20192020学人教版化学选修四导学同步练习第3章第2节第2课时溶液pH的计算

第三章第二节第2课时基础巩固1．25℃时，若pH＝a的10体积某强酸溶液与pH＝b的1体积某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合之前该强酸pH与强碱pH之间应满足的关系(C)A．a＋b＝14B．a＋b＝13C．a＋b＝15D．a＋b＝7解析：由题意知H＋＋OH－＝H2O，n(H＋)＝n(OH－)，则应有10－a·10＝10b－14·1，从而推知a＋b＝15。2．(2019·娄底高二检测)常温下，柠檬水溶液的pH是4，苹果醋溶液的pH是5，则柠檬水溶液与苹果醋溶液的c(OH－)之比为(B)A．10∶1B．1∶10C．2∶1D．4∶5解析：柠檬水pH＝4，c(OH－)＝1×10－10mol·L－1，苹果醋pH＝5，c(OH－)＝1×10－9mol·L－1，则二者c(OH－)之比为1∶10，B项正确。3．有甲、乙两瓶醋酸稀溶液，测得甲的pH＝a，乙的pH＝a＋1，下列推断正确的是(C)A．物质的量浓度c(甲)是c(乙)的10倍B．溶液中c(OH－)甲是乙的10倍C．由水电离产生的c(H＋)乙是甲的10倍D．与等量的NaOH反应消耗甲、乙两酸的体积V(乙)10V(甲)解析：由题意知c(H＋)甲是乙的10倍，即c甲·α甲c乙·α乙＝10，但因稀醋酸的电离程度增大，所以α甲α乙＝10c乙c甲1，故c(甲)10c(乙)，所以A错误。两溶液中Kw相同，c(OH－)＝KwcH＋，所以c(OH－)乙是甲的10倍，B错误。两溶液中由水电离的c(H＋)均与溶液中c(OH－)相等，所以C正确。因c(甲)10c(乙)，所以与等量NaOH反应时由c(甲)·V(甲)＝c(乙)·V(乙)知，V(乙)10V(甲)。4．室温时，下列混合溶液的pH一定小于7的是(C)A．pH＝3的盐酸和pH＝11的氨水等体积混合B．pH＝3的盐酸和pH＝11的氢氧化钡溶液等体积混合C．pH＝3的醋酸和pH＝11的氢氧化钡溶液等体积混合D．pH＝3的硫酸和pH＝11的氨水等体积混合解析：pH相同的弱酸或弱碱的物质的量浓度比强酸或强碱的大。pH＝3的盐酸、醋酸、硫酸的c(H＋)均为10－3mol·L－1；同理pH＝11的Ba(OH)2的溶液、氨水中c(OH－)均为10－3mol·L－1。显然等体积pH＝3的HCl或H2SO4与pH＝11的氨水混合时，氨水过量，pH7；等体积的pH＝3的HCl与pH＝11的Ba(OH)2混合时，pH＝7；等体积pH＝3的醋酸和pH＝11的Ba(OH)2混合时醋酸过量，pH7。5．在相同温度下，甲、乙两种溶液，甲溶液的pH是乙溶液的2倍，则甲溶液中c(H＋)甲与乙溶液中c(H＋)乙之比是(D)A．10︰1B．100︰1C．1︰100D．无法确定解析：因为甲溶液的pH是乙溶液的2倍，若设甲溶液的pH＝2a，则乙溶液的pH＝a，cH＋甲cH＋乙＝10－2a10－a＝10－a。由于a值不定，所以甲、乙两溶液中c(H＋)比值不能确定。6．(双选)对于常温下pH为1的硝酸溶液，下列叙述正确的是(AB)A．该溶液1mL稀释至100mL后，pH等于3B．向该溶液中加入等体积、pH为13的氢氧化钡溶液恰好完全中和C．该溶液中硝酸电离出的c(H＋)与水电离出的c(H＋)之比为10－12D．该溶液中水电离出的c(H＋)是pH为3的硝酸中水电离出的c(H＋)的100倍解析：硝酸为强电解质，完全电离，故稀释100倍，c(H＋)为原溶液的1/100，pH会由1变为3，A正确；硝酸中c(H＋)＝0.1mol·L－1，pH为13的Ba(OH)2，溶液c(OH－)＝0.1mol·L－1，当二者等体积混合时n(H＋)＝n(OH－)，即二者恰好完全中和，B项正确；硝酸电离的c(H＋)＝0.1mol·L－1，则水电离的c(H＋)＝10－13mol·L－1，二者之比为10－1︰10－13，C错；pH为3的硝酸中水电离的c(H＋)＝10－11mol·L－1，故D项中二者之比为10－13︰10－11，D项错误。7．(2019·邯郸一中调研)若用AG表示溶液的酸度，AG的定义为AG＝lgcH＋cOH－。室温下实验室中用0.01mol·L－1的氢氧化钠溶液滴定20.00mL0.01mol·L－1醋酸，滴定过程如图所示，下列叙述正确的是(A)A．室温下，醋酸的电离常数约为10－5B．A点时加入氢氧化钠溶液的体积为20.00mLC．若B点为40mL，所得溶液中：c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)D．从A到B，水的电离程度逐渐变大解析：室温下，醋酸的AG＝lgcH＋cOH－＝7，即cH＋cOH－＝107，而水的离子积Kw＝c(H＋)c(OH－)＝10－14mol2·L－1，两式联立可知：c(H＋)＝10－3.5mol·L－1，而在醋酸溶液中，c(CH3COO－)≈c(H＋)＝10－3.5mol·L－1，故电离平衡常数Ka＝cCH3COO－cH＋cCH3COOH≈10－3.5×10－3.50.01mol·L－1＝10－5mol·L－1，故A正确c(A点的AG＝lgcH＋cOH－＝0，即cH＋cOH－＝1，则c(H＋)＝c(OH－)，溶液显中性，而当加入氢氧化钠溶液20.00mL时，氢氧化钠和醋酸恰好完全中和，得到醋酸钠溶液，溶液显碱性，故B错误；当B点加入NaOH溶液40mL时，所得溶液为等浓度的CH3COONa和NaOH的混合溶液，根据物料守恒可知，c(Na＋)＝2c(CH3COO－)＋2c(CH3COOH)，故C错误；A点之后，当v(NaOH)＞20mL后，水的电离受到抑制，电离程度又会逐渐变小，D项错误。8．t℃时，某NaOH稀溶液中c(H＋)＝10－amol/L，c(OH－)＝10－bmol/L，已知a＋b＝12，请回答下列问题：(1)该温度下水的离子积常数Kw＝__1×10－12__。(2)该NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度为__10－bmol/L__，该NaOH溶液中由水电离出的c(OH－)为__10－amol/L__。(3)给该NaOH溶液加热，pH__变小__(填“变大”“变小”或“不变”)。(4)该温度下若a＝8，要中和500mL该NaOH溶液，需pH＝2的盐酸的体积为__5mL__。解析：(1)Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝10－a·10－b＝10－(a＋b)＝10－12。(2)c(NaOH)＝c(OH－)＝10－bmol/L；该溶液中c(H＋)＝10－amol/L，NaOH溶液中的H＋全是水电离的，c水(OH－)＝c(H＋)＝10－amol/L。(3)温度升高时，Kw变大，而c(H＋)＝KwcOH－，所以c(H＋)变大，pH变小。(4)a＝8时，NaOH溶液中c(H＋)＝10－8mol/L，c(OH－)＝10－1210－8mol/L＝10－4mol/L，设需pH＝2即c(H＋)＝10－2mol/L的盐酸的体积为V，则10－4mol/L×0.5L＝10－2mol/L×V，得V＝5×10－3L＝5mL。9．下表是不同温度下水的离子积数据：温度/℃25t水的离子积Kw1×10－141×10－12试回答以下问题：(1)25℃下，某Na2SO4溶液中c(SO2－4)＝5×10－4mol·L－1，取该溶液1mL加水稀释至10mL，则稀释后溶液中c(Na＋)︰c(OH－)＝__1000︰1__。(2)在t℃下pH＝10的NaOH溶液中，水电离产生的OH－浓度为__1×10－10mol·L－1__。(3)t℃下，将pH＝11的NaOH溶液V1L与pH＝1的稀硫酸V2L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和)，所得混合溶液的pH＝2，则V1︰V2＝__9︰11__。解析：(1)c(SO2－4)＝5×10－4mol·L－1，则c(Na＋)＝2c(SO2－4)＝1×10－3mol·L－1，稀释10倍，则c(Na＋)＝1×10－4mol·L－1。25℃时Na2SO4溶液中c(OH－)＝1×10－7mol·L－1，稀释10倍后仍然为1×10－7mol·L－1，则c(Na＋)︰c(OH－)＝103︰1。(2)pH＝10的NaOH溶液c(H＋)＝10－10mol·L－1，NaOH溶液中c(H＋)来自水的电离，水电离出H＋的同时也电离出等量的OH－。(3)t℃时，pH＝2，说明溶液为酸性，酸过量。t℃时，pH＝11的NaOH溶液，c(OH－)＝0.1mol·L－1，0.1mol·L－1×V2L－0.1mol·L－1×V1LV1L＋V2L＝0.01mol·L－19V2＝11V1，V1V2＝911。能力提升1．下列叙述正确的是(D)A．100℃纯水的pH＝6，所以水在100℃时呈酸性B．pH＝3的盐酸溶液，稀释至10倍后pH4C．0.2mol·L－1的醋酸，与等体积水混合后pH＝1D．常温时，pH＝3的盐酸与pH＝11的氢氧化钠等体积混合后pH＝7解析：A选项中因为是纯水，不管其pH为多少都是呈中性；B选项中盐酸是强酸，所以每稀释10倍pH增大1，故pH＝4；C选项中将0.2mol·L－1的醋酸，与等体积水混合后，溶液的浓度变为0.1mol·L－1，但由于醋酸是弱酸，所以pH大于1；D选项中盐酸与氢氧化钠恰好完全反应，所以呈中性。2．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)(C)A．c(H＋)＝1×10－3mol·L－1B．c(OH－)＝2×10－12mol·L－1C．pH＝2.3D．pH＝3解析：强酸等体积混合，利用近似计算：pH＝2＋0.3＝2.3，c(H＋)＝1×10－2.3mol·L－1。3．室温下，pH相差1的两种一元碱溶液A和B，分别加水稀释时，溶液的pH变化如下图所示。下列说法正确的是(C)A．稀释前，c(A)＝10c(B)B．稀释前，A溶液中由水电离出的OH－的浓度大于10－7mol/LC．在M点，A、B两种碱溶液中阳离子的物质的量浓度相等D．用醋酸中和A溶液至恰好完全反应时，溶液的pH为7解析：A项，观察图像可知，A、B稀释相同的倍数时A的pH变化大于B，则A的碱性强于B，A的电离程度大于B，稀释前A、B的pH相差1，c(A)10c(B)；B项，A可以抑制水的电离，稀释前，A溶液中由水电离出的OH－的浓度小于10－7mol/L；C项，在M点，A、B两种碱溶液的pH相等即c(OH－)相等，则阳离子浓度相等；D项，A的电离程度与醋酸的电离程度相对大小未知，用醋酸中和A溶液至恰好完全反应时，溶液的pH无法确定。4．现有温度相同，pH＝a和pH＝b的两种NaOH溶液，已知b＝a＋2，将两种溶液等体积混合后，所得溶液的pH接近于(B)A．a－lg2B．b－lg2C．a＋lg2D．b＋lg2解析：pH＝a的NaOH溶液，c(H＋)＝10－amol·L－1，c(OH－)＝10a－14mol·L－1；pH＝b的NaOH溶液，c(H＋)＝10－bmol·L－1，c(OH－)＝10b－14mol·L－1；而溶液等体积混合后：c(OH－)＝10a－14mol·L－1×1L＋10b－14mol·L－1×1L2L由于b＝a＋2，所以c(OH－)＝5×10b－15mol·L－1；则c(H＋)＝2×10－bmol·L－1，所以pH＝b－lg2，故答案选B。5．25℃时，对pH＝3的醋酸溶液(Ⅰ)和pH＝11的氢氧化钠溶液(Ⅱ)，下列说法正确的是(D)A．Ⅰ和Ⅱ的物质的量浓度均为0.001mol·L－1B．将Ⅰ稀释10倍，溶液中c(CH3COOH)、c(OH－)均减小C．Ⅰ和Ⅱ溶液混合，若c(OH－)c(H＋)，则氢氧化钠过量D．Ⅰ和Ⅱ等体积混合后，溶液中离子浓度大小为：c(CH3COO－)c(Na＋)c(H＋)c(OH－)解析：A项，醋酸为弱酸，pH＝3的醋酸溶液的物质的量浓度大于0.001mol·L－1；B项，将醋酸溶液稀释10倍，CH3COOH的电离程度增大，n(H＋)、n(CH3COO－)增大，但c(H＋)