2021-2022版高中化学课时分层作业12溶液pH的计算含解析新人教版选修4

溶液pH的计算

■课时达标训练

(30分钟50分)

一、选择题(本题包括8小题,每小题4分，共32分)

1.向10mLpH为2的稀硫酸中加入一定浓度的BaCL溶液，恰好反应时溶液体积为100mL,则

反应后溶液的pH为()

A.2B.3C.4D.5

2-

【解析】选B。溶液混合时发生反应Bj+S。，一BaSO,1,H.的物质的量没变,相当于将原稀

硫酸稀释了10倍,故其pH变为3o

2.常温下,将0.1mol-I?盐酸和0.06mol•L氢氧化钢溶液等体积混合后，该混合溶液的pH

是()

A.1.7B.12.3C.12D.2

【解析】选C。设两溶液均为1L,则n(H)=0.1mol•L1X1L=0.1mol,n(0H)=

0.06mol-L'X2X1L=0.12mol,n(0H)>n(H'),混合后溶液显碱性，c(0H)混

Q.12mol-0.1molKw1x1014

=-----------------=0.01mol•L_1,c(H")混=---------=---------mol•L_1=lX1012

1L+1Lc(O/T)00,01

mol•LpH二12。

【补偿训练】

25℃时,若pH二a的10体积某强酸溶液与pH=b的1体积某强碱溶液混合后溶液呈中性，

则混合之前该强酸的pH与强碱的pH之间应满足的关系()

A.a+b=14B.a+b=13

C.a+b=15D.a+b=7

-14

【解析】选C。酸中n(H')=lXl(FX10,碱中n(OH)=—-----X1=1X10",根据混合后溶液

ixio"&

呈中性，故n(I「)=n(0H),即lXl(TX10=lX10i,所以a+b=15。

c(H+)

3.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=lg-------则下列叙述正确

c(OH)

的是()

A.中性溶液的AG=1

B.酸性溶液的AG<0

C.常温下0.1mol•L_1NaOH溶液的AG=12

D.常温下0.1mol•L-1盐酸溶液的AG=12

c(H+)C(H+)

【解析】选D。中性溶液中「~」1,AG=O;酸性溶液中,------->l,AG>0;常温下

c(OH)c(OH)

0.1mol-L'氢氧化钠溶液中，上巴」=1X10",AG=T2;常温下0.1mol-L1盐酸溶液

c(OH)

c(H+)„

中,------=1X1O12,AG=12«

c(OH)

【补偿训练】

poll指的是溶液的碱度，以溶液中01【浓度来表示,pO【I等于氢氧根离子的浓度的负常用对数,

即：pOH=-lgc(OH「)。则下列关于室温下1.0X10%ol的NaOH溶液的说法正确的是

()

①其pH等于5②其pOH等于5

③其pH等于9④其pOH等于9

A.①②B.②③C.②④D.③④

【解析】选B。pOH=-1gc(0H)=-1g(1.0X105)=5;pH=-lg(1.0X109)=9o

4.(2019•厦门高二检测)已知100℃时,0.01mol-L_1NaHSO”溶液中水电离的C(H)=1X10H0

mol£该温度下将pH=8的Ba(OH)2溶液V,L与pH=5的NaHSO,溶液V2L混合,所得溶液pH=7,

则Vi：Vz为()

A.2：9B.1：9C,1：1D.1：2

【解析】选A。根据100℃时,0.01mol•L'NaHSO,溶液中水电离的c(H)=lX

10'°mol-L1,确定水的离子积为1.0X10-12,该温度下将pH=8的Ba(OH)z溶液V」与pH=5的

NaHSO,溶液V2L混合，所得溶液pH=7,溶液呈碱性，所以c(Oil)=1X

43

lxio'Vi-lxio_v2

10"mol,Ll=---------------------,贝！］Vi:Vz=2:9„

%+眩

【方法规律】

1.溶液pH计算

碱按碱、酸按酸，同强混合在中间，

异强混合看过量,无限稀释7为限。

2.两个结论

(DpH差值22的两种强酸等体积混合后,pH肝pH小+0.3。

(2)pH差值22的两种强碱等体积混合后,plliK=pH大-0.3。

5.(2019•中山高二检测)某温度下，向pH=6的蒸储水中加入NaHSO」晶体,保持温度不变，测得

溶液的pH为2。下列对该溶液叙述中错误的是()

A.该温度下加入等体积pH=12的NaOH溶液可使该溶液恰好呈中性

B.该温度高于25℃

C.加入NaHSO,晶体抑制了水的电离

D.该溶液中由水电离出来的H,浓度是1.0X1010mol•L1

【解析】选A。该温度下pH为12的NaOH溶液的0H浓度是1mol•L'1,而硫酸氢钠溶液的H'

浓度是0.01mol•L'等体积混合,NaOH有剩余，溶液呈碱性,A错误;25℃时《=10丫本题

Ai=106X106=10'2,温度越高，电离程度越大,该温度高于25°C,B正确;加入NaHSOi晶体,提高

H*的浓度，抑制了水的电离,C正确;蒸储水的pH=6,H=c(H*)<c(010=1X10-12,溶液的pH为2时,

由水电离出来的c(H')=lXl()T。mol.L，D正确。

【补偿训练】

在常温下，其溶液中由水电离出的C(1『)=1X1()Umol•!?,下列说法中正确的是()

A.该溶液肯定显碱性

B.该溶液肯定显酸性

C.该溶液的pH可能是11,也可能是3

D.该溶液的pH肯定不是11

【解析】选C。首先要掌握本题中,由水电离出的c(H')加=1X10"mol叱'则由水电离出的c(OH)

*=1X10"mol•I，如在酸溶液中，c(OH)溶液=c(OH)水=1X

10"mol•L此时c(H')=lX101mol•LpH=3,溶液显酸性;又如在碱溶液

c(H%*c(lDQlXl(rUmo：l•!/,此时溶液的pH=ll,溶液显碱性。

6.(2019•岳阳高二检测)常温下,溶液的pH最大的是()

A.0.02mol•L1氨水与水等体积混合后的溶液

B.pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合后的溶液

C.将氯气通入蒸储水中,得到的饱和氯水溶液

D.0.01mol«L"盐酸与0.03mol-L1氨水等体积混合后的溶液

【解析】选A。A项混合后得到0.01mol-L'氨水,NH3•H20不能完全电离,则c(OH)<0.01

mol-L1,7<pH<12;B项混合后得到NaCl溶液,pH=7;C项饱和的氯水溶液呈酸性,pH〈7;D项混合

后得到0.01mol•L1氨水和0.005mol-L1NH.C1的混合溶液，相当于往A项溶液中加入

NH..C1,NHa•H20的电离平衡逆向移动,c(0H)减小,pH减小,A项中溶液的pH最大。

【补偿训练】

(2019•广州高二检测)25℃的下列溶液中，碱性最强的是()

A.pH=ll的溶液

B.c(011)=0.12mol•L1

C.1L中含有4gNaOH的溶液

D.C(H)=1X10'°mol•L'的溶液

【解析】选B。常温下，可以根据pH或c(H)比较溶液的酸碱性，同样也可以根据c(0H)的大小

来比较。A、C、D三个选项中溶液的c(0II)依次为IXIO'mol-L\0.1mol-L\1X10'mol

所以B中溶液的c(0H)最大,碱性最强。

7.一定温度下，水溶液中H'和0H的浓度变化曲线如图，下列说法正确的是()

A.该温度下,a点溶液呈碱性

B.该温度下,0.01mol-L'NaOH溶液的pH等于12

C.该温度下，加入NaOH可能引起由d向b的变化

D.b点时,升高温度,可能引起由b向c的变化

【解析】选A。根据图象,b点。田')乂。(011)=1.0义10*>1.0X10”,说明该温度高于常温。曲

线上的点的温度相同。A.该温度下,a点溶液中c(I「)<c(OH),呈碱性，故A正确;B.该温度

下,0.01mol•L'NaOH溶液中c(0If)=0.01mol•L则c(If)=1.0X1O-W,pll=10,故B错误;C.

该温度下，加入NaOH,溶液中的c(OH)增大,c(H)减小,不可能变成b点，故C错误;D.b点时,

升高温度,水的电离程度增大,c(H，)Xc(0H)增大,不可能变成c点，故D错误;故选A。

【补偿训练】

水的电离平衡曲线如图所示，下列说法正确的是()

c(OH-)(molL'')

°lTOTTO"(H，XmoH/)

A.图中对应点的温度关系为a>b>c

B.纯水仅升高温度,可从a点变到c点

C.水的离子积常数人数值大小关系为b>c>d

I).在b点对应温度下,0.5mol•L的H2sQi溶液与1mol•L'的AOH溶液等体积混合,充分反应

后，所得溶液的pH=7

【解析】选C。水的电离是吸热反应，温度升高,水的离子积常数增大，根据图中数据得出水的

离子积常数4数值大小关系为b>c〉a=d,温度关系为b>c>a=d,C项正确,A项错误;a点和c点的

c(0H)相等,若纯水仅升高温度,c(0H)与c(H)都增大,B项错误;b点的4=1X1012,0.5mol

的HzSO,溶液与1mol-L1的AOH溶液等体积混合,充分反应后所得溶液显中性,pH=6,D项错误。

8.下列说法错误的是()

A.常温下,0.1mol•「的CMCOOH溶液中，由水电离出的c(H*)为1.0X10"mol•L1

B.pH=2与pH=l的CHsCOOH溶液中c(H)之比为1：10

C.常温下,等体积pH=12的NaOH溶液和pH=2的CH£OOH溶液混合,混合后溶液的pH<7

D.25℃时,完全中和50mLpH=3的H2s0」溶液,需要pH=ll的NaOH溶液50mL

【解析】选AoCH3COOH是弱电解质，常温下,0.1mol•!?的CH.COOH溶液中c(H')<0.1mol•L-1,

132

故由水电离出的c(H')>l.0X10mol•LA错误;pH=2的CH3C00H溶液中c(H')=l.OX10

mol•LpH=l的CH3coOH溶液中c(H')=l的X

10lmol-L1,B正确;等体积pH=12的NaOH溶液和pH=2的CH：,COOH溶液混合,醋酸过量,溶液

呈酸性,pH<7,C正确;H2s溶液中n(H*)=50X10'3LX10-3mol•L1

=5X105mol,NaOH溶液中n(011)=50X10'LX10：，mol•L'=5XlO^mol,完全反应后溶液呈中

性,D正确。

二、非选择题(本题包括2小题，共18分)

9.(6分)(2019•济宁高二检测)(1)常温下,将pH=10和pH=12的NaOH溶液以1：1的体积比混

合,则混合后所得溶液的川约为。

(2)0.2mol-L1NaHSO,和0.1mol-L1BaCk溶液按等体积混合后,则溶液的pH等于。

⑶用pll=4和pll=ll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：

,、，一、clVl+c2V21X1O'41+1X1O-21,

(l)c(OH)=-----------=--------------------mol,L%5X10mol•L

V^V21+1

c(H)•c(0H)=A；=lX1014

-14

1X10

c(H+)=--------mol•L=2X10-mol•L1

5xl0'3

pH=-lgc(lD=-lg(2X1012)=12-0.3=11.7

(2)NaHS0］为强电解质

0.2X1

c(H)=------mol•L=0.1mol,L

1+1

pH=-lgc(H")=l

(3)混合后溶液呈碱性，则

10'mol,Ll=

ixio37noi『v(碱)-1xi(r47no"w(酸)

以碱)+以酸)

整理可得:2X10’mol.L/V(酸)=9X1(Tmol•I?V(碱)

V(酸)9

所以,-----h-

叭碱)2

答案：⑴H.7(2)1(3)9：2

10.(12分)⑴体积相同,浓度均为0.2mol•L'的盐酸和CHBCOOH溶液，分别加水稀释10倍，

溶液的pH分别变成m和n,则m与n的关系为。

(2)体积相同,浓度均为0.2mol-L"的盐酸和CIIBCOOH溶液,分别加水稀释m倍、n倍,溶液的

pH都变成3,则m与n的关系为。

(3)体积相同,pH均等于1的盐酸和CHEOOH溶液,分别加水稀释m倍、n倍,溶液的pH都变成

3,则m与n的关系为。

(4)体积相同,pH均等于13的氨水和NaOII溶液,分别加水稀释m倍、n倍,溶液的pH都变成9,

则m与n的关系为o

【解析】（1）等浓度的盐酸和醋酸分别加水稀释10倍后,HC1是强电解质,OhCOOH是弱电解

质,CHaCOOH不能完全电离，因此盐酸中的氢离子浓度大于醋酸中的氢离子浓度，因此有m<n。

（2）由（1）知,若两者稀释相同的倍数,则盐酸的pH小于醋酸的pH,若要两者的pH相等,则盐酸

稀释的倍数大于醋酸稀释的倍数,故有m>n。

⑶在稀释过程中CMCOOH会继续电离出H；若稀释后溶液的pH都变成3,则有m<n»

⑷与⑶相似得m>n。

答案：（l）m〈n（2）m>n（3）m<n（4）m>n

……摹课时提升训练.........

（30分钟50分）

一、选择题（本题包括6小题,每小题5分,共30分）

1.室温下,取浓度相同的NaOH和HC1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-L1B.0.017mol•L1

C.0.05mol-L'D.0.50mol•L'

【解析】选C。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

=-----=0.01mol,L解得c=0.05mol,L'0

5

2.现有常温时pH-1的某强酸溶液10niL,下列操作能使溶液的pH变成2的是（）

A.加水稀释成100mL

B.加入10mL的水进行稀释

C.加入10mL0.01mol•L'的NaOH溶液

D.加入10mL0.01mol•L'的1IC1溶液

【解析】选A。A加水稀释为原溶液体积的10倍,强酸的pH正好增大1个单位。

【补偿训练】

现有常温下pH=5的CH3COOH溶液10mL,要使其pH增大3,可采取的方法有（）

A.向溶液中加水稀释至10L

B.加入一定量的NaOH固体

C.加入一定量pH=8的NaOH溶液

D.加入一定浓度的盐酸

【解析】选B。由pH=5增大3得pH=8,说明溶液呈碱性,酸溶液无论如何稀释溶液也不会呈碱

性,A项错误;C项，因加入NaOH溶液的pH=8,故酸碱无论怎样中和,pH也只能接近8,不会出现

pH=8,C错;D项,因盐酸呈酸性,故无法实现。

3.（2019•青岛高二检测）常温下用pH为3的某酸溶液分别与pH都为11的氨水、氢氧化钠溶

液等体积混合得到a、b两种溶液，关于这两种溶液酸碱性的描述正确的是（）

A.b溶液的酸碱性无法确定

B.a可能显酸性或碱性

C.a不可能显酸性

D.b可能显碱性或酸性

【解析】选B。

pH=ll的氨水pH=ll的NaOH溶液

pH=3的

a溶液呈碱性b溶液呈中性

强酸

pl1=3的

a溶液的酸碱性根据弱酸和氨水相对弱的程度大小b溶液呈酸性

弱酸

4.（2019•温州高二检测）下列叙述正确的是（）

A.用水稀释0.1mol•L的氨水,则溶液中“2。）增大

c（OH）

B.PH=3的盐酸和醋酸分别升高相同的温度,pH均不变

C.在等体积等pH的盐酸和醋酸两溶液中分别加入等质量的相同锌粒，若只有一种溶液中的锌

粒有剩余,则该溶液一定是盐酸

D.两种氨水的物质的量浓度分别为ci和C2,pH分别为a和a+1,则C2=10ci

【解析】选C。A项,力口水稀释时,n（NH：,•1凶）减小,n（0H）增大,所以c八（N一%§%2。/）减小,错误。

c（OH）

B项,盐酸升温,pH不变，但醋酸溶液升温电离度增大,pH减小,错误。D项，溶液越稀，电离程度

越大,若电离程度相同时C2=10c”由于a对应的NHs-1120电离程度大,所以C2>10s,错误。

【补偿训练】

常温下,关于溶液的稀释,下列说法正确的是（）

A.pll=3的醋酸溶液稀释100倍,pll=5

1

B.pH=4的H2s0“溶液加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的c(H')=lX106moi-L

C将1L0.1mol•I?的Ba(OH)2溶液稀释为2L,pH=13

D.pH=8的NaOH溶液稀释100倍,其pH=6

【解析】选C。A项,CLCOOU是弱酸，在稀释过程中电离程度增大，稀释100倍后,3<pH<5;B

项,pH=4的H2sol溶液稀释100倍时,溶液中的c(H')=l.0X

-14

_1.0X10」_

101mol•L,溶液中的c(0H)=----------mol•L=1.0X10mol•L,由水电离的

i.oxio'6

c(OH)=1.0X10mol•!?,由水电离的c(OH)与由水电离的c(H*)相等;C项,1L0.1mol的

O.2

Ba(OH)2溶液稀释到2L时,c(OH)=---mol,L=0.1mol,L,

2

c(H)=1.0X10I3mol-L1,pH=13;D项,NaOH溶液是碱溶液,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。

5.(2019彳断水高二检测)常温时，向pH=2的硫酸溶液中加入等体积的某溶液后,滴入石蕊试液，

出现红色,该溶液可能是()

A.pH=12的Ba(OH)z溶液

B.pl1=12的氨水

C.0.05mol-L'NaOH溶液

D.0.05mol•L'BaCL溶液

【解析】选D»pH=2的硫酸溶液中加入等体积的某溶液后,滴入石蕊试液，出现红色,说明溶液

仍呈酸性。A项加入pH=12的Ba(0H)2溶液,两者恰好反应,溶液呈中性;B项加入pH=12的氨水，

因为氨水中NH：,任0部分电离,所以氨水过量,溶液呈碱性;C项加入0.05mol-L'NaOH溶液,NaOH

过量,溶液呈碱性;D项加入

2-

0.05mol•LBaCL溶液,发生反应S。，+B『——BaSON,溶液仍呈酸性。

4

V

6.浓度均为0.10mol-L、体积均为Vo的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积V,pH随1g—

%

的变化如图所示。下列叙述错误的是)

A.MOH的碱性强于ROH的碱性

B.ROH的电离程度:b点大于a点

C.若两溶液无限稀释,则它们的c(0H)相等

c(M+)

D.当1gV-2时,若两溶液同时升高温度,则二二」增大

%c(R+)

【解析】选D。由图象分析浓度为0.10mol•L'的MOH溶液，在稀释前pH为13,说明MOH完全

电离,则M0H为强碱,而R0II的pll<13,说明ROH没有完全电离,ROH为弱碱。A.M0I1的碱性强于

V

ROH的碱性,正确。B.曲线的横坐标1g丁越大,表示加水稀释体积越大，由曲线可以看出b点的

%

稀释程度大于a点,弱碱ROH存在电离平衡:ROH=R'+OH,溶液越稀,弱电解质电离程度越大,

故R0II的电离程度:b点大于a点,正确。C.若两溶液无限稀释,则溶液的pH接近于7,故两溶

V

液的c(OH)相等,正确。D.当1g—=2时,溶液V=lOOVo,溶液稀释100倍，由于MOH发生完全电

离,升高温度,c(\1)不变;ROH存在电离平衡:ROH=R+OH,升高温度促进电离平衡向电离方向

移动,c(R)增大,故空〜减小，错误。

c(R+)

二、非选择题(本题包括2小题,共20分)

7.(10分)(2019•连云港高二检测)pH=l的两种一元酸的溶液HA、HB各1mL,分别加水稀释到

1000mL,其pH与溶液体积(V)的关系如图所示:

o11000r/mL

(1)据图分析可知,HA、HB两种酸中为弱酸,理由为一。

(2)向稀释后所得HA、HB两溶液中分别加入足量的锌粉,产生氨气的体积V(UA)(填“大

于,,“小于”或“等于")v(HB),理由是。

(3)常温时,将pH=ll的Ba(()H)2溶液与pH=4的HA溶液混合,若所得混合液的pH=9,则Ba(OH)2

溶液与HA溶液的体积比为一。

【解析】(1)HB溶液由1mL稀释为1000mL,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If,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,生成的均较多。

V[Ba(OH)-]xlxlO^molL1-V(HA)xlxlO^molL1

(3)----------=---------------1------------:-----------------=1X10"mol,L-1

V[Ba(OH)2]+V(HA)

解得V[Ba(OH)[：V(HA)=1：9。

答案：(1)HB随着稀释的进行,HB不断电离出H',使pH升高的幅度比HA小，即存在电离平衡

HB一H+B⑵小于HB溶液中