3.2.1 溶液的酸碱性 学案 （含解析） 2024-2025学年高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1

第二单元　溶液的酸碱性
第一课时　溶液的酸碱性
学习目标　1.认识溶液的酸碱性及pH，掌握检测溶液pH的方法。2.掌握测定溶液pH的方法，了解溶液pH调控的意义。3.能进行溶液pH的简单计算。
一、溶液的酸碱性
1.溶液的酸碱性
25 ℃时，分析下列溶液中的c(H＋)和c(OH－)
0.01 mol·L－1 NaCl溶液 0.01 mol·L－1 NaOH溶液 0.01 mol·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pH
(1)pH
(2)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：
3.溶液酸碱性的测定方法
(1)酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围)
(2)利用pH试纸测定
(3)用pH计测量
pH计也叫________，该仪器可精密测量溶液的pH，测得的溶液pH可以是整数或者小数，其量程为0～14。
(4)pH传感器
4.由酸碱指示剂判断溶液的酸碱性(只能测定溶液的pH范围)
常见酸碱指示剂的变色范围：
指示剂 变色范围(颜色与pH的关系)
石蕊 <5.0红色 5.0～8.0紫色 >8.0蓝色
酚酞 <8.2无色 8.2～10.0粉红色 >10.0红色
甲基橙 <3.1红色 3.1～4.4橙色 >4.4黄色
1.下列溶液一定显酸性的是(　　)
A.溶液中c(OH－)>c(H＋)
B.滴加紫色石蕊溶液后变红色的溶液
C.溶液中c(H＋)＝10－6 mol·L－1
D.常温时，溶液中由水电离的c(H＋)＝10－9 mol·L－1
2.关于溶液的酸碱性，下列说法正确的是(　　)
A.pH＝7的溶液呈中性
B.中性溶液中一定有c(H＋)＝1.0×10－7 mol·L－1
C.c(H＋)＝c(OH－)的溶液呈中性
D.在100 ℃时，纯水的pH<7，因此呈酸性
3.下表是人体内一些体液的正常pH范围，下列有关说法正确的是(　　)
体液 尿液 胃液 血浆 胰液
pH 4.7～8.4 0.9～1.5 7.35～7.45 7.5～8.0
A.人体的尿液一定呈酸性
B.人体的胰液一定呈碱性
C.人体的胃液能使紫色石蕊溶液变蓝色
D.广泛pH试纸可精确测得以上体液的pH
【题后归纳】
1.溶液酸碱性的判断
2.测溶液pH时的注意事项
(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)有强氧化性和有颜色的物质，不能用pH试纸测定其pH，如新制氯水、NaClO、漂白粉溶液、双氧水、高锰酸钾溶液、氯化铁溶液、硫酸铜溶液等。
二、溶液pH的计算
1.单一溶液pH的计算
溶液类型 相关计算
强酸HnA 设HnA的浓度为c mol·L－1，则c(H＋)＝nc mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝－lg nc
强碱B(OH)n溶液 设B(OH)n的浓度为c mol·L－1，则c(OH－)＝nc mol·L－1，c(H＋)＝ mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝14＋lg nc
2.混合溶液pH的计算
溶液类型 相关计算
两种强酸混合 →c混(H＋)＝→pH
两种强碱混合 →c混(OH－)＝→ c(H＋)＝→pH
强酸与强碱混合 恰好完全反 应显中性 pH＝7(常温)
酸过量 先求c混(H＋)＝→pH
碱过量 先求出c混(OH－)＝ → c混(H＋)＝→pH
3.酸或碱溶液稀释后pH的计算
溶液类型 稀释至原来体积的10n倍 无限稀释
强酸 c(H＋)减小为原来的，pH稀＝pH原＋n 由于水的电离不可忽视，pH只能接近7(不可能大于7)
强碱 c(OH－)减小为原来的，pH稀＝pH原－n 由于水的电离不可忽视，pH只能接近7(不可能小于7)
弱酸 c(H＋)减小的程度比强酸小，pH原＜pH稀＜pH原＋n 由于水的电离不可忽视，pH只能接近7(不可能大于7)
弱碱 c(OH－)减小的程度比强碱小，pH原＞pH稀＞pH原－n 由于水的电离不可忽视，pH只能接近7(不可能小于7)
1.在常温下，将pH＝8的NaOH溶液与pH＝10的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH最接近于(　　)
A.8.3 B.8.7
C.9 D.9.7
2.常温下，pH＝13的强碱溶液与pH＝2的强酸溶液混合，所得混合液的pH＝11，则强碱溶液与强酸溶液的体积比是(　　)
A.11∶1 B.9∶1
C.1∶11 D.1∶9
3.室温下，下列叙述正确的是(　　)
A.pH＝2的盐酸与pH＝12的氨水等体积混合后(忽略体积变化，下同)，溶液的pH＝7
B.将pH＝4的盐酸加水稀释10倍后，溶液的pH＝5
C.0.01 mol·L－1 H2SO4溶液与0.01 mol·L－1 NaOH溶液等体积混合后，溶液呈中性
D.pH＝3的HNO3溶液与pH＝12的Ba(OH)2溶液混合后，溶液的pH＝10，则HNO3溶液与Ba(OH)2溶液的体积比是1∶9
4.计算常温下单一溶液的pH。
(1)0.05 mol·L－1 H2SO4溶液的pH＝________。
(2)0.05 mol·L－1 Ba(OH)2溶液的pH＝________。
(3)已知常温下，0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液的Ka≈1×10－5，则该溶液的pH＝________。
【题后归纳】　溶液pH计算的思维模型
三、酸碱溶液稀释后pH的变化规律
1.酸碱溶液稀释时pH的变化图像
(1)pH相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图
(2)浓度相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图
可以看出无论是浓度相等还是pH相等，加水稀释相同倍数pH变化大的都是强酸或强碱。
2.酸碱溶液稀释时pH的数值变化
酸(pH＝a) 碱(pH＝b)
弱酸 强酸 弱碱 强碱
稀释10n倍 pHb－n pH＝b－n
无限稀释 pH趋向于7
1.室温下，将pH＝4的盐酸加水稀释1 000倍后，溶液的pH(　　)
A.等于8 B.等于7
C.接近7但小于7 D.大于7而小于8
2.25 ℃时，将pH均为2的HCl与HX的溶液分别加水稀释，溶液pH随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.稀释前，c(HX)＝0.01 mol·L－1
B.稀释10倍，HX溶液的pH＝3
C.a、b两点：c(X－)>c(Cl－)
D.溶液的导电性：a>b
3.(2023·河池八校高二联考)某温度下，相同体积、相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，pH随溶液体积变化的曲线如图所示，据图判断正确的是(　　)
A.a点水的电离程度大于b点
B.Ⅱ为盐酸的pH变化曲线
C.b点、c点消耗等浓度氢氧化钠溶液的体积相同
D.a、b两点水的离子积常数不同
微专题10　溶液酸碱性的判断技巧
已知酸和碱的pH之和，判断二者等体积混合后溶液的pH(25 ℃)：
(1)pH之和为14的酸和碱等体积混合
规律：谁弱谁过量，谁弱显谁性。
原因：酸碱已电离出的H＋和OH－恰好中和，谁弱谁的H＋或OH－有“储备”(有未电离的酸或碱)，中和后还能继续电离。
(2)强酸(pH＝a)与强碱(pH＝b)等体积混合
其依据为＝＝1014－a－b
(3)强酸(pH＝a)与强碱(pH＝b)混合后溶液呈中性
依据为10－aV酸＝10－(14－b)V碱―→＝10a＋b－14
1.常温时，下列混合溶液的pH一定小于7的是(　　)
A.pH＝3的盐酸和pH＝11的氨水等体积混合
B.pH＝3的盐酸和pH＝11的氢氧化钡溶液等体积混合
C.pH＝3的醋酸和pH＝11的氢氧化钡溶液等体积混合
D.pH＝3的硫酸和pH＝11的氨水等体积混合
2.室温时，将x mL pH＝a的稀NaOH溶液与y mL pH＝b的稀盐酸充分反应。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＝7
C.若ax＝by，且a＋b＝13，则pH＝7
D.若x＝10y，且a＋b＝14，则pH>7
3.(1)常温下，pH＝13的Ba(OH)2溶液a L与pH＝3的H2SO4溶液b L混合(混合后溶液体积变化忽略不计)。
若所得混合溶液呈中性，则a∶b＝________。
若所得混合溶液的pH＝12，则a∶b＝________。
(2)在一定温度下(Kw＝1×10－13)，将pH＝a的NaOH溶液V1 L与pH＝b的H2SO4溶液V2 L混合。
①若所得混合液为中性，且a＝12，b＝2，则V1∶V2＝________。
②若所得混合液的pH＝10，且a＝12，b＝2，则V1∶V2＝________。
1.下列溶液一定呈中性的是(　　)
A.由非电解质溶于水得到的溶液
B.c(OH－)、c(H＋)均为5.0×10－7 mol·L－1 的溶液
C.等物质的量的强酸与强碱反应得到的溶液
D.将c(OH－)＝10－5 mol·L－1 的烧碱溶液稀释到原来的100倍所得到的溶液
2.用pH试纸测定溶液pH的正确操作是(　　)
A.将一小块试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸中央，再与标准比色卡对照
B.将一小块试纸用蒸馏水润湿后放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸中央，再与标准比色卡对照
C.将一小条试纸在待测液中蘸一下，取出后放在表面皿上，与标准比色卡对照
D.将一小条试纸先用蒸馏水润湿后，在待测液中蘸一下，取出后与标准比色卡对照
3.常温下，将0.1 mol·L－1 HCl溶液和0.06 mol·L－1的Ba(OH)2溶液等体积混合后，则该溶液的pH是(　　)
A.1.7 B.12.3
C.12 D.1
4.某温度下，pH＝11的氨水和NaOH溶液分别加水稀释100倍，溶液的pH随溶液体积变化的曲线如图所示。根据图像判断错误的是(　　)
A.a值一定大于9
B.Ⅰ为NaOH溶液稀释时溶液的pH变化曲线
C.完全中和稀释相同倍数后的两溶液，消耗相同浓度的稀H2SO4的体积V(NaOH)D.稀释后氨水中水的电离程度比NaOH溶液中水的电离程度大
5.在不同温度下的水溶液中c(H＋)与c(OH－)的关系如图所示。请回答下列问题：
(1)曲线Ⅰ代表的温度下，水的离子积为________，曲线Ⅰ所代表的温度________(填“高于”“低于”或“等于”)曲线Ⅱ所代表的温度。你判断的依据是___________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)曲线Ⅰ所代表的温度下，0.01 mol·L－1 的NaOH溶液的pH为________。
第一课时　溶液的酸碱性
一、1.1×10－7　1×10－12　0.01　1×10－7　0.01　1×10－12　＝　<　>　中性　碱性　酸性　2.(1)－lg c(H＋)　越强　越强　3.(3)酸度计
对点训练
1.B　[判断溶液酸碱性的关键是看c(H＋)和c(OH－)的相对大小，若c(H＋)>c(OH－)，溶液呈酸性；而pH<7或c(H＋)>10－7 mol·L－1溶液呈酸性，仅适用于常温时，若温度不确定，就不能用来判断溶液的酸碱性。B项中可使紫色石蕊溶液变红，则该溶液为酸性；D项中水电离的c(H＋)<10－7 mol·L－1，说明向水中加入了抑制水电离的酸或者碱，溶液的酸碱性不能确定。]
2.C　[A项，未给出温度，错误；B项，在中性溶液中，c(H＋)和c(OH－)一定相等，但并不一定等于1.0×10－7 mol·L－1，错误；C项正确；D项，100 ℃的纯水中，虽然pH<7，但c(H＋)＝c(OH－)，还是呈中性，错误。]
3.B　[A.尿液的pH为4.7～8.4，可能显酸性、中性或碱性，A错误；B.胰液的pH为7.5～8.0，大于7，显碱性，B正确；C.胃液的pH为0.9～1.5，小于7，显酸性，因此人体的胃液能使紫色石蕊试液变红，C错误；D.广泛pH试纸测得的结果是整数，D错误。]
二、
对点训练
1.D　[稀溶液混合体积近似等于两种溶液体积之和。强碱溶液混合，应按c(OH－)计算：c(OH－)混＝(1×10－6 mol·L－1＋1×10－4 mol·L－1)/2＝5.05×10－5 mol·L－1，c(H＋)混＝Kw/c(OH－)≈2×10－10 mol·L－1，pH≈9.7。]
2.D　[可设碱溶液与酸溶液的体积分别为V碱和V酸，由题意可知，混合后碱过量，可列等式：＝
10－(14－11)，解之可得V碱∶V酸＝1∶9。]
3.B　[由于NH3·H2O是弱电解质，室温下，pH＝12的氨水的物质的量浓度远大于pH＝2的盐酸的物质的量浓度，故二者等体积混合后，氨水过量，混合溶液呈碱性，即pH>7，A项错误；pH＝4的盐酸加水稀释10倍后，c(H＋)减小至原来的，则稀释后溶液的pH＝5，B项正确；H2SO4是二元强酸，NaOH是一元强碱，等浓度、等体积的H2SO4溶液与NaOH溶液混合后，H2SO4过量，溶液呈酸性，C项错误；Ba(OH)2溶液的pH＝12，则c(H＋)＝10－12 mol·L－1，故c(OH－)＝＝＝10－2 mol·L－1，混合后溶液的pH＝10，呈碱性，c混(OH－)＝10－4 mol·L－1，因此有＝10－4 mol·L－1，解得V酸∶V碱＝9∶1，D项错误。]
4.(1)1　(2)13　(3)3
解析　(1)c(H＋)＝0.05 mol·L－1×2＝0.1 mol·L－1，pH＝－lg 0.1＝1。
(2)c(OH－)＝0.05 mol·L－1×2＝0.1 mol·L－1，c(H＋)＝＝10－13 mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝13。
(3)c(H＋)＝＝ mol·L－1＝10－3 mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝3。
三、
对点训练
1.C　[将pH＝4的盐酸加水稀释1 000倍后，溶液接近中性，但始终为酸性，即溶液的pH接近7但小于7。]
2.C　[HX为弱酸，pH＝2时，c(HX)>0.01 mol·L－1，A错误；pH＝2的HX稀释10倍，HX的电离平衡向右移动，HX溶液的pH<3，B错误；相同温度下，相同pH的盐酸和HX溶液，HX浓度大，溶液稀释时，HX进一步电离，所以a、b两点：c(X－)>c(Cl－)，溶液的导电性：a3.C　[a点中溶液的酸性强，其中水的电离程度小于b点，A错误；盐酸是强酸，在水溶液中完全电离，加等量的水稀释，盐酸溶液的pH变化程度大于醋酸溶液的pH变化，因此Ⅰ为盐酸的pH变化曲线，Ⅱ为醋酸的pH变化曲线，B错误；Ⅰ为盐酸的pH变化曲线，加水稀释，氢离子物质的量不变，所以b点、c点消耗等浓度氢氧化钠溶液的体积相同，C正确；温度相同，水的离子积常数相同，D错误。]
微专题10　溶液酸碱性的判断技巧
迁移应用
1.C　[A、D项中氨水过量，溶液呈碱性；B项中恰好完全反应，溶液呈中性；C项中醋酸过量，溶液呈酸性。]
2.D　[＝＝·＝·10a＋b－14。若x＝y，且a＋b＝14，则n(OH－)＝n(H＋)，pH＝7，A项错误；若a＋b＝13，10x＝y，则＝·10a＋b－14＝，溶液呈酸性，pH＜7，B项错误；若ax＝by且a＋b＝13，则＝·10a＋b－14＝＜1(a＞b)，故pH＜7，C项错误；若x＝10y，且a＋b＝14，则＝10，pH＞7，D项正确。]
3.(1)1∶100　11∶90　(2)①1∶10　②1∶9
解析　(1)若混合溶液呈中性，则0.1a＝10－3b，a∶b＝1∶100；若混合溶液的pH＝12，则c(OH－)＝ mol·L－1＝0.01 mol·L－1，a∶b＝11∶90。(2)该温度下，Kw＝1×10－13，①若混合溶液呈中性，则10－13＋a·V1＝10－b·V2，将a＝12，b＝2代入，得V1∶V2＝1∶10。②若混合溶液pH＝10，则呈碱性，c混(OH－)＝＝10－3 mol·L－1，而c混(OH－)＝ mol·L－1，将a＝12，b＝2代入，得V1∶V2＝1∶9。
课堂达标训练
1.B　[SO2是非电解质，溶于水得到亚硫酸溶液，呈酸性，A项错误；c(H＋)、c(OH－)均为5.0× 10－7 mol·L－1 的溶液，c(H＋)、c(OH－)相等，所以溶液呈中性，B项正确；等物质的量的硫酸与氢氧化钠反应得到的溶液呈酸性，C项错误；将c(OH－)＝10－5 mol·L－1的烧碱溶液稀释至原来的100倍所得到的溶液仍呈碱性，D项错误。]
2.A　[pH试纸的使用方法：把一小块试纸放在表面皿或玻璃片上，用蘸有待测液的玻璃棒点在试纸的中部，随即(30 s内)用标准比色卡与之对照，确定溶液的pH。pH试纸不能用水润湿，若用水润湿会使溶液变稀，使测定结果可能产生误差。]
3.C　[这是强酸和强碱的混合，要先判断混合液的酸碱性。酸中c(H＋)＝0.1 mol·L－1，碱中c(OH－)＝0.12 mol·L－1，等体积混合碱过量，根据pH的计算方法，要先求c(OH－)，再求c(H＋)，最后求pH。c余(OH－)＝＝0.01 mol·L－1，c(H＋)＝＝1×10－12 mol·L－1，则pH＝－lg c(H＋)＝12。]
4.D　[氨水稀释过程中，NH3·H2ONH＋OH－平衡向右移动，n(OH－)增大，所以pH＝11的NaOH溶液和氨水稀释至100倍后，NaOH溶液的pH＝9，氨水溶液的pH>9。因此，Ⅰ、Ⅱ曲线分别表示NaOH溶液和氨水稀释时溶液的pH变化曲线，a>9，A和B项都正确；稀释前pH＝11的氨水和NaOH溶液比较，氨水的物质的量浓度大于NaOH溶液的物质的量浓度，完全中和稀释相同倍数后的两溶液，消耗相同浓度的稀H2SO4的体积V(NaOH溶液)5.(1)1×10－12　高于　曲线Ⅱ所代表的水的离子积比曲线Ⅰ的小，由于水的电离过程是吸热过程，温度越高，离子积越大，故曲线Ⅱ代表的温度低　(2)10
解析　(1)根据曲线中的数据，可以知道曲线Ⅰ代表的温度下水的离子积为1×10－12，水的电离过程是吸热过程，温度越高，水的离子积就越大，曲线Ⅰ所代表的水的离子积比曲线Ⅱ的大，所以，曲线Ⅰ代表的温度高。(2)曲线Ⅰ所代表的水的离子积为1×10－12，0.01 mol·L－1的NaOH溶液中c(OH－)＝10－2 mol·L－1，则c(H＋)＝10－10 mol·L－1，pH＝10。