高中化学第2节 水的电离和溶液的酸碱性（第2课时）溶液pH的计算课后素养演练版

溶液溶液 pHpH 的计算的计算 基基 础础 巩巩 固固 1在 25 的条件下，将体积都为 10 mL，pH 都等于 3 的醋酸和盐酸，加水稀释到a mL 和b mL，测得稀释后溶液的 pH 均为 5，则稀释时加入水的体积为( D ) 导学号 68732471 Aab10 mL Bab10 mL Cab 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ab，稀释后的 CH3COOH 溶液 pHb。 2有甲、乙两瓶醋酸稀溶液，测得甲的 pHa，乙的 pHa1，下列推断正确的是 ( C ) 导学号 68732472 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)10c(乙)，所以 A 错误。两溶液中KW 甲 乙 10c乙 c甲 相同，c(OH)，所以c(OH)乙是甲的 10 倍，B 错误。两溶液中由水电离的 KW cH 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)。 3室温时，下列混合溶液的 pH 一定小于 7 的是( C ) 导学号 68732473 ApH3 的盐酸和 pH11 的氨水等体积混合 BpH3 的盐酸和 pH11 的氢氧化钡溶液等体积混合 CpH3 的醋酸和 pH11 的氢氧化钡溶液等体积混合 DpH3 的硫酸和 pH11 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。pH3 的盐酸、醋酸、 硫酸的 c(H)均为 103 molL1；同理 pH11 的 Ba(OH)2的溶液、氨水中c(OH)均为 103molL1。显然等体积 pH3 的 HCl 或 H2SO4与 pH11 的氨水混合时，氨水过量， pH7；等体积的 pH3 的 HCl 与 pH11 的 Ba(OH)2混合时，pH7；等体积 pH3 的醋酸 和 pH11 的 Ba(OH)2混合时醋酸过量，pHc(H)，则氢氧化钠过量 D和等体积混合后，恰好完全反应生成 CH3COONa 解析：A 项，醋酸为弱酸，pH3 的醋酸溶液的物质的量浓度大于 0.001 molL1；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)、 c(CH3COO)减小，由于Kwc(H)c(OH)不变，则c(OH)增大；C 项，当醋酸和 NaOH 恰好完全反应时，得到 CH3COONa 溶液，CH3COO水解使溶液呈碱性；D 项，和等体积 混合得到 CH3COOH 和 CH3COONa 的混合溶液。 7室温时，将x mL pHa的稀 NaOH 溶液与y mL pHb的稀盐酸充分反应。下列关 于反应后溶液 pH 的判断，正确的是( D ) 导学号 68732477 A若xy，且ab14，则 pH7 B若 10xy，且ab13，则 pH7 C若axby，且ab13，则 pH7 D若x10y，且ab14，则 pH7 解析：由题意知：n(NaOH)x10a17 mol，n(HCl)y10(b3) mol，所以n(NaOH) n(HCl) 10(ab)14，若xy，且ab14，则n(NaOH)n(HCl) x10a17 y10b3 x y 二者恰好完全反应，pH7；若 10xy且ab13，则碱不足，pH1，NaOH 过量，pH7。 8(1)常温下，将 pH10 和 pH12 的 NaOH 溶液以 11 的体积比混合，则混合后所 得溶液的 pH 约为_11.7_。导学号 68732838 (2)0.2 molL1 NaHSO4和 0.1 molL1 BaCl2溶液按等体积混合后，则溶液的 pH 等于_1_。 (3)用 pH4 和 pH11 的强酸和强碱混合，使 pH10，则两溶液的体积比为 _92_。 解析：欲求混合后溶液的 pH，应先判断混合后溶液的酸碱性。若呈碱性，应先求溶液 中c(OH)，再求c(H)，而后计算 pH；若呈酸性，可直接求出混合后c(H)，再计算 pH。由题意可得： (1)c(OH)5103 c1V1c2V2 V1V2 10411021 11 c(H)c(OH)KW11014 c(H)21012 1 1014 5 103 pHlgc(H)lg(21012)120.311.7 (2)NaHSO4为强电解质 c(H)0.1(molL1)，pHlgc(H)1 0.2 1 11 (3)混合后溶液呈碱性，则 104 103V碱104V酸 V碱V酸 整理可得：2104V(酸)9104V(碱) 所以， V酸 V碱 9 2 9下表是不同温度下水的离子积数据： 温度/ 25t 水的离子积KW1101411012 试回答以下问题：导学号 68732478 (1)25 下，某 Na2SO4溶液中c(SO)5104 molL1，取该溶液 1 mL 加水稀 24 释至 10 mL，则稀释后溶液中c(Na)c(OH)_10001_。 (2)在t 下 pH10 的 NaOH 溶液中，水电离产生的 OH浓度为 _11010_molL1_。 (3)t 下，将 pH11 的 NaOH 溶液V1 L 与 pH1 的稀硫酸V2 L 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 pH2，则V1V2_911_。 解析：(1)c(SO)5104 molL1，则 24 c(Na)2c(SO)1103 molL1， 24 稀释 10 倍，则c(Na)1104 molL1。25 时 Na2SO4溶液中c(OH)1107 molL1，稀释 10 倍后仍然为 1107 molL1，则c(Na)c(OH)1031。 (2)pH10 的 NaOH 溶液c(H)1010 molL1，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，pH2，说明溶液为酸性，酸过量。 t 时，pH11 的 NaOH 溶液，c(OH)0.1 molL1， 0.01 molL1 0.1 molL1 V2 L0.1 molL1 V1 L V1 LV2 L 9V211V1，。 V1 V2 9 11 素素 能能 拓拓 展展 1下列叙述正确的是( D ) 导学号 68732479 A100 纯水的 pH6，所以水在 100 时呈酸性 BpH3 的盐酸溶液，稀释至 10 倍后 pH4 C0.2 molL1的醋酸，与等体积水混合后 pH1 D常温时，pH3 的盐酸与 pH11 的氢氧化钠等体积混合后 pH7 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 pH4；C 选项中将 0.2 molL1的醋酸，与等体积水混合 后，溶液的浓度变为 0.1 molL1，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。 2pH2 和 pH4 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 ) 导学号 68732480 Ac(H)1103 molL1 Bc(OH)21012 molL1 CpH2.3 DpH3 解析：强酸等体积混合，利用近似计算：pH20.32.3，c(H)1102.3 molL1。 3现有温度相同，pHa和 pHb的两种 NaOH 溶液，已知ba2，将两种溶液等体 积混合后，所得溶液的 pH 接近于( B ) 导学号 68732481 Aalg2 Bblg2 Calg2 Dblg2 解析：pHa的 NaOH 溶液，c(H)10a molL1，c(OH)10a14 molL1；pHb的 NaOH 溶液，c(H)10b molL1，c(OH)10b14 molL1；而 溶液等体积混合后：c(OH) 由于ba2，所以c(OH) 10a14 molL1 1 L10b14 molL1 1 L 2 L 510b15 molL1；则c(H)210b molL1，所以 pHblg2，故答案选 B。 4pH3 的两种一元酸 HX 和 HY 溶液，分别取 50 mL 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 ( D ) 导学号 68732482 AHX 可能是强酸 BHY 一定是强酸 CHX 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 解析：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。 5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 ) 导学号 68732483 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 107 mol/L C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)bc Ca点的KW值比b点的KW值大 Da点水电离的c(H)大于c点水电离的c(H) 解析：A 项，醋酸是弱电解质不能完全电离，稀释前导电能力相同(氢离子浓度相同)， 则其浓度大于盐酸的浓度；B 项，b点的导电能力小于a点，即b点的氢离子浓度小于a点， 则b点的 pH 大于a点；C 项，KW是温度的函数，温度不变KW不变；D 项，因为a点 pH 大 于c点，所以a点由水电离出的 OH浓度大于c点由水电离出的 OH浓度，根据水的离子 积即可得出结论。 7常温下，向盛有 1 L 0.1 molL1NaHSO4溶液的烧杯中不断滴加 0.05 molL1 的 Ba(OH)2溶液，溶液中产生沉淀物质的量n(mol)与溶液 pH 的变化情况如下图所示，下列 说法不正确的是( B ) 导学号 68732485 AA 点时 pH1 B恰好完全沉淀时 Ba(OH)2的体积为 2 L CB 点时，溶液中的离子浓度关系为c(Na)c(SO)c(H)c(OH) 24 DC 点时 pH14 解析：依题意：混合前酸溶液中的n(H)与碱溶液中的n(OH)应相等，则有Vc酸 (H)10Vc碱(OH)10V1 103，解得c酸(H)1102 molL1。由于硫酸为 二元强酸，依据c酸(H)与溶液浓度的关系，可知c(H2SO4)5103 molL1；而 pH11 的一元强碱氢氧化钠溶液中c(OH)1103 molL1即为其溶液浓度。据此求 得 H2SO4与 NaOH 溶液的物质的量浓度之比应为 51，故选 B。 8pHl 的两种一元酸的溶液 HA、HB 各 1 mL，分别加水稀释到 1 000 mL，其 pH 与 溶液体积(V)的关系如图所示：导学号 68732486 (1)据图分析可知，HA、HB 两种酸中_HB_为弱酸，理由为_随着稀释的进行 HB 不断 电离出 H使 pH 升高的幅度比 HA 酸小，即存在电离平衡 HBHB_。 (2)向稀释后所得 HA、HB 两溶液中分别加入足量的锌粉，产生氢气的体积V(HA)_小 于_V(HB)(填“大于” “小于”或“等于”)，理由是_HB 溶液中含溶质的物质的量较大 _。 (3)常温时，将 pH11 的 Ba(OH)2溶液与 pH4 的 HA 溶液混合，若所得混合液的 pH9，则 Ba(OH)2溶液与 HA 溶液的体积比为_19_。 解析：(1)HB 酸溶液由 1 mL 稀释为 1 000 mL，而溶液的 pH 增大不到 3 个单位，说明 随着稀释的进行 HB 不断电离出 H，即 HB 为弱酸。 (2)因 HB 溶液中含溶质的物质的量较大，与足量 Zn 反应时，生成的 H2较多。 (3) 105molL1 VBaOH2 103molL1VHA 104molL1 VBaOH2VHA 解得VBa(OH)2V(HA)19。 9已知水在 25和 95时，其电离平衡曲线如图所示。导学号 68732487 (1)25时水的电离平衡曲线应为_A_(填“A”或“B”)，请说明理由_水的电离是 吸热过程，温度低时，电离程度较小，c(H)、c(OH)较小_。 (2)25时，将 pH9 的 NaOH 溶液与 pH4 的 H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的 pH7，则 NaOH 溶液与 H2SO4溶液的体积比为_101_。 (3)95时，若 100 体积 pH1a的某强酸溶液与 1 体积 pH2b的某强碱溶液混合后溶 液呈中性，则混合前，该强酸的 pH1与强碱的 pH2之间应满足的关系是_pH1pH214_。 (4)曲线 B 所对应的温度下，pH2 的某 HA 溶液和 pH10 的 NaO