第三章 专题突破(五) 溶液混合或稀释时pH的变化规律-【金版新学案】2024-2025学年新教材高二化学选择性必修1同步课堂高效讲义配套课件（人教版2019，双选版）

专题突破(五) 溶液混合或稀释时pH的变化规律 　 第三章　水溶液中的离子反应与平衡 一、　溶液混合后的pH变化与计算 1 二、　溶液稀释时pH的变化规律 2 内容索引 课时测评 3 一、　溶液混合后的pH变化与计算 返回 1.酸与碱的pH之和为14，等体积混合 2.等体积强酸(pH1)和强碱(pH2)混合 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。 针对练1.在25 ℃时，关于下列溶液混合后溶液pH的说法中正确的是 A.pH＝10与pH＝12的NaOH溶液等体积混合，溶液的pH约为11 B.pH＝5的盐酸稀释1 000倍，溶液的pH＝8 C.pH＝2的H2SO4与pH＝12的NaOH溶液等体积混合，混合液pH＝7 D.pH＝12的NH3·H2O与pH＝2的HCl溶液等体积混合，混合液pH＝7 √ 针对练2.回答下列问题： (1)某温度(t ℃)时，水的离子积为Kw＝1×10－13，则该温度______25 ℃(填“＞”、“＜”或“＝”)。 ＞ 水是弱电解质，在溶液中存在电离平衡；H2O H＋＋OH－，水电离过程吸收能量，升高温度，水电离程度增大，水电离产生的c(H＋)、c(OH－)增大，Kw增大。在室温下，Kw＝1×10－14，现在某温度(t ℃)时，水的离子积为Kw＝1×10－13，则该温度：t ℃＞25 ℃； (2)若将此温度下pH＝11的苛性钠溶液a L与pH＝1的稀硫酸b L混合(设混合后溶液体积的微小变化忽略不计)，试通过计算填写以下不同情况时两溶液的体积比： ①若所得混合液为中性，则a∶b＝________。 10∶1 ②若所得混合液的pH＝2，则a∶b＝________。 9∶2 返回 二、　溶液稀释时pH的变化规律 返回 1.酸或碱稀释后溶液pH的计算 (3)常温下，强酸或强碱溶液无限稀释时，酸溶液或碱溶液的pH接近7，但酸溶液的pH不能大于或等于7，碱溶液的pH不能小于或等于7。这是因为无限稀释时，由水电离产生的H＋和OH－不能忽略。 (4)对于pH相同的强酸和弱酸(或强碱和弱碱)溶液稀释相同的倍数，强酸(或强碱)溶液的pH变化幅度大(如下图所示)。这是因为强酸(或强碱)已完全电离，随着加水稀释，溶液中H＋(或OH－)数(水电离的除外)不会增多，而弱酸(或弱碱)随着加水稀释电离程度增大，H＋(或OH－)数会不断增多。 2.酸碱溶液稀释时pH的变化 　　　项目 类别　　　 酸(pH＝a) 碱(pH＝b) 弱酸 强酸 弱碱 强碱 稀释10n倍 ＜a＋n a＋n ＞b－n b－n 无限稀释 pH趋向于7 针对练3.常温下，浓度均为1 mol·L－1、体积均为V0的两种酸HA和HB，分别加水稀释至体积V，pH的变化曲线如图所示。下列叙述正确的是 A.X点的c(A－)>Y点的c(B－) C.相对Y点而言，X点的导电能力更强，X点 水的电离程度更大 D.中和等体积1 mol·L－1的两种酸消耗等浓度的NaOH溶液体积：HB>HA √ 针对练4.将体积均为10 mL、pH均为3的盐酸和醋酸溶液，加入水稀释至a mL和b mL，测得稀释后溶液的pH均为5，则稀释后溶液的体积 A.a＝b＝100 B.a＝b＝1 000 C.a＜b D.a＞b √ 若a＝b，稀释后的CH3COOH溶液pH<5，若使稀释后CH3COOH溶液pH＝5，就必须继续加水稀释，即a<b。 返回 课时测评 返回 √ 题点一　酸碱混合后溶液pH的变化与计算 1.下列说法错误的是 A.pH相同的NaOH溶液与Ba(OH)2溶液以任意体积比相混合，pH不变 B.浓度均为0.1 mol·L－1的NaOH溶液与Ba(OH)2溶液等体积相混合，pH不变 C.常温下，pH＝2的溶液与pH＝12的溶液等体积混合后，混合溶液的pH不一定等于7 D.常温下，0.05 mol·L－1的硫酸与0.05 mol·L－1的氢氧化钠等体积混合后，溶液pH<7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 A项，两溶液的pH相同，混合后c(OH－)不变，pH不会变化；B项，NaOH是一元强碱，Ba(OH)2是二元强碱，混合后c(OH－)变化，pH变化；、C项，混合溶液的酸碱性取决于酸碱的强弱，若是强酸、强碱，则pH＝7，若是强酸、弱碱，则弱碱过量，pH>7，若是弱酸、强碱，则是弱酸过量，pH<7；D项，混合后硫酸过量，溶液pH<7。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 √ 2.下列关于溶液的酸碱性与pH说法正确的是 A.常温下，将1 mL pH＝5的盐酸稀释至1 000 mL，所得溶液的pH＝8 B.常温下，等物质的量的强酸和强碱反应得到的溶液一定呈中性 C.常温下，当水电离的c(H＋)为1×10－13 mol/L时，溶液的pH可能为1 D.常温下，pH＝3的醋酸与pH＝11的氢氧化钡溶液等体积混合后溶液的pH＞7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 常温下，将1 mL pH＝5的盐酸稀释至1 000 mL，所得溶液的pH近似为7，故A错误；常温下，等物质的量的强酸和强碱反应得到的溶液不一定呈中性，如等物质的量的氢氧化钠和硫酸混合后溶液呈酸性，等物质的量的氢氧化钡和盐酸混合后溶液呈碱性，故B错误；常温下，水电离的c(H＋)为1×10－13 mol/L时，说明水电离受到抑制，则溶液呈酸性或碱性，若呈酸性pH＝1，若呈碱性pH＝13，故C正确；常温下，pH＝3的醋酸与pH＝11的氢氧化钡溶液等体积混合后醋酸有剩余，溶液呈酸性，pH<7，故D错误；选C。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 √ 3.常温下某强酸溶液pH＝a，某强碱溶液pH＝b，已知a＋b＝12，酸碱溶液混合后pH＝7，则酸溶液体积V酸和碱溶液体积V碱的正确关系为 A.V碱＝V酸 B.V碱＝10V酸 C.V碱＝100V酸 D.V碱＝1 000V酸 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ 4.25 ℃时，向V mL pH＝a的盐酸中，滴加pH＝b的NaOH溶液10V mL时，溶液中的Cl－和Na＋的物质的量相等，则a＋b的值是 A.13 B.14 C.15 D.不能确定 由HCl＋NaOH===NaCl＋H2O知，当Cl－和Na＋的物质的量相等时，HCl和NaOH完全反应，即盐酸中的n(H＋)等于NaOH中的n(OH－)，则10－a·V＝10－14＋b·10V，则a＋b＝13。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 √ 5.25 ℃时，体积为Va、pH＝a的某一元强酸溶液与体积为Vb、pH＝b的某一元强碱溶液均匀混合后，溶液的pH＝7，已知b＝6a，Va<Vb，下列有关a的说法正确的是 A.a可能等于1 B.a一定大于2 C.a一定小于2 D.a一定等于2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 一般稀释规律是pH(强酸)＝a＋n(pH＝a的强酸溶液稀释10n倍)，又因为稀释时存在pH(强酸)＝a＋n＜7，所以将pH＝4的硫酸溶液稀释10倍时，pH＝5，稀释100倍时，pH＝6，稀释10 000倍时pH近似等于7，故选B。 √ 题点二　溶液稀释后的pH变化规律 6.常温下，将pH＝4的硫酸分别稀释成原体积的10倍、100倍、10 000倍。则稀释后溶液的pH分别约为 A.5、6、8 B.5、6、7 C.4.7、6.7、8 D.4.7、6.7、7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 √ 7.将10 mL pH＝1的CH3COOH溶液加水稀释至100 mL后，溶液的pH为 A.2 B.2<pH<7 C.1<pH<2 D.无法判断 弱酸、弱碱在稀释过程中不仅有浓度的变化，还有电离平衡的移动，不能求得具体的数值，只能确定其pH的范围。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 √ 8.下列说法中不正确的是 A.pH相同的①CH3COONa　②NaHCO3　③NaClO三种溶液中c(Na＋)： ③<②<① B.一定浓度的NaHS溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HS－)＋2c(S2－) C.pH＝a的氨水，稀释至原体积的10倍后， 其pH＝b, 则b>a－1 D.室温下，甲、乙两烧杯均盛有5 mL pH＝2的某一元酸溶液，向乙烧杯中加水稀释至pH＝3，则甲乙两个烧杯中，由水电离出来的c(OH－)：10c甲(OH－)≤c乙(OH－) 弱酸 CH3COOH HClO H2CO3 电离平衡常数(25 ℃) Ka＝1.76×10－5 Ka＝2.95×10－8 Ka1＝4.30×10－7 Ka2＝5.60×10－11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 弱酸 CH3COOH HClO H2CO3 电离平衡常数(25 ℃) Ka＝1.76×10－5 Ka＝2.95×10－8 Ka1＝4.30×10－7 Ka2＝5.60×10－11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 弱酸 CH3COOH HClO H2CO3 电离平衡常数(25 ℃) Ka＝1.76×10－5 Ka＝2.95×10－8 Ka1＝4.30×10－7 Ka2＝5.60×10－11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 √ 9.pH＝1的两种酸溶液A、B各1 mL，分别加水稀释到1 000 mL，其pH与溶液体积(V)的关系如图所示，下列说法不正确的是 A.A、B两种酸溶液的物质的量浓度一定相等 B.稀释后，A酸溶液的酸性比B酸溶液弱 C.若a＝4，则A是强酸，B是弱酸 D.若1＜a＜4，则A、B都是弱酸 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 因A、B酸的强弱不同， 对于一元强酸来说c(酸) ＝c(H＋)，但对于一元弱酸，c(酸)＞c(H＋)，则A、 B两种酸溶液的物质的量浓度不一定相等，A错误； 由图可知，稀释相同倍数后B的pH小，则B中c(H＋) 大，稀释后B酸的酸性强，A酸溶液的酸性比B酸溶液弱，B正确；开始稀释时溶液pH＝1，溶液中c(H＋)＝0.1 mol/L，稀释1 000倍后溶液pH＝4，溶液中c(H＋)＝1.0×10－4 mol/L，说明A完全电离，则A是强酸，而B的pH变化小，因此B为弱酸，C正确；pH＝1的酸加水稀释到1 000倍，若pH＝4，酸为强酸，若a＜4，则A、B都是弱酸，D正确；故选项是A。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 11.(8分)室温下，有一pH为12的NaOH溶液100 mL，如果将其pH降为11，则： (1)若用蒸馏水应加入________mL。 900 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (2)若用pH＝10的NaOH溶液，应加入_______mL。 1 000 设加入pH＝10的NaOH溶液的体积为x， (3)若用pH＝2的盐酸，应加入________mL。 81.8 设加入pH＝2的盐酸的体积为y， 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (4)若用0.01 mol·L－1的硫酸，应加入______mL。 42.9 设加入硫酸的体积为z， 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 12.(9分)某温度(t ℃)时，水的离子积Kw＝1×10－12。请完成下列问题： (1)将此温度下pH＝11的NaOH溶液与pH＝1的HCl溶液等体积混合，混合后溶液的pH＝________。 6 此温度下pH＝11的NaOH溶液中c(OH－)＝1×10－1 mol·L－1，pH＝1的HCl溶液中c(H＋)＝1×10－1 mol·L－1，所以两溶液等体积混合后恰好完全反应，则混合后溶液的pH＝6。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (2)将此温度下pH＝11的NaOH溶液a L与pH＝1的H2SO4溶液b L混合： ①若所得混合溶液呈中性，则a∶b＝______； 1∶1 若所得混合溶液呈中性，则0.1 mol·L－1×a L＝0.1 mol·L－1×b L，所以a∶b＝1∶1； ②若所得混合溶液的pH＝2，则a∶b＝______。 9∶11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 13.(13分)已知在25 ℃和100 ℃时，水溶液中c(H＋)与c(OH－)的关系如图所示： (1)表示25 ℃时的曲线应为________(填“A”或“B”)，请说明理由：_____________________________________________________________________。 A 水的电离是吸热过程，温度降低时，电离程度减小，c(H＋)、c(OH－)均 减小 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (2)100 ℃时，若100体积pH＝a的某强酸溶液与1体积pH＝b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合前，该强酸的pH与强碱的pH之间应满足的关系是___________。 a＋b＝14 100 ℃时，水的离子积为1×10－12，即c(H＋)·c(OH－)＝1×10－12。100 ℃时混合后溶液呈中性，则100×10－a＝1×10b－12，即a＋b＝14。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (3)在曲线B对应的温度下，pH＝2的HA溶液和pH＝10的NaOH溶液等体积混合后，混合溶液的pH＝5。请分析原因：________________________ ________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________。 曲线B对应的温度是100 ℃，此时水的离子积为1×10－12，HA若为强酸，最后应为pH＝6，现pH＝5，说明HA为弱酸，HA中和NaOH后，混合溶液中还剩余较多的HA，可继续电离出H＋ 返回 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 谢 谢 观 看 ！ 第 三 章 　 水 溶 液 中 的 离 子 反 应 与 平 衡 返回 (2)若pH1＋pH2≠14，则＝10。 将此温度下pH＝11的苛性钠溶液，c(OH－)＝1×10－2 mol/L，溶液体积是a L，则n(OH－)＝10－2a mol；pH＝1的稀硫酸，c(H＋)＝0.1 mol/L，b L该溶液中n (H＋)＝0.1b mol。若所得混合液为中性，n(OH－)＝n(H＋)，10－2a mol＝0.1b mol，则a∶b＝10∶1； 将此温度下pH＝11的苛性钠溶液，c(OH－)＝1×10－2 mol/L，溶液体积是a L，则n(OH－)＝10－2a mol；pH＝1的稀硫酸，c(H＋)＝0.1 mol/L，b L该溶液中n (H＋)＝0.1b mol。若所得混合液的pH＝2，则反应后溶液显酸性，混合溶液c (H＋)＝0.01 mol/L，c(H＋)＝ mol/L＝0.01 mol/L，解得a∶b＝9∶2。 由b＝6a>7得a>；由混合后溶液的pH＝7得n(H＋)＝n(OH－)，即Va× 10－a＝Vb×10b－14，得＝10a＋b－14；由于Va<Vb，即10a＋b－14<1，得a＋b－14<0，结合b＝6a，得a<2，综合可知，<a<2，故选C项。 根据电离平衡常数，推出电离出H＋的能力：CH3COOH>H2CO3>HClO >HCO，依据越弱越水解，推出相同浓度时，溶液pH大小顺序是NaClO>NaHCO3>CH3COONa，pH相同时，c(CH3COONa)>c(NaHCO3) >c(NaClO)，即c(Na＋)大小顺序是①>②>③，故A说法正确；根据溶液呈电中性，因此有c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HS－)＋2c(S2－)，故B说法正确；假设NH3·H2O为强碱，稀释10倍，则b应为a－1，但NH3·H2O为弱碱，加水稀释促使NH3·H2O电离，即b>a－1，故C说法正确； 酸性溶液中OH－是水电离的，甲烧杯中水电离出的c甲(OH－)＝ ＝ mol·L－1＝10－12 mol·L－1，乙烧杯中加水稀释至pH＝3，此时水电离出c乙(OH－)＝ ＝ mol·L－1＝10－11 mol·L－1，则10c甲(OH－)＝c乙(OH－)，故D说法错误；故答案选D。 10．(双选)某温度下，Ka(HA)＝5.0×10-4，Ka(HB)＝1.6×10-5。现有体积均为V0 L的pH＝a的两种酸溶液，加水稀释至体积为V L，两种溶液的pH随lg 的变化如图所示。下列叙述正确的是 A．曲线Ⅱ代表HA B．a点时，两溶液中水的电离程度相同 C．由c点到d点，溶液中增大(X代表A或B) D．分别取b点、c点溶液与等浓度的NaOH溶液中和，恰好中和时消耗NaOH溶液的体积一样多 A项，根据电离常数可知酸性：HA>HB，相同pH的弱酸加水稀释，酸的酸性越强，pH变化越大，所以曲线Ⅱ代表HA溶液，正确；B项，a点时，溶液的pH相同，水的电离程度受酸的抑制程度相同，两溶液中水的电离程度相同，正确；C项，由c点到d点，弱酸的电离常数和水的电离常数都不变，所以不变，即＝保持不变，错误；D项，b点和c点两种酸，对应初始时的pH相同，体积相同，故酸性较弱的HB物质的量大，分别与氢氧化钠溶液恰好中和时，HB消耗NaOH溶液的体积多，错误。 $$