《2025年非常学案高中化学选择性必修第一册人教版》

1. 在$25° C$时，关于下列混合后溶液(忽略溶液体积变化)$pH$的说法正确的是 (C)

A.$pH = 10$与$pH = 12$的$NaOH$溶液等体积混合，溶液的$pH$约为$11$
B.$pH = 5$的盐酸稀释$1000$倍，溶液的$pH = 8$
C.$pH = 2$的$H_2SO_4$溶液与$pH = 12$的$NaOH$溶液等体积混合，混合液$pH = 7$
D.$pH = 12$的$NH_3· H_2O$溶液与$pH = 2$的$HCl$溶液等体积混合，混合液$pH = 7$

答案： 1. C $\left \lbrack c({OH^{-}})_{混合}=\dfrac{10^{-4}+10^{-2}}{2}{mol· L^{-1}}\approx 5.0× 10^{-3}{mol· L^{-1}},c({H^{+}})_{混合}=\dfrac{1.0× 10^{-14}}{5.0× 10^{-3}}{mol· L^{-1}}=2× 10^{-12}{mol· L^{-1}},{pH}=-\lg(2× 10^{-12})=12-\lg 2\approx 11.7$,A 项不正确; ${pH}=5$ 的盐酸稀释 $\number{1000}$ 倍后溶液的 ${pH}＜7$,B 项不正确; ${pH}=12$ 的 ${NH_{3}· H_{2}O}$ 溶液中,${NH_{3}· H_{2}O}$ 部分电离, $c({NH_{3}· H_{2}O})＞0.01{mol· L^{-1}}$,${pH}=2$ 的 ${HCl}$ 溶液中, $c({H^{+}})=0.01{mol· L^{-1}}$,二者等体积混合后 ${NH_{3}· H_{2}O}$ 有 剩余,溶液呈碱性,${pH}＞7$,D 项不正确。]

2. $pH = 12$的$X$、$Y$两种碱溶液，分别将它们稀释$100$倍，其$pH$与溶液体积($V$)的关系如图所示，下列说法正确的是 (D)


A.若$10 ＜ a ＜ 12$，则$X$、$Y$都是强碱
B.$X$、$Y$两种碱的物质的量浓度一定相等
C.稀释后，$Y$溶液的碱性比$X$溶液的碱性弱
D.完全中和$pH$相同且等体积的$X$、$Y$两溶液时，消耗同浓度盐酸的体积：$V(X) ＜ V(Y)$

答案： 2. D $\left \lbrack {pH}=12$ 的 $X$、$Y$ 两种碱,分别稀释 $100$ 倍,若 $10＜ a＜12$,说明稀释促进了两种碱溶液的电离,$X$、$Y$ 都是弱碱,A 错; 由题图可知,开始的 ${pH}$ 相同,两种碱溶液稀释后 ${pH}$ 不同,则碱性强弱不同,所以物质的量浓度一定不相等,B 错误; 由题图可知,稀释后 $Y$ 的 ${pH}$ 较大,因此 $Y$ 溶液的碱性比 $X$ 溶液的碱性强,C 错误。

3. 某化学学习小组为研究$HA$、$HB$和$MOH$的酸碱性的相对强弱，设计以下实验：将$pH = 2$的两种酸溶液$HA$、$HB$和$pH = 12$的$MOH$碱溶液各$1\ mL$，分别加水稀释到$1000\ mL$，其$pH$的变化与溶液体积的关系如图，根据所给的数据，请回答下列问题：

(1)$HA$为强(填“强”或“弱”，下同)酸，$HB$为弱酸。
(2)若$c = 9$，则将$pH = 2$的$HB$溶液与$pH = 12$的$MOH$溶液等体积混合(忽略溶液体积变化)后，溶液呈酸(填“酸”“碱”或“中”)性。
(3)若$c = 9$，常温下稀释后的三种溶液中，由水电离的氢离子浓度的大小顺序为MOH=HA＞HB（用酸、碱化学式表示）。
(4)常温下，取$pH = 2$的$HA$、$HB$溶液各$100\ mL$，向其中分别加入适量的$Zn$粒，反应后两溶液的$pH$均变为$4$，设$HA$溶液中加入的$Zn$质量为$m_1$，$HB$溶液中加入的$Zn$质量为$m_2$，则$m_1$＜(填“$＜$”“$=$”或“$＞$”)$m_2$。

答案： 3. 解析:
(1)根据稀释 $\number{1000}$ 倍,$\Delta {pH(HA)}=3$,知 $HA$ 为强酸, $HB$ 为弱酸。
(2)若 $c=9$,说明 ${MOH}$ 为强碱。
(3)稀释后的三种溶液中,${MOH}$:$c({OH^{-}})=10^{-5}{mol· L^{-1}}$, 由水电离出的 $c({H^{+}})=1× 10^{-9}{mol· L^{-1}}$; $HA$:$c({H^{+}})=10^{-5}{mol· L^{-1}}$, 由水电离出的 $c({H^{+}})=10^{-9}{mol· L^{-1}}$; $HB$:由水电离出的 $c({H^{+}})＜10^{-9}{mol· L^{-1}}$;故由水电离出的 $c({H^{+}})$ 的大小顺序为 ${MOH=HA＞HB}$。
(4)$HB$ 为弱酸,改变相同的 ${pH}$,所用的 ${Zn}$ 的质量大。 答案:
(1)强 弱
(2)酸
(3)${MOH=HA＞HB}$
(4)$＜$

4. (1)常温下，某$H_2SO_4$溶液的浓度是$0.005\ mol· L^{-1}$，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$10^4$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(忽略溶液体积变化)溶液的$pH$约为3.3。
(3)常温下，$pH = 10$和$pH = 12$的两种$NaOH$溶液等体积混合后(忽略溶液体积变化)溶液的$pH$约为11.7。
(4)$25° C$时，将$pH = 9$的$NaOH$溶液与$pH = 4$的$H_2SO_4$溶液混合(忽略溶液体积变化)，若所得混合溶液的$pH = 7$，则$pH = 9$的$NaOH$溶液与$pH = 4$的$H_2SO_4$溶液的体积之比为10:1。
(5)$95° C$时，若$100$体积$pH_1 = a$的某强酸溶液与$1$体积$pH_2 = b$的某强碱溶液混合后(忽略溶液体积变化)溶液呈中性，则混合前，该强酸的$pH_1$与强碱的$pH_2$之间应满足的关系是a+b=14(或 pH1+pH2=14)。($95° C$时$K_w = 1 × 10^{-12}$)。

答案： 4. 解析:
(1)$c({H^{+}})=0.005{mol· L^{-1}}× 2=0.01{mol· L^{-1}}$, ${pH}=-\lg 10^{-2}=2$。用水稀释为原体积的 $100$ 倍后,$c({H^{+}})=0.01{mol· L^{-1}}÷ 100=10^{-4}{mol· L^{-1}}$,${pH}=-\lg 10^{-4}=4$。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中性或碱性)。
(2)$c({H^{+}})=\dfrac{10^{-3}+10^{-5}}{2}{mol· L^{-1}}\approx 5× 10^{-4}{mol· L^{-1}}$, ${pH}=-\lg(5× 10^{-4})=4-\lg 5\approx 3.3$。
(3)$c({OH^{-}})=\dfrac{10^{-2}+10^{-4}}{2}{mol· L^{-1}}\approx 5× 10^{-3}{mol· L^{-1}}$, $c({H^{+}})=\dfrac{10^{-14}}{5× 10^{-3}}{mol· L^{-1}}=2× 10^{-12}{mol· L^{-1}}$,${pH}=-\lg(2× 10^{-12})=12-\lg 2\approx 11.7$。
(4)$25\ ^{\circ}C$ 时,水的离子积常数为 $1× 10^{-14}$,${pH}=9$ 的 ${NaOH}$ 溶液中 $c({OH^{-}})=1× 10^{-5}{mol· L^{-1}}$,${pH}=4$ 的 ${H_{2}SO_{4}}$ 溶液中 $c({H^{+}})=1× 10^{-4}{mol· L^{-1}}$,若所得混合溶液的 ${pH}=7$,$c({OH^{-}})· V_{碱}=c({H^{+}})· V_{酸}$,得到 $1× 10^{-5}× V_{碱}=1× 10^{-4}× V_{酸}$,$\dfrac{V_{碱}}{V_{酸}}=10$,则 ${pH}=9$ 的 ${NaOH}$ 溶液与 ${pH}=4$ 的 ${H_{2}SO_{4}}$ 溶液的体积之比为 $10:1$。
(5)$95\ ^{\circ}C$ 时,水的离子积常数为 $1× 10^{-12}$,若 $100$ 体积 ${pH_{1}}=a$ 的某强酸溶液与 $1$ 体积 ${pH_{2}}=b$ 的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则 $c({OH^{-}})· V_{碱}=c({H^{+}})· V_{酸}$,$1× 10^{b-12}× 1=1× 10^{-a}× 100$,$a+b=14$,即 ${pH_{1}}+{pH_{2}}=14$。 答案:
(1)$2$ $4$ 接近 $7$
(2)$3.3$
(3)$11.7$
(4)$10:1$
(5)$a+b=14$(或 ${pH_{1}}+{pH_{2}}=14$)