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专题8　溶液的酸、碱性与pH计算
题组1　水的电离平衡与溶液的酸、碱性
1．欲证明一瓶无色液体是纯水，可靠的实验方法是(　　)
A．测得其pH＝7
B．电解时得到H2与O2的体积比为2∶1
C．遇钠生成氢气
D．1.01×105Pa时沸点为100℃
2．水的电离方程式为H2O??H＋＋OH－，在25℃时水的离子积Kw＝1.0×10－14，在35℃时水的离子积Kw＝2.1×10－14，则下列叙述正确的是(　　)2-1-c-n-j-y
A．c(H＋)随着温度的升高而降低
B．35℃时，c(H＋)>c(OH－)
C．35℃时水的电离程度比25℃时的小
D．水的电离是个吸热过程
3．如图表示溶液中c(H＋)和c(OH－)的关系，下列判断错误的是(　　)
A．两条曲线上任意点均有c(H＋)×c(OH－)＝Kw
B．M区域内任意点均有c(H＋)＜c(OH－)
C．图中T1＜T2
D．XZ线上任意点均有pH＝7
题组2　中和滴定原理
4．实验室现有3种指示剂，其pH变色范围如下：
甲基橙：3.1～4.4　石蕊：5.0～8.0　酚酞：8.2～10.0
用0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液，反应恰好完全时，下列叙述中正确的是(　　)www.21-cn-jy.com
A．溶液呈中性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂
B．溶液呈中性，可选用石蕊作指示剂
C．溶液呈碱性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂
D．溶液呈碱性，可选用酚酞作指示剂
5．实验室用标准盐酸来测定某NaOH溶液的浓度，甲基橙作指示剂，下列操作中可能使测定结果偏低的是(　　)21·世纪*教育网
A．酸式滴定管未用标准盐酸润洗
B．开始时酸式滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失
C．锥形瓶内溶液颜色变化由黄色变橙色，立即记下滴定管液面所在刻度
D．盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2～3次
6．下列有关中和滴定的叙述正确的是(　　)
A．滴定时，标准液的浓度一定越小越好
B．用盐酸作标准液滴定NaOH溶液时，指示剂加入越多越好
C．滴定管在滴液前和滴液后均有气泡一定不会造成误差
D．滴定时眼睛应注视锥形瓶内溶液的颜色变化而不应注视滴定管内的液面变化
题组3　溶液pH的计算
7．将pH为5的硫酸溶液稀释500倍，稀释后溶液中c(SO)∶c(H＋)约为(　　)
A．1∶1B．1∶2C．1∶10D．10∶1
8．常温下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(　　)21·cn·jy·com
A．9.0B．9.5C．10.5D．11.0
9．室温时，下列混合溶液的pH一定小于7的是(　　)
A．pH＝3的盐酸和pH＝11的氨水等体积混合
B．pH＝3的盐酸和pH＝11的氢氧化钡溶液等体积混合
C．pH＝3的醋酸和pH＝11的氢氧化钡溶液等体积混合
D．pH＝3的硫酸和pH＝11的氨水等体积混合
题组4　等pH的强弱电解质对比
10．相同条件下，等体积、等pH的醋酸溶液和盐酸分别加水稀释后，溶液的pH仍相同，则所得溶液的体积(　　)21cnjy.com
A．仍相同 B．醋酸大
C．盐酸大 D．无法判断
11．用pH均为2的盐酸和醋酸溶液，分别中和等体积、等物质的量浓度的氢氧化钠溶液，当氢氧化钠恰好被完全中和时，消耗盐酸和醋酸溶液的体积分别为Vl和V2，则Vl和V2的关系正确的是(　　)www-2-1-cnjy-com
A．V1＞V2 B．V1＜V2
C．V1＝V2 D．V1≤V2
12．现有室温下四种溶液，有关叙述不正确的是(　　)
序号
①
②
③
④
pH
11
11
3
3
溶液
氨水
氢氧化钠溶液
醋酸
盐酸
A.③④中分别加入适量的醋酸钠晶体后，两溶液的pH均增大
B．②③两溶液等体积混合，所得溶液中c(H＋)＞c(OH－)
C．分别加水稀释10倍，四种溶液的pH①＞②＞④＞③
D．V1L④与V2L①混合，若混合后溶液pH＝7，则V1＜V2
题组5　水的电离与pH计算的综合应用
13．中学化学实验中，淡黄色的pH试纸常用于测定溶液的酸碱性。在25℃时，若溶液的pH＝7，试纸不变色；若pH＜7，试纸变红色；若pH＞7，试纸变蓝色。而要精确测定溶液的pH，需用pH计。pH计主要通过测定溶液中H＋的浓度来测定溶液的pH。已知100℃时，水的离子积常数Kw＝1×10－12。【来源：21·世纪·教育·网】
(1)已知水中存在如下平衡：H2O＋H2O,H3O＋＋OH－　ΔH＞0，现欲使平衡向右移动，且所得溶液呈酸性，选择的方法是________(填字母)。【来源：21cnj*y.co*m】
A．向水中加入NaHSO4
B．向水中加入Cu(NO3)2
C．加热水至100℃
D．在水中加入(NH4)2SO4
(2)现欲测定100℃沸水的pH及酸碱性，若用pH试纸测定，则试纸显________色，呈________性(填“酸”、“碱”或“中”)；若用pH计测定，则pH______7(填“＞”、“＝”或“＜”)，呈________性(填“酸”、“碱”或“中”)。【版权所有：21教育】
14．现有物质的量浓度均为0.1mol·L－1的8种溶液：
①NaHSO4　②NaHCO3　③H2SO4　④Al2(SO4)3
⑤Na2CO3　⑥Na2SO4　⑦Ba(OH)2
⑧CH3COOH。
(1)pH由小到大的顺序为_________________________________________________(填序号)。
(2)取两种溶液等体积混合，充分反应后溶液呈中性，则这两种溶液是____________
(填溶质的化学式，下同)。
(3)若上述溶液的体积均为10mL，加水稀释至100mL，pH＝2的溶液是____________________。2·1·c·n·j·y
若要使Ba(OH)2溶液的pH＝13，则应该加入H2SO4溶液的体积为____________________。
15．现用邻苯二甲酸氢钾标准溶液来测定NaOH溶液的浓度。用氢氧化钠溶液来滴定邻苯二甲酸溶液时有下列操作：【出处：21教育名师】
①向溶液中加入1～2滴指示剂
②取20mL标准溶液放入锥形瓶中
③用氢氧化钠溶液滴定至终点
④重复以上操作
⑤用天平精确称取5.105g邻苯二甲酸氢钾(相对分子质量为204.2)固体配成250mL标准溶液(测得pH约为4.2)21*cnjy*com
⑥根据实验数据计算氢氧化钠的物质的量浓度
(1)以上各步中，正确的操作顺序是______________(填序号)，上述②中使用的仪器除锥形瓶外，还需要使用的仪器________________________________，使用________作指示剂。
(2)滴定，并记录NaOH的终读数。重复滴定几次，数据记录如下表：
滴定次数
实验数据
1
2
3
4
V(样品)/mL
20.00
20.00
20.00
20.00
V(NaOH)/mL(初读数)
0.10
0.30
0.00
0.20
V(NaOH)/mL(终读数)
20.08
20.30
20.80
20.22
V(NaOH)/mL(消耗)
19.98
20.00
20.80
20.02
某同学在处理数据过程中计算得到平均消耗NaOH溶液的体积为
V(NaOH)＝mL＝20.20mL
他的计算合理吗？理由是__________________________________________________。
通过仪器测得第4次滴定过程中溶液pH随加入氢氧化钠溶液体积的变化曲线如图所示，则a______20.02(填“＞”、“＜”或“＝”)。21教育网
(3)步骤②中在调节滴定管的起始读数时，要使滴定管的尖嘴部分充满溶液，如果滴定管内部有气泡，赶走气泡的操作________________________________________________。
滴定前，用蒸馏水洗净碱式滴定管，然后加待测定的氢氧化钠溶液滴定，此操作对实验结果________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。21*cnjy*com
16．下表是不同温度下水的离子积常数：
温度/℃
25
T1
T2
水的离子积常数
1×10－14
α
1×10－12
试回答以下问题：
(1)若25＜T1＜T2，则α________(填“＜”、“＞”或“＝”)1×10－14，作出此判断的理由是____________________________________________________________________。
(2)25℃下，某Na2SO4溶液中c(SO)＝5×10－4mol·L－1，取该溶液1mL，加水稀释至10mL，则稀释后溶液中c(Na＋)∶c(OH－)＝________。21教育名师原创作品
(3)T2℃下，将pH＝11的苛性钠溶液V1 L与pH＝1的稀硫酸V2 L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和)，所得混合溶液的pH＝2，则V1∶V2＝________。此溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序是____________________________________________________________。

答案精析
1．D　[A项，未指明是否是常温测定；B项，电解某些盐溶液、酸溶液及碱溶液(如：Na2SO4、H2SO4、NaOH)均得到H2和O2的体积比为2∶1；C项，水溶液与Na反应均生成H2。]
2．D　[35 ℃时水的离子积大于25 ℃时水的离子积，说明35 ℃时水中的c(H＋)、c(OH－)大于25 ℃时水中的c(H＋)、c(OH－)，但c(H＋)仍等于c(OH－)；亦说明升高温度，水的电离程度增大，即水的电离是吸热过程。]21世纪教育网版权所有
3．D　[曲线表示某一温度下的水的电离，温度不变，Kw不变，A正确；由图观察B正确；温度升高，促进水的电离，C正确；XZ线上c(H＋)变化，pH变化。]
4．D　[首先明确石蕊不作指示剂，原因之一是变色范围太宽，二是人眼对石蕊的颜色突变不敏感。当NaOH溶液和CH3COOH溶液恰好完全反应时生成CH3COONa，水解呈碱性，因此宜选用在碱性范围内变色的指示剂，选项D正确。]
5．C　[A中c(HCl)偏小导致V(HCl)偏大，故c(NaOH)偏高；B中V(HCl)偏大，故c(NaOH)偏高；C中变色之后立即停止滴定有可能是局部过量造成的，这样V(HCl)偏小，c(NaOH)偏低；D中V(HCl)偏大，故c(NaOH)偏高。]
6．D　[A项，标准液的浓度越小，要求待测液的体积越小，误差越大；B项，指示剂的用量增多，也会多消耗酸液，增大误差；C项，滴定前后的气泡大小可能不同，会产生误差。]
7．C　[pH＝5的硫酸溶液中，c(H＋)＝10－5mol·L－1，c(SO)＝5×10－6mol·L－1。将此溶液稀释500倍后，稀释液中c(SO)＝1×10－8mol·L－1，而c(H＋)趋近于1×10－7mol·L－1，则c(SO)∶c(H＋)约为1∶10，故选C。本题若不能很好地理解酸、碱溶液稀释的pH计算，则很容易误选B。]
8．C　[据题意，一元强酸和一元强碱恰好反应，故有H＋与OH－的物质的量相等，设强酸的体积为V，则强碱的体积为10V，有V·10－2.5＝10V·10pH－14，解得pH＝10.5，故选C。]
9．C　10.B
11．A　[由于醋酸是弱酸，它在溶液中电离时存在电离平衡，醋酸只有少部分电离，因此pH均为2的盐酸和醋酸溶液的浓度相比，醋酸物质的量浓度应大于盐酸物质的量浓度。用这两种酸中和含NaOH物质的量相同的溶液，消耗盐酸和醋酸的物质的量相同，依据V(aq)＝n/c，消耗盐酸溶液的体积大。]
12．D　[醋酸钠溶液显碱性，所以A正确，也可以从平衡移动角度分析，CH3COONa电离出的CH3COO－：a.与盐酸中的H＋结合生成CH3COOH；b.使醋酸中平衡CH3COOH??CH3COO－＋H＋左移，两溶液中H＋浓度均减小，所以pH均增大；假设均是强酸强碱，且物质的量浓度相同，等体积混合后溶液呈中性，但③醋酸是弱酸，其浓度远远大于②，即混合后醋酸过量，溶液显酸性，c(H＋)>c(OH－)，B正确；分别加水稀释10倍，假设平衡不移动，那么①②溶液的pH均为10，但稀释氨水使平衡NH3·H2O??NH＋OH－右移，使①pH>10，同理醋酸稀释后pH<4，所以C正确；假设均是强酸强碱，混合后溶液呈中性，V1＝V2，但①氨水是弱碱，其浓度远远大于④盐酸，所以需要的①氨水少，即V1>V2，D错误。]
13．(1)BD　(2)淡黄　中　＜　中
解析　(1)题中要求使水的电离平衡向右移动，即促进水的电离，常采用加热法或加入可水解的盐，现同时要求溶液呈酸性，因此只能加入强酸弱碱盐，即Cu(NO3)2或(NH4)2SO4符合题意，A项中虽呈酸性，但平衡向左移动，C项中平衡虽向右移动，但溶液仍呈中性。
(2)100 ℃时水的pH＝6，但溶液仍呈中性，因此pH试纸的颜色仍为淡黄色。
14．(1)③①⑧④⑥②⑤⑦　(2)H2SO4和Ba(OH)2
(3)NaHSO4　 mL
解析　判断pH的大小，先按酸性、中性、碱性分组，再判断。稀释过程中要注意弱电解质与强电解质的区别。(1)酸性溶液c(H＋)关系为③＞①＞⑧＞④，中性溶液为⑥，碱性溶液中c(OH－)关系为⑦＞⑤＞②。所以pH由小到大的顺序为③＞①＞⑧＞④＞⑥＞②＞⑤＞⑦。(2)等体积、等浓度混合溶液呈中性，以上只有H2SO4和Ba(OH)2溶液混合。(3)稀释10倍，溶质的浓度为0.01 mol·L－1，pH＝2，说明c(H＋)＝ 0.01 mol·L－1，为NaHSO4溶液。溶液呈碱性，计算混合溶液中的c(OH－)，c(OH－)混＝＝10－1mol·L－1，则V(H2SO4)＝ mL。
15．(1)⑤②①③④⑥　酸式滴定管　酚酞
(2)不合理，因为第3组数据明显偏大，不应采用　＜
(3)快速放液　偏小
解析　由题知标准液的pH约为4.2，呈酸性，用酸式滴定管取用。由于突变在7.0～9.4，所以选用酚酞作指示剂。实验记录的数据不能随便用来计算平均值，若有些数据测量有明显较大误差，这样的数据应该舍去。舍去第3组数据后再计算，平均消耗NaOH溶液的体积为20.00 mL。滴定管没有用待测液润洗，使NaOH溶液变稀，浓度减小。
16．(1)＞　温度升高，水的电离程度增大，离子积增大
(2)1 000
(3)9∶11　c(Na＋)＞c(SO)＞c(H＋)＞c(OH－)
解析　(3)据＝10－2, ＝。
设NaOH、H2SO4的体积分别为9 L、11 L，则混合溶液中n(Na＋)＝0.1 mol·L－1×9 L＝0.9 mol。
n(SO)＝×11 L＝0.55 mol
n(H＋)＝0.01 mol·L－1×20 L＝0.2 mol。
故离子浓度由大到小排列顺序为
c(Na＋)＞c(SO)＞c(H＋)＞c(OH－)。

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