高中化學(xué) 第三章 水溶液中的離子平衡 第二節(jié) 水的電離和溶液的酸堿性(第2課時)學(xué)案(新人教版)選修

1、第2課時溶液pH的計算新知探究(1)計算公式pHlg c(H)。(2)計算方法強(qiáng)酸溶液，思路：c(酸)電離,c(H)pH。如HnA，設(shè)濃度為c mol/L，則c(H)nc mol/L，pHlg(nc)。強(qiáng)堿溶液，思路：c(堿) c(OH)c(H)pH。如B(OH)n，設(shè)濃度為c mol/L，則c(OH)nc mol/L，則c(H)，pH14lg(nc)。對點(diǎn)演練1(1)常溫下，0.001 mol/L的HCl溶液的pH是_，pH2的稀硫酸中c(H)_，c(H2SO4)_。(2)常溫下， 0.01 mol/L的NaOH溶液的pH是_，0.05 mol/L的Ba(OH)2的pH_。答案：(1)30.

2、01 mol/L0.005 mol/L(2)1213新知探究1室溫下，pH4的鹽酸，稀釋10倍后，溶液的pH是多少？若稀釋1 000倍后溶液的pH為多少？提示：pH4的鹽酸，稀釋10倍后pH5；若稀釋1000倍后溶液的pH接近于7(但小于7)。2室溫下，pH11的NaOH溶液，稀釋100倍后，溶液的pH是多少？pH11的氨水，稀釋100倍后，溶液的pH是多少？提示：pH11的NaOH溶液，稀釋100倍后， pH9；pH11的氨水，稀釋100倍后，溶液的pH9。名師點(diǎn)撥(1)強(qiáng)酸溶液：pHa，加水稀釋10n倍，則pHan。強(qiáng)堿溶液：pHb，加水稀釋10n倍，則pHbn。(2)弱酸溶液：pHa，加

3、水稀釋10n倍，則apHan。弱堿溶液：pHb，加水稀釋10n倍，則bnpHb。(3)室溫下酸堿溶液無限稀釋，pH只能接近于7，酸溶液的pH不可能大于7，堿溶液的pH不可能小于7。對點(diǎn)演練2常溫下，關(guān)于溶液的稀釋，下列說法正確的是()ApH3的醋酸溶液稀釋100倍，pH5BpH4的H2SO4溶液加水稀釋100倍，溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H)1106 mol/LC將1 L0.1 mol/L的Ba(OH)2溶液稀釋為2 L，pH13DpH8的NaOH溶液稀釋100倍，其pH6解析A項(xiàng)，CH3COOH是弱酸，在稀釋過程中電離程度增大，稀釋100倍后，3pH5，錯誤；B項(xiàng)，pH4的H2SO4溶液稀釋1

4、00倍時，溶液中的c(H)1.0106 mol/L，溶液中c(OH)108 mol/L，水電離的c(OH)1108 mol/L，由水電離的c(OH)與水電離的c(H)相等，錯誤。C項(xiàng)，0.1 mol/L Ba(OH)2溶液稀釋到2 L時，c(OH)0.1 mol/L，c(H)1013 mol/L，pH13，正確。D項(xiàng)，NaOH溶液是堿溶液，不論怎樣稀釋，pH在常溫下不可能為6，只能無限地接近于7，錯誤。答案C新知探究1室溫時，pH1的HCl溶液和pH3的H2SO4溶液等體積混合，混合后的溶液的pH是多少？提示：混合后，溶液中c(H)0.050 5 mol/L，pH2lg 5.05。2室溫時，p

5、H9的NaOH溶液和pH11的NaOH溶液等體積混合，混合后的溶液的pH是多少？提示：混合后，溶液中c(OH)5.05104 mol/L，c(H) 1010 mol/L，pHlg c(H)10lg 5.05。3室溫時，0.05 mol/L 的NaOH溶液 20 mL與 0.05 mol/L的鹽酸30 mL混合，假設(shè)混合后溶液的總體積是酸、堿溶液體積之和，則混合溶液的pH是多少？提示：混合溶液呈酸性，則混合溶液中c(H)0.01 mol/L，pHlg c(H)lg 1022。名師點(diǎn)撥(1)兩強(qiáng)酸混合：c混(H) pH(2)兩強(qiáng)堿混合：c混(OH) c混(H)pH(3)強(qiáng)酸與強(qiáng)堿混合若強(qiáng)酸、強(qiáng)堿混

6、合恰好完全反應(yīng)，則混合后溶液中的pH7(25 )。若酸過量，直接求反應(yīng)后溶液中的c混(H)，c混(H)。若堿過量，應(yīng)先求混合后溶液中的c混(OH)，再求c混(H)，c混(OH)，c混(H)。對點(diǎn)演練3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()A8.3B8.7C9 D9.7解析稀溶液混合，總體積近似等于兩種溶液體積之和。強(qiáng)堿溶液混合，應(yīng)按c(OH)計算：c混(OH)(1106 mol/L1104 mol/L)/25.05105 mol/L，c混(H)Kw/c(OH)21010 mol/L，pH9.7。答案D1pH相等的鹽酸溶液和醋酸溶液都稀釋相同

7、的倍數(shù)后，pH的大小關(guān)系是()A鹽酸醋酸B醋酸鹽酸C鹽酸醋酸 D無法判斷解析：選A醋酸溶液中存在電離平衡，加水稀釋時，平衡向右移動，產(chǎn)生更多H，使c(H)降低的程度小于鹽酸。2常溫下，檸檬酸水溶液的pH是3，食用醋的pH是2，可樂的pH是6，三種物質(zhì)的溶液中c(OH)分別是()A11011 mol/L,11012 mol/L,1108 mol/LB11011 mol/L,1108 mol/L,11012 mol/LC21011 mol/L,11010 mol/L,1108 mol/LD1108 mol/L,11011 mol/L,11012 mol/L解析：選ApH3時，c(OH)1011 m

8、ol/L；pH2時，c(OH)1012 mol/L；pH6時，c(OH)108 mol/L。3兩種不同濃度的NaOH溶液，c(H)分別為11014 mol/L 和11010 mol/L。將此兩溶液等體積混合后，所得溶液中的c(H)是()A1(10141010) mol/LB. mol/LC21010 mol/LD21014 mol/L解析：選D堿溶液中應(yīng)先求出c混(OH)5101 mol/L，所以c混(H) mol/L21014 mol/L。4將100 mL 0.001 mol/L的鹽酸和50 mL pH3的硫酸溶液混合后，所得溶液的pH為()A4.5B2.7C3.3 D3解析：選D兩種酸混合

9、后，溶液中的c(H)0.001 mol/L，所以溶液的pHlgc(H)lg 0.0013。5常溫下將 pH2的鹽酸和pH11的氫氧化鈉溶液，以體積比19混合后，溶液的pH是()A3 B4C9 D10解析：選BpH2的鹽酸c(H)1.0102 mol/L，pH11的NaOH溶液c(OH)1.0103 mol/L，n(H)1.0102 V moln(OH)1.01039V mol，故酸過量，則c(H)1.0104 mol/L，pH4。6計算25 時下列溶液的pH：(1)1 mL pH2的H2SO4加水稀釋至100 mL，pH_；(2)0.001 mol/L的鹽酸，pH_；(3)0.01 mol/L

10、的NaOH溶液，pH_；(4)0.015 mol/L的硫酸與0.01 mol/L的NaOH等體積混合，混合溶液的pH_。解析：(1)強(qiáng)酸稀釋100倍，pH變化2個單位，即稀釋后溶液的pH4；(2)c(H)103 mol/L，pH3；(3)c(OH)0.01 mol/L，c(H)1012 mol/L，pHlg101212；(4)酸堿發(fā)生中和反應(yīng)時，酸過量，則c(H)0.01 mol/L，pHlg 0.012。答案：(1)4(2)3(3)12(4)2 課時達(dá)標(biāo)訓(xùn)練（十三）一、選擇題1下列說法正確的是()ApH7的溶液一定是酸性溶液B常溫時，pH5的溶液和pH3的溶液相比，前者c(OH)是后者的10

11、0倍C95 時，水的pH6，此時0.05 mol/L的Ba(OH)2溶液pH13D改變外界條件使溶液中c(H)增大，則其pH增大解析：選BA項(xiàng)，溶液呈酸堿性的本質(zhì)為c(H)和c(OH)的相對大小， pH7的溶液中c(H)不一定大于c(OH)，錯誤；B項(xiàng)，pH5，c(OH)1109mol/L，pH3，c(OH)11011 mol/L，前者c(OH)是后者的100倍，正確；C項(xiàng)，95 時，由水的pH6知Kw11012(mol/L)2，則0.05 mol/L的Ba(OH)2，溶液中c(H)11011mol/L，pH11；D項(xiàng)，改變外界條件，c(H)增大，pH減小，錯誤。2常溫下，濃度均為0.1 mo

12、l/L的下列溶液，pH由大到小的順序是()H2SO4溶液鹽酸NaCl溶液NaOH溶液 Ba(OH)2溶液ABCD解析：選Ac(H)0.2 mol/Lc(H)0.1 mol/Lc(H)107 mol/Lc(OH)0.1 mol/L，c(H)1013 mol/Lc(OH)0.2 mol/L，c(H)51014 moL/L，溶液中 c(H)越大，pH越??；c(OH)越大，pH越大。3室溫下，把pH3的H2SO4溶液和pH10的NaOH溶液混合，兩者恰好中和，則酸和堿的體積比應(yīng)是()A101B110C1100 D12解析：選B設(shè)pH3的H2SO4溶液的體積為x，pH10的NaOH溶液的體積為y，當(dāng)兩溶

13、液恰好中和時，n(H)n(OH)，即c(H)xc(OH)y,103x104 y，則。4將pH6的CH3COOH溶液加水稀釋1 000倍后，溶液中的()pH9c(OH)105mol/LpH7c(OH)107 mol/LA BC D解析：選D此題是電解質(zhì)無限稀釋問題，酸或堿無限稀釋時，pH接近7，c(H)c(OH)1107mol/L。5中和相同體積、相同pH的Ba(OH)2、NaOH和NH3H2O三種稀溶液，所用相同濃度的鹽酸的體積分別為V1、V2、V3，則三者的大小關(guān)系為()AV3V2V1 BV3V2V1CV3V2V1 DV1V2V3解析：選C中和相同體積、相同pH的Ba(OH)2、NaOH，O

14、H的物質(zhì)的量相等，故消耗鹽酸的體積相等。NH3H2O是弱堿，隨著反應(yīng)的進(jìn)行會電離生成更多的OH，故消耗的鹽酸多。6為更好地表示溶液的酸堿性，科學(xué)家提出了酸度(AG)的概念，AGlg，則下列敘述正確的是()A中性溶液的AG1B酸性溶液的AG1，AG0；常溫下0.1 mol/L氫氧化鈉溶液中，1012，AG12；常溫下0.1 mol/L鹽酸溶液中，1012，AG12。7常溫下，將pH1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NaOH溶液，兩者pH都升高了1，則加入水和加入的NaOH溶液的體積比約為()A111 B101C61 D51解析：選C設(shè)所取每份硫酸

15、的體積為V1，使硫酸由pH1變?yōu)閜H2，所加水的體積為9V1，又設(shè)所加NaOH溶液的體積為V2，則有c(H) mol/L0.01 mol/L，解得V2V1，即V水V261。8已知在100 的溫度下(本題涉及的溶液其溫度均為100 ，水的離子積Kw1.01012(mol/L)2。下列說法中正確的是()A0.05 mol/L的H2SO4溶液，pH1B0.001 mol/L的NaOH溶液，pH11C0.005 mol/L的H2SO4溶液與0.01 mol/L的NaOH溶液等體積混合，混合溶液的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解析：選

16、A0.05 mol/L的H2SO4溶液中c(H)0.10 mol/L，pH1。B項(xiàng)，0.001 mol/L的NaOH溶液，pH9。C項(xiàng)中的溶液顯中性。D項(xiàng)需要pH9的NaOH溶液50 mL。9常溫下pH為2的鹽酸，下列敘述正確的是()A將10 mL該溶液稀釋至100 mL后，pH小于3B向該溶液中加入等體積pH為12的氨水恰好完全中和C該溶液中鹽酸電離出的c(H)與水電離出的c(H)之比為10101D該溶液中由水電離出的c水(H)c水(OH)11014解析：選C因?yàn)辂}酸是強(qiáng)酸，故pH2的鹽酸稀釋10倍后，溶液的pH3，A錯誤；一水合氨是弱電解質(zhì)，故與等體積氨水混合后，氨水過量，混合溶液顯堿性，

17、B錯誤；在常溫下，該鹽酸中由水電離出的c(H)c(OH)11012 mol/L，故D錯誤，而C正確。10室溫時，將x mL pHa的稀NaOH溶液與y mL pHb的稀鹽酸充分反應(yīng)。下列關(guān)于反應(yīng)后溶液pH的判斷，正確的是()A若xy，且ab14，則pH7B若10xy，且ab13，則pH7C若axby，且ab13，則pH7D若x10y，且ab14，則pH7解析：選D由題意得：n(NaOH)x10a14103 mol，n(HCl)y10b103 mol，則10ab14，當(dāng)xy，且ab14時， 1，所以pH7，A錯；當(dāng)10xy，ab13時， ，所以pH7，B錯；當(dāng)axby，ab13時， ，所以pH7

18、，D正確。11室溫時，下列混合溶液的pH一定小于7的是()ApH3的鹽酸和pH11的氨水等體積混合BpH3的鹽酸和pH11的氫氧化鋇溶液等體積混合CpH3的醋酸和pH11的氫氧化鋇溶液等體積混合DpH3的硫酸和pH11的氨水等體積混合解析：選C解答本題時應(yīng)先明確所給的酸或堿是強(qiáng)電解質(zhì)，還是弱電解質(zhì)，是一元的還是二元的，然后判斷酸堿發(fā)生反應(yīng)時是酸過量還是堿過量，從而判斷溶液的pH是否小于7。A項(xiàng)，反應(yīng)時氨水過量溶液顯堿性，pH7，錯誤；B項(xiàng)，鹽酸中c(H)1103 mol/L，Ba(OH)2溶液中c(OH)1103 mol/L，兩者又是等體積混合，故有n(H)n(OH)，混合后溶液的pH7，錯誤

19、；C項(xiàng)，因醋酸是弱酸，反應(yīng)時酸過量，反應(yīng)后pH7，正確；D項(xiàng)，因氨水是弱堿，反應(yīng)時堿過量，反應(yīng)后pH7，錯誤。12pH1的兩種酸溶液A、B各1 mL，分別加水稀釋到1 000 mL，其pH與溶液體積(V)的關(guān)系如圖所示，下列說法不正確的是()AA、B兩種酸溶液的物質(zhì)的量濃度一定相等B稀釋后，A酸溶液的酸性比B酸溶液弱C若a4，則A是強(qiáng)酸，B是弱酸D若1a4，則A、B都是弱酸解析：選A由圖可以知道稀釋后A的pH大于B的，說明稀釋后，A溶液酸性比B弱；若a4，說明A的pH變化了三個單位，說明A為強(qiáng)酸，B為弱酸。二、非選擇題13濃度為0.1 mol/L的鹽酸、硫酸、醋酸三種溶液，試回答：(1)三種溶

20、液中c(H)依次為a mol/L，b mol/L，c mol/L，其大小順序?yàn)開。(2)三種溶液的pH大小順序?yàn)開。(3)等體積的以上三種酸分別與過量的NaOH溶液反應(yīng)，生成的鹽的物質(zhì)的量依次為n1 mol，n2 mol，n3 mol，它們的大小關(guān)系為_。(4)中和一定量NaOH溶液生成正鹽時，需上述三種酸的體積依次是V1 L、V2 L、V3 L，其大小關(guān)系為_。(5)與鋅反應(yīng)時產(chǎn)生氫氣的速率分別為v1、v2、v3，其大小關(guān)系為_。解析：(1)這三種酸中鹽酸與硫酸為強(qiáng)酸，完全電離，故鹽酸中c(H)0.1 mol/L，硫酸中c(H)0.2 mol/L，而醋酸是弱酸，存在電離平衡，部分電離c(H)

21、0.1 mol/L。(2)據(jù)pHlg c(H)知，鹽酸pH1，硫酸pH1。(3)等體積的三種酸，其物質(zhì)的量也相等，所以其生成鹽的物質(zhì)的量也相等。(4)生成正鹽是指與這些酸中的H完全反應(yīng)，由于硫酸是二元酸，另外兩種都是一元酸，所以在等體積的前提下，硫酸中的H的物質(zhì)的量是另外兩種酸的兩倍，因此中和一定量的NaOH所需硫酸的體積都是另外兩種酸體積的一半。(5)c(H)越大，產(chǎn)生H2速率越快，由(1)知v2v1v3。答案：(1)ac(或bac)(2)pH(CH3COOH)pH(HCl)pH(H2SO4)(3)n1n2n3(4)V12V2V3(5)v2v1v314某溫度(t )時，水的離子積Kw1101

22、2，則該溫度_(填“”、“”或“”)25 ，其理由是_。(1)將此溫度下pH11的NaOH溶液與pH1的HCl溶液等體積混合，混合后溶液的pH_。(2)將此溫度下pH11的NaOH溶液a L與pH1的H2SO4溶液b L混合：若所得混合液呈中性，則ab_；若所得混合液的pH2，則ab_。解析：溫度越高，水的電離程度越大，Kw越大，25 時Kw11014。(1)此溫度下pH11的NaOH溶液中c(OH)101 mol/L，pH1的HCl溶液中c(H)101mol/L，所以兩溶液等體積混合后應(yīng)恰好完全反應(yīng)，則混合后溶液的pH6。(2)若所得混合液呈中性，則0.1 mol/La L0.1 mol/L

23、b L，所以ab11；若所得混合液的pH2，則混合后c(H)0.01 mol/L，則0.01 mol/L，即：0.01 mol/L，得ab911。答案：水的電離過程是吸熱過程，升高溫度，能促進(jìn)水的電離，水的離子積增大(1)6(2)1191115在25 時，有pH為x的鹽酸和pH為y的NaOH溶液，取Vx L該鹽酸同該NaOH溶液中和，需Vy L NaOH溶液(其中x6，y8)。問：(1)若xy14，_(填數(shù)值)；(2)若xy13，_(填數(shù)值)；(3)若xy14，_(填表達(dá)式)，且Vx_Vy(填“”、“14，10xy141，VxVy。答案：(1)1(2)(3)10xy14能力提升1625 時，若體積為Va、pHa的某一元強(qiáng)酸溶液與