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專題8　溶液的酸、堿性與pH計(jì)算
題組1　水的電離平衡與溶液的酸、堿性
1．欲證明一瓶無(wú)色液體是純水，可靠的實(shí)驗(yàn)方法是(　　)
A．測(cè)得其pH＝7
B．電解時(shí)得到H2與O2的體積比為2∶1
C．遇鈉生成氫氣
D．1.01×105Pa時(shí)沸點(diǎn)為100℃
2．水的電離方程式為H2O??H＋＋OH－，在25℃時(shí)水的離子積Kw＝1.0×10－14，在35℃時(shí)水的離子積Kw＝2.1×10－14，則下列敘述正確的是(　　)2-1-c-n-j-y
A．c(H＋)隨著溫度的升高而降低
B．35℃時(shí)，c(H＋)>c(OH－)
C．35℃時(shí)水的電離程度比25℃時(shí)的小
D．水的電離是個(gè)吸熱過程
3．如圖表示溶液中c(H＋)和c(OH－)的關(guān)系，下列判斷錯(cuò)誤的是(　　)
A．兩條曲線上任意點(diǎn)均有c(H＋)×c(OH－)＝Kw
B．M區(qū)域內(nèi)任意點(diǎn)均有c(H＋)＜c(OH－)
C．圖中T1＜T2
D．XZ線上任意點(diǎn)均有pH＝7
題組2　中和滴定原理
4．實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有3種指示劑，其pH變色范圍如下：
甲基橙：3.1～4.4　石蕊：5.0～8.0　酚酞：8.2～10.0
用0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定未知濃度的CH3COOH溶液，反應(yīng)恰好完全時(shí)，下列敘述中正確的是(　　)www.21-cn-jy.com
A．溶液呈中性，可選用甲基橙或酚酞作指示劑
B．溶液呈中性，可選用石蕊作指示劑
C．溶液呈堿性，可選用甲基橙或酚酞作指示劑
D．溶液呈堿性，可選用酚酞作指示劑
5．實(shí)驗(yàn)室用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸來(lái)測(cè)定某NaOH溶液的濃度，甲基橙作指示劑，下列操作中可能使測(cè)定結(jié)果偏低的是(　　)21·世紀(jì)*教育網(wǎng)
A．酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤(rùn)洗
B．開始時(shí)酸式滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后氣泡消失
C．錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色變化由黃色變橙色，立即記下滴定管液面所在刻度
D．盛NaOH溶液的錐形瓶滴定前用NaOH溶液潤(rùn)洗2～3次
6．下列有關(guān)中和滴定的敘述正確的是(　　)
A．滴定時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)液的濃度一定越小越好
B．用鹽酸作標(biāo)準(zhǔn)液滴定NaOH溶液時(shí)，指示劑加入越多越好
C．滴定管在滴液前和滴液后均有氣泡一定不會(huì)造成誤差
D．滴定時(shí)眼睛應(yīng)注視錐形瓶?jī)?nèi)溶液的顏色變化而不應(yīng)注視滴定管內(nèi)的液面變化
題組3　溶液pH的計(jì)算
7．將pH為5的硫酸溶液稀釋500倍，稀釋后溶液中c(SO)∶c(H＋)約為(　　)
A．1∶1B．1∶2C．1∶10D．10∶1
8．常溫下1體積pH＝2.5的鹽酸與10體積某一元強(qiáng)堿溶液恰好完全反應(yīng)，則該堿溶液的pH等于(　　)21·cn·jy·com
A．9.0B．9.5C．10.5D．11.0
9．室溫時(shí)，下列混合溶液的pH一定小于7的是(　　)
A．pH＝3的鹽酸和pH＝11的氨水等體積混合
B．pH＝3的鹽酸和pH＝11的氫氧化鋇溶液等體積混合
C．pH＝3的醋酸和pH＝11的氫氧化鋇溶液等體積混合
D．pH＝3的硫酸和pH＝11的氨水等體積混合
題組4　等pH的強(qiáng)弱電解質(zhì)對(duì)比
10．相同條件下，等體積、等pH的醋酸溶液和鹽酸分別加水稀釋后，溶液的pH仍相同，則所得溶液的體積(　　)21cnjy.com
A．仍相同 B．醋酸大
C．鹽酸大 D．無(wú)法判斷
11．用pH均為2的鹽酸和醋酸溶液，分別中和等體積、等物質(zhì)的量濃度的氫氧化鈉溶液，當(dāng)氫氧化鈉恰好被完全中和時(shí)，消耗鹽酸和醋酸溶液的體積分別為Vl和V2，則Vl和V2的關(guān)系正確的是(　　)www-2-1-cnjy-com
A．V1＞V2 B．V1＜V2
C．V1＝V2 D．V1≤V2
12．現(xiàn)有室溫下四種溶液，有關(guān)敘述不正確的是(　　)
序號(hào)
①
②
③
④
pH
11
11
3
3
溶液
氨水
氫氧化鈉溶液
醋酸
鹽酸
A.③④中分別加入適量的醋酸鈉晶體后，兩溶液的pH均增大
B．②③兩溶液等體積混合，所得溶液中c(H＋)＞c(OH－)
C．分別加水稀釋10倍，四種溶液的pH①＞②＞④＞③
D．V1L④與V2L①混合，若混合后溶液pH＝7，則V1＜V2
題組5　水的電離與pH計(jì)算的綜合應(yīng)用
13．中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，淡黃色的pH試紙常用于測(cè)定溶液的酸堿性。在25℃時(shí)，若溶液的pH＝7，試紙不變色；若pH＜7，試紙變紅色；若pH＞7，試紙變藍(lán)色。而要精確測(cè)定溶液的pH，需用pH計(jì)。pH計(jì)主要通過測(cè)定溶液中H＋的濃度來(lái)測(cè)定溶液的pH。已知100℃時(shí)，水的離子積常數(shù)Kw＝1×10－12。【來(lái)源：21·世紀(jì)·教育·網(wǎng)】
(1)已知水中存在如下平衡：H2O＋H2O,H3O＋＋OH－　ΔH＞0，現(xiàn)欲使平衡向右移動(dòng)，且所得溶液呈酸性，選擇的方法是________(填字母)。【來(lái)源：21cnj*y.co*m】
A．向水中加入NaHSO4
B．向水中加入Cu(NO3)2
C．加熱水至100℃
D．在水中加入(NH4)2SO4
(2)現(xiàn)欲測(cè)定100℃沸水的pH及酸堿性，若用pH試紙測(cè)定，則試紙顯________色，呈________性(填“酸”、“堿”或“中”)；若用pH計(jì)測(cè)定，則pH______7(填“＞”、“＝”或“＜”)，呈________性(填“酸”、“堿”或“中”)。【版權(quán)所有：21教育】
14．現(xiàn)有物質(zhì)的量濃度均為0.1mol·L－1的8種溶液：
①NaHSO4　②NaHCO3　③H2SO4　④Al2(SO4)3
⑤Na2CO3　⑥Na2SO4　⑦Ba(OH)2
⑧CH3COOH。
(1)pH由小到大的順序?yàn)開________________________________________________(填序號(hào))。
(2)取兩種溶液等體積混合，充分反應(yīng)后溶液呈中性，則這兩種溶液是____________
(填溶質(zhì)的化學(xué)式，下同)。
(3)若上述溶液的體積均為10mL，加水稀釋至100mL，pH＝2的溶液是____________________。2·1·c·n·j·y
若要使Ba(OH)2溶液的pH＝13，則應(yīng)該加入H2SO4溶液的體積為____________________。
15．現(xiàn)用鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)測(cè)定NaOH溶液的濃度。用氫氧化鈉溶液來(lái)滴定鄰苯二甲酸溶液時(shí)有下列操作：【出處：21教育名師】
①向溶液中加入1～2滴指示劑
②取20mL標(biāo)準(zhǔn)溶液放入錐形瓶中
③用氫氧化鈉溶液滴定至終點(diǎn)
④重復(fù)以上操作
⑤用天平精確稱取5.105g鄰苯二甲酸氫鉀(相對(duì)分子質(zhì)量為204.2)固體配成250mL標(biāo)準(zhǔn)溶液(測(cè)得pH約為4.2)21*cnjy*com
⑥根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度
(1)以上各步中，正確的操作順序是______________(填序號(hào))，上述②中使用的儀器除錐形瓶外，還需要使用的儀器________________________________，使用________作指示劑。
(2)滴定，并記錄NaOH的終讀數(shù)。重復(fù)滴定幾次，數(shù)據(jù)記錄如下表：
滴定次數(shù)
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
1
2
3
4
V(樣品)/mL
20.00
20.00
20.00
20.00
V(NaOH)/mL(初讀數(shù))
0.10
0.30
0.00
0.20
V(NaOH)/mL(終讀數(shù))
20.08
20.30
20.80
20.22
V(NaOH)/mL(消耗)
19.98
20.00
20.80
20.02
某同學(xué)在處理數(shù)據(jù)過程中計(jì)算得到平均消耗NaOH溶液的體積為
V(NaOH)＝mL＝20.20mL
他的計(jì)算合理嗎？理由是__________________________________________________。
通過儀器測(cè)得第4次滴定過程中溶液pH隨加入氫氧化鈉溶液體積的變化曲線如圖所示，則a______20.02(填“＞”、“＜”或“＝”)。21教育網(wǎng)
(3)步驟②中在調(diào)節(jié)滴定管的起始讀數(shù)時(shí)，要使滴定管的尖嘴部分充滿溶液，如果滴定管內(nèi)部有氣泡，趕走氣泡的操作________________________________________________。
滴定前，用蒸餾水洗凈堿式滴定管，然后加待測(cè)定的氫氧化鈉溶液滴定，此操作對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果________(填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”)。21*cnjy*com
16．下表是不同溫度下水的離子積常數(shù)：
溫度/℃
25
T1
T2
水的離子積常數(shù)
1×10－14
α
1×10－12
試回答以下問題：
(1)若25＜T1＜T2，則α________(填“＜”、“＞”或“＝”)1×10－14，作出此判斷的理由是____________________________________________________________________。
(2)25℃下，某Na2SO4溶液中c(SO)＝5×10－4mol·L－1，取該溶液1mL，加水稀釋至10mL，則稀釋后溶液中c(Na＋)∶c(OH－)＝________。21教育名師原創(chuàng)作品
(3)T2℃下，將pH＝11的苛性鈉溶液V1 L與pH＝1的稀硫酸V2 L混合(設(shè)混合后溶液的體積為原兩溶液體積之和)，所得混合溶液的pH＝2，則V1∶V2＝________。此溶液中各種離子的濃度由大到小的排列順序是____________________________________________________________。

答案精析
1．D　[A項(xiàng)，未指明是否是常溫測(cè)定；B項(xiàng)，電解某些鹽溶液、酸溶液及堿溶液(如：Na2SO4、H2SO4、NaOH)均得到H2和O2的體積比為2∶1；C項(xiàng)，水溶液與Na反應(yīng)均生成H2。]
2．D　[35 ℃時(shí)水的離子積大于25 ℃時(shí)水的離子積，說(shuō)明35 ℃時(shí)水中的c(H＋)、c(OH－)大于25 ℃時(shí)水中的c(H＋)、c(OH－)，但c(H＋)仍等于c(OH－)；亦說(shuō)明升高溫度，水的電離程度增大，即水的電離是吸熱過程。]21世紀(jì)教育網(wǎng)版權(quán)所有
3．D　[曲線表示某一溫度下的水的電離，溫度不變，Kw不變，A正確；由圖觀察B正確；溫度升高，促進(jìn)水的電離，C正確；XZ線上c(H＋)變化，pH變化。]
4．D　[首先明確石蕊不作指示劑，原因之一是變色范圍太寬，二是人眼對(duì)石蕊的顏色突變不敏感。當(dāng)NaOH溶液和CH3COOH溶液恰好完全反應(yīng)時(shí)生成CH3COONa，水解呈堿性，因此宜選用在堿性范圍內(nèi)變色的指示劑，選項(xiàng)D正確。]
5．C　[A中c(HCl)偏小導(dǎo)致V(HCl)偏大，故c(NaOH)偏高；B中V(HCl)偏大，故c(NaOH)偏高；C中變色之后立即停止滴定有可能是局部過量造成的，這樣V(HCl)偏小，c(NaOH)偏低；D中V(HCl)偏大，故c(NaOH)偏高。]
6．D　[A項(xiàng)，標(biāo)準(zhǔn)液的濃度越小，要求待測(cè)液的體積越小，誤差越大；B項(xiàng)，指示劑的用量增多，也會(huì)多消耗酸液，增大誤差；C項(xiàng)，滴定前后的氣泡大小可能不同，會(huì)產(chǎn)生誤差。]
7．C　[pH＝5的硫酸溶液中，c(H＋)＝10－5mol·L－1，c(SO)＝5×10－6mol·L－1。將此溶液稀釋500倍后，稀釋液中c(SO)＝1×10－8mol·L－1，而c(H＋)趨近于1×10－7mol·L－1，則c(SO)∶c(H＋)約為1∶10，故選C。本題若不能很好地理解酸、堿溶液稀釋的pH計(jì)算，則很容易誤選B。]
8．C　[據(jù)題意，一元強(qiáng)酸和一元強(qiáng)堿恰好反應(yīng)，故有H＋與OH－的物質(zhì)的量相等，設(shè)強(qiáng)酸的體積為V，則強(qiáng)堿的體積為10V，有V·10－2.5＝10V·10pH－14，解得pH＝10.5，故選C。]
9．C　10.B
11．A　[由于醋酸是弱酸，它在溶液中電離時(shí)存在電離平衡，醋酸只有少部分電離，因此pH均為2的鹽酸和醋酸溶液的濃度相比，醋酸物質(zhì)的量濃度應(yīng)大于鹽酸物質(zhì)的量濃度。用這兩種酸中和含NaOH物質(zhì)的量相同的溶液，消耗鹽酸和醋酸的物質(zhì)的量相同，依據(jù)V(aq)＝n/c，消耗鹽酸溶液的體積大。]
12．D　[醋酸鈉溶液顯堿性，所以A正確，也可以從平衡移動(dòng)角度分析，CH3COONa電離出的CH3COO－：a.與鹽酸中的H＋結(jié)合生成CH3COOH；b.使醋酸中平衡CH3COOH??CH3COO－＋H＋左移，兩溶液中H＋濃度均減小，所以pH均增大；假設(shè)均是強(qiáng)酸強(qiáng)堿，且物質(zhì)的量濃度相同，等體積混合后溶液呈中性，但③醋酸是弱酸，其濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于②，即混合后醋酸過量，溶液顯酸性，c(H＋)>c(OH－)，B正確；分別加水稀釋10倍，假設(shè)平衡不移動(dòng)，那么①②溶液的pH均為10，但稀釋氨水使平衡NH3·H2O??NH＋OH－右移，使①pH>10，同理醋酸稀釋后pH<4，所以C正確；假設(shè)均是強(qiáng)酸強(qiáng)堿，混合后溶液呈中性，V1＝V2，但①氨水是弱堿，其濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于④鹽酸，所以需要的①氨水少，即V1>V2，D錯(cuò)誤。]
13．(1)BD　(2)淡黃　中　＜　中
解析　(1)題中要求使水的電離平衡向右移動(dòng)，即促進(jìn)水的電離，常采用加熱法或加入可水解的鹽，現(xiàn)同時(shí)要求溶液呈酸性，因此只能加入強(qiáng)酸弱堿鹽，即Cu(NO3)2或(NH4)2SO4符合題意，A項(xiàng)中雖呈酸性，但平衡向左移動(dòng)，C項(xiàng)中平衡雖向右移動(dòng)，但溶液仍呈中性。
(2)100 ℃時(shí)水的pH＝6，但溶液仍呈中性，因此pH試紙的顏色仍為淡黃色。
14．(1)③①⑧④⑥②⑤⑦　(2)H2SO4和Ba(OH)2
(3)NaHSO4　 mL
解析　判斷pH的大小，先按酸性、中性、堿性分組，再判斷。稀釋過程中要注意弱電解質(zhì)與強(qiáng)電解質(zhì)的區(qū)別。(1)酸性溶液c(H＋)關(guān)系為③＞①＞⑧＞④，中性溶液為⑥，堿性溶液中c(OH－)關(guān)系為⑦＞⑤＞②。所以pH由小到大的順序?yàn)棰郏劲伲劲啵劲埽劲蓿劲冢劲荩劲摺?2)等體積、等濃度混合溶液呈中性，以上只有H2SO4和Ba(OH)2溶液混合。(3)稀釋10倍，溶質(zhì)的濃度為0.01 mol·L－1，pH＝2，說(shuō)明c(H＋)＝ 0.01 mol·L－1，為NaHSO4溶液。溶液呈堿性，計(jì)算混合溶液中的c(OH－)，c(OH－)混＝＝10－1mol·L－1，則V(H2SO4)＝ mL。
15．(1)⑤②①③④⑥　酸式滴定管　酚酞
(2)不合理，因?yàn)榈?組數(shù)據(jù)明顯偏大，不應(yīng)采用　＜
(3)快速放液　偏小
解析　由題知標(biāo)準(zhǔn)液的pH約為4.2，呈酸性，用酸式滴定管取用。由于突變?cè)?.0～9.4，所以選用酚酞作指示劑。實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)不能隨便用來(lái)計(jì)算平均值，若有些數(shù)據(jù)測(cè)量有明顯較大誤差，這樣的數(shù)據(jù)應(yīng)該舍去。舍去第3組數(shù)據(jù)后再計(jì)算，平均消耗NaOH溶液的體積為20.00 mL。滴定管沒有用待測(cè)液潤(rùn)洗，使NaOH溶液變稀，濃度減小。
16．(1)＞　溫度升高，水的電離程度增大，離子積增大
(2)1 000
(3)9∶11　c(Na＋)＞c(SO)＞c(H＋)＞c(OH－)
解析　(3)據(jù)＝10－2, ＝。
設(shè)NaOH、H2SO4的體積分別為9 L、11 L，則混合溶液中n(Na＋)＝0.1 mol·L－1×9 L＝0.9 mol。
n(SO)＝×11 L＝0.55 mol
n(H＋)＝0.01 mol·L－1×20 L＝0.2 mol。
故離子濃度由大到小排列順序?yàn)?br/>c(Na＋)＞c(SO)＞c(H＋)＞c(OH－)。

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