2020学年高中化学 课堂10分钟达标 3.2.2 溶液pH的计算 新人教版选修4

3.2.2 溶液pH的计算1.将pH=8和pH=10的两种氢氧化钠溶液等体积混合,混合后溶液中的H+浓度最接近于()A.(10-8+10-10)/2molL-1B.(10-8+10-10)molL-1C.(10-14-510-5)molL-1D.210-10molL-1【解析】选D。不能用混合前溶液中的c(H+)直接求混合后溶液的c(H+),一定要先求出混合后溶液中c(OH-),再换算成混合后的c(H+)。根据水离子积常数知,pH=8和pH=10的两种氢氧化钠溶液的c(OH-)分别为10-6和10-4molL-1,因此混合后溶液的c(OH-)=10-6+10-42molL-1,可近似看作为10-42molL-1。根据水的离子积常数可知,混合后溶液的c(H+)=210-10molL-1。因此应选D。2.(2020沈阳高二检测)为更好地表示溶液的酸碱性,科学家提出了酸度(AG)的概念,AG=lgc(H+)c(OH-),则下列叙述正确的是()A.中性溶液的AG=1B.酸性溶液的AG1,AG0;常温下0.1 molL-1氢氧化钠溶液中,c(H+)c(OH-)=10-12,AG=-12;常温下0.1 molL-1盐酸溶液中,c(H+)c(OH-)=1012,AG=12。【补偿训练】将pH=13的NaOH溶液平均分成两份,一份加适量水,另一份加入与该NaOH溶液物质的量浓度相同的适量硫酸后,pH都降低了1,则加入的水与硫酸的体积比为()A.101B.111C.201D.211【解析】选D。若NaOH溶液平均分成两份,每份体积均为V,加适量水,pH由13变成12,溶液体积增大到原来的10倍;加入水的体积是9V,V0.1-V(硫酸)0.2=V+V(硫酸)0.01,V(硫酸)=9V/21,则加入的水与硫酸的体积比为211。3.(2020运城高二检测)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都升高了1。则加入水和加入NaOH溶液的体积比约为()A.111B.101C.61D.51【解析】选C。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+V2molL-1=0.01 molL-1,解得V2=32V1,即V水VNaOH=61。【补偿训练】将pH为5的硫酸溶液稀释500倍,稀释后溶液中c(SO42-)和c(H+)之比约为()A.11B.12C.110D.101【解析】选C。pH为5的硫酸溶液中,c(H+)=1.010-5molL-1,c(SO42-)=12c(H+)=5.010-6molL-1,稀释后c(SO42-)=15005.010-6molL-1=1.010-8molL-1,稀释后溶液接近中性,c(H+)近似等于1.010-7molL-1,故c(SO42-)和c(H+)之比约为110。4.(2020苏州高二检测)pH=3的两种一元酸HX和HY溶液,分别取50mL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()A.HX可能是强酸B.HY一定是强酸C.HX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】选D。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.常温下,将一定浓度的盐酸和醋酸加水稀释,溶液的导电能力随溶液体积变化的曲线如图所示。判断下列说法中,正确的是()A.两溶液稀释前的浓度相同B.a、b、c三点溶液的pH由大到小顺序为abcC.a点的KW值比b点的KW值大D.a点水电离的c(H+)大于c点水电离的c(H+)【解析】选D。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。【补偿训练】(双选)pH=2的A、B两种酸溶液各1mL,分别加水稀释到1000mL,其溶液的pH与溶液体积(V)的关系如图所示,则下列说法正确的是()A.A、B两种酸溶液物质的量浓度一定相等B.稀释后A酸溶液的酸性比B酸溶液强C.a=5时,A是强酸,B是弱酸D.若A、B都是弱酸,则5a2【解析】选C、D。pH=2的A、B两种酸稀释1000倍后,A溶液的c(H+)小于B溶液的c(H+),即稀释后B溶液的酸性强,说明两种酸的电离能力不同,且A的电离能力比B的电离能力强,因此pH相同的A、B两种酸溶液的物质的量浓度肯定不同,则选项A、B错误;强酸稀释1000倍,其溶液的pH应从2上升到5,故选项C正确;如果A、B都为弱酸,则稀释1000倍时,溶液pH的增大值小于3,故选项D正确。6.(2020济宁高二检测)(1)常温下,将pH=10和pH=12的NaOH溶液以11的体积比混合,则混合后所得溶液的pH约为_。(2)0.2molL-1NaHSO4和0.1molL-1BaCl2溶液按等体积混合后,则溶液的pH等于_。(3)用pH=4和pH=11的强酸和强碱混合,使pH=10,则两溶液的体积比为_。【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-)=c1V1+c2V2V1+V2=10-41+10-211+1510-3c(H+)c(OH-)=KW=110-14c(H+)=110-14510-3=210-12pH=-lgc(H+)=-lg(210-12)=12-0.3=11.7(2)NaHSO4为强电解质c(H+)=0.211+1=0.1(molL-1)pH=-lgc(H+)=1(3)混合后溶液呈碱性,则10-4=10-3V(碱)-10-4V(酸)V(碱)+V(酸)整理可得:210-4V(酸)=910-4V(碱)所以V(酸)V(碱)=92答案:(1)11.7(2)1(3)92【补偿训练】有pH=12的NaOH溶液100mL,要使它的pH降为11。(1)若加入蒸馏水,应加_mL。(2)若加入pH为10的NaOH溶液,应加_mL。(3)若加入0.01molL-1的盐酸,应加_mL。【解析】本题考查了溶液稀释的三种方法:加水稀释;加入更稀的溶液稀释;加入能消耗溶质的溶液稀释。(1)加水稀释pH=12的NaOH溶液至pH=11,应使体积增大到10倍,所以需加水900mL。(2)设需pH=10的NaOH溶液体积为V,那么:10-2molL-10.1 L+10-4molL-1V0.1 L+V=10-3molL-1,V=1L=1000mL。(3)设需0.01molL-1的盐酸体积为V,那么:10-2molL-10.1 L-0.01molL-1V0.1 L+V=10-3molL-1,V=81.8mL。答案:(1)900(2)1000(3)81.87.【能力挑战题】下表是不同温度下水的离子积数据:温度/25t1t2水的离子积KW110-14a110-12试回答以下问题:(1)若25t1”“水的电离为吸热过程,温度升高,水的电离程度变大,离子积增大(2)10001(3)10-10molL-1(4)911【补偿训练】(2020宁波高二检测)(1)某温度时,测得0.01molL-1的NaOH溶液的pH=11,则该温度下水的离子积常数KW=_。(2)在此温度下,将pH=a的NaOH溶液VaL与pH=b的硫酸VbL混合。若所得混合液为中性,且a=12,b=2,则VaVb=_。若所得混合液的pH=10,且a=12,=2,b则VaVb=_。【解析】(1)0.01molL-1NaOH溶液的pH=11,则KW=c(H+)c(OH-)=110-110.01=110-13。(2)pH=a的NaOH溶液中,c(OH-)=KW/c(H+)=10-13+amolL-1