高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 水的电离和溶液的pH学案

课前引入

一、溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)的关系

溶液的酸碱性取决于c(H+)和c(OH-)的相对大小

【答案】＞= ＜

二、pH与c(H+)的关系

溶液的pH是c(H+)的负对数，即pH =_____________。

1. pH越大，溶液的碱性越强；pH越小，溶液的酸性越强。

2. 常温下，pH＜7，为酸性溶液；pH＝7，为中性溶液；pH＞7，为碱性溶液。

【答案】-lgc(H+)

三、pH的测定

1．pH试纸

（1）使用方法

取一小块pH试纸于干燥洁净的玻璃片或表面皿上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取试液点在试纸上，当试纸颜色变化稳定后迅速与标准比色卡对照，读出pH。

（2）分类

①广泛pH试纸：其pH范围是 1～14 (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差值。

③专用pH试纸：用于酸性、中性或碱性溶液的专用pH试纸。

2．pH计

pH计，又叫酸度计，可精密测量溶液的pH，其量程为0～14。

注意

四、pH的计算

1．单一溶液pH的计算

（1）酸性溶液中，先求c(H+)，再计算pH = -lgc(H+)；

（2）碱性溶液中，先求c(OH-)，再由c(H+) = 求 c(H+)，最后计算pH = -lgc(H+)。

2．混合溶液pH的计算

（1）强酸混合，先求，再计算pH = -lgc(H+)；

（2）强碱混合，先求，再由c(H+) = 求 c(H+)，最后计算pH = -lgc(H+)。

（3）强酸强碱混合

①恰好完全反应，pH=7(25℃)；

②酸过量，先求，再计算pH = -lgc(H+)；

③碱过量，先求，再由c(H+) = 求 c(H+)，最后计算pH = -lgc(H+)。

3．酸、碱稀释时pH变化规律

（1）pH =a的强酸溶液，稀释10m倍，pH =a + m（室温下，a+m＜7）

pH =a的弱酸溶液，稀释10m倍，a＜pH＜a + n（室温下，a+m＜7）

（2）pH =b的强碱溶液，稀释10n倍，pH =b - n（室温下，b - n＞7）

pH =b的弱酸溶液，稀释10n倍，b - n＜pH＜b（室温下，b - n＞7）

（3）pH =a的强酸溶液，稀释一倍（或与可忽略的酸/碱等体积混合），pH =a + 0.3（室温下，a+0.3＜7）

（4）pH =b的强碱溶液，稀释一倍（或与可忽略的酸/碱等体积混合），pH =b - 0.3（室温下，b - 0.3＞7）

明辨是非

【答案】正确正确错误错误错误正确错误正确错误正确错误错误

题型一：溶液酸碱性的判断

【例1】（2021·全国高二专题练习）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．不能使酚酞试液变红的溶液

【答案】B

题型二：pH的类似物理量

【例2】（2021·福建宁德·高二期末）pOH也可以表示溶液的酸碱度，已知pOH=-lgc(OH-)，常温下，0.1 mol·L-1的下列溶液中pOH最大的是

A．HCl B．NaOH C．CH3COOH D．NH3·H2O

【答案】A

题型三：单一溶液pH的相关计算

【例3】（2021·莆田第七中学高二期中）90 ℃时，水的离子积Kw=3.8×10-13，则此温度时纯水的pH是

A．等于7 B．大于7 C．小于7 D．等于8

【答案】C

题型四：混合溶液pH的相关计算

【例4】（2021·吉林朝阳·长春外国语学校高二月考）室温时，下列混合溶液的pH一定小于7的是

A．pH=3的盐酸溶液和pH=11的氨水等体积混合

B．pH=3的醋酸溶液和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合

C．pH=3的盐酸溶液和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合

D．pH=3的硫酸溶液和pH=11的氨水等体积混合

【答案】B

【例5】（2021·六安市裕安区新安中学高二期末）常温下，将pH=12的NaOH溶液Va L与pH=1的稀盐酸Vb L混合，所得溶液呈中性，则Va ∶Vb 为

A．1 : 1 B．1 : 10 C．10 : 1 D．1 : 100

【答案】C

题型五：溶液稀释与pH的相关计算

【例6】（2020·吉林江城中学）常温下，将0.1 mol/L的NaOH溶液，稀释1000倍，求稀释后NaOH溶液的pH为

A．10 B．4 C．6 D．13

【答案】A

题型六：等pH/等浓度的强弱电解质

【例7】（2021·全国高二专题练习）下列关于常温下，体积均为10mL，pH均为4的HCl溶液a和CH3COOH溶液b的有关说法不正确的是

A．对水的电离的抑制程度相同

B．稀释至相同pH后，Va<Vb

C．溶液体积均扩大为原来的105倍，则pHa≈ pHb≈ 7

D．两溶液分别与足量Zn反应，HCl溶液中放出的H2又快又多

【答案】D

题型七：溶液酸碱性与pH综合

【例8】（2020·新疆天山·乌市八中高二月考）现有室温下四种溶液：①pH=11的氨水；②pH=11的NaOH溶液；③pH=3的CH3COOH溶液；④pH=3的H2SO4溶液。下列有关说法不正确的是

A．①②中分别加入适量的氯化铵固体后，溶液的pH均减小

B．四种溶液中溶质的物质的量浓度大小关系为①=③>④=②

C．分别加水稀释至原来的10倍，四种溶液的pH大小关系为①>②>④>③

D．四种溶液中水的电离程度的大小关系为①=②=③=④

【答案】B

【题1】（2020·江西南昌·高二期中）已知pOH值指溶液的碱度，以溶液中氢氧根离子浓度来表示，pOH=-lgc(OH-)。则下列溶液，一定呈中性的是

A．c(H+) =1×10-7 mol/L的溶液 B．pH=14-pOH 的溶液

C．pH=pOH 的溶液 D．pOH=0 的溶液

【答案】C

【题2】（2020·东宁市第一中学高二月考）有人曾建议用AG表示溶液的酸度(acidity)，AG的定义为AG=lg，下列表述正确的是

A．25 ℃时，若溶液呈中性，则pH=7，AG=1

B．25 ℃时，若溶液呈酸性，则pH<7，AG<0

C．25 ℃时，若溶液呈碱性，则pH>7，AG>0

D．25 ℃时，溶液的pH与AG的换算公式为AG=2(7-pH)

【答案】D

【题3】（2021·浙江嘉兴·高二期末）下列说法不正确的是

A．测定0.1mol/L醋酸溶液的pH可证明醋酸是弱电解质

B．相同温度下，物质的量浓度相等的氨水、NaOH溶液，c(OH-)相等

C．常温下，将1 L0.1 mol/L的Ba(OH)2溶液稀释为2 L，pH=13

D．相同温度下，中和相同pH、相同体积的盐酸和醋酸溶液，消耗NaOH物质的量不同

【答案】B

【题4】（2021·丽水外国语实验学校）常温下，关于pH=2的盐酸和0.01mol/L的醋酸溶液，下列说法正确的是

A．相同条件下，相同体积的两溶液分别与足量的锌充分反应，所得的气体体积相同

B．相同体积的两溶液均用水稀释100倍后，盐酸的pH比醋酸的大

C．相同条件下，取同体积两溶液进行导电性实验，灯泡的亮度相同

D．用相同浓度的氢氧化钠分别中和等体积的两溶液至中性，则c(CH3COO-)=c(Cl-)

【答案】A

【题5】（2020·河北正定中学）常温下，下列各混合或稀释后溶液中，pH最大的是

A．的烧碱溶液稀释1000倍

B．的氨水稀释1000倍

C．的醋酸和的烧碱溶液等体积混合

D．的盐酸稀释1000倍

【答案】B

【题6】（2021·福建城厢·莆田一中高二期末）25℃时关于下列三种溶液有关说法正确的是

A．将①溶液用蒸馏水稀释，使体积扩大100倍，所得溶液pH变为4

B．①与②两溶液的物质的量浓度相等

C．V1L②溶液和V2L③溶液混合，若混合后溶液pH=3，则V1∶V2=11∶9

D．①与③两溶液等体积混合，混合液pH=7

【答案】C

【题7】（2020·武汉市第三中学）常温下，向一定体积 pH=13的氢氧化钾溶液中逐滴加入 pH=1 的稀盐酸，溶液中pH与pOH[pOH=-lgc（OH-）]的变化关系如图所示。下列有关说法错误的是

A．Q 点溶液呈中性，且 a=7

B．M 点和N 点水的电离程度一定相等

C．Q 点消耗盐酸溶液的体积等于氢氧化钾溶液的体积

D．若b=12，则N点消耗盐酸溶液的体积与氢氧化钾溶液的体积之比为11:9

【答案】D

【题8】（2021·全国高二专题练习）(1)下列溶液一定呈中性的是___________。

A．pH=7的溶液                      B．c(H＋)=10-7 mol·L-1的溶液

C．c(H＋)/c(OH-)=10-14的溶液          D．氨水和氯化铵的混合液中c(H＋)=c(OH-)

(2)已知T℃时，Kw=1×10-13，则T ℃___________25 ℃(填“>”“<”或“=”)。在T ℃时将pH=12的NaOH溶液a L与pH=1的硫酸b L混合(忽略混合后溶液体积的变化)，若所得混合溶液的pH=11，则a∶b=___________。

(3)25 ℃时，有pH=x的盐酸和pH=y的氢氧化钠溶液(x≤6，y≥8)，取a L该盐酸与b L该氢氧化钠溶液反应，恰好完全中和，则两溶液的pH的关系式x＋y为___________(用a、b表示)。

【答案】D>11∶914＋lg

【题9】（2021·全国）Ⅰ.水的电离平衡线如图所示。若以A点表示25℃时水在电离平衡时的离子浓度，当温度上升到100℃时，水的电离平衡状态到B点

(1)在100℃时，Kw表达式为___，在此温度下，Kw为___。

(2)在室温下，将pH=9的Ba(OH)2溶液与pH=5的稀盐酸混合，欲使混合溶液pH=7则Ba(OH)2与盐酸的体积比为__。

(3)室温时将pH为3的硫酸溶液稀释100倍，稀释后溶液中，c(SO)和c(H+)之比约为__。

Ⅱ.今有①CH3COOH②HCl③H2SO4三种溶液，根据要求回答下列问题：

(1)写出①的电离方程式___。

(2)当它们pH相同时，其物质的量浓度最大的是__(填序号)。

(3)当它们的物质的量浓度相同时，其pH最小是__(填序号)。

(4)在室温下，将c(H+)均为0.01mol/L的三种酸分别加水稀释至原来的10倍，c(H+)由大到小的顺序为__(填序号)。

(5)体积和物质的量浓度均相同的①②③三种酸溶液，分别与相同浓度的烧碱溶液恰好完全反应，所需烧碱的体积比为__。

(6)三酸的pH相同时，若耗等量的Zn，则需三酸的体积大小关系为__(填序号)。

【答案】Kw=c(H+)∙c(OH-)1×10-121:11:2CH3COOH⇌CH3COO-+H+①③1:1:2

【练1】（2021·上海第二工业大学附属龚路中学高一期中）在任何情况下，中性溶液一定是

A．pH=7 B．c(H+)=c(OH-)

C．c(H+)·c(OH-)=1×10-14 D．c(H+)=c(OH-)=1×10-7

【答案】B

【练2】（2020·河北新华·石家庄二中高二期中）已知人体体液中存在维持体液pH相对稳定的平衡： CO2+ H2OH2CO3H++，则下列说法不合理的是

A．当人体体内的酸碱平衡失调时，血液的pH是诊断疾病的一个重要参数

B．如果CO2进入体液，会使体液的pH减小

C．当强酸性物质进入体液后，平衡向左移动

D．静脉滴注生理盐水，体液的pH会有大幅改变

【答案】D

【练3】（2021·甘肃省武威第二中学高一月考）一些食物和生活中的物质的pH大致如下：

下列说法正确的是

A．草木灰可用于改良碱性土壤 B．肥皂水可使石蕊试液变红

C．胃液过多的人不宜多吃苹果 D．西瓜比酱油的酸性强

【答案】C

【练4】（2021·内蒙古赤峰·）常温下，某柠檬水溶液的pH是3，其中的是

A． B．

C． D．0.1

【答案】C

【练5】（2021·全国高三专题练习）常温下，取浓度相同的NaOH和HCl溶液，以3∶2体积比相混合，所得溶液的pH等于12，则原溶液的浓度为

A．0.01mol·L-1 B．0.17mol·L-1 C．0.05mol·L-1 D．0.50mol·L-1

【答案】C

【练6】（2021·全国高二专题练习）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=1

B．0.001mol·L-1的NaOH溶液，pH=11

C．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

【答案】D

【练7】（2021·宁县第二中学高二期末）pH=6和pH=3的两种盐酸以等体积混合后，溶液的pH是________。

【答案】3.3

【练8】（2021·全国高二）已知室温时，0.1 mol·L-1的氨水在水中有 1% 发生电离，回答下列各问题：

(1)溶液的pH=___________。

(2)该温度下NH3·H2O的电离平衡常数K=___________。

(3)升高温度时，K将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)，pH将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(4)由0.1 mol·L-1的氨水电离出的c(OH-)约为水电离出的c(OH-)的___________倍。

(5)要使溶液中c(OH-)/c(NH3·H2O)值增大，可以采取的措施是___________ (填序号)。

①通入少量HCl   　  ②升高温度　   ③加少量NaOH固体　  ④加水

【答案】111×10-5增大增大108②③④