苏教版化学反应原理专题3第二单元 溶液的酸碱性(解析版)
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第二单元溶液的酸碱性一、学习目标1.了解溶液酸碱性的基本概念;2.掌握酸碱指示剂的常用类型和使用方法;3.熟悉弱酸、弱碱溶液的制备方法和性质;4.了解化学反应式中的酸碱对和化学平衡。
二、学习重点1.酸碱指示剂的使用方法;2.弱酸、弱碱的制备方法和性质;3.化学反应式中的酸碱对和化学平衡。
三、学习难点1.酸碱指示剂的选择;2.化学反应式中的酸碱对的理解;3.化学反应中的化学平衡的应用。
四、教学过程1. 溶液酸碱性的基本概念酸碱性是指溶液中氢离子(H+)或氢氧根离子(OH-)的含量。
PH值是表示溶液中氢离子浓度的常用方法,PH值越小,溶液越酸;PH值越大,溶液越碱;PH 值等于7,溶液为中性。
2. 酸碱指示剂的常用类型和使用方法酸碱指示剂是一种能够随着溶液PH值的改变而改变颜色的物质。
常用的酸碱指示剂有酚酞、甲基橙、甲基红等。
使用方法是将指示剂滴加到测试溶液中,根据颜色改变判断溶液的酸碱性。
3. 弱酸、弱碱溶液的制备方法和性质弱酸的常见制备方法有稀硫酸钾反应得到的氢氧化钾和无机酸反应得到的有机酸等。
弱碱的常见制备方法有氨水和氢氧化钠等。
弱酸、弱碱溶液具有缓冲作用和酸碱中和作用。
4. 化学反应式中的酸碱对和化学平衡酸碱对是指在化学反应中转移质子的物质对。
强酸和强碱反应的产物是盐和水,其中弱酸、弱碱部分仍可以存在。
在化学反应中,酸碱中和反应是一种常见的酸碱反应类型。
化学反应达到化学平衡时,反应物与生成物的浓度不再改变。
五、教学反思本单元重点是酸碱指示剂的使用方法、弱酸、弱碱溶液的制备方法和性质以及化学反应中酸碱对和化学平衡。
学生需要多做练习来加深对这些概念的理解。
在教学中可以通过实验的方式让学生体验酸碱反应,加深学生对这些概念的学习体验。
同时,也可以让学生自己设计实验,进行探究和发现,提高学生的综合能力。
最后要通过复习来巩固学生对这些概念的记忆,避免遗忘。
第二单元溶液的酸碱性基础过关1.以下各样试纸 ,在使用时早先不可以用蒸馏水湿润的是 ( D )A. 红色石蕊试纸B.蓝色石蕊试纸C.碘化钾淀粉试纸D.pH 试纸分析 :红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸、碘化钾淀粉试纸使用时均应用蒸馏水湿润 ,A、B、C 不切合题意 ;pH 试纸不可以湿润 ,不然结果不正确。
2.以下溶液必定呈酸性的是( B )A.pH<7 的溶液B.c(H+ )>c(OH— ) 的溶液C.pH>7 的溶液D.c(H+ )<c(OH— ) 的溶液分析 :判断溶液酸碱性的根本依照是氢离子浓度和氢氧根离子浓度的相对大小 ,c(H+ )>c(OH— ) 的溶液显酸性 ,而 pH 是在特定条件下的数值,在 25 ℃时 ,pH<7 的溶液显酸性。
3.以下溶液必定显碱性的是( A )A. 溶液中 c(OH-)>c(H +)B.溶液中含有 OH-C.滴加甲基橙后溶液显红色D.滴加甲基橙后溶液显黄色分析 :碱性溶液中 ,c(OH- )>c(H+ ),故 A 正确 ;不论酸性、碱性仍是中性溶液都含有 OH-,故 B 错误 ;甲基橙变红色 ,pH<3.1,说明溶液呈酸性 ,故 C错误 ;甲基橙变黄色 ,pH>4.4,说明溶液可能呈酸性、中性或碱性,故 D 错误。
4.以下说法正确的选项是 ( C )A.pH=0 的溶液不存在B.使用宽泛 pH 试纸测得某溶液的pH=3.5C.中性溶液的 pH 不必定等于 7D.酸或碱溶液在稀释时 ,溶液的 pH 均减小分析 :c(H+)=1 mol/L 时,溶液的 pH=0,A 错误 ;宽泛 pH 试纸测得溶液的pH 只好为整数 ,B 错误 ;温度高升 ,水的 K w增大 ,温度大于 25 ℃时 ,中性溶液 pH<7,C 正确 ;酸溶液稀释时 pH 增大,D 错误。
5.25 ℃的以下溶液中碱性最强的是( B )A.pH=11 的溶液B.c(OH-)=0.12 mol·L-1的溶液C.1 L 中含有 4 g NaOH 的溶液D.c(H+ )=1×10-10mol·L -1的溶液分析 :溶液的碱性最强 ,则该溶液中 c(OH-)最大。
溶液的酸碱性1.溶液的酸碱性(1)一种溶液显酸性、中性还是碱性,取决于溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小。
在一定温度下,水溶液中氢离子和氢氧根离子的物质的量浓度之积为常数。
只要知道溶液中氢离子(或氢氧根离子)的浓度,就可以计算溶液中氢氧根离子(或氢离子)的浓度,并据此判断酸碱性。
例如室温下测得某溶液中的c(H+)=1.0×10-5mol·L-1,根据K W=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14,可求得该酸溶液中c(OH-)=1.0×10-9mol·L-1。
(2)酸性溶液:c(H+)>c(OH-),c(H+)越大,酸性越强;中性溶液:c(H+)=c(OH-);碱性溶液:c(H+)<c(OH-),c(OH-)越大,碱性越强。
2.溶液的酸碱性与pH的关系(1)溶液pH的定义。
由于用c(H+)及c(OH-)来表示溶液的酸碱性有时数值非常小,使用很不方便。
在实际应用中,人们常用溶液中氢离子浓度的负对数(pH)来表示溶液的酸碱性。
pH与氢离子浓度的关系式为pH=-lg c(H+)。
(2)pH与溶液酸碱性的关系。
在25 ℃时,纯水中c(H+)=c(OH-)=10-7mol·L-1,所以在25 ℃时,pH=7时,溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度相等,溶液显中性。
pH>7时,溶液中氢离子浓度小于氢氧根离子浓度,溶液显碱性,且pH越大,溶液中c(OH-)越大,溶液的碱性越强。
pH<7时,溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,溶液显酸性,且pH越小,溶液中氢离子浓度越大,溶液的酸性越强。
3.溶液pH的测定方法(1)酸碱指示剂。
酸碱指示剂一般是弱有机酸或弱有机碱,它们的颜色变化是在一定的pH范围内发生的,因此可以用这些指示剂粗略测出pH范围,但不能准确测定pH。
25 ℃时酸碱指示剂的变色范围(2)pH试纸。
粗略地测定溶液的pH可用pH试纸。
第二单元溶液的酸碱性基础过关1.下列各种试纸,在使用时预先不能用蒸馏水润湿的是( D )A.红色石蕊试纸B.蓝色石蕊试纸C.碘化钾淀粉试纸D.pH试纸解析:红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸、碘化钾淀粉试纸使用时均应用蒸馏水润湿,A、B、C不符合题意;pH试纸不能润湿,否则结果不准确。
2.下列溶液一定呈酸性的是( B )A.pH<7的溶液B.c(H+)>c(OH—) 的溶液C.pH>7的溶液D.c(H+)<c(OH—) 的溶液解析:判断溶液酸碱性的根本依据是氢离子浓度和氢氧根离子浓度的相对大小,c(H+)>c(OH—) 的溶液显酸性,而pH是在特定条件下的数值,在25 ℃时,pH<7的溶液显酸性。
3.下列溶液一定显碱性的是( A )A.溶液中c(OH-)>c(H+)B.溶液中含有OH-C.滴加甲基橙后溶液显红色D.滴加甲基橙后溶液显黄色解析:碱性溶液中,c(OH-)>c(H+),故A正确;无论酸性、碱性还是中性溶液都含有OH-,故B错误;甲基橙变红色,pH<3.1,说明溶液呈酸性,故C错误;甲基橙变黄色,pH>4.4,说明溶液可能呈酸性、中性或碱性,故D错误。
4.下列说法正确的是( C )A.pH=0的溶液不存在B.使用广泛pH试纸测得某溶液的pH=3.5C.中性溶液的pH不一定等于7D.酸或碱溶液在稀释时,溶液的pH均减小解析:c(H+)=1 mol/L时,溶液的pH=0,A错误;广泛pH试纸测得溶液的pH只能为整数,B错误;温度升高,水的K w增大,温度大于25 ℃时,中性溶液pH<7,C正确;酸溶液稀释时pH增大,D错误。
5.25 ℃的下列溶液中碱性最强的是( B )A.pH=11的溶液B.c(OH-)=0.12 mol·L-1的溶液C.1 L中含有4 g NaOH的溶液D.c(H+)=1×10-10mol·L-1的溶液解析:溶液的碱性最强,则该溶液中c(OH-)最大。
A项,c(OH-)=10-3mol·L-1;C项,c(OH-)==0.1 mol·L-1;D项,c(OH-)==10-4mol·L-1。
6.能说明溶液呈中性的最可靠依据是( B )A.pH=7B.c(H+)=c(OH-)C.pH试纸不变色D.石蕊溶液不变色解析:pH=7的溶液不一定呈中性,温度不同,溶液呈中性时pH不同,故A错误;c(H+)=c(OH-)的溶液一定呈中性,故B正确;pH试纸测定溶液的酸碱性时,不变色时溶液不一定显中性,故C错误;石蕊的变色范围是5.0~8.0,使石蕊溶液呈紫色的溶液,常温下溶液可能呈酸性、也可能呈弱碱性,故D错误。
7.现有两瓶温度分别为15 ℃和45 ℃,pH均为1的硫酸溶液,下列有关说法不正确的是( A )A.两溶液中的c(OH-)相等B.两溶液中的c(H+)相同C.等体积两种溶液中和碱的能力相同D.两溶液中的c(H2SO4)基本相同解析:两溶液中c(H+)=10-1mol·L-1,依据K w=c(H+)·c(OH-),15 ℃时的K w小于45 ℃时的K w,所以两溶液中的c(OH-)前者小于后者,A 错误;因为溶液中c(H+)相同,所以c(H2SO4)、中和碱的能力均相同。
8.下列叙述正确的是( B )A.95 ℃纯水的pH<7,说明加热可导致水呈酸性B.25 ℃时,在纯水中加入强碱溶液不会影响水的离子积常数C.pH=3的醋酸溶液加水稀释10倍后pH=4D.pH=3和pH=5的盐酸各10 mL混合所得溶液的pH=4解析:水的电离是吸热反应,升高温度促进水电离,所以95 ℃纯水的pH<7,但纯水中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度,纯水仍然呈中性,A错误;水的离子积常数只与温度有关,与溶液的酸碱性无关,B正确;醋酸是弱电解质,醋酸溶液中存在电离平衡,加水稀释促进醋酸电离,所以稀释后溶液中氢离子浓度:0.001 mol/L<c(H+)<0.000 1 mol/L,溶液的pH小于4,C错误;c(H+)=n(混酸)/V(混酸)= (10-3+10-5)mol/L×0.01 L÷0.02 L=5.05×10-4mol/L,所以溶液的pH 小于4,D错误。
9.下列溶液中,OH-浓度最小的是( A )A.向0.2 mol·L-1的氨水中加入同体积的0.1 mol·L-1的HCl溶液B.向0.1 mol·L-1的氨水中加入同体积的水C.向0.2 mol·L-1的KOH溶液中加入同体积的0.1 mol·L-1的HCl 溶液D.向0.1 mol·L-1的KOH溶液中加入同体积的水解析:各选项溶液混合后剩余溶质的浓度分别为:A.0.05 mol·L-1的氨水和0.05 mol·L-1的NH4Cl;B.0.05 mol·L-1的NH3·H2O;C.0.05 mol·L-1的KOH和0.05 mol·L-1的KCl溶液;D.0.05 mol·L-1的KOH溶液。
因为NH3·H2O的电离程度远小于KOH,且NH4Cl对NH3·H2O的电离起抑制作用,所以四种溶液中OH-浓度大小顺序为A<B<C=D。
10.室温下,pH和体积都相同的盐酸和硫酸,分别跟足量的碳酸氢钠溶液反应,放出CO2是( A )A.一样多B.盐酸多C.硫酸多D.无法比较解析:盐酸和硫酸都是强酸,且pH相同,说明等体积时两溶液中H+的物质的量一样多,因此和NaHCO3反应放出CO2一样多,故A正确。
11.某酸溶液的pH为2 ,某碱溶液的pH为12 ,两者等体积相混合后,有关pH的变化正确的是( D )A.大于7B.小于7C.等于7D.三种都有可能解析:由于不能确定酸或碱的强弱,所以无法确定中和后溶液的pH,故D正确。
12.中和相同体积、相同pH的H2SO4、HCl和CH3COOH三种稀溶液,所需相同浓度的NaOH溶液的体积分别为V1、V2和V3,则( C )A.V1>V2>V3B.V3>V2>V1C.V3>V1=V2D.V1>V2=V3解析:等体积、等pH的H2SO4、HCl中,c(H+)相同,滴加等浓度的氢氧化钠将它们恰好中和,消耗氢氧化钠溶液的体积相等,即V1=V2;而CH3COOH为弱酸,等体积、等pH时,醋酸的浓度远远大于HCl、H2SO4,滴加等浓度的氢氧化钠将三者恰好中和,中和过程中弱酸会继续电离产生更多的氢离子,则醋酸消耗氢氧化钠溶液的体积大,所以消耗NaOH溶液的体积关系为V3>V2=V1,故选C。
13.下列关于pH试纸的使用方法,叙述正确的是( D )A.取一块湿润的pH试纸测某溶液的pHB.将pH试纸直接插入待测溶液中,取出后再与标准比色卡对比C.某同学非常认真地测得某溶液的pH为9.5D.能使pH试纸显红色的溶液显酸性解析:pH试纸在使用时,一定不能润湿,否则相当于稀释待测溶液,A错误;pH试纸直接插入待测溶液中,会污染待测溶液,B错误;pH试纸只能测得整数,C错误。
14.下列酸溶液的pH相同时,其物质的量浓度最小的是( B )A.H2SO3B.H2SO4C.CH3COOHD.HNO3解析:酸越弱,在pH相同的条件下酸的物质的量浓度越大。
亚硫酸是中强酸,硫酸是二元强酸,醋酸是一元弱酸,硝酸是一元强酸,则醋酸的物质的量浓度最大,硫酸的物质的量浓度最小。
15.常温下,一定体积pH=2的盐酸溶液和pH=11的NaOH溶液混合后恰好完全反应,二者的体积之比为( C )A.1∶1B.10∶1C.1∶10D.1∶100解析:设盐酸和氢氧化钠溶液的体积分别为V1、V2,pH=2的盐酸中c(H+)=0.01 mol·L-1,pH=11的氢氧化钠溶液中c(OH-)=10-3 mol·L-1,恰好完全反应则有0.01V1=10-3V2,可得V1∶V2=1∶10。
16.25 ℃时,pH=12的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合,所得混合液的pH=3,则强碱与强酸溶液的体积比是( B )A.10∶9B.9∶11C.9∶10D.11∶9解析:10-2V酸-10-2V碱=10-3[V酸+V碱],9V酸=11V碱,V碱∶V酸=9∶11。
17.25 ℃时,pH=5的盐酸和pH=9的氢氧化钠溶液以体积比11∶9混合,混合液的pH为( C )A.7.2B.8C.6D.无法计算解析:解此题时,首先判断出盐酸过量,直接求混合液中c(H+),再求pH。
设混合后溶液的总体积为V,则c(H+)=mol/L=10-6mol/ L,则溶液的pH=6。
18.(1)25 ℃时,0.05 mol·L-1 H2SO4溶液的pH= ,0.01 mol·L-1 NaOH溶液的pH= 。
(2)某温度下纯水中的c(H+)=2×10-7mol·L-1,则此时溶液中的c(OH-) = ;若温度不变,滴入稀盐酸,使c(H+)=5×10-4mol·L-1,则此时溶液中由水电离产生的c(H+)= 。
解析:(1)0.05 mol·L-1 H2SO4溶液中,c(H+)=0.05 mol·L-1×2= 0.1 mol·L-1,故pH=1。
在0.01 mol·L-1 NaOH溶液中,c(OH-)= 0.01 mol·L-1,c(H+)==mol·L-1=10-12 mol·L-1,pH=12。
(2)纯水中,c(H+)=c(OH-)=2×10-7mol·L-1,此温度下,K w=4×10-14。
加入稀盐酸,c(H+)=5×10-4mol·L-1,则c(H+)水=c(OH-)=mol·L-1= 8×10-11mol·L-1。
答案:(1)1 12 (2)2×10-7mol·L-1 8×10-11mol·L-1能力提升1.25 ℃时,甲、乙两烧杯分别盛有5 mL pH=1的盐酸和硫酸,下列描述中不正确的是( D )A.物质的量浓度:c甲=2c乙B.水电离出的OH-浓度:c(OH-)甲=c(OH-)乙C.若分别用等浓度的NaOH溶液完全中和,所得溶液的pH:甲=乙D.将甲、乙烧杯中溶液混合后(不考虑体积变化),所得溶液的pH>1 解析:盐酸为一元强酸,硫酸为二元强酸,当两者pH相同时,盐酸物质的量浓度为硫酸的两倍,A正确;根据温度相同时,水的离子积常数相同,故两溶液中由水电离出的OH-浓度相同,B正确;两溶液完全中和后,均为中性,pH相同,C正确;混合后溶液的pH=1,D错误。