2020版高中化学 课时分层作业13 pH的计算及应用 新人教版选修4

1课时分层作业(十三)(建议用时：40分钟)[基础达标练]1．下列叙述正确的是()A．95℃纯水的pH7，说明加热可导致水呈酸性B．pH＝3的醋酸溶液，稀释至10倍后pH＝4C．0.2mol·L－1的盐酸与等体积水混合后pH＝1D．常温下，pH＝3的醋酸溶液与pH＝11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH＝7C[95℃的水尽管pH7，但因其电离出的c(H＋)＝c(OH－)，故仍呈中性，A错；醋酸为弱酸，pH＝3的醋酸稀释10倍时，促进其电离，故3pH4，B错；pH＝3的醋酸与pH＝11的NaOH溶液等体积混合时，醋酸过量，pH7，D错。]2．室温下，取浓度相同的NaOH和HCl溶液，以3∶2体积比混合，所得溶液pH＝12，则原溶液的浓度为()A．0.01mol·L－1B．0.017mol·L－1C．0.05mol·L－1D．0.50mol·L－1C[设原溶液的浓度为c，两者反应后碱过量，应先求c(OH－)，c(OH－)＝3c－2c5＝0.01mol·L－1，解得c＝0.05mol·L－1。]3．常温下，将0.02mol/L的Ba(OH)2溶液100mL和0.02mol/LNaHSO4溶液100mL混合，若忽略溶液体积变化，则混合后的溶液()A．pH＝12B．pH＝2C．由水电离产生的c(H＋)＝1.0×10－2mol/LD．溶质的物质的量浓度为0.02mol/LA[当Ba(OH)2与NaHSO4等物质的量混合反应后溶液中的溶质为NaOH，则溶液中：c(OH－)＝c(NaOH)＝0.002mol0.1L＋0.1L＝0.01mol/L，c(H＋)＝c(H＋)水＝KWcOH－＝1×10－12mol/L，溶液的pH＝－lgc(H＋)＝－lg(1×10－12)＝12。]4．25℃时，重水(D2O)的离子积为1.6×10－15，也可用pH一样的定义来规定其酸碱度：pD＝－lgc(D＋)，下列有关pD的叙述，正确的是()①中性D2O的pD＝7②在1LD2O中，溶解0.01molNaOD，其pD＝12③1L0.01mol/L的DCl的重水溶液，pD＝22④在100mL0.25mol/LDCl的重水溶液中，加入50mL0.2mol/LNaOD的重水溶液，反应后溶液的pD＝1A．①②B．③④C．①③④D．①②③④B[由于重水的离子积常数为1.6×10－15，因此重水中c(D＋)＝4×10－8，对应的pD＝7.4，故①错；在0.01mol/LNaOD溶液中，c(OD－)＝0.01mol/L，根据重水的离子积常数，可推知c(D＋)＝1.6×10－13mol/L，pD不等于12，故②错；在0.01mol/L的DCl的重水溶液，c(D＋)＝0.01mol/L，因此pD＝2，③正确；根据中和反应量的关系，100mL0.25mol/LDCl和50mL0.2mol/LNaOD中和后溶液中有0.1mol/L的DCl过量，因此对应溶液的pD＝1，④正确。]5．25℃时，将某强酸和某强碱溶液按1∶10的体积比混合后，溶液恰好呈中性，则混合前此强酸和强碱的pH和为()A．12B．13C．14D．15B[强酸和强碱溶液按1∶10的体积比混合恰好呈中性，则说明酸溶液中的氢离子浓度等于碱溶液中的氢氧根离子的浓度的10倍，故pH和为13，选B。]6．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C[解答本题时应先明确所给的酸或碱是强电解质，还是弱电解质，是一元的还是二元的，然后判断酸碱发生反应时是酸过量还是碱过量，从而判断溶液的pH是否小于7。A项，反应时氨水过量溶液显碱性，pH7，错误；B项，盐酸中c(H＋)＝1×10－3mol·L－1，Ba(OH)2溶液中c(OH－)＝1×10－3mol·L－1，两者又是等体积混合，故有n(H＋)＝n(OH－)，混合后溶液的pH＝7，错误；C项，因醋酸是弱酸，反应时酸过量，反应后pH7，正确；D项，因NH3·H2O是弱碱，反应时碱过量，反应后pH7，错误。]7．已知室温下，求下列溶液的pH：(1)某H2SO4溶液的浓度是0.005mol·L－1，①此溶液的pH为________。②用水稀释到原来体积的100倍，pH为________。③再继续稀释104倍，pH________。(2)pH＝3的盐酸与pH＝5的硫酸等体积混合，pH为________。(3)pH＝10和pH＝12的两种NaOH溶液等体积混合，pH为________。3(4)pH＝12的NaOH溶液和pH＝4的HCl溶液等体积混合，pH为________。[解析](1)①c(H＋)＝0.005mol·L－1×2＝0.01mol·L－1，pH＝－lg10－2＝2。②c(H＋)＝0.01mol·L－1÷100＝10－4mol·L－1，pH＝－lg10－4＝4。③pH接近7(酸无限稀释后不会变成碱)。(2)c(H＋)＝10－3＋10－52mol·L－1≈5×10－4mol·L－1，pH＝－lg(5×10－4)＝4－lg5≈3.3(强调10－3是10－5的100倍，所以10－5可以忽略不计)。(3)c(OH－)＝10－2＋10－42mol·L－1≈5×10－3mol·L－1，c(H＋)＝10－145×10－3mol·L－1＝2×10－12mol·L－1。pH＝－lg(2×10－12)＝12－lg2≈11.7。(4)NaOH溶液中c(OH－)＝10－2mol·L－1；HCl溶液中c(H＋)＝10－4mol·L－1，二者等体积反应，碱过量，反应后溶液呈碱性。所以反应后c(OH－)＝10－2－10－42mol·L－1≈5×10－3mol·L－1，c(H＋)＝10－145×10－3mol·L－1＝2×10－12mol·L－1，pH＝－lg(2×10－12)＝12－lg2≈11.7。[答案](1)①2②4③接近且小于7(2)3.3(3)11.7(4)11.7[能力提升练]8．常温时，某浓度的盐酸、氯化铵溶液中由水电离出的c(H＋)分别是1.0×10－amol·L－1、1.0×10－bmol·L－1，这两种溶液的pH之和为()A．14－a＋bB．14＋a＋bC．14－a－bD．14＋a－bA[盐酸抑制水的电离，由水电离出的c(H＋)为1.0×10－amol·L－1，则盐酸中c(H＋)＝1×10－141.0×10－amol·L－1＝1.0×10a－14mol·L－1，溶液的pH＝14－a。氯化铵水解，溶液呈酸性，促进水的电离，溶液中由水电离出的c(H＋)为1.0×10－bmol·L－1，则溶液的pH＝b。故这两种溶液的pH之和为14－a＋b，A项符合题意。]9．t℃时，某稀硫酸溶液中c(H＋)＝10－amol·L－1，c(OH－)＝10－bmol·L－1，已知a＋b＝13。(1)该温度下的离子积常数KW＝________。(2)该温度下(t℃)，将100mL0.1mol·L－1的稀H2SO4溶液与100mL0.4mol·L－1的NaOH溶液混合后(溶液体积变化忽略不计)，溶液的pH＝_________________________________________________________________。[解析](1)该温度下，水的离子积：KW＝c(H＋)·c(OH－)＝10－(a＋b)＝1.0×410－13。(2)c(OH－)＝0.1L×0.4mol·L－1－0.1L×0.2mol·L－10.2L＝0．1mol·L－1，c(H＋)＝KW/c(OH－)＝1×10－130.1mol·L－1＝1×10－12mol·L－1，pH＝12。[答案](1)1.0×10－13(2)1210．25℃时，将体积为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值是否可以等于4________(填“是”或“否”)。[解析](1)混合后溶液pH为11，说明碱过量，则10－3＝10－1Va－10－2VbVa＋Vb可计算出VaVb＝1∶9。(2)强酸强碱恰好中和则符合公式：a＋b＝14＋lgVbVa，由于VbVa，故a＋b14，又由于b＝0.5a，可推知b143，故b值可以等于4。[答案](1)1∶9(2)是