。(2)pHlgHlg0.11。(3)H1011 molL1，pH11。(4)反應后酸剩余，則H102 molL1，V1V2911。考點溫度pH的計算題點關于溶液pH計算的綜合 對點訓練題組1溶液酸堿性的判斷1.25 的下列溶液中，堿性最強的是()A.pH11的溶液B.OH0.12 molL1的溶液C.1 L中含有4 g NaOH的溶液D.H11010 molL1的溶液答案B解析堿性最強的溶液中OH最大，pH11的溶液中OH1103 molL1；C項中OH0.1 molL1；D項中OH1104 molL1?？键c溶液的酸堿性與pH題點溶液酸堿性的比較2.

16、下列溶液一定呈堿性的是()A.由水電離出的H1012 molL1(25 )的溶液B.pHc(HCl)，氨水過量。考點溶液的酸堿性與pH題點溶液酸堿性的判斷方法題組2強酸或強堿溶液混合后pH的計算3.將pH為3和pH為5的鹽酸等體積相混合，所得溶液的pH為()A.3.7 B.3.3 C.4.7 D.5.3答案B解析混和后所得溶液中H5104 molL1，所以溶液pHlg(5104)3.3?？键c溶液pH的計算題點強酸溶液混合的pH計算4.在常溫下，將pH8的NaOH溶液與pH10的NaOH溶液等體積混合后，溶液的pH最接近于(lg20.30)()A.8.3 B.8.7 C.9 D.9.7答案D解析

17、稀溶液混合體積近似等于兩種溶液體積之和。強堿溶液混合，應按OH計算：OH混(1106 molL11104 molL1)/25.05105 molL1，H混Kw/OH21010 molL1，pH9.7。考點溶液pH的計算題點強堿溶液混合的pH計算5.室溫時，下列混合溶液的pH一定小于7的是 ()A.pH3的鹽酸和pH11的氨水等體積混合B.pH3的鹽酸和pH11的氫氧化鋇溶液等體積混合C.pH3的醋酸和pH11的氫氧化鋇溶液等體積混合D.pH3的硫酸和pH11的氨水等體積混合答案C解析A項，由于一水合氨是弱堿，部分電離，其濃度遠大于103 molL1，故鹽酸與氨水混合后，氨水過量，反應后溶液顯堿

18、性；同理，D項反應后的溶液也顯堿性；B項，HCl電離出的氫離子與氫氧化鋇電離出的氫氧根離子的物質的量相等，它們恰好完全反應，反應后溶液顯中性；C項，醋酸是弱酸，部分電離，其濃度遠大于103 molL1，與氫氧化鋇反應后，醋酸過量，反應后溶液顯酸性，即pH小于7。考點溶液pH的計算題點酸堿溶液混合的pH計算題組3溶液的稀釋與混合的綜合6.常溫下，關于溶液稀釋的說法正確的是()A.將1 L 0.1 molL1的Ba(OH)2溶液加水稀釋為2 L，pH13B.pH6的鹽酸加水稀釋10倍，pH7C.pH4的H2SO4溶液加水稀釋100倍，溶液中由水電離產生的H1106 molL1D.pH8的NaOH溶

19、液加水稀釋100倍，其pH6答案A解析A項，稀釋后溶液中OH0.1 molL1，pHlgHlg13，正確；B項和D項溶液稀釋時不能忽略水的電離，不正確；C項，pH4的H2SO4溶液加水稀釋100倍，溶液中H106 molL1，水電離出的H108 molL1，不正確?？键c溶液pH的計算題點酸、堿溶液稀釋時pH的計算及變化規(guī)律7.對于常溫下pH為1的硝酸溶液，下列敘述不正確的是()A.該溶液1 mL稀釋至100 mL后，pH等于3B.向該溶液中加入等體積pH為13的氫氧化鋇溶液恰好完全中和C.該溶液中硝酸電離出的H與水電離出的H的比值為1012D.該溶液中水電離出的H是pH為3的硝酸中水電離出的H

20、的100倍答案D解析A項，HNO3是強酸，pH為1的硝酸H為0.1 molL1，溶液體積增大100倍，pH增大2，正確；B項，Ba(OH)2為強堿，pH為13的Ba(OH)2溶液中OH為0.1 molL1，與HNO3恰好完全反應，正確；C項，OH水H水molL11013 molL1，1012，正確；D項，pH為3的硝酸中水電離出的H水OH水molL11011 molL1，兩種HNO3溶液中水電離出的H水的比值為1100，不正確?？键c溶液pH與水電離H的相關應用題點由溶液pH確定水電離出的H8.已知在100 下，水的離子積Kw11012 mol2L2，下列說法正確的是()A.0.05 molL1

21、的H2SO4溶液pH1B.0.001 molL1的NaOH溶液pH11C.0.005 molL1的H2SO4溶液與0.01 molL1的NaOH溶液等體積混合，混合后溶液pH為6，溶液顯酸性D.完全中和pH3的H2SO4溶液50 mL，需要pH11的NaOH溶液50 mL答案A解析A項，H0.05 molL120.1 molL1，pHlg 0.11，正確；B項，OH103 molL1，則100 時，HmolL1109 molL1，pH9，錯誤；C項，H20.005 molL10.01 molL1，OH0.01 molL1，等體積混合后溶液呈中性，HOH106 molL1，pH6，錯誤；D項，所

22、需NaOH溶液的體積V0.5 mL，錯誤。考點溶液pH的計算題點非常溫時溶液pH的計算9.在常溫下，下列各組溶液中的pH一定等于7的是()A.pH2和pH12的兩種溶液等體積混合B.0.05 molL1 H2SO4與0.10 molL1 NaOH溶液以等體積混合C.將pH5的CH3COOH溶液稀釋100倍D.pH1的H2SO4與0.1 molL1的Ba(OH)2溶液以等體積混合答案B解析A項，沒有指明強酸和強堿，反應后溶液不一定呈中性；B項，H2SO4與NaOH的物質的量濃度之比為12，等體積混合后恰好中和顯中性；C項，pH5的CH3COOH溶液稀釋100倍后pH7；D項，pH1的H2SO4溶

23、液中的H0.1 molL1,0.1 molL1的Ba(OH)2溶液中的OH0.2 molL1，等體積混合反應后OH剩余，溶液顯堿性，故選B。考點溶液pH的計算題點關于溶液pH計算的綜合10.在25 時，關于下列溶液混合后溶液pH的說法中正確的是()A.pH10與pH12的NaOH溶液等體積混合，溶液的pH約為11B.pH5的鹽酸溶液稀釋1 000倍，溶液的pH8C.pH2的H2SO4與pH12的NaOH溶液等體積混合，混合液pH7D.pH12的NH3H2O與pH2的HCl溶液等體積混合，混合液pH7答案C解析A項，OH混合 molL15.0103 molL1，H混合 molL121012 mo

24、lL1，pHlg (21012)12lg 211.7，不正確；B項，pH5的鹽酸中，水電離出的H不能忽略，稀釋1 000倍后溶液的pH0.01 molL1，pH2的HCl，H0.01 molL1，等體積混合后剩余NH3H2O，溶液顯堿性，不正確。 綜合強化11.溫度T下的溶液中，H1.010x molL1，OH1.010y molL1，x與y的關系如圖所示。下列說法不正確的是()A.T時，水的離子積Kw為11013 mol2L2B.T25 C.T時，pH7的溶液顯堿性D.T時，pH12的苛性鈉溶液與pH1的稀硫酸等體積混合，溶液的pH7答案D解析由圖像可知，x0時，y13，y0時，x13，則有

25、xy13，則KwHOH10x molL110y molL110(xy)1013 mol2L21014 mol2L2，則溫度高于常溫，A、B對；該溫度下，Kw1013 mol2L2，T時，pH6.5的溶液顯中性，pH7的溶液顯堿性，C對；該溫度下，pH12的苛性鈉溶液，OH0.1 molL1，pH1的稀硫酸中H0.1 molL1，等體積混合，溶液顯中性，pH6.5，D錯?？键c溶液pH的計算題點非常溫時溶液的pH計算12.有一學生在實驗室測某溶液的pH。實驗時，他先用蒸餾水潤濕pH試紙，然后用潔凈干燥的玻璃棒蘸取試樣進行檢測。(1)該學生的操作是 (填“正確的”或“不正確的”)，其理由是 。(2)

26、如不正確，請分析是否一定有誤差 。(3)若用此法分別測定H相等的鹽酸和醋酸溶液的pH，誤差較大的是 ，原因是 。答案 (1)不正確的該學生測得的pH是稀釋后溶液的pH (2)不一定有誤差，當溶液為中性時則不產生誤差(3)鹽酸因為在稀釋過程中醋酸繼續(xù)電離產生H，使得溶液中H較鹽酸中的H大，誤差較小解析(1)用pH試紙測量溶液的pH時，pH試紙不能潤濕，否則相當于將原溶液稀釋。(2)若溶液呈酸性或堿性，稀釋必然會造成誤差，若溶液呈中性，則不會造成誤差。(3)若溶液是酸性溶液，pH增大，對于弱酸溶液(如醋酸溶液)來說，其pH變化相對較小。考點溶液的酸堿性與pH題點溶液酸堿性的實驗測定13.已知水在2

27、5 和95 時，其電離平衡曲線如圖所示。(1)25 時水的電離平衡曲線應為 (填“A”或“B”)，請說明理由 。(2)25 時，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溶液的體積比為 。(3)95 時，若100體積pHa的某強酸溶液與1體積pHb的某強堿溶液混合后溶液呈中性，則a與b之間應滿足的關系是 。(4)曲線A所對應的溫度下，pH2的HCl溶液和pH11的某NaOH溶液中，若水的電離程度分別用1、2表示，則1 (填“大于”“小于”“等于”或“無法確定”)2。(5)在曲線B所對應的溫度下，將0.02 molL1的Ba(OH)2溶

28、液與等物質的量濃度的NaHSO4溶液等體積混合，所得混合液的pH 。答案(1)A水電離需要吸熱，溫度越高Kw越大(2)101(3)ab14(4)小于(5)10解析(2)25 時，pH9的NaOH溶液中OH1105 molL1，pH4的硫酸中H1104 molL1，當二者恰好反應完時有1105V(堿)1104V(酸)，V(堿)V(酸)101。(3)95 時，Kw11012mol2L2，pHa的強酸溶液中，H110a molL1，pHb的強堿溶液中，OH10b12 molL1,10010a110b12,2ab12，ab14。(4)由于鹽酸中HNaOH溶液中OH，結合水的電離方程式知二者對水電離程度

29、的抑制能力前者較強，故1小于2。(5)等體積混合時，溶液中Ba2反應完畢，但此時OH消耗掉一半，故混合溶液中OH0.01 molL1，H11010 molL1，故pH10?？键c溶液pH的計算題點關于溶液pH計算的綜合14.下表是不同溫度下水的離子積的數據：溫度/25T1T2水的離子積11014 mol2L2 11012 mol2L2試回答以下問題：(1)若25T1T2，則 (填“”或“”)11014，作出此判斷的理由是 。(2)25 下，某Na2SO4溶液中SO5104 molL1，取該溶液1 mL，加水稀釋至10 mL，則稀釋后溶液中NaOH 。(3)在T2溫度下測得某溶液pH7，該溶液顯

30、(填“酸”“堿”或“中”)性。將此溫度下pH11的NaOH溶液a L與pH1的H2SO4溶液b L混合。若所得混合液為中性，則ab 。若所得混合液pH2，則ab 。答案(1)溫度升高，水的電離程度增大，離子積增大(2)1 0001(3)堿11911解析(1)水是弱電解質，存在電離平衡，溫度升高，水的電離程度增大，離子積增大。(2)25 時，某Na2SO4溶液中SO5104 molL1，則溶液中鈉離子濃度是1103 molL1。如果稀釋10倍，則鈉離子濃度是1104 molL1，但硫酸鈉溶液是顯中性的。所以NaOH1041071 0001。(3)T2溫度下水的離子積常數是11012 mol2L2

31、，在該溫度下，pH6是顯中性的。該溶液pH7，溶液顯堿性；此溫度下pH11的NaOH溶液中OH的濃度是0.1 molL1。若所得混合液為中性，由于硫酸中氫離子的濃度也是0.1 molL1，則ab11。所得混合溶液的pH2，說明稀硫酸過量。所以有 molL10.01 molL1，解得ab911。考點溶液pH的計算題點非常溫時溶液的pH計算15.25 時，取pH為a的鹽酸V1 L，用pH為b的NaOH溶液中和(a6且b8)，需NaOH溶液V2 L。(1)若ab14，則 。(2)若ab13，則 (3)若ab14，則 ，且V1 (填“”“解析pHa的鹽酸，H10a molL1；pHb的NaOH溶液，OH10b14 molL1。若酸堿恰好中和時，V110aV210b14，所以10ab14。(1)當ab14時，則1；(2)當ab13時，0.1；(3)當ab14時，10ab141，即V1V2?？键c溶液pH的計算題點酸堿溶液混合的pH計算