2021学年第3章 物质在水溶液中的行为第1节 水与水溶液学案

课时2 水溶液的酸碱性与pH

自主学习·必备知识

知识点 水溶液的酸碱性与pH

1.水溶液的酸碱性

2.水溶液的

（1） 的定义公式：⑤  。

（2）室温下,水溶液的 与酸碱度的关系：

（3）溶液 的测量

溶液的 可用⑥  酸碱指示剂  、⑦ 试纸 等来测定;精确地测定溶液的 ,则需要使用⑧     酸度计     。

想一想  土壤的酸碱性直接影响植物的生长发育,浙江的“龙井茶”只能生长于弱酸性的土壤中。可以用 试纸测定 ,判断土壤的酸碱性。请问使用前能否用蒸馏水润湿？若用润湿的 试纸测量溶液的 对结果有何影响？

答案： 试纸不能用蒸馏水润湿,润湿后相当于稀释了溶液。若是酸性溶液,则润湿后测得 偏大;若为碱性溶液,则润湿后测得 偏小;若为中性溶液,则无影响。

判一判1. 的溶液一定呈酸性(  ×   )

2.任何温度下, 的盐酸的 （忽略水电离出的 ）(  √   )

3.在 时,纯水的 (  ×   )

互动探究·关键能力

探究点一 溶液酸碱性的判断

知识深化

1.溶液酸碱性的判断

2.溶液酸碱性的测定方法

（1）酸碱指示剂法

该法只能测溶液的酸碱性,即 的大致范围,不能测出具体数值,常见的酸碱指示剂的变色范围如下。

（2） 试纸法

.广泛 试纸：其 范围是 （最常用）。

将 试纸放在表面皿（或玻璃片）上,用玻璃棒蘸取待测溶液点在 试纸的中部,待颜色变化稳定后对照标准比色卡可以得到溶液 ,所得 均为正整数。 .精密 试纸：其 范围较窄,可判别0.2或0.3的 差值。

.专用 试纸：用于酸性、中性和碱性溶液的专用 试纸。

（3）酸度计法

精确测定溶液的 时使用酸度计,测量时可直接读出溶液的 。

题组过关

1.下列说法正确的是(     )

A. 的溶液不存在

B.使用广泛 试纸测得某溶液的 ,则该溶液显酸性

C.中性溶液的 不一定等于7

D.酸或碱溶液稀释时,溶液的 均减小

答案：

解析：由 知, 时, 错误;广泛 试纸测得溶液的 只能取整数,B错误; 时,中性溶液的 正确;酸溶液稀释时,溶液的 增大,D错误。

2. 时,下列溶液碱性最强的是(     )

A. 的溶液

B. 的溶液

C. 含有 的溶液

D. 的溶液

答案：

解析： 时,可以根据 或 比较溶液的酸碱性,同样也可以根据 来比较。A、C、D三个选项中溶液的 依次为 ,然后再与B项中溶液的 比较,可得B项中溶液的 最大,碱性最强。

探究点二 溶液pH的计算

情境探究

问题1： 时, 的 溶液的 是多少？ 的 溶液的 是多少？

答案：提示 的 溶液 溶液中 则 则 。

问题2： 时, 的 溶液与 的 溶液等体积混合,混合溶液的 计算过程如下（忽略溶液的体积变化)：

的 溶液

的 溶液

故二者的混合溶液中

该计算过程正确吗？

答案：提示  不正确。强碱混合溶液求 时,应先计算溶液中的 ,然后借助 求 最后求 。设溶液的体积均为 , 。。

问题3： 的氢氧化钠溶液,若加水稀释至10倍,其 为多少？若加水稀释至 倍,其 为多少？若无限稀释,其 接近于多少？

答案：提示 的氢氧化钠溶液,若加水稀释至10倍, 减少1,等于10;加水稀释至 倍,其 减少 ,为 ;若无限稀释,溶液 无限接近于7。

探究归纳

1.计算步骤

时,计算溶液 的步骤如下：

2.单一溶液的计算

（1）强酸溶液,如 溶液,设溶质的物质的量浓度为 。

（2）强碱溶液,如 溶液,设溶质的物质的量浓度为 。

3.混合溶液的计算（忽略溶液混合后的体积变化）

（1）两强酸混合后 的计算

由 先求出混合后的 再根据公式 求 。

（2）两强碱混合后 的计算

由 先求出混合后的 再通过 求出混合后的 最后求 。

（3）强酸与强碱溶液混合后 的计算

强酸与强碱混合的实质是中和反应,即 ,中和后溶液的 有以下三种情况：

①恰好中和, 。

②剩余酸,先求中和后的 ,再求 。

③剩余碱,先求中和后的 ,再通过 求出 ,最后求 。

4.溶液稀释时的变化

（1）对于强酸溶液,每稀释至10倍体积, 增大1个单位;对于弱酸溶液,稀释至10倍, 增大不足1个单位;对于强碱溶液,稀释至10倍, 减小1个单位。对于弱碱溶液,稀释至10倍, 减小不足1个单位。室温下,无论稀释多少倍,酸溶液的 不能等于或大于7,碱溶液的 不能等于或小于7,只能趋近于7。

（2） 相同的强酸和弱酸稀释相同倍数后,强酸的 变化大,弱酸的 变化小; 相同的强碱和弱碱稀释相同倍数后,强碱的 变化大,弱碱的 变化小。故利用 变化大小可判断酸、碱的强弱。

探究应用

例  常温下,将 氢氧化钠溶液与 硫酸溶液等体积混合,该混合溶液的 等于(     )

A.1.7B.2.0C.12.0D.12.4

答案：

解析： 硫酸溶液中 ,硫酸与氢氧化钠混合后,酸过量,溶液显酸性。设两溶液的体积都为 ,则混合后溶液中 项正确。

解题感悟

溶液 计算的基本流程

迁移应用

1.（2021山东淄博高二月考）常温下等体积混合 的盐酸和 的 溶液后,溶液的 等于(      )

A.2.0B.12.3

C.1.7D.12.0

答案：

解析：由题意可知混合后溶液呈碱性,设溶液体积为 ,先计算 ,然后求 。

2.（★）对于常温下 为1的硝酸溶液,下列叙述正确的是(     )

A.该溶液 稀释至 后,

B.向该溶液中加入等体积、 为12的氢氧化钡溶液恰好完全中和

C.该溶液中硝酸电离出的 与水电离出的 之比为

D.该溶液中水电离出的 是 为3的硝酸溶液中水电离出的 的100倍

答案：

解析：硝酸为强电解质,完全电离,稀释至100倍, 增大2,A正确; 为1的硝酸溶液与等体积、 为13的氢氧化钡溶液恰好完全中和,B错误;硝酸电离出的 水电离出的 二者之比为 错误; 为3的硝酸溶液中水电离出的 故比值应为0.01,D错误。

评价检测·素养提升

课堂检测

1.（2021山东济南高二月考）常温下,结合下表中所列物质的 ,判断在下列各组物质中,分别能使紫色石蕊溶液变红、不变色、变蓝的是(     )

A.柠檬汁、食盐水、厕所清洁剂

B.牙膏、食盐水、肥皂水

C.草木灰水、食盐水、柠檬汁

D.橘汁、食盐水、草木灰水

答案：

解析：常温下,使紫色石蕊溶液变红的是酸性溶液, ;不变色的是中性溶液, ;变蓝的是碱性溶液, 。

2.能说明溶液呈中性的可靠依据是(     )

A.

B.紫色石蕊试液不变色

C. 试纸不变色

D.

答案：

解析： 的溶液不一定呈中性,如 时,水的离子积常数是 时溶液呈中性,当 时溶液呈碱性,A错误;紫色石蕊试液的变色范围是 ,紫色石蕊试液不变色,溶液不一定呈中性,B错误; 试纸不能精确测定溶液的 试纸不变色,只能说明溶液接近中性,C错误; 时溶液一定呈中性,D正确。

3.纯水在 和 时, 前后大小关系及溶液酸碱性分别是(     )

A. 前 后  弱酸性B. 前 后  都显中性

C. 前 后  弱酸性D. 前 后  都显中性

答案：

解析： 随温度升高而增大,纯水中 也随温度升高而增大, 随温度升高而减小,但 仍等于 ,显中性。

4.（2021山东泰安高二月考）常温下,喷墨打印机墨汁的 为 。当墨汁喷在纸上时,与酸性物质作用生成不溶于水的固体。由此可知(     )

①墨汁偏碱性  ②墨汁偏酸性  ③纸张偏酸性  ④纸张偏碱性

A.①③B.②④C.①④D.②③

答案：

解析：常温下 的液体呈碱性,碱性墨汁喷在纸上与酸性物质作用生成不溶于水的固体,故纸张偏酸性。

素养视角

1.

离子积常数是化学平衡常数的一种形式,多用于纯液体和难溶电解质的电离。

在某温度时,测得 的 溶液的 。

（1）该温度下水的离子积常数 。

（2）在此温度下,将 的 溶液与 的硫酸溶液混合。

①若所得混合液为中性,且 则 。

②若所得混合液为中性,且 ,则 。

答案：（1）  （2）①1:10 ②10:1

解析：（1）由题意知, 溶液中 故 。

（2）①根据中和反应： 。

②根据中和反应： 即 。