2019高中化学 专题3 第二单元 溶液的酸碱性 第1课时 溶液的酸碱性学案 苏教版选修4

第1课时溶液的酸碱性学习目标：1.掌握溶液的酸碱性与pH的关系。

(重点)2.学会计算酸碱的pH以及氢离子浓度和pH的互算。

(重难点)[自主预习·探新知]一、溶液的酸碱性根据溶液中c(H＋)和c(OH－)的相对大小，溶液可分为碱性溶液、酸性溶液和中性溶液。

微点拨：25 ℃时，纯水中c(H＋)＝c(OH－)＝10－7 mol/L，如果未指明温度，当c(H＋)或c(OH－)等于10－7 mol/L时溶液不一定呈中性。

二、溶液的pH1．溶液的pH概念|表达式→|意义越大，溶液的碱性越强|适用范围→pH的取值范围为0～14，适用于c＋和c－都较小的稀溶液|注意→pH等于0的溶液不是酸性最强的溶液；pH等于14的溶液也不是碱性最强的溶液2．溶液酸碱性的判断与测量(1)酸碱指示剂①紫色石蕊试液，遇酸变红，遇碱变蓝色。

②无色酚酞遇碱变红色。

(2)pH试纸(3)pH计pH计精度高，可直接从仪器中读数。

3．c(H＋)、pH与溶液酸碱性的关系25 ℃时，溶液中c(H＋)、pH与酸碱性的关系如图所示：微点拨：pH＝7的溶液不一定是中性溶液；只有在室温(25 ℃)下，pH＝7的溶液才是中性溶液。

[基础自测]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)溶液的酸性越强，pH越小。

( )(2)pH＝14的溶液，碱性最强；pH＝0的溶液，酸性最强。

( )(3)用pH试纸测溶液的pH时，应将玻璃棒洗净后立即蘸取待测液滴于试纸上，与标准比色卡对照。

( )(4)c(H＋)<c(OH－)的溶液一定显碱性。

( )【答案】(1)√(2)×(3)×(4)√2．判断溶液的酸碱性有多种方法。

下列溶液中，一定呈酸性的是( )A．常温下能够使石蕊试液显蓝色的溶液B．溶液的pH>7C．溶液中c(H＋)>c(OH－)D．溶液中c(H＋)>1×10－7mol·L－1C[碱性溶液遇石蕊试液显蓝色，酸性溶液遇石蕊试液显红色，故A错；溶液的pH与温度有关，室温下或高于室温，pH>7都不会显酸性，c(H＋)>1×10－7mol·L－1在较高温度下不一定显酸性；在任意温度下，只要c(H＋)>c(OH－)，溶液一定呈酸性，C正确。

] 3．下列说法中正确的是( )【导学号：73702174】A．pH＝0的溶液不存在B ．使用广范pH 试纸测得某溶液的pH ＝3.5C ．中性溶液的pH 不一定等于7D ．酸或碱溶液在稀释时，溶液的pH 均减小C [pH ＝0的溶液中，c (H ＋)＝1 mol·L －1，该溶液存在；广范pH 试纸读数为整数；在不同温度下，中性溶液的pH 可能大于、等于或小于7；酸溶液在稀释时，pH 增大，碱溶液稀释时，pH 减小。

][合 作 探 究·攻 重 难]1．单一溶液的pH 计算(1)强酸溶液，如H n A ，设物质的量浓度为c mol·L －1，c (H ＋)＝nc mol·L －1，pH ＝－lgc (H ＋)＝－lg nc 。

(2)强碱溶液，如B(OH)n ，设浓度为c mol·L －1，c (H ＋)＝10－14ncmol·L －1，pH ＝－lg c (H＋)＝14＋lg nc 。

2．混合溶液的计算 (1)强酸溶液与强酸溶液混合c (H ＋)混＝c 1＋V 1＋c 2＋V 2V 1＋V 2，然后再求pH 。

强酸溶液与强酸溶液等体积混合，若pH 差值≥2，混合后pH ＝pH 小＋0.3。

(2)强碱溶液与强碱溶液混合c (OH －)混＝c 1－V 1＋c 2－V 2V 1＋V 2c (H ＋)＝K wc－混，再求pH 。

强碱溶液与强碱溶液等体积混合，若pH 差值≥2，混合后的pH ＝pH 大－0.3。

(3)强酸与强碱混合恰好完全反应，溶液呈中性，pH ＝7； 酸过量：c (H ＋)混＝n ＋－n －V 1＋V 2→pH；碱过量：c (OH －)混＝n－－n ＋V 1＋V 2c (H ＋)＝10－14c－混mol·L －1，pH ＝－lg c (H ＋)。

酸碱等体积混合，酸与碱pH之和为14：若为强酸与强碱，则pH＝7；若为强酸与弱碱，则pH>7；若为弱酸与强碱，则pH<7。

3．酸碱溶液稀释时pH的变化可用数轴表示(1)强酸、弱酸溶液的稀释：(2)强碱、弱碱溶液的稀释：[当堂达标·固双基]题组1 判断溶液的酸碱性1．下列溶液一定呈中性的是( )A．pH＝7B．c(H＋)＝c(OH－)C．c(H－)＝10－7mol·L－1D．c(H＋)>c(OH－)B[只要c(H＋)＝c(OH－)，溶液一定呈中性。

]2．下列关于溶液酸碱性的说法正确的是( )A．pH＝7的溶液呈中性B．中性溶液中一定有c(H＋)＝1.0×10－7mol·L－1C．c(H＋)＝c(OH－)的溶液呈中性D．在100 ℃时，纯水的pH<7，因此呈酸性C[A项中运用pH判断溶液的酸碱性时，用到了水的离子积常数，它与温度有关，但A 项未给出温度，所以错误；在中性溶液中，c(H＋)和c(OH－)一定相等，但并不一定是c(H＋)＝c(OH－)＝1.0×10－7mol·L－1，所以B项错误，C项正确；100 ℃的纯水中，虽然pH<7，但c(H＋)＝c(OH－)。

还是中性，所以D项错误。

]判断溶液的酸碱性时需注意的问题(1)利用pH判断溶液的酸碱性时，只有在25 ℃时，pH＝7才是中性溶液。

(2)用c(H＋)、c(OH－)的相对大小来判断溶液的酸碱性，不受温度影响。

题组2 计算不同溶液中水电离出的c(H＋)与c(OH－)3．常温下，在pH＝12的某碱溶液中，由水电离出的c(OH－)为( )【导学号：73702175】A．1.0×10－7 m ol·L－1B．1.0×10－6mol·L－1C．1.0×10－3mol·L－1D．1.0×10－12mol·L－1D[由水电离出的c(H＋)＝10－pH mol·L－1＝1.0×10－12mol·L－1，由水电离出的c(OH－)等于由水电离出的c(H＋)，所以，由水电离出的c(OH－)也等于1.0×10－12mol·L－1。

] 4．下列四种溶液中，室温下由水电离生成的H＋浓度之比(①∶②∶③∶④)是( )【导学号：73702176】①pH＝0的盐酸②0.1 mol·L－1的盐酸③0.01 mol·L－1的NaOH溶液④pH＝11的NaOH溶液A．1∶10∶100∶1 000B．0∶1∶12∶11C．14∶13∶12∶11D．14∶13∶2∶3A[①中c(H＋)＝1 mol·L－1，由K w知，溶液中c(OH－)＝1.0×10－14mol·L－1，由水电离出的c(H＋)与溶液中c(OH－)相等，为1.0×10－14mol·L－1；同理，②中c(H＋)＝0.1 mol·L －1，由水电离出的c(H＋)＝1.0×10－13mol·L－1；③中c(OH－)＝1.0×10－2mol·L－1，由水电离出的c(H＋)与溶液中c(H＋)相等，为 1.0×10－12mol·L－1；④中c(OH－)＝1.0×10－3 mol·L－1，由水电离出的c(H＋)＝1.0×10－11mol·L－1。

即(1.0×10－14)∶(1.0×10－13)∶(1.0×10－12)∶(1.0×10－11)＝1∶10∶100∶1 000。

]计算溶液中水电离出的c＋与c－时注意以下几点：①因为H 2O H＋＋OH－，所以由水电离出的c＋＝c－。

②酸溶液中的OH－和碱溶液中的H＋都是水电离出的。

计算溶液中水电离出的c＋与c－的方法：①计算酸溶液中水电离出的c＋时，首先根据已知条件计算溶液中的c＋，再根据K w＝c＋c－计算出溶液中的c－，然后根据水电离出的c＋＝c－，确定由水电离出的c＋。

②计算碱溶液中水电离出的c－时，首先根据已知条件计算溶液中的c－，再根据K w ＝c＋c－计算出溶液中的c＋，然后根据水电离出的c＋＝c－，确定由水电离出的c －。

题组3 pH 的简单计算5．现有温度相同，pH ＝a 和pH ＝b 的两种NaOH 溶液，已知b ＝a ＋2，将两种溶液等体积混合后，所得溶液的pH 接近于( )A ．a －lg2B ．b －lg2C ．a ＋lg2D ．b ＋lg2B [pH ＝a 的NaOH 溶液，c (H ＋)＝10－amol·L －1，c (OH －)＝10a －14mol·L －1；pH ＝b 的NaOH 溶液，c (H ＋)＝10－bmol·L －1，c (OH －)＝10b －14mol·L －1；而溶液等体积混合后：c (OH－)＝10a －14mol·L －1×1 L＋10b －14mol·L －1×1 L 2 L，由于b ＝a ＋2，所以c (OH －)≈5×10b －15mol·L －1；则c (H ＋)＝2×10－bmol·L －1，所以pH ＝b －lg 2，故答案选B 。

]6．计算25 ℃时下列溶液的pH:【导学号：73702177】(1)1 mL pH ＝2的H 2SO 4溶液加水稀释至100 mL ，pH ＝________； (2)0.001 mol·L －1的盐酸，pH ＝________； (3)0.01 mol·L －1的NaOH 溶液，pH ＝________；(4)0.015 mol·L －1的硫酸溶液与0.01 mol·L －1的NaOH 溶液等体积混合，混合溶液的pH ＝________。

【解析】 (1)稀释前，pH ＝2，c (H ＋)＝1×10－2mol·L－1；稀释后，c (H ＋)＝1×10－2×1×10－3100×10－3mol·L －1＝1×10－4 mol·L －1，则pH ＝－lg 10－4＝4。