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第16讲 溶液的酸碱性与pH
1.掌握溶液的酸碱性与pH的关系。
2.掌握检测溶液pH的方法，了解溶液pH调控的意义。
3.掌握计算溶液pH的方法。
一、溶液的酸碱性与测定
1．25 ℃时，分析下列溶液的氢离子和氢氧根离子浓度
纯水 0.1 mol·L－1 NaOH溶液 0.1 mol·L－1盐酸
c(H＋)/ (mol·L－1) 1×10－7 1×10－13 0.1
c(OH－)/ (mol·L－1) 1×10－7 0.1 1×10－13
c(H＋) 、c(OH－)的相对大小 c(H＋)＝c(OH－) c(H＋)< c(OH－) c(H＋)> c(OH－)
溶液的酸碱性 中性 碱性 酸性
2.溶液的酸碱性与氢离子、氢氧根离子浓度的关系
(1)任何水溶液中都有H＋和OH－。
(2)溶液的酸碱性取决于溶液中c(H＋)、c(OH－)的相对大小。
溶液的酸碱性
3．溶液的pH与c(H＋)及酸碱性的关系
计算公式 pH＝－lg c(H＋)
意义 pH越大，溶液的碱性越强； pH越小，溶液的酸性越强
溶液酸碱性与pH的关系(常温下) pH＜7，为酸性溶液；pH＝7，为中性溶液；pH＞7，为碱性溶液
适用范围 1×10－14 mol·L－1＜c(H＋)＜1 mol·L－1
【特别提醒】pH计算公式中c(H＋)：
若强酸溶液：c(H＋)＝n·c(HnA)，
若强碱溶液：c(H＋)＝＝。
4．溶液酸碱性的测定方法
(1)利用pH试纸测定。
使用pH试纸的正确操作：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待测液点在试纸上，当试纸颜色变化稳定后迅速与标准比色卡对照，读出pH。
①广泛pH试纸：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；
③专用pH试纸：用于酸性、中性或碱性溶液的专用pH试纸。
(2)用pH计测量。
pH计，又叫酸度计，可用来精密测量溶液的pH，其量程为0～14。
(3)酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围)。
5．pH的应用
pH在医疗、生活、环保、农业生产和科学实验中都有重要的应用。溶液pH的控制常常是影响实验结果或产品质量、产量的一个关键因素。
【注意事项】测溶液pH时的三注意
(1)不能用湿润的玻璃棒蘸取待测液，也不能将pH试纸先用水润湿，否则会将溶液稀释，可能导致所测定的pH不准确，使酸性溶液的pH变大，碱性溶液的pH变小，但中性溶液不受影响。
(2)若某溶液具有漂白性，则不能用酸碱指示剂测定该溶液的酸碱性，也不能用pH试纸测定其pH。
(3)pH试纸不能测c(H＋)>1 mol·L－1或c(OH－)>1 mol·L－1的溶液的pH。
二、溶液pH的计算
1．单一溶液pH的计算
(1)c mol·L－1 HnA强酸溶液的pH (25 ℃)
①c(H＋)＝nc mol·L－1；
②pH＝－lg nc
(2)c mol·L－1 B(OH)n强碱溶液的pH (25 ℃)
①c(OH－)＝nc mol·L－1；
②c(H＋)＝＝ mol·L－1；
③pH＝14＋lg nc。
2．混合溶液pH的计算方法
(1)强酸与强酸混合(稀溶液体积变化忽略)
c混(H＋)＝，然后再求pH。
(2)强碱与强碱混合(稀溶液体积变化忽略)
先计算c混(OH－)＝，
再求c混(H＋)＝，最后求pH。
(3)强酸与强碱混合(稀溶液体积变化忽略)
①恰好完全反应，溶液呈中性，pH＝7 (25 ℃)。
②酸过量：
先求c余(H＋)＝，再求pH。
③碱过量：
先求c余(OH－)＝，再求c(H＋)＝，最后求pH。
【方法技巧】
三、溶液混合后的pH变化与计算
1．酸与碱的pH之和为14，等体积混合
常温时
2．等体积强酸(pH1)和强碱(pH2)混合
常温时
3．常温时，强酸(pH1)与强碱(pH2)混合呈中性时，二者的体积关系有如下规律：
(1)若pH1＋pH2＝14，则V酸＝V碱。
(2)若pH1＋pH2≠14，则＝。
四、溶液稀释后的pH变化规律
1．酸碱溶液无限稀释
常温下，pH只能无限接近于7，酸溶液pH不可能大于7，碱溶液pH不可能小于7。
2．对于pH＝a的强酸和弱酸溶液稀释
常温下，每稀释到原溶液体积的10n倍，强酸的pH就增大n个单位，即pH＝a＋n(a＋n<7)，弱酸的pH范围是：a3．对于pH＝b的强碱和弱碱溶液稀释
常温下，每稀释到原溶液体积的10n倍，强碱的pH减小n个单位，即pH＝b－n(b－n>7)，弱碱的pH范围是：b－n(b－n>7)4．对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸稀释到原溶液体积的相同倍数
强酸pH变化程度比弱酸大(强碱和弱碱类似)。
弱酸、弱碱在稀释过程中有浓度的变化，又有电离平衡的移动，不能求得具体数值，只能确定其pH范围。
c相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化如图所示。
考点01 溶液酸碱性的判断与pH
【例1】关于溶液的说法正确的是
A．c(OH-)=c(H+)的溶液一定呈中性 B．pH=7的溶液一定呈中性
C．盐溶液中水的电离不会被抑制 D．能使甲基橙指示剂变黄的溶液一定呈碱性
【答案】A
【解析】A．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，c(OH-)=c(H+)的溶液一定呈中性，故A正确；
B．未指明温度，25℃时，pH=7的溶液为中性溶液，100℃时，pH=7的溶液为碱性溶液，故B错误；
C．NaHSO4、NaHC2O4等盐的水溶液中水的电离受到抑制，故C错误；
D．甲基橙在溶液的pH值大于4.4时显黄色，这时溶液不一定是碱性，故D错误；
综上所述，正确的是A项，故答案为A。
【变式1-1】下列说法中正确的是(　　)
A．某溶液中c(H＋)＝c(OH－)＝10－6mol·L－1，该溶液呈中性
B．溶液中若c(H＋)>10－7mol·L－1，则c(H＋)>c(OH－)，溶液显酸性
C．c(H＋)越大，则pH越大，溶液的酸性越强
D．pH为0的溶液，其中只有H＋，无OH－
【答案】A
【解析】A．溶液呈中性的本质原因是c(H＋)＝c(OH-)，所以该溶液呈中性，A项正确；
B．溶液的酸碱性取决于溶液中H+浓度与OH-浓度相对大小，当溶液中c(H+)＞c(OH-)时，溶液呈酸性，溶液中若c(H+)＞10-7 mol L-1，不一定就说明c(H+)大于c(OH-)，如100时的NaCl溶液中 c(H+)＞10-7 mol L-1，溶液呈中性，B项错误；
C．溶液的酸碱性可用pH值表示，其计算公式为pH=-lgc(H+)，所以c(H+)越大，pH越小，溶液的酸性越强，C项错误；
D．pH为0的溶液，c(H+)=1mol/L，任何水溶液中都存在水的电离平衡，既存在H+、同时存在OH-，D项错误；
答案选A。
【变式1-2】将pH=3的某一元酸与pH=11的NaOH溶液等体积混合。下列说法正确的是
A．溶液可能呈碱性 B．溶液一定呈酸性
C．两者的浓度可能相同 D．两者一定完全反应
【答案】C
【分析】pH=11的NaOH溶液中c(OH-)=10-3mol/L，若为一元强酸，pH=3的酸溶液电离出的c(H+)=10-3mol/L，等体积混合，c(OH-)=c(H+)，pH=7；若为一元弱酸，不完全电离，pH=3的溶液中酸的浓度远远大于已电离的c(H+)，即酸过量，溶液显酸性，pH＜7。
【解析】A． 溶液不可能呈碱性，故A错误；
B． 溶液不一定呈酸性，可能呈中性，故B错误；
C． 酸为强酸时，两者的浓度可能相同，故C正确；
D． 当是弱酸时，两者不完全反应，酸过量，故D错误；
故选C。
考点02 溶液pH的计算
【例2】已知：25℃时，Kw=1.0×10-14；100℃时，K w=1×10-12，下列说法正确的是
A．25℃时，0.2mol·L-1 Ba(OH)2溶液和0.2mol·L-1 HCl等体积混合，所得溶液的 pH=7
B．25℃时，0.2mol·L-1NaOH溶液与0.2mol·L-1CH3COOH恰好中和，所得溶液的pH=7
C．100℃时，pH=10的NaOH溶液和pH=2的H2SO4恰好中和，所得溶液的pH=7
D．25℃时，pH=12的氨水和pH=2的H2SO4等体积混合，所得溶液的pH＞7
【答案】D
【解析】A．25℃时，0.2mol·L-1 Ba(OH)2溶液和0.2mol·L-1 HCl等体积混合， 氢氧根离子的浓度大于氢离子的浓度，碱过量，溶液显碱性，则所得溶液所得溶液的pH＞7，故A错误；
B．25℃时，0.2mol·L-1NaOH溶液与0.2mol·L-1CH3COOH恰好中和， 生成醋酸钠，醋酸钠水解溶液显碱性，所以所得溶液pH＞7，故B错误；
C．100℃时，pH=10的NaOH溶液的氢氧根离子的浓度为=10-2 mol·L-1，pH=2的H2SO4溶液的氢离子的浓度为10-2 mol·L-1，溶液呈中性，100℃时中性溶液的pH=6，故C错误；
D．25℃时，pH=12的氨水和pH=2的H2SO4等体积混合，氨水过量，溶液显碱性，所以所得溶液pH＞7，故D正确；
答案选D。
【变式2-1】常温时，浓度为的稀盐酸用蒸馏水稀释倍，则稀释后溶液的pH约为
A．2 B．7 C．10 D．12
【答案】B
【解析】，即，故答案为B。
【变式2-2】下列叙述正确的是
A．95℃纯水的pH<7，说明加热可导致水呈酸性
B．25℃时，将pH=3的醋酸溶液与pH=12的Ba(OH)2溶液等体积混合溶液显酸性
C．0.2mol/L的硫酸，与等体积水混合pH=1
D．100℃时，将pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合溶液显中性
【答案】B
【解析】
A．温度升高，水的电离程度增大，所以95℃纯水的pH＜7；但是纯水中氢离子与氢氧根离子浓度相等，溶液显示中性，选项A错误；
B．pH=3的醋酸和pH=12的氢氧化钡溶液等体积混合后，由于醋酸的浓度大，醋酸过量，反应后溶液显酸性，选项B正确；
C．0.2mol/L的硫酸，与等体积水混合后c(H+)=0.2mol/L，pH=1-lg2，选项C错误；
D．100 ℃时，水的离子积常数Kw=10-12，所以pH=12的NaOH溶液c(NaOH)=1 mol/L，pH=2的盐酸c(HCl)=0.01 mol/L，等体积混合后溶液显碱性，选项D错误；
答案选B。
考点03 由pH确定酸碱溶液的浓度或体积
【例3】在t℃(KW=1×10-13)时，将pH=13的强碱与pH=2的强酸溶液混合，所得混合液的pH=11，则强碱与强酸的体积比为
A．2：99 B．99：2 C．1：9 D．9：1
【答案】A
【解析】设酸的体积为xL、碱的体积为yL、pH=13的强碱溶液中，pH=2的强酸溶液中c(H+)=0.01mol/L，混合溶液的pH=11，则混合溶液中，根据混合溶液中c(OH-)==0.01mol/L，解得：y：x=2：99。
故选：A。
【变式3-1】室温时，在一定体积pH=12的Ba(OH)2溶液中，逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液，当溶液中Ba2+恰好完全沉淀时，溶液pH=11，若反应后溶液体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和，则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是
A．1：4 B．1：1 C．1：2 D．1：9
【答案】A
【解析】pH=12，c(OH-)=0.01mol L-1，则c[Ba(OH)2]=0.005 mol L-1，即c(Ba2+)=0.005 mol L-1；假设Ba(OH)2的体积是1L，则n(Ba2+)=0.005mol， Ba2+恰好完全沉淀发生如下反应，可求得此时剩余OH-的物质的量，
根据比例关系可知，剩余n(OH-)=0.005mol，有根据题目所给信息，反应后溶液pH=11，即c(OH-)=0.001mol L-1，则有反应后溶液体积为，原Ba(OH)2溶液体积假设为1L，故V(NaOH)=4L，所以V[Ba(OH)2]:V(NaOH)=1:4；综上，本题选A。
【变式3-2】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
【解析】A．0.1mol·L-1的H2SO4溶液，c(H+)=0.2 mol·L-1，pH=-lg c(H+)=0.7，A错误；
B．0.001mol·L-1的NaOH溶液，c(OH-)=10-3 mol·L-1，c(H+)= =10-9mol·L-1，pH=9，B错误；
C．混合溶液的pH为6，即c(H+)=10-6 mol·L-1，c(OH-)==10-6mol·L-1，则c(H+)= c(OH-)，溶液显中性，C错误；
D．混合溶液的pH=7，即c(OH-)= =10-5mol·L-1，pH=8的Ba(OH)2溶液，c(OH-)= =10-4mol·L-1与pH=5的稀盐酸，c(H+)=10-5 mol·L-1酸碱中和反应，得到等式：解得 ，D正确；
故选D。
考点04 溶液稀释以及pH的综合考查
【例4】pH值是判断溶液酸碱性的重要参数。室温下，下列有关溶液中的pH值判断一定正确的是
A．pH=4的番茄汁中c(H+)是pH=6的牛奶中c(H+)的100倍
B．pH=2的酸溶液和pH=12的碱溶液等体积混合后pH=7
C．某正盐溶液pH=7，则该盐一定是强酸强碱盐
D．1mol·L-1醋酸溶液加水稀释10倍后1【答案】A
【解析】A．pH=4的番茄汁中c(H+)=10-4 mol·L-1，pH=6的牛奶中c(H+)=10-6 mol·L-1，则pH=4的番茄汁中c(H+)是pH=6的牛奶中c(H+)的100倍，A项正确；
B．室温下，等pH=2的酸溶液和pH=12的碱溶液等体积混合，如果酸是强酸，碱是强碱，则混合溶液呈中性，pH=7，如果酸是弱酸，碱是强碱，混合溶液呈酸性，pH＜7，如果酸是强酸，碱是弱碱，则混合溶液呈碱性，pH＞7，B项错误；
C．只要酸碱电离程度相等，结合生成的盐溶液就呈中性，不能说明该盐一定是强酸强碱盐，C项错误；
D．1mol·L-1醋酸溶液加水稀释10倍后，其浓度为0.1mol·L-1，但是醋酸为弱酸，不知道电离程度，无法判断其pH的范围，D项错误；
答案选A。
【变式4-1】常温下，下列有关叙述正确的是
①分别向等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸中滴加NaOH溶液，使溶液呈中性，醋酸消耗的NaOH多；
②等体积、等pH的盐酸和醋酸，分别与NaOH反应，醋酸消耗的NaOH多；
③相同条件下，将pH=2的硫酸溶液和pH=2的醋酸溶液分别稀释成pH=5的溶液，所加水的体积前者大；
④pH=3的稀硫酸跟pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合，混合溶液的pH<7；
⑤为了通过测定pH的大小，达到比较HCl和CH3COOH酸性强弱的目的，分别配制100mL0.1mol·L-1的NaCl溶液和CH3COONa溶液测其pH；
⑥同体积同浓度的盐酸和醋酸与足量锌反应，整个反应过程的平均反应速率盐酸的快。
A．①②⑤ B．③④⑤ C．②④⑤ D．②⑤⑥
【答案】D
【解析】①等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸，设均为1mol，滴加NaOH溶液，使溶液呈中性，醋酸与NaOH恰好反应生成醋酸钠时溶液为碱性，则醋酸应剩余，可知使溶液呈中性，盐酸消耗的NaOH多，故错误；
②等体积、等pH的盐酸和醋酸，醋酸的物质的量大，别与NaOH反应，醋酸消耗的NaOH多，故正确；
③相同条件下，将pH=2的硫酸溶液和醋酸溶液分别稀释成pH=5的溶液，强酸稀释pH变化大，则醋酸加水多，加水为前者小于后者，故错误；
④常温下，pH=3的稀硫酸跟pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合时，二者恰好反应，溶液的pH=7，故错误；
⑤NaCl溶液和CH3COONa溶液分别为中性、碱性，醋酸钠的pH大，则可比较HCl和CH3COOH，醋酸为弱酸，故正确；
⑥等体积同浓度的盐酸和醋酸与足量锌反应，盐酸的氢离子浓度大，反应速率大，则整个过程的平均反应速率盐酸的快，故正确；
故选D。
【变式4-2】室温时，将x mL pH=a 的稀KOH溶液与ymL pH=b的稀硝酸充分反应。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
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
【分析】 pH=a的稀KOH溶液中c(OH-)=10a-14mol/L，pH=b的稀硝酸中c(H+)=10-bmol/L，有，若二者恰好中和，应存在10a-14x=10-by，pH=7，若10a-14x＞10-by，碱过量，溶液pH＞7，否则小于7，以此解答该题。
【解析】A．若x=y，且a+b=14，则有=1，即酸碱恰好中和，溶液呈中性，pH=7，故A错误；
B．若10x=y，且a+b=13，则有=10a+b-15=0.01，即n(H+)＞n(OH-)，酸过量，pH＜7，故B错误；
C．若ax=by，且a+b=13，则有＝，因a＞b，则酸过量，pH＜7，故C错误；
D．若x=10y，且a+b=14，则有=10，则碱过量，pH＞7，故D正确。
故选D。
1．下列溶液一定显酸性的是
A．含有H＋的溶液
B．滴加紫色石蕊溶液后变红色的溶液
C．溶液中c平(H＋)=10-6mol·L-1
D．pH<7的溶液
【答案】B
【分析】判断溶液酸碱性的关键是看c平(H＋)和c平(OH－)相对大小，若c平(H＋)>c平(OH－)，溶液呈酸性；而pH<7或c平(H＋)<10－7 mol·L－1，仅适用于常温时，若温度不确定，就不能用来判断溶液的酸碱性。
【解析】A．含有H＋的溶液，不一定显酸性，A错误；
B．可使紫色石蕊溶液变红，则该溶液为酸性，B正确；
C．没有告诉温度，因此溶液中c平(H＋)=10-6mol·L-1不能确定酸碱性，C错误；
D．没有告诉温pH<7的溶液，不能确定酸碱性，D错误；
故选B。
2．下列说法正确的是
A．pH=0的溶液不存在 B．使用广泛pH试纸测得某溶液的pH=3.5
C．中性溶液的pH不一定等于7 D．适用于任何温度、任何溶液
【答案】C
【解析】A．pH=0的溶液中c(H+)=1 mol/L，该溶液是可以存在的，A错误；
B．使用广范pH试纸只能粗略测定溶液pH，溶液pH值测定数值只能是整数，不能出现小数，B错误；
C．在任何物质的稀溶液中都存在水的电离平衡，Kw为常数，不同温度下Kw不同，只有在室温下Kw=10-14，此时中性溶液pH=7，若温度不是室温下，则中性溶液的pH就不等于7，C正确；
D．水的离子积常数只适用于室温下的水的稀溶液，D错误；
故合理选项是C。
3．下列叙述正确的是
A．25℃时，pH=3的盐酸与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH=7
B．95℃时，纯水的pH＜7，说明加热可导致水呈酸性
C．将NaCl溶液从常温加热至80℃，溶液仍保持中性，pH不变
D．用玻璃棒蘸取0.1mo/LNaOH溶液滴在湿润的pH试纸中央，与标准比色卡对比，读出pH为13
【答案】A
【解析】A．25℃时，pH=3的盐酸与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合，酸的物质的量和碱的物质的量恰好完全反应，反应后呈中性即pH=7，故A正确；
B．加热，水依然是呈中性，故B错误；
C．将NaCl溶液从常温加热至80℃，溶液仍保持中性，氢离子浓度增大，pH减小，故C错误；
D．用pH试纸测pH时，不能湿润的pH试纸，故D错误；
综上所述，答案为A。
4．下列关于溶液酸碱性的说法中，正确的是
A．的溶液一定显酸性
B．的溶液一定显中性
C．的溶液一定显中性
D．不能使酚酞试液变红的溶液一定显酸性
【答案】C
【解析】A．常温下，溶液中c(H+)＜0是酸性溶液，即常温下的溶液一定显酸性，非常温下就不一定是酸性溶液，A错误；
B．常温下，的溶液一定显中性，非常温下的溶液可能是酸性也可能是碱性，B错误；
C．任何温度下，的溶液一定显中性，C正确；
D．常温下，酚酞的变色范围是8.0~10.0，故不能使酚酞试液变红的溶液不一定显酸性，D错误；
故答案为：C。
5．常温下，将pH=5的盐酸溶液稀释1000倍后，溶液的pH为
A．等于8 B．等于7 C．接近7又小于7 D．大于7而小于8
【答案】C
【解析】常温下，pH=5的盐酸溶液，加水稀释1000倍，溶液接近中性，但溶液始终为酸性溶液，即溶液的pH无限接近7但永远不能到达7，故稀释1000倍，液的pH接近7又小于7，答案选C。
6．现有常温下的稀溶液与的稀硫酸溶液，将二者等体积混合，所得溶液呈中性。则下列对两溶液的相关分析不正确的是
A．均为 B．若，则
C．a、b均为固定值 D．由水电离出的相等
【答案】C
【解析】常温下pH= a的NaOH溶液与pH = b的硫酸溶液，将二者等体积混合，所得溶液为中性，说明氢离子与氢氧根离子恰好反应；
A．水的离子积只与温度有关，常温下Kw均为1×10-14，故A正确；
B．氢离子与氢氧根离子恰好反应，氢离子与氢氧根离子的浓度相同，所以若a= 12，c(OH- )= 10 -2mol/L，则b=2，c(H+)= 10- 2mol/L，故B正确；
C．氢离子与氢氧根离子的浓度相同，则10-a× 10-b= 1 × 10-14，所以a+b= 14，则a、b的值不固定，故C错误;
D．氢离子与氢氧根离子的浓度相同，对水的电离的抑制程度相同,所以水电离出的c(H+)相
等，故D正确；
故选C。
7．下列说法中正确的是
A．在100℃时，pH约为6的纯水呈酸性
B．在常温下，将mol/L盐酸溶液稀释100倍，所得溶液的pH为8
C．在常温下，当水电离出的为mol/L时，此溶液的pH可能为2或12
D．当pH=11的氢氧化钠溶液和氨水各1mL分别稀释100倍，所得氨水的pH略小
【答案】C
【解析】A．纯水在任何温度下都呈中性，A错误；
B．常温下，酸溶液不管稀释多少倍，pH都不会大于7，B错误；
C．在常温下，当水电离出的为mol/L时，有两种可能：（1）溶液呈酸性，则全部由水电离产生，，总浓度为，溶液的pH=2；（2）溶液呈碱性，全部由水电离产生，则溶液的pH=12，C正确；
D．NaOH是强碱，是弱碱，pH相同的氢氧化钠溶液和氨水加水稀释相同倍数，由于氨水中电离平衡右移，使其pH增大程度大于NaOH溶液的增大程度，D错误；
故选C。
8．下列说法不正确的是(　 　)
A．25 ℃时，0.1 mol·L－1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱
B．25℃时，将0.1 mol·L-1的NaOH溶液加水稀释100倍，所得溶液的pH＝11
C．25℃时，将0.1 mol·L-1的HA溶液加水稀释至pH＝4，所得溶液c(OH－)＝1×10-10 mol·L-1
D．由水电离出的c(H＋)＝10－12 mol·L－1的溶液中：Na＋、、、Cl－可以大量共存
【答案】D
【解析】A．氢硫酸是弱酸，是水中微弱电离，硫化钠是强电解质，在水中完全电离，故25 ℃时，0.1 mol·L－1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱，正确；
B．25℃时，0.1 mol·L-1的NaOH溶液中c(OH-)=0.1mol/L，加水稀释100倍，溶液中的c(OH-)=0.001mol/L，则溶液中的c(H+)=1×10-11mol/L，所以溶液的pH＝11，正确；
C．25℃时，将0.1 mol·L-1的HA溶液加水稀释至pH＝4，溶液中c(H+)=1×10-4mol/L，所以溶液c(OH-)＝1×10-10 mol·L-1，正确；
D．由水电离出的c(H＋)＝10－12 mol·L－1的溶液中水的电离受到了抑制，可能是向水中加入了酸，也可能是加入了碱。若溶液呈酸性，则不能大量存在；若溶液呈碱性，则 不能大量存在，故错误；
故选D。
9．常温下，将0.1 mol·L─1盐酸溶液与0.06 mol·L─1氢氧化钡溶液等体积混合，该混合溶液的pH等于
A．1.7 B．2.0 C．12.0 D．12.4
【答案】C
【解析】常温下，将0.1 mol·L─1盐酸溶液与0.06 mol·L─1氢氧化钡溶液等体积混合，氢氧化钡是二元强碱，反应后氢氧化钡过量，溶液中氢氧根离子的浓度是，则溶液中氢离子浓度是，因此该混合溶液的pH等于12。答案选C。
10．常温下，将的盐酸平均分成两份，向其中一份中加入适量水，向另一份中加入与该盐酸物质的量浓度相同的氢氧化钠溶液，两者的pH都升高了1，则加入的水和氢氧化钠溶液的体积之比为
A．5：1 B．6：1 C．10：1 D．11：1
【答案】D
【解析】盐酸的pH=1，则c(H+)=0.1 mol/L，设每—份盐酸的体积都为，则，解得V(H2O)=9 L；，解得V(NaOH)= L，则加入的水和氢氧化钠溶液的体积之比V(H2O)：V(NaOH)=9：=11：1，故答案为D。
11．将pH为1的溶液加水稀释至原体积的10倍，会引起（ ）
A．溶液的pH变为2 B．溶液中的增大
C．溶液的导电能力减弱 D．溶液中的减小
【答案】C
【解析】A．CH3COOH是弱酸，在溶液中存在电离平衡，故稀释后溶液的pH变为大于1小于2，A错误；
B．CH3COOH溶液加水稀释时电离平衡正向移动，引起的物质的量增大，但溶液体积增大，是减小的，B错误；
C．由B的分析可知，溶液中各离子的浓度减小，故溶液的导电能力减弱，C正确；
D．由B的分析可知，溶液中减小，故溶液中的增大，D错误；
故答案为：C。
12．相同温度，相同物质的量浓度的五种溶液：①NH4Cl、②NaHSO4、③NaCl、④CH3COONa、⑤Na2CO3，pH按由大到下的顺序排列正确的是
A．②>①>③>④>⑤ B．③>②>①>④>⑤
C．⑤>④>③>①>② D．②>①>③>⑤>④
【答案】C
【解析】硫酸氢钠溶液电离出氢离子，溶液显酸性；同温度相同物质的量浓度下列溶液中，NH4Cl中铵根离子水解导致溶液显示酸性，但是酸性小于硫酸氢钠，CH3COONa、Na2CO3是强碱弱酸盐，水溶液呈碱性，对应酸的酸性越弱水解程度越大，溶液中氢氧根离子浓度越大，pH越大，酸根离子的水解程度大小为CH3COO-＜CO，所以溶液pH：CH3COONa＜Na2CO3，按pH由大到小的顺序排列为：⑤＞④＞③＞①＞②；
答案选C。
13．常温下，①pH=2的CH3COOH溶液；②pH=2的H2SO4溶液；③pH=12的氨水；④pH=12的NaOH溶液。相同条件下，有关上述溶液的比较中，正确的是（ ）
A．水电离的c(H＋)：①=②=③=④
B．将②、④溶液混合后，pH=7，消耗溶液的体积：②<④
C．等体积的①、②、④溶液分别与足量铝粉反应，生成H2的量：②最大
D．向10mL上述四溶液中各加入90mL水后，溶液的pH：③>④>①>②
【答案】A
【解析】A．在相同的条件下，水电离的氢离子浓度相同，酸和碱溶液对水的电离起到抑制作用，由于本题中强酸和弱酸溶液中氢离子浓度相同，而且其与强碱、弱碱溶液中氢氧根离子也浓度相同，故4种溶液中水的电离程度相同，故A正确；B．强酸和强碱恰好中和，故消耗溶液的体积②=④，B错误；C．和等量铝粉反应，醋酸存在电离平衡，随反应进行，电离出的氢离子和铝继续反应，生成氢气最多，故C错误；D．弱电解质稀释时，电离平衡正向移动，溶液pH值应该③＞④＞②＞①，故D错误；故答案为A。
14．常温下，有下列四种溶液：
① ② ③ ④
0.1mol/L的NaOH溶液 pH=11的NaOH溶液 0.1mol/L的CH3COOH溶液 pH=3的CH3COOH溶液
下列说法正确的是
A．由水电离出的浓度：①>③
B．将④加蒸馏水稀释至原来的100倍时，所得溶液的
C．①与③混合，若溶液，则体积：
D．①与②等体积混合，混合溶液的
【答案】D
【解析】A. 氢氧化钠是一元强碱，则溶液中溶质电离出的，，则该溶液中，溶质不能电离出，则由水电离出的，醋酸是弱酸，溶液中溶质电离出的，，则该溶液中，溶质不能电离出，则由水电离出的，则水电离出的：①<③，A项错误；
B. 的强酸溶液稀释至原来的100倍后溶液的pH增大2个单位，但醋酸是弱酸，的弱酸溶液稀释至原来的100倍后溶液的pH增大少于2个单位，B项错误；
C. 如果等体积等浓度的溶液与NaOH溶液混合，溶质恰好完全中和，则生成的强碱弱酸盐溶液的，如果酸过量到一定程度，则反应后所得溶液的pH可能等于7，即体积：，C项错误；
D. ①与②等体积混合溶液呈碱性，，故D正确；
故选D。
15．25℃时的三种溶液：①pH=2的醋酸；②pH=2的硫酸；③pH=12的氢氧化钠溶液。下列有关说法正确的是
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．①与③两溶液等体积混合，混合液的pH=7
D．V1 L ②溶液和V2L ③溶液混合，若混合后溶液pH=3，则V1∶V2=11∶9
【答案】D
【解析】A．①CH3COOH是弱酸，存在电离平衡，加水促进电离，所以CH3COOH溶液稀释100倍后，pH变化小于2个单位，即所得溶液pH＜4，故A错误；
B．pH=2的醋酸的浓度c远大于0.01mol/L，pH=2的硫酸的浓度为0.005mol/L，所以①与②两溶液的物质的量浓度不相等，故B错误；
C．CH3COOH是弱酸，①与③两溶液等体积混合，醋酸过量，溶液呈酸性，pH＜7，故C错误；
D．pH=2的硫酸中c(H+)=0.01mol/L，pH=12的氢氧化钠溶液中c(OH-)=0.01mol/L，混合后溶液中c(H+)=0.001mol/L，则0.01V1-0.01V2=0.001(V1+V2)，V1：V2=11：9，故D正确；
故选：D。
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第16讲 溶液的酸碱性与pH
1.掌握溶液的酸碱性与pH的关系。
2.掌握检测溶液pH的方法，了解溶液pH调控的意义。
3.掌握计算溶液pH的方法。
一、溶液的酸碱性与测定
1．25 ℃时，分析下列溶液的氢离子和氢氧根离子浓度
纯水 0.1 mol·L－1 NaOH溶液 0.1 mol·L－1盐酸
c(H＋)/ (mol·L－1)
c(OH－)/ (mol·L－1)
c(H＋) 、c(OH－)的相对大小 c(H＋)＝c(OH－) c(H＋)< c(OH－) c(H＋)> c(OH－)
溶液的酸碱性
2.溶液的酸碱性与氢离子、氢氧根离子浓度的关系
(1)任何水溶液中都有H＋和OH－。
(2)溶液的酸碱性取决于溶液中c(H＋)、c(OH－)的相对大小。
溶液的酸碱性
3．溶液的pH与c(H＋)及酸碱性的关系
计算公式 pH＝
意义 pH越大，溶液的碱性 ； pH越小，溶液的酸性
溶液酸碱性与pH的关系(常温下) pH＜7，为 溶液；pH＝7，为中性溶液；pH＞7，为 溶液
适用范围 1×10－14 mol·L－1＜c(H＋)＜1 mol·L－1
【特别提醒】pH计算公式中c(H＋)：
若强酸溶液：c(H＋)＝n·c(HnA)，
若强碱溶液：c(H＋)＝＝。
4．溶液酸碱性的测定方法
(1)利用pH试纸测定。
使用pH试纸的正确操作：取一小块pH试纸于干燥洁净的 ，用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测液点在试纸上，当试纸颜色变化稳定后迅速与 对照，读出pH。
①广泛pH试纸：pH范围是 (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；
③专用pH试纸：用于酸性、中性或碱性溶液的专用pH试纸。
(2)用pH计测量。
pH计，又叫 ，可用来精密测量溶液的pH，其量程为 。
(3)酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围)。
5．pH的应用
pH在医疗、生活、环保、农业生产和科学实验中都有重要的应用。溶液pH的控制常常是影响实验结果或产品质量、产量的一个关键因素。
【注意事项】测溶液pH时的三注意
(1)不能用湿润的玻璃棒蘸取待测液，也不能将pH试纸先用水润湿，否则会将溶液稀释，可能导致所测定的pH不准确，使酸性溶液的pH变大，碱性溶液的pH变小，但中性溶液不受影响。
(2)若某溶液具有漂白性，则不能用酸碱指示剂测定该溶液的酸碱性，也不能用pH试纸测定其pH。
(3)pH试纸不能测c(H＋)>1 mol·L－1或c(OH－)>1 mol·L－1的溶液的pH。
二、溶液pH的计算
1．单一溶液pH的计算
(1)c mol·L－1 HnA强酸溶液的pH (25 ℃)
①c(H＋)＝ ；
②pH＝
(2)c mol·L－1 B(OH)n强碱溶液的pH (25 ℃)
①c(OH－)＝ ；
②c(H＋)＝＝ mol·L－1；
③pH＝14＋lg nc。
2．混合溶液pH的计算方法
(1)强酸与强酸混合(稀溶液体积变化忽略)
c混(H＋)＝，然后再求pH。
(2)强碱与强碱混合(稀溶液体积变化忽略)
先计算c混(OH－)＝，
再求c混(H＋)＝，最后求pH。
(3)强酸与强碱混合(稀溶液体积变化忽略)
①恰好完全反应，溶液呈中性，pH＝7 (25 ℃)。
②酸过量：
先求c余(H＋)＝，再求pH。
③碱过量：
先求c余(OH－)＝，再求c(H＋)＝，最后求pH。
【方法技巧】
三、溶液混合后的pH变化与计算
1．酸与碱的pH之和为14，等体积混合
常温时
2．等体积强酸(pH1)和强碱(pH2)混合
常温时
3．常温时，强酸(pH1)与强碱(pH2)混合呈中性时，二者的体积关系有如下规律：
(1)若pH1＋pH2＝14，则V酸＝V碱。
(2)若pH1＋pH2≠14，则＝。
四、溶液稀释后的pH变化规律
1．酸碱溶液无限稀释
常温下，pH只能无限 ，酸溶液pH不可能 ，碱溶液pH不可能 。
2．对于pH＝a的强酸和弱酸溶液稀释
常温下，每稀释到原溶液体积的10n倍，强酸的pH就增大 个单位，即pH＝ ，弱酸的pH范围是： ，可用如图表示。
3．对于pH＝b的强碱和弱碱溶液稀释
常温下，每稀释到原溶液体积的10n倍，强碱的pH减小 个单位，即pH＝ ，弱碱的pH范围是： ，可用如图表示。
4．对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸稀释到原溶液体积的相同倍数
强酸pH变化程度比弱酸 (强碱和弱碱类似)。
弱酸、弱碱在稀释过程中有浓度的变化，又有电离平衡的移动，不能求得具体数值，只能确定其pH范围。
c相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化如图所示。
考点01 溶液酸碱性的判断与pH
【例1】关于溶液的说法正确的是
A．c(OH-)=c(H+)的溶液一定呈中性 B．pH=7的溶液一定呈中性
C．盐溶液中水的电离不会被抑制 D．能使甲基橙指示剂变黄的溶液一定呈碱性
【变式1-1】下列说法中正确的是(　　)
A．某溶液中c(H＋)＝c(OH－)＝10－6mol·L－1，该溶液呈中性
B．溶液中若c(H＋)>10－7mol·L－1，则c(H＋)>c(OH－)，溶液显酸性
C．c(H＋)越大，则pH越大，溶液的酸性越强
D．pH为0的溶液，其中只有H＋，无OH－
【变式1-2】将pH=3的某一元酸与pH=11的NaOH溶液等体积混合。下列说法正确的是
A．溶液可能呈碱性 B．溶液一定呈酸性
C．两者的浓度可能相同 D．两者一定完全反应
考点02 溶液pH的计算
【例2】已知：25℃时，Kw=1.0×10-14；100℃时，K w=1×10-12，下列说法正确的是
A．25℃时，0.2mol·L-1 Ba(OH)2溶液和0.2mol·L-1 HCl等体积混合，所得溶液的 pH=7
B．25℃时，0.2mol·L-1NaOH溶液与0.2mol·L-1CH3COOH恰好中和，所得溶液的pH=7
C．100℃时，pH=10的NaOH溶液和pH=2的H2SO4恰好中和，所得溶液的pH=7
D．25℃时，pH=12的氨水和pH=2的H2SO4等体积混合，所得溶液的pH＞7
【变式2-1】常温时，浓度为的稀盐酸用蒸馏水稀释倍，则稀释后溶液的pH约为
A．2 B．7 C．10 D．12
【变式2-2】下列叙述正确的是
A．95℃纯水的pH<7，说明加热可导致水呈酸性
B．25℃时，将pH=3的醋酸溶液与pH=12的Ba(OH)2溶液等体积混合溶液显酸性
C．0.2mol/L的硫酸，与等体积水混合pH=1
D．100℃时，将pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合溶液显中性
考点03 由pH确定酸碱溶液的浓度或体积
【例3】在t℃(KW=1×10-13)时，将pH=13的强碱与pH=2的强酸溶液混合，所得混合液的pH=11，则强碱与强酸的体积比为
A．2：99 B．99：2 C．1：9 D．9：1
【变式3-1】室温时，在一定体积pH=12的Ba(OH)2溶液中，逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液，当溶液中Ba2+恰好完全沉淀时，溶液pH=11，若反应后溶液体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和，则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是
A．1：4 B．1：1 C．1：2 D．1：9
【变式3-2】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
考点04 溶液稀释以及pH的综合考查
【例4】pH值是判断溶液酸碱性的重要参数。室温下，下列有关溶液中的pH值判断一定正确的是
A．pH=4的番茄汁中c(H+)是pH=6的牛奶中c(H+)的100倍
B．pH=2的酸溶液和pH=12的碱溶液等体积混合后pH=7
C．某正盐溶液pH=7，则该盐一定是强酸强碱盐
D．1mol·L-1醋酸溶液加水稀释10倍后1【变式4-1】常温下，下列有关叙述正确的是
①分别向等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸中滴加NaOH溶液，使溶液呈中性，醋酸消耗的NaOH多；
②等体积、等pH的盐酸和醋酸，分别与NaOH反应，醋酸消耗的NaOH多；
③相同条件下，将pH=2的硫酸溶液和pH=2的醋酸溶液分别稀释成pH=5的溶液，所加水的体积前者大；
④pH=3的稀硫酸跟pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合，混合溶液的pH<7；
⑤为了通过测定pH的大小，达到比较HCl和CH3COOH酸性强弱的目的，分别配制100mL0.1mol·L-1的NaCl溶液和CH3COONa溶液测其pH；
⑥同体积同浓度的盐酸和醋酸与足量锌反应，整个反应过程的平均反应速率盐酸的快。
A．①②⑤ B．③④⑤ C．②④⑤ D．②⑤⑥
【变式4-2】室温时，将x mL pH=a 的稀KOH溶液与ymL pH=b的稀硝酸充分反应。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
C．若ax=by，且a + b = 13，则pH=7 D．若x = 10y，且a + b = 14，则pH＞7
1．下列溶液一定显酸性的是
A．含有H＋的溶液
B．滴加紫色石蕊溶液后变红色的溶液
C．溶液中c平(H＋)=10-6mol·L-1
D．pH<7的溶液
2．下列说法正确的是
A．pH=0的溶液不存在 B．使用广泛pH试纸测得某溶液的pH=3.5
C．中性溶液的pH不一定等于7 D．适用于任何温度、任何溶液
3．下列叙述正确的是
A．25℃时，pH=3的盐酸与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH=7
B．95℃时，纯水的pH＜7，说明加热可导致水呈酸性
C．将NaCl溶液从常温加热至80℃，溶液仍保持中性，pH不变
D．用玻璃棒蘸取0.1mo/LNaOH溶液滴在湿润的pH试纸中央，与标准比色卡对比，读出pH为13
4．下列关于溶液酸碱性的说法中，正确的是
A．的溶液一定显酸性
B．的溶液一定显中性
C．的溶液一定显中性
D．不能使酚酞试液变红的溶液一定显酸性
5．常温下，将pH=5的盐酸溶液稀释1000倍后，溶液的pH为
A．等于8 B．等于7 C．接近7又小于7 D．大于7而小于8
6．现有常温下的稀溶液与的稀硫酸溶液，将二者等体积混合，所得溶液呈中性。则下列对两溶液的相关分析不正确的是
A．均为 B．若，则
C．a、b均为固定值 D．由水电离出的相等
7．下列说法中正确的是
A．在100℃时，pH约为6的纯水呈酸性
B．在常温下，将mol/L盐酸溶液稀释100倍，所得溶液的pH为8
C．在常温下，当水电离出的为mol/L时，此溶液的pH可能为2或12
D．当pH=11的氢氧化钠溶液和氨水各1mL分别稀释100倍，所得氨水的pH略小
8．下列说法不正确的是(　 　)
A．25 ℃时，0.1 mol·L－1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱
B．25℃时，将0.1 mol·L-1的NaOH溶液加水稀释100倍，所得溶液的pH＝11
C．25℃时，将0.1 mol·L-1的HA溶液加水稀释至pH＝4，所得溶液c(OH－)＝1×10-10 mol·L-1
D．由水电离出的c(H＋)＝10－12 mol·L－1的溶液中：Na＋、、、Cl－可以大量共存
9．常温下，将0.1 mol·L─1盐酸溶液与0.06 mol·L─1氢氧化钡溶液等体积混合，该混合溶液的pH等于
A．1.7 B．2.0 C．12.0 D．12.4
10．常温下，将的盐酸平均分成两份，向其中一份中加入适量水，向另一份中加入与该盐酸物质的量浓度相同的氢氧化钠溶液，两者的pH都升高了1，则加入的水和氢氧化钠溶液的体积之比为
A．5：1 B．6：1 C．10：1 D．11：1
11．将pH为1的溶液加水稀释至原体积的10倍，会引起（ ）
A．溶液的pH变为2 B．溶液中的增大
C．溶液的导电能力减弱 D．溶液中的减小
12．相同温度，相同物质的量浓度的五种溶液：①NH4Cl、②NaHSO4、③NaCl、④CH3COONa、⑤Na2CO3，pH按由大到下的顺序排列正确的是
A．②>①>③>④>⑤ B．③>②>①>④>⑤
C．⑤>④>③>①>② D．②>①>③>⑤>④
13．常温下，①pH=2的CH3COOH溶液；②pH=2的H2SO4溶液；③pH=12的氨水；④pH=12的NaOH溶液。相同条件下，有关上述溶液的比较中，正确的是（ ）
A．水电离的c(H＋)：①=②=③=④
B．将②、④溶液混合后，pH=7，消耗溶液的体积：②<④
C．等体积的①、②、④溶液分别与足量铝粉反应，生成H2的量：②最大
D．向10mL上述四溶液中各加入90mL水后，溶液的pH：③>④>①>②
14．常温下，有下列四种溶液：
① ② ③ ④
0.1mol/L的NaOH溶液 pH=11的NaOH溶液 0.1mol/L的CH3COOH溶液 pH=3的CH3COOH溶液
下列说法正确的是
A．由水电离出的浓度：①>③
B．将④加蒸馏水稀释至原来的100倍时，所得溶液的
C．①与③混合，若溶液，则体积：
D．①与②等体积混合，混合溶液的
15．25℃时的三种溶液：①pH=2的醋酸；②pH=2的硫酸；③pH=12的氢氧化钠溶液。下列有关说法正确的是
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．①与③两溶液等体积混合，混合液的pH=7
D．V1 L ②溶液和V2L ③溶液混合，若混合后溶液pH=3，则V1∶V2=11∶9
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