2019学年高二人教版化学选修4练习：3.2.2pH的计算(Word版含答案)

第2课时pH的计算
A组
1•常温下,将0.1 mol L-1氢氧化钠溶液与0.06 mol L-1硫酸溶液等体积混合，该混合溶液的pH 等于()
A. 1.7
B.2.0
C.12.0
D.12.4
解析：假设溶液都为1 L,n(H+)=0.12 mol、n(OH-)=0.1 mol,酸过量，反应后溶液中c(H+)==0.01 -1
mol L1,pH=2.0o
答案：B
2.25 C时，向V mL pH=a的盐酸中，滴加pH=b的NaOH溶液10V mL时，溶液中的Cl-和Na+ 的物质的量相等则a+b的值是()
A. 13
B.14
C.15 D•不能确定
解析：由HCI+NaO^=NaCI+fO知，当CI-和Na+的物质的量相等时,HCl和NaOH完全反应，即盐酸中的n(H+)等于NaOH 中的n(OH-),则10-a V=10-14+b 10V,则a+b=13。

答案：A
3•下列各混合或稀释后溶液中,pH最大的是()
A. pH=11的烧碱溶液稀释1 000倍
B. pH=11的氨水稀释1 000倍
C. pH=4的醋酸和pH=10的烧碱溶液等体积混合
D. pH=5的盐酸稀释1 000倍
解析：pH=11的烧碱溶液稀释1 000倍后,pH=8;pH=11的氨水稀释1 000倍后，因为稀释促动电离，pH>8;pH=4的醋酸和pH=10的烧碱溶液等体积混合后，醋酸过量，溶液呈酸性,pH<7;pH=5的盐酸稀释1 000倍后,pH接近7但小于7;所以B的pH最大。

答案：B
4. (双选)下列叙述准确的是()
A. 95 C纯水的pH<7,说明加热可导致水呈酸性
B. pH=3的醋酸溶液，稀释至10倍后pH<4
C. 0.2 mol L-1的盐酸，与等体积水混合后pH=1
D. pH=3的醋酸溶液与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH=7
解析：纯水只能显中性,A错;醋酸溶液存有电离平衡，稀释10倍,pH增大不到1个单位,B准确;C 中,c(H+)=0.1 mol匚1,pH=1，准确;D中醋酸过量，显酸性,pH<7,D错。

答案：BC
5. pH=5的盐酸和pH=9的氢氧化钠溶液以体积比11 : 9混合，则混合液的pH为()
A.7.2
B.8
C.6
D.无法计算
解析：pH=5的盐酸中c(H+)=10-5 mol L-1,pH=9的氢氧化钠溶液中c(OH-)=10-5 mol L-1,两者以体积比11 : 9 混合，则酸过量，混合液的c(H+)=(10-5x 11-1'0x 9>(11+9)mol L-1=10-6 mol L-1,所以pH=6o 答案：C
6.25 C时，将某强酸和某强碱溶液按1 : 100的体积比混合后，溶液恰好呈中性，则混合前此强酸和强碱的pH和为()
A.12
B.13
C.14
D.15
解析：强酸和强碱溶液按1 : 100的体积比混合恰好呈中性，则说明酸溶液中的氢离子浓度等于碱溶液中的氢氧根离子的浓度的100倍，故pH和为12,选A。

答案：A
7. (双选)对于常温下pH为1的硝酸溶液，下列叙述准确的是()
A.该溶液1 mL稀释至100 mL后,pH等于3
B•向该溶液中加入等体积、pH为13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+)之比值为10-12
D.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
解析：强酸溶液稀释100倍后pH增大2个单位,A项准确;B项,pH(强酸)+pH(强碱)=14，等体积混合时完全中和，准确。

pH为1的硝酸中水电离出的c(H+)为10-13 mol L-1,C项中两者之比为=1012,不准确。

pH为3的硝酸中水电离出的c(H+)为10-11 mol L-1,=10-2,D项错误。

答案：AB
8. pH相同的醋酸溶液和盐酸，分别用蒸馏水稀释至原体积的m倍和n倍,稀释后两溶液pH 仍相同，则m和n的关系是()
A.m=n
B.m>n
C.m<n
D.无法判断
解析：HCI是强酸，完全电离，稀释至原体积的n倍后,c(H+)也随之变为原来的。

醋酸是弱酸，不完全电离，也稀释至原体积的n倍时,pH小于盐酸稀释后的pH。

因为CfCOOH—-CfCOO+H+又电离出H+,所以应继续加水稀释使pH增大至和盐酸的pH相等, 即m>n。

答案：B
9. 室温下,下列变化后的溶液pH小于10的是()
A. pH=12的氨水稀释100倍
B. pH=8的NaOH溶液和pH=10的NaOH溶液等体积混合
C. pH=10的NaOH溶液与pH=10的Ba(OHR溶液等体积混合
D. pH=11的NaOH溶液与pH=5的盐酸等体积混合
解析：氨水中存有电离平衡，加水促动电离，所以pH=12的氨水稀释100倍后，其pH大于10,A 错。

B选项可用口诀直接计算出pH=10-0.3=9.7所以B对。

C选项pH=10的两溶液等体积
混合后,pH仍为10。

D选项pH=11的NaOH溶液与pH=5的盐酸等体积混合，氢氧化钠是过量的，混合液中c(OH-)=«5X 10 mol L-1,则c(H+)=2 X 10 mol L--1,所以pH=10.7>10,D 错。

答案：B
10. (1)在温度t C 时，某溶液中c(H+)=10-a mol L-1,c(OH-)=10-b mol L-1,已知a+b=12,则t
25 C (填大于”小于”或等于”)。

pH如下表所示：
(2) 常温下，向某Ba(OH)2
x= ___ 。

Ba(OH)2溶液的物质的量浓度为______。

(3) _____________ 常温下，向100 mL pH=2的硫酸与硫酸钠的混合溶液中，加入300 mL上述Ba(OH)z溶液, 沉淀正好达最大量，此时溶液的pH_7(填大于”小于”或等于”);原混合溶液中硫酸钠的物质的量浓度为_ 。

解析：⑴因为a+b=12<14所以该温度大于25 C。

⑵Ba(OH》溶液中C(OH)=10-2 mol L-1,所以根据③ c(HCI)=102 mol L-1,所以x=2,cBa(OHR]==5 x mol L-1。

(3) n(OH-)=0.3 L x 1-0 mol『=3 x 1-0 mol,而n(H+)=10-3 mol,所以OH-剩余,pH 大于7,n(H2SQ)==5 x 140 mol。

n(Na2SC4)=0.3 L x 5-躺血L-1-5 x 10mol=10-3 mol,c(Na2SQ)==0.01 mol 匚1。

答案：(1)大于(2)2 5 x 1cmolL-1 (3)大于0.01 mol L-1
11. ____ (1)常温下，有pH为12的NaOH溶液10 mL,若将溶液分成两等份,其中一份加入水，另一份加入pH=10的NaOH溶液,最终均将其溶液的pH变为11,则加入水与NaOH溶液的体积比为________ 。

(2) 若向10 mL pH为12的NaOH溶液中加入pH=2的任意一元酸HR溶液V mL,最终也将溶液的pH变为11,则V的取值范围是。

(设溶液的体积能够直接相加；计算结果保留到小数点后一位)
解析：⑴设加入水的体积为V水,pH=1O的氢氧化钠溶液的体积为V碱，由题意得：=10-3 molL-1,解得：V水=45 mL。

=10-3 mol L-1,
解得V碱=50 mL,。

(2)若HR为强酸，由题意得：
=10 mol L--1,
解得：V=8.2 mL。

若HR为弱酸，弱酸电离的氢离子较少，故体积小于8.2 mL,综上得V W8.2 mL。

答案:(1)9：10 (2)V< 8.2 mL
B组
1 •已知稀盐酸的物质的量浓度为a mol L-1,NaOH溶液物质的量浓度为b mol L-1,当两种溶液等体积混合后，所得溶液的pH=2(混合溶液的体积为原溶液体积的加和)，则a和b的关系为
()
A.a=
B.b=
C.a=b+0.02
D.a=b+0.01
解析：由pH=2知,混合后过量的C(H+)=0.01 mol L-1,而此时溶液的体积为原来的2倍,设酸和
碱的体积为V,则得：=0.01,解得a=b+0.02。

答案：C
2.某温度下，相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，溶液pH随溶液体积变化的曲线如图
B. b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C. a点K W的数值比c点K W的数值大
D. b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度
解析：根据电解质的电离平衡特点知：n应为醋酸溶液稀释时的pH变化曲线,A项错误;K W 的大小取决于温度，C项错误；相同pH的盐酸和醋酸溶液，醋酸溶液浓度远大于盐酸的浓度, 稀释到相同
体积时，醋酸溶液(n)浓度大于盐酸(I)浓度，故D项错误。

答案：B
3•相同体积、相同pH的某一元强酸溶液①和某一元中强酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应，下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图准确的是()
D
解析：相同体积、相同pH的一元强酸和一元中强酸，一元中强酸的物质的量浓度大于一元强酸的物质的量浓度，故与足量的锌粒反应一元中强酸产生的氢气多初始时二者的c(H+)相同,反应一旦开始，一元中强酸还会继续电离出新的H+,即随后一元中强酸溶液中的QH+)大于一元强酸，故一元中强酸与锌粒的反应速率大于一元强酸与锌粒的反应速率。

结合题中图像知，C选项准确。

答案：C
4•已知水在25 C和95 C时,其电离平衡曲线如图所示：
答案：⑴A
(2)10 : 1
(3) a+b=14
(4) 曲线B对应95 °C，此时水的离子积为10-12,HA为弱酸,HA中和NaOH后，混合溶液中还剩余较多的HA分子,可继续电离出H+,使溶液pH=5。

5.25 C时，若体积为V a、pH=a的某一元强酸与体积为乂、pH=b的某一元强碱混合，恰好中和且已知V a<V b和a=0.5b。

请填空：
(1) a值可否等于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______________ ;
⑶a的取值范围是________ °
解析：本题考查酸碱中和反应，溶液pH与数学思维方法结合水平。

利用数学中反证法解题：
(1) 若a=3,由a=0.5b,可推知b=6,溶液显酸性，与题意相悖，故a总。

(2)若a=5,酸溶液中c(H+)=10-5 mol L-1,由a=0.5b,贝V b=10,碱溶液中c(OH-)=10-4 mol
L-1,10-5V a=10-4V b,V a : V b=10>1,不符合题意，故a 為。

(3) 由a=0.5b，则b=2a>7,故a>;又因为=10(a+b-14)<1 所以a+b-14<0,而将b=2a 代入后，有3a<14,a<,则a的取值范围为<a<。

答案：(1)否若a=3,由a=0.5b,可推知b=6,溶液显酸性，与题干矛盾
+ -5 -1 - -4
(2) 否若a=5,酸溶液中c(H )=10 mol L ,由a=0.5b,则b=10,碱溶液中c(OH)=10
mol L-1,10-5V a=10-4V b,V a : V b=10>1,与题干矛盾
(3) <a<
(1) 则25 C时水的电离平衡曲线应为 _____ (填“”或B”。

(2) 25 C时，将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SQ溶液混合，若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与H2SO溶液的体积比为____ 。

(3) 95 C时，若100体积pH i=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合前,a与b之间应满足的关系是—。

⑷在曲线B对应温度下,pH=2的某HA溶液和pH=10的NaOH溶液等体积混合后，混合溶液的pH=5。

请分析原因：_。

解析：(1)当温度升高时，促动水的电离，水的离子积增大，水中H+浓度、OH浓度都增大，但溶液仍然呈中性，所以结合图像中A、B曲线变化情况及H+浓度、OH浓度能够判断,25 C时水的电离平衡曲线应为A o
(2)25 C时，混合溶液的pH=7,溶液呈中性即酸碱恰好中和,即n (OH-)=n(H+),则
V(NaOH) 10-5 mol L-1=V(H2SQ) 10-4 mol L-1，得V(NaOH): V(H2SQ)=10 : 1 o
⑶要注意的是95 C时水的离子积为10-12，即c(H+)c(OH')=10"1 2 3 * * * * * * * * 12,即等体积强酸强碱反应
至中性时pH(酸)+pH(碱)=12o
根据95 C时混合后溶液呈中性，pH2=b的某强碱溶液中c(OH-)=1O b-12 mol L-1,有100 x 1-0=1 x 1012,即10-a+2=10b-12，所以有以下关系:a+b=14 o
(4) 在曲线B对应温度下，因pH(酸)+pH(碱)=12,可得酸碱两溶液中c(H+)=c(OH-)，若是强酸、强碱，两溶液等体积混合后溶液应呈中性；现混合溶液的pH=5,即等体积混合后溶液显酸性，说明酸过量，所以说HA是弱酸。