《3-2 水的電離和溶液的酸堿性第二課時(shí)》 導(dǎo)學(xué)案3.doc

第2課時(shí)溶液pH的計(jì)算學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1.學(xué)會(huì)pH的簡(jiǎn)單計(jì)算。2.了解溶液稀釋時(shí)pH的變化規(guī)律，會(huì)計(jì)算各類混合溶液的pH。根據(jù)水的離子積Kwc(H)c(OH)，回答下列問(wèn)題：(1)c(H)為1.0102 molL1的某溶液中，c(OH)為1.01012 molL1，其pH為2。(2)pH3的某溶液中，c(H)為1.0103 molL1，由水電離產(chǎn)生的c(H)為1.01011 molL1。(3)c(H)為1.01012 molL1的溶液呈堿性，你判斷的依據(jù)是c(OH)c(H)。探究點(diǎn)一酸、堿溶液混合后pH的計(jì)算方法1計(jì)算下列溶液的pH：(1)1.0104 molL1鹽酸溶液的pH為4；(2)將0.4 g NaOH固體溶于水得到1 L溶液，該溶液的pH為12。2pH2的鹽酸與pH4的鹽酸，若按110的體積比混合后，溶液的c(H)為1.0103 molL1，pH為3。3將200 mL 5103 molL1 NaOH溶液與100 mL 2102 molL1 NaOH溶液混合后，溶液的c(OH)為1.0102 molL1，c(H)為1.01012 molL1，pH為12。4pH12的NaOH溶液與pH2的硫酸，若等體積混合后，溶液的pH為7；若按911的體積比混合后，溶液的pH為3；若按119的體積比混合后，溶液的pH為11。歸納總結(jié)溶液pH的計(jì)算方法1強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶液的pH的計(jì)算方法先求出強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶液中的c(H)，強(qiáng)酸直接由酸的濃度求出，強(qiáng)堿先由堿的濃度求出c(OH)，再根據(jù)水的離子積換算出c(H)，然后用公式pHlgc(H)求出pH。2酸、堿溶液混合后pH的計(jì)算方法(1)強(qiáng)酸與強(qiáng)酸混合c(H)混，然后再求pH。(2)強(qiáng)堿與強(qiáng)堿混合先計(jì)算：c(OH)混再求c(H)混，最后求pH。(3)強(qiáng)酸與強(qiáng)堿混合恰好完全反應(yīng)，溶液呈中性，pH7。酸過(guò)量：先求c(H)余，再求pH。堿過(guò)量：先求c(OH)余，再求c(H)，然后求pH?；顚W(xué)活用1將0.1 molL1 HCl溶液和0.06 molL1的Ba(OH)2溶液等體積混合后，則該溶液的pH是()A1.7 B12.3 C12 D1答案C解析這是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的混合，要先判斷混合液的酸堿性。酸中c(H)0.1 molL1；堿中c(OH)0.12 molL1，等體積混合堿過(guò)量，根據(jù)pH值的計(jì)算方法，要先求c(OH)，再求c(H)，最后求pH值。c(OH)余0.01 molL1，c(H)11012molL1pHlgc(H)12。2pH13的強(qiáng)堿溶液與pH2的強(qiáng)酸溶液混合，所得混合液的pH11，則強(qiáng)堿與強(qiáng)酸的體積比是()A111 B91C111 D19答案D解析可設(shè)堿與酸的體積分別為V堿和V酸，由題意可知，混合后堿過(guò)量，可列等式：10(1411)，解之可得V堿V酸19。探究點(diǎn)二酸、堿溶液稀釋后的pH變化規(guī)律1計(jì)算下列酸溶液稀釋后的pH(1)pH2的鹽酸，若加水稀釋10倍，其pH為3；若加水稀釋10n倍，其pH為2n。(2)若將pH5的鹽酸加水稀釋103倍，其pH接近于7。(3)pH2的醋酸溶液，加水稀釋10倍，其pH大小范圍應(yīng)是2pH3。2計(jì)算下列堿溶液稀釋后的pH(1)pH11的氫氧化鈉溶液，若加水稀釋10倍，其pH為10；若加水稀釋10n倍，其pH為11n。(2)pH11的氨水，若加水稀釋10n倍，其pH大小范圍應(yīng)是(11n)pH11；若無(wú)限稀釋時(shí)，其pH接近于7。歸納總結(jié)(1)對(duì)于pHa的強(qiáng)酸和弱酸溶液，每稀釋10n倍，強(qiáng)酸的pH就增大n個(gè)單位，即pHan(其中an7)；由于稀釋過(guò)程中，弱酸還會(huì)繼續(xù)電離，故弱酸的pH范圍是apHan(其中an7)；由于稀釋過(guò)程中，弱堿還會(huì)繼續(xù)電離，故弱堿的pH范圍是bnpH7)；堿溶液無(wú)限稀釋，pH只能無(wú)限接近于7，不能小于7。如圖所示。活學(xué)活用3常溫下，關(guān)于溶液的稀釋下列說(shuō)法正確的是()ApH3的醋酸溶液稀釋100倍，pH5BpH4的H2SO4溶液加水稀釋100倍，溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H)1106 molL1C將1 L 0.1 molL1的Ba(OH)2溶液稀釋為2 L，pH13DpH8的NaOH溶液稀釋100倍，其pH6答案C解析A項(xiàng)，pH3的醋酸溶液在稀釋過(guò)程中電離平衡正向移動(dòng)，稀釋100倍時(shí)，3pH1 000 mLCab答案D解析在溶液中，鹽酸電離是不可逆的，而CH3COOH的電離是可逆的，存在電離平衡，在加水稀釋的過(guò)程中，鹽酸溶液里c(H)的主要變化只有一個(gè)，即減??；CH3COOH溶液里c(H)的主要變化有兩個(gè)，即減小和增大。若ab，稀釋后的CH3COOH溶液pHb。1溶液pH計(jì)算堿按堿、酸按酸，同強(qiáng)混合在中間，異強(qiáng)混合看過(guò)量，無(wú)限稀釋7為限。2pH差值2的兩種強(qiáng)酸等體積混合后，pH混pH小0.3pH差值2的兩種強(qiáng)堿等體積混合后，pH混pH大0.31將100 mL 0.001 molL1的鹽酸和50 mL pH3的硫酸溶液混合后，所得溶液的pH為(設(shè)混合后溶液體積的變化忽略不計(jì))()A4.5 B2.7 C3.3 D3答案D解析兩種酸混合后，溶液中的c(H)0.001 molL1，所以溶液的pHlgc(H)lg0.0013。2pH2和pH4的兩種稀硫酸，等體積混合后，下列結(jié)論正確的是(設(shè)混合后溶液體積的變化忽略不計(jì))()Ac(H)1103 molL1Bc(OH)21012 molL1CpH2.3DpH3答案C解析強(qiáng)酸等體積混合，利用近似計(jì)算：pH20.32.3，c(H)1102.3 molL1。3現(xiàn)有常溫時(shí)pH1的某強(qiáng)酸溶液10 mL，下列操作能使溶液的pH變成2的是()A加水稀釋成100 mLB加入10 mL的水進(jìn)行稀釋C加入10 mL 0.01 molL1的NaOH溶液D加入10 mL 0.01 molL1的HCl溶液答案A解析A加水稀釋為原溶液體積的10倍，強(qiáng)酸的pH正好增大1個(gè)單位。4室溫下，下列溶液等體積混合后，所得溶液的pH一定大于7的是()A0.1 molL1的鹽酸和0.1 molL1的氫氧化鈉溶液B0.1 molL1的鹽酸和0.05 molL1的氫氧化鋇溶液CpH4的醋酸溶液和pH10的氫氧化鈉溶液DpH4的鹽酸和pH10的氨水答案D解析本題考查了酸堿反應(yīng)后溶液pH的計(jì)算及判斷。HCl為一元強(qiáng)酸，NaOH為一元強(qiáng)堿，Ba(OH)2為二元強(qiáng)堿，故等體積等物質(zhì)的量濃度的HCl與NaOH恰好中和，pH7；與Ba(OH)2反應(yīng)時(shí)，c(H)c(OH)2cBa(OH)2，pH7，故A、B錯(cuò)誤；pH4的醋酸溶液中電離出的c(H)1104 molL1，pH10的NaOH溶液電離出的c(OH)1104 molL1，因此CH3COOH電離出的H恰好與NaOH中和，還有大量的CH3COOH分子過(guò)量，故pH7，故C錯(cuò)誤，D正確。5下列敘述正確的是()A100 純水的pH6，所以水在100 時(shí)呈酸性BpH3的鹽酸溶液，稀釋至10倍后pH4C0.2 molL1的醋酸與等體積水混合后pH1DpH3的鹽酸與pH11的氫氧化鈉等體積混合后pH7答案D解析A選項(xiàng)中因?yàn)槭羌兯?，不管其pH為多少都呈中性；B選項(xiàng)中鹽酸是強(qiáng)酸，所以每稀釋10倍pH增大1，故pH4；C選項(xiàng)中將0.2 molL1的醋酸與等體積水混合后，溶液的濃度變?yōu)?.1 molL1，但由于醋酸是弱酸，所以pH大于1；D選項(xiàng)中鹽酸與氫氧化鈉恰好完全反應(yīng)，所以呈中性。6.在某溫度下的水溶液中，c(H)1.010x molL1，c(OH)1.010y molL1，x與y的關(guān)系如圖所示。(1)該溫度下，水的離子積為_(kāi)。(2)該溫度下，0.01 molL1 NaOH溶液的pH為_(kāi)。答案(1)1.01015(2)13解析(1)由圖可知：該溫度下，水的離子積Kwc(H)c(OH)(1.010x)(1.010y)1.010xy1.01015。(2)該溫度下，0.01 molL1 NaOH溶液中c(OH)0.01 molL1，則c(H) molL11.01013 molL1，因此溶液pH13。 基礎(chǔ)過(guò)關(guān)一、溶液pH的計(jì)算1溫度為25 時(shí)，將0.23 g鈉投入到100 g水中充分反應(yīng)，假設(shè)反應(yīng)后溶液體積為100 mL，則該溶液的pH為()A1 B13 C12 D10答案B解析n(Na)0.01 mol，由2Na2H2O=2NaOHH2可得n(NaOH)0.01 mol，則c(OH)0.1 molL1，c(H) molL111013 molL1，故pH13。2已知在100 的溫度下(本題涉及的溶液其溫度均為100 )，水的離子積Kw1.01012。下列說(shuō)法中正確的是()A0.05 molL1的H2SO4溶液，pH1B0.001 molL1的NaOH溶液，pH11C0.005 molL1的H2SO4溶液與0.01 molL1的NaOH溶液等體積混合，混合溶液的pH為6，溶液顯酸性D完全中和pH3的H2SO4溶液50 mL，需要pH11的NaOH溶液50 mL答案A解析0.05 molL1的H2SO4溶液中c(H)0.10 molL1，pH1。3常溫下，將pH1的硫酸溶液平均分成兩等份，一份加入適量水，另一份加入與該硫酸溶液物質(zhì)的量濃度相同的氫氧化鈉溶液，兩者pH都升高了1。則加入水和加入NaOH溶液的體積比約為()A111 B101 C61 D51答案C解析設(shè)所取每份硫酸的體積為V1，使硫酸由pH1變?yōu)閜H2，所加水的體積為9V1；設(shè)所加NaOH溶液的體積為V2，則有c(H) molL10.01 molL1，解得V2V1，即V水VNaOH61。4室溫時(shí)，將x mL pHa的稀NaOH溶液與y mL pHb的稀鹽酸充分反應(yīng)。下列關(guān)于反應(yīng)后溶液pH的判斷，正確的是()A若xy，且ab14，則pH7B若10xy，且ab13，則pH7C若axby，且ab13，則pH7D若x10y，且ab14，則pH7答案D解析由題意得：n(NaOH)x10a14103 mol，n(HCl)y10b103 mol，則10ab14當(dāng)xy，且ab14時(shí)，1，所以pH7，A錯(cuò)；當(dāng)10xy，ab13時(shí)，所以pH7，B錯(cuò)；當(dāng)axby，ab13時(shí)，所以pH7，D正確。二、溶液稀釋后pH的變化規(guī)律5將10 mL pH1的CH3COOH加水稀釋至100 mL后，溶液的pH為()A2 B2pH7C1pH醋酸 B醋酸鹽酸C鹽酸醋酸 D無(wú)法判斷答案A解析醋酸溶液中存在電離平衡，加水稀釋時(shí)，平衡向右移動(dòng)，產(chǎn)生更多H，使c(H)降低的程度小于鹽酸。7有關(guān)pH計(jì)算結(jié)果一定正確的是()強(qiáng)酸pHa，加水稀釋到10n倍，則pHan弱酸pHa，加水稀釋到10n倍，則pHan(anbn(bn7)A B C D答案D解析本題考查溶液稀釋的pH計(jì)算。強(qiáng)酸、強(qiáng)堿稀釋時(shí)，其稀釋的離子分別為H、OH，故酸的稀釋pH與堿的稀釋pH在計(jì)算上不同。若為強(qiáng)酸時(shí)，pHa，c(H)10a molL1，加水稀釋到10n倍，稀釋后c(H)10(an) molL1，則pHna，但這時(shí)稀釋程度不大，當(dāng)(an)接近7時(shí)，應(yīng)考慮水的電離，此時(shí)(an)7。弱酸與弱堿稀釋時(shí)除考慮稀釋因素外，還要考慮稀釋對(duì)水電離的促進(jìn)。三、強(qiáng)酸與弱酸(或強(qiáng)堿與弱堿)的比較與判斷8pH2的兩種一元酸x和y，體積均為100 mL，稀釋過(guò)程中pH與溶液體積的關(guān)系如下圖所示。分別滴加NaOH溶液(c0.1 molL1)至pH7，消耗NaOH溶液的體積為Vx、Vy，則()Ax為弱酸，VxVyCy為弱酸，VxVy答案C解析由圖知：將一元酸x和y分別稀釋10倍，pH的變化量pHx1，pHyV(HY)，則下列說(shuō)法正確的是()AHX可能是強(qiáng)酸BHY一定是強(qiáng)酸CHX的酸性強(qiáng)于HY的酸性D反應(yīng)開(kāi)始時(shí)二者生成H2的速率相等答案D解析本題考查了強(qiáng)、弱酸的判斷及溶液酸性大小的比較。據(jù)題意，Mg粉足量，酸不足，應(yīng)根據(jù)酸的物質(zhì)的量來(lái)計(jì)算H2的體積，由V(HX)V(HY)，知pH相等時(shí)，HX的物質(zhì)的量濃度比HY的大，即HX是酸性比HY弱的弱酸，而無(wú)法判斷HY是強(qiáng)酸還是弱酸，故A、B、C錯(cuò)誤；D項(xiàng)反應(yīng)開(kāi)始時(shí)生成H2的速率取決于c(H)，因?yàn)殚_(kāi)始時(shí)c(H)相等，故D項(xiàng)正確。10室溫時(shí)，下列混合溶液的pH一定小于7的是()ApH3的鹽酸和pH11的氨水等體積混合BpH3的鹽酸和pH11的氫氧化鋇溶液等體積混合CpH3的醋酸和pH11的氫氧化鋇溶液等體積混合DpH3的硫酸和pH11的氨水等體積混合答案C解析A項(xiàng)，由于氨水是弱堿，部分電離，其濃度遠(yuǎn)大于103 molL1，故鹽酸與氨水混合后，氨水過(guò)量，反應(yīng)后溶液顯堿性，同理，D項(xiàng)反應(yīng)后的溶液也顯堿性；B項(xiàng)，鹽酸電離出的氫離子與氫氧化鋇電離出的氫氧根離子的物質(zhì)的量相等，它們恰好完全反應(yīng)，反應(yīng)后溶液顯中性；C項(xiàng)，醋酸是弱酸，部分電離，其濃度遠(yuǎn)大于103 molL1，與氫氧化鋇反應(yīng)后，醋酸過(guò)量，反應(yīng)后溶液顯酸性，即pH小于7，故C項(xiàng)正確。能力提升11為更好地表示溶液的酸堿性，科學(xué)家提出了酸度(AG)的概念，AGlg，則下列敘述正確的是()A中性溶液的AG1B酸性溶液的AG0C常溫下0.1 molL1 NaOH溶液的AG12D常溫下0.1 molL1鹽酸溶液的AG12答案D解析中性溶液中1，AG0；酸性溶液中，1，AG0；常溫下0.1 molL1 氫氧化鈉溶液中，1012，AG12；常溫下0.1 molL1 鹽酸溶液中，1012，AG12。12有pH12的NaOH溶液100 mL，要使它的pH降為11。(假設(shè)溶液混合體積等于稀釋前兩液體體積之和)(1)若加入蒸餾水，應(yīng)加_mL。(2)若加入pH為10的NaOH溶液，應(yīng)加_mL。(3)若加入0.01 molL1的鹽酸，應(yīng)加_mL。答案(1)900(2)1 000(3)81.8解析本題考查了溶液稀釋的三種方法：加水稀釋；加入更稀的溶液稀釋；加入能消耗溶質(zhì)的溶液稀釋。(1)加水稀釋pH12的NaOH溶液至pH11，應(yīng)使體積增大至10倍，所以需加水900 mL。(2)設(shè)需pH10的NaOH溶液體積為V，那么1103 molL1，V1 L1 000 mL。(3)設(shè)需0.01 molL1的鹽酸體積為V，那么： 1.0103 molL1，V81.8 mL。13某溫度(t )時(shí)，水的離子積為Kw11013。若將此溫度下pH11的苛性鈉溶液a L與pH1的稀硫酸b L混合(設(shè)混合后溶液體積的微小變化忽略不計(jì))，試通過(guò)計(jì)算填寫(xiě)以下不同情況時(shí)兩種溶