2025版高考化学一轮总复习提升训练第8章水溶液中的离子反应与平衡第28讲考点二溶液的酸碱性与pH微考点2溶液的pH的相关计算

微考点2溶液的pH的相关计算1．(2024·河北衡水高三检测)常温时，下列关于溶液稀释的说法正确的是(C)A．将pH＝5的盐酸加水稀释到体积为原来的1000倍，溶液的pH＝8B．将pH＝4的稀硫酸加水稀释到体积为原来的100倍，溶液中由水电离出的c(H＋)＝1×10－4mol·L－1C．将1L0.1mol·L－1Ba(OH)2溶液加水稀释为2L，溶液的pH＝13D．将pH＝8的NaOH溶液加水稀释到体积为原来的100倍，溶液的pH＝6[解析]pH＝5的盐酸加水稀释到体积为原来的1000倍，所得溶液仍呈酸性，pH应小于7，A错误；pH＝4的稀硫酸加水稀释到体积为原来的100倍，溶液中c(H＋)＝1×10－6mol·L－1，则溶液中由水电离出的c(H＋)＝eq\f(1×10－14,1×10－6)mol·L－1＝1×10－8mol·L－1，B错误；1L0.1mol·L－1Ba(OH)2溶液加水稀释为2L，溶液中c(OH－)＝eq\f(0.1mol·L－1×1L×2,2L)＝0.1mol·L－1，则该溶液中c(H＋)＝eq\f(1×10－14,0.1)mol·L－1＝1×10－13mol·L－1，故pH＝13，C正确；pH＝8的NaOH溶液加水稀释到体积为原来的100倍，溶液仍呈碱性，pH稍大于7，D错误。2．依据要求解答下列问题(常温条件下)。(1)0.1mol·L－1的CH3COOH溶液(已知CH3COOH的电离常数Ka＝1.8×10－5)，其pH＝2.9。(2)0.1mol·L－1的氨水(NH3·H2O的电离度α＝1%)，其pH＝11。(3)pH＝2的盐酸与等体积的水混合，其pH＝2.3(已知lg2≈0.3)。(4)常温下，将0.1mol·L－1氢氧化钠溶液与0.06mol·L－1硫酸溶液等体积混合，其pH＝2。(5)25℃时，pH＝3的硝酸和pH＝12的氢氧化钡溶液依据体积比为9∶1混合，其pH＝10。[思路点拨]溶液pH计算的一般思维模型口诀：酸按酸[先算c(H＋)]，碱按碱[先算c(OH－)]，酸碱中和求过量，无限稀释7为限。[解析](1)CH3COOHCH3COO－＋H＋c(初始)0.1mol·L－100c(电离)c(H＋)c(H＋)c(H＋)c(平衡)0.1－c(H＋)c(H＋)c(H＋)则Ka＝eq\f(c2H＋,0.1－cH＋)＝1.8×10－5解得c(H＋)≈1.3×10－3mol·L－1，所以pH＝－lgc(H＋)＝－lg(1.3×10－3)≈2.9。(2)NH3·H2OOH－＋NHeq\o\al(＋,4)eq\o(\s\up7(c初始/),\s\do5(mol·L－1))0.100eq\o(\s\up7(c电离/),\s\do5(mol·L－1))0.1×1%0.1×1%0.1×1%则c(OH－)＝(0.1×1%)mol·L－1＝10－3mol·L－1c(H＋)＝10－11mol·L－1，所以pH＝11。(3)c(H＋)＝eq\f(10－2,2)mol·L－1，pH＝－lgeq\f(10－2,2)＝2＋lg2≈2.3。(4)0.1mol·L－1NaOH溶液中，c(OH－)＝0.1mol·L－1,0.06mol·L－1的硫酸溶液中，c(H＋)＝0.06mol·L－1×2＝0.12mol·L－1，两者等体积混合后溶液呈酸性，混合溶液中，c(H＋)＝eq\f(0.12mol·L－1－0.1mol·L－1,2)＝0.01mol·L－1，则pH＝－lg0.01＝2。(5)pH＝3的硝酸溶液中，c(H＋)＝10－3mol·L－1，pH＝12的Ba(OH)2溶液中，c(OH－)＝eq\f(10－14,10－12)mol·L－1＝10－2mol·L－1，两者以体积比9∶1混合，Ba(OH)2过量，溶液呈碱性，混合溶液中c(OH－)＝eq\f(10－2mol·L－1×1－10－3mol·L－1×9,9＋1)＝1×10－4mol·L－1，则混合后c(H＋)＝eq\f(Kw,cOH－)＝eq\f(1×10－14,1×10－4)mol·L－1＝1×10－10mol·L－1，故pH＝－lg10－10＝10。【对点训练】1．已知：在100℃时，水的离子积Kw＝1×10－12。下列说法正确的是(A)A．0.05mol·L－1H2SO4溶液的pH＝1B．0.001mol·L－1NaOH溶液的pH＝11C．0.005mol·L－1H2SO4溶液与0.01mol·L－1NaOH溶液等体积混合，混合溶液的pH为5，溶液显酸性D．完全中和50mLpH＝3的H2SO4溶液，须要50mLpH＝11的NaOH溶液[解析]0.05mol·L－1H2SO4溶液中c(H＋)＝0.05mol·L－1×2＝0.1mol·L－1，则该溶液的pH＝1，A正确；0.001mol·L－1NaOH溶液中c(OH－)＝0.001mol·L－1，由于100℃时水的离子积Kw＝1×10－12，则溶液中c(H＋)＝1×10－9mol·L－1，故溶液的pH＝9，B错误；0.005mol·L－1H2SO4溶液与0.01mol·L－1NaOH溶液等体积混合，二者恰好完全反应生成Na2SO4，溶液呈中性，此时溶液的pH＝6，C错误；100℃时，pH＝3的H2SO4溶液中c(H＋)＝10－3mol·L－1，pH＝11的NaOH溶液中c(OH－)＝0.1mol·L－1，依据中和反应：H＋＋OH－=H2O可知，完全中和50mLpH＝3的H2SO4溶液，须要50mLpH＝9的NaOH溶液，D错误。2．(1)常温时，在确定体积pH＝12的Ba(OH)2溶液中逐滴加入确定物质的量浓度的NaHSO4溶液，当溶液中的Ba2＋恰好完全沉淀时，溶液pH＝11。若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和，则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比为1∶4。(2)常温时，将pH＝a的NaOH溶液VaL与pH＝b的稀盐酸VbL混合，若所得溶液呈中性，且a＋b＝13，则eq\f(Va,Vb)＝10。[解析](1)设Ba(OH)2溶液的体积为V1L，NaHSO4溶液的体积为V2L，依题意可知，n(Ba2＋)＝n(SOeq\o\al(2－,4))，由Ba(OH)2＋NaHSO4=BaSO4↓＋NaOH＋H2O可知，生成的NaOH的物质的量n(NaOH)＝n[Ba(OH)2]＝0.5×10－2V1mol，反应后溶液的pH＝11，则eq\f(0.5×10－2V1mol,V1＋V2L)＝1×10－3mol·L－1，则有V1∶V2＝1∶4。(2)pH＝a的NaOH溶液中c(OH－)＝10a－14mol·L－1，pH＝b的稀盐酸中c(H＋)＝10－bmol·L－1，依据中和反应H＋＋OH－=H2O可得，c(OH－)·Va＝c(H＋)·Vb，则有eq\f(Va,Vb)＝eq\f(cH＋,cOH－)＝eq\f(10－bmol·L－1,10a－14mol·L－1)＝1014－(a＋b)，又