《2025年同步练习册人民教育出版社高中化学选择性必修第一册人教版B山东专版》

【例2】(1) 常温下，某H₂SO₄溶液的浓度是0.005mol·L⁻¹，此溶液的pH为2。用水稀释到原来体积的100倍，pH为4。再继续稀释到溶液体积的10⁴倍，pH接近7。
(2) 常温下，pH = 3的盐酸与pH = 5的硫酸等体积混合后溶液的pH为3.3。
(3) 常温下，pH = 10和pH = 12的两种NaOH溶液等体积混合后溶液的pH为11.7。
(4) 常温下，pH = 12的NaOH溶液和pH = 4的HCl溶液等体积混合后，溶液的pH为11.7。

答案：
(1)2 4 接近7
(2)3.3
(3)11.7
(4)11.7
解析
(1)$c(\mathrm{H^+}) = 0.005\ \mathrm{mol· L^{-1}}×2 = 0.01\ \mathrm{mol· L^{-1}}$，$pH = -\lg10^{-2} = 2$。稀释为原体积的100倍后，$c(\mathrm{H^+}) = 10^{-4}\ \mathrm{mol· L^{-1}}$，$pH = -\lg10^{-4} = 4$。再继续稀释到溶液体积的$10^4$倍后，pH接近7(酸溶液无限稀释后不会显碱性)。
(2)$c(\mathrm{H^+}) = \frac{10^{-3}+10^{-5}}{2}\ \mathrm{mol· L^{-1}}\approx\frac{10^{-3}}{2}\ \mathrm{mol· L^{-1}}$，$pH = -\lg(\frac{10^{-3}}{2}) = 3 + \lg2\approx3.3$。
(3)$c(\mathrm{OH^-}) = \frac{10^{-2}+10^{-4}}{2}\ \mathrm{mol· L^{-1}}\approx\frac{10^{-2}}{2}\ \mathrm{mol· L^{-1}}$，$c(\mathrm{H^+) = \frac{10^{-14}×2}{10^{-2}}\ \mathrm{mol· L^{-1}} = 2×10^{-12}\ \mathrm{mol· L^{-1}}$，$pH = -\lg(2×10^{-12}) = 12 - \lg2\approx11.7$。
(4)$\mathrm{NaOH}$溶液中$c(\mathrm{OH^-}) = 10^{-2}\ \mathrm{mol· L^{-1}}$，$\mathrm{HCl}$溶液中$c(\mathrm{H^+}) = 10^{-4}\ \mathrm{mol· L^{-1}}$，两者等体积混合，碱过量，反应后溶液呈碱性。所以反应后$c(\mathrm{OH^-}) = \frac{10^{-2}-10^{-4}}{2}\ \mathrm{mol· L^{-1}}\approx\frac{10^{-2}}{2}\ \mathrm{mol· L^{-1}}$，$c(\mathrm{H^+}) = \frac{10^{-14}×2}{10^{-2}}\ \mathrm{mol· L^{-1}} = 2×10^{-12}\ \mathrm{mol· L^{-1}}$，$pH = -\lg(2×10^{-12}) = 12 - \lg2\approx11.7$。

【对点训练2】已知在100℃，水的离子积Kₙ = 1×10⁻¹²，本题涉及的溶液温度均为100℃。下列说法中正确的是(D)。

A.0.01mol·L⁻¹的硫酸，pH = 2
B.0.001mol·L⁻¹的氢氧化钠溶液，pH = 11
C.0.005mol·L⁻¹的硫酸与0.01mol·L⁻¹的氢氧化钠溶液等体积混合，混合溶液的pH为6，溶液显酸性
D.完全中和pH = 3的硫酸50mL，需要pH = 10的NaOH溶液5mL

答案： D 解析$0.01\ \mathrm{mol· L^{-1}}$硫酸中$c(\mathrm{H^+}) = 0.02\ \mathrm{mol· L^{-1}}$，则溶液的pH＜2，A项错误。$0.001\ \mathrm{mol· L^{-1}}$ $\mathrm{NaOH}$溶液中$c(\mathrm{OH^-}) = 0.001\ \mathrm{mol· L^{-1}}$，$c(\mathrm{H^+}) = \frac{10^{-12}}{10^{-3}}\ \mathrm{mol· L^{-1}} = 1×10^{-9}\ \mathrm{mol· L^{-1}}$，溶液的pH = 9，B项错误。$100° C$，水的离子积$K_w = 1×10^{-12}$，纯水中$c(\mathrm{H^+}) = 1×10^{-6}\ \mathrm{mol· L^{-1}}$，该温度下纯水的pH = 6，该温度下酸碱混合溶液的pH = 6，则混合溶液呈中性，C项错误。pH = 10的$\mathrm{NaOH}$溶液中$c(\mathrm{OH^-}) = 0.01\ \mathrm{mol· L^{-1}}$，$n(\mathrm{OH^-}) = 0.01\ \mathrm{mol· L^{-1}}×0.005\ \mathrm{L}$，酸碱恰好中和时酸中$n(\mathrm{H^+})$等于碱中$n(\mathrm{OH^-})$，pH = 3的硫酸中$c(\mathrm{H^+}) = 0.001\ \mathrm{mol· L^{-1}}$，$n(\mathrm{H^+}) = 0.001\ \mathrm{mol· L^{-1}}×0.05\ \mathrm{L}$，$n(\mathrm{H^+}) = n(\mathrm{OH^-})$，则$n(\mathrm{H^+}) = n(\mathrm{OH^-})$，溶液呈中性，D项正确。

下面两个图像分别表示相同浓度和相同pH的醋酸和盐酸加水稀释时溶液pH的变化情况。

(相同浓度)
(相同pH)
(1) 相同体积、相同物质的量浓度的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较。

(2) 相同体积、相同pH的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较。

答案：
(1)提示大 强 小 弱 相同 相同 大小
(2)提示相同 相同 小 少 大 多 相同