内容正文:
专题3 水溶液中的离子反应
第二单元 溶液的酸碱性
第1课时 溶液的
酸碱性
预习作业
01
课时作业
02
目录
CONTENTS
预习作业
(建议用时:15分钟)
溶液酸碱性 c(OH-)与c(H+) 关系 酸碱性的强弱
溶液呈中性 c(H+)____c(OH-) —
溶液呈酸性 c(H+)____c(OH-) c(H+)越大,酸性越______
溶液呈碱性 c(H+)____c(OH-) c(OH-)越大,碱性越______
一、溶液的酸碱性
溶液的酸碱性的判断标准是溶液中_____________________的相对大小,其具体关系为:
c(H+)与c(OH-)
=
>
强
<
强
预习作业
4
二、溶液的pH
1.pH
(1)表达式:pH=______________。
(2)意义
25 ℃时,c(H+)=1×10-7 mol/L,pH=____,溶液呈____性。
c(H+)<1×10-7 mol/L,pH____7,溶液呈____性,pH越大,溶液的____性越强;
c(H+)>1×10-7 mol/L,pH____7,溶液呈____性,pH越小,溶液的____性越强。
-lg c(H+)
7
中
>
碱
碱
<
酸
酸
预习作业
5
2.溶液酸碱性的测定方法
(1)酸碱指示剂
①紫色石蕊试液,遇酸变________,遇碱变________。
②无色酚酞遇碱变________。
(2)pH试纸
pH试纸的使用方法:
把一小块pH试纸放在__________________上,用蘸有待测液的玻璃棒点在____________,试纸变色稳定后,立即与____________对比得出溶液的pH。
(3)pH计(酸度计)
(4)pH传感器(pH探头)
红
蓝
红
玻璃片(或表面皿)
试纸的中央
标准比色卡
预习作业
6
1.下列对于溶液的酸碱性说法正确的是( )
A.c(H+)很小的溶液一定呈碱性
B.pH等于7的溶液一定呈中性
C.c(H+)=c(OH-)的溶液一定呈中性
D.不能使酚酞试液变红的溶液一定呈酸性
答案
预习作业
7
解析
解析 溶液呈现酸性还是碱性与溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小有关,若c(H+)大于c(OH-),溶液显酸性;若c(H+)小于c(OH-),溶液显碱性;若c(H+)等于c(OH-),溶液显中性。只有在室温下,pH等于7的溶液才呈中性,若温度高于室温,pH等于7的溶液呈碱性,若温度低于室温,pH等于7的溶液呈酸性。酚酞作为一种指示剂,在pH为8.2~10.0之间显浅红色,pH低于8.2时是无色的。所以室温下,不能使酚酞试液变红的溶液可能呈酸性也可能呈中性或弱碱性。
预习作业
8
2.关于pH的测定,下列说法正确的是( )
A.pH试纸在使用之前应用蒸馏水润湿
B.用广范pH试纸测得某盐酸的pH=2.3
C.利用酸碱指示剂可以测溶液的pH
D.pH计是精确测定溶液pH的仪器
答案
解析
解析 pH试纸在使用前不能用水润湿,否则会使酸、碱性溶液中的c(H+)发生变化,造成误差,故A错误;用广范pH试纸测出的pH是整数,故B错误;酸碱指示剂只能判断溶液的酸碱性,无法测pH,故C错误。
预习作业
9
3.已知25 ℃时,0.1 mol·L-1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,下列叙述错误的是( )
A.该溶液的pH=4
B.升高温度,溶液的pH增大
C.将一定体积的此酸加水稀释,pH增大
D.HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的106倍
答案
预习作业
10
解析
预习作业
11
4.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.pH=3的醋酸溶液,稀释至10倍后pH=4
C.常温下,pH=3的醋酸溶液与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH=7
D.0.2 mol·L-1的盐酸与等体积水混合后pH=1(混合后体积变化忽略不计)
答案
预习作业
12
解析
解析 水是弱电解质,电离过程吸热,加热促进水的电离,所以95 ℃纯水的pH<7,但任何纯水都是显中性的,A错误;醋酸是弱酸,存在电离平衡,稀释促进电离,氢离子的物质的量增加,所以pH=3的醋酸溶液稀释至10倍后3<pH<4,B错误;醋酸是弱酸,则pH=3的醋酸溶液中醋酸的浓度大于10-3 mol·L-1,而pH=11的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的浓度为10-3 mol·L-1,所以二者等体积混合后醋酸过量,溶液显酸性,即pH<7,C错误;0.2 mol·L-1的盐酸与等体积水混合后溶液的浓度为0.1 mol·L-1,所以溶液的pH=1,D正确。
预习作业
13
课时作业
(建议用时:40分钟)
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1.(2023·湖南部分学校高二期中)25 ℃时,有甲、乙两瓶溶液,其pH分别为m、n,且m=2n(m、n均为小于14的正整数),则下列叙述正确的是( )
A.c甲(H+)=2c乙(H+)
B.若甲溶液呈碱性,则乙溶液可能呈碱性,且c甲(OH-)>c乙(OH-)
C.若乙溶液呈酸性,则甲溶液必定呈酸性,且c甲(H+)<c乙(H+)
D.若甲溶液呈酸性,则乙溶液必定呈酸性,且c甲(OH-)>c乙(OH-)
答案
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课时作业
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课时作业
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[易错警示]
(1)溶液呈酸性的充要条件是c(H+)>c(OH-);溶液呈碱性的充要条件是c(H+)<c(OH-);溶液呈中性的充要条件是c(H+)=c(OH-),其等价条件有pH=pOH、c2(H+)或c2(OH-)等于Kw等。
(2)用pH<7、pH=7、pH>7来判断溶液呈酸性、中性、碱性仅限于常温条件下。
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答案
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课时作业
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课时作业
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[易错警示] 使用pH试纸的注意事项
pH试纸使用前不能用蒸馏水润湿;用广范pH试纸测出的pH只能是整数;不能用pH试纸测定氯水的pH,因为氯水有强氧化性(漂白性)。
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课时作业
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3.常温下,关于溶液的稀释下列说法正确的是( )
A.pH=3的醋酸溶液加水稀释100倍,pH=5
B.将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液加水稀释为2 L,pH=13
C.pH=4的H2SO4溶液加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的c(H+)=1.0×10-6 mol·L-1
D.pH=8的NaOH溶液加水稀释100倍,其pH=6
答案
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课时作业
21
解析
解析 如果醋酸是强电解质,则pH=3的醋酸溶液加水稀释100倍,pH=5,实际上醋酸是弱电解质,所以稀释后pH<5,A错误;将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液加水稀释为2 L,稀释后溶液中c(OH-)为0.1 mol·L-1,则c(H+)=1.0×10-13 mol·L-1,所以pH=13,B正确;pH=4的H2SO4溶液加水稀释100倍,稀释后溶液的pH=6,则溶液中c(H+)=1.0×10-6 mol·L-1,则c(OH-)=1.0×10-8 mol·L-1,即由水电离产生的c(H+)=1.0×10-8 mol·L-1,C错误;将pH=8的NaOH溶液加水稀释100倍,溶液仍呈碱性,其pH>7,D错误。
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课时作业
22
[思维建模] 有关pH计算的一般思维模型
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课时作业
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4.(2023·宁波市高三选考模拟)下列说法正确的是( )
A.25 ℃时,将pH=5的醋酸溶液与pH=5的盐酸等体积混合,混合后溶液pH>5
B.25 ℃时,等浓度的盐酸与醋酸分别稀释相同倍数,稀释后溶液pH:盐酸<醋酸
C.25 ℃时,等体积、等pH的盐酸与醋酸分别用等浓度的NaOH溶液中和,盐酸消耗NaOH溶液多
D.25 ℃时,pH=3的一元酸HA溶液与pH=11的一元碱MOH溶液等体积混合后溶液呈酸性,则HA是强酸
答案
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课时作业
24
解析
解析 pH=5的醋酸溶液与pH=5的盐酸中氢离子浓度相同,都是10-5 mol/L,等体积混合后,氢离子浓度不变,故pH为5,A错误;等体积、等pH的盐酸与醋酸,其中醋酸的浓度大,用氢氧化钠中和时消耗的氢氧化钠较多,C错误;混合后溶液呈酸性,说明酸的浓度较大,则酸HA为弱酸,MOH是相对较强的碱,但不一定是强碱,D错误。
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课时作业
25
[归纳总结] 酸、碱溶液混合后溶液酸碱性的判断
(1)等浓度等体积的一元酸与一元碱混合后的溶液——“谁强显谁性,同强显中性”。
(2)25 ℃时,若一元强酸和一元弱碱的pH之和等于14,等体积混合后溶液呈碱性;若一元弱酸和一元强碱的pH之和等于14,等体积混合后溶液呈酸性。即谁弱谁过量,显谁性。
(3)强酸、强碱等体积混合(25 ℃时):
①pH之和等于14,呈中性;
②pH之和小于14,呈酸性;
③pH之和大于14,呈碱性。
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课时作业
26
5.常温下,将pH=1的硫酸溶液分成两等份,一份加入适量水,另一份加入与该硫酸溶液物质的量浓度相同的NaOH溶液,恢复至原温度后测得两份混合溶液的pH均为2。混合后溶液体积变化忽略不计,则加入水和NaOH溶液的体积之比为( )
A.11∶1 B.10∶1
C.6∶1 D.5∶1
答案
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课时作业
28
6.已知100 ℃时,Kw=1.0×10-12,在100 ℃下将pH=9的NaOH溶液与pH=4的硫酸溶液混合(忽略溶液混合后体积变化),若所得溶液pH=7,则NaOH溶液与硫酸溶液的体积比为( )
A.1∶9 B.9∶1
C.10∶1 D.1∶10
答案
解析
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课时作业
29
7.常温下,pH=10的X、Y两种碱溶液各1 mL,分别加水稀释到100 mL,其pH与溶液体积(V)的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.稀释前,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.完全中和X、Y溶液时,消耗同浓度盐酸的体积VX>VY
D.若8<a<10,则X、Y都是弱碱
答案
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课时作业
30
解析
解析 X、Y溶液的pH随溶液体积的增大变化的程度
不同,所以X、Y溶液的碱性强弱程度不同,稀释前,两种
pH相等的碱溶液中溶质的物质的量浓度一定不相等,故A
错误;稀释相同倍数后,X溶液的pH比Y溶液的小,即X溶
液的碱性比Y溶液的碱性弱,故B错误;X溶液的pH随溶液
稀释变化快,所以X的碱性比Y强,起始时X、Y溶液的pH相等,则X溶液的溶质浓度小于Y溶液,完全中和等体积pH=10的X、Y溶液时,消耗同浓度盐酸的体积VX<VY,故C错误;X的碱性比Y强,若X为强碱,则a=8,若8<a<10,则X、Y都是弱碱,故D正确。
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课时作业
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8.现有室温下四种溶液,有关叙述不正确的是( )
A.③、④中分别加入适量的醋酸钠晶体后,两溶液的pH均增大
B.分别取等体积③、④溶液,加入足量的锌粒,产生氢气的量:③>④
C.分别加水稀释10倍,四种溶液的pH:①>②>④>③
D.V1 L①与V2 L④混合,若混合后溶液pH=7,则V1=V2
答案
序号 ① ② ③ ④
pH 11 11 3 3
溶液 氨水 氢氧化钠溶液 醋酸溶液 盐酸
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课时作业
32
解析
解析 醋酸钠电离出的CH3COO-抑制醋酸电离,醋酸钠和稀盐酸反应生成弱电解质醋酸,所以③、④中分别加入适量的醋酸钠晶体后,都导致溶液中c(H+)减小,则溶液的pH都增大,故A正确;醋酸为弱酸,pH相等的③、④中c(CH3COOH)>c(HCl),等体积的两溶液中醋酸的物质的量大,加入足量的锌粒时产生氢气的量:③>④,故B正确;分别加水稀释10倍,促进弱电解质电离,则弱电解质溶液pH变化小于强电解质溶液,但是稀释后酸溶液的pH都增大、碱溶液的pH都减小,所以稀释后溶液的pH大小为①>②>④>③,故C正确;由于c(NH3·H2O)>0.001 mol·L-1、c(HCl)=0.001 mol·L-1,V1 L①与V2 L④混合,若混合后溶液pH=7,则必须满足盐酸体积大于氨水体积,即V1<V2,故D错误。
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课时作业
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9.常温下,下列有关pH的计算一定正确的是( )
A.pH=a的强酸溶液,加水稀释10n倍,则pH=a+n
B.pH=a的弱酸溶液,加水稀释10n倍,则pH<a+n,且pH<7
C.pH=b的强碱溶液,加水稀释10n倍,则pH=b-n
D.pH=b的弱碱溶液,加水稀释10n倍,则b-n>pH>7
答案
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课时作业
34
解析
解析 若为pH=a的强酸溶液,c(H+)=10-a mol·L-1,加水稀释10n倍,稀释后c(H+)=10-(a+n) mol·L-1,则pH=n+a,但这在溶液稀释程度不大且水的电离可忽略的情况下成立,当a+n≥7时,必须考虑水的电离,此时pH≠a+n,故A错误。若为pH=b的强碱溶液,则c(H+)=10-b mol·L-1,即c(OH-)=10-14+b mol·L-1,加水稀释10n倍后,溶液中c(OH-)=10-14+b-n mol·L-1,即c(H+)=10n-b mol·L-1,pH=b-n,同理,当稀释程度很大时,应考虑水的电离,此时pH≠b-n,故C错误。弱酸与弱碱溶液稀释时还要考虑稀释对弱酸、弱碱电离的促进。
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课时作业
40
12.pH=2的X、Y、Z三种酸的溶液各1 mL,分别加水稀释到1000 mL,其pH与溶液体积(V)的变化关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.X、Y和Z都是弱酸
B.稀释前的浓度大小为c(Z)<c(Y)<c(X)
C.稀释前电离程度大小为X>Y>Z
D.pH=2时,X、Y、Z的溶液都是稀溶液
答案
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课时作业
41
解析
解析 pH=2的酸溶液中c(H+)=0.01 mol·L-1,
当将其稀释到原溶液体积的1000倍时,若为强酸,则
稀释后的c(H+)=1×10-5 mol·L-1,此时pH=5;若为
弱酸,由于稀释过程中电离程度增大,使n(H+)增多,
则稀释后的c(H+)>1×10-5 mol·L-1,此时pH<5。由三
条曲线的变化趋势可知,Z表示浓的弱酸溶液稀释过程中的pH变化,X、Y表示稀溶液稀释过程中的pH变化,因此X为强酸,Y为弱酸。要使pH均为2,则稀释前c(Y)>c(X);pH=2时,X已完全电离,而弱酸在稀溶液中比在浓溶液中电离程度大,则c(Z)>c(Y)>c(X),电离程度:X>Y>Z。
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课时作业
42
二、非选择题
13.计算25 ℃时下列溶液的pH:
(1)1 mL pH=2的H2SO4溶液加水稀释至100 mL,pH=________。
(2)0.001 mol·L-1的盐酸,pH=________。
(3)0.01 mol·L-1的NaOH溶液,pH=________。
(4)0.015 mol·L-1的H2SO4溶液与0.01 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积变化忽略不计),混合溶液的pH=________。
答案
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解析
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课时作业
44
14.现有常温下的六份溶液:
①0.01 mol·L-1 CH3COOH溶液
②0.01 mol·L-1盐酸
③pH=12的氨水
④pH=12的NaOH溶液
⑤0.01 mol·L-1 CH3COOH溶液与pH=12的氨水等体积混合后所得溶液
⑥0.01 mol·L-1盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合后所得溶液
(1)其中水的电离程度最大的是________(填序号,下同),水的电离程度相同的是________。
答案
⑥
③④
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课时作业
45
(2)若将②③混合后所得溶液的pH=7,则消耗溶液的体积②____③(填“>”“<”或“=”,下同)。
(3)将六份溶液均稀释10倍后,所得溶液的pH:①________②,③_______④,⑤_____⑥。
答案
>
>
>
>
解析
解析 (1)酸和碱都会抑制水的电离。⑥混合后所得溶液为NaCl溶液,对H2O的电离无抑制作用,②③④对水的电离抑制程度相同。
(2)因pH=12的氨水中c(NH3·H2O)>0.01 mol·L-1,故②③混合时,欲使pH=7,则需溶液的体积:②>③。
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课时作业
46
15.T ℃下的某溶液中,c(H+)=10-x mol·L-1,c(OH-)=10-y mol·L-1,x与y的关系如图所示。请回答下列问题:
(1)此温度下,水的离子积Kw=_________,则T________25(填“>”“<”或“=”)。
答案
1×10-12
>
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课时作业
47
答案
(2)在此温度下,向Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH=a的盐酸,测得混合溶液的部分pH如表所示:
假设溶液混合前后的体积变化忽略不计,则a=__________,实验②中由水电离产生的c(OH-)=________mol·L-1。
4
1×10-7
实验序号 Ba(OH)2溶液的体积/mL 盐酸的体积/mL 溶液的pH
① 22.00 0.00 8
② 22.00 18.00 7
③ 22.00 22.00 6
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课时作业
48
答案
(3)在此温度下,将0.1 mol·L-1的NaHSO4溶液与0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液按下表中甲、乙、丙、丁不同方式混合:
①按丁方式混合后,所得溶液显________性(填“酸”“碱”或“中”)。
②写出按乙方式混合后,反应的离子方程式:_____________________________。
③按甲方式混合后,所得溶液的pH为________。
中
甲 乙 丙 丁
0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液体积/mL 10 10 10 10
0.1 mol·L-1 NaHSO4溶液体积/mL 5 10 15 20
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课时作业
49
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课时作业
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课时作业
51
R
解析 该温度下,0.1 mol·L-1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,则该溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1×0.1%=10-4 mol·L-1,溶液的pH=-lg c(H+)=-lg 10-4=4,故A正确;升高温度促进HA电离,导致溶液中c(H+)增大,溶液的pH减小,故B错误;加水稀释后电离程度增大,但c(H+)减小,pH增大,故C正确;该溶液中酸电离出的c(H+)=0.1 mol·L-1×0.1%=10-4 mol·L-1,水电离出的c水(H+)=eq \f(10-14,10-4) mol·L-1=10-10 mol·L-1,eq \f(c(H+),c水(H+))=eq \f(10-4,10-10)=106,故D正确。
解析 甲溶液的pH=m,则c甲(H+)=10-m mol·L-1,乙溶液的pH=n,则c乙(H+)=10-n mol·L-1,而m=2n,所以c甲(H+)=ceq \o\al(2,乙)(H+),故A错误;若甲溶液呈碱性,则7<m<14,结合m=2n可知,3.5<n<7,所以乙溶液呈酸性,故B错误;若乙溶液呈酸性,则0<n<7,结合m=2n可知,0<m<14,则甲溶液不一定呈酸性,故C错误;若甲溶液呈酸性,则m<7,结合m=2n可知,n<3.5,说明乙溶液呈酸性,甲的酸性比乙弱,所以c甲(OH-)>c乙(OH-),故D正确。
2.下列操作或说法正确的是( )
A.用广范pH试纸测得氯水的pH为2.1
B.用玻璃棒蘸取溶液滴在已润湿的pH试纸上测得其pH为12
C.常温下,0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释,eq \f(c(H+),c(CH3COOH))比值变大
D.常温下,某溶液中由水电离出的c(H+)为1.0×10-12 mol·L-1,一定是碱性溶液
解析 用广范pH试纸测得的pH为整数,且氯水能将试纸漂白,不能用广范pH试纸测氯水的pH,A错误;用玻璃棒蘸取溶液滴在已润湿的pH试纸上,导致待测液被稀释,可能影响测定结果,B错误;CH3COOH溶液加水稀释,n(H+)增大,n(CH3COOH)减小,eq \f(c(H+),c(CH3COOH))=eq \f(n(H+),n(CH3COOH)),则稀释过程中该比值变大,C正确;常温下某溶液中由水电离出的c(H+)为1.0×10-12 mol·L-1<1.0×10-7 mol·L-1,说明该溶液中水的电离受到抑制,则该溶液可能为酸性溶液也可能是碱性溶液,D错误。
解析 设每份硫酸溶液的体积均为1 L,pH=1的硫酸溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1,c(H2SO4)=eq \f(c(H+),2)=0.05 mol·L-1,混合溶液的pH均变为2,则此时两份混合溶液中的c(H+)均为0.01 mol·L-1。①加水稀释时,设加入水的体积为x L,稀释前后溶液中H+的物质的量不变,则有1 L×0.1 mol·L-1=(1+x) L×0.01 mol·L-1,解得x=9;②加入与该硫酸溶液物质的量浓度相同的NaOH溶液时,设加入NaOH溶液的体积为y L,则1 L×0.1 mol·L-1-y L×0.05 mol·L-1=0.01 mol·L-1×(1+y) L,解得y=eq \f(3,2)。则加入水和NaOH溶液的体积之比为6∶1,C正确。
解析 100 ℃时,Kw=1.0×10-12,pH=9的NaOH溶液中c(OH-)=10-3mol·L-1,pH=4的硫酸溶液中c(H+)=10-4 mol·L-1,二者混合后所得溶液pH=7,显碱性,c(OH-)=10-5 mol·L-1,设加入NaOH溶液的体积为V1 L,加入硫酸溶液的体积为V2 L,则eq \f(10-3V1-10-4V2,V1+V2) mol·L-1=10-5 mol·L-1,解得氢氧化钠溶液和硫酸溶液的体积之比V1∶V2=1∶9,故A正确。
[归纳总结] 稀释后溶液pH的计算(25 ℃)
溶液
稀释前溶液pH
加水稀释
稀释后溶液pH
酸
强酸
a
加水稀释到体积为原来的10n倍
a+n
弱酸
a<pH<a+n
碱
强碱
b
b-n
弱碱
b-n<pH<b
注:表中a+n<7,b-n>7。
10.某温度下,重水中存在电离平衡:D2OD++OD-,D2O的离子积常数为1.0×10-12,若pD=-lg c(D+),该温度下有关分析正确的是( )
A.0.1 mol NaOD溶于重水制成1 L溶液,pD=13
B.将pD=4的DCl的重水溶液稀释100倍,所得溶液的pD等于6
C.向30 mL 0.5 mol·L-1 NaOD的重水溶液中加入20 mL 0.5 mol·L-1 DCl的重水溶液,所得溶液的pD=10
D.pD=10的NaOD的重水溶液中,由重水电离出的c(OD-)为1.0×10-10 mol·L-1
解析 该温度下,D2O的离子积常数为1.0×10-12,pD=6的溶液为中性;溶液中c(OD-)=0.1 mol·L-1,则c(D+)=1.0×10-11 mol·L-1,pD=11,A不正确;pD=6的溶液为中性,pH=4的DCl的重水溶液稀释100倍后接近中性,pD接近6但不等于6,B不正确;混合溶液中c(OD-)=eq \f(0.03 L×0.5 mol·L-1-0.02 L×0.5 mol·L-1,0.05 L)=0.1 mol·L-1,则c(D+)=1.0×10-11 mol·L-1,pD=11,C不正确;NaOD的重水溶液中,D+全部由重水电离出来,pD=10,说明c(D+)=1.0×10-10 mol·L-1,重水电离出来的D+和OD-浓度相等,D正确。
11.常温下,0.1 mol·L-1某一元酸(HA)溶液中eq \f(c(OH-),c(H+))=1×10-8,相同物质的量浓度的某一元碱(BOH)溶液中eq \f(c(OH-),c(H+))=1×1012,下列叙述正确的是( )
A.pH=a的HA溶液,稀释10倍,其pH>a+1
B.等体积、等浓度的HA和BOH溶液恰好完全反应,溶液的pH=7
C.HA溶液的pH=3,BOH溶液的pH=13
D.相同体积、相同pH的HA溶液和盐酸分别与足量Zn反应,生成氢气的物质的量相同
解析 常温下,0.1 mol·L-1 HA溶液中eq \f(c(OH-),c(H+))=1×10-8、Kw=c(H+)·c(OH-)=1×10-14,联立解得c(H+)=10-3 mol·L-1,溶液的pH=3,联立eq \f(c(OH-),c(H+))=1×1012、Kw=c(H+)·c(OH-)=1×10-14,解得c(OH-)=0.1 mol·L-1,BOH溶液的pH=13,故C正确;0.1 mol·L-1的HA溶液的pH=3,则HA为弱酸,弱酸稀释时会继续电离出H+,则pH=a的HA溶液,稀释10倍后,pH的变化值小于1,即pH<a+1,故A错误;0.1 mol·L-1的BOH溶液的pH=13,则BOH为强碱,等体积、等浓度的HA溶液和BOH溶液混合,恰好完全反应生成强碱弱酸盐,溶液显碱性,pH>7,故B错误;HA为弱酸,pH相等的HA溶液和盐酸中,HA的物质的量浓度大于盐酸,则相同体积、相同pH的HA溶液和盐酸分别与足量Zn反应,HA产生的氢气多,故D错误。
解析 (1)稀释前,pH=2,则c(H+)=10-2 mol·L-1;稀释后,c(H+)=eq \f(1×10-2×1×10-3,100×10-3) mol·L-1=10-4 mol·L-1,则pH=-lg 10-4=4。
(2)c(H+)=10-3 mol·L-1,pH=-lg 10-3=3。
(3)c(OH-)=0.01 mol·L-1,c(H+)=eq \f(10-14,10-2) mol·L-1=10-12 mol·L-1,pH=-lg 10-12=12。
(4)酸、碱发生中和反应时,酸过量,设混合前两溶液的体积均为V L,混合后,c(H+)=eq \f(0.015×2V-0.01V,2V) mol·L-1=0.01 mol·L-1,则pH=-lg 0.01=2。
Ba2++OH-+H++SOeq \o\al(2-,4)===BaSO4↓+H2O
解析 (1)此温度下,水的离子积Kw=c(H+)·c(OH-)=
10-x·10-y=10-12·100=1×10-12>1×10-14,升温促进水的电离,则T>25。
(2)由实验①可知,在此温度下,Ba(OH)2溶液的pH=8,c(OH-)=eq \f(Kw,c(H+))=eq \f(1×10-12,1×10-8) mol·L-1=1×10-4 mol·L-1,向22.00 mL Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH=a的盐酸22.00 mL,所得溶液的pH=6,混合溶液呈中性,则盐酸中c(H+)=1×10-4 mol·L-1,pH=a=4;实验②中溶液呈碱性,由水电离产生的c(OH-)=c(H+)=1×10-7 mol·L-1。
(3)在此温度下,0.1 mol·L-1的NaHSO4溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1,0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.2 mol·L-1。①按丁方式混合后,由于n(OH-)=n(H+),所以所得溶液显中性。③按甲方式混合后,OH-剩余,所得溶液中c(OH-)=eq \f(0.2×10×10-3-0.1×5×10-3,10×10-3+5×10-3) mol·L-1=0.1 mol·L-1,c(H+)=eq \f(Kw,c(OH-))=eq \f(1×10-12,0.1) mol·L-1=1×10-11 mol·L-1,故所得溶液的pH为11。
$$