如图Ⅰ所示。
（2）对于pH＝b的强碱和弱碱溶液，每稀释10n倍，强碱的pH减小n个单位，即pH＝b－n（其中b－n>7）；由于稀释过程中，弱碱还会继续电离，故弱碱的pH范围是b－n7）；碱溶液无限稀释，pH只能无限接近于7，不能小于7。
如图Ⅱ所示。
[活学活用]
4．在25℃的条件下，将体积都为10mL、pH都等于3的醋酸和盐酸，加水稀释到amL和bmL，测得稀释后溶液的pH均为5，则稀释时加入水的体积为（ ）
A．a＝b＝1000mLB．a＝b>1000mL
C．ab
答案 D
解析 在溶液中，盐酸电离是不可逆的，而CH3COOH的电离是可逆的，存在电离平衡，在加水稀释的过程中，盐酸溶液里c（H＋）的主要变化只有一个，即减小；CH3COOH溶液里c（H＋）的主要变化有两个，即减小和增大。
若a＝b，稀释后的CH3COOH溶液pH<5，若使CH3COOH溶液pH＝5，就必须继续加水稀释，即a>b。
1．溶液pH计算
碱按碱、酸按酸，同强混合在中间，
异强混合看过量，无限稀释7为限。
2．pH差值≥2的两种强酸等体积混合后，pH混＝pH小＋0.3；
pH差值≥2的两种强碱等体积混合后，pH混＝pH大－0.3。
1．下列溶液一定显酸性的是（ ）
A．溶液中c（OH－）>c（H＋）
B．滴加紫色石蕊试液后变红色的溶液
C．溶液中c（H＋）＝10－6mol·L－1
D．pH<7的溶液
答案 B
解析 判断溶液酸碱性的关键是看c（H＋）和c（OH－）的相对大小，若c（H＋）>c（OH－），溶液呈酸性；而pH<7或c（H＋）>10－7mol·L－1，仅适用于常温时，若温度不确定，就不能用来判断溶液的酸碱性；而B项中可使紫色石蕊试液变红，则该溶液为酸性。
2．下列叙述正确的是（ ）
A．无论是纯水，还是酸性、碱性或中性稀溶液，在室温下，其c（H＋）·c（OH－）＝1×10－14
B．c（H＋）等于1×10－7mol·L－1的溶液一定是中性溶液
C．0.2mol·L－1CH3COOH溶液中的c（H＋）是0.1mol·L－1CH3COOH溶液中的c（H＋）的2倍
D．任何浓度的溶液都可以用pH来表示其酸性的强弱
答案 A
解析 Kw＝c（H＋）·c（OH－），且Kw只与温度有关，所以，在室温下，无论是纯水，还是酸性、碱性或中性稀溶液，其Kw＝1×10－14；在温度不确定时，中性溶液中的c（H＋）不一定等于1×10－7mol·L－1；0.2mol·L－1CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度比0.1mol·L－1CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度小，所以，0.2mol·L－1CH3COOH溶液中的c（H＋）小于0.1mol·L－1CH3COOH溶液中的c（H＋）的2倍；当c（H＋）或c（OH－）大于1mol·L－1时，用pH表示溶液的酸碱性就不简便了，所以，当c（H＋）或c（OH－）大于1mol·L－1时，一般不用pH表示溶液的酸碱性，而是直接用c（H＋）或c（OH－）来表示。
3．室温下，下列溶液等体积混合后，所得溶液的pH一定大于7的是（ ）
A．0.1mol·L－1的盐酸和0.1mol·L－1的氢氧化钠溶液
B．0.1mol·L－1的盐酸和0.05mol·L－1的氢氧化钡溶液
C．pH＝4的醋酸溶液和pH＝10的氢氧化钠溶液
D．pH＝4的盐酸和pH＝10的氨水
答案 D
解析 本题考查了酸碱反应后溶液pH的计算及判断。
HCl为一元强酸，NaOH为一元强碱，Ba（OH）2为二元强碱，故等体积等物质的量浓度的HCl与NaOH恰好中和，pH＝7，与Ba（OH）2反应时，c（H＋）＝c（OH－）＝2c[Ba（OH）2]，pH＝7，故A、B错误；pH＝4的醋酸溶液中电离出的c（H＋）＝1×10－4mol·L－1，pH＝10的
NaOH溶液电离出的c（OH－）＝1×10－4mol·L－1，因此仅CH3COOH电离出的H＋恰好与NaOH中和，还有大量的CH3COOH分子过量，故pH<7，同理，D项中氨水过量较多，溶液显碱性，pH>7，故C错误，D正确。
4．pH＝2和pH＝4的两种稀硫酸，等体积混合后，下列结论正确的是（设混合后溶液体积的变化忽略不计）（ ）
A．c（H＋）＝1×10－3mol·L－1
B．c（OH－）＝2×10－12mol·L－1
C．pH＝2.3
D．pH＝3
答案 C
解析 pH差值≥2的两种强酸等体积混合，利用近似计算：
pH＝2＋0.3＝2.3，所以c（H＋）＝1×10－2.3mol·L－1。
5．在某温度下的水溶液中，c（H＋）＝10xmol·L－1，c（OH－）＝10ymol·L－1，x与y的关系如图所示。
（1）该温度下，水的离子积为____________。
（2）该温度下，0.01mol·L－1NaOH溶液的pH为______。
答案
（1）10－15
（2）13
解析
（1）由图可知：
该温度下，水的离子积Kw＝c（H＋）·c（OH－）＝10x·10y＝10x＋y＝10－15。
（2）该温度下，0.01mol·L－1NaOH溶液中c（OH－）＝0.01mol·L－1，则c（H＋）＝10－13mol·L－1，因此溶液pH＝13。
[基础过关]
一、溶液酸碱性的判断
1．下列说法正确的是（ ）
A．强酸的水溶液中不存在OH－
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（H＋）和c（OH－）不能同时增大
D．某温度下，纯水中c（H＋）＝2×10－7mol·L－1，其呈酸性
答案 C
解析 在酸性或碱性水溶液中均存在H＋和OH－，所以A错；pH＝0的溶液中c（H＋）＝1.0mol·L－1，并不是酸性最强的溶液，只是c（H＋）>1.0mol·L－1的溶液用pH表示酸性强弱不再方便，故B错；在温度一定时，c（H＋）·c（OH－）＝Kw是一个定值，故二者不能同时增大，故C对；纯水中，c（H＋）＝c（OH－），呈中性，所以D错误。
2．在25℃时，某稀溶液中由水电离产生的H＋浓度为1.0×10－13mol·L－1，下列有关该溶液的叙述，正确的是（ ）
A．该溶液可能呈酸性
B．该溶液一定呈碱性
C．该溶液的pH一定是1
D．该溶液的pH不可能为13
答案 A
解析 由水电离产生的c（H＋）＝1.0×10－13mol·L－1，则由水电离产生的c（OH－）＝1.0×10－13mol·L－1。
所以该溶液可能显酸性，也可能显碱性，显酸性时pH＝1，显碱性时pH＝13，故A正确。
3．25℃的下列溶液中，碱性最强的是（ ）
A．pH＝11的溶液
B．c（OH－）＝0.12mol·L－1
C．1L中含有4gNaOH的溶液
D．c（H＋）＝1×10－10mol·L－1的溶液
答案 B
解析 常温下，可以根据pH或c（H＋）比较溶液的酸碱性，同样也可以根据c（OH－）的大小来比较。
在此为了计算方便，可以求出A、C、D三个选项中溶液的c（OH－），依次为1×10－3mol·L－1、0.1mol·L－1、1×10－4mol·L－1，然后再与B相比，就会发现B中溶液的c（OH－）最大，碱性最强。
二、溶液pH的计算
4．温度为25℃时，将0.23g钠投入到100g水中充分反应，假设反应后溶液体积为100mL，则该溶液的pH为（ ）
A．1B．13C．12D．10
答案 B
解析 n（Na）＝
＝0.01mol，由2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑可得n（NaOH）＝0.01mol，则c（OH－）＝
＝0.1mol·L－1，c（H＋）＝
＝
mol·L－1＝1×10－13mol·L－1，故pH＝13。
5．已知在100℃的温度下（本题涉及的溶液其温度均为100℃），水的离子积Kw＝1.0×10－12。
下列说法中正确的是（ ）
A．0.05mol·L－1的H2SO4溶液，pH＝1
B．0.001mol·L－1的NaOH溶液，pH＝11
C．0.005mol·L－1的H2SO4溶液与0.01mol·L－1的NaOH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H2SO4溶液50mL，需要pH＝11的NaOH溶液50mL
答案 A
解析 0.05mol·L－1的H2SO4溶液中c（H＋）＝0.10mol·L－1，pH＝1。
6．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∶1
C．6∶1D．5∶1
答案 C
解析 设所取每份硫酸的体积为V1，使硫酸由pH＝1变为pH＝2，所加水的体积为9V1；设所加NaOH溶液的体积为V2，则有c（H＋）＝
mol·L－1＝0.01mol·L－1，解得V2＝
V1，即V水∶VNaOH＝6∶1。
三、溶液稀释pH的变化规律
7．将10mLpH＝1的CH3COOH加水稀释至100mL后，溶液的pH为（ ）
A．2B．2C．1答案 C
解析 弱酸、弱碱在稀释过程中不仅有浓度的变化，还有电离平衡的移动，不能求得具体的数值，只能确定其pH的范围。
8．pH相等的盐酸溶液和醋酸溶液都稀释相同的倍数后，pH的大小关系是（ ）
A．盐酸>醋酸B．醋酸>盐酸
C．盐酸＝醋酸D．无法判断
答案 A
解析 醋酸溶液中存在电离平衡，加水稀释时，平衡向右移动，产生更多H＋，使c（H＋）降低的程度小于盐酸。
四、强酸与弱酸（或强碱与弱碱）的比较与判断
9．pH＝2的两种一元酸x和y，体积均为100mL，稀释过程中pH与溶液体积的关系如下图所示。
分别滴加NaOH溶液（c＝0.1mol·L－1）至pH＝7，消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy，则（ ）
A．x为弱酸，VxVy
C．y为弱酸，VxVy
答案 C
解析 由图知：
将一元酸x和y分别稀释10倍，pH的变化量ΔpHx＝1，ΔpHy<1，所以x为强酸，y为弱酸。
pH＝2时弱酸y的浓度大，滴加NaOH至pH＝7时需NaOH溶液的体积则y要比x大。
10．pH＝3的两种一元酸HX和HY溶液，分别取50mL加入足量的镁粉，充分反应后，收集到H2的体积分别为V（HX）和V（HY），若V（HX）>V（HY），则下列说法正确的是（ ）
A．HX可能是强酸
B．HY一定是强酸
C．HX的酸性强于HY的酸性
D．反应开始时二者生成H2的速率相等
答案 D
解析 本题考查了强、弱酸的判断及溶液酸性大小的比较。
据题意，Mg粉足量，酸不足，应根据酸的物质的量来计算H2的体积，由V（HX）>V（HY），知pH相等时，HX的物质的量浓度比HY的大，即HX是酸性比HY弱的弱酸，而无法判断HY是强酸还是弱酸，故A、B、C错误；D项反应开始时生成H2的速率取决于c（H＋），因为开始时c（H＋）相等，故D项正确。
[能力提升]
11．有一学生在实验室测某溶液的pH。
实验时，他先用蒸馏水润湿pH试纸，然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。
（1）该学生的操作是__________（填“正确的”或“不正确的”），其理由是________________________________________________________________________。
（2）如不正确，请分析是否一定有误差。
答：
________________________________________________________________________。
（3）若用此法分别测定c（H＋）相等的盐酸和醋酸溶液的pH，误差较大的是__________，原因是________________________________________________________________________。
答案
（1）不正确的 若溶液不显中性，则H＋或OH－被稀释，测出的不是溶液中H＋或OH－对应的pH
（2）不一定有误差，当溶液为中性时则不产生误差
（3）盐酸 在稀释过程中醋酸继续电离产生H＋，使得溶液中c（H＋）较盐酸溶液中的c（H＋）大，误差较小
解析 用蒸馏水对pH试纸润湿后，再蘸取溶液测定溶液的pH，相当于是测量了原溶液稀释后的pH，若溶液是酸性溶液，pH增大，对于弱酸溶液（如醋酸溶液）来说，其pH变化相对较小；若是碱性溶液，其pH减小；若是中性溶液，溶液的pH不变。
12．已知室温时，0.1mol·L－1的某一元酸HA在水中有0.1%发生电离，回答下列各问题：
（1）该溶液的pH＝________。
（2）HA的电离平衡常数K＝________。
（3）升高温度时，K将________（填“增大”、“减小”或“不变”），pH将________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（4）由HA电离出的c（H＋）约为水电离出的c（H＋）的________倍。
答案
（1）4
（2）1×10－7 （3）增大 减小 （4）106
解析
（1）HA电离出的c（H＋）＝（0.1×0.1%）mol·L－1＝1×10－4mol·L－1，pH＝－lg（1×10－4）＝4。
（2）电离平衡常数K＝
＝
＝1×10－7。
（3）因HAH＋＋A－，电离过程是吸热的，所以升高温度，c（H＋）、c（A－）均增大，则K增大，而pH减小。
（4）c（H＋）HA＝1×10－4mol·L－1，c（H＋）水＝c（OH－）＝
mol·L－1＝1×10－10mol·L－1，所以c（H＋）HA∶c（H＋）水＝（1×10－4）∶（1×10－10）＝106。
13．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－ ΔH>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．向水中加入NaHSO4
B．向水中加入Cu（NO3）2
C．加热水至100℃[其中c（H＋）＝1×10－6mol·L－1]
D．在水中加入（NH4）2SO4
（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，溶液呈________（填“酸”、“碱”或“中”）性；若用pH计测定，则pH________7（填“>”、“<”或“＝”），溶液呈________（填“酸”、“碱”或“中”）性。
答案
（1）BD
（2）淡黄 中 < 中
解析
（1）A加入NaHSO4后，c（H＋）增大，水电离平衡逆向移动；B中加入Cu（NO
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