2018新步步高学案导学苏教版化学必修二导学案：专题5 第二单元溶液的酸碱性导学案 Word版含答案

第二单元 溶液的酸碱性

知识条目 1.水的离子积常数 2.溶液的酸碱性与溶液中c(H)、c(OH)的关系 3.pH的概念，pH与溶液酸碱性的关系 4.pH的简单计算 5.测定溶液酸碱性的方法，用pH试纸、pH计测定溶液的pH 能力要求 ＋－必考要求 a a a b a 加试要求 b a a c b 1.会判断溶液的酸碱性，并能利用简单方法测定溶液的酸碱性。2.能进行溶液pH的简单计算。

一、水的电离及溶液的酸碱性与c(H)、c(OH)的关系 1．水的电离

水是一种极弱的电解质，能微弱地发生电离，其电离方程式为H2O＋H2O可简写为H2O

－

＋

－

＋

－

H3O＋OH；

＋

＋－

H＋OH，经实验测定无论纯水中，还是稀的电解质溶液中c(H)·c(OH

)在一定温度下都是一个常数，称为水的离子积常数，用Kw表示。由于水的电离是吸热反

应，故温度越高电离程度越大，Kw也越大，温度越低电离程度越小，Kw也越小。其中常温下：

Kw＝c(H)·c(OH)＝1.0×10＋

＋

－

－14

。

－

2．溶液的酸碱性与c(H)、c(OH)的关系

(1)c(H)≥c(OH)，溶液呈酸性，c(H)越大，酸性越强。常温下，c(H)≥1.0×107mol·L

＋

－

＋

＋

－

－1

＞c(OH)。

(2)c(H)＝c(OH)，溶液呈中性。常温下，c(H)＝c(OH)＝1.0×107mol·L1。

＋

－

＋

－

－

－

－

(3)c(H)≤c(OH)，溶液呈碱性，c(OH)越大，碱性越强。常温下，c(OH)＞1.0×107mol·L

＋

－

－

－

－

－1

＞c(H)。

＋

(1)温度越高，水越易电离，c(H＋)·c(OH－)的值越大。 (2)溶液的酸碱性只取决于c(H＋)和c(OH－)的相对大小。

1．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 答案 B

解析 根据c(OH－)与c(H＋)大小判断溶液酸碱性，不受任何限制；由c(H＋)与10－7mol·L－1、pH与7大小推断溶液的酸碱性，只适用在常温下。pH＝7的溶液未明确为常温，不一定为中性，A错误；等物质的量的强酸与强碱所含的n(H＋)和n(OH－)不一定相等，如硫酸与烧碱，无法判断混合后溶液的酸碱性，C错误；非电解质本身虽不能直接电离产生离子，但与水反应生成能电离的物质也能使溶液显酸性或碱性，如SO2溶于水生成H2SO3，溶液呈酸性，如NH3溶于水生成NH3·H2O，溶液呈碱性，D错误。 2．下列溶液肯定呈酸性的是( ) A．含H的溶液 B．加酚酞显无色的溶液 C．pH＜7的溶液 D．c(OH)＜c(H)的溶液 答案 D

解析 酸、碱、盐溶液中同时存在氢离子和氢氧根离子，故A错误；酚酞遇酸性和中性溶液都不变色，遇碱性溶液变红，故B错误；溶液的酸碱性是由氢离子和氢氧根离子浓度的相对大小决定的，而不是氢离子浓度或氢氧根浓度绝对值大小，即pH值大小，故C错误；如果氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，该溶液一定呈酸性，故D正确。 二、溶液的pH及其与溶液酸碱性的关系 1．溶液的pH

(1)定义：pH是c(H)的负对数，其表达式是pH＝－lg_c(H)。

(2)意义：pH的大小能反映出溶液中c(H)的大小，即能表示溶液酸碱性的强弱。

＋

＋

＋

－

＋

＋＋

－

在25℃时，pH>7，表示溶液呈碱性，pH越大，溶液的碱性越强；pH＝7，溶液呈中性；pH<7，表示溶液呈酸性，pH越小，溶液酸性越强。

(3)适用范围：pH的取值范围为0～14，即只适用于c(H)≤1mol·L的电解质溶液，当c(H)或c(OH)≥1mol·L2．测定溶液酸、碱性的方法 (1)pH试纸法

常用的pH试纸有广范pH试纸和精密pH试纸。前者可以精确到1，后者可以精确到0.1，其测定方法：把小片试纸放在洁净的表面皿或玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液滴在干燥的pH试纸上，试纸变色后，与标准比色卡对比，即可确定溶液的pH。

(2)pH计测量法：pH计的精确度较高，可以精确到0.01，测量时可以从仪器上直接读出溶液的pH。

注意 对于HClO、HNO3等具有强氧化性的酸，测定pH只能用pH计而不能用pH试纸，因为会因强氧化性而使试纸褪色。

常温下(25℃)

＋

－

－1

＋＋

－1

或c(OH)≤1mol·L

－

－－1

时，直接用c(H)或c(OH)表示溶液的酸碱性。

3．下列有关溶液的酸碱性与pH的说法错误的是( ) A．溶液pH越小，酸性越强，反之，碱性越强 B．pH<7的溶液，可能呈酸性

C．当溶液中的c(H)或c(OH)较小时，用pH表示其酸碱性更为方便 D．把pH试纸直接插入待测溶液中，测其pH 答案 D

解析 因pH＝－lgc(H＋)，所以pH越小，c(H＋)越大，酸性越强，pH越大，c(OH－)越大，碱性越强，A项正确；在室温下，pH<7的溶液呈酸性，B项正确；当c(H＋)或c(OH－)小于1mol·L－1时，使用pH表示其酸碱性更为方便，故C项正确；用pH试纸测溶液pH时，不能把pH试纸直接插入待测溶液中，正确的做法为取一小片pH试纸，放在洁净的表面皿或玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液点于试纸中央，然后与标准比色卡对照读取数据，D项错误。

＋

－

三、pH的简单计算

(1)强酸、强碱溶液的pH计算方法

先求出强酸、强碱溶液中的c(H)，强酸直接由酸的浓度求出，强碱先由碱的浓度求出c(OH－

＋

)，再根据水的离子积换算出c(H)，然后用公式pH＝－lg_c(H)求出pH。

＋＋

(2)酸、碱溶液混合后pH计算方法 ①强酸与强酸混合

c1?H?·V1＋c2?H?·V2

c(H)混＝，然后再求pH。

V1＋V2

＋

＋

＋

②强碱与强碱混合

c1?OH?·V1＋c2?OH?·V2

先计算：c(OH)混＝

V1＋V2

－

－

－

Kw＋

再求c(H)混＝，最后求pH。 －

c?OH?混③强酸与强碱混合

a．恰好完全反应，溶液呈中性，pH＝7(常温下)。 b．酸过量：

c?H?·V?酸?－c?OH?·V?碱?

先求c(H)余＝，再求pH。

V?酸?＋V?碱?

＋

＋

－

c．碱过量：

c?OH?·V?碱?－c?H?·V?酸?

先求c(OH)余＝，

V?酸?＋V?碱?

－

－

＋

Kw＋

再求c(H)＝，然后求pH。 －

c?OH?余

pH的计算原则

分析判断溶液的酸碱性

——酸性溶液：求c?H＋?―→求pH的值

K

w——碱性溶液：求c?OH－?――→求c?H＋?―→求pH的值

4．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 C．9 答案 D

解析 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

B．8.7 D．9.7

－)混＝(1×10－6mol·L－1＋1×10－4mol·L－1)/2＝5.05×10－5 mol·L－1，c(H＋)混＝Kw/c(OH－)混

≈2×10－10mol·L－1，pH≈9.7。

5．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 C．1∶11 答案 D

解析 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10－?14－13?·V碱－10－2·V酸

式：＝10－(14－11)，解之可得V碱∶V酸＝1∶9。

V酸＋V碱

B．9∶1 D．1∶9

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)＝1×106mol·L1

＋

－

－

－

＋

D．pH<7的溶液 答案 B

解析 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＋)>1×10－7mol·L－1显酸性，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；而B项中可使紫色石蕊溶液变红，则该溶液显酸性。 2．下列说法正确的是( ) A．pH＝7的溶液一定显中性 B．pH＝6的溶液一定显酸性 C．c(H)＜c(OH)的溶液一定显碱性 D．c(OH)＝10

－

－6

＋

－

的溶液一定显酸性