学高中化学.水的电离和溶液的酸碱性(第课时)溶液PH的计算习题选修讲义

1、.3.2水的电离和溶液的酸碱性（第2课时）溶液PH的计算一、选择题(本题包括12小题，每小题5分，共60分)1下列各组溶液充分混合后，混合液的pH一定大于7的是()ApH3的醋酸与pH11的NaOH等体积混合BpH2的盐酸与pH12的Ba(OH)2等体积混合C0.1 mol/L的酸性溶液与0.2 mol/L碱性溶液等体积混合DpH9的溶液稀释1 000倍【答案】D【解析】常温下pH之和为14，说明两溶液中H和OH的浓度相等，等体积混合时两溶液中的H和OH恰好反应，由于醋酸是弱酸，c(CH3COOH)c(NaOH)，反应后醋酸过量，所以A项溶液为酸性，而B项溶液为中性；C项由于酸碱的强、弱和酸、

2、碱元数不清楚，最终溶液可能是酸性、中性或碱性。pH9的溶液稀释1 000倍后只能是无限接近7，但仍然是碱性。2对于常温下pH为1的硝酸溶液，下列叙述正确的是()A该溶液1 mL稀释至100 mL后，pH等于3B向该溶液中加入等体积、pH为12的氢氧化钡溶液恰好完全中和C该溶液中硝酸电离出的c(H)与水电离出的c(H)之比为1012D该溶液中水电离出的c(H)是pH为3的硝酸中水电离出的c(H)的100倍【答案】A【解析】硝酸为强电解质，完全电离，稀释100倍，pH增大2，A对；pH为1的硝酸溶液与等体积、pH为13的氢氧化钡溶液恰好完全中和，B错；pH为1的硝酸电离出c(H)为0.1 mol/

3、L，水电离出的c(H)为1013 mol/L，两者之比应为1012，C错；pH为3的硝酸中水电离出的c(H)为1011 mol/L，故D项的比值应为1013 mol/L1011 mol/L1100，D项错。3.某温度下，相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，平衡pH随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断正确的是()A为盐酸稀释时的pH变化曲线Bb点溶液的导电性比c点溶液的导电性强Ca点KW的数值比c点KW的数值大Db点酸的总浓度大于a点酸的总浓度【答案】B【解析】CH3COOH是弱酸，部分电离，存在电离平衡，盐酸是强酸，完全电离，两种酸起始pH相同，即c(H)相同，说明起始时，c(CH3COO

4、H)c(HCl)；在稀释的过程中CH3COOH不断电离，所以在稀释的整个过程中，CH3COOH的c(H)都大于HCl的c(H)，即醋酸pH变化小，所以曲线是盐酸、是醋酸，A项、D项错误；溶液导电性强弱取决于离子浓度大小，对于酸而言，其pH越大，c(H)越小，离子浓度越小，导电能力越弱，所以B项正确；KW的大小只取决于温度，与溶液的浓度无关，C项错误。4常温下，将0.1 mol·L1氢氧化钠溶液与0.06 mol·L1硫酸溶液等体积混合，该混合溶液的pH等于()A1.7 B2.0C12.0 D12.4【答案】B【解析】溶液混合后体积的计算方法求酸碱混合溶液的pH时，若题目不给

5、出混合后溶液的密度，则近似认为混合后溶液体积为混合前溶液体积之和；若题目给定混合后溶液的密度，则应根据计算混合后溶液的体积。5(双选)25 时，将pH6的CH3COOH溶液加水稀释1 000倍后，溶液中的()ApH9Bc(OH)105 mol/LCpH7Dc(OH)107 mol/L【答案】CD【解析】CH3COOH溶液无限稀释后近似中性，即pH7、c(OH)107 mol·L1。【点拨】无论是强酸还是弱酸、强碱还是弱碱，往其溶液中加水无限稀释，溶液的pH只能接近7，即酸不会变为碱，碱不会变为酸。61体积pH2.5的盐酸与10体积某一元强碱溶液恰好完全反应，则该碱溶液的pH等于()A

6、9.0 B9.5C10.5 D11.0【答案】C【解析】设盐酸体积为V ，则一元强碱体积为10V，设一元强碱的pH为a，其中c(OH)10a14 mol/L，则102.5·V10a14·10V，解得a10.5【点拨】根据酸碱中和反应的规律以及溶液中pH的计算方法解答本题。7下列叙述正确的是()A某醋酸溶液的pHa，将此溶液稀释1倍后，溶液的pHb，则a>bB在滴有酚酞溶液的氨水中，加入NH4Cl至溶液恰好无色，则此时溶液的pH<7C1.0×103 mol/L盐酸的pH3,1.0×108 mol/L盐酸的pH8D若1 mL pH1的盐酸与100

7、 mL NaOH溶液混合后，溶液pH7，则NaOH溶液的pH11【答案】D【解析】将醋酸溶液稀释，则c(H)减小，pH增大，b>a，故A项错误；酚酞溶液的变色范围是pH8.210.0(无色红色)，加入NH4Cl使溶液红色褪去，pH不一定小于7，可能在78之间，故B项错误；常温下酸的pH不可能大于7，只能无限的接近7，故C项错误；设一元强酸的pHa，体积为V1，一元强碱的pHb，体积为V2，当它们完全反应，溶液显中性时，则有10aV110(14b)V2，则10ab14，现在V1/V2102，又知a1，所以b11，故D项正确。8常温下，关于溶液的稀释下列说法正确的是()ApH3的醋酸溶液稀释

8、100倍，pH5BpH4的H2SO4溶液加水稀释100倍，溶液中由水电离产生的c(H)1×106 mol·L1C将1 L 0.1 mol·L1的Ba(OH)2溶液稀释为2 L，pH13DpH8的NaOH溶液稀释100倍，其pH6【答案】C【解析】A项，pH3的醋酸溶液在稀释过程中电离平衡正向移动，因此稀释100倍时，3<pH<5；B项，pH4的H2SO4溶液稀释100倍时，溶液中的OH均由水电离，则水电离的c(H)c(OH)1014 mol·L1/106 mol·L1108 mol·L1；C项，1 L 0.1 mol

9、83;L1 Ba(OH)2溶液稀释到2 L时，c(OH)0.1 mol·L1，c(H)1013mol·L1，pH13；D项，NaOH是碱溶液，无论怎么稀释，pH在常温下不可能成为6，只能无限接近于7。9(双选)在25 某稀溶液中，由水电离产生的c(H)1013 mol·L1，下列有关溶液的叙述正确的是()A该溶液一定呈酸性B该溶液一定呈碱性C该溶液的pH可能约为1D该溶液的pH可能约为13【答案】BD10某溶液在25 时由水产生的H浓度为1.0×1012 mol·L1，下列说法正确的是()A该溶液的pH一定为2B向该溶液中加入铝片一定有H2产生

10、C若该溶液中的溶质只有一种，它一定是酸或碱DHCO、HS、HPO等离子在该溶液中不能大量共存【答案】D11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()A若xy，且ab14，则pH>7B若10xy，且ab13，则pH7C若axby，且ab13，则pH7D若x10y，且ab14，则pH>7【答案】D【解析】··10ab14。若ab14，xy，则n(OH)n(H)，pH7，A项错误；若ab13,10xy，则·10ab14，溶液呈酸性，pH<7，B项错误；若axby且ab13，则

11、·10ab14<1(a>b)，故pH<7，C项错误；若x10y，且ab14，则10，pH>7，D项正确。12常温下将pH2的盐酸和pH11的氢氧化钠溶液，以体积比19混合后，溶液的pH是()A3 B4C9 D10【答案】B【解析】计算混合溶液pH的思路：判断溶液的酸碱性pH2的盐酸c(H)1.0×102 mol/L，pH11的NaOH溶液c(OH)1.0×103 mol/L，n(H)1.0×102 mol/L×V>n(OH)1.0×103 mol×9V，酸过量，c(H) mol/L1.0

12、5;104 mol/L，pH4。故选B。二、非选择题(本题包括5小题，共40分)13(8分)某温度下的水溶液中，c(H)10x mol·L1，c(OH)10y mol·L1。x与y的关系如图所示。(1)该温度下，水的离子积为_。(2)该温度下，0.01 mol·L1NaOH溶液的pH为_。【答案】(1)1015(2)13【解析】(1)该温度下，水的离子积为KWc(H)·c(OH)10x×10y10xy由图象可知：xy15故KW1015(2)该温度下，0.01 mol·L1的NaOH溶液中c(OH)1×102 mol·

13、;L1。故c(H)1×1013 mol·L1。所以pH13。14(8分)在25 时，有pH为a的HCl溶液和pH为b的NaOH溶液，取Va L该HCl溶液用该NaOH溶液中和，需Vb L NaOH溶液，问：(1)若ab14，则Va/Vb_(填数字)。(2)若ab13，则Va/Vb_(填数字)。(3)若ab>14，则Va/Vb_(填表达式)，且Va_Vb(填“>”“<”或“”)。(4)若ab15，则 Va/Vb_(填数字)。【答案】(1)1(2)1/10(3)10ab14>1>(4)1015(12分)已知水在25和95 时，其电离平衡曲线如图所示

14、：(1)则25 时水的电离平衡曲线应为_(填“A”或“B”)，请说明理由：_。(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_。(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_。【答案】(1)A水的电离是吸热过程，温度低时，电离程度小，KW小(2)101(3)ab14或pH1pH214【解析】(1)当温度升高时，促进水的电离，水的离子积也增大，水中氢离子浓度、氢氧根离子浓度都增大，水的pH减小，但溶液仍然呈

15、中性。因此结合图像中A、B曲线变化情况及氢离子浓度、氢氧根离子浓度可以判断，25 时水的电离平衡曲线应为A，理由为水的电离是吸热过程，升高温度，水的电离程度增大。(2)25 时所得混合溶液的pH7，溶液呈中性即酸碱恰好中和，即n(OH)n(H)。则VNaOH(aq)·105 mol·L1VH2SO4(aq)·104 mol·L1，得VNaOH(aq)VH2SO4(aq)101。(3)要注意是95 时，水的离子积为1×1012，即c(H)·c(OH)1×1012，根据95 时混合后溶液呈中性，PH2b的某强碱溶液中c(OH)1

16、0b2，有100×10a1×10b12，即10a210b12。所以，有以下关系：ab14或pH1pH214。16(6分)25 时，若体积为Va、pHa的某一元强酸与体积为Vb、pHb的一元强碱混合，恰好中和，且已知Va<Vb和a0.5b。请填写下列空白：填写下列空白：(1)a可否等于3_(填“可”或“否”)，其理由是_。(2)a值可否等于5_(填“可”或“否”)，其理由是_。(3)a的取值范围是_。【答案】(1)否若a3，由a0.5b，可知b6。与题设pHb的一强碱矛盾(2)否若a5，则b10，c(OH)b104 mol/L，发生酸碱中和时，有Va·c(H)

17、aVb·c(OH)b，即10>1与题设Va<Vb不符(3)<a<【解析】(3)由题设<1，可得10ab14<1，即ab14<0，又a0.5b，解得a<；根据pHbb2a>7(强碱溶液)，解得a>，因此a的取值范围是<a<。当酸碱恰好中和时，V酸·c(H)酸V碱·c(OH)碱。注意酸碱性溶液pH的范围。17(6分)(1)25 时，0.05 mol·L1H2SO4溶液的pH_，0.01 mol·L1NaOH溶液的pH_；pH10的NaOH与pH12的Ba(OH)2溶液等体积混合后pH_。(2)将pH8的Ba(OH)2溶液与pH5的稀盐酸混合，并保持100 的恒温，欲使混合液的pH7，则Ba(OH)2与盐酸的体积比为_。(已知100 时，KW1×1012)【答案】(1)11211.7(2)29【解析】(1)0.05 mol·L1 H2SO4溶