《2024年新编高中同步作业高中化学选修1人教版》

任务二 溶液酸碱性的判断与pH的计算
[探究活动]
生活中很多生活现象与溶液的pH有关，如血液的酸碱平衡，农作物适宜的生活环境，牛奶的酸碱性等。
活动1 相同条件下，若测得番茄汁和牛奶的pH分别为4.5和6.5，则$c(H^{+})$前者是后者的多少倍？
活动2 常温下，测得薄荷最适宜生长的土壤pH≈8，则土壤中$c(OH^{-})$最接近于多少？
活动3 25℃时，pH=2的盐酸与pH=5的盐酸等体积混合的pH是多少？（已知lg 2≈0.3）

答案： 提示：$pH = 4.5$，$c(H^{+}) = 10^{-4.5}mol\cdot L^{-1}$，$pH = 6.5$，$c(H^{+}) = 10^{-6.5}mol\cdot L^{-1}$，故$c(H^{+})$前者是后者的100倍。
@@提示：$pH\approx8$时，$c(H^{+})\approx10^{-8}mol\cdot L^{-1}$，则$c(OH^{-})\approx\frac{10^{-14}}{10^{-8}}mol\cdot L^{-1}=10^{-6}mol\cdot L^{-1}$。
@@提示：2.3。$c(H^{+})=\frac{10^{-2}V + 10^{-5}V}{2V}mol\cdot L^{-1}\approx\frac{10^{-2}}{2}mol\cdot L^{-1}$，则$pH = -\lg c(H^{+}) = -\lg\frac{10^{-2}}{2}\approx2.3$。

1. 25℃时，0.005mol·L⁻¹$Ca(OH)_{2}$溶液中$H^{+}$浓度是 （ ）
A. $5×10^{-12}mol\cdot L^{-1}$
B. $1×10^{-13}mol\cdot L^{-1}$
C. $1×10^{-12}mol\cdot L^{-1}$
D. $5×10^{-13}mol\cdot L^{-1}$

答案： C 解析：溶液中的氢氧根离子浓度为$0.01mol\cdot L^{-1}$，根据水的离子积常数计算，氢离子浓度为$\frac{1.0\times10^{-14}}{0.01}mol\cdot L^{-1}=10^{-12}mol\cdot L^{-1}$，故选C。

2. 常温下，关于溶液的稀释，下列说法正确的是 （ ）
A. pH=3的醋酸溶液稀释100倍，pH=5
B. pH=4的$H_{2}SO_{4}$溶液加水稀释100倍，溶液中由水电离产生的$c(H^{+})=1×10^{-6}mol\cdot L^{-1}$
C. 将1L 0.1mol·L⁻¹的$Ba(OH)_{2}$溶液稀释为2L，pH=13
D. pH=8的NaOH溶液稀释100倍，其pH=6

答案： C 解析：A项，$CH_{3}COOH$是弱酸，在稀释过程中电离程度增大，稀释100倍后，$3 ＜ pH ＜ 5$；B项，$pH = 4$的$H_{2}SO_{4}$溶液稀释100倍时，溶液中的$c(H^{+}) = 1.0\times10^{-6}mol\cdot L^{-1}$，水电离的$c(OH^{-})=\frac{K_{w}}{c(H^{+})}=1\times10^{-8}mol\cdot L^{-1}$，由水电离的$c(OH^{-})$与水电离的$c(H^{+})$相等，可知由水电离产生的$c(H^{+}) = 1\times10^{-8}mol\cdot L^{-1}$；C项，$0.1mol\cdot L^{-1}Ba(OH)_{2}$溶液稀释到2L时，$c(OH^{-}) = 0.1mol\cdot L^{-1}$，$c(H^{+})=\frac{K_{w}}{c(OH^{-})}=10^{-13}mol\cdot L^{-1}$，$pH = 13$；D项，NaOH溶液是强碱溶液，不论怎样稀释，pH在常温下不可能为6，只能无限地接近于7。