第3章 第2节 第2课时 溶液pH的计算-（配套练习）【精讲精练】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册（人教版）

**基本信息** 聚焦水溶液主题，通过基础与能力分层设计，实现从单一pH计算到综合电离平衡分析的知识进阶，强化化学观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础训练|pH计算、水的离子积、酸碱稀释、简单混合|8题（选择7+填空1），以具体数值计算（如题2 Kw=1×10⁻¹³时酸碱体积比）巩固基础，非选择题分步设问（题8三问）降低难度| |能力提升|二元碱电离平衡、弱酸稀释曲线、pH加和混合、图像分析|5题（选择3+填空2），结合图像（题9、10）考查电离平衡，综合判断（题11 pH加和混合酸碱性）提升科学思维，填空（题13）融合图像与计算深化应用|

[对应知能达标训练P42] 说明：选择题每题3分；非选择题共32分，本试卷共62分。 [基础训练] 1．在常温下，有关下列溶液的叙述错误的是(　　) ①pH＝11的氨水　②pH＝11的氢氧化钾溶液 ③pH＝3的醋酸 ④pH＝3的硫酸 A．将a L②与b L④混合，忽略溶液体积变化，若所得溶液的pH＝5，则a∶b＝199∶101 B．将①、②分别加水稀释1000倍后，溶液的pH：①>② C．向③、④中分别加入醋酸钠晶体后，两种溶液的pH均增大 D．将①、③等体积混合后溶液呈中性，该溶液中：c(NH)＝c(CH3COO－) 解析　A　常温下，pH＝11的KOH溶液中c(OH)＝ mol/L＝10-3 mol/L，pH＝3的硫酸中c(H＋)＝10-3 mol/L，将a L ②与b L ④混合，忽略溶液体积变化，所得溶液的pH＝5，说明酸过量，则＝10-5 mol/L，解得a∶b＝99∶101，A错误；pH＝11的氨水中一水合氨在稀释过程中还能继续电离出氢氧根，加水稀释1000倍后，pH减小不足3个单位，即pH>8；pH＝11的氢氧化钾溶液加水稀释1000倍后，pH减小3个单位，即pH＝11－3＝8，则稀释后溶液的pH：①>②，B正确；向醋酸中加入醋酸钠晶体，醋酸根离子浓度增大，使醋酸的电离平衡逆向移动，氢离子浓度减小，pH增大；向硫酸中加入醋酸钠晶体，醋酸根离子和氢离子会结合生成醋酸，氢离子浓度减小，pH增大，C正确；将①、③等体积混合后恰好完全反应生成醋酸铵，醋酸铵完全电离出醋酸根离子和铵根离子，由电荷守恒得：c(NH)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，因混合后溶液呈中性，即c(H＋)＝c(OH－)，则该溶液中：c(NH)＝c(CH3COO－)，D正确。 2．某温度下，Kw＝1×10-13，该温度下pH＝12的NaOH溶液与0.05 mol·L-1的H2SO4溶液按一定比例混合，所得溶液pH＝11，则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为(　　) A．11∶9　　　　　　　 B．1∶9 C．2∶9 D．11∶2 解析　A　某温度下Kw＝1×10-13，pH＝12的NaOH溶液的c(OH－)＝＝ mol·L-1＝0.1 mol·L-1，0.05 mol·L-1的H2SO4溶液的c(H＋)＝2×0.05 mol·L-1＝0.1 mol·L-1, NaOH溶液与H2SO4溶液按一定比例混合，所得溶液pH＝11，则混合后氢氧化钠有剩余，c(OH－)＝＝ mol·L-1＝0.01 mol·L-1，设NaOH溶液与HCl溶液的体积分别为x L、y L，则＝0.01，＝，故选A。 3．某温度下，pH＝11的氨水和NaOH溶液分别加水稀释100倍，溶液的pH随溶液体积变化的曲线如图所示。根据图像判断下列说法错误的是(　　) A．a值一定大于9 B．Ⅱ为氨水稀释时溶液的pH变化曲线 C．稀释后氨水中水的电离程度比NaOH溶液中水的电离程度大 D．完全中和稀释后相同体积的两溶液时，消耗相同浓度的稀H2SO4的体积V(NaOH)<V(氨水) 解析　C　根据图像可知，开始二者pH相同，在稀释过程中促进氨水的电离，则氨水的pH变化较小，即Ⅱ为氨水稀释时溶液的pH变化曲线，pH＝11的氢氧化钠溶液稀释100倍时，pH变为9，所以，pH＝11的氨水稀释100倍时，pH变化较小，即a一定大于9，A、B正确；碱溶液中分析水的电离即判断溶液中氢离子浓度大小，稀释后氨水的pH大于NaOH溶液的pH，氨水中水的电离程度比NaOH溶液中水的电离程度小，C错误；pH相同的氨水和氢氧化钠溶液，氨水的物质的量浓度大于氢氧化钠溶液的物质的量浓度，加水稀释相同的倍数，氨水的物质的量浓度仍较大，完全中和稀释后相同体积的两溶液时，消耗相同浓度的稀硫酸的体积V(NaOH)<V(氨水)，D正确。 4．25 ℃时，Va L pH＝a的某一元强酸溶液与Vb L 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的说法中正确的是(　　) 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 解析　C　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Va/Vb＝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。 5．鸟嘌呤(G)是一种有机弱碱，可与盐酸反应生成盐酸盐(用GHCl表示)。下列叙述正确的是(　　) A．25 ℃时，0.001 mol/L G溶液的pH＝11 B．GHCl对水的电离起促进作用 C．GHCl的电离方程式为GHCl===G＋HCl D．25 ℃时，pH＝3的盐酸与pH＝11的G溶液等体积混合，溶液显酸性 解析　B　由题干信息可知，鸟嘌呤(G)是一种有机弱碱，在水溶液中电离程度较小，故25 ℃时，0.001 mol/L G溶液中OH－的浓度小于10-3 mol/L，则H＋浓度大于10-11 mol/L，故其pH＜11，A错误；GHCl是一种强酸弱碱盐，GH＋能够发生水解，故GHCl对水的电离起促进作用，B正确；GHCl是强电解质，在水中完全电离，所以GHCl在水中的电离方程式为：GHCl===GH＋＋Cl－，C错误；由题干信息可知，鸟嘌呤(G)是一种有机弱碱，25 ℃时，pH＝3的盐酸与pH＝11的G溶液等体积混合，G溶液严重过量，使得溶液显碱性，D错误。 6．“火星上‘找’到水的影子”被《科学》杂志评为10大科技突破之一，某温度下，重水(D2O)的离子积Kw＝1.6×10-15，可以用pH一样的定义来规定pD＝－lg c(D＋)。下列说法正确的是(　　) A．重水是极弱的电解质，将金属Na加入重水中，重水的电离程度不受影响 B．该温度下，纯重水的pD＝8－2lg 2 C．该温度下，1 L含0.02 mol DCl的重水溶液，其pD＝2 D．该温度下，在100 mL 0.2 mol·L-1的DCl重水溶液中，加入100 mL 0.4 mol·L-1 NaOD的重水溶液，充分反应后溶液的pD＝13(忽略溶液体积的变化) 解析　B　重水是极弱的电解质，存在电离平衡：D2O⥫⥬D＋＋OD－，将金属Na加入重水中，钠与重水电离出的D＋离子生成D2，促进重水的电离，电离程度增大，A错误；重水的离子积Kw＝1.6×10-15，则c(D＋)＝c(OD－)＝4×10-8 mol·L-1，pD＝－lg c(D＋)＝8－2lg 2，B正确；1 L含0.02 mol DCl的重水溶液，c(D＋)＝0.02 mol·L-1，pD＝－lg c(D＋)＝2－lg 2，C错误；在100 mL 0.2 mol·L-1的DCl重水溶液中加入100 mL 0.4 mol·L-1 NaOD的重水溶液，充分反应后NaOD过量，c(OD－)＝＝0.1 mol·L-1，c(D＋)＝ mol·L-1＝ mol·L-1＝1.6×10-14 mol·L-1，pD＝14－lg 1.6，D错误。 7．常温下，取浓度相同的NaOH溶液和HCl溶液，以3∶2的体积比相混合，所得溶液的pH等于12，则原溶液的浓度为(　　) A．0.01 mol·L-1 B．0.017 mol·L-1 C．0.05 mol·L-1 D．0.50 mol·L-1 解析　C　设原溶液物质的量浓度为c，混合溶液中c(OH－)＝10-2 mol·L-1，则有10-2 mol·L-1＝，则c＝0.05 mol·L-1。 8．(8分)(1)t ℃时，测得0.01 mol·L-1 NaOH溶液的pH＝11，则该温度下水的Kw＝________。 (2分) (2)在此温度下，将pH＝a的NaOH溶液Va L与pH＝b的H2SO4溶液Vb L混合。 ①若所得混合液呈中性，且a＝11，b＝3，则Va∶Vb＝________。 (2分) ②若所得混合液呈中性，且Va∶Vb＝10∶1，则a＋b＝________。 (2分) ③若所得混合液的pH＝10，且a＝12，b＝2，则Va∶Vb＝________。 (2分) 解析　(1)t ℃时，0.01 mol·L-1的NaOH溶液中c(OH－)＝10-2 mol·L-1，其pH＝11，即c(H＋)＝10-11 mol·L-1，则水的离子积为10-13 mol2·L-2。(2)①pH＝11的NaOH溶液中c(OH－)＝10-2 mol·L-1，pH＝3的H2SO4溶液中c(H＋)＝10-3 mol·L-1，酸中n(H＋)＝Vb×10-3 mol，碱中n(OH－)＝Va L×10-2 mol·L-1，若混合后溶液呈中性，则Va×10-2＝Vb×10-3，即Va∶Vb＝1∶10。②酸中n(H＋)＝Vb L×10－b mol·L-1，碱中c(OH－)＝ mol·L-1＝10-13+a mol·L-1，若混合后溶液呈中性，则Vb×10－b＝Va×10-13+a，即＝1013－a－b＝10，即a＋b＝12。③若混合后pH＝10，即c(OH－)＝ mol·L-1＝10-3 mol·L-1，故＝10-3，即Va∶Vb＝1∶9。 答案　 (1)10-13 mol2·L-2　(2)①1∶10　②12 ③1∶9 [能力提升] 9．如图为室温下某二元碱溶液中M(OH)2、M(OH)＋、M2+的浓度(mol· L-1)对数lg c随pOH[－ lg c(OH－ )]的变化关系。下列说法正确的是(　　) A．该二元碱的浓度为0.10 mol·L-1 B．pOH＝8.0时，lg c(M2+ )－lg c[M(OH)＋]＝ 1.55 C．当c(M2+ )＝c[M(OH)＋ ]时，pH＝6.45 D．pH＝7时，lg c(M2+ )－ lg c[M(OH)2]＝8.35 解析　B　根据图像可知，pOH＝0时，M(OH)2浓度为0.1 mol·L-1，M(OH)＋浓度为0.001 mol·L-1，根据M守恒可知，该二元碱的浓度大于0.10 mol·L-1，A错误；根据图示可知，pOH＝6.45时，c[M(OH)＋]＝c(M2+)，此时Kb2＝＝c(OH－)＝10-6.45，pOH＝8.0时，lg c(M2+)－lg c[M(OH)＋]＝lg＝＝lg＝1.55，B正确；当c[M(OH)＋]＝c(M2+)时，pOH＝6.45，此时pH＝7.55，C错误；Kb1＝10-1.9，Kb1×Kb2＝＝10-8.35，则lg c(M2+ )－ lg c[M(OH)2]＝lg＝lg，pH＝7，故lg＝5.65，D错误。 10．常温下，体积相同、浓度均为1.0 mol·L-1的HX溶液、HY溶液分别加水稀释，溶液的pH随稀释倍数的常用对数的变化如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．HX是强酸，溶液每稀释10倍，pH始终增大1 B．常温下HY的电离常数约为1.0×10-4 C．溶液中水的电离程度：a点大于b点 D．恰好中和时消耗同浓度的NaOH溶液的体积：a点大于b点 解析　B　题图中1.0 mol·L-1的HX溶液的pH＝0，说明HX为强酸，加水稀释，溶液pH最终接近7，溶液每稀释10倍，pH增大的值不一定始终是1，A错误；常温下，1.0 mol·L-1HY溶液的pH＝2.0，c(H＋)＝0.01 mol·L-1，则HY的电离常数Ka＝＝≈1.0×10-4，B正确；HX为强酸，HY为弱酸，加水稀释相同倍数，a点HX溶液中氢离子浓度大于b点HY溶液中氢离子浓度，故溶液中水的电离程度：a点小于b点，C错误；a点和b点分别为相同浓度和相同体积的HX和HY溶液分别稀释相同的倍数后所得溶液，则恰好中和时消耗同浓度的NaOH溶液的体积相同，D错误。 11．常温下，下列说法正确的是(　　) A．pH加和为12的强酸与弱酸混合，pH可能为6 B．pH加和为12的强酸与弱碱等体积混合，溶液一定呈碱性 C．pH加和为12的弱酸与强碱混合，若呈中性，则V(酸)>V(碱) D．pH加和为12的强酸与强碱混合，若呈中性，则两溶液体积比为100∶1 解析　A　pH加和为12的强酸与弱酸，因为酸的pH都小于7，则二者的pH在5～7之间，混合后pH可能为6，故A正确；pH加和为12的强酸与弱碱，假设酸的pH为x，碱的pH为y，有x＋y＝12，则酸中的H＋浓度为10－x mol/L＝10y-12mol/L，碱中的OH－浓度为10y-14mol/L，强酸中的H＋浓度大于弱碱中的OH－浓度。但由于是弱碱不完全电离，所以弱碱的浓度远远大于OH－浓度，等体积混合不能确定酸碱是否完全反应、是否有剩余，则不能确定溶液的酸碱性，故B错误；pH加和为12的弱酸与强碱混合，假设酸的pH为x，碱的pH为y，有x＋y＝12，则酸中的H＋浓度为10－x mol/L＝10y-12 mol/L，碱中的OH－浓度为10y-14 mol/L，弱酸中的H＋浓度大于强碱中的OH－浓度，弱酸不完全电离，若等体积混合，酸有剩余，显酸性，若呈中性，则V(酸)<V(碱)，故C错误；pH加和为12的强酸与强碱混合，假设酸的pH为x，碱的pH为y，有x＋y＝12，则酸中的H＋浓度为10－x mol/L＝10y-12 mol/L，碱中的OH－浓度为10y-14 mol/L，若呈中性，则n(H＋)＝n(OH－)，即10y-12V(酸)＝10y-14V(碱)，则两溶液体积比为1∶100，故D错误。 12．(10分)(1)常温下，0.05 mol·L-1的硫酸溶液的pH＝________，水电离出的c(H＋)＝________mol·L-1。(4分) (2)在常温下，水电离出的c(H＋)＝1×10-13 mol·L-1的NaOH溶液中，pH＝__________，c(NaOH)＝________mol·L-1。(3分) (3)某温度下，纯水的c(H＋)＝2×10-7 mol·L-1，则此时纯水的c(OH－)为________。若温度不变，滴入稀盐酸使c(H＋)＝5×10-4 mol·L-1，则溶液中c(OH－)为________，此时温度__________(填“高于”“低于”或“等于”)25 ℃。(3分) 解析　(1)常温下，0.05 mol·L-1的硫酸溶液中氢离子浓度是0.1 mol·L-1，则pH＝1，水电离出的c(H＋)等于溶液中OH－的浓度为1×10-13 mol·L-1。(2)在常温下，水电离出的c(H＋)＝1×10-13 mol·L-1的NaOH溶液中，pH＝13，c(OH－)＝0.1 mol·L-1，由于氢氧化钠是一元强碱，则c(NaOH)＝0.1 mol·L-1。(3)纯水中氢离子浓度一定等于氢氧根的浓度，因此某温度下，纯水的c(H＋)＝2×10-7 mol·L-1，则此时纯水的c(OH－)＝2×10-7 mol·L-1。该温度下水的离子积常数是4×10-14，若温度不变，滴入稀盐酸使c(H＋)＝5×10-4 mol·L-1，则溶液中c(OH－)＝ mol·L-1＝8×10-11 mol·L-1。由于此时水的离子积常数大于10-14，水电离吸热，所以此时温度高于25 ℃。 答案　(1)1　10-13　(2)13　0.1 (3)2×10-7 mol·L-1　8×10-11 mol·L-1　高于 13．(14分)太空很神秘，水的世界也深不可测，从水作溶剂、水分子运动到水的电离、水与活泼金属反应等等。结合书本知识，回答下列问题： (1)标准状况下，0.01 mol·L-1的NaOH溶液的pH________(填“>”“<”或“＝”，下同)12，该温度下，水的离子积常数Kw________1×10-14。(4分) (2)某温度下，纯水中c(H＋)＝5×10-7 mol·L-1，则此时纯水中的c(OH－)＝________mol·L-1；若温度不变，滴入稀硫酸使c(H＋)＝5×10-3 mol·L-1，则c(OH－)＝________mol·L-1。(4分) (3)T ℃下，水的离子积曲线如图所示。 ①下列说法正确的是________(填字母)。(2分) a．T ℃小于25 ℃ b．A点溶液pH＝8 c．B点溶液呈碱性 d．保持温度不变，加入少量的酸可以实现从B点到C点的变化 ②该温度下，将Va L pH＝a的NaOH溶液与Vb L 10－b mol·L-1的硫酸混合。 若所得混合溶液呈中性，且a＝12，b＝1，则Va∶Vb＝________；若Va∶Vb＝1∶3，且a＝11，b＝3，则所得混合溶液的pH＝________。(4分) 解析　(1)标准状况下，水的离子积Kw<1×10-14，该温度下0.01 mol·L-1的NaOH溶液中c(OH－)＝1×10-2 mol·L-1，则c(H＋)＝ mol·L-1< mol·L-1＝1×10-12 mol·L-1，所以pH>12。 (2)水电离产生的H＋浓度和OH－浓度相等，某温度下，纯水中的c(H＋)＝5×10-7 mol·L-1，则此时纯水中c(OH－)＝5×10-7 mol·L-1；温度不变，则Kw＝c(OH－)·c(H＋)＝5×10-7×5×10-7＝2.5×10-13，加入稀硫酸使溶液中c(H＋)＝5×10-3 mol·L-1，根据Kw＝c(OH－)·c(H＋)可知，c(OH－)＝ mol·L-1＝5×10-11 mol·L-1。 (3)①根据图像可以计算，B点Kw＝c(OH－)·c(H＋)＝1.0×10-7×1.0×10-6＝1.0×10-13>1.0×10-14，则T ℃大于25 ℃，a错误；A点c(OH－)＝1.0×10-5 mol·L-1，根据该温度下Kw＝1.0×10-13，则c(H＋)＝ mol·L-1＝1.0×10-8 mol·L-1，即溶液pH＝－lg (1.0×10-8)＝8，b正确；B点溶液c(OH－)<c(H＋)，故溶液呈酸性，c错误；从B点到C点，c(OH－)不变，c(H＋)增加，则Kw发生变化，说明温度改变了，d错误。②将pH＝a的NaOH溶液Va mL与10－b mol·L-1的H2SO4溶液Vb mL混合，所得溶液呈中性，则说明c(OH－)·Va＝c(H＋)·Vb，由于a＝12，b＝1，根据①可知，该温度时Kw＝1.0×10-13，则10-1·Va＝2×10-1·Vb，所以Va∶Vb＝2∶1；若Va∶Vb＝1∶3，且a＝11，b＝3，设Va＝1 L，Vb＝3 L，则c(OH－)·Va＝10-2 mol·L-1×1 L>c(H＋)·Vb＝2×10-3 mol·L-1×3 L，说明碱过量，则混合后溶液显碱性，则酸碱混合溶液中c(OH－)＝ mol·L-1＝0.001 mol·L-1，则c(H＋)＝＝ mol·L-1＝10-10 mol·L-1，则pH＝－lg c(H＋)＝－lg 10-10＝10。 答案　(1)>　< (2)5×10-7　5×10-11 (3)①b　②2∶1　10 学科网（北京）股份有限公司 $