第16讲 溶液的酸碱性与pH（教师版）【暑假弯道超车】2024年新高二化学暑假讲义+习题（人教版2019选择性必修1）

第16讲溶液的酸碱性与pH1.掌握溶液的酸碱性与pH的关系。2.掌握检测溶液pH的方法，了解溶液pH调控的意义。3.掌握计算溶液pH的方法。一、溶液的酸碱性与测定1．25℃时，分析下列溶液的氢离子和氢氧根离子浓度纯水0.1mol·L－1NaOH溶液0.1mol·L－1盐酸c(H＋)/(mol·L－1)c(OH－)/(mol·L－1)c(H＋)、c(OH－)的相对大小c(H＋)＝c(OH－)c(H＋)<c(OH－)c(H＋)>c(OH－)溶液的酸碱性2.溶液的酸碱性与氢离子、氢氧根离子浓度的关系(1)任何水溶液中都有H＋和OH－。(2)溶液的酸碱性取决于溶液中c(H＋)、c(OH－)的相对大小。溶液的酸碱性eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(酸性溶液：cH＋>cOH－,中性溶液：cH＋＝cOH－,碱性溶液：cH＋<cOH－))3．溶液的pH与c(H＋)及酸碱性的关系计算公式pH＝意义pH越大，溶液的碱性；pH越小，溶液的酸性溶液酸碱性与pH的关系(常温下)pH＜7，为溶液；pH＝7，为中性溶液；pH＞7，为溶液适用范围1×10－14mol·L－1＜c(H＋)＜1mol·L－1【特别提醒】pH计算公式中c(H＋)：若强酸溶液：c(H＋)＝n·c(HnA)，若强碱溶液：c(H＋)＝eq\f(Kw,cOH－)＝eq\f(Kw,n·c[BOHn])。4．溶液酸碱性的测定方法(1)利用pH试纸测定。使用pH试纸的正确操作：取一小块pH试纸于干燥洁净的，用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测液点在试纸上，当试纸颜色变化稳定后迅速与对照，读出pH。①广泛pH试纸：pH范围是(最常用)，可以识别的pH差约为1；②精密pH试纸：可判别0.2或0.3的pH差；③专用pH试纸：用于酸性、中性或碱性溶液的专用pH试纸。(2)用pH计测量。pH计，又叫，可用来精密测量溶液的pH，其量程为。(3)酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围)。5．pH的应用pH在医疗、生活、环保、农业生产和科学实验中都有重要的应用。溶液pH的控制常常是影响实验结果或产品质量、产量的一个关键因素。【注意事项】测溶液pH时的三注意(1)不能用湿润的玻璃棒蘸取待测液，也不能将pH试纸先用水润湿，否则会将溶液稀释，可能导致所测定的pH不准确，使酸性溶液的pH变大，碱性溶液的pH变小，但中性溶液不受影响。(2)若某溶液具有漂白性，则不能用酸碱指示剂测定该溶液的酸碱性，也不能用pH试纸测定其pH。(3)pH试纸不能测c(H＋)>1mol·L－1或c(OH－)>1mol·L－1的溶液的pH。二、溶液pH的计算1．单一溶液pH的计算(1)cmol·L－1HnA强酸溶液的pH(25℃)①c(H＋)＝；②pH＝(2)cmol·L－1B(OH)n强碱溶液的pH(25℃)①c(OH－)＝；②c(H＋)＝eq\f(Kw,cOH－)＝eq\f(10－14,nc)mol·L－1；③pH＝14＋lgnc。2．混合溶液pH的计算方法(1)强酸与强酸混合(稀溶液体积变化忽略)c混(H＋)＝eq\f(c1H＋·V1＋c2H＋·V2,V1＋V2)，然后再求pH。(2)强碱与强碱混合(稀溶液体积变化忽略)先计算c混(OH－)＝eq\f(c1OH－·V1＋c2OH－·V2,V1＋V2)，再求c混(H＋)＝eq\f(Kw,c混OH－)，最后求pH。(3)强酸与强碱混合(稀溶液体积变化忽略)①恰好完全反应，溶液呈中性，pH＝7(25℃)。②酸过量：先求c余(H＋)＝eq\f(cH＋·V酸－cOH－·V碱,V酸＋V碱)，再求pH。③碱过量：先求c余(OH－)＝eq\f(cOH－·V碱－cH＋·V酸,V酸＋V碱)，再求c(H＋)＝eq\f(Kw,c余OH－)，最后求pH。【方法技巧】三、溶液混合后的pH变化与计算1．酸与碱的pH之和为14，等体积混合常温时eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(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))2．等体积强酸(pH1)和强碱(pH2)混合常温时eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(若pH1＋pH2＝14，则溶液呈中性，pH＝7,若pH1＋pH2＞14，则溶液呈碱性，pH＞7,若pH1＋pH2＜14，则溶液呈酸性，pH＜7))3．常温时，强酸(pH1)与强碱(pH2)混合呈中性时，二者的体积关系有如下规律：(1)若pH1＋pH2＝14，则V酸＝V碱。(2)若pH1＋pH2≠14，则eq\f(V酸,V碱)＝。四、溶液稀释后的pH变化规律1．酸碱溶液无限稀释常温下，pH只能无限，酸溶液pH不可能，碱溶液pH不可能。2．对于pH＝a的强酸和弱酸溶液稀释常温下，每稀释到原溶液体积的10n倍，强酸的pH就增大个单位，即pH＝，弱酸的pH范围是：，可用如图表示。3．对于pH＝b的强碱和弱碱溶液稀释常温下，每稀释到原溶液体积的10n倍，强碱的pH减小个单位，即pH＝，弱碱的pH范围是：，可用如图表示。4．对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸稀释到原溶液体积的相同倍数强酸pH变化程度比弱酸(强碱和弱碱类似)。弱酸、弱碱在稀释过程中有浓度的变化，又有电离平衡的移动，不能求得具体数值，只能确定其pH范围。c相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化如图所示。考点01溶液酸碱性的判断与pH【例1】关于溶液的说法正确的是A．c(OH-)=c(H+)的溶液一定呈中性 B．pH=7的溶液一定呈中性C．盐溶液中水的电离不会被抑制 D．能使甲基橙指示剂变黄的溶液一定呈碱性【变式1-1】下列说法中正确的是()A．某溶液中c(H＋)＝c(OH－)＝10－6mol·L－1，该溶液呈中性B．溶液中若c(H＋)>10－7mol·L－1，则c(H＋)>c(OH－)，溶液显酸性C．c(H＋)越大，则pH越大，溶液的酸性越强D．pH为0的溶液，其中只有H＋，无OH－【变式1-2】将pH=3的某一元酸与pH=11的NaOH溶液等体积混合。下列说法正确的是A．溶液可能呈碱性 B．溶液一定呈酸性C．两者的浓度可能相同 D．两者一定完全反应考点02溶液pH的计算【例2】已知：25℃时，Kw=1.0×10-14；100℃时，Kw=1×10-12，下列说法正确的是A．25℃时，0.2mol·L-1Ba(OH)2溶液和0.2mol·L-1HCl等体积混合，所得溶液的pH=7B．25℃时，0.2mol·L-1NaOH溶液与0.2mol·L-1CH3COOH恰好中和，所得溶液的pH=7C．100℃时，pH=10的NaOH溶液和pH=2的H2SO4恰好中和，所得溶液的pH=7D．25℃时，pH=12的氨水和pH=2的H2SO4等体积混合，所得溶液的pH＞7【变式2-1】常温时，浓度为的稀盐酸用蒸馏水稀释倍，则稀释后溶液的pH约为A．2 B．7 C．10 D．12【变式2-2】下列叙述正确的是A．95℃纯水的pH<7，说明加热可导致水呈酸性B．25℃时，将pH=3的醋酸溶液与pH=12的Ba(OH)2溶液等体积混合溶液显酸性C．0.2mol/L的硫酸，与等体积水混合pH=1D．100℃时，将pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合溶液显中性考点03由pH确定酸碱溶液的浓度或体积【例3】在t℃(KW=1×10-13)时，将pH=13的强碱与pH=2的强酸溶液混合，所得混合液的pH=11，则强碱与强酸的体积比为A．2：99 B．99：2 C．1：9 D．9：1【变式3-1】室温时，在一定体积pH=12的Ba(OH)2溶液中，逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液，当溶液中Ba2+恰好完全沉淀时，溶液pH=11，若反应后溶液体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和，则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是A．1：4 B．1：1 C．1：2 D．1：9【变式3-2】已知在100℃的温度下(本题涉及的溶液其温度均为100℃)，水的离子积KW=1.0×10-12mol2·L-2，下列说法中正确的是A．0.1mol·L-1的H2SO4溶液，pH=1B．0.001mol·L-1的NaOH溶液，pH=11C．0.005mol·L-1的H2SO4溶液与0.01mol·L-1的NaOH溶液等体积混合，混合溶液的pH为6，溶液显酸性D．将pH=8的Ba(OH)2溶液与pH=5的稀盐酸混合，欲使混合溶液的pH=7，则Ba(OH)2溶液与稀盐酸的体积比为2：9考点04溶液稀释以及pH的综合考查【例4】pH值是判断溶液酸碱性的重要参数。室温下，下列有关溶液中的pH值判断一定正确的是A．pH=4的番茄汁中c(H+)是pH=6的牛奶中c(H+)的100倍B．pH=2的酸溶液和pH=12的碱溶液等体积混合后pH=7C．某正盐溶液pH=7，则该盐一定是强酸强碱盐D．1mol·L-1醋酸溶液加水稀释10倍后1<pH<2【变式4-1】常温下，下列有关叙述正确的是①分别向等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸中滴加NaOH溶液，使溶液呈中性，醋酸消耗的NaOH多；②等体积、等pH的盐酸和醋酸，分别与NaOH反应，醋酸消耗的NaOH多；③相同条件下，将pH=2的硫酸溶液和pH=2的醋酸溶液分别稀释成pH=5的溶液，所加水的体积前者大；④pH=3的稀硫酸跟pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合，混合溶液的pH<7；⑤为了通过测定pH的大小，达到比较HCl和CH3COOH酸性强弱的目的，分别配制100mL0.1mol·L-1的NaCl溶液和CH3COONa溶液测其pH；⑥同体积同浓度的盐酸和醋酸与足量锌反应，整个反应过程的平均反应速率盐酸的快。A．①②⑤ B．③④⑤ C．②④⑤ D．②⑤⑥【变式4-2】室温时，将xmLpH=a的稀KOH溶液与ymLpH=b的稀硝酸充分反应。下列关于反应后溶液pH的判断，正确的是A．若x=y，且a+b=14，则pH＞7 B．若10x=y，且a+b=13，则pH=7C．若ax=by，且a+b=13，则pH=7 D．若x=10y，且a+b=14，则pH＞71．下列溶液一定显酸性的是A．含有H＋的溶液B．滴加紫色石蕊溶液后变红色的溶液C．溶液中c平(H＋)=10-6mol·L-1D．pH<7的溶液2．下列说法正确的是A．pH=0的溶液不存在 B．使用广泛pH试纸测得某溶液的pH=3.5C．中性溶液的pH不一定等于7 D．适用于任何温度、任何溶液3．下列叙述正确的是A．25℃时，pH=3的盐酸与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH=7B．95℃时，纯水的pH＜7，说明加热可导致水呈酸性C．将NaCl溶液从常温加热至80℃，溶液仍保持中性，pH不变D．用玻璃棒蘸取0.1mo/LNaOH溶液滴在湿润的pH试纸中央，与标准比色卡对比，读出pH为134．下列关于溶液酸碱性的说法中，正确的是A．的溶液一定显酸性B．的溶液一定显中性C．的溶液一定显中性D．不能使酚酞试液变红的溶液一定显酸性5．常温下，将pH=5的盐酸溶液稀释1000倍后，溶液的pH为A．等于8 B．等于7 C．接近7又小于7 D．大于7而小于86．现有常温下的稀溶液与的稀硫酸溶液，将二者等体积混合，所得溶液呈中性。则下列对两溶液的相关分析不正确的是A．均为 B．若，则C．a、b均为固定值 D．由水电离出的相等7．下列说法中正确的是A．在100℃时，pH约为6的纯水呈酸性B．在常温下，将mol/L盐酸溶液稀释100倍，所得溶液的pH为8C．在常温下，当水电离出的为mol/L时，此溶液的pH可能为2或12D．当pH=11的氢氧化钠溶液和氨水各1mL分别稀释100倍，所得氨水的pH略小8．下列说法不正确的是()A．25℃时，0.1mol·L－1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱B．25℃时，将0.1mol·L-1的NaOH溶液加水稀释100倍，所得溶液的pH＝11C．25℃时，将0.1mol·L-1的HA溶液加水稀释至pH＝4，所得溶液c(OH－)＝1×10-10mol·L-1D．由水电离出的c(H＋)＝10－12mol·L－1的溶液中：Na＋、、、Cl－可以大量共存9．常温下，将0.1mol·L─1盐酸溶液与0.06mol·L─1氢氧化钡溶液等体积混合，该混合溶液的pH等于A．1.7 B．2.0 C．12.0 D．12.410．常温下，将的盐酸平均分成两份，向其中一份中加入适量水，向另一份中加入与该盐酸物质的量浓度相同的氢氧化钠溶液，两者的pH都升高了1，则加入的水和氢氧化钠溶液的体积之比为A．5：1 B．6：1 C．10：1 D．11：111．将pH为1的溶液加水稀释至原体积的10倍，会引起（

）A．溶液的pH变为2 B．溶液中的增大C．溶液的导电能力减弱 D．溶液中的减小12．相同温度，相同物质的量浓度的五种溶液：①