内容正文:
第17讲 溶液的酸碱性与pH
内容导航
01 预习航标 → 析目标·明方向:预习导航精准定向
02 教材全解 → 析教材·学新知:情境概念深度构
情境启思:从生活或问题出发,激发兴趣
深研精炼:聚焦常考要点,学会解题思路
即练固基:趁热打铁练一练,巩固刚学内容
03过关检测 → 练考点·强落实:过关检测分层提
预习目标
1.了解溶液的酸碱性与pH的关系,掌握检测溶液pH的方法。
2.熟悉溶液pH的计算方法,学会判断计算酸碱混合后溶液的pH。
3.掌握溶液稀释过程中pH的变化规律,熟悉酸、碱溶液稀释时的图像问题。
预习重点
溶液的酸碱性与pH的关系、溶液pH的计算方法、溶液混合或者稀释过程pH的变化规律
预习难点
溶液混合或者稀释过程pH的变化规律
情|境|启|思
在实验室中,我们经常会去测量溶液的pH,生活中常常也会说某些物质显酸性或者碱性,那么溶液的pH是怎么得来的呢?是否可以通过定量的计算求得呢?是否pH=7的溶液就一定是显中性呢?
深|研|精|炼
知识点01 溶液的酸碱性与pH
1.溶液酸碱性判断依据
溶液的酸碱性取决于溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小。
溶液
c(H+)和c(OH-)的关系
室温(25℃)
c(H+)
pH
酸性溶液
c(H+) c(OH-)
c(H+)>1.0×10-7mol·L-1
<7
中性溶液
c(H+) c(OH-)
c(H+)=1.0×10-7mol·L-1
=7
碱性溶液
c(H+) c(OH-)
c(H+)<1.0×10-7mol·L-1
>7
2.溶液的pH
定义
pH是c(H+)的负对数,即pH= 。
意义
pH越大,溶液的碱性越 ;pH越小,溶液的酸性越 。
pH的适用范围(25℃时)
当溶液的酸碱度用pH表示时,其中c(H+)的大小范围一般为1×10-14mol·L-1<c(H+)<1mol·L-1,即 。当c(H+)或c(OH-) 1 mol·L-1时,一般不用pH表示溶液的酸碱度,用 或 直接表示溶液的酸碱度更方便。
溶液的酸碱性与pH的关系
(25℃时)
溶液酸碱性与pH关系的理解
①常温下,pH=0的溶液 酸性最强的溶液,pH=14的溶液也 碱性最强的溶液。
②判断溶液的酸碱性不能根据c(H+)和c(OH-)绝对大小,而应比较二者相对大小(不受温度影响)。如:常温下,比较pH与7[或c(H+)与10-7mol·L-1]可判断溶液的酸碱性,但在不指明温度的情况下,pH=7[或c(H+)=10-7 mol·L-1]的溶液不一定呈 。
3.溶液pH的测定方法
(1)酸碱指示剂法
酸碱指示剂一般是有机弱酸或弱碱,它们的颜色在一定的pH范围内发生变化,因此可用这些弱酸、弱碱来粗略测定溶液的pH范围,但不能准确地测定pH。几种常见指示剂的变色范围和颜色变化如表所示:
指示剂
变色范围(pH)
遇酸的颜色
与碱的颜色
甲基橙
3.14.4
(pH<3.1)
(pH>4.4)
石蕊
5.08.0
(pH<5.0)
(pH>8.0)
酚酞
8.210.0
(pH<8.2)
(pH>10.0)
(2)pH试纸法
①pH试纸的种类:常用的pH试纸有 pH试纸(pH范围为1~14或0~10,可识别的pH差约为1)和 pH试纸(pH范围较窄,可判别的pH差为0.2或0.3)。
中学化学中常用的试纸
①石蕊试纸:检验气体或溶液的 。如用湿润的红色石蕊试纸检验NH3,用湿润的蓝色石蕊试纸检验HCl、SO2等。
②品红试纸:检验具有 的气体,如SO2能使湿润的品红试纸褪色。
③淀粉-KI试纸:具有 的气体或溶液,如Cl2、NO2、FeCl3,溶液等均能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝。以上试纸用于定性检验,检验气体时均需润湿。
④pH试纸:测定溶液的 。
②pH试纸的使用方法:取一片pH试纸,放在洁净干燥的表面皿或玻璃片或点滴板上,用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测液点于试纸中央,变色后与标准比色卡对照,读出数值。
①使用pH试纸测定溶液pH时,不能用湿的玻璃棒蘸取待测液,或将pH试纸先用蒸馏水润湿,否则会将待测液稀释,导致所测定的pH可能不准确(若测定酸溶液则测得的pH可能 ,若测定碱溶液则测得的pH可能 )。同时也不能直接将pH试纸插入待测液,否则会 。
②若某溶液具有 等,则不能利用pH试纸或酸碱指示剂来测定溶液的pH,应利用pH计测定。
③用广泛pH试纸测出的pH只能是 。
(3)pH计法
pH计又叫酸度计,可用来精密测量溶液的pH,其量程为0~14。用pH计测定溶液pH的方法叫作pH计法。使用pH计读数时应保留一位或两位小数。
4.生活中与溶液pH有关的应用
【例1】常温下,①的硫酸溶液,②的醋酸,③溶液中的,④,则此四种溶液的酸性由强到弱的顺序为
A.①③④② B.④①③② C.④③①② D.③①④②
【特别提醒】由pH是c(H+)的负对数,即pH=-lg c(H+)可知, c(H+)=10-pH
【即练1】25 ℃的下列溶液中,碱性最强的是( )
A.pH=11的溶液
B.c(OH-)=0.12 mol·L-1的溶液
C.含有4 g NaOH的1 L溶液
D.c(H+)=1×10-10 mol·L-1的溶液
【即练2】下列溶液一定呈中性的是( )
A.由非电解质溶于水得到的溶液
B.c(OH-)、c(H+)均为5.0×10-7 mol·L-1的溶液
C.等物质的量的强酸与强碱反应得到的溶液
D.将c(OH-)=10-5 mol·L-1的烧碱溶液稀释到原来的100倍所得到的溶液
知识点02 溶液pH的计算
1.单一溶液pH的计算
溶液类型
相关计算
强酸(HnA)溶液
c(HnA) =c mol·L-1则c(H+) = mol·L-1,pH = -lg c(H+) = -lg
强碱[B(OH)m]溶液
c[B(OH)m]=c mol·L-1,则c(OH-) = mol·L-1,
c(H+)=,pH = -lg c(H+) =
在计算多元强酸(碱)溶液的pH时,要正确把握其“元”、c(酸)[c(碱)]、c(H+)[c(OH-)]之间的关系。例如室温时,0.01mol· L-1稀硫酸的pH=-lg 0.02=2-lg2;pH=2的稀硫酸中c(H2SO4)=0.005 mol·L-1。
2.混合溶液pH的计算
设酸溶液中c(H+)或碱溶液中c(OH-)分别为c1、c2,溶液体积分别为V1、V2。
溶液类型
相关计算
两种强酸溶液混合
c(H+)=
两种强碱溶液混合
c(OH-)=
强酸、强碱混合
恰好完全反应
pH=7(25℃)
酸过量
c(H+)=
碱过量
c(OH-)=
(1)上述表中计算时,忽略两溶液混合时体积的变化,即混合溶液的总体积 两溶液的体积之和。
(2)两种强酸等体积混合时,若二者pH之差≥2,则pH混≈ ;两种强碱等体积混合时,若二者pH之差≥2,则pH混≈ 。
例如,室温时,pH=3和pH=5的盐酸等体积混合,c(H+)=mol· L-1,此时pH≈-lg
=3+lg2≈3+0.3=3.3
室温时,pH=10和pH=12的NaOH溶液等体积混合,pH≈-lg(2×10-12)=12-lg2≈12-0.3=11.7
3.酸、碱溶液稀释时pH的计算
溶液
酸溶液(pH=a)
碱溶液(pH=b)
弱酸
强酸
弱碱
强碱
稀释10n倍
a<pH<a+n,且pH<7
pH= ,且pH<
b>pH>b-n,且pH>7
pH= ,且pH>
无限稀释
此时考虑水的电离,pH只能接近7(略小于7)
此时考虑水的电离,pH只能接近7(略大于7)
【例2】常温下,四种溶液:①的氨水 ②的氢氧化钠溶液 ③的醋酸 ④的盐酸,下列说法错误的是
A.将溶液①、④等体积混合,所得溶液显碱性
B.分别取1 mL稀释至10 mL,四种溶液的pH:②>①>④>③
C.向溶液③、④中分别加入适量的醋酸钠晶体后,两种溶液的pH均增大
D.将a L溶液②和b L溶液④混合后,若所得溶液,则
【即练3】常温下,关于pH=2的盐酸,下列说法不正确的是
A.溶液中c(H+)=1.0×10-2 mol·L-1
B.加水稀释100倍后,溶液的pH=4
C.此溶液中由水电离出的H+和OH-浓度均为1.0×10-12 mol·L-1
D.加入等体积pH=12的Ba(OH)2溶液,溶液呈碱性
【即练4】常温下,关于溶液稀释的说法正确的是
A.pH=8的NaOH溶液加水稀释100倍,其pH=6
B.pH=3的醋酸溶液加水稀释100倍,pH=5
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+)=1×10-6mol·L-1
D.将1L0.1mol·L-1的Ba(OH)2溶液加水稀释为2L,pH=13
知识点03 酸、碱溶液稀释时的图像问题
物质的量浓度相同或pH相同的一元强酸(强碱)溶液与一元弱酸(弱碱)溶液的稀释有以下规律。
1.起始物质的量浓度相同时的情况分析
(1)物质的量浓度相同的一元强酸溶液和一元弱酸溶液,弱酸溶液的pH 。稀释相同的倍数后,仍是弱酸溶液的pH ;稀释至相同的pH, 溶液中加的水多。pH变化情况如图甲(以物质的量浓度相同的盐酸和醋酸溶液为例)。
(2)物质的量浓度相同的一元强碱溶液和一元弱碱溶液,强碱溶液的pH 。稀释相同的倍数,仍是强碱溶液的pH ;稀释至相同的pH, 溶液中加的水多。pH变化情况如图乙(以物质的量浓度相同的NaOH溶液和氨水为例)。
2.起始pH相同时的情况分析
(1)将pH相同的一元强酸溶液和一元弱酸溶液稀释相同的倍数,弱酸溶液的pH变化 ,强酸溶液的pH变化 ;将pH相同的一元强酸溶液和一元弱酸溶液稀释后pH仍相同,则弱酸溶液中所加的水比强酸溶液中的 。如图丙(以pH相同的盐酸和醋酸溶液为例)。
(2)将pH相同的一元强碱溶液和一元弱碱溶液稀释相同的倍数,强碱溶液的pH变化 ,弱碱溶液的pH变化 ;将pH相同的一元强碱溶液和一元弱碱溶液稀释至相同的pH,则弱碱溶液中所加的水比强碱溶液中的 。如图丁(以pH相同的NaOH溶液和氨水为例)。
无论稀释多大倍数,酸性溶液都不能变成碱性溶液,碱性溶液也不能变成酸性溶液,即溶液的pH向7靠拢,但 (25℃)。
【例3】某温度下,相同pH值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,平衡pH值随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断正确的是
A.Ⅱ为盐酸稀释时pH值变化曲线 B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C.a点Kw的数值比c点Kw的数值大 D.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度
【特别提醒】将pH相同的一元强酸溶液和一元弱酸溶液稀释相同的倍数,弱酸溶液的pH变化小,强酸溶液的pH变化大。
【即练5】pH=2的a、b两种酸溶液各1 mL,分别加水稀释到1 000 mL,其中pH与溶液体积V的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.a、b两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酸溶液强
C.x=6时,a是强酸,b是弱酸
D.若a、b都是弱酸,则2<x<5
【即练6】将pH均为3,体积均为V0的HA和HB溶液,分别加水稀释至体积V,pH随的变化如图所示,下列叙述正确的是
A.HA为弱酸,且酸性:HA>HB
B.若将pH均为3,体积均为V0的HA和HB溶液,分别加水稀释m、n倍得到溶液的pH相同,则m>n
C.若分别用等浓度的NaOH溶液完全中和,消耗NaOH的体积:b>a>c
D.水的电离程度:b=c>a
一、单选题
1.(25-26高二上·天津河西·期中)下列说法中正确的是
A.的溶液一定显碱性
B.室温下,将盐酸加水稀释100倍,所得溶液呈中性
C.的溶液呈酸性
D.强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的强
2.(25-26高二上·吉林长春·期中)溶液的酸碱性对人类的生产生活有十分重要的影响。下列有关叙述中正确的是
A.将的盐酸稀释一倍后,变为2.3(已知)
B.将的盐酸稀释到,所得溶液的为9
C.某温度时,纯水的,的溶液中
D.常温下,的醋酸与的氢氧化钠溶液等体积混合后
3.(25-26高二上·河南·期中)常温下,0.1 的氨水的pH=a,下列可能使溶液pH=(a-1)的措施是
A.加入适量的氢氧化钠固体(控制溶液温度不变) B.降低溶液的温度
C.将溶液稀释到原体积的10倍 D.加入等体积0.1 的氨水
4.(25-26高二上·北京·期中)室温下,下列有关两种溶液的说法不正确的是
序号
①
②
pH
11
11
溶液
氨水
氢氧化钠溶液
A.①和②两溶液中c(OH-)相等
B.②溶液的物质的量浓度为0.001mol/L
C.①和②两溶液分别加水稀释10倍,稀释后溶液的pH:①>②
D.等体积的①和②两溶液分别与相同浓度的盐酸恰好完全中和,消耗盐酸的体积:①<②
5.(25-26高二上·山东聊城·期中)为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.25℃时,1 L pH=1的H2SO4溶液中H+的物质的量为:
B.熔融的NaHSO4中,阳离子的数目为:0.2
C.25℃时,pH=11的Na2CO3溶液中的数目为:0.001
D.25℃时,pH=10的CH3COONa溶液中,水电离出的浓度为:
6.(24-25高二上·贵州·期中)某温度下,和的电离常数分别为和。将和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是
A.曲线Ⅰ代表溶液 B.溶液中水的电离程度:点点
C.导电能力: D.中和碱的能力:曲线Ⅰ对应的酸<曲线Ⅱ对应的酸
7.(25-26高一下·江西宜春·期中)溶液混合后体积变化忽略不计,则下列叙述正确的是
A.室温下,将1L 的溶液加水稀释为2L,
B.室温下,的醋酸溶液,稀释10倍后
C.室温下,的醋酸溶液与的氢氧化钠溶液等体积混合后
D.95℃纯水的,说明加热可导致水呈酸性
8.(25-26高二上·河南·期中)t℃时,某NaOH稀溶液中,,已知a+b=13。在该温度下,将100 mL 0.1 稀与100 mL 0.4 NaOH溶液混合后(忽略溶液混合后的体积变化),溶液的pH为
A.12 B.13 C.1 D.2
9.(25-26高二上·湖北·期中)常温下,下列关于溶液稀释或混合的说法正确的是
A.将pH=a的稀盐酸Va L与pH=b的NaOH溶液Vb L混合,若所得溶液呈中性,且a+b=13,则 = 10
B.pH=4的CH3COOH溶液加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的c(H+)>1×10-8 mol·L-1
C.将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液稀释为2 L,所得溶液pH=13
D.pH=8的NaOH溶液稀释100倍,所得溶液pH=6
10.(25-26高二下·河北邢台·阶段检测)已知:常温下,的电离平衡常数为,。常温下,将溶液稀释至,下列关于该稀释过程或相关说法正确的是
A.加水稀释时,的电离平衡逆向移动
B.常温下,溶液的
C.稀释过程中减小
D.稀释后,加入少量固体,溶液酸性减弱
11.(25-26高二上·吉林松原·期中)常温下,将一定浓度的NaOH溶液和氨水加水稀释,溶液的导电能力随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A.两溶液稀释前的浓度相同
B.曲线Ⅰ和Ⅱ分别表示氢氧化钠溶液和氨水的导电能力与溶液体积的变化关系
C.a、b、c三点溶液中的由大到小的顺序为
D.氨水稀释过程中,不断增大
12.(25-26高二上·广东广州·期中)常温下,下列关于溶液酸碱性说法正确的是
A.的溶液一定呈中性
B.的HBr溶液稀释1000倍,所得溶液
C.的NaOH溶液与的溶液按一定比例混合,所得溶液,则溶液与溶液的体积比为2:9
D.的氨水与的硫酸溶液等体积混合后溶液显酸性
13.(25-26高二上·宁夏银川·期中)常温下,pH=10的X、Y两种碱溶液各1mL,分别加水稀释到100mL,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.完全中和X、Y溶液时,消耗同浓度盐酸的体积VY>Vx
C.稀释后,X溶液的碱性比Y溶液的碱性强
D.X一定是强碱,Y一定是弱碱
14.(25-26高二上·黑龙江佳木斯·期中)下列有关说法不正确的是
A.的醋酸溶液与的盐酸等体积混合,混合液的
B.,的溶液,水电离出的
C.任何温度下,都可利用和浓度的相对大小来判断溶液的酸碱性
D.,用试纸测得某氯水(主要成分是盐酸和次氯酸)的为5
二、非选择题
15.(25-26高二上·内蒙古巴彦淖尔·期中)按要求填空。
(1)已知室温时,某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,回答下列问题:
①该溶液中pH=___________。
②HA的电离平衡常数K=___________。
(2)部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
HCOOH
HClO
电离平衡常数(25℃)
按要求回答下列问题:
①的酸性由强到弱的顺序为___________。
②同浓度的、、、、、结合的能力最强为___________。
③运用上述电离常数及物质的特性写出下列反应的离子方程式:少量通入NaClO溶液中___________。
(3)已知的氢氟酸中存在电离平衡:,要使溶液中增大,可以采取的措施是___________(填标号)。
①加少量烧碱 ②通入少量HCl气体 ③通入少量HF气体 ④加水
(4)体积均为10 mL、pH=2的HCOOH溶液与一元酸HX分别加水稀释至1000 mL,稀释过程的pH变化如图所示。
则相同条件下酸HX的酸性比HCOOH___________(填“强”或“弱”)。
2 / 14
学科网(北京)股份有限公司
$
第17讲 溶液的酸碱性与pH
内容导航
01 预习航标 → 析目标·明方向:预习导航精准定向
02 教材全解 → 析教材·学新知:情境概念深度构
情境启思:从生活或问题出发,激发兴趣
深研精炼:聚焦常考要点,学会解题思路
即练固基:趁热打铁练一练,巩固刚学内容
03过关检测 → 练考点·强落实:过关检测分层提
预习目标
1.了解溶液的酸碱性与pH的关系,掌握检测溶液pH的方法。
2.熟悉溶液pH的计算方法,学会判断计算酸碱混合后溶液的pH。
3.掌握溶液稀释过程中pH的变化规律,熟悉酸、碱溶液稀释时的图像问题。
预习重点
溶液的酸碱性与pH的关系、溶液pH的计算方法、溶液混合或者稀释过程pH的变化规律
预习难点
溶液混合或者稀释过程pH的变化规律
情|境|启|思
在实验室中,我们经常会去测量溶液的pH,生活中常常也会说某些物质显酸性或者碱性,那么溶液的pH是怎么得来的呢?是否可以通过定量的计算求得呢?是否pH=7的溶液就一定是显中性呢?
深|研|精|炼
知识点01 溶液的酸碱性与pH
1.溶液酸碱性判断依据
溶液的酸碱性取决于溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小。
溶液
c(H+)和c(OH-)的关系
室温(25℃)
c(H+)
pH
酸性溶液
c(H+)>c(OH-)
c(H+)>1.0×10-7mol·L-1
<7
中性溶液
c(H+)=c(OH-)
c(H+)=1.0×10-7mol·L-1
=7
碱性溶液
c(H+)<c(OH-)
c(H+)<1.0×10-7mol·L-1
>7
2.溶液的pH
定义
pH是c(H+)的负对数,即pH=-lg c(H+)。
意义
pH越大,溶液的碱性越强;pH越小,溶液的酸性越强。
pH的适用范围(25℃时)
当溶液的酸碱度用pH表示时,其中c(H+)的大小范围一般为1×10-14mol·L-1<c(H+)<1mol·L-1,即14>pH>0。当c(H+)或c(OH-)≥1 mol·L-1时,一般不用pH表示溶液的酸碱度,用c(H+)或c(OH-)直接表示溶液的酸碱度更方便。
溶液的酸碱性与pH的关系
(25℃时)
溶液酸碱性与pH关系的理解
①常温下,pH=0的溶液不是酸性最强的溶液,pH=14的溶液也不是碱性最强的溶液。
②判断溶液的酸碱性不能根据c(H+)和c(OH-)绝对大小,而应比较二者相对大小(不受温度影响)。如:常温下,比较pH与7[或c(H+)与10-7mol·L-1]可判断溶液的酸碱性,但在不指明温度的情况下,pH=7[或c(H+)=10-7 mol·L-1]的溶液不一定呈中性。
3.溶液pH的测定方法
(1)酸碱指示剂法
酸碱指示剂一般是有机弱酸或弱碱,它们的颜色在一定的pH范围内发生变化,因此可用这些弱酸、弱碱来粗略测定溶液的pH范围,但不能准确地测定pH。几种常见指示剂的变色范围和颜色变化如表所示:
指示剂
变色范围(pH)
遇酸的颜色
与碱的颜色
甲基橙
3.14.4
红色(pH<3.1)
黄色(pH>4.4)
石蕊
5.08.0
红色(pH<5.0)
蓝色(pH>8.0)
酚酞
8.210.0
无色(pH<8.2)
红色(pH>10.0)
(2)pH试纸法
①pH试纸的种类:常用的pH试纸有广泛pH试纸(pH范围为1~14或0~10,可识别的pH差约为1)和精密pH试纸(pH范围较窄,可判别的pH差为0.2或0.3)。
中学化学中常用的试纸
①石蕊试纸:检验气体或溶液的酸碱性。如用湿润的红色石蕊试纸检验NH3,用湿润的蓝色石蕊试纸检验HCl、SO2等。
②品红试纸:检验具有漂白性的气体,如SO2能使湿润的品红试纸褪色。
③淀粉-KI试纸:具有氧化性的气体或溶液,如Cl2、NO2、FeCl3,溶液等均能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝。以上试纸用于定性检验,检验气体时均需润湿。
④pH试纸:测定溶液的酸碱度。
②pH试纸的使用方法:取一片pH试纸,放在洁净干燥的表面皿或玻璃片或点滴板上,用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测液点于试纸中央,变色后与标准比色卡对照,读出数值。
①使用pH试纸测定溶液pH时,不能用湿的玻璃棒蘸取待测液,或将pH试纸先用蒸馏水润湿,否则会将待测液稀释,导致所测定的pH可能不准确(若测定酸溶液则测得的pH可能偏大,若测定碱溶液则测得的pH可能偏小)。同时也不能直接将pH试纸插入待测液,否则会污染待测液。
②若某溶液具有漂白性或强氧化性等,则不能利用pH试纸或酸碱指示剂来测定溶液的pH,应利用pH计测定。
③用广泛pH试纸测出的pH只能是整数。
(3)pH计法
pH计又叫酸度计,可用来精密测量溶液的pH,其量程为0~14。用pH计测定溶液pH的方法叫作pH计法。使用pH计读数时应保留一位或两位小数。
4.生活中与溶液pH有关的应用
【例1】常温下,①的硫酸溶液,②的醋酸,③溶液中的,④,则此四种溶液的酸性由强到弱的顺序为
A.①③④② B.④①③② C.④③①② D.③①④②
【答案】B
【解析】氢离子浓度越大,酸性越强,常温下,①pH=3的硫酸溶液中c(H+)=10-3mol/L;
②醋酸为弱酸,不完全电离,所以0.0001mol/L的醋酸溶液中c(H+)<10-4mol/L;
③溶液中的c(H+)=1×10-4mol/L;
④溶液中=10-12,则c(H+)=10-2mol/L;
综上所述酸性由强到弱为④①③②,
故答案为B。
【特别提醒】由pH是c(H+)的负对数,即pH=-lg c(H+)可知, c(H+)=10-pH
【即练1】25 ℃的下列溶液中,碱性最强的是( )
A.pH=11的溶液
B.c(OH-)=0.12 mol·L-1的溶液
C.含有4 g NaOH的1 L溶液
D.c(H+)=1×10-10 mol·L-1的溶液
【答案】B
【解析】A项,c(OH-)=10-3 mol·L-1;B项,c(OH-)=0.12 mol·L-1;C项,c(OH-)=0.1 mol·L-1;D项,c(OH-)=10-4 mol·L-1。
【即练2】下列溶液一定呈中性的是( )
A.由非电解质溶于水得到的溶液
B.c(OH-)、c(H+)均为5.0×10-7 mol·L-1的溶液
C.等物质的量的强酸与强碱反应得到的溶液
D.将c(OH-)=10-5 mol·L-1的烧碱溶液稀释到原来的100倍所得到的溶液
【答案】B
【解析】SO2是非电解质,溶于水得到亚硫酸溶液,呈酸性,A项错误;c(H+)、c(OH-)均为5.0×10-7 mol·L-1的溶液,c(H+)=c(OH-),所以溶液呈中性,B项正确;等物质的量的硫酸与氢氧化钠反应得到的溶液呈酸性,C项错误;将c(OH-)=10-5 mol·L-1的烧碱溶液稀释至原来的100倍所得到的溶液仍呈碱性,D项错误。
知识点02 溶液pH的计算
1.单一溶液pH的计算
溶液类型
相关计算
强酸(HnA)溶液
c(HnA) =c mol·L-1则c(H+) = nc mol·L-1,pH = -lg c(H+) = -lg nc
强碱[B(OH)m]溶液
c[B(OH)m]=c mol·L-1,则c(OH-) = mc mol·L-1,
c(H+)=,pH = -lg c(H+) =14+lg mc
在计算多元强酸(碱)溶液的pH时,要正确把握其“元”、c(酸)[c(碱)]、c(H+)[c(OH-)]之间的关系。例如室温时,0.01mol· L-1稀硫酸的pH=-lg 0.02=2-lg2;pH=2的稀硫酸中c(H2SO4)=0.005 mol·L-1。
2.混合溶液pH的计算
设酸溶液中c(H+)或碱溶液中c(OH-)分别为c1、c2,溶液体积分别为V1、V2。
溶液类型
相关计算
两种强酸溶液混合
c(H+)=
两种强碱溶液混合
c(OH-)=
强酸、强碱混合
恰好完全反应
pH=7(25℃)
酸过量
c(H+)=
碱过量
c(OH-)=
(1)上述表中计算时,忽略两溶液混合时体积的变化,即混合溶液的总体积等于两溶液的体积之和。
(2)两种强酸等体积混合时,若二者pH之差≥2,则pH混≈pH小+ 0.3;两种强碱等体积混合时,若二者pH之差≥2,则pH混≈pH大-0.3。
例如,室温时,pH=3和pH=5的盐酸等体积混合,c(H+)=mol· L-1,此时pH≈-lg
=3+lg2≈3+0.3=3.3
室温时,pH=10和pH=12的NaOH溶液等体积混合,pH≈-lg(2×10-12)=12-lg2≈12-0.3=11.7
3.酸、碱溶液稀释时pH的计算
溶液
酸溶液(pH=a)
碱溶液(pH=b)
弱酸
强酸
弱碱
强碱
稀释10n倍
a<pH<a+n,且pH<7
pH=a+n,且pH<7
b>pH>b-n,且pH>7
pH=b-7,且pH>7
无限稀释
此时考虑水的电离,pH只能接近7(略小于7)
此时考虑水的电离,pH只能接近7(略大于7)
【例2】常温下,四种溶液:①的氨水 ②的氢氧化钠溶液 ③的醋酸 ④的盐酸,下列说法错误的是
A.将溶液①、④等体积混合,所得溶液显碱性
B.分别取1 mL稀释至10 mL,四种溶液的pH:②>①>④>③
C.向溶液③、④中分别加入适量的醋酸钠晶体后,两种溶液的pH均增大
D.将a L溶液②和b L溶液④混合后,若所得溶液,则
【答案】B
【分析】由于强电解质完全电离,弱电解质部分电离,则常温下pH相同的①②溶液浓度①>②,③④溶液浓度③>④,②④溶液浓度②=④,据此分析:
【解析】A.溶液①、④等体积混合,由于①的浓度大于④,所以碱过量,因此混合之后溶液呈碱性,A正确;B.弱电解质在稀释过程中会继续电离,所以稀释相同的倍数后,四种溶液的pH大小为:①>②>④>③,B错误;C.醋酸钠溶于水后,使醋酸的电离向逆反应方向移动,pH增大;盐酸会与醋酸钠反应生成醋酸,变成弱电解质,电离程度减小,pH增大,C正确;D.由于混合后,则溶液中氢离子浓度,则,D正确;故选B。
【即练3】常温下,关于pH=2的盐酸,下列说法不正确的是
A.溶液中c(H+)=1.0×10-2 mol·L-1
B.加水稀释100倍后,溶液的pH=4
C.此溶液中由水电离出的H+和OH-浓度均为1.0×10-12 mol·L-1
D.加入等体积pH=12的Ba(OH)2溶液,溶液呈碱性
【答案】D
【详解】A、pH=-lgc(H+),其中c(H+)表示溶液中c(H+),即常温下,pH=2的盐酸,溶液中c(H+)=1.0×10-2mol·L-1,故A说法正确;
B、稀释前后溶质的物质的量不变,假设稀释前溶液的体积为1L,稀释100倍后,溶液中c(H+)=1×10-2/100mol·L-1=1×10-4mol·L-1,即pH=4,故B说法正确;
C、盐酸中c(OH-)=Kw/c(H+)=10-14/10-2mol·L-1=10-12mol·L-1,水电离出的c(H+)等于水电离出的c(OH-),即水电离出的H+和OH-浓度均为1.0×10-12mol·L-1,故C说法正确;
D、pH=12的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=10-2mol·L-1,等体积混合后,H+和OH-恰好完全反应,溶液为中性,故D错误。
【点睛】易错点是选项D,学生根据1molBa(OH)2中有2molOH-,会错认为pH=12的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=10-2/2mol·L-1,实际上c(OH-)=10-2mol·L-1,该c(OH-)应为溶液中OH-的物质的量浓度,等体积混合后,H+和OH-恰好完全反应,溶液为中性。
【即练4】常温下,关于溶液稀释的说法正确的是
A.pH=8的NaOH溶液加水稀释100倍,其pH=6
B.pH=3的醋酸溶液加水稀释100倍,pH=5
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+)=1×10-6mol·L-1
D.将1L0.1mol·L-1的Ba(OH)2溶液加水稀释为2L,pH=13
【答案】D
【详解】A.将pH=8的NaOH溶液加水稀释100倍,溶液仍然是碱性溶液不可能是酸性溶液,其溶液的pH>7,A错误;
B.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,B错误;
C.pH=4的H2SO4溶液加水稀释100倍,溶液中氢离子浓度为1.0×10-6mol·L-1,溶液中的氢氧根离子浓度为,此时由水电离产生的氢氧根离子即溶液中的氢氧根离子,且由水电离的氢离子等于由水电离出的氢氧根离子,故由水电离的c(H+)=1.0×10-3 mol·L-1,C错误;
D.将1L0.1mol·L-1的Ba(OH)2溶液加水稀释为2L,溶液中c(OH-)为0.1mol·L-1,则c(H+)=10-3 mol·L-1,所以pH=13,D正确;
故选D。
知识点03 酸、碱溶液稀释时的图像问题
物质的量浓度相同或pH相同的一元强酸(强碱)溶液与一元弱酸(弱碱)溶液的稀释有以下规律。
1.起始物质的量浓度相同时的情况分析
(1)物质的量浓度相同的一元强酸溶液和一元弱酸溶液,弱酸溶液的pH大。稀释相同的倍数后,仍是弱酸溶液的pH大;稀释至相同的pH,强酸溶液中加的水多。pH变化情况如图甲(以物质的量浓度相同的盐酸和醋酸溶液为例)。
(2)物质的量浓度相同的一元强碱溶液和一元弱碱溶液,强碱溶液的pH大。稀释相同的倍数,仍是强碱溶液的pH大;稀释至相同的pH,强碱溶液中加的水多。pH变化情况如图乙(以物质的量浓度相同的NaOH溶液和氨水为例)。
2.起始pH相同时的情况分析
(1)将pH相同的一元强酸溶液和一元弱酸溶液稀释相同的倍数,弱酸溶液的pH变化小,强酸溶液的pH变化大;将pH相同的一元强酸溶液和一元弱酸溶液稀释后pH仍相同,则弱酸溶液中所加的水比强酸溶液中的多。如图丙(以pH相同的盐酸和醋酸溶液为例)。
(2)将pH相同的一元强碱溶液和一元弱碱溶液稀释相同的倍数,强碱溶液的pH变化大,弱碱溶液的pH变化小;将pH相同的一元强碱溶液和一元弱碱溶液稀释至相同的pH,则弱碱溶液中所加的水比强碱溶液中的多。如图丁(以pH相同的NaOH溶液和氨水为例)。
无论稀释多大倍数,酸性溶液都不能变成碱性溶液,碱性溶液也不能变成酸性溶液,即溶液的pH向7靠拢,但不能达到7(25℃)。
【例3】某温度下,相同pH值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,平衡pH值随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断正确的是
A.Ⅱ为盐酸稀释时pH值变化曲线 B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C.a点Kw的数值比c点Kw的数值大 D.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度
【答案】B
【详解】A.醋酸在稀释时会继续电离,则在稀释相同体积的过程中醋酸中的H+大、pH小,A项错误;
B.b点溶液的离子浓度比c点溶液的离子浓度大,b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强,B项正确;
C.温度一定,任何稀的水溶液中的Kw都是一定值, C项错误;
D.由于醋酸是弱酸,要使稀释前盐酸和醋酸溶液pH值相同,则醋酸的浓度比盐酸大得多,稀释相同倍数后,前者仍大于后者,D项错误。
故选B。
【特别提醒】将pH相同的一元强酸溶液和一元弱酸溶液稀释相同的倍数,弱酸溶液的pH变化小,强酸溶液的pH变化大。
【即练5】pH=2的a、b两种酸溶液各1 mL,分别加水稀释到1 000 mL,其中pH与溶液体积V的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.a、b两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酸溶液强
C.x=6时,a是强酸,b是弱酸
D.若a、b都是弱酸,则2<x<5
【答案】D
【解析】读图可知,稀释过程中,b酸的pH变化小,则b酸较a酸弱,两者pH相等时,物质的量浓度一定不同,A项错误;读图知稀释后a溶液的pH大于b溶液的pH,则a中c(H+)小于b中c(H+),a酸溶液的酸性比b酸溶液的酸性弱,B项错误;pH=2的a酸溶液稀释1 000倍,pH不可能增加4,C项错误;若a、b都是弱酸,稀释1 000倍后,a、b两溶液pH均要增大,且增加量均小于3,故2<x<5。
【即练6】将pH均为3,体积均为V0的HA和HB溶液,分别加水稀释至体积V,pH随的变化如图所示,下列叙述正确的是
A.HA为弱酸,且酸性:HA>HB
B.若将pH均为3,体积均为V0的HA和HB溶液,分别加水稀释m、n倍得到溶液的pH相同,则m>n
C.若分别用等浓度的NaOH溶液完全中和,消耗NaOH的体积:b>a>c
D.水的电离程度:b=c>a
【答案】D
【详解】A.pH=3的 HA稀释100倍后 pH=5,说明HA为强酸;pH=3的 HB稀释 100倍,溶液的pH<5,说明n(H+)增加了,则HB为弱酸,存在电离平衡,稀释时,平衡正移,n(H+)增加,使得c(H+)略大于原浓度的1/100,即pH小于5(但一定大于3),故A错误;
B.由图可知,HA稀释100倍和HB稀释10000倍后两溶液的pH相同(均为5),所以m<n,故B错误;
C.同体积、同pH的强酸HA、弱酸HB 的物质的量浓度c(HB)>c(HA),即有n(HB)>n(HA),HB消耗的同浓度的NaOH的体积要多,而对于HB 来说,无论被稀释多少倍,其物质的量不变,消耗的NaOH的体积相同,故有:a=b>c,故C错误;
D.在两种酸溶液中,H2O的电离都受到抑制,c(H+)越大(即pH越小)对水的电离抑制程度就越大,水的电离程度就越小,故:b=c>a,故D正确;
故选D。
一、单选题
1.(25-26高二上·天津河西·期中)下列说法中正确的是
A.的溶液一定显碱性
B.室温下,将盐酸加水稀释100倍,所得溶液呈中性
C.的溶液呈酸性
D.强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的强
【答案】A
【详解】A.溶液的酸碱性由c(H⁺)与c(OH⁻)的相对大小决定,只要满足c(H⁺) < c(OH⁻),无论温度如何,溶液均显碱性,故A正确;
B.常温下,酸溶液稀释后pH只能无限接近7,不可能等于7,故B错误;
C.pH=6是否显酸性取决于温度。若未明确温度,则无法确定其酸碱性,故C错误;
D.导电能力由离子浓度和离子所带的电荷数决定,强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的强,如很稀的盐酸导电性比很浓的醋酸弱,故D错误;
故答案选A。
2.(25-26高二上·吉林长春·期中)溶液的酸碱性对人类的生产生活有十分重要的影响。下列有关叙述中正确的是
A.将的盐酸稀释一倍后,变为2.3(已知)
B.将的盐酸稀释到,所得溶液的为9
C.某温度时,纯水的,的溶液中
D.常温下,的醋酸与的氢氧化钠溶液等体积混合后
【答案】A
【详解】A.pH=2的盐酸中氢离子浓度为0.01mol/L,当稀释一倍后,氢离子浓度变为0.01/2=0.005mol/L,则pH=-lg0.005=lg200=lg2+lg100=0.3+2=2.3,故A正确;
B.pH=6的盐酸稀释1000倍后,氢离子的浓度主要由水决定,pH≈7,而非9,故B错误;
C.纯水pH=6时,KW=10-12,pH=11时,c(OH-)=Kw/c(H+)=10-12/10-11=0.1mol/L,故C错误;
D.因醋酸是弱酸,pH=3的醋酸浓度大于pH=11的NaOH,等体积混合后醋酸过量,pH<7,故D错误;
故选A。
3.(25-26高二上·河南·期中)常温下,0.1 的氨水的pH=a,下列可能使溶液pH=(a-1)的措施是
A.加入适量的氢氧化钠固体(控制溶液温度不变) B.降低溶液的温度
C.将溶液稀释到原体积的10倍 D.加入等体积0.1 的氨水
【答案】B
【详解】A.加入氢氧化钠固体(控制溶液温度不变)会增大OH-浓度,导致溶液pH升高,无法使pH降低到a-1,A错误;
B.降低温度会抑制一水合氨的电离,OH-浓度减小,pH可能下降1个单位,B正确;
C.稀释10倍时,因一水合氨的电离度增加,使pH下降幅度小于1,即pH>a-1,C错误;
D.加入等体积同浓度氨水,溶液浓度不变,pH仍为a,D错误;
故答案选B。
4.(25-26高二上·北京·期中)室温下,下列有关两种溶液的说法不正确的是
序号
①
②
pH
11
11
溶液
氨水
氢氧化钠溶液
A.①和②两溶液中c(OH-)相等
B.②溶液的物质的量浓度为0.001mol/L
C.①和②两溶液分别加水稀释10倍,稀释后溶液的pH:①>②
D.等体积的①和②两溶液分别与相同浓度的盐酸恰好完全中和,消耗盐酸的体积:①<②
【答案】D
【详解】A.两溶液pH均为11,H⁺浓度相等,故c(OH⁻)相等,A正确;
B.氢氧化钠为强碱,完全电离,pH=11对应浓度为0.001mol·L⁻¹,B正确;
C.稀释时弱碱氨水继续电离,pH降幅小,故①和②两溶液分别加水稀释10倍后①的pH>②,C正确;
D.氨水浓度远高于氢氧化钠,等体积时①的物质的量更多,消耗盐酸体积应①>②,D错误;
故答案为:D。
5.(25-26高二上·山东聊城·期中)为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.25℃时,1 L pH=1的H2SO4溶液中H+的物质的量为:
B.熔融的NaHSO4中,阳离子的数目为:0.2
C.25℃时,pH=11的Na2CO3溶液中的数目为:0.001
D.25℃时,pH=10的CH3COONa溶液中,水电离出的浓度为:
【答案】D
【详解】A.pH=1的H2SO4溶液中H+浓度为0.1mol/L,1L溶液中H+物质的量为0.1mol,A错误;
B.熔融NaHSO4电离为Na+和,熔融的NaHSO4中,阳离子(Na+)数目为0.1NA,B错误;
C.pH=11的Na2CO3溶液中OH-浓度为0.001mol/L,但未说明溶液体积,无法计算数目,C错误;
D.25℃时,pH=10的CH3COONa溶液中,氢氧根全部来自水的电离,c水(OH-)=,D正确;
故选D。
6.(24-25高二上·贵州·期中)某温度下,和的电离常数分别为和。将和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是
A.曲线Ⅰ代表溶液 B.溶液中水的电离程度:点点
C.导电能力: D.中和碱的能力:曲线Ⅰ对应的酸<曲线Ⅱ对应的酸
【答案】B
【分析】将pH和体积均相同的两种酸溶液分别加水稀释,电离常数越大的酸,稀释相同倍数后,溶液的pH变化越大;
【详解】A.据分析,结合:某温度下,HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.0×10-4和1.7×10-5,根据图知,曲线I表示CH3COOH、曲线Ⅱ表示HNO2,故A错误;
B.酸抑制水电离,酸中c(H+)越大,pH越小,其抑制水电离程度越大,pH:b<c,酸中c(H+):b>c,则水的电离程度:b<c,故B正确;
C.亚硝酸溶液中pH越小,所含氢离子和亚硝酸根离子浓度越大,导电能力越强,则导电能力:,故C错误;
D.电离常数越小的酸,相同pH时,物质的量浓度越大,消耗NaOH溶液的体积越大,则中和碱的能力:曲线Ⅰ对应的酸CH3COOH>曲线Ⅱ对应的酸HNO2,故D错误;
答案选B。
7.(25-26高一下·江西宜春·期中)溶液混合后体积变化忽略不计,则下列叙述正确的是
A.室温下,将1L 的溶液加水稀释为2L,
B.室温下,的醋酸溶液,稀释10倍后
C.室温下,的醋酸溶液与的氢氧化钠溶液等体积混合后
D.95℃纯水的,说明加热可导致水呈酸性
【答案】A
【详解】A.1L 的溶液中,稀释为2L后,室温下,则,,A正确;
B.醋酸是弱电解质,稀释时会促进醋酸的电离,补充,因此的醋酸溶液稀释10倍后,,不会等于4,B错误;
C.的醋酸溶液中,醋酸的实际浓度远大于,而的氢氧化钠溶液浓度为,等体积混合后醋酸过量,溶液呈酸性,,C错误;
D.水的电离是吸热过程,升温促进水的电离,增大,95℃纯水中,因此,但纯水始终满足,呈中性,D错误;
故选A。
8.(25-26高二上·河南·期中)t℃时,某NaOH稀溶液中,,已知a+b=13。在该温度下,将100 mL 0.1 稀与100 mL 0.4 NaOH溶液混合后(忽略溶液混合后的体积变化),溶液的pH为
A.12 B.13 C.1 D.2
【答案】A
【详解】t℃时,a+b=13,则Kw=10-13,两溶液混合后,碱过量,溶液呈碱性,,则,pH=12;故选A。
9.(25-26高二上·湖北·期中)常温下,下列关于溶液稀释或混合的说法正确的是
A.将pH=a的稀盐酸Va L与pH=b的NaOH溶液Vb L混合,若所得溶液呈中性,且a+b=13,则 = 10
B.pH=4的CH3COOH溶液加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的c(H+)>1×10-8 mol·L-1
C.将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液稀释为2 L,所得溶液pH=13
D.pH=8的NaOH溶液稀释100倍,所得溶液pH=6
【答案】C
【详解】A.稀盐酸和NaOH溶液混合呈中性时,H+和OH-物质的量相等。由a+b=13,得b=13-a,HCl中的H+浓度为10-a mol/L,NaOH中的OH-浓度为,由,可得,A错误;
B.pH=4的CH3COOH溶液加水稀释100倍时,电离平衡正向移动,H+浓度降低但大于10-6 mol/L,,水电离的c(H⁺)=c(OH-)<10⁻⁸ mol/L,B错误;
C.原Ba(OH)2溶液中OH-浓度为0.2 mol/L,稀释至2 L后浓度变为0.1 mol/L,c(H⁺)=10⁻13 mol/L ,所得溶液pH=13,C正确;
D.NaOH为强碱,稀释100后pH趋近于7但不会低于7,D错误;
故答案选C。
10.(25-26高二下·河北邢台·阶段检测)已知:常温下,的电离平衡常数为,。常温下,将溶液稀释至,下列关于该稀释过程或相关说法正确的是
A.加水稀释时,的电离平衡逆向移动
B.常温下,溶液的
C.稀释过程中减小
D.稀释后,加入少量固体,溶液酸性减弱
【答案】B
【分析】稀释会导致电离平衡正向移动,但平衡常数不变,根据平衡常数表达式可知,设溶液电离出的,因为弱电解质的电离是微弱的所以可以约等于0.1,则 解得,。
【详解】A.稀释会导致电离平衡正向移动,A错误;
B.根据分析可知,常温下,溶液的pH≈4.2, B正确;
C.根据,,温度不变不变,稀释过程中减小,故该比值增大,C错误;
D.HClO具有强氧化性,可与发生氧化还原反应生成,反应为,溶液酸性增强,D错误;
故选B。
11.(25-26高二上·吉林松原·期中)常温下,将一定浓度的NaOH溶液和氨水加水稀释,溶液的导电能力随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A.两溶液稀释前的浓度相同
B.曲线Ⅰ和Ⅱ分别表示氢氧化钠溶液和氨水的导电能力与溶液体积的变化关系
C.a、b、c三点溶液中的由大到小的顺序为
D.氨水稀释过程中,不断增大
【答案】D
【分析】常温下,将一定浓度的NaOH溶液和氨水加水稀释,加水稀释促进一水合氨的电离,所以稀释相同倍数,氨水中离子浓度大于NaOH,即稀释相同倍数后导电能力强的为氨水,所以曲线Ⅱ表示的是NaOH溶液的导电能力与溶液体积的变化关系,曲线Ⅰ表示的是氨水的导电能力与溶液体积的变化关系,以此解答。
【详解】A.稀释之前,两种溶液导电能力相等,说明离子浓度相等,由于一水合氨为弱碱,不能完全电离,则氨水浓度大于NaOH浓度,故A错误;
B.由分析可知,曲线Ⅰ和Ⅱ分别表示氨水和氢氧化钠溶液的导电能力与溶液体积的变化关系,故B错误;
C.导电能力越强,说明离子浓度越大,碱性越强,c(OH-)越大,则a、b、c三点溶液的c(OH-)大小顺序为c>a>b,故C错误;
D.氨水稀释过程中,不变,而c(OH-)减小,所以不断增大,故D正确;
答案选D。
12.(25-26高二上·广东广州·期中)常温下,下列关于溶液酸碱性说法正确的是
A.的溶液一定呈中性
B.的HBr溶液稀释1000倍,所得溶液
C.的NaOH溶液与的溶液按一定比例混合,所得溶液,则溶液与溶液的体积比为2:9
D.的氨水与的硫酸溶液等体积混合后溶液显酸性
【答案】A
【详解】A.当时,此时与浓度相等,溶液一定呈中性,A正确;
B.pH=5的HBr溶液为强酸溶液,稀释1000倍后(无限稀释),浓度趋近于,但受水的电离平衡限制,pH不会超过7, B错误;
C.pH=12的NaOH溶液,与pH=2的HCl溶液混合后,若pH=11,则需满足,解得体积比为,而非,C错误;
D.pH=12的氨水为弱碱,实际浓度远高于与pH=2的硫酸等体积混合时,氨水过量,溶液中剩余大量,使溶液显碱性,D错误;
故选A。
13.(25-26高二上·宁夏银川·期中)常温下,pH=10的X、Y两种碱溶液各1mL,分别加水稀释到100mL,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.完全中和X、Y溶液时,消耗同浓度盐酸的体积VY>Vx
C.稀释后,X溶液的碱性比Y溶液的碱性强
D.X一定是强碱,Y一定是弱碱
【答案】B
【分析】常温下,pH=10的X、Y两种碱溶液各1mL,分别加水稀释到100mL,相对较强的碱溶液的pH变化大,则相同浓度时,X的碱性较强,Y的碱性较弱。
【详解】A.由分析可知,X的碱性较强,Y的碱性较弱,由于两种碱的电离程度不同,所以稀释前,pH相同时,两种碱的物质的量浓度不同,A不正确;
B.Y的碱性弱,则pH相同的X和Y中,Y的物质的量浓度大于X,所以完全中和X、Y溶液时,消耗同浓度盐酸的体积VY>Vx,B正确;
C.稀释后,X溶液的pH小于Y,则X溶液的碱性比Y溶液的碱性弱,C不正确;
D.pH=10的X稀释100倍后,所得溶液的pH=a,而a不一定等于8,所以不能肯定X一定是强碱,但Y一定是弱碱,D不正确;
故选B。
14.(25-26高二上·黑龙江佳木斯·期中)下列有关说法不正确的是
A.的醋酸溶液与的盐酸等体积混合,混合液的
B.,的溶液,水电离出的
C.任何温度下,都可利用和浓度的相对大小来判断溶液的酸碱性
D.,用试纸测得某氯水(主要成分是盐酸和次氯酸)的为5
【答案】D
【详解】A.pH=3的醋酸和盐酸等体积混合,混合后氢离子浓度不变,故溶液中的H⁺浓度仍为10-3mol/L,pH=3,A正确;
B.25℃时,pH=12的NaOH溶液中,c(H+)=10-12mol/L,溶液中的H+全部来自水的电离,且c(H+)水=c(OH-)水,因此水电离的c(OH⁻)=10-12mol/L,B正确;
C.溶液酸碱性由c(H+)与c(OH⁻)浓度的相对大小决定,与温度无关,C正确;
D.氯水中的次氯酸会漂白pH试纸,无法用pH试纸准确测定pH,应该使用pH计测量,D错误;
故选D。
二、非选择题
15.(25-26高二上·内蒙古巴彦淖尔·期中)按要求填空。
(1)已知室温时,某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,回答下列问题:
①该溶液中pH=___________。
②HA的电离平衡常数K=___________。
(2)部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
HCOOH
HClO
电离平衡常数(25℃)
按要求回答下列问题:
①的酸性由强到弱的顺序为___________。
②同浓度的、、、、、结合的能力最强为___________。
③运用上述电离常数及物质的特性写出下列反应的离子方程式:少量通入NaClO溶液中___________。
(3)已知的氢氟酸中存在电离平衡:,要使溶液中增大,可以采取的措施是___________(填标号)。
①加少量烧碱 ②通入少量HCl气体 ③通入少量HF气体 ④加水
(4)体积均为10 mL、pH=2的HCOOH溶液与一元酸HX分别加水稀释至1000 mL,稀释过程的pH变化如图所示。
则相同条件下酸HX的酸性比HCOOH___________(填“强”或“弱”)。
【答案】(1) 4
(2)
(3)②④
(4)强
【详解】(1)根据题干描述,在水溶液中有0.1%发生电离。HA是一元弱酸,其水溶液中存在电离平衡,综上可列三段式:
①溶液;
②电离常数;
(2)①可以根据电离平衡常数的大小,判断酸性强弱。对于二元弱酸,可以根据一级电离常数判断酸性强弱。从表格可以看出,几种酸的电离平衡常数,则酸性由强到弱依次是;
②酸的酸性越弱,则其对应的酸根结合的能力就越强,酸的电离平衡常数越小。从表格可以看出,这几种酸的电离平衡常数,其中的二级电离平衡常数最小,说明二级电离对应的酸根结合的能力最强;
③由分析可知,。将少量通入NaClO溶液中,与水反应生成。发生一级电离产生的与溶液中的结合生成HClO,离子方程式为。综上,总方程式为;
(3)根据已知条件,HF的电离平衡为,其电离平衡方程式为,则。当温度恒定时,为定值,则。据此分析;
①加入烧碱,和发生离子反应生成水,使溶液中降低。HF的电离平衡向正反应方向移动,增大,减小;
②通入HCl气体,使溶液中增加,HF电离平衡向逆反应方向移动,降低,增大;
③通入HF气体,使溶液中增加,HF电离平衡向正反应方向移动,增加,减小;
④向溶液中加水,使电离平衡向正反应方向移动,但稀释后降低,增大;
故答案选②④;
(4)向弱电解质溶液中加水稀释时,电离平衡向正反应方向移动,使电离程度增加。对于弱酸来说,酸性越弱,其水溶液中未电离的弱酸分子含量越高。因此在稀释时可补充的越多,pH变化幅度越小。从图像可以看出,到达稀释终点的HCOOH的pH变化小于HX。说明HCOOH的酸性弱于HX。
2 / 14
学科网(北京)股份有限公司
$