第15讲 水溶液的酸碱性与pH（学生版+教师版）-高二化学同步讲义（鲁科选择性必修1）

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课程标准课标解读

1．了解溶液的酸碱性与溶液中c平（H+）和c平（OH－）的关系。2．知道pH的定义，了解溶液的酸碱性与pH的关系。3．能够进行pH的简单计算。4．掌握检测溶液pH的方法。1．通过平衡理论推测外加酸或碱对水的电离平衡的影响，并能知道产生何种影响；能运用动态平衡的观点看待和分析水的电离与溶液pH的关系2．能根据pH的有关知识，计算溶液的pH；能收集相关证据，依据证据熊不同视角分析溶液的pH的计算，推出合理结论；通过分析、推理等方法掌握溶液pH的简单计算，并能计算各类混合溶液的pH。

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知识精讲

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知识点01溶液的酸碱性

1．溶液酸碱性的判断标准：比较_______________的相对大小。

2．溶液的酸碱性与溶液中c平（H+）和c平（OH－）的关系

c平（H+）与c平（OH－）的相对大小c平（H+）的范围（25℃）

中性溶液c平（OH－）_____c平（H+）c平（H+）_____1.0×10－7mol·L－1

酸性溶液c平（OH－）_____c平（H+）c平（H+）_____1.0×10－7mol·L－1

碱性溶液c平（OH－）_____c平（H+）c平（H+）_____1.0×10－7mol·L－1

【即学即练1】（双选）某温度时，某溶液中c平（H+）＝c平（OH－）＝1×10－6mol/L，下列说法正确的是（）。

A．该溶液显酸性

B．该溶液显中性

C．该溶液中Kw＝1×10－14

D．该溶液中Kw＝1×10－12

知识点02溶液的pH和酸碱性

1．溶液的pH

（1）概念：pH是c平（H+）的负对数，其表达式是pH＝__________。

（2）25℃时，溶液酸碱性与c平（H+）、pH的关系

①图示

②关系：酸性越强，pH越____；碱性越强，pH越____

a．中性溶液：c平（H+）____c平（OH－）____1.0×10－7mol·L－1，pH____7。

b．酸性溶液：c平（H+）____c平（OH－），c平（H+）____1.0×10－7mol·L－1，pH____7。

c．碱性溶液：c平（H+）____c平（OH－），c平（H+）____1.0×10－7mol·L－1，pH____7。

2．溶液酸碱性的测量方法

（1）酸碱指示剂法（只能粗略测定溶液的pH范围）

指示剂变色范围（颜色与pH的关系）

石蕊＜5.0，红色5.0～8.0，紫色＞8.0，蓝色

酚酞＜8.2，无色8.2～10.0，粉红色＞10.0，红色

甲基橙＜3.1，红色3.1～4.4，橙色＞4.4，黄色

（2）pH试纸法：取一小块pH试纸于干燥洁净的________或________上，用干燥洁净的________蘸取待测溶液点在试纸上，当试纸颜色变化稳定后与________对照，读出pH（整数）。

（3）pH计法：精确测量溶液的pH的方法。（读至小数点后2位）

【即学即练2】下面是营养专家给出的泡菜和另外一些常见食物近似pH范围：

食物橘子汁四川泡菜牛奶鸡蛋清

近似pH范围3.0～4.03.2～3.66.3～6.67.6～8.0

下列说法中不正确的是（）。

A．鸡蛋清显碱性

B．胃酸过多的人应少吃四川泡菜

C．橘子汁能使石蕊溶液变红

D．牛奶比鸡蛋清的碱性强

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能力拓展

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考法01溶液酸碱性的判断

【典例1】（双选）下列溶液一定呈碱性的是（）。

A．由水电离出的H+为10－12mol·L－1（25℃）的溶液

B．pH＜7的溶液

C．使石蕊试液呈蓝色的溶液

D．常温下，pH＝10的氨水与pH＝4的盐酸等体积混合后的溶液

【知识拓展】溶液酸碱性的判断

1．绝对依据：比较c平（H+）和c平（OH－）相对大小

判据酸性中性碱性

25℃c平（H+）＞10－7mol·L－1c平（H+）＝10－7mol·L－1c平（H+）＜10－7mol·L－1

25℃c平（OH－）＜10－7mol·L－1c平（OH－）＝10－7mol·L－1c平（OH－）＞10－7mol·L－1

任意温度下c平（H+）＞c平（OH－）c平（H+）＝c平（OH－）c平（H+）＜c平（OH－）

2．相对依据——pH的大小

判据酸性中性碱性

25℃时溶液中pHpH＜7pH＝7pH＞7

任意温度下溶液中pH＜－lgc平（H+）pH＝－lgc平（H+）pH＞－lgc平（H+）

【特别提醒】pH＜7的溶液不一定是酸性溶液；pH＞7的溶液不一定是碱性溶液；pH＝7的溶液也不一定是中性溶液。如在某温度下，水的离子积常数为1×10－12mol2·L－2，此时pH＝6的溶液为中性溶液，pH＞6的溶液为碱性溶液，pH＜6的溶液为酸性溶液。

考法02溶液pH的计算

【典例2】（2023~2022南昌高二上学期期末检测）25℃时，若体积为Va、pH＝a的某一元强酸与体积Vb、pH＝b的某一元强碱混合，恰好中和，且已知Va＜Vb和a＝0.5b，请填写下列空白：

（1）a值可否等于3（填“可”或“否”）______，其理由是_________________。

（2）a值可否等于5（填“可”或“否”）______，其理由是___________________。

（3）a的取值范围是_________________。

【知识拓展】溶液pH的计算类型

1．基本原则

（1）酸性溶液：先求出c平（H+），由pH＝－lgc平（H+）求pH；

（2）碱性溶液：先求c平（OH－）后由KW＝c平（H+）·c平（OH－）求c平（H+），再求pH。

2．单一溶液pH的计算

（1）强酸HnA（cmol·L－1）：c平（H+）＝n·c，pH＝－lg（n·c）

（2）强碱B（OH）n（cmol·L－1）：c平（OH－）＝n·c，c平（H+）＝，pH＝－lg＝14+lg（nc）

3．稀的强酸、强碱混合溶液pH的计算

（1）强酸+强酸：c平（H+）混＝，pH＝－lgc平（H+）混

（2）强碱+强碱：c平（OH－）混＝，c平（H+）混＝，pH＝－lgc平（H+）混

（3）强酸+强碱

①酸过量：c平（H+）混＝，pH＝－lgc平（H+）混

②碱过量：c平（OH－）混＝，c平（H+）混＝，pH＝－lgc平（H+）混

4．酸碱溶液稀释时pH的变化规律

项目类别酸（pH＝a）碱（pH＝b）

弱酸强酸弱碱强碱

稀释10n倍＜a+na+n＞b－nb－n

无限稀释pH趋向于7

（1）室温下，无论强酸还是弱酸，稀释后溶液的pH，始终不能大于或等于7。

（2）室温下，无论强碱还是弱碱，稀释后溶液的pH，始终不能小于或等于7。

（3）稀释相同的倍数时，强酸、强碱的pH变化大，而弱酸、弱碱的pH变化小。

【特别提醒】计算溶液pH时注意的几个问题

（1）温度是否为25℃。

（2）水电离出来的c水（H+）何时忽略不计，何时不能忽略。

（3）两种pH不同的碱溶液混合时，由于两碱溶液中水的电离程度不同，所以混合后溶液中水的电离平衡必发生移动，因此不可将两溶液中的H+的物质的量相加得到混合溶液中H+的物质的量。

（4）对于酸溶液或碱溶液进行稀释，当酸碱的浓度接近水电离的氢离子浓度时，水的电离不能忽略，即pH只能无限接近于7。

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分层提分

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题组A基础过关练

1．下列可用于测定溶液pH且精确度最高的是（）。

A．酸碱指示剂B．pH计

C．精密pH试纸D．广泛pH试纸

2．如图表示的是身边一些物质在常温下的近似pH，有关这些物质的比较和判断正确的是（）。

A．柠檬汁的酸性比西瓜汁的强

B．柠檬汁能使无色酚酞试液变红色

C．鸡蛋清的碱性比草木灰水的强

D．草木灰水溶液呈酸性

3．（2023淮阴高二检测）关于溶液酸碱性的说法中，正确的是（）。

A．c平（H+）很小的溶液一定呈碱性

B．pH＝7的溶液一定呈中性

C．c平（OH－）＝c平（H+）的溶液一定呈中性

D．不能使酚酞溶液变红的溶液一定呈酸性

4．常温下，某H2SO4溶液的浓度是0·005mol·L－1，此溶液的pH（）。

A．1B．3C．2D．2.3

5．（双选）（2023·榆林高二检测）某温度时，Kw＝1.0×10－12mol2·L－2，若在该温度时，某溶液的c平（H+）＝1.0×10－7mol·L－1，则该溶液（）。

A．呈酸性B．呈碱性

C．呈中性D．＝0.01

6．（2023·承德高二检测）常温下下列溶液的pH一定等于2的是（）。

A．0.01mol·L－1硫酸500mL

B．0.01mol·L－1盐酸500mL

C．0.01mol·L－1醋酸1L

D．pH＝1的酸溶液稀释10倍

7．中学化学实验中，淡黄色的pH试纸常用于测定溶液的酸碱性。在25℃时，若溶液的pH＝7，试纸不变色；若pH＜7，试纸变红色；若pH＞7，试纸变蓝色。而要精确测定溶液的pH，需用pH计，pH计主要通过测定溶液中H+浓度来测定溶液的pH。

（1）已知水中存在如下平衡：H2O+H2OH3O++OH－△H＞0。现欲使平衡向右移动，且所得溶液呈酸性，选择的方法是______（填字母）。

A．在水中加入H2SO4

B．向水中加入Fe2（SO4）3

C．加热水至100℃［其中c（H+）＝1×10－6molL－1］

D．向水中加入NaHSO4

（2）现欲测定100℃沸水的pH及酸碱性，若用pH试纸测定，则试纸显______色；若用pH计测定，则pH______7（填“＞”、“＜”或“＝”），溶液呈______性（填“酸”、“碱”或“中”）。

8．常温下，有pH＝12的NaOH溶液100mL，要使它的pH降为11，回答下列问题（忽略混合后溶液体积的变化）。

（1）若加入蒸馏水，应加____________mL。

（2）若加入pH为10的NaOH溶液，应加______mL。

（3）若加入0.01mol·L－1的盐酸，应加______mL。

题组B能力提升练

1．测定0.1mol·L－1Cu（NO3）2溶液的pH时，下图所示的操作中正确的是（）。

2．（2022·南昌高二检测）t℃时，水的离子积为Kw。在该温度下，混合可溶性的一元酸HA和一元碱BOH的溶液，下列有关混合液的各种关系中，可确认混合液呈中性的是（）。

A．pH＝7B．c（H+）＞c（OH－）

C．c（OH－）＝D．c（H+）＜c（OH－）

3．（双选）（2023·南阳高二检测）在室温下，由水电离产生的H+浓度为1×10－13mol·L－1的溶液中，一定能大量共存的离子组是（）。

A．K+、Fe2+、I－、SO42－

B．Na+、Cl－、NO3－、SO42－

C．Na+、Ca2+、Cl－、HCO3－

D．K+、Ba2+、Cl－、NO3－

4．（双选）（2023·长沙高二检测）常温下，关于pH＝12的NaOH溶液，下列说法正确的是（）。

A．溶液中c平（H+）＝1.0×10－2mol·L－1

B．溶液中由水电离出的c平（OH－）＝1.0×10－12mol·L－1

C．加水稀释到体积为原来的100倍后，溶液的pH＝10

D．加入等体积pH＝2的醋酸溶液，反应后溶液呈中性

5．（2023·秦皇岛高二检测）现有常温下pH＝1的某强酸溶液10mL，下列操作能使溶液的pH变成2的是（）。

A．加入10mL0.01mol/L的NaOH溶液

B．加入10mL的水进行稀释

C．加水稀释成100mL

D．加入10mL0.01mol/L的盐酸

6．（2023~2022安徽芜湖高二上学期期末）AG定义为AG＝lg，若用AG来表示溶液的酸度，说法不正确的是（）。

A．在一定温度下，溶液的酸性越强，AG越大

B．65℃时，pH与AG的换算公式为AG＝2（7－pH）

C．若溶液显碱性，则AG＜0

D．若溶液显中性，则AG＝0

7．（2023~2023四川成都高二上学期期末检测）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＝－lgc平（D+），试求该温度下（已知：lg2＝0.3，lg3＝0.48）：

（1）重水的pD＝____________。

（2）含0.01molNaOD的D2O溶液1L其pD＝____________。

（3）溶解0.01molDCl的D2O溶液1L其pD＝____________。

（4）在100mL0.25mol/L的DCl重水溶液中，加入50mL0.2mol/L的NaOD的重水溶液，其pD＝____________。

8．已知水的电离平衡曲线如图所示：

试回答下列问题：

（1）图中五点的KW间的关系是___________________。

（2）若从A点到D点，可采用的措施是________。

A．升温B．加入少量的盐酸C．加入少量的NH4Cl

（3）点E对应的温度下，将pH＝9的NaOH溶液与pH＝4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH＝7，则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为________。

（4）点B对应的温度下，若100体积pH1＝a的某强酸溶液与1体积pH2＝b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合前，该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是____________________。

题组C培优拔尖练

1．（2023~2022河北邢台高二上学期期末）已知常温下溶液中的pH+pOH＝14。又知正常人血液的pH＝3.3，则正常人血液的pOH为（）。

A．小于6.7B．等于6.7C．大于6.7D．无法判断

2．（双选）下列说法正确的是（）。

A．25℃时由水电离出的c水（H+）：1×10－12mol·L－1的溶液的pH＝2或12

B．pH＝0的溶液是酸性最强的溶液

C．在温度不变时，水溶液中c平（H+）和c平（OH－）不能同时增大

D．某温度下，纯水中c平（H+）＝2×10－7mol·L－1，其呈酸性

3．（2022·宜昌高二检测）常温下，将pH＝1的硫酸溶液平均分成两等份，一份加入适量水，另一份加入与该硫酸溶液物质的量浓度相同的氢氧化钠溶液，两者pH都升高了1，则加入水和加入NaOH溶液的体积比约为（）。

A．11∶1B．10∶1C．6∶1D．5∶1

4．（双选）（2023·无锡高二检测）某温度下的溶液中c平（H+）＝10xmol/L，c平（OH－）＝10ymol/L。x与y的关系图所示，下列说法正确的是（）。

A．该温度高于25℃

B．图中a点溶液呈碱性

C．该温度下，0.01mol·L－1的HCl溶液的pH＝2

D．该温度下，0.01mol·L－1的NaOH溶液的pH＝12

5．某温度（T）下的溶液中，c平（H+）＝10－xmol·L－1，c平（OH－）＝10－ymol·L－1，x与y的关系如图所示。请回答下列问题：

（1）此温度下，水的离子积Kw＝________，则该温度T________25℃（填“＞”“＜”或“＝”）。

（2）在此温度下，向Ba（OH）2溶液中逐滴加入pH＝a的盐酸，测得混合溶液的部分pH如表所示：

实验序号Ba（OH）2溶液的体积/mL盐酸的体积/mL溶液的pH

①22.000.008

②22.0018.007

③22.0022.006

假设溶液混合前后的体积变化忽略不计，则a＝__________，实验②中由水电离产生的c水（OH－）＝________mol·L－1。

（3）在此温度下，将0.1mol·L－1的NaHSO4溶液与0.1mol·L－1的Ba（OH）2溶液按下表中甲、乙、丙、丁不同方式混合：

甲乙丙丁

0.1mol·L－1Ba（OH）2溶液体积/mL10101010

0.1mol·L－1NaHSO4溶液体积/mL5101520

①按丁方式混合后，所得溶液显________（填“酸”“碱”或“中”）性。

②写出按乙方式混合后，反应的离子方程式：____________。

③按甲方式混合后，所得溶液的pH为__________。第15讲水溶液的酸碱性与pH

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课程标准课标解读

1．了解溶液的酸碱性与溶液中c平（H+）和c平（OH－）的关系。2．知道pH的定义，了解溶液的酸碱性与pH的关系。3．能够进行pH的简单计算。4．掌握检测溶液pH的方法。1．通过平衡理论推测外加酸或碱对水的电离平衡的影响，并能知道产生何种影响；能运用动态平衡的观点看待和分析水的电离与溶液pH的关系2．能根据pH的有关知识，计算溶液的pH；能收集相关证据，依据证据熊不同视角分析溶液的pH的计算，推出合理结论；通过分析、推理等方法掌握溶液pH的简单计算，并能计算各类混合溶液的pH。

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知识精讲

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知识点01溶液的酸碱性

1．溶液酸碱性的判断标准：比较c平（H+）与c平（OH－）的相对大小。

2．溶液的酸碱性与溶液中c平（H+）和c平（OH－）的关系

c平（H+）与c平（OH－）的相对大小c平（H+）的范围（25℃）

中性溶液c平（OH－）＝c平（H+）c平（H+）＝1.0×10－7mol·L－1

酸性溶液c平（OH－）＜c平（H+）c平（H+）＞1.0×10－7mol·L－1

碱性溶液c平（OH－）＞c平（H+）c平（H+）＜1.0×10－7mol·L－1

【即学即练1】（双选）某温度时，某溶液中c平（H+）＝c平（OH－）＝1×10－6mol/L，下列说法正确的是（）。

A．该溶液显酸性

B．该溶液显中性

C．该溶液中Kw＝1×10－14

D．该溶液中Kw＝1×10－12

【解析】选BD。c平（H+）＝c平（OH－），说明溶液呈中性；Kw＝c平（H+）·c平（OH－）＝1×10－6mol/L×1×10－6mol/L＝1×10－12mol2/L2。

知识点02溶液的pH和酸碱性

1．溶液的pH

（1）概念：pH是c平（H+）的负对数，其表达式是pH＝－lgc平（H+）。

（2）25℃时，溶液酸碱性与c平（H+）、pH的关系

①图示

②关系：酸性越强，pH越小；碱性越强，pH越大

a．中性溶液：c平（H+）＝c平（OH－）＝1.0×10－7mol·L－1，pH＝7。

b．酸性溶液：c平（H+）＞c平（OH－），c平（H+）＞1.0×10－7mol·L－1，pH＜7。

c．碱性溶液：c平（H+）＜c平（OH－），c平（H+）＜1.0×10－7mol·L－1，pH＞7。

2．溶液酸碱性的测量方法

（1）酸碱指示剂法（只能粗略测定溶液的pH范围）

指示剂变色范围（颜色与pH的关系）

石蕊＜5.0，红色5.0～8.0，紫色＞8.0，蓝色

酚酞＜8.2，无色8.2～10.0，粉红色＞10.0，红色

甲基橙＜3.1，红色3.1～4.4，橙色＞4.4，黄色

（2）pH试纸法：取一小块pH试纸于干燥洁净的玻璃片或表面皿上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测溶液点在试纸上，当试纸颜色变化稳定后与标准比色卡对照，读出pH（整数）。

（3）pH计法：精确测量溶液的pH的方法。（读至小数点后2位）

【即学即练2】下面是营养专家给出的泡菜和另外一些常见食物近似pH范围：

食物橘子汁四川泡菜牛奶鸡蛋清

近似pH范围3.0～4.03.2～3.66.3～6.67.6～8.0

下列说法中不正确的是（）。

A．鸡蛋清显碱性

B．胃酸过多的人应少吃四川泡菜

C．橘子汁能使石蕊溶液变红

D．牛奶比鸡蛋清的碱性强

【解析】选D。鸡蛋清的pH＞7，牛奶的pH＜7，故A项正确，D项错误；胃酸过多的人应少吃呈酸性的食品，四川泡菜呈酸性，故B项正确；橘子汁呈酸性，能使石蕊溶液变红，C项正确。

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能力拓展

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考法01溶液酸碱性的判断

【典例1】（双选）下列溶液一定呈碱性的是（）。

A．由水电离出的H+为10－12mol·L－1（25℃）的溶液

B．pH＜7的溶液

C．使石蕊试液呈蓝色的溶液

D．常温下，pH＝10的氨水与pH＝4的盐酸等体积混合后的溶液

【解析】选CD。A项，溶液中水的电离被抑制，该溶液可能为碱溶液，有可能是酸溶液，错误；B项，未指明温度，如100℃时pH＝6的溶液呈中性，错误；C项，石蕊溶液呈蓝色时，pH大于7.0，此时溶液呈碱性，正确；D项，常温下，pH＝10的氨水与pH＝4的盐酸等体积混合后氨水过量，溶液呈碱性，正确。

【知识拓展】溶液酸碱性的判断

1．绝对依据：比较c平（H+）和c平（OH－）相对大小

判据酸性中性碱性

25℃c平（H+）＞10－7mol·L－1c平（H+）＝10－7mol·L－1c平（H+）＜10－7mol·L－1

25℃c平（OH－）＜10－7mol·L－1c平（OH－）＝10－7mol·L－1c平（OH－）＞10－7mol·L－1

任意温度下c平（H+）＞c平（OH－）c平（H+）＝c平（OH－）c平（H+）＜c平（OH－）

2．相对依据——pH的大小

判据酸性中性碱性

25℃时溶液中pHpH＜7pH＝7pH＞7

任意温度下溶液中pH＜－lgc平（H+）pH＝－lgc平（H+）pH＞－lgc平（H+）

【特别提醒】pH＜7的溶液不一定是酸性溶液；pH＞7的溶液不一定是碱性溶液；pH＝7的溶液也不一定是中性溶液。如在某温度下，水的离子积常数为1×10－12mol2·L－2，此时pH＝6的溶液为中性溶液，pH＞6的溶液为碱性溶液，pH＜6的溶液为酸性溶液。

考法02溶液pH的计算

【典例2】（2023~2022南昌高二上学期期末检测）25℃时，若体积为Va、pH＝a的某一元强酸与体积Vb、pH＝b的某一元强碱混合，恰好中和，且已知Va＜Vb和a＝0.5b，请填写下列空白：

（1）a值可否等于3（填“可”或“否”）______，其理由是_________________。

（2）a值可否等于5（填“可”或“否”）______，其理由是___________________。

（3）a的取值范围是_________________。

【解析】（1）若a＝3，由a＝0.5b可知b＝6，由题设pH＝b的是一元强碱，与题设矛盾，所以应答“否”。（2）若a＝5则b＝10，c平（OH－）b＝10－4mol·L－1，中和时，应该有Va·c平（H+）a＝Vb·c平（OH－）b，即＝＝＝10＞1，与题设Va＜Vb不符，所以应答“否”。（3）由＜1可得式＝＝＝＝10a+b－14＜1＝100，所以（a+b－14）＜0，又因为a＝0.5b（即b＝2a），则a+b－14＝a+2a－14＜0，解得：a＜。因为一元强碱的pH＝b，所以b＞7，所以pH＝b＝2a＞7，解得：a＞，因此a的取值范围是＜a＜。

【答案】（1）否；若a＝3，则b＝6，溶液显酸性，与题意不符，故a≠3

（2）否；若a＝5，c平（H+）a＝10－5mol·L－1，则b＝10，c平（OH－）b＝10－4mol·L－1，＝＞1不符合题意，故a≠5

（3）＜a＜

【知识拓展】溶液pH的计算类型

1．基本原则

（1）酸性溶液：先求出c平（H+），由pH＝－lgc平（H+）求pH；

（2）碱性溶液：先求c平（OH－）后由KW＝c平（H+）·c平（OH－）求c平（H+），再求pH。

2．单一溶液pH的计算

（1）强酸HnA（cmol·L－1）：c平（H+）＝n·c，pH＝－lg（n·c）

（2）强碱B（OH）n（cmol·L－1）：c平（OH－）＝n·c，c平（H+）＝，pH＝－lg＝14+lg（nc）

3．稀的强酸、强碱混合溶液pH的计算

（1）强酸+强酸：c平（H+）混＝，pH＝－lgc平（H+）混

（2）强碱+强碱：c平（OH－）混＝，c平（H+）混＝，pH＝－lgc平（H+）混

（3）强酸+强碱

①酸过量：c平（H+）混＝，pH＝－lgc平（H+）混

②碱过量：c平（OH－）混＝，c平（H+）混＝，pH＝－lgc平（H+）混

4．酸碱溶液稀释时pH的变化规律

项目类别酸（pH＝a）碱（pH＝b）

弱酸强酸弱碱强碱

稀释10n倍＜a+na+n＞b－nb－n

无限稀释pH趋向于7

（1）室温下，无论强酸还是弱酸，稀释后溶液的pH，始终不能大于或等于7。

（2）室温下，无论强碱还是弱碱，稀释后溶液的pH，始终不能小于或等于7。

（3）稀释相同的倍数时，强酸、强碱的pH变化大，而弱酸、弱碱的pH变化小。

【特别提醒】计算溶液pH时注意的几个问题

（1）温度是否为25℃。

（2）水电离出来的c水（H+）何时忽略不计，何时不能忽略。

（3）两种pH不同的碱溶液混合时，由于两碱溶液中水的电离程度不同，所以混合后溶液中水的电离平衡必发生移动，因此不可将两溶液中的H+的物质的量相加得到混合溶液中H+的物质的量。

（4）对于酸溶液或碱溶液进行稀释，当酸碱的浓度接近水电离的氢离子浓度时，水的电离不能忽略，即pH只能无限接近于7。

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分层提分

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题组A基础过关练

1．下列可用于测定溶液pH且精确度最高的是（）。

A．酸碱指示剂B．pH计

C．精密pH试纸D．广泛pH试纸

【解析】选B。酸碱指示剂只能测定溶液的酸碱性；pH计可以精确到0.1甚至0.01；精密pH试纸能精确到0.1；广泛pH试纸只能精确到1；综上分析，pH计的精确度最高。

2．如图表示的是身边一些物质在常温下的近似pH，有关这些物质的比较和判断正确的是（）。

A．柠檬汁的酸性比西瓜汁的强

B．柠檬汁能使无色酚酞试液变红色

C．鸡蛋清的碱性比草木灰水的强

D．草木灰水溶液呈酸性

【解析】选A。柠檬汁的pH为2～3，小于7，显酸性；西瓜汁的pH为5～6，小于7，显酸性；柠檬汁的pH比西瓜汁的小，酸性比西瓜汁的强，故A选项说法正确；柠檬汁的pH为2～3，小于7，显酸性，不能使无色酚酞试液变色，故B选项说法错误；鸡蛋清的pH为7～8，大于7，显碱性；草木灰水的pH大于11，显碱性；鸡蛋清的pH比草木灰水的小，碱性比草木灰水的弱，故C选项说法错误；草木灰水的pH大于11，显碱性，故D选项说法错误。

3．（2023淮阴高二检测）关于溶液酸碱性的说法中，正确的是（）。

A．c平（H+）很小的溶液一定呈碱性

B．pH＝7的溶液一定呈中性

C．c平（OH－）＝c平（H+）的溶液一定呈中性

D．不能使酚酞溶液变红的溶液一定呈酸性

【解析】选C。溶液的酸碱性最本质的判断标准是c平（H+）和c平（OH－）的相对大小。如果c平（OH－）＝c平（H+），溶液呈中性；如果c平（OH－）＜c平（H+），溶液呈酸性；如果c平（OH－）＞c平（H+），溶液呈碱性。c平（H+）很小的溶液，c平（OH－）也可能很小；pH＝7的溶液只有在常温下才是中性的；常温下，pH＜8的溶液都不能使酚酞变红，可能为酸性、中性或弱碱性。

4．常温下，某H2SO4溶液的浓度是0·005mol·L－1，此溶液的pH（）。

A．1B．3C．2D．2.3

【解析】选C。常温下，某H2SO4溶液的浓度是0.005mol·L－1，c平（H+）＝0.005mol·L－1×2＝0.01mol·L－1，pH＝2，C正确。

5．（双选）（2023·榆林高二检测）某温度时，Kw＝1.0×10－12mol2·L－2，若在该温度时，某溶液的c平（H+）＝1.0×10－7mol·L－1，则该溶液（）。

A．呈酸性B．呈碱性

C．呈中性D．＝0.01

【解析】选BD。溶液中的c平（H+）＝1.0×10－7mol`L－1，c平（OH－）＝mol·L－1＝1.0×10－5mol·L－1，所以c平（H+）＜c平（OH－），溶液显示碱性，所以B正确，＝＝，所以D正确。

6．（2023·承德高二检测）常温下下列溶液的pH一定等于2的是（）。

A．0.01mol·L－1硫酸500mL

B．0.01mol·L－1盐酸500mL

C．0.01mol·L－1醋酸1L

D．pH＝1的酸溶液稀释10倍

【解析】选B。A中c平（H+）＝2c平（H2SO4）＝0.02mol·L－1，pH＝2－lg2＜2；B中c平（H+）＝0.01mol·L－1，则pH＝2；C中CH3COOH部分电离，c平（H+）＜0.01mol·L－1，则pH＞2；D中若为强酸，稀释10倍，pH增大1，则pH＝2，但若为弱酸，每稀释10倍，pH增大不足1个单位，即其pH＜2。

7．中学化学实验中，淡黄色的pH试纸常用于测定溶液的酸碱性。在25℃时，若溶液的pH＝7，试纸不变色；若pH＜7，试纸变红色；若pH＞7，试纸变蓝色。而要精确测定溶液的pH，需用pH计，pH计主要通过测定溶液中H+浓度来测定溶液的pH。

（1）已知水中存在如下平衡：H2O+H2OH3O++OH－△H＞0。现欲使平衡向右移动，且所得溶液呈酸性，选择的方法是______（填字母）。

A．在水中加入H2SO4

B．向水中加入Fe2（SO4）3

C．加热水至100℃［其中c（H+）＝1×10－6molL－1］

D．向水中加入NaHSO4

（2）现欲测定100℃沸水的pH及酸碱性，若用pH试纸测定，则试纸显______色；若用pH计测定，则pH______7（填“＞”、“＜”或“＝”），溶液呈______性（填“酸”、“碱”或“中”）。

【解析】（1）在水中加入H2SO4，硫酸溶解后电离出氢离子，抑制水电离，平衡向左移动，且溶液中c（H+）＞c（OH－），溶液呈酸性，故A错误；向水中加入Fe2（SO4）3，Fe2（SO4）3是强酸弱碱盐能水解，铁离子和氢氧根离子结合生成氢氧化铁，从而促进水电离，导致溶液中c（OH－）＜c（H+），溶液呈酸性，故B正确；水的电离是吸热反应，加热至100℃，促进水电离，溶液c（OH－）＝c（H+），溶液呈中性，故C错误；向水中加入NaHSO4，NaHSO4电离出氢离子，抑制水电离，平衡逆向移动，导致溶液中c（H+）＞c（OH－），溶液呈酸性，故D错误。

（2）100℃沸水仍然是中性的，pH试纸测定溶液的酸碱性时，中性溶液不变色，所以是淡黄色的，温度升高会促进水的电离，所以水的pH会减小，水在任何温度下均为中性的。

【答案】（1）B（2）淡黄；＜；中

8．常温下，有pH＝12的NaOH溶液100mL，要使它的pH降为11，回答下列问题（忽略混合后溶液体积的变化）。

（1）若加入蒸馏水，应加____________mL。

（2）若加入pH为10的NaOH溶液，应加______mL。

（3）若加入0.01mol·L－1的盐酸，应加______mL。

【解析】（1）加水稀释pH＝12的NaOH溶液至pH＝11，可使溶液体积增大到原体积的10倍，所以需加水900mL。（2）设需pH＝10的NaOH溶液体积为V，则：＝10－3mol·L－1，解得V＝1L＝1000mL。（3）设需0.01mol·L－1盐酸体积为V′，则：＝10－3mol·L－1，V′≈81.8mL。

【答案】（1）900（2）1000（3）81.8

题组B能力提升练

1．测定0.1mol·L－1Cu（NO3）2溶液的pH时，下图所示的操作中正确的是（）。

【解析】选B。测溶液的pH的正确操作方法是：把小块pH试纸放在表面皿（或玻璃片）上，用蘸有待测液的玻璃棒点在试纸的中部，试纸变色后，与标准比色卡比较来确定溶液的pH。

2．（2022·南昌高二检测）t℃时，水的离子积为Kw。在该温度下，混合可溶性的一元酸HA和一元碱BOH的溶液，下列有关混合液的各种关系中，可确认混合液呈中性的是（）。

A．pH＝7B．c（H+）＞c（OH－）

C．c（OH－）＝D．c（H+）＜c（OH－）

【解析】选C。水的电离过程为吸热过程，温度升高，促进水的电离，Kw值增大，故pH＝7的溶液不一定为中性；c（H+）＞c（OH－），溶液呈酸性；c（H+）＜c（OH－），溶液呈碱性；溶液呈中性时，必有c（H＋）＝c（OH－），因为Kw＝c（H＋）·c（OH－）＝c（OH－）2，所以c（OH－）＝，故C正确。

3．（双选）（2023·南阳高二检测）在室温下，由水电离产生的H+浓度为1×10－13mol·L－1的溶液中，一定能大量共存的离子组是（）。

A．K+、Fe2+、I－、SO42－

B．Na+、Cl－、NO3－、SO42－

C．Na+、Ca2+、Cl－、HCO3－

D．K+、Ba2+、Cl－、NO3－

【解析】选BD。由水电离产生的H+浓度不能判断溶液的酸碱性，溶液可以是酸性，也可以是碱性。若溶液为碱性，Fe2+与OH－会生成Fe（OH）2，从而不能大量共存，A错误；不管是在碱性环境还是酸性环境，不会生成沉淀、气体和水等，可以大量共存，B正确；HCO3－与H+反应生成CO2和H2O，HCO3－与OH－反应生成CO32－和H2O，不能大量共存，C错误；不会生成沉淀、气体和水等，可以大量共存，D正确。

4．（双选）（2023·长沙高二检测）常温下，关于pH＝12的NaOH溶液，下列说法正确的是（）。

A．溶液中c平（H+）＝1.0×10－2mol·L－1

B．溶液中由水电离出的c平（OH－）＝1.0×10－12mol·L－1

C．加水稀释到体积为原来的100倍后，溶液的pH＝10

D．加入等体积pH＝2的醋酸溶液，反应后溶液呈中性

【解析】选BC。pH＝12的NaOH溶液，根据离子积可知，则c平（H+）＝1.0×10－12mol·L－1，A不正确；溶液中由水电离出的c水（OH－）＝c平（H+）＝1.0×10－12mol·L－1，B正确；加水稀释到体积为原来的100倍后，溶液中c平（OH－）＝＝10－4mol·L－1，则pH＝10，C正确；由于醋酸为弱酸，大部分未发生电离，反应结束后，过量的醋酸电离，使溶液呈酸性，D不正确。

5．（2023·秦皇岛高二检测）现有常温下pH＝1的某强酸溶液10mL，下列操作能使溶液的pH变成2的是（）。

A．加入10mL0.01mol/L的NaOH溶液

B．加入10mL的水进行稀释

C．加水稀释成100mL

D．加入10mL0.01mol/L的盐酸

【解析】选C。常温下pH＝1的某强酸溶液中c平（H+）＝0.1mol/L，使溶液的pH变成2，即c平（H+）＝0.01mol/L。pH＝1的某强酸溶液10mL，n平（H+）＝0.01L×0.1mol/L＝0.001mol，10mL0.01mol/L的NaOH溶液，n平（OH－）＝0.01L×0.01mol/L＝0.0001mol，混合后c平（H+）＝≠0.01mol/L，故A错误；加入10mL的水进行稀释，混合后c平（H+）＝＝0.05mol≠0.01mol/L，故B错误；加水稀释成100mL，c平（H+）＝＝0.01mol/L，故C正确；加入10mL0.01mol/L的盐酸，混合后，c平（H+）＝≠0.01mol/L，故D错误。

6．（2023~2022安徽芜湖高二上学期期末）AG定义为AG＝lg，若用AG来表示溶液的酸度，说法不正确的是（）。

A．在一定温度下，溶液的酸性越强，AG越大

B．65℃时，pH与AG的换算公式为AG＝2（7－pH）

C．若溶液显碱性，则AG＜0

D．若溶液显中性，则AG＝0

【解析】选B。酸性越强lg越大，A正确；在25℃时c平（OH－）＝，pH＝－lgc（H+），根据AG和pH的计算公式可得AG＝lg＝lgc平（H+）－lgc平（OH－）＝－pH－lg＝－pH－lgKw+lgc平（H+）＝－2pH－lgKw＝－2pH－lg10－14＝2（7－pH），但B选项温度为65℃，则Kw≠10－14，故B错误；若溶液呈碱性，则c（H+）＜lg＜lg1，即AG＜0，故C正确；若溶液呈中性，c平（H+）＝c平（OH－）＝1×10－7molL－1，pH＝－lgc平（H+）＝lg10－7＝7，AG＝lg1＝0，故D正确。

7．（2023~2023四川成都高二上学期期末检测）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＝－lgc平（D+），试求该温度下（已知：lg2＝0.3，lg3＝0.48）：

（1）重水的pD＝____________。

（2）含0.01molNaOD的D2O溶液1L其pD＝____________。

（3）溶解0.01molDCl的D2O溶液1L其pD＝____________。

（4）在100mL0.25mol/L的DCl重水溶液中，加入50mL0.2mol/L的NaOD的重水溶液，其pD＝____________。

【解析】（1）c平（D+）＝c平（OD－）＝＝4×10－8mol/L，pD＝－lgc（D+）＝－lg4×10－8＝8－2lg2≈7.4；（2）pD＝－lgc平（D+）＝＝－lg16×10－14＝14－lg16＝14－4lg2≈12.8；（3）pD＝－lgc平（D+）＝－lg0.01＝2；（4）c平（D+）＝＝0.1mol/L，pD＝－lgc平（D+）＝－lg0.1＝1

【答案】（1）7.4（2）12.8（3）2（4）1

8．已知水的电离平衡曲线如图所示：

试回答下列问题：

（1）图中五点的KW间的关系是___________________。

（2）若从A点到D点，可采用的措施是________。

A．升温B．加入少量的盐酸C．加入少量的NH4Cl

（3）点E对应的温度下，将pH＝9的NaOH溶液与pH＝4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH＝7，则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为________。

（4）点B对应的温度下，若100体积pH1＝a的某强酸溶液与1体积pH2＝b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合前，该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是____________________。

【解析】（1）KW只与温度有关，温度升高，促进水的电离，KW增大，因此有B＞C＞A＝D＝E。（2）从A点到D点，则溶液由中性转化为酸性，因此选项b和c均符合题意。（3）点E对应的温度是25℃，反应后混合溶液的pH＝7，说明酸碱恰好完全反应，因此有n平（OH－）＝n平（H+），则V（NaOH）·10－5mol·L－1＝V（H2SO4）·10－4mol·L－1，得V（NaOH）∶V（H2SO4）＝10∶1。（4）点B对应的温度是100℃，水的离子积为10－12，pH2＝b的某强碱溶液中c平（OH－）＝10b－12，由于反应后溶液呈中性，因此有100×10－a＝1×10b－12，即10－a+2＝10b－12，可得a+b＝14或pH1+pH2＝14。

【答案】（1）B＞C＞A＝D＝E（2）bc（3）10∶1

（4）a+b＝14（或pH1+pH2＝14）

题组C培优拔尖练

1．（2023~2022河北邢台高二上学期期末）已知常温下溶液中的pH+pOH＝14。又知正常人血液的pH＝3.3，则正常人血液的pOH为（）。

A．小于6.7B．等于6.7C．大于6.7D．无法判断

【解析】选B。常温下溶液中的pH+pOH＝14，化学上的“常温”指25℃，而人的体温是37℃，略高于“常温”，升高温度，水的离子积常数增大，Kw＞1×10－12mol/L，pH＝7.3，c平（H+）＝1×10－7.3mol/L，所以c平（OH－）＝＞mol/L＝1.0×10－6.7mol/L，即pOH＝－lgc平（OH－）＜6.7。

2．（双选）下列说法正确的是（）。

A．25℃时由水电离出的c水（H+）：1×10－12mol·L－1的溶液的pH＝2或12

B．pH＝0的溶液是酸性最强的溶液

C．在温度不变时，水溶液中c平（H+）和c平（OH－）不能同时增大

D．某温度下，纯水中c平（H+）＝2×10－7mol·L－1，其呈酸性

【解析】选AC。25℃时，在溶液中c水（H+）＝c水（OH－）＝1×10－12mol·L－1，若溶液中的H+全部由水提供，则溶液中c（OH－）为10－2mol·L－1，pH＝12；若溶液中的OH－全部由水提供，则溶液中的c（H+）为10－2mol·L－1，pH＝2，故A正确；pH＝0的溶液中c平（H+）＝1.0mol·L－1，并不是酸性最强的溶液，只是c平（H+）＞1.0mol·L－1的溶液用pH表示酸性强弱不方便，故B错误；在温度一定时，c平（H+）·c平（OH－）＝Kw是一个定值，故二者不能同时增大，故C正确；D项虽没有给出该温度下的水的Kw，但在纯水中c平（H+）＝c平（OH－）＝2×10－7mol·L－1，应为中性溶液，故D错误。

3．（2022·宜昌高二检测）常温下，将pH＝1的硫酸溶液平均分成两等份，一份加入适量水，另一份加入与该硫酸溶液物质的量浓度相同的氢氧化钠溶液，两者pH都升高了1，则加入水和加入NaOH溶液的体积比约为（）。

A．11∶1B．10∶1C．6∶1D．5∶1

【解析】选C。设每份硫酸的体积为1L，pH＝1的硫酸溶液中c平（H+）＝0.1mol/L，c（H2SO4）＝×c平（H+）＝0.05mol/L，pH升高了1，则溶液中c平（H+）＝0.01mol/L，①当是加水稀释时，设加入水的体积为xL，根据溶液稀释前后溶质的物质的量不变，则1L×0.1mol/L＝（1+x）L×0.01mol/L，x＝9L，②加入与该硫酸溶液物质的量浓度相