2021届高考化学统考版二轮备考提升指导与精练14溶液pH计算的情况解析

例1．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都增大了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】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+)=0.1V1－0.05V2V1＋V2mol·L－1=0.01mol·L－1，解得V2=32V1，即V水∶VNaOH=6∶1。【答案】C例2．已知100℃时，-122-2WK=1.010molLmol2·L−2，在100℃下将pH=9的NaOH溶液与pH=4的硫酸溶液混合（忽略溶液混合后体积变化），若所得溶液pH=7，则NaOH溶液与硫酸溶液的体积比为（）A．1∶9B．9∶1C．10∶1D．1∶10【解析】100℃时，1W222K1.010molL，PH=9的NaOH溶液中31c10molOLH，PH=4的硫酸溶液中41cH10molL，二者混合后所得溶液PH=7，显碱性，51c10molOLH，设加入NaOH溶液的体积为V1mL，加入硫酸溶液的体积为V2mL，则34151121210V10VmolL10molLVV，解得氢氧化钠溶液和硫酸溶液的体积之比V1∶V2=1∶9；答案选A。【答案】A2.应用②混合型（多种溶液混合）1.应用①单一溶液pH的计算优培14溶液pH计算的情况溶液pH计算的情况1．某温度下，0.1mol/L醋酸溶液的pH=3。将该温度下0.2mol/L醋酸溶液和0.2mol/L醋酸钠溶液等体积混合后，混合液的pH=4.7。下列说法正确的是（）A．该温度下，0.0lmol/L醋酸溶液的pH=4B．该温度下，用0.1mol/L醋酸和0.01mol/L醋酸分别完全中和等体积0.1mol/L的NaOH溶液，消耗两醋酸的体积比为1∶100C．该温度下，0.2mol/L醋酸溶液和0.4mol/L醋酸钠溶液等体积混合后，混合液的pH＜4.7D．该温度下，0.4mol/L醋酸溶液和0.2mol/L氢氧化钠溶液等体积混合后，混合液的pH=4.7【解析】醋酸是弱酸，存在电离平衡，加水稀释时电离平衡正向移动，氢离子物质的量增多，0.0lmol/L醋酸溶液的pH的范围为：3＜pH＜4，故A错误；1体积0.1mol/L醋酸和10体积0.01mol/L醋酸溶液中所含醋酸物质的量相同，所以中和等体积0.1mol/L的NaOH溶液，消耗两醋酸的体积比为1∶10，故B错误；0.2mol/L醋酸溶液和0.4mol/L醋酸钠溶液等体积混合后，得到0.1mol/L醋酸和0.2mol/L醋酸钠的混合溶液，相当于0.1mol/L醋酸和0.1mol/L醋酸钠溶液中其醋酸钠溶液的浓度增大为0.2mol/L，醋酸钠水解成碱性，因此其酸性弱于醋酸和醋酸钠浓度均为0.1mol/L的混合溶液，其pH＞4.7，故C错误；该温度下，0.4mol/L醋酸溶液和0.2mol/L氢氧化钠溶液等体积混合后，得到醋酸和醋酸钠浓度均为0.1mol/L的混合溶液，其pH=4.7，故D正确。【答案】D2．室温时，下列混合溶液的pH一定小于7的是（）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的醋酸溶液和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合D．pH=3的硫酸和pH=11的氨水等体积混合【解析】A项中氨水过量，pH＞7；B项中pH=7，C项中CH3COOH过量，pH＜7；D项中氨水过量，pH＞7。【答案】C3．某温度下KW=10−13，在此温度下，将pH=a的NaOH溶液VaL与pH=b的H2SO4溶液VbL混合，下列说法正确的是（）提分训练A．若所得混合液为中性，且a=12，b=2，则Va∶Vb=1∶1B．若所得混合液pH=10，且a=12，b=2，则Va∶Vb=1∶9C．若所得混合液为中性，且a+b=12，则Va∶Vb=100∶1D．若所得混合液pH=10，且a=12，b=2，则Va∶Vb=101∶99【解析】当所得溶液pH=10时，=10-3，即=，Va∶Vb=1∶9，B正确。【答案】B4．在100℃下，已知水的离子积-122-2WK1m=ol10L，下列说法中正确的是（）A．0.005mol∙L−1的硫酸溶液的pH=2B．0.001mol∙L−1的氢氧化钠溶液的pH=11C．0.005mol∙L−1的硫酸溶液与0.01mol∙L−1的氢氧化钠溶液等体积混合，混合溶液的pH为6，溶液显酸性D．完全中和pH=3的硫酸溶液50mL，需要pH=11的NaOH溶液50mL【解析】A．0.005mol∙L−1的硫酸溶液中，c(H+)=0.005mol∙L−1×2=0.01mol∙L−1，所以pH=2，A正确；B．0.001mol∙L−1的氢氧化钠溶液中，c(H+)=-OHWKc=-122-2-110molL0.001molL=10−9mol∙L−1，所以pH=9，B错误；C．0.005mol∙L−1的硫酸溶液与0.01mol∙L−1的氢氧化钠溶液等体积混合，恰好完全反应，混合溶液显中性，pH=6，C错误；D．pH=3的硫酸溶液中c(H+)=10−3mol∙L−1，pH=11的NaOH溶液中c(OH−)=0.1mol∙L−1，中和pH=3的硫酸溶液50mL，根据c1V1=c2V2，需要pH=11的NaOH溶液0.5mL，D错误；答案为A。【答案】A5．下列说法正确的是（）A．25℃时，在pH=4的盐酸和醋酸溶液中，由水电离出的H+浓度不相等B．25℃时，pH=3和pH=5的盐酸等体积混合后（忽略体积变化），溶液的pH=4C．25℃时，pH=9和pH=11的NaOH溶液等体积混合后（忽略体积变化），溶液的pH=10D．25℃时，pH=3.6的某橙汁中的c(H+)是pH=5.6的某西瓜汁中的c(H+)的100倍【解析】A．等pH的盐酸和醋酸溶液都满足10cHcOH110mol/L水水，A不正确；B．25℃时，pH=3和pH=5的盐酸等体积混合后，混合溶液中354110110cHmol/L5.0510mol/L2，pH≈3.3，B不正确；C．25℃时，pH=9和pH=11的NaOH溶液等体积混合后，混合溶液中354110110cOHmol/L5.0510mol/L2，11cH1.9810mol/L，pH≈10.7，C不正确；D．25℃时，pH=3.6的某橙汁中的c(H+)与pH=5.6的某西瓜汁中的c(H+)之比为3.65.610:10100:1，D正确；故选D。【答案】D6．有室温下四种溶液，有关叙述不正确的是（）①②③④pH111133溶液氨水氢氧化钠溶液醋酸盐酸A．①、②中分别加入适量的氯化铵晶体后，两溶液的pH均减小B．分别加水稀释10倍后，四种溶液的pH：①②④③C．VaL④与VbL②溶液混合后，若混合后溶液pH=4，则Va∶Vb=11∶9D．①、④两溶液等体积混合，所得溶液中c(Cl－)c(NH+4)c(OH－)c(H+)【解析】一水合氨和醋酸都是弱电解质，NaOH、HCl都是强电解质，则pH=11的氨水和NaOH溶液前者浓度大于后者，pH=3的醋酸和盐酸，醋酸浓度大于盐酸，氯化铵是强酸弱碱盐，其水溶液呈酸性，①、②中分别加入适量的氯化铵晶体后，铵根离子抑制一水合氨电离，NaOH和铵根离子反应生成一水合氨，导致两种溶液中c(OH−)降低，则两种溶液的pH都减小，故A正确；加水稀释相同倍数，溶液浓度都减小，但弱电解质浓度减小程度小于强电解质，但酸溶液的pH仍然小于碱溶液，则四种溶液的pH：①②④③，故B正确；VaL④与VbL②溶液混合后，若混合后溶液pH=4，混合溶液呈酸性，则盐酸过量，混合溶液中c(H+)=[c(HCl)∙Va−c(NaOH)Vb]/[Va+Vb]=[10−3Va−10−3Vb]/[Va+Vb]=10−4mol/L，Va∶Vb=11∶9，故C正确；氨水浓度大于盐酸浓度，二者等体积混合，氨水有剩余，一水合氨电离程度大于铵根离子水解程度导致溶液呈碱性，则c(OH−)c(H+)，但一水合氨电离程度较小，再结合电荷守恒得c(NH+4)c(Cl−)，则溶液中离子浓度大小顺序是c(NH+4)c(Cl−)c(OH−)c(H+)，故D错误。【答案】D7．在不同温度下，水达到电离平衡时c(H+)与c(OH−)的关系如图所示。100℃时，将0.1mol·L-1的HCl溶液和0.06mol·L-1的Ba(OH)2溶液等体积混合后，该溶液的pH是（）A．1.7B．2C．10D．10.3【解析】设体积为VL，n(H+)=0.1Vmol，n(OH−)=0.12mol，氢氧根过量，所以混合后的溶液显碱性，c(OH−)=0.120.10.01/2VVmolLV，100℃时Kw=10-12，c(H+)=121021010/10molL，所以pH=10；故选C。【答案】C8．求25℃时，某浓度的NH3·H2O溶液中，由水电离的c(H+)=1×10−12mol·L−1，求该溶液的pH值为。【解析】由题中水电离的c(H+)=1×10−12mol·L−1可得溶液中的c(H+)=1×10−12mol·L−1故pH=12。【答案】129．下表是不同温度下水的离子积数据：温度/℃25t1t2水的离子积常数1×10－14α1×10－12试回答下列问题：(1)若25＜t1＜t2，则α____(填“＞”“＜”或“=”)1×10−14，作出此判断的理由是_______________________________________________________________。(2)在t1℃时，测得纯水中的c(H+)=2.4×10−7mol·L−1，则c(OH−)为________。该温度下，测得某H2SO4溶液中c(SO2－4)=5×10−6mol·L−1，该溶液中c(OH−)=________mol·L−1。(3)t2℃下，0.01mol·L−1的氢氧化钠溶液的pH=_________________________________。【解析】(1)水是弱电解质，存在电离平衡，电离吸热，所以温度升高，水的电离程度增大，离子积常数增大。(2)水电离出的氢离子浓度和氢氧根离子浓度相同，某温度下纯水中的c(H+)=2.4×10−7mol·L−1，则此时纯水中的c(OH−)=2.4×10−7mol·L−1。该温度下，某H2SO4溶液中c(SO2－4)=5×10−6mol·L−1，则溶液中氢离子浓度是1×10−5mol·L−1，c(OH−)=2.4×10－721×10－5mol·L−1=5.76×10−9mol·L−1。(3)t2℃下水的离子积常数是1×10−12，0.01mol·L−1的氢氧化钠溶液中的c(H+)=1×10－120.01mol·L−1=10−10mol·L−1，则pH=10。【答案】(1)＞水的电离是吸热过程，升高温度，平衡向电离的方向移动，c(H+)增大，c(OH−)增大，Kw=c(H+)·c(OH−)，Kw增大(2)2.4×10−7mol·L−15.76×10−9(3)1010．（1）某温度时，测得0.01mol·L−1NaOH溶液的pH为11，则该温度下水的离子积常数Kw=_________，该温度________（填“高于”或“低于”）25℃。（2）在（1）所述温度下，将pH=a的NaOH溶液V1L与pH=b的H2SO4溶液V2L混合（忽略体积变化）。①若所得混合溶液呈中性，且a=12，b=2，则V1：V2=_________。②若所得混合溶液的pH=10，且a=12，b=2，则V1：V2=_________。【解析】(1)某温度时，NaOH溶液中c平(OH−)=0.0