第三章 第二节 第2课时 溶液的酸碱性与pH(课件 学案)高中化学人教版(2019)选择性必修1

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第三章 第二节 第2课时 溶液的酸碱性与pH(课件 学案)高中化学人教版(2019)选择性必修1

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第2课时 溶液的酸碱性与pH
[核心素养发展目标] 1.掌握溶液的酸碱性与pH的关系及检测溶液pH的方法。2.了解溶液pH调控的意义。3.能正确计算酸碱溶液的pH。
一、溶液的酸碱性与pH
1.25 ℃时,分析下列溶液中c(H+)和c(OH-)
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-)
溶液的酸碱性 中性 碱性 酸性
2.溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)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(常温
3.溶液的pH
(1)
(2)25 ℃时,溶液的pH与溶液酸碱性的关系:
pH<7,为酸性溶液;pH=7,为中性溶液;pH>7,为碱性溶液。
1.根据公式计算下列溶液的pH(常温),并比较其酸碱性的强弱。
(1)①c(H+)=1×10-5 mol·L-1溶液pH=    ;
②0.001 mol·L-1的稀盐酸pH=    ;
③0.005 mol·L-1的稀硫酸pH=    ;
上述三种溶液酸性由强到弱的顺序:   (填序号)。
答案 ①5 ②3 ③2 ③>②>①
(2)①c(H+)=1×10-9 mol·L-1的溶液pH=    ;
②c(OH-)=1×10-4mol·L-1的溶液pH=    ;
③0.001 mol·L-1的稀NaOH溶液pH=  ;
上述三种溶液碱性由强到弱的顺序   (填序号)。
答案 ①9 ②10 ③11 ③>②>①
2.pH=7的溶液一定呈中性吗?用pH判断溶液酸碱性时,要注意什么?
答案 pH=7的溶液不一定呈中性。如100 ℃时,pH=6为中性。只有在室温下才能用pH与7的大小来判断溶液的酸碱性。
3.常温下pH=1的盐酸和pH=11的NaOH溶液由水电离出的c(H+)分别是多少?
答案 1×10-13 mol·L-1、1×10-11 mol·L-1
4.25 ℃时,某溶液中由水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1,请探究该溶液的pH可能为多少?
答案 2或者12
计算酸碱溶液的pH
酸性:先求c(H+)―→pH(注意元数)
碱性:先求c(OH-)c(H+)―→pH
二、pH的测定和调控的意义
1.pH的测定
2.测定和调控溶液pH的应用
应用领域 实例
人体健康 人体各种体液都有一定的pH。当体内的酸碱平衡失调时,人体就表现出病变,因而可以利用检测血液的pH来诊断疾病
生活应用 利用护发素保护头发,就是通过调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度
环保领域 酸性或碱性废水的处理,可以利用中和反应调节其pH
农业生产 土壤的pH影响植物对不同形态养分的吸收及养分的有效性,不同作物生长对土壤的pH范围有不同的要求,因而应注意保持土壤的酸碱性
科学实验、工业生产 溶液的pH控制常常是影响实验结果或产品质量、产量的一个重要因素
(1)使用pH试纸时应先将试纸润湿,然后再测定溶液的pH(  )
(2)用广泛pH试纸测得某溶液的pH为3.4(  )
(3)pH计是精确测定溶液pH的仪器(  )
答案 (1)× (2)× (3)√
1.某同学为探究土壤的酸碱性做如下实验:常温下,向一定质量的土壤中加入一定体积的蒸馏水,充分搅拌后过滤,测量滤液的pH,再向滤液中滴加氨水,边滴加边测量溶液的pH,实验记录如表。下列说法不正确的是(  )
加入氨水 的体积/mL 0 2 4 6 8 10 12 14 16
溶液的pH 4 4 4 4 6 8 10 10 10
A.滤液中由水电离出的c(H+)=1.0×10-10 mol·L-1
B.水的电离程度逐渐增大
C.所加氨水的pH=10
D.若Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,则氨水的浓度约为5.6×10-4 mol·L-1
答案 B
解析 由表可知,加入氨水之前溶液的pH=4,即滤液的pH=4,c(H+)=1.0×10-4 mol·L-1,故滤液中由水电离出的c水(H+)=c水(OH-)== mol·L-1=1.0×10-10 mol·L-1,A正确;酸、碱溶液均抑制水的电离,由表中数据可知,随氨水的滴加,溶液由酸性变为中性再变为碱性,故水的电离程度先增大后减小,B错误;由表可知,当加入氨水的体积为12 mL后,溶液pH保持不变,此时溶液pH近似为氨水的pH,即氨水的pH=10,C正确;氨水存在电离平衡:NH3·H2O N+OH-,Kb(NH3·H2O)=结合C项分析,代入相关数据可得结果,D正确。
2.(1)某盐酸由于长期放置,标签脱落,若确定其pH,用pH试纸测量的具体操作为       。
若使用时将试纸湿润,则测定结果如何变化?    。用湿润的pH试纸测量任何溶液一定有误差吗?    。
(2)用广泛pH试纸测量溶液的pH时,记录的数据有何特点?
(3)是否可用pH试纸测定氯水的pH?简述理由。
答案 (1)用镊子取一小片pH试纸放在干燥、洁净的玻璃片(或表面皿)上,用干净的玻璃棒蘸取待测液滴在试纸的中部,试纸变色后,与标准比色卡对照比色,确定溶液的pH 偏高 不一定,溶液为中性时测定结果不变
(2)读出的pH只能是1~14的整数。
(3)不能,因为氯水具有漂白性。
三、溶液pH的简单计算
类型一 酸碱溶液的稀释
1.下列溶液被稀释后,计算所得溶液的pH(常温)
溶液稀释 pH
pH=3的稀盐酸加水稀释100倍 5
pH=2的稀硫酸加水稀释100倍 4
pH=11的NaOH溶液加水稀释10倍 10
pH=12的Ba(OH)2溶液加水稀释10倍 11
pH=5的稀盐酸加水稀释1 000倍 约为7,略小于7
pH=9的NaOH溶液加水稀释1 000倍 约为7,略大于7
2.(1)pH=3的醋酸加水稀释到原来的10倍,溶液的pH范围:    。
(2)pH=12的氨水加水稀释到原来的10倍,溶液的pH范围:    。
答案 (1)3酸碱溶液稀释时pH变化规律(常温)
(1)强酸(或强碱)每稀释10倍,pH向7靠拢1个单位。
(2)弱酸(碱)每稀释10倍,pH向7靠拢不到1个单位。
(3)酸碱溶液无限稀释,pH只能接近7。
类型二 不同pH的强酸(强碱)混合
3.常温下,计算下列溶液混合后的pH。
(1)pH=3的盐酸与pH=5的硫酸溶液等体积混合后溶液的pH为    。
答案 3.3
解析 c(H+)= mol·L-1≈ mol·L-1,pH=-lg (=3+lg 2≈3.3。
(2)pH=2的盐酸与pH=4的硫酸,若按1∶10的体积比混合(溶液体积变化忽略不计)。混合后溶液的pH为    。
答案 3
解析 c(H+)= mol·L-1
=1×10-3 mol·L-1,pH=3。
(3)pH=10和pH=12的两种NaOH溶液等体积混合后溶液的pH为    。
答案 11.7
解析 c(OH-)= mol·L-1≈ mol·L-1,c(H+)= mol·L-1=2×10-12 mol·L-1,pH=-lg (2×10-12)=12-lg 2≈11.7。
(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。
巧记:若pH之差≥2的两种强酸溶液等体积混合,可忽略较稀酸(pH较大者)提供的H+,相当于计算较浓的酸稀释1倍的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。
巧记:若pH之差≥2的两种强碱溶液等体积混合,可忽略较稀碱(pH较小者)提供的OH-,相当于计算较浓的碱稀释1倍的pH。
类型三 中和反应后溶液的pH
4.(2026·天津河北区期中)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pH=7,则 NaOH 溶液与 H2SO4溶液的体积比为    。
答案 10∶1
解析 25 ℃时,pH=9的NaOH溶液中c(OH-)=1×10-5 mol·L-1,pH=4的H2SO4溶液中c(H+)=1×10-4 mol·L-1,要使混合后溶液的pH=7,则氢离子和氢氧根离子应恰好完全反应,n(H+)=n(OH-),即c(H+)·V(H2SO4)=c(OH-)·V(NaOH),得出===10,体积比为10∶1。
5.常温下,pH=12的NaOH溶液和pH=4的HCl溶液等体积混合(体积变化忽略不计)后溶液的pH为    。
答案 11.7
解析 NaOH溶液中c(OH-)=10-2 mol·L-1,HCl溶液中c(H+)=10-4 mol·L-1。二者等体积混合,碱过量,反应后的溶液呈碱性。反应后c(OH-)= mol·L-1≈ mol·L-1,c(H+)= mol·L-1=2×10-12 mol·L-1,pH=-lg (2×10-12)=12-lg 2≈11.7。
6.常温下,将pH=3的盐酸与pH=12的氢氧化钠溶液按体积比为9∶1混合(体积变化忽略不计)后的pH=      。
答案 10
解析 pH=3的盐酸中c(H+)=10-3 mol·L-1,pH=12的氢氧化钠溶液中c(OH-)= mol·L-1=10-2 mol·L-1,二者以体积比9∶1混合,氢氧化钠过量,溶液呈碱性,混合溶液中c(OH-)= mol·L-1=1.0×10-4 mol·L-1,则混合后c(H+)= mol·L-1=10-10 mol·L-1,故pH=-lg 10-10=10。
酸碱中和反应后pH计算的一般思路(常温)
恰好完全反应呈中性 pH=7
酸过量 c混(H+)= pH
碱过量 c混(OH-)= c(H+)= pH
课时对点练
[分值:100分]
[1~10题,每小题5分]
题组一 溶液酸碱性的判断
1.(2026·洛阳联考)下列溶液一定呈中性的是(  )
A.滴加紫色石蕊溶液后变红色的溶液
B.溶液中c(OH-)=c(H+)的溶液
C.使石蕊溶液显紫色的溶液
D.溶液中c(H+)=1×1 mol·L-1
答案 B
解析 使紫色石蕊溶液变红的溶液为酸性溶液,故A不符合题意;溶液中c(H+)=1×1 mol·L-1,溶液可能呈酸性、中性或碱性,故D不符合题意。
2.(2026·厦门高二期中)人体内一些液体的正常pH范围如表,已知在人体正常体温下测得纯水的pH约为6.8。下列说法正确的是(  )
液体 血浆 唾液 胃液 乳汁 胆汁 胰液
pH范围 7.35~ 7.45 6.6~ 7.1 0.9~ 1.5 6.6~ 7.6 7.1~ 7.3 7.5~ 8.0
A.血浆和乳汁均显酸性
B.胆汁比胰液的碱性强
C.可将pH试纸放入口腔测唾液的pH
D.当胃液pH<0.9时,可饮用苏打水调节
答案 D
解析 当胃液pH<0.9时,说明胃酸过多,苏打水(含碳酸氢钠)可中和过多的胃酸(HCl),从而达到调节pH的目的,D正确。
3.下列关于溶液酸碱性的说法正确的是(  )
A.溶液中若c(H+)>10-7 mol·L-1,则c(H+)>c(OH-),溶液显酸性
B.c(H+)=的溶液一定呈中性
C.pH=6.5的溶液一定呈酸性
D.不能使酚酞溶液变红的溶液一定呈中性
答案 B
解析 c(H+)==则溶液中c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,B正确;pH=6.5的溶液不一定呈酸性,C错误;因为酚酞的变色范围是8.2~10.0,不能使酚酞溶液变红的溶液可能呈中性也可能呈酸性、弱碱性,D错误。
题组二 溶液的pH及测定
4.强酸(碱)溶液的酸(碱)性不一定比弱酸(碱)溶液的强。下列关系一定正确的是(  )
A.当溶液中c(H+)>1×10-7 mol·L-1时,其pH<7,溶液呈酸性
B.当溶液中c(H+)<1×10-7 mol·L-1时,其pH>7,溶液呈碱性
C.当溶液中c(H+)=c(OH-)>1×10-7 mol·L-1时,其pH<7,溶液呈中性
D.当溶液中c(H+)=c(OH-)>1×10-7 mol·L-1时,其pH<7,溶液呈酸性
答案 C
解析 根据pH与7的关系判断溶液的酸碱性,必须是在25 ℃时,A、B错误;若c(H+)和c(OH-)相等,无论其数值等于多少,溶液必定呈中性,C正确,D错误。
5.(2026·广东茂名期中)下列说法正确的是(  )
A.将pH试纸放入溶液中,观察其颜色变化并与标准比色卡对照
B.pH试纸在使用之前应用蒸馏水润湿
C.用广泛pH试纸测得某盐酸的pH=2.3
D.c(H+)>c(OH-)的溶液一定显酸性
答案 D
解析 pH试纸直接浸入待测液,会污染溶液,A错误;广泛pH试纸只能粗略测出pH,数值为整数,C错误。
6.下列有关溶液的酸碱性与pH的说法错误的是(  )
A.溶液pH越小,酸性越强,反之,碱性越强
B.pH<7的溶液可能呈碱性
C.当溶液中的c(H+)或c(OH-)较小时,用pH表示其酸碱度更为方便
D.2 mol·L-1的硫酸溶液可用广泛pH试纸测得溶液的pH
答案 D
解析 A项,因pH=-lg c(H+),所以pH越小,c(H+)越大,酸性越强;pH越大,c(H+)越小,则c(OH-)越大,碱性越强,正确;C项,当溶液中的c(H+)或c(OH-)小于1 mol·L-1时,使用pH表示其酸碱度更为方便,正确。
题组三 pH的计算
7.常温下,下列溶液中氢离子浓度最小的是(  )
A.pH=0的NaHSO4溶液
B.0.04 mol·L-1的硫酸
C.pH=3的醋酸溶液
D.0.5 mol·L-1的盐酸
答案 C
解析 A项,pH=0的NaHSO4溶液中c(H+)=1 mol·L-1;B项,0.04 mol·L-1硫酸中c(H+)=2c(H2SO4)=0.08 mol·L-1;C项,pH=3的醋酸溶液中,c(H+)=0.001 mol·L-1;D项,0.5 mol·L-1盐酸中c(H+)=c(HCl)=0.5 mol·L-1,则氢离子浓度最小的是pH=3的醋酸溶液。
8.(2026·湖南高二期中)25 ℃时,40 mL 0.2 mol·L-1HNO3溶液和20 mL 0.1 mol·L-1Ba(OH)2溶液混合(忽略溶液混合时温度和体积的变化),混合溶液的pH约为(已知:lg 2≈0.3,lg 3≈0.5)(  )
A.0.8 B.1.2 C.12.8 D.13.2
答案 B
解析 由题意可知,所得混合溶液中c(H+)== mol·L-1,则溶液pH约为1-lg 2+lg 3≈1.2,故选B。
9.某温度下,Kw=1×10-13,该温度下pH=12的NaOH溶液与pH=2的HCl溶液按一定比例混合,所得溶液pH=11,则NaOH溶液与HCl溶液的体积比为(  )
A.2∶9 B.1∶9 C.11∶9 D.11∶2
答案 A
解析 该温度下,Kw=1×10-13,则pH=12的NaOH溶液中c(OH-)=0.1 mol·L-1,pH=2的HCl溶液中c(H+)=0.01 mol·L-1,混合后溶液的pH=11,即c(OH-)=0.01 mol·L-1,则=0.01 mol·L-1,可得=。
10.(2026·湖南湘潭县第一中学期中)常温下,pH=3的盐酸和pH=10的NaOH溶液按体积之比为1∶9混合后(溶液体积变化忽略不计),溶液pH为(  )
A.5 B.6 C.3 D.7
答案 A
解析 常温下,pH=3的盐酸中c(H+) =1.0×10-3 mol·L-1,pH=10的NaOH溶液中c(OH-)=1.0×10-4 mol·L-1,设混合前盐酸的体积为V L,则NaOH体积为9V L,则混合后c(H+) =mol·L-1=1.0×10-5 mol·L-1,则所得混合溶液的pH=5,A正确。
[11~14题,每小题6分]
11.(2026·河北承德双滦区期中联考)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 醋酸是弱电解质,则pH=3的醋酸溶液加水稀释100倍,pH<5,故A错误;将pH=4的H2SO4溶液加水稀释100倍,pH=6,溶液中c(OH-)=1×10-8 mol·L-1,所以溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-8 mol·L-1,故B错误;将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液稀释为2 L,溶液中c(OH-)=0.1×2× mol·L-1=0.1 mol·L-1,则c(H+)=1×10-13 mol·L-1,所以pH=13,故C正确;pH=8的NaOH溶液稀释100倍,其溶液的pH无限接近于7且大于7,故D错误。
12.某温度下,重水(D2O)的离子积Kw=1.6×10-15,规定pD=-lg c(D+)。下列说法错误的是(  )
A.重水是极弱的电解质,将NaOD加入重水中(温度不变),重水的电离程度增大
B.该温度下,重水的pD=8-2lg 2
C.该温度下,2 L含0.01 mol D2SO4的溶液,其pD=2
D.该温度下,在100 mL 0.4 mol·L-1DCl溶液中加入100 mL 0.2 mol·L-1NaOD溶液,充分反应后溶液的pD=1(忽略溶液体积的变化)
答案 A
解析 重水是极弱的电解质,存在电离平衡:D2O OD-+D+,将NaOD加入重水中,OD-浓度增大,重水电离平衡逆向移动,重水的电离程度减小,A错误;重水(D2O)的离子积Kw=1.6×10-15,则c(D+)=c(OD-)=4×10-8 mol·L-1,pD=-lg c(D+)=-lg(4×10-8)=8-2lg 2,B正确;2 L含0.01 mol D2SO4的溶液中c(D+)=0.01 mol·L-1,pD=-lg 0.01=2,C正确;100 mL 0.4 mol·L-1DCl溶液中加入100 mL 0.2 mol·L-1NaOD溶液,DCl过量,c(D+)==0.1 mol·L-1,则pD=1,D正确。
13.为更合理地表示溶液的酸碱性,科学家提出“酸度”(用AG表示)概念,AG=lg[]。下列叙述中正确的是(  )
①任何温度下,纯水的AG等于0 ②溶液的AG越小,酸性越强 ③25 ℃时,0.1 mol·L-1盐酸的AG=12 ④25 ℃时,某溶液的AG=-10,其pH=10
A.①③ B.②④ C.①② D.③④
答案 A
解析 任何温度下,纯水中c(H+)=c(OH-),故AG=0,①正确;酸性越强,c(H+)越大,c(OH-)越小,AG越大,②错误;0.1 mol·L-1盐酸中,c(OH-)=10-13 mol·L-1,AG=12,③正确;lg[]=-10,c(OH-)=1010c(H+),由c(H+)·c(OH-)=10-14得,c(H+)=10-12 mol·L-1,pH=12,④错误。
14.已知常温下4种溶液:①HCl溶液、②CH3COOH溶液、③NaOH溶液、④氨水,均满足c水(H+)=1×10-11 mol·L-1。下列说法正确的是(  )
A.①、④等体积混合后,溶液显酸性
B.①中加入等体积的0.001 mol·L-1 Ba(OH)2溶液后,所得混合液的pH=7
C.相同质量的铝粉分别与足量的①、②、③充分反应,消耗溶液体积最大的是③
D.向等体积的①、②、③、④中分别加水稀释100倍后,溶液的pH:④>③>①>②
答案 D
解析 常温下,①HCl溶液、②CH3COOH溶液、③NaOH溶液、④氨水,均满足c水(H+)=1×10-11 mol·L-1,HCl溶液和CH3COOH溶液中由水电离出的氢离子浓度与溶液中的氢氧根离子的浓度相同,则这两种溶液的pH都为3,故HCl溶液的浓度为0.001 mol·L-1,CH3COOH溶液的浓度远大于0.001 mol·L-1;NaOH溶液和氨水中的氢离子全部是由水电离产生的,则这两种溶液的pH都为11,则NaOH溶液的浓度为0.001 mol·L-1,氨水的浓度远大于0.001 mol·L-1。HCl溶液的浓度为0.001 mol·L-1,氨水的浓度远大于0.001 mol·L-1,二者等体积混合,氨水有大量剩余,所得溶液显碱性,A项错误;HCl溶液的浓度为0.001 mol·L-1,加入等体积的0.001 mol·L-1 Ba(OH)2溶液后,Ba(OH)2过量,所得混合液的pH>7,B项错误;相同质量的铝粉分别与足量的①、②、③充分反应,假设反应的Al为0.002 mol,根据2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑可知,需要HCl 0.006 mol,需要HCl溶液(0.001 mol·L-1)6 L;根据2Al+6CH3COOH===2(CH3COO)3Al+3H2↑可知,需要CH3COOH 0.006 mol,CH3COOH溶液的浓度远大于0.001 mol·L-1,故需要CH3COOH溶液的体积小于6 L;根据2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑可知,需要NaOH 0.002 mol,需要NaOH溶液(0.001 mol·L-1)2 L,则消耗溶液体积最大的是①,C项错误;向等体积的①、②、③、④中分别加水稀释100倍后,HCl溶液的浓度由0.001 mol·L-1变为0.000 01 mol·L-1,pH为5,CH3COOH溶液在稀释过程中会继续电离,则pH<5,NaOH溶液的浓度由0.001 mol·L-1变为0.000 01 mol·L-1,pH为9,氨水在稀释过程中会继续电离,则pH>9,则稀释后溶液的pH:④>③>①>②,D项正确。
15.(6分)回答下列问题:
(1)常温下,某种饮品pH=4,其中c(OH-)=     。
(2)0.05 mol·L-1H2SO4溶液的pH=    。
(3)常温下,pH=13的氢氧化钡溶液中c[Ba(OH)2]=     。
答案 (1)1×10-10 mol·L-1 (2)1
(3)0.05 mol·L-1
解析 (1)pH=4,根据pH=-lg c(H+), c(H+)=1×10-4 mol·L-1,常温下,c(OH-)==mol·L-1=1×10-10mol·L-1。
(2)0.05 mol·L-1 H2SO4溶液,c(H+)=0.05 mol·L-1×2=0.1 mol·L-1,pH=-lg c(H+)=1。
(3)pH=13的氢氧化钡溶液,c(H+)=1×10-13 mol·L-1,常温下,c(OH-)== mol·L-1=1×10-1 mol·L-1,c[Ba(OH)2]==0.05 mol·L-1。
16.(8分)室温下,有pH为12的NaOH溶液100 mL,如果将其pH降为11(不考虑溶液混合时体积变化),则:
(1)若用蒸馏水应加入    mL。
(2)若用pH=10的NaOH溶液,应加入  mL。
(3)若用pH=2的盐酸,应加入    mL。
(4)若用0.01 mol·L-1的硫酸,应加入  mL。
答案 (1)900 (2)1 000 (3)81.8 (4)42.9
解析 (1)由c(OH-)稀释=1×10-3 mol·L-1=解得V(H2O)=0.9 L=900 mL。
(2)设加入pH=10的NaOH溶液的体积为x,
c(OH-)=1×10-3 mol·L-1=解得x=1 L=1 000 mL。
(3)设加入pH=2的盐酸的体积为y,
c(OH-)=1×10-3 mol·L-1=解得y≈0.081 8 L=81.8 mL。
(4)设加入0.01 mol·L-1硫酸的体积为z,
c(OH-)=1×10-3 mol·L-1=解得z≈0.042 9 L=42.9 mL。
17.(12分)太空很神秘,水的世界也深不可测,从水作溶剂、水分子运动到水的电离、水与活泼金属反应等等。结合书本知识,回答下列问题:
(1)标准状况下,0.01 mol·L-1的NaOH溶液的pH    (填“>”“<”或“=”,下同)12,该温度下,水的离子积常数Kw    1×10-14。
(2)某温度下,纯水中c(H+)=5×10-7 mol·L-1,则此时纯水中的c(OH-)=     mol·L-1;若温度不变,滴入稀硫酸使c(H+)=5×10-3 mol·L-1,则c(OH-)=     mol·L-1。
(3)T ℃下,水的离子积曲线如图所示。
①下列说法正确的是  (填字母)。
a.T ℃小于25 ℃
b.A点溶液pH=8
c.B点溶液呈碱性
d.保持温度不变,加入少量的酸可以实现从B点到C点的变化
②该温度下,将Va L pH=a的NaOH溶液与Vb L 10-b mol·L-1的硫酸混合。
若所得混合溶液呈中性,且a=12,b=1,则Va∶Vb=    ;若Va∶Vb=1∶3,且a=11,b=3,则所得混合溶液的pH=    (溶液体积变化忽略不计)。
答案 (1)> <
(2)5×10-7 5×10-11
(3)①b ②2∶1 10
解析 (1)标准状况下,水的离子积Kw<1×10-14,该温度下0.01 mol·L-1的NaOH溶液中c(OH-)=1×10-2 mol·L-1,则c(H+)= mol·L-1< mol·L-1=1×10-12 mol·L-1,所以pH>12。
(2)水电离产生的氢离子浓度和氢氧根离子浓度相等,某温度下,纯水中的c(H+)=5×10-7 mol·L-1,则此时纯水中c(OH-)=5×10-7 mol·L-1;温度不变,则Kw=c(OH-)·c(H+)=5×10-7×5×10-7=2.5×10-13,加入稀硫酸使溶液中c(H+)=5×10-3 mol·L-1,根据Kw=c(OH-)·c(H+)可知,c(OH-)= mol·L-1=5×10-11 mol·L-1。
(3)①根据图像可以计算,B点Kw=c(OH-)·c(H+)=1.0×10-7×1.0×10-6=1.0×10-13>1.0×10-14,则T ℃大于25 ℃,a错误;A点c(OH-)=1.0×10-5 mol·L-1,根据该温度下Kw=1.0×10-13,则c(H+)= mol·L-1=1.0×10-8 mol·L-1,即溶液pH=-lg (1.0×10-8)=8,b正确;B点溶液c(OH-)②将pH=a的NaOH溶液Va L与10-b mol·L-1的H2SO4溶液Vb L混合,所得溶液呈中性,则说明c(OH-)·Va=c(H+)·Vb,由于a=12,b=1,根据①可知,该温度时Kw=1.0×10-13,则10-1·Va=2×10-1·Vb,所以Va∶Vb=2∶1;
若Va∶Vb=1∶3,且a=11,b=3,设Va=1,Vb=3,则c(OH-)·Va=10-2 mol·L-1×1 L>c(H+)·Vb=2×10-3 mol·L-1×3 L,说明碱过量,则混合后溶液显碱性,则酸碱混合溶液中c(OH-)= mol·L-1=0.001 mol·L-1,则c(H+)== mol·L-1=10-10 mol·L-1,则pH=-lg c(H+)=-lg 10-10=10。(共76张PPT)
第三章 第二节
第2课时 溶液的酸碱性与pH
核心素养 发展目标
1.掌握溶液的酸碱性与pH的关系及检测溶液pH的方法。
2.了解溶液pH调控的意义。
3.能正确计算酸碱溶液的pH。
内容索引
课时对点练
一、溶液的酸碱性与pH
二、pH的测定和调控的意义
三、溶液pH的简单计算
< 一 >
溶液的酸碱性与pH
1.25 ℃时,分析下列溶液中c(H+)和c(OH-)
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 _____ _____ _____
1×10-7
1×10-13
0.1
1×10-7
0.1
1×10-13
=
<
>
中性
碱性
酸性
2.溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)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。
>
=
<
3.溶液的pH
(1)
负对数
-lg c(H+)
(2)25 ℃时,溶液的pH与溶液酸碱性的关系:
增强
pH<7,为_____溶液;pH=7,为_____溶液;pH>7,为_____溶液。
增强
酸性
中性
碱性
1.根据公式计算下列溶液的pH(常温),并比较其酸碱性的强弱。
(1)①c(H+)=1×10-5 mol·L-1溶液pH=   ;
②0.001 mol·L-1的稀盐酸pH=   ;
③0.005 mol·L-1的稀硫酸pH=   ;
上述三种溶液酸性由强到弱的顺序:    (填序号)。
5
3
2
③>②>①
(2)①c(H+)=1×10-9 mol·L-1的溶液pH=  ;
②c(OH-)=1×10-4mol·L-1的溶液pH=   ;
③0.001 mol·L-1的稀NaOH溶液pH=   ;
上述三种溶液碱性由强到弱的顺序     (填序号)。
9
10
11
③>②>①
2.pH=7的溶液一定呈中性吗?用pH判断溶液酸碱性时,要注意什么?
答案 pH=7的溶液不一定呈中性。如100 ℃时,pH=6为中性。只有在室温下才能用pH与7的大小来判断溶液的酸碱性。
3.常温下pH=1的盐酸和pH=11的NaOH溶液由水电离出的c(H+)分别是多少?
答案 1×10-13 mol·L-1、1×10-11 mol·L-1
4.25 ℃时,某溶液中由水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1,请探究该溶液的pH可能为多少?
答案 2或者12
计算酸碱溶液的pH
酸性:先求c(H+)―→pH(注意元数)
碱性:先求c(OH-)   c(H+)―→pH
归纳总结
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< 二 >
pH的测定和调控的意义
1.pH的测定
酸度计
2.测定和调控溶液pH的应用
应用领域 实例
人体健康 人体各种体液都有一定的pH。当体内的酸碱平衡失调时,人体就表现出病变,因而可以利用检测血液的pH来诊断疾病
生活应用 利用护发素保护头发,就是通过调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度
环保领域 酸性或碱性废水的处理,可以利用中和反应调节其pH
应用领域 实例
农业生产 土壤的pH影响植物对不同形态养分的吸收及养分的有效性,不同作物生长对土壤的pH范围有不同的要求,因而应注意保持土壤的酸碱性
科学实验、工业生产 溶液的pH控制常常是影响实验结果或产品质量、产量的一个重要因素
(1)使用pH试纸时应先将试纸润湿,然后再测定溶液的pH
(2)用广泛pH试纸测得某溶液的pH为3.4
(3)pH计是精确测定溶液pH的仪器
×
×

1.某同学为探究土壤的酸碱性做如下实验:常温下,向一定质量的土壤中加入一定体积的蒸馏水,充分搅拌后过滤,测量滤液的pH,再向滤液中滴加氨水,边滴加边测量溶液的pH,实验记录如表。下列说法不正确的是
加入氨水的体积/mL 0 2 4 6 8 10 12 14 16
溶液的pH 4 4 4 4 6 8 10 10 10
A.滤液中由水电离出的c(H+)=1.0×10-10 mol·L-1
B.水的电离程度逐渐增大
C.所加氨水的pH=10
D.若Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,则氨水的浓度约为5.6×10-4 mol·L-1

由表可知,加入氨水之前溶液的pH=4,即滤液的pH=4,c(H+)=1.0×10-4 mol·L-1,故滤液中由水电离出的c水(H+)=c水(OH-)== mol·L-1=1.0×10-10 mol·L-1,A正确;
酸、碱溶液均抑制水的电离,由表中数据可知,随氨水的滴加,溶液由酸性变为中性再变为碱性,故水的电离程度先增大后减小,B错误;
由表可知,当加入氨水的体积为12 mL后,溶液pH保持不变,此时溶液pH近似为氨水的pH,即氨水的pH=10,C正确;
氨水存在电离平衡:NH3·H2O N+OH-,Kb(NH3·H2O)=结合C项分析,代入相关数据可得结果,D正确。
2.(1)某盐酸由于长期放置,标签脱落,若确定其pH,用pH试纸测量的具体操作为____________________________________________________
______________________________________________________________________________________________。 若使用时将试纸湿润,则测定结果如何变化?    。用湿润的pH试纸测量任何溶液一定有误差吗?     。
用镊子取一小片pH试纸放在干燥、洁净的玻璃片(或表面皿)上,用干净的玻璃棒蘸取待测液滴在试纸的中部,试纸变色后,与标准比色卡对照比色,确定溶液的pH
偏高
不一定,溶液为中性时测定结果不变
(2)用广泛pH试纸测量溶液的pH时,记录的数据有何特点?
(3)是否可用pH试纸测定氯水的pH?简述理由。
答案 读出的pH只能是1~14的整数。
答案 不能,因为氯水具有漂白性。
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< 三 >
溶液pH的简单计算
类型一 酸碱溶液的稀释
1.下列溶液被稀释后,计算所得溶液的pH(常温)
溶液稀释 pH
pH=3的稀盐酸加水稀释100倍 _____
pH=2的稀硫酸加水稀释100倍 _____
pH=11的NaOH溶液加水稀释10倍 _____
pH=12的Ba(OH)2溶液加水稀释10倍 _____
pH=5的稀盐酸加水稀释1 000倍 _______________
pH=9的NaOH溶液加水稀释1 000倍 _______________
5
4
10
11
约为7,略小于7
约为7,略大于7
2.(1)pH=3的醋酸加水稀释到原来的10倍,溶液的pH范围:    。
(2)pH=12的氨水加水稀释到原来的10倍,溶液的pH范围:     。
311酸碱溶液稀释时pH变化规律(常温)
(1)强酸(或强碱)每稀释10倍,pH向7靠拢1个单位。
(2)弱酸(碱)每稀释10倍,pH向7靠拢不到1个单位。
(3)酸碱溶液无限稀释,pH只能接近7。
归纳总结
类型二 不同pH的强酸(强碱)混合
3.常温下,计算下列溶液混合后的pH。
(1)pH=3的盐酸与pH=5的硫酸溶液等体积混合后溶液的pH为   。
3.3
c(H+)= mol·L-1≈ mol·L-1,pH=-lg (=3+lg 2≈3.3。
(2)pH=2的盐酸与pH=4的硫酸,若按1∶10的体积比混合(溶液体积变化忽略不计)。混合后溶液的pH为   。
3
c(H+)= mol·L-1=1×10-3 mol·L-1,pH=3。
(3)pH=10和pH=12的两种NaOH溶液等体积混合后溶液的pH为   。
11.7
c(OH-)= mol·L-1≈ mol·L-1,c(H+)= mol·L-1=2×
10-12 mol·L-1,pH=-lg (2×10-12)=12-lg 2≈11.7。
(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。
巧记:若pH之差≥2的两种强酸溶液等体积混合,可忽略较稀酸(pH较大者)提供的H+,相当于计算较浓的酸稀释1倍的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。
巧记:若pH之差≥2的两种强碱溶液等体积混合,可忽略较稀碱(pH较小者)提供的OH-,相当于计算较浓的碱稀释1倍的pH。
归纳总结
类型三 中和反应后溶液的pH
4.(2026·天津河北区期中)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pH=7,则 NaOH 溶液与 H2SO4溶液的体积比为    。
10∶1
25 ℃时,pH=9的NaOH溶液中c(OH-)=1×10-5 mol·L-1,pH=4的H2SO4溶液中c(H+)=1×10-4 mol·L-1,要使混合后溶液的pH=7,则氢离子和氢氧根离子应恰好完全反应,n(H+)=n(OH-),即c(H+)·V(H2SO4)=c(OH-)·
V(NaOH),得出===10,体积比为10∶1。
5.常温下,pH=12的NaOH溶液和pH=4的HCl溶液等体积混合(体积变化忽略不计)后溶液的pH为   。
11.7
NaOH溶液中c(OH-)=10-2 mol·L-1,HCl溶液中c(H+)=10-4 mol·L-1。二者等体积混合,碱过量,反应后的溶液呈碱性。反应后c(OH-)=
mol·L-1≈ mol·L-1,c(H+)= mol·L-1=2×10-12 mol·L-1,pH=-lg (2×10-12)=12-lg 2≈11.7。
6.常温下,将pH=3的盐酸与pH=12的氢氧化钠溶液按体积比为9∶1混合(体积变化忽略不计)后的pH=   。
10
pH=3的盐酸中c(H+)=10-3 mol·L-1,pH=12的氢氧化钠溶液中c(OH-)= mol·L-1=10-2 mol·L-1,二者以体积比9∶1混合,氢氧化钠过量,溶液呈碱性,混合溶液中c(OH-)= mol·L-1=1.0×10-4 mol·L-1,则混合后c(H+)= mol·L-1=10-10 mol·L-1,故pH=-lg 10-10=10。
酸碱中和反应后pH计算的一般思路(常温)
归纳总结
恰好完全反应呈中性 pH=7
酸过量 c混(H+)= pH
碱过量 c混(OH-)= c(H+)= pH
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< 四 >
课时对点练
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B D B C D D C B
题号 9 10 11 12 13 14
答案 A A C A A D
对一对
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
15.
(1)1×10-10 mol·L-1 (2)1 (3)0.05 mol·L-1
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
16.
(1)900 (2)1 000 (3)81.8 (4)42.9
15
16
17
17.
(1)> < (2)5×10-7 5×10-11 (3)①b ②2∶1 10
题组一 溶液酸碱性的判断
1.(2026·洛阳联考)下列溶液一定呈中性的是
A.滴加紫色石蕊溶液后变红色的溶液
B.溶液中c(OH-)=c(H+)的溶液
C.使石蕊溶液显紫色的溶液
D.溶液中c(H+)=1×1 mol·L-1

对点训练
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
使紫色石蕊溶液变红的溶液为酸性溶液,故A不符合题意;
溶液中c(H+)=1×1 mol·L-1,溶液可能呈酸性、中性或碱性,故D不符合题意。
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
2.(2026·厦门高二期中)人体内一些液体的正常pH范围如表,已知在人体正常体温下测得纯水的pH约为6.8。下列说法正确的是
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
液体 血浆 唾液 胃液 乳汁 胆汁 胰液
pH范围 7.35~7.45 6.6~7.1 0.9~1.5 6.6~7.6 7.1~7.3 7.5~8.0
A.血浆和乳汁均显酸性
B.胆汁比胰液的碱性强
C.可将pH试纸放入口腔测唾液的pH
D.当胃液pH<0.9时,可饮用苏打水调节

15
16
17
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
当胃液pH<0.9时,说明胃酸过多,苏打水(含碳酸氢钠)可中和过多的胃酸(HCl),从而达到调节pH的目的,D正确。
15
16
17
3.下列关于溶液酸碱性的说法正确的是
A.溶液中若c(H+)>10-7 mol·L-1,则c(H+)>c(OH-),溶液显酸性
B.c(H+)=的溶液一定呈中性
C.pH=6.5的溶液一定呈酸性
D.不能使酚酞溶液变红的溶液一定呈中性

答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
c(H+)==则溶液中c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,B正确;
pH=6.5的溶液不一定呈酸性,C错误;
因为酚酞的变色范围是8.2~10.0,不能使酚酞溶液变红的溶液可能呈中性也可能呈酸性、弱碱性,D错误。
15
16
17
题组二 溶液的pH及测定
4.强酸(碱)溶液的酸(碱)性不一定比弱酸(碱)溶液的强。下列关系一定正确的是
A.当溶液中c(H+)>1×10-7 mol·L-1时,其pH<7,溶液呈酸性
B.当溶液中c(H+)<1×10-7 mol·L-1时,其pH>7,溶液呈碱性
C.当溶液中c(H+)=c(OH-)>1×10-7 mol·L-1时,其pH<7,溶液呈中性
D.当溶液中c(H+)=c(OH-)>1×10-7 mol·L-1时,其pH<7,溶液呈酸性

答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
根据pH与7的关系判断溶液的酸碱性,必须是在25 ℃时,A、B错误;
若c(H+)和c(OH-)相等,无论其数值等于多少,溶液必定呈中性,C正确,D错误。
15
16
17
5.(2026·广东茂名期中)下列说法正确的是
A.将pH试纸放入溶液中,观察其颜色变化并与标准比色卡对照
B.pH试纸在使用之前应用蒸馏水润湿
C.用广泛pH试纸测得某盐酸的pH=2.3
D.c(H+)>c(OH-)的溶液一定显酸性

答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
pH试纸直接浸入待测液,会污染溶液,A错误;
广泛pH试纸只能粗略测出pH,数值为整数,C错误。
15
16
17
6.下列有关溶液的酸碱性与pH的说法错误的是
A.溶液pH越小,酸性越强,反之,碱性越强
B.pH<7的溶液可能呈碱性
C.当溶液中的c(H+)或c(OH-)较小时,用pH表示其酸碱度更为方便
D.2 mol·L-1的硫酸溶液可用广泛pH试纸测得溶液的pH

A项,因pH=-lg c(H+),所以pH越小,c(H+)越大,酸性越强;pH越大,c(H+)越小,则c(OH-)越大,碱性越强,正确;
C项,当溶液中的c(H+)或c(OH-)小于1 mol·L-1时,使用pH表示其酸碱度更为方便,正确。
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
题组三 pH的计算
7.常温下,下列溶液中氢离子浓度最小的是
A.pH=0的NaHSO4溶液
B.0.04 mol·L-1的硫酸
C.pH=3的醋酸溶液
D.0.5 mol·L-1的盐酸

答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
A项,pH=0的NaHSO4溶液中c(H+)=1 mol·L-1;
B项,0.04 mol·L-1硫酸中c(H+)=2c(H2SO4)=0.08 mol·L-1;
C项,pH=3的醋酸溶液中,c(H+)=0.001 mol·L-1;
D项,0.5 mol·L-1盐酸中c(H+)=c(HCl)=0.5 mol·L-1,则氢离子浓度最小的是pH=3的醋酸溶液。
15
16
17
8.(2026·湖南高二期中)25 ℃时,40 mL 0.2 mol·L-1HNO3溶液和20 mL
0.1 mol·L-1Ba(OH)2溶液混合(忽略溶液混合时温度和体积的变化),混合溶液的pH约为(已知:lg 2≈0.3,lg 3≈0.5)
A.0.8    B.1.2    C.12.8    D.13.2

答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
由题意可知,所得混合溶液中c(H+)=
= mol·L-1,则溶液pH约为1-lg 2+lg 3≈1.2,故选B。
15
16
17
9.某温度下,Kw=1×10-13,该温度下pH=12的NaOH溶液与pH=2的HCl溶液按一定比例混合,所得溶液pH=11,则NaOH溶液与HCl溶液的体积比为
A.2∶9    B.1∶9    C.11∶9    D.11∶2
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
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14

该温度下,Kw=1×10-13,则pH=12的NaOH溶液中c(OH-)=0.1 mol·L-1,pH=2的HCl溶液中c(H+)=0.01 mol·L-1,混合后溶液的pH=11,即c(OH-) =0.01 mol·L-1,则=0.01 mol·L-1,可得=。
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10.(2026·湖南湘潭县第一中学期中)常温下,pH=3的盐酸和pH=10的NaOH溶液按体积之比为1∶9混合后(溶液体积变化忽略不计),溶液pH为
A.5     B.6    C.3    D.7

答案
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常温下,pH=3的盐酸中c(H+) =1.0×10-3 mol·L-1,pH=10的NaOH溶液中c(OH-)=1.0×10-4 mol·L-1,设混合前盐酸的体积为V L,则NaOH体积为9V L,则混合后c(H+) =mol·L-1=1.0×10-5 mol·L-1,则所得混合溶液的pH=5,A正确。
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11.(2026·河北承德双滦区期中联考)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
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综合强化
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醋酸是弱电解质,则pH=3的醋酸溶液加水稀释100倍,pH<5,故A错误;
将pH=4的H2SO4溶液加水稀释100倍,pH=6,溶液中c(OH-)=1×10-8 mol·L-1,所以溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-8 mol·L-1,故B错误;
将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液稀释为2 L,溶液中c(OH-)=0.1×2× mol·L-1
=0.1 mol·L-1,则c(H+)=1×10-13 mol·L-1,所以pH=13,故C正确;
pH=8的NaOH溶液稀释100倍,其溶液的pH无限接近于7且大于7,故D错误。
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12.某温度下,重水(D2O)的离子积Kw=1.6×10-15,规定pD=-lg c(D+)。下列说法错误的是
A.重水是极弱的电解质,将NaOD加入重水中(温度不变),重水的电离程
 度增大
B.该温度下,重水的pD=8-2lg 2
C.该温度下,2 L含0.01 mol D2SO4的溶液,其pD=2
D.该温度下,在100 mL 0.4 mol·L-1DCl溶液中加入100 mL 0.2 mol·L-1
 NaOD溶液,充分反应后溶液的pD=1(忽略溶液体积的变化)

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重水是极弱的电解质,存在电离平衡:D2O OD-+D+,将NaOD加入重水中,OD-浓度增大,重水电离平衡逆向移动,重水的电离程度减小,A错误;
重水(D2O)的离子积Kw=1.6×10-15,则c(D+)=c(OD-)=4×10-8 mol·L-1,pD=-lg c(D+)=-lg(4×10-8)=8-2lg 2,B正确;
2 L含0.01 mol D2SO4的溶液中c(D+)=0.01 mol·L-1,pD=-lg 0.01=2,C正确;
100 mL 0.4 mol·L-1DCl溶液中加入100 mL 0.2 mol·L-1NaOD溶液,DCl过量,c(D+)==0.1 mol·L-1,则pD=1,D正确。
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13.为更合理地表示溶液的酸碱性,科学家提出“酸度”(用AG表示)概念,AG=lg[]。下列叙述中正确的是
①任何温度下,纯水的AG等于0 ②溶液的AG越小,酸性越强 ③25 ℃时,0.1 mol·L-1盐酸的AG=12 ④25 ℃时,某溶液的AG=-10,其pH=10
A.①③    B.②④    C.①②    D.③④
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任何温度下,纯水中c(H+)=c(OH-),故AG=0,①正确;
酸性越强,c(H+)越大,c(OH-)越小,AG越大,②错误;
0.1 mol·L-1盐酸中,c(OH-)=10-13 mol·L-1,AG=12,③正确;
lg[]=-10,c(OH-)=1010c(H+),由c(H+)·c(OH-)=10-14得,c(H+)=
10-12 mol·L-1,pH=12,④错误。
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14.已知常温下4种溶液:①HCl溶液、②CH3COOH溶液、③NaOH溶液、④氨水,均满足c水(H+)=1×10-11 mol·L-1。下列说法正确的是
A.①、④等体积混合后,溶液显酸性
B.①中加入等体积的0.001 mol·L-1 Ba(OH)2溶液后,所得混合液的pH=7
C.相同质量的铝粉分别与足量的①、②、③充分反应,消耗溶液体积最
 大的是③
D.向等体积的①、②、③、④中分别加水稀释100倍后,溶液的pH:④>
 ③>①>②

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常温下,①HCl溶液、②CH3COOH溶液、③NaOH溶液、④氨水,均满足c水(H+)=1×10-11 mol·L-1,HCl溶液和CH3COOH溶液中由水电离出的氢离子浓度与溶液中的氢氧根离子的浓度相同,则这两种溶液的pH都为3,故HCl溶液的浓度为0.001 mol·L-1,CH3COOH溶液的浓度远大于0.001 mol·L-1;NaOH溶液和氨水中的氢离子全部是由水电离产生的,则这两种溶液的pH都为11,则NaOH溶液的浓度为0.001 mol·L-1,氨水的浓度远大于0.001 mol·L-1。HCl溶液的浓度为0.001 mol·L-1,氨水的浓度远大于0.001 mol·L-1,二者等体积混合,氨水有大量剩余,所得溶液显碱性,A项错误;
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HCl溶液的浓度为0.001 mol·L-1,加入等体积的0.001 mol·L-1 Ba(OH)2溶液后,Ba(OH)2过量,所得混合液的pH>7,B项错误;
相同质量的铝粉分别与足量的①、②、③充分反应,假设反应的Al为0.002 mol,根据2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑可知,需要HCl 0.006 mol,需要HCl溶液(0.001 mol·L-1)6 L;根据2Al+6CH3COOH===2(CH3COO)3Al+
3H2↑可知,需要CH3COOH 0.006 mol,CH3COOH溶液的浓度远大于0.001 mol·L-1,故需要CH3COOH溶液的体积小于6 L;根据2Al+2NaOH +6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑可知,需要NaOH 0.002 mol,需要NaOH溶液(0.001 mol·L-1)2 L,则消耗溶液体积最大的是①,C项错误;
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向等体积的①、②、③、④中分别加水稀释100倍后,HCl溶液的浓度由0.001 mol·L-1变为0.000 01 mol·L-1,pH为5,CH3COOH溶液在稀释过程中会继续电离,则pH<5,NaOH溶液的浓度由0.001 mol·L-1变为
0.000 01 mol·L-1,pH为9,氨水在稀释过程中会继续电离,则pH>9,则稀释后溶液的pH:④>③>①>②,D项正确。
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15.回答下列问题:
(1)常温下,某种饮品pH=4,其中c(OH-)=       。
答案
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1×10-10 mol·L-1
pH=4,根据pH=-lg c(H+), c(H+)=1×10-4 mol·L-1,常温下,c(OH-)= =mol·L-1=1×10-10mol·L-1。
(2)0.05 mol·L-1H2SO4溶液的pH=  。
答案
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1
0.05 mol·L-1 H2SO4溶液,c(H+)=0.05 mol·L-1×2=0.1 mol·L-1,pH=
-lg c(H+)=1。
(3)常温下,pH=13的氢氧化钡溶液中c[Ba(OH)2]=      。
答案
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0.05 mol·L-1
pH=13的氢氧化钡溶液,c(H+)=1×10-13 mol·L-1,常温下,c(OH-)= = mol·L-1=1×10-1 mol·L-1,c[Ba(OH)2]==0.05 mol·L-1。
16.室温下,有pH为12的NaOH溶液100 mL,如果将其pH降为11(不考虑溶液混合时体积变化),则:
(1)若用蒸馏水应加入   mL。
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900
由c(OH-)稀释=1×10-3 mol·L-1=解得V(H2O)=0.9 L=
900 mL。
(2)若用pH=10的NaOH溶液,应加入   mL。
答案
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1 000
设加入pH=10的NaOH溶液的体积为x,
c(OH-)=1×10-3 mol·L-1=
解得x=1 L=1 000 mL。
(3)若用pH=2的盐酸,应加入   mL。
答案
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81.8
设加入pH=2的盐酸的体积为y,
c(OH-)=1×10-3 mol·L-1=
解得y≈0.081 8 L=81.8 mL。
(4)若用0.01 mol·L-1的硫酸,应加入   mL。
答案
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42.9
设加入0.01 mol·L-1硫酸的体积为z,
c(OH-)=1×10-3 mol·L-1=
解得z≈0.042 9 L=42.9 mL。
17.太空很神秘,水的世界也深不可测,从水作溶剂、水分子运动到水的电离、水与活泼金属反应等等。结合书本知识,回答下列问题:
(1)标准状况下,0.01 mol·L-1的NaOH溶液的pH  (填“>”“<”或“=”,下同)12,该温度下,水的离子积常数Kw  1×10-14。
答案
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>
<
标准状况下,水的离子积Kw<1×10-14,该温度下0.01 mol·L-1的NaOH溶液中c(OH-)=1×10-2 mol·L-1,则c(H+)= mol·L-1< mol·L-1= 1×10-12 mol·L-1,所以pH>12。
(2)某温度下,纯水中c(H+)=5×10-7 mol·L-1,则此时纯水中的c(OH-)=
     mol·L-1;若温度不变,滴入稀硫酸使c(H+)=5×10-3 mol·L-1,
则c(OH-)=     mol·L-1。
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5×10-7
5×10-11
水电离产生的氢离子浓度和氢氧根离子浓度相等,某温度下,纯水中的c(H+)=5×10-7 mol·L-1,则此时纯水中c(OH-)=5×10-7 mol·L-1;温度不变,则Kw=c(OH-)·c(H+)=5×10-7×5×10-7=2.5×10-13,加入稀硫酸使溶液中c(H+)=5×10-3 mol·L-1,根据Kw=c(OH-)·c(H+)可知,c(OH-)= mol·L-1=5×10-11 mol·L-1。
(3)T ℃下,水的离子积曲线如图所示。
①下列说法正确的是  (填字母)。
a.T ℃小于25 ℃
b.A点溶液pH=8
c.B点溶液呈碱性
d.保持温度不变,加入少量的酸可以实现从B点到C点的变化
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b
根据图像可以计算,B点Kw=c(OH-)·c(H+)=1.0×10-7×1.0×10-6=1.0× 10-13>1.0×10-14,则T ℃大于25 ℃,a错误;
A点c(OH-)=1.0×10-5 mol·L-1,根据该温度下Kw=1.0×10-13,则c(H+)= mol·L-1=1.0×10-8 mol·L-1,即溶液pH=-lg (1.0×10-8)=8,b正确;
B点溶液c(OH-)从B点到C点,c(OH-)不变,c(H+)增加,则Kw发生变化,说明温度改变了,d错误。
答案
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②该温度下,将Va L pH=a的NaOH溶液与Vb L 10-b mol·L-1的硫酸混合。
若所得混合溶液呈中性,且a=12,b=1,则Va∶Vb=   ;若Va∶Vb=1∶3,且
答案
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2∶1
a=11,b=3,则所得混合溶液的pH=  (溶液体积变化忽略不计)。
10
将pH=a的NaOH溶液Va L与10-b mol·L-1的H2SO4溶液Vb L混合,所得溶液呈中性,则说明c(OH-)·Va=c(H+)·Vb,由于a=12,b=1,根据①可知,该温度时Kw=1.0×10-13,则10-1·Va=2×10-1·Vb,所以Va∶Vb=2∶1;
若Va∶Vb=1∶3,且a=11,b=3,设Va=1,Vb=3,则c(OH-)·Va=10-2 mol·
L-1×1 L>c(H+)·Vb=2×10-3 mol·L-1×3 L,说明碱过量,则混合后溶液
显碱性,则酸碱混合溶液中c(OH-)= mol·L-1=0.001 mol·
L-1,则c(H+)== mol·L-1=10-10 mol·L-1,则pH=-lg c(H+)=
-lg 10-10=10。
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