高二化学苏教版选修4学案：专题3第二单元溶液的酸碱性含解析

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知识点1：溶液的pH及其测定方法
1。

溶液的pH用溶液中H+浓度的负对数来表示，表达式:pH=—lgc （H+）
注意:（1）pH适用于表示在室温下c（H+）或c(OH—）都不大于1 mol·L—1的稀溶液的酸碱性，反之，直接用c(H+）和c(OH-)表示。

（2）常用pH范围为0—14.pH越大，溶液的碱性越强；pH越小,溶液的酸性越强。

2。

pH的测定是非常重要的，常见的测定方法有两种：(1)用pH试纸粗略测定，（2）用酸度计(pH计)精确测定。

知识点2：溶液酸碱性判断依据
溶液呈酸性、碱性还是中性，应看c（H+）和c(OH-)的相对大小，判断溶液酸碱性的依据：
判据1:在25 ℃的溶液中
c(H+)＞1×10-7mol·L-1酸性
c（H+)=1×10—7mol·L-1中性
c（H+）＜1×10—7mol·L—1碱性
常温下,c(H+)＞1×10-7mol·L-1呈酸性，且c（H+)越大，酸性越强;c(OH-）越大，碱性越强。

判据2：在25 ℃的溶液中
pH＜7 酸性
pH=7 中性
pH＞7 碱性
判据3：在任意温度下的溶液中
c(H +）＞c （OH -） 酸性
c(H +）=c(OH —) 中性
c （H +)＜c(OH -） 碱性
如在25 ℃时，c(H +)=c （OH —）=10—7 mol·L -1，溶液呈中性；而100 ℃时，c(H +）=c(OH -)=10-6 mol·L —1,溶液仍显中性。

知识点3：有关pH 的计算
1。

单一溶液的pH 计算
强酸溶液（H n A ）设其物质的量浓度为c mol·L —1,则c （H +)=nc mol·L -1，pH=—lgc （H +）=—lgnc ，强碱溶液为c 〔B （OH ）2〕，设其物质的量浓度为 c mol·L -1，则c(OH —)=nc mol·L -1，c （H +)=nc 1410-mol·L —1,pH=-lgc(H +）=14+lgnc
2。

强酸、强碱混合的pH 计算
两种强酸混合后溶液中H +的物质的量浓度为c （H +）=212211)()(V V V H c V H c ++++，然后求pH 。

强碱和强碱混合后溶液中OH —的物质的量浓度为c （OH -）=212211)()(V V V H c V OH c +++-,然后利用K W 求出c(H +),c(H +)=)(-OH c K W ，然后求pH 。

强酸、强碱混合后，若两种物质恰好反应则溶液pH=7；若两种物质中有一种过量，则c(H +)=
碱酸碱酸酸V V V OH c V H c +--+)()(（酸过量）,c （OH —）=碱酸酸
碱V V V H c V OH c +-•+-)()(（碱过量)，c （H +）=)
(-OH c K W 。

3.稀释后溶液pH 的变化规律
（1)对于强酸溶液(pH=a ）每稀释10n 倍，pH 增大n 个单位，pH=a+n （a+n ＜7)。

（2）对于强碱溶液（pH=b ）每稀释10n 倍，pH 减小n 个单位,pH=b —n （b-n ＞7）。

（3)对于弱酸溶液（pH=a)每稀释10n 倍，pH 范围是a ＜pH ＜a+n （即对于pH 相同的强酸与弱酸稀释相同倍数，强酸pH 变化的程度大）。

(4)对于弱碱溶液（pH=b ）每稀释10n 倍，pH 的范围是b-n ＜pH ＜b(即对于pH 相同的强碱与弱碱稀释相同倍数，强碱pH 变化的程度大）.
(5)对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸稀释相同倍数，pH 变化也不同,其结果是强酸稀释后,pH 增大得比弱酸快.（强碱、弱碱类似） 规律小结：碱按碱，酸按酸，同强等混弱点3，异强相混看过量，无限稀释7为限。

[］
知识点4：中和滴定的仪器、试剂及滴定操作
1。

仪器⎪⎩
⎪⎨⎧烧杯等滴定管夹铁架台锥形瓶氧化性溶液不能厉放酸性溶液和强
碱式滴定管氢氟酸水解呈碱性的盐溶液不能盛放碱液
酸式滴定管,,,)(),,( 2。

试剂⎪⎩
⎪⎨⎧⎩⎨⎧)(,::,终点与变色范围一致明显变色要灵敏选择反应确定酸碱是否恰好完全通过指示剂颜色的变化作用指示剂待测溶液标准溶液 3。

滴定操作
［1］准备
（1）滴定管:
①检验酸式滴定管是否漏水;
②洗涤滴定管后要用标准液洗涤2—3次；
③用漏斗注入标准液至“0”刻度上方2—3 cm 处，并排除滴定管尖
嘴处的气泡；
④将液面调节到“0”刻度（或“0”刻度以下某一刻度)记下刻度。

（2）锥形瓶：只能用蒸馏水洗涤，不能用待测液润洗。

（3）移液管：转移少量溶液用,其洗涤方法与滴定管相同.
［2]滴定
（1）用碱式滴定管取一定体积待测液于锥形瓶中,滴入2—3滴指示剂（酚酞试液）。

（2）用左手握活塞旋转开关,右手不断旋摇锥形瓶,眼睛注视锥形瓶中溶液的颜色变化至红色褪去变为无色溶液，记下刻度.
注意：①滴定管应垂直;
②水平读数，视线与液面凹处、刻度三者在同一水平线上;
③滴定后应稍等几分钟，使内壁上液体顺利流下，然后才能读数；
④读数应精确到小数点后两位,如25.00 mL是准确的,而不是25 mL 或25。

000 mL。

(3)把锥形瓶里的溶液倒掉，用蒸馏水把锥形瓶洗涤干净。

按以上操作重复2—3次，取2-3次测定数值的平均值，计算待测NaOH溶液的物质的量浓度。

注意：“重复操作”不可忽视,目的是为了减小滴定误差。

知识点5：中和滴定误差分析
酸碱中和滴定的关键：一是准确测量参加中和反应的酸、碱溶液的体积;二是准确判断酸碱是否恰好完全中和.酸碱中和滴定的误差也就主要源于这两个方面，下面对其分别作出分析.
1.液体体积测量误差的判断
液体体积测量中出现的误差，主要是对滴定管内液面读数的方式不同而引起的误差。

注意:①滴定管的“0”刻度线在上端,刻度值由上往下增大。

②对滴定管内读数要以平视式来读,“液面”与刻度线齐平。

若以俯视式读数，刻度线高于“液面”,若以仰视式读数，刻度线低于“液面”。

③用滴定管测量液体体积，有两次读数（初读和末读），两个数值之差为液体体积。

④在液体体积测量时对象有两种情况：一是既定液体体积的测量（对待测液）；二是未定液体体积的测量(对标准液）。

以上4点为分析液体体积测量误差的重要基础，下面将读数产生误差的因素及结果见下表说明.
2.滴定误差的判断
设标准溶液为HCl溶液，其体积为V A，物质的量浓度为c A；待测溶液为NaOH溶液,其体积为V B，物质的量浓度为c B，则有：
c B=
B A
A V V
c•.
c B数学表达式是分析中和滴定结果（c B）的误差的理论基础。

误差的分析方法是分别判断c A、V A和V B的变化对c B的影响及c B的自身变化。

下面列出酸碱中和反应中几种滴定结果误差的情况以作启发：（1）偏高。

常见情况如下：
①装标准溶液的滴定管水洗后没润洗,即装标准溶液；
②锥形瓶用待测液润洗；
③滴定前标准溶液的滴定管内有气泡,到终点后消失；
④滴后滴定管尖嘴处悬有液滴；
⑤滴后仰视读数；
⑥滴前俯视读数。

（2)偏低。

常见情况如下:
①滴定管取待测溶液时，水洗后即取待测液；
②滴定时待测液溅出；
③滴后俯视读数；
④滴前仰视读数。

活学巧用
1。

25 ℃的下列溶液中，碱性最强的是（）
A.pH=11的溶液B。

c（OH-)=0.12 mol·L-1的溶液
C。

1 L中含有4 g NaOH的溶液D。

c(H+)=1×10—10 mol·L—1的溶液
解析：常温下,可以根据pH或c（H+)比较溶液的酸碱性，也同样可以根据c(OH-)的大小来比较.在此为了计算方便,可以求出A、C、D 三个选项中溶液的c(OH-)，依次为1×10-3mol·L-1、0.1 mol·L-1、1×10-4mol·L—1，然后再与B相比,就会发现B中溶液的c（OH-)最大,碱性最强。

答案：B
2。

下列溶液一定呈中性的是（）
A.pH=7的溶液B。

c(H+)=c(OH-）的
溶液
C.由强酸、强碱等物质的量反应得到的溶液
D.非电解质溶于水得到的溶液
解析：溶液呈中性的根本标志是:c(H +)=c （OH —)。

当pH=7时，只说明c(H +）=10—7 mol·L -1，当温度升高时,中性溶液中的c(H +)＞10-7 mol·L -1,即pH ＜7，故A 错误。

等物质的量的强酸与强碱，由于它们所含的H +和OH -的物质的量未知,因此无法判断它们混合后溶液的酸碱性。

若n(H +）＞n(OH —）,H +过量,溶液呈酸性；若n(OH —)＞n(H +)，OH —过量，溶液呈碱性，只有当n(H +)=n （OH -)时，H +与OH —恰好完全反应，溶液才呈中性,故C 也错误。

非电解质只是它本身不能直接电离产生离子,当它溶于水时可能与水反应生成能电离的物质，使溶液显酸性或碱性，如SO 2溶于水生成H 2SO 3,溶液显酸性；NH 3溶于水生成NH 3·H 2O ，溶液显碱性。

答案:B
3.在25 ℃时，某溶液中由水电离出的c(H +）=1×10—12 mol·L -1，则该溶液的pH 可能是（ )
A 。

12
B 。

7 C.6
D.2
解析:纯水中由水电离出的c 水（H +)=c 水(OH -），向纯水中加酸或碱，水的电离均受到抑制，水的电离平衡左移，水电离出的H +和OH —的量相应减少，但c 水（H +)=c 水（OH —)。

若为酸,则c 液（OH —）=c
水（OH —)=c 水(H +)=1×10-12 mol·L —1。

由K W =c 液（H +)·c 液（OH -)，有：c 液(H +）=1214
101101--⨯⨯mol·L -1=1×10—2mol·L -1,pH=-lgc
（H +)=—lg1×10-2=2。

故D 选项符合题意.若为碱，则c 液(H +）=c 水（H +）=1×10-12mol·L -1，则由pH=-lgc(H +）=—lg1×10-12=12。

故A 选项符合题意。

答案：AD
4。

在25 ℃时，若10体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合之前，该强酸的pH 与强碱的pH 之间应满足的关系是______________________。

解析：设强酸溶液为10 L ，则强碱溶液为1 L 。

两种溶液混合后呈中性，所以10c 酸(H +)=c 碱（OH -）。

根据碱溶液中水的离子积可得：10c 酸（H
+）=碱)(10114--⨯OH c ，则c 酸(H +）·c 酸（OH -)=1010114
-⨯=10-15，取负对数得:pH 酸+pH 碱=15。

答案:pH 酸+pH 碱=15
5。

pH=5和pH=3的两种盐酸以1∶2体积比混合，该混合溶液pH 为( ）
A.3。

2
B.4.0 C 。

4.2 D 。

5。

0
解析：设取pH=5和pH=3的两种盐酸分别为V L 和2V L,pH=5的盐酸c(H +)=10—5 mol·L —1,pH=3的盐酸c(H +)=10—3 mol·L —1.c
混(H +)=VL VL VL L mol VL L mol 2210101315+⨯•⨯⨯•----=6.7×10—4 mol·L -1，pH=-lgc （H +）
=—lg6.7×10-4=4-0.8=3。

2。

答案：A
6.将pH=6的CH 3COOH 溶液加水稀释1 000倍后，溶液中的（ ）
A.pH=9
B.c（OH-）=10-5mol·L—1C。

pH≈7 D。

c（OH-）≈10—7mol·L—1
解析：pH=6的CH3COOH浓度很小,稀释时要考虑水的电离。

酸液无论如何稀释都不会变成碱液，反之亦然。

答案：CD
7。

某学生中和滴定实验的过程如下：a.取一支碱式滴定管;b.用蒸馏水洗净；c。

加入待测的NaOH溶液；d。

记录液面刻度读数;e.用酸式滴定管精确放出一定量标准酸液；f.置于未经标准酸液润洗的洁净锥形瓶中;g.加入适量蒸馏水；h。

加入酚酞试液2滴；i.滴定时，边滴边摇荡;j。

边滴加边注视滴定管内液面的变化；k.当小心滴加到溶液由无色变成粉红色时，即停止滴定；l.记录液面刻度读数;m.根据滴定管的两次读数得出NaOH溶液体积为22 mL.指出上述实验过程中的错误之处：__________________(用编号表示）。

解析：c。

应用待测NaOH溶液润洗滴定管后,再装液体.j。

滴定时应注视锥形瓶内液体的颜色变化以及滴定的速度。

k.滴定终点溶液变粉红色且半分钟不褪色.m。

体积的读数应读到小数点后两位,如22。

00 mL。

答案:c、j、k、m
8。

在一支25 mL的酸式滴定管中盛入0。

1 mol·L—1的HCl溶液，其液面恰好在5 mL刻度处，若把滴定管中的溶液全部放入烧杯中，然后以0。

1 mol·L—1的NaOH溶液进行中和,则所需NaOH溶液的体积（）
A.大于20 mL
B.小于20 mL
C.等于20 mL
D.等于5 mL
解析:若要正确解答本题，必须准确了解滴定管的刻度特征，如图所示滴定管下部无刻度线的部分直至尖嘴底部均充满溶液，因而把溶液全部放入烧杯中，其体积大于20 mL，用等浓度的NaOH溶液中和,所需NaOH溶液的体积应大于20 mL。

注意滴定管的量程小于滴定管的最大实际容量.
答案:A
9。

用已知浓度的NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸，滴定开始时仰视滴定管，滴定到终点时平视滴定管读数，使计算出的盐酸浓度与实际浓度比较( )
A.偏高B。

准确C。

偏低D。

可能偏高或偏低
解析：仰视滴定管读开始刻度时V（NaOH,aq）=V2-V1中的V1偏大，
V(NaOH，aq）偏低，c(HCl)=
)
,
(
) ,
(
)
(
aq
HCl
V aq
NaOH
V
NaOH
c•中,c(HCl）也就偏低。

答案：C
10.实验室用标准盐酸溶液测定某NaOH溶液的浓度，用甲基橙为指示剂，下列操作可能使测定结果偏低的是（)
A.酸式滴定管在装液前未用标准盐酸溶液润洗2—3次
B.开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡，在滴定过程中气泡消失
C.锥形瓶内溶液颜色变化由黄色变橙色，立即记下滴定管液面所在刻度
D.盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2-3次
解析：进行误差分析时要紧扣公式，确定不变量和变量。

c标V标=c （NaOH)V（NaOH），此题中标准液浓度为定值，NaOH的体积为定值，故NaOH浓度与标准液体积成正比.A项酸式滴定管未用标准盐酸润洗，则导致盐酸实际浓度低，耗HCl比实际应消耗HCl体积大，则c（NaOH)偏高。

B选项开始有气泡，后无气泡，实际读出的盐酸体积偏大，则c(NaOH）偏高。

C选项变色后立即记录所在刻度，实际此时还未达到滴定终点，即实际读出的数值偏小，所以c （NaOH）偏低。

D选项,盛NaOH的锥形瓶润洗，导致耗酸增多,V 增大,c偏高。

标
答案：C
11。

用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液时，若测得的结果偏高,则产生误差的原因可能是（)
A.滴定时,装未知浓度的NaOH溶液的锥形瓶忘记用NaOH溶液润洗B。

酸式滴定管用蒸馏水洗后，没用盐酸润洗
C.滴定前，滴定管的尖嘴处有气泡，而在滴定后气泡消失
D。

滴定前以仰视式读取了酸式滴定管的读数，滴定后读数正确
解析：误差分析紧扣公式c标V标=c待V待，c标为定值，V待为定值，则待测液浓度与标准液的体积成正比。

A选项锥形瓶不能润洗，未润洗对V标不产生影响,因此A无影响，排除.B未润洗滴定管导致使用HCl偏多,V偏大，则待测液浓度偏高。

C选项滴定前有气泡，后
无气泡，读出的液体体积偏大，故待测液浓度偏高。

D滴定前仰视,滴定后俯视,读出的液体体积偏小，待测液浓度偏低。

答案：BC。