3.2 第2课时 溶液pH的计算-【新课程能力培养】2024-2025学年高中化学选择性必修1同步练习（人教版）

练 高中化学选择性必修 1 （人教版） 知识点 １ 单一溶液的 pH 的计算 1. 100 ℃ 时水的离子积为 1.0×10 -12 ， 则该温 度下 0.01 mol · L -1 NaOH 溶液的 pH 为 （ ） A. 10 B. 12 C. 2 D. 无法计算 2. 常温下， 柠檬酸水溶液的 pH 是 3 ， 食用 醋的 pH 是 2 ， 可乐的 pH 是 6 ， 三种物质 的溶液中 c （ OH - ）分别是 （ ） A. 1×10 -11 mol · L -1 ， 1×10 -12 mol · L -1 ， 1× 10 -8 mol · L -1 B. 1×10 -11 mol · L -1 ， 1×10 -8 mol · L -1 ， 1× 10 -12 mol · L -1 C. 1×10 -11 mol · L -1 ， 1×10 -10 mol · L -1 ， 1× 10 -8 mol · L -1 D. 1×10 -8 mol · L -1 ， 1×10 -11 mol · L -1 ， 1× 10 -12 mol · L -1 知识点 ２ 酸碱混合溶液的 pH 的计算 3. 常温下， pH＝13 的强碱溶液与 pH＝2 的强 酸溶液混合， 所得混合溶液的 pH＝11 ， 则 强碱与强酸的体积比是 （ ） A. 11 ∶ 1 B. 9 ∶ 1 C. 1 ∶ 11 D. 1 ∶ 9 4. 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 知识点 3 溶液的稀释规律及稀释后的 pH 计算 5. 现有常温时 pH＝1 的某强酸溶液 10 mL ， 下列操作能使溶液的 pH 变成 2 的是 （ ） A. 加水稀释成 100 mL B. 加入 10 mL 的水进行稀释 C. 加入 10 mL 0.01 mol · L -1 的 NaOH 溶液 D. 加入 10 mL 0.01 mol · L -1 的 HCl 溶液 6. 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 H 2 SO 4 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 7. 常温下， pH＝11 的 X 、 Y 两种碱溶液各 1 mL ， 分别稀释至 100 mL ， 其 pH 与溶 液体积 （ V ） 的关系如图所示， 下列说法 第 2课时 溶液 pH的计算 基 础 练 习 60 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 练 1. 常温下， 柠檬水溶液的 pH 是 4 ， 苹果醋 溶液的 pH 是 5 ， 则柠檬水溶液与苹果醋 溶液的 c （ OH - ）之比为 （ ） A. 10 ∶ 1 B. 1 ∶ 10 C. 2 ∶ 1 D. 4 ∶ 5 2. 下列叙述正确的是 （ ） A. 100 ℃ 纯水的 pH＝6 ， 所以水在 100 ℃ 时呈酸性 B. pH＝3 的盐酸溶液 ， 稀释至 10 倍后 pH>4 C. 0.2 mol · L -1 的醋酸， 与等体积水混合 后 pH＝1 D. 常温时， pH＝3 的盐酸与 pH＝11 的氢氧 化钠等体积混合后 pH＝7 3. 在相同温度下， 甲、 乙两种溶液， 甲溶液 的 pH 是乙溶液的 2 倍 ， 则甲溶液中 c 甲 （ H + ）与乙溶液中 c 乙 （ H + ）之比是 （ ） A. 10 ∶ 1 B. 100 ∶ 1 C. 1 ∶ 100 D. 无法确定 4. 25 ℃ 时， 对 pH＝3 的醋酸溶液 （ Ⅰ ） 和 pH＝11 的氢氧化钠溶液 （ Ⅱ ）， 下列说法 正确的是 （ ） A. Ⅰ 和 Ⅱ 的物质的量浓度均为 0.001mol · L -1 B. 将 Ⅰ 稀释 10 倍， 溶液中 c （ CH 3 COOH ）、 c （ OH - ）均减小 C. Ⅰ 和 Ⅱ 溶液混合， 若 c （ OH - ） >c （ H + ）， 则氢氧化钠过量 D. Ⅰ 和 Ⅱ 等体积混合后， 溶液中离子浓 度大小为 c （ CH 3 COO - ） >c （ Na + ） >c （ H + ） > c （ OH - ） 5. 常温下， 将一定浓度的盐酸和醋酸加水稀 释， 溶液的导电能力随溶液体积变化的曲 正确的是 （ ） A. X 、 Y 两种碱溶 液中溶质的物质 的 量 浓 度 一 定 相等 B. 稀释后， X 溶液的碱性比 Y 溶液的碱 性强 C. 分别完全中和 X 、 Y 这两种碱溶液时， 消耗同浓度盐酸的体积 V （ X ） >V （ Y ） D. 若 9<a<11 ， 则 X 、 Y 都是弱碱 8. 计算下列溶液的 pH 。 （ 1 ） 常温下 ， pH＝2 的 HCl 与 pH＝4 的 H 2 SO 4 溶液等体积混合后 ， 溶液的 pH＝ 。 （ 2 ） 常温下， pH＝8 的 NaOH 溶液与 pH＝ 10 的 KOH 溶液等体积混合后， 溶液 的 pH＝ 。 （ 3 ） 常温下， pH＝5 的盐酸与 pH＝9 的 NaOH 溶液以体积比 11 ∶ 9 混合后， 溶液的 pH＝ 。 （ ４ ） 常温下， 将 0.02 mol · L -1 的 Ba （ OH ） 2 溶液 100 mL 和 0.02 mol · L -1 NaHSO 4 溶液 100 mL 混合， 忽略溶液体积变 化， 则混合后溶液的 pH＝ 。 （ ５ ） 室温下， 取浓度相同的 NaOH 和 HCl 溶液 ， 以 3 ∶ 2 体积比混合 ， 所得 溶液的 pH＝12 ， 则原溶液的浓度为 。 pH X Y a 11 1 100 V/mL 第 7 题图 提 升 练 习 61 练 高中化学选择性必修 1 （人教版） 线如图所示。 判断下列说法中， 正确的是 （ ） A. 两溶液稀释前的浓度相同 B. a 、 b 、 c 三点溶液的 pH 由大到小的顺 序为 a>b>c C. a 点的 K w 值比 b 点的 K w 值大 D. a 点水电离的 c （ H + ）大于 c 点水电离的 c （ H + ） 6. t℃ 时， 某 NaOH 稀溶液中 c （ H + ） ＝10 -a mol/L ， c （ OH - ） ＝10 -b mol/L ， 已知 a+b＝12 ， 请回答 下列问题： （ 1 ） 该温度下水的离子积常数 K w ＝ 。 （ 2 ） 该 NaOH 溶液中 NaOH 的物质的量浓 度为 ， 该 NaOH 溶液中由 水电离出的 c （ OH - ）为 。 （ 3 ） 给该 NaOH 溶液加热， pH （填 “变大” “变小” 或 “不变”）。 （ 4 ） 该温度下， 若 a＝8 ， 要中和 500 mL 该 NaOH 溶液， 需 pH＝2 的盐酸的体 积为 。 7. pH＝１ 的两种一元酸的溶液 HA 、 HB 各 1 mL ， 分别加水稀释到 1000 mL ， 其 pH 与溶液体积 （ V ） 的关系如图所示： （ 1 ） 据图分析可知， HA 、 HB 两种酸中 为弱酸， 理由为 。 （ 2 ） 向稀释后所得 HA 、 HB 两溶液中分 别加入足量的锌粉， 产生氢气的体积 V （ HA ） （填 “大于” “小于” 或 “等于”） V （ HB ）， 理由是 。 （ 3 ） 常温时， 将 pH＝11 的 Ba （ OH ） 2 溶液 与 pH＝4 的 HA 溶液混合， 若所得混 合液的 pH＝9 ， 则 Ba （ OH ） 2 溶液与 HA 溶液的体积比为 。 （忽 略溶液体积变化） c a b Ⅰ Ⅱ O 溶液体积 溶 液 导 电 能 力 第 5 题图 HA HB pH 4 1 1 0 1000 V/mL 第 7 题图 62 高中化学选择性必修 1 （人教版） 错误。 8. D 【解析 】 100 ℃ 时 ， NaOH 和 H 2 SO 4 恰好中 和时， pH＝6 ， A 错误； 25 ℃ 时， c （ OH － ） ＝0.4 mol · L －1 ， c （ H ＋ ） ＝0.2 mol · L －1 ， 等体积混合后 pH 大于 7 ， B 错误； 由于 CH 3 COO － 的水解 pH 大于 7 ， C 错误 ； 氨水过量 ， pH>7 ， D 正确。 9. （ 1 ） 1×10 -15 （ 2 ） 10 -13 mol/L 【解析】 （ 1 ） 选取图像中的一点 ， 如当 x＝-5 时 ， y＝-10 时 ， 水的 K w ＝10 -5 · 10 -10 ＝10 -15 。 （ 2 ） 0.01 mol/L NaOH 溶液中 c （ OH - ） ＝10 -2 mol/L ， c （ H + ） ＝ K w c （ OH - ） ＝ 10 -15 10 -2 ＝ 10 -13 mol/L 。 第 2 课时 溶液 pH 的计算 基础练习 1. A 【解析】 0.01 mol · L -1 NaOH 溶液的 c （ OH - ） ＝ 1.0×10 -2 mol · L -1 ， c （ H + ） ＝ K w c （ OH - ） ＝ 1.0×10 -12 1.0×10 -2 mol · L -1 ＝1.0× 10 -10 mol · L -1 ， pH＝-lg c （ H + ） ＝10 。 2. A 【解析】 常温下 K w ＝c （ H + ）· c （ OH - ） ＝1×10 -14 ， 由 各溶液的 pH＝-lg c （ H + ）， 不难求出 c （ OH - ）。 3. D 【解 析 】 可 设 碱 与 酸 的 体 积 分 别 为 V 碱 和 V 酸 ， 由 题 意 可 知 ， 混 合 后 碱 过 量 ， 可 列 等 式 ： 10 - （ 14-13 ） · V 碱 -10 -2 · V 酸 V 酸 +V 碱 ＝10 - （ 14-11 ） ， 解得 V 碱 ∶V 酸 ＝1 ∶ 9 。 4. C 【解析】 pH 相同的弱酸或弱碱的物质的量浓度 比强酸或强碱的大。 pH＝3 的盐酸、 醋酸、 硫酸的 c （ H + ） 均为 10 -3 mol · L -1 ； 同理 pH＝11 的 Ba （ OH ） 2 溶液、 氨水 中 c （ OH - ）均为 10 -3 mol · L -1 。 显然等体积 pH＝3 的 HCl 或 H 2 SO 4 与 pH＝11 的氨水混合时 ， 氨水过量 ， pH>7 ； 等体积的 pH＝3 的 HCl 与 pH＝11 的 Ba （ OH ） 2 混合时 ， pH＝7 ； 等体积 pH＝3 的醋酸和 pH＝11 的 Ba （ OH ） 2 混合 时醋酸过量， pH<7 。 5. A 【解析】 加水稀释为原溶液体积的 10 倍， 强酸 的 pH 正好增大 1 个单位。 6. C 【解析】 A 项， CH 3 COOH 是弱酸， 在稀释过程 中电离程度增大， 稀释 100 倍后， 3<pH<5 ； B 项， pH＝ 4 的 H 2 SO 4 溶液稀释 100 倍时 ， 溶液中的 c （ H + ） ＝1.0× 10 -6 mol · L -1 ， 溶液中的 c （ OH - ） ＝ 1.0×10 -14 1.0×10 -6 mol · L -1 ＝1.0× 10 -8 mol · L -1 ， 水电离的 c （ OH - ） ＝1.0×10 -8 mol · L -1 ， 由水 电离的 c （ OH - ）与水电离的 c （ H + ）相等； C 项， 0.1 mol · L -1 Ba （ OH 2 ）溶液稀释到 2 L 时 ， c （ OH - ） ＝ 0.2 2 mol · L -1 ＝ 0.1 mol · L -1 ， c （ H + ） ＝1.0×10 -13 mol · L -1 ， pH＝13 ； D 项 ， NaOH 溶液是碱溶液， 无论怎么稀释， pH 在常温下不可 能成为 6 ， 只能无限接近于 7 。 7. D 【解析】 因为 pH＝11 的 X 、 Y 两种碱溶液稀释 100 倍时， pH ： Y>X ， 所以物质的量浓度： c （ Y ） >c （ X ）， 稀释后碱性： Y>X ， 故 A 、 B 均错误； 因为 c （ Y ） >c （ X ） 且 V （ Y ） ＝V （ X ）， 故 n （ Y ） >n （ X ）， 所以消耗同浓度的盐 酸时， Y 消耗得多， C 错误； 若 9<a<11 ， 说明稀释 100 倍时， X 、 Y 的 pH 均减小不到 2 个单位， 故 X 、 Y 都是 弱碱， D 正确。 8. （ 1 ） 2.3 （ 2 ） 9.7 （ 3 ） 6 （ 4 ） 12 （ 5 ） 0.05 mol · L -1 【解析】 （ 1 ） pH＝2 的 HCl 中， c （ H + ） ＝10 -2 mol · L -1 ， pH＝4 的 H 2 SO 4 中， c （ H + ） ＝10 -4 mol · L -1 ， 两者等体积混 合后 ， c （ H + ） ＝ 10 -2 +10 -4 2 mol · L -1 ≈0.005 mol · L -1 ， pH＝ -lgc （ H + ） ＝2.3 。 （ 2 ） pH＝8 ， c （ OH - ） ＝10 -6 mol · L -1 ， pH＝ 10 ， c （ OH - ） ＝10 -4 mol · L -1 ， 两者等体积混合后， c （ OH - ） ＝ 10 -6 +10 -4 2 mol · L -1 ≈ 10 -4 2 mol · L -1 ， c （ H + ） ＝2×10 -10 mol · L -1 ， pH＝9.7 。 （ 3 ） pH＝5 的盐酸溶液中， c （ H + ） ＝10 -5 mol · L -1 ， pH＝9 的 NaOH 溶液中， c （ OH - ） ＝10 -5 mol · L -1 ， 两者以体积 比 11∶9 混合， 盐酸过量， c （ H + ） ＝ 10 -5 ×11V-10 -5 ×9V 11V+9V mol · L -1 ＝ 1×10 -6 mol · L -1 ， pH＝-lgc （ H + ） ＝6 。 （ 4 ） 两者混合后 ， c （ OH - ） ＝ 0.1 L×0.02 mol · L -1 ×2-0.1 L×0.02 mol · L -1 0.2 L ＝ 0.01 mol · L -1 ， pH＝12 。 （ 5 ） 混合溶液的 pH＝12 ， 说明反 应的 NaOH 过量 ， 设原溶液的浓度为 c ， 则 3c-2c 3+2 ＝ 0.01 mol · L -1 ， c＝0.05 mol · L -1 。 提升练习 1. B 【解析】 柠檬水 pH＝4 ， c （ OH - ） ＝1×10 -10 mol · L -1 ， 苹果醋 pH＝5 ， c （ OH - ） ＝1×10 -9 mol · L -1 ， 则二者 c （ OH - ） 之比为 1 ∶ 10 ， B 正确。 2. D 【解析】 A 项中因为是纯水， 不管其 pH 为多 少都呈中性； B 项中盐酸是强酸， 所以每稀释 10 倍 pH 增大 1 ， 故 pH＝4 ； C 项中将 0.2 mol · L -1 的醋酸， 与等体 积水混合后， 溶液的浓度变为 0.1 mol · L -1 ， 但由于醋酸 是弱酸， 所以 pH 大于 1 ； D 项中盐酸与氢氧化钠恰好 完全反应， 所以呈中性。 3. D 【解析 】 因为甲溶液的 pH 是乙溶液的 2 倍 ， 若设甲溶液的 pH＝2a ， 则乙溶液的 pH＝a ， c 甲 （ H + ） c 乙 （ H + ） ＝ 10 -2a 10 -a ＝10 -a 。 由于 a 值不确定， 所以甲、 乙两溶液中 c （ H + ）比 值不能确定。 4. D 【解析】 A 项， 醋酸为弱酸， pH＝3 的醋酸溶 22 参考答案与解析 液的物质的量浓度大于 0.001 mol · L -1 ； B 项， 将醋酸 溶液稀释 10 倍， CH 3 COOH 的电离程度增大， n （ H + ）、 n （ CH 3 COO - ）增大， 但 c （ H + ）、 c （ CH 3 COO - ）减小， 由于 K w ＝c （ H + ）· c （ OH - ）不变， 则 c （ OH - ）增大； C 项， 当醋酸 和 NaOH 恰好完全反应时， 得到 CH 3 COONa 溶液， 类 似于 Na 2 CO 3 溶液呈碱性； D 项， Ⅰ 和 Ⅱ 等体积混合得 到 CH 3 COOH 和 CH 3 COONa 的混合溶液。 5. D 【解析】 A 项， 醋酸是弱电解质不能完全电离， 稀释前导电能力相同 （氢离子浓度相同）， 则其浓度大于 盐酸的浓度； B 项， b 点的导电能力小于 a 点， 即 b 点的 氢离子浓度小于 a 点， 则 b 点的 pH 大于 a 点； C 项， K w 是温度的函数， 温度不变 K w 不变； D 项， 因为 a 点 pH 大于 c 点， 所以 a 点由水电离出的 OH - 浓度大于 c 点由 水电离出的 OH - 浓度， 根据水的离子积即可得出结论。 6. （ 1 ） 1×10 -12 （ 2 ） 10 -b mol/L 10 -a mol/L （ 3 ） 变小 （ 4 ） 5 mL 【解析】 （ 1 ） K w ＝c （ H + ）· c （ OH - ） ＝10 -a · 10 -b ＝10 - （ a+b ） ＝ 10 -12 。 （ 2 ） c （ NaOH ） ＝c （ OH - ） ＝10 -b mol/L ； 该溶液中 c （ H + ） ＝10 -a mol/L ， NaOH 溶液中的 H + 全是水电离的 ， c 水 （ OH - ） ＝c （ H + ） ＝10 -a mol/L 。 （ 3 ） 温度升高时， K w 变大， 而 c （ H + ） ＝ K w c （ OH - ） ， 所以 c （ H + ）变大， pH 变小。 （ 4 ） a＝8 时， NaOH 溶液中 c （ H + ） ＝10 -8 mol/L ， c （ OH - ） ＝ 10 -12 10 -8 mol/L＝ 10 -4 mol/L 。 设需 pH＝2 ， 即 c （ H + ） ＝10 -2 mol/L 的盐酸的 体积为 V ， 则 10 -4 mol/L×0.5 L＝10 -2 mol/L×V ， 得 V＝5× 10 -3 L＝5 mL 。 7. （ 1 ） HB 随着稀释的进行 HB 不断电离出 H + ， 使 pH 升高的幅度比 HA 小， 即存在电离平衡 HB H + + B - （ 2 ） 小于 HB 溶液中含溶质的物质的量较多 （ 3 ） 1 ∶ 9 【解析】 （ 1 ） HB 酸溶液由 1 mL 稀释为 1000 mL ， 而溶液的 pH 增大不到 3 个单位， 说明随着稀释的进行 HB 不断电离出 H + ， 即 HB 为弱酸。 （ 2 ） 因 HB 溶液中 含溶质的物质的量较多， 与足量 Zn 反应时， 生成的 H 2 较 多。 （ 3 ） V ［ Ba （ OH ） 2 ］ ×10 -3 mol · L -1 -V （ HA ） ×10 -4 mol · L -1 V ［ Ba （ OH ） 2 ］ +V （ HA ） ＝ 10 -5 mol · L -1 ， 解得 V ［ Ba （ OH ） 2 ］ ∶V （ HA ） ＝1 ∶ 9 。 第 3 课时 pH 的应用 基础练习 1. C 【解析】 碳酸、 酒石酸是弱酸， 它们的盐可以 与盐酸反应。 2. B 【解析】 A 项， 滴定管洗涤后还需用 NaOH 溶 液润洗； B 项， 随着 NaOH 溶液滴入， 锥形瓶中发生反 应 HCl+NaOH NaCl+H 2 O ， 直至 HCl 完全被消耗， 因 此溶液的 pH 由小变大； C 项， 酚酞滴入待测 HCl 溶液 中， 溶液是无色的， 当溶液由无色变为红色， 且半分钟 内不褪色时停止滴定； D 项， 尖嘴部分的悬滴并未与待 测 HCl 溶液反应， 但已被计算在消耗的 NaOH 溶液的体 积中， 从而使测定结果偏大。 3. D 【解析】 滴定管若干燥洁净， 不必用水洗涤， 故也不需用标准液润洗， A 不会引起误差； 锥形瓶内存 有少量蒸馏水， 但待测液的物质的量不变， 消耗标准液 的体积不变， B 不会引起误差； 锥形瓶不能用待测液润 洗， 否则会使测定结果偏高。 4. C 【解析】 转移 NaOH 溶液到容量瓶中应用玻璃 棒引流， A 错误； 托盘天平的精确度为 0.1 g ， 不能用托 盘天平称得 0.1575 g 固体， B 错误； 用题图 3 所示操作 能排出碱式滴定管中的气泡， C 正确； 应用碱式滴定管 （带胶管） 盛装 NaOH 待测液滴定 H 2 C 2 O 4 溶液， D 错误。 5. C 【解析】 NaOH 溶液显碱性， pH>7 ， 排除 A 、 B 两项， 在滴加盐酸过程中 pH 为一曲线变化 ， 排除 D 项， 故选 C 。 6. （ 1 ） A （ 2 ） B （ 3 ） 锥形瓶内溶液颜色变化 便于观察锥形瓶内液体颜色的变化， 减小滴定误差 （ 4 ） 0.4000 97.56% 【解析】 （ 1 ） 称量氢氧化钠等易潮解、 腐蚀性强的 试剂时， 样品应放在小烧杯中。 （ 2 ） 酸碱中和滴定时， 一般应选甲基橙、 酚酞、 甲基红等颜色变化较明显的指 示剂， 石蕊在酸或碱溶液中颜色变化不明显， 易造成误 差。 （ 4 ） 根据 c （ NaOH ） ＝ c （ HCl ）· V （ HCl ） V （ NaOH ） 分别求第一、 二次的值， 再求平均值， 解得 c （ NaOH ） ＝0.4000 mol/L 。 w （ NaOH ） ＝ 0.4×0.5×40 8.2 ×100%＝97.56% 。 提升练习 1. A 【解析】 若要正确解答本题， 必须准确了解滴 定管的刻度特征， 滴定管下部有一段无刻度线， 故从 5 mL 刻度到尖嘴底部的溶液体积大于 20 mL ， 因此所 需 NaOH 溶液的体积大于 20 mL 。 2. D 【解析】 由图像可知， 30.00 mL NaOH 溶液恰 好中和 10.00 mL 盐酸， 则 3c （ NaOH ） ＝c （ HCl ）， 表中 A 、 D 项符合这种情况 ， 但 A 项中 c （ HCl ） ＝0.120 mol/L ， c （ H + ） ＝0.120 mol/L ， pH<1 ， 不符合图像； D 项中 c （ HCl ） ＝ 0.090 mol/L ， pH>1 ， 加入 20.00 mL NaOH 后 溶 液 的 c （ H + ） ＝ 0.090 mol · L -1 ×0.010 L-0.030 mol · L -1 ×0.020 L 0.010 L+0.020 L ＝ 1×10 -2 mol/L ， pH＝-lg （ 1×10 -2 ） ＝2 ， 符合题意。 23