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溶液pH的计算(30分钟50分)一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)1.室温时,把10mLpH=10的强碱溶液小心地加入10mLpH=4的某酸溶液中,在完全反应后的溶液中滴入紫色的石蕊试液时,溶液显红色,则此酸为()A.一元强酸B.二元强酸C.任何强酸D.弱酸【解析】选D。如果酸为强酸,则两溶液中的H+与OH-恰好中和,溶液呈中性,而实际上混合溶液呈酸性,则只能说明弱酸溶液中存在电离平衡,不断电离出H+,故答案为D,但酸的元数无法确定。2.常温下两种不同浓度的NaOH溶液,c(H+)分别为1×10-13mol·L-1和1×10-10mol·L-1。将此两溶液等体积混合后,所得溶液中的c(H+)是()A.1×(10-14+10-10)mol·L-1B.mol·L-1C.2×10-13mol·L-1D.2×10-14mol·L-1【解析】选C。c(H+)为1×10-13mol·L-1的NaOH溶液中氢氧根离子浓度为0.1mol·L-1,c(H+)为1×10-10mol·L-1的NaOH溶液中氢氧根离子浓度为10-4mol·L-1,等体积混合后,溶液中氢氧根离子浓度为:(0.1mol·L-1+10-4mol·L-1)≈0.05mol·L-1,则混合氢离子浓度为:c(H+)=mol·L-1=2.0×10-13mol·L-1,故选C。3.室温下,甲溶液的pH是4,乙溶液的pH是5,甲溶液与乙溶液的c(OH-)之比为()A.10∶1B.1∶10C.2∶1D.1∶2【解析】选B。甲中c(H+)甲=10-4mol·L-1,c(OH-)甲=10-14÷10-4=10-10(mol·L-1),乙中c(H+)乙=10-5mol·L-1,c(OH-)乙=10-14÷10-5=10-9(mol·L-1),故c(OH-)甲∶c(OH-)乙=10-10mol·L-1∶10-9mol·L-1=1∶10。4.室温下,有关pH计算结果一定正确的是()世纪金榜导学号①强酸pH=a,加水稀释到10n倍,则pH=a+n②弱酸pH=a,加水稀释到10n倍,则pHa+n(a+n7)③强碱pH=b,加水稀释到10n倍,则pH=b-n④弱碱pH=b,加水稀释到10n倍,则pHb-n(b-n7)A.①②B.②③C.③④D.②④【解析】选D。本题考查溶液稀释的pH计算。强酸、强碱稀释时,其稀释的离子分别为H+、OH-,故酸的稀释pH与碱的稀释pH在计算上不同。若为强酸时,pH=a,c(H+)=10-amol·L-1,加水稀释到10n倍,稀释后c(H+)=10-(a+n)mol·L-1,则pH=n+a,但这时稀释程度不大,当(a+n)接近7时,应考虑水的电离,此时(a+n)7,故A不完全正确;若为强碱时,pH=b,则c(H+)=10-bmol·L-1,即c(OH-)=10-14+bmol·L-1,加水稀释到10n倍后,c(OH-)=10-14+b-nmol·L-1,换算成c(H+)=10n-bmol·L-1,即pH=b-n。同理,稀释到很稀时,应考虑水的电离,此时(b-n)7。弱酸与弱碱稀释时除考虑稀释因素外,还要考虑稀释对水电离的促进。5.现有常温时pH=1的某强酸溶液10mL,下列操作能使溶液pH变成2的是()A.加水稀释成100mLB.加入10mL水进行稀释C.加入10mL0.01mol·L-1的NaOH溶液D.加入10mL0.01mol·L-1的盐酸【解析】选A。A项,pH=1时,c(H+)=0.1mol·L-1;pH=2时,c(H+)=0.01mol·L-1,将溶液体积增大至原来的10倍,即稀释至100mL即可,正确;B项,加入10mL水,溶液体积小于100mL,pH2,错误;C项,混合溶液的c(H+)=mol·L-1=4.5×10-2mol·L-1,pH不等于2,错误;D项,混合溶液的c(H+)=mol·L-1=mol·L-1,pH不等于2,错误。二、非选择题(本题包括1小题,共10分)6.已知水在25℃和95℃时,其电离平衡曲线如图所示:世纪金榜导学号(1)25℃时水的电离平衡曲线应为________(填“A”或“B”),请说明理由____________________________。25℃时,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________。(2)95℃时,若100体积pH=a的某强酸溶液与1体积pH=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则a与b之间满足的关系是________。(3)曲线A所对应的温度下,pH=2的HCl溶液和pH=11的某BOH溶液中,若水的电离程度分别用γ1、γ2表示,则γ1________γ2(填“大于”“小于”“等于”或“无法确定”)。【解析】(1)25℃时pH=9的NaOH溶液中c(OH-)=1×10-5mol·L-1,pH=4的硫酸中c(H+)=1×10-4mol·L-1,当两者恰好反应完时有1×10-5V(碱)=1×10-4V(酸),V(碱)∶V(酸)=10∶1。(2)95℃时,Kw=1×10-12,pH=a的强酸溶液中,c(H+)=1×10-amol·L-1,pH=b的强碱溶液中c(OH-)=1×10b-12mol·L-1,100×10-a=1×10b-12,2-a=b-12,a+b=14。(3)由于盐酸中c(H+)大于碱(BOH)溶液中c(OH-),结合水的电离方程式知两者对水电离程度的抑制能力前者较强,故γ1小于γ2。答案:(1)A水电离需要吸热,温度越高,Kw越大10∶1(2)a+b=14(3)小于一、选择题(本题包括2小题,每小题5分,共10分)1.25℃时,在一定体积pH=12的NaOH溶液中,加入一定体积0.01mol·L-1的NaHSO4溶液,此时混合溶液的pH=11。若反应后溶液的体积等于NaOH溶液与NaHSO4溶液的体积之和,则NaOH溶液与NaHSO4溶液的体积比是()A.1∶9B.10∶1C.11∶9D.1∶2【解析】选C。pH=12的NaOH溶液中c(OH-)=10-2mol·L-1,设溶液体积为x,得到氢氧根离子物质的量为x×10-2mol;设硫酸氢钠溶液体积为y,依据反应NaOH+NaHSO4Na2SO4+H2O,混合后溶液pH=11,计算得到溶液中氢氧根离子浓度为10-3mol·L-1,所以得到:=10-3,得到x∶y=11∶9,故选C。2.室温下,甲、乙两烧杯均盛有5mLpH=3的某一元酸溶液,向乙烧杯中加水稀释至pH=4。关于甲、乙两烧杯中溶液的描述,错误的是世纪金榜导学号()A.溶液的体积:10V甲≤V乙B.水电离出的OH-浓度:10c(OH-)甲≤c(OH-)乙C.若分别用等浓度的NaOH溶液完全中和,消耗的NaOH溶液的体积相同D.若分别与5mLpH=11的NaOH溶液反应,所得溶液的pH:甲≤乙【解析】选B。若该一元酸是强酸,则10V甲=V乙,若该一元酸是弱酸,稀释时会继续电离,加水稀释至pH=4时需要多加水,即10V甲V乙,A正确;室温下,甲溶液中水电离出的OH-浓度为10-11mol·L-1,乙溶液中水电离出的OH-浓度为10-10mol·L-1,即10c(OH-)甲=c(OH-)乙,B错误;两溶液中酸的物质的量相等,分别用等浓度的NaOH溶液完全中和,消耗的NaOH溶液的体积相同,C正确;若分别与5mLpH=11的NaOH溶液反应,若是强酸,所得溶液显中性,pH:甲=乙,若是弱酸则酸过量,溶液显酸性,乙中浓度小酸性较弱,pH较大,D正确。二、非选择题(本题包括1小题,共10分)3.25℃时,将体积Va,pH=a的某一元强碱与体积为Vb,pH=b的某二元强酸混合。(1)若所得溶液的pH=11,且a=13,b=2,则Va∶Vb=________。(2)若所得溶液的pH=7,且已知VaVb,b=0.5a,b的值可否等于4________(填“可以”或“否”)【解析】(1)混合后溶液pH为11,说明碱过量,则10-3=可计算出=1∶9(2)强酸强碱恰好中和则符合公式:a+b=14+lg由于VbVa,故a+b14又由于b=0.5a,可推知b,故b值可以等于4答案:(1)1∶9(2)可以