3.2水的电离和溶液的酸碱性（第2课时）溶液PH的计算
一、选择题(本题包括12小题，每小题5分，共60分)
1．下列各组溶液充分混合后，混合液的pH一定大于7的是( )
A．pH＝3的醋酸与pH＝11的NaOH等体积混合
B．pH＝2的盐酸与pH＝12的Ba(OH)2等体积混合
C．0.1 mol/L的酸性溶液与0.2 mol/L碱性溶液等体积混合
D．pH＝9的溶液稀释1 000倍
【答案】 D
【解析】 常温下pH之和为14，说明两溶液中H＋和OH－的浓度相等，等体积混合时两溶液中的H＋和OH－恰好反应，由于醋酸是弱酸，c(CH3COOH)≫c(NaOH)，反应后醋酸过量，所以A项溶液为酸性，而B项溶液为中性；C项由于酸碱的强、弱和酸、碱元数不清楚，最终溶液可能是酸性、中性或碱性。pH＝9的溶液稀释1 000倍后只能是无限接近7，但仍然是碱性。
2．对于常温下pH为1的溶液，下列叙述正确的是( )
A．该溶液1 mL稀释至100 mL后，pH等于3
1
B．向该溶液中加入等体积、pH为12的氢氧化钡溶液恰好完全中和
C．该溶液中电离出的c(H＋)与水电离出的c(H＋)之比为10－12
D．该溶液中水电离出的c(H＋)是pH为3的中水电离出的c(H＋)的100倍
【答案】 A
【解析】 为强电解质，完全电离，稀释100倍，pH增大2，A对；pH为1的溶液与等体积、pH为13的氢氧化钡溶液恰好完全中和，B错；pH为1的电离出c(H＋)为0.1 mol/L，水电离出的c(H＋)为10－13 mol/L，两者之比应为1012，C错；pH为3的中水电离出的c(H＋)为10－11 mol/L，故D项的比值应为10－13 mol/L∶10
－11 mol/L＝1∶100，D
项错。
3.
某温度下，相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，平衡pH随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断正确的是( )
A．Ⅱ为盐酸稀释时的pH变化曲线
B．b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
2
C．a点KW的数值比c点KW的数值大 D．b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度 【答案】 B 【解析】 CH3COOH是弱酸，部分电离，存在电离平衡，盐酸是强酸，完全电离，两种酸起始pH相同，即c(H＋)相同，说明起始时，c(CH3COOH)≫c(HCl)；在稀释的过程中CH3COOH不断电离，所以在稀释的整个过程中，CH3COOH的c(H＋)都大于HCl的c(H＋)，即醋酸pH变化小，所以曲线Ⅰ是盐酸、Ⅱ是醋酸，A项、D项错误；溶液导电性强弱取决于离子浓度大小，对于酸而言，其pH越大，c(H＋)越小，离子浓度越小，导电能力越弱，所以B项正确；KW的大小只取决于温度，与溶液的浓度无关，C项错误。 4．常温下，将0.1 mol·L－1氢氧化钠溶液与0.06 mol·L－1硫酸溶液等体积混合，该混合溶液的pH等于( ) A．1.7 B．2.0 C．12.0 D．12.4 【答案】 B 【解析】 溶液混合后体积的计算方法 求酸碱混合溶液的pH时，若题目不给出混合后溶液的密度，则近似认为混合后溶液体积为混合前溶液体积之和；若题目给定混合后溶液的密度，则应根据ρ＝计算混合后溶液的体积。 mV 3
5．(双选)25 ℃时，将pH＝6的CH3COOH溶液加水稀释1 000倍后，溶液中的( )
A．pH＝9
B．c(OH－)≈10－5 mol/L
C．pH≈7
D．c(OH－)≈10－7 mol/L
【答案】 CD
【解析】 CH3COOH溶液无限稀释后近似中性，即pH≈7、c(OH－)≈10－7 mol·L－1。
【点拨】 无论是强酸还是弱酸、强碱还是弱碱，往其溶液中加水无限稀释，溶液的pH只能接近7，即酸不会变为碱，碱不会变为酸。
6．1体积pH＝2.5的盐酸与10体积某一元强碱溶液恰好完全反应，则该碱溶液的pH等于( )
A．9.0 B．9.5
C．10.5 D．11.0
【答案】 C
4
【解析】 设盐酸体积为V ，则一元强碱体积为10V，设一元强碱的pH为a，其中c(OH－)＝10a－14 mol/L，则10－2.5·V＝10a－14·10V，解得a＝10.5 【点拨】 根据酸碱中和反应的规律以及溶液中pH的计算方法解答本题。 7．下列叙述正确的是( ) A．某醋酸溶液的pH＝a，将此溶液稀释1倍后，溶液的pH＝b，则a>b B．在滴有酚酞溶液的氨水中，加入NH4Cl至溶液恰好无色，则此时溶液的pH<7 C．1.0×10－3 mol/L盐酸的pH＝3,1.0×10－8 mol/L盐酸的pH＝8 D．若1 mL pH＝1的盐酸与100 mL NaOH溶液混合后，溶液pH＝7，则NaOH溶液的pH＝11 【答案】 D 【解析】 将醋酸溶液稀释，则c(H＋)减小，pH增大，b>a，故A项错误；酚酞溶液的变色范围是pH＝8.2～10.0(无色→红色)，加入NH4Cl使溶液红色褪去，pH不一定小于7，可能在7～8之间，故B项错误；常温下酸的pH不可能大于7，只能无限的接近7，故C项错误；设一元强酸的pH＝a，体积为V1，一元强碱的pH＝b，体积为V2，当它们完全反应，溶液显中性时，则有10－aV1＝10－(14－b)V2，则V1V2＝10a＋b－14，现在V1/V2＝10－2，又知a＝1，所以b＝11，故D项正确。 5
8．常温下，关于溶液的稀释下列说法正确的是( )
A．pH＝3的醋酸溶液稀释100倍，pH＝5
B．pH＝4的H2SO4溶液加水稀释100倍，溶液中由水电离产生的c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1
C．将1 L 0.1 mol·L－1的Ba(OH)2溶液稀释为2 L，pH＝13
D．pH＝8的NaOH溶液稀释100倍，其pH＝6
【答案】 C
【解析】 A项，pH＝3的醋酸溶液在稀释过程中电离平衡正向移动，因此稀释100倍时，39．(双选)在25 ℃某稀溶液中，由水电离产生的c(H＋)＝10－13 mol·L－1，下列有关溶液的叙述正确的是( )A．该溶液一定呈酸性
B．该溶液一定呈碱性
6
C．该溶液的pH可能约为1
D．该溶液的pH可能约为13
【答案】 BD
10．某溶液在25 ℃时由水产生的H＋浓度为1.0×10－12 mol·L－1，下列说法正确的是( )
A．该溶液的pH一定为2
B．向该溶液中加入铝片一定有H2产生
C．若该溶液中的溶质只有一种，它一定是酸或碱
－2－D．HCO－3、HS、HPO4等离子在该溶液中不能大量共存
【答案】 D
11．室温时，将x mL pH＝a的稀NaOH溶液与y mL pH＝b的稀盐酸充分反应。下列关于反应后溶液pH的判断，正确的是( )
A．若x＝y，且a＋b＝14，则pH>7
B．若10x＝y，且a＋b＝13，则pH＝7
7
C．若ax＝by，且a＋b＝13，则pH＝7 D．若x＝10y，且a＋b＝14，则pH>7 【答案】 D 【解析】 ＝y，则＋b－14＝nOH－nH＋＝cOH－·x mLx10a－14xcH＋·y mL＝·y10－b＝·10a＋b－14。若a＋b＝14，xyn(OH－)＝n(H＋)，pH＝7，A1项错误；若a＋b＝13,10x＝y，则nOH－nH＋H＋＝·10axxyy，溶液呈酸性，pH<7，B项错误；若ax＝by且a＋b＝13，则100nnOH－＝·10a＋b－14＝<1(a>b)，故pH<7，C项错误；若x＝10y，且a＋b＝14，则10anbnOH－H＋＝10，pH>7，D项正确。 12．常温下将pH＝2的盐酸和pH＝11的氢氧化钠溶液，以体积比1∶9混合后，溶液的pH是( ) A．3 B．4 C．9 D．10 【答案】 B 8
【解析】 酸性→求c计算混合溶液pH的思路：判断溶液的酸碱性碱性→求cH＋→求pHOH－ pH＝2的盐酸c(H＋)＝1.0×10－2 mol/L，pH＝11的NaOH溶液c(OH－)＝1.0×10－3 mol/L，n(H＋)＝1.0×10－2 mol/L×V>n(OH－)＝1.0×10－3 mol×9V，酸过量，c(H＋)1.0×10－2×V－1.0×10－3×9V＝ mol/L＝1.0×10－4 mol/L，pH＝4。故选B。 V＋9V二、非选择题(本题包括5小题，共40分) 13．(8分)某温度下的水溶液中，c(H＋)＝10x mol·L－1，c(OH－)＝10y mol·L－1。x与y的关系如图所示。 (1)该温度下，水的离子积为________。 (2)该温度下，0.01 mol·L－1NaOH溶液的pH为________。 【答案】 (1)10－15 (2)13 【解析】 (1)该温度下，水的离子积为K′W＝c(H＋)·c(OH－)＝10x×10y＝10x＋y由图象可知：x＋y＝－15 9
故K′W＝10－15 (2)该温度下，0.01 mol·L－1的NaOH溶液中c(OH－)＝1×10－2 mol·L－1。 故c(H＋)＝K′WcOH－1×10－15－13 mol·L－1。所以pH＝13。 ＝＝1×101×10－214．(8分)在25 ℃时，有pH为a的HCl溶液和pH为b的NaOH溶液，取Va L该HCl溶液用该NaOH溶液中和，需Vb L NaOH溶液，问： (1)若a＋b＝14，则Va/Vb＝________(填数字)。 (2)若a＋b＝13，则Va/Vb＝________(填数字)。 (3)若a＋b>14，则Va/Vb＝________(填表达式)，且Va________Vb(填“>”“<”或“＝”)。 (4)若a＋b＝15，则 Va/Vb＝________(填数字)。 【答案】 (1)1 (2)1/10 (3)10a＋b－14>1 > (4)10 15．(12分)已知水在25℃和95 ℃时，其电离平衡曲线如图所示： 10
(1)则25 ℃时水的电离平衡曲线应为________(填“A”或“B”)，请说明理由：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)25 ℃时，将pH＝9的NaOH溶液与pH＝4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH＝7，则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为________。
(3)95 ℃时，若100体积pH1＝a的某强酸溶液与1体积pH2＝b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合前，该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是__________________。
【答案】 (1)A 水的电离是吸热过程，温度低时，电离程度小，KW小 (2)10∶1 (3)a＋b＝14或pH1＋pH2＝14
【解析】 (1)当温度升高时，促进水的电离，水的离子积也增大，水中氢离子浓度、氢氧根离子浓度都增大，水的pH减小，但溶液仍然呈中性。因此结合图像中A、B曲线变化情况及氢离子浓度、氢氧根离子浓度可以判断，25 ℃时水的电离平衡曲线应为A，理由为水的电离是吸热过程，升高温度，水的电离程度增大。(2)25 ℃时所得混合溶液的pH＝7，溶液呈中性即酸碱恰好中和，即n(OH－)＝n(H＋)。则V[NaOH(aq)]·10－5 mol·L－1＝V[H2SO4(aq)]·10－4 mol·L－1，得V[NaOH(aq)]∶V[H2SO4(aq)]＝10∶1。(3)要注意是95 ℃时，水的离子积为1×10－12，即c(H＋)·c(OH－)＝1×10－12，根据95 ℃时混合后溶液呈中性，PH2＝b的某强碱溶液中c(OH－)＝10b－2，有100×10－a＝1×10b－12，即10－
a＋2＝10b－12。所以，有以下关系：a＋b＝14
或pH1＋pH2＝14。
11
16．(6分)25 ℃时，若体积为Va、pH＝a的某一元强酸与体积为Vb、pH＝b的一元强碱混合，恰好中和，且已知Va1与题设Va7(强碱溶液)，解得a>，因此a的取值范围32714是12________。 (2)将pH＝8的Ba(OH)2溶液与pH＝5的稀盐酸混合，并保持100 ℃的恒温，欲使混合液的pH＝7，则Ba(OH)2与盐酸的体积比为__________。(已知100 ℃时，KW＝1×10－12) 【答案】 (1)1 12 11.7 (2)2∶9 【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，pH＝1。0.01 mol·L－1 1×10－140.01NaOH溶液中，c(OH－)＝0.01 mol·L－1，c(H＋)＝KwcOH－＝＝10－12 mol·L－1，pH＝12。两溶液混合后应先求c(OH－)，c(OH－)＝10－4 mol/L＋10－2 mol/L＝5×10－3 mol·L－1，则c(H＋)＝2c－12 mol·L－1，pH＝12－lg2＝11.7。 KwOH－1×10－14＝＝2×10－35×10(2)该Ba(OH)2溶液的体积为Vb，盐酸的体积为Va，则二者混合溶液体积为Va＋10－4·Vb－10－5·Va10－12Vb2Vb,100℃，pH＝7，则c(OH－)>c(H＋)，＝－7，＝。 Va＋Vb10Va9 13
