高中化学 3.1.2 溶液pH的计算同步讲练 鲁科版选修4

第2课时溶液的酸碱性与pH值[目标要求] 1.了解溶液的酸碱性与溶液中[H＋]和[OH－]的关系。

2.知道pH的定义，了解溶液的酸碱性与pH的关系。

＋－1．pH的表达式：pH＝________。

2．pH的物理意义：pH可以表示溶液的酸碱性及其强弱。

室温下，pH____，溶液呈中性；pH____，溶液呈碱性；pH____，溶液呈酸性。

3．pH的测定方法(1)粗略测定：酸碱指示剂，pH试纸。

(2)精确测定：________。

知识点一溶液的酸碱性1．下列溶液一定呈中性的是( )A．pH＝7的溶液B．[H＋]＝[OH－]的溶液C．由强酸、强碱等物质的量反应得到的溶液D．非电解质溶于水得到的溶液2．下列溶液一定显酸性的是( )A．溶液中[OH－]>[H＋]B．滴加紫色石蕊试液后变红色的溶液C．溶液中[H＋]＝10－6mol·L－1D．pH<7的溶液3．下列说法正确的是( )A．pH<7的溶液不一定是酸溶液B．常温下，pH＝5的溶液和pH＝3的溶液相比，前者[OH－]不一定是后者的100倍C．室温下，每1×107个水分子中只有一个水分子发生电离D．在1 mol·L－1的氨水中，改变外界条件使[NH＋4]增大，则溶液的pH一定增大知识点二pH值4．90℃时水的离子积K W＝3.8×10－13 mol2·L－2，该温度时纯水的pH是( )A．等于7 B．小于7 C．大于7 D．无法确定5．常温下，某溶液中由水电离产生的[H＋]＝1×10－11mol·L－1，则该溶液的pH可能是( )A．4 B．7 C．8 D．116．在常温下，将pH＝8的NaOH溶液与pH＝10的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH最接近于( )A．8.3 B．8.7 C．9 D．9.7练基础落实1．25℃的下列溶液中，碱性最强的是( )A．pH＝11的溶液B．[OH－]＝0.12 mol·L－1C．1 L中含有4 g NaOH的溶液D．[H＋]＝1×10－10mol·L－1的溶液2．将pH为3和pH为5的稀盐酸等体积混合，所得溶液的pH为( ) A．3.7 B．3.3 C．4.7 D．5.3 3．下列说法正确的是( )A．HCl溶液中无OH－B．NaOH溶液中无H＋C．KCl溶液中既无H＋也无OH－D．常温下，任何物质的水溶液中都有H＋和OH－，且K W＝1×10－14 mol2·L－2练方法技巧4．在某温度时，水的离子积为1.0×10－12mol2·L－2，若该温度下某溶液中[H＋]为1.0×10－7mol·L－1，则该溶液( )A．呈碱性 B．呈酸性 C．呈中性 D．[OH－]＝1 000[H＋]5．在一定体积pH＝12的Ba(OH)2溶液中，逐滴加入一定物质的量浓度的KHSO4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KHSO4溶液的体积之和，则Ba(OH)2溶液与KHSO4溶液的体积比是( )练综合拓展6．在重水D2O中存在电离：D2O D＋＋OD－，因此，对D2O可以采用同pH一样的定义来规定pD，即pD＝－lg[D＋]。

已知在某温度下，D2O达电离平衡时，[D＋][OD－]＝1.6×10－15mol2·L －2，则纯净的DO在此温度下的pD________7(填“>”、“<”或“＝”)。

此温度下，若用0.012mol DCl溶于D2O配成1 L溶液，pD________；若用0.01 mol NaOD溶于D2O配成1 L溶液时，pD________12(填“>”、“<”或“＝”)。

7．水的电离平衡曲线如图所示：A点表示25℃时水在电离平衡时的离子浓度，当温度上升到100℃时，水的电离平衡到达B点。

(1)25℃时水的离子积为________________，100℃时水的离子积为________________。

(2)100℃时，将pH＝8的Ba(OH)2溶液与pH＝5的稀盐酸混合，并保持100℃恒温，欲使混合溶液的pH＝7，则Ba(OH)2溶液与盐酸的体积比为______。

8．下图为10 mL一定物质的量浓度的HCl溶液用一定物质的量浓度的NaOH溶液滴定的图示。

请根据图示计算：(1)氢氧化钠溶液物质的量浓度是多少？(2)A点时溶液的pH是多少？基础落实一、＝> 强< 强二、1.－lg[H＋]2．＝7 >7 <73．(2)pH计对点训练1．B [溶液呈中性的根本标志是[H ＋]＝[OH －]。

当pH ＝7时，只说明[H ＋]＝10－7mol·L －1，当温度升高时，中性溶液中的[H ＋]>10－7 mol·L －1，即pH<7，故A 错误；等物质的量的强酸与强碱，由于它们所含的H ＋和OH －的物质的量未知，因此无法判断它们混合后溶液的酸碱性。

若n (H ＋)>n (OH －)，H ＋过量，溶液呈酸性；若n (OH －)>n (H ＋)，OH －过量，溶液呈碱性，只有当n (H ＋)＝n (OH －)时，H ＋与OH －恰好完全反应，溶液才呈中性，故C 也错误；非电解质只是它本身不能直接电离产生离子，当它溶于水时可能与水反应生成能电离的物质，使溶液显酸性或碱性，如SO 2溶于水生成H 2SO 3，溶液显酸性，NH 3溶于水生成NH 3·H 2O ，溶液显碱性。

]2．B [判断溶液酸碱性的关键是看[H ＋]和[OH －]相对大小，若[H ＋]>[OH －]，溶液呈酸性；而pH<7或[H ＋]<10－7 mol·L －1，仅适用于常温时，若温度不确定，就不能用来判断溶液的酸碱性。

而B 项中可使紫色石蕊试液变红，则该溶液为酸性。

]3．A [A.当[H ＋]>[OH －]时溶液才呈酸性，故A 正确；B.pH ＝5，[OH －]＝1×10－9 mol·L －1，pH ＝3，[OH －]＝1×10－11 mol·L －1，前者[OH －]是后者的100倍，故B 错；C.室温时，每升水有1×10－7 mol 水分子发生电离，即 1 000 g18 g·mol －1＝55.6 mol 水分子中只有1×10－7mol水分子电离，1×107个水分子中只有155.6个水分子电离，故C 错；D.氨水中存在NH 3·H 2O ＋4＋OH －平衡，当加NH 4Cl 晶体时，[NH ＋4]增大，平衡向左移动，[OH －]减小，pH 减小，故D 错。

]4．B [25℃时，在纯水中[H ＋]＝[OH －]＝10－7 mol·L －1，pH 为7，K W ＝[H ＋][OH －]＝1×10－14 mol 2·L －2。

当温度升高时，纯水的电离度增大，[H ＋]＝[OH －]>10－7 mol·L －1，pH<7，答案应选B 。

]5．D [由题意知由水电离产生的[H ＋]＝1×10－11 mol·L －1<1×10－7 mol·L －1，抑制了水的电离，可能是酸，也可能是碱，若是酸，[H ＋]＝1×10－3 mol·L －1，pH ＝3，若是碱，[OH －]＝1×10－3 mol·L －1，pH ＝11。

]6．D [本题考查有关混合溶液pH 的计算。

有关稀溶液混合，总体积近似等于两种溶液体积之和。

强碱溶液混合，应按[OH －]计算：[OH －]混＝(1×10－6 mol·L －1＋1×10－4 mol·L －1)/2＝5.05×10－5 mol·L －1，[H ＋]混＝K W /[OH －]≈2×10－10 mol·L －1，pH ＝9.7。

]课时作业1．B [常温下，可以根据pH 或[H ＋]比较溶液的酸碱性，也同样可以根据[OH －]的大小来比较。

在此为了计算方便，可以求出A 、C 、D 三个选项中溶液的[OH －]，依次为1×10－3mol·L －1、0.1 mol·L －1、1×10－4mol·L －1，然后再与B 相比，就会发现B 中溶液的[OH －]最大，碱性最强。

]2．B [酸溶液混合后，H ＋的物质的量等于原来两酸溶液H ＋的物质的量之和，从而求出[H ＋]及溶液的pH 。

[H ＋]＝10－3 mol·L －1×1＋10－5 mol·L －1×11＋1＝5.05×10－4 mol·L －1，pH ＝－lg(5.05×10－4)＝3.3。

]3．D [无论是酸、碱还是盐类，无论是电解质还是非电解质，只要在水溶液中，都存在H 2O＋＋OH －动态平衡，由勒·夏特列原理知，HCl 、NaOH 、KCl 溶液中都存在一定量的H ＋和OH －，故A 、B 、C 都不正确。

25℃时，在任何物质的水溶液中都有：K W ＝[H ＋][OH －]＝1×10－14 mol 2·L －2。

因为水的电离是吸热反应，改变温度，电离平衡必将发生移动，[H ＋]、[OH －]都将改变，所以K W 也将改变，只有在常温下K W ＝1×10－14 mol 2·L －2。

]4．A [解题的关键是熟悉溶液酸碱性的判断方法及其本质原理。

在一定温度下，K W 为常数。

根据K W 可进行[H ＋]和[OH －]的互相换算。

已知[H ＋]和[OH －]，若[H ＋]＝[OH －]，溶液呈中性；若[H ＋]>[OH －]，溶液呈酸性；若[H ＋]<[OH －]，溶液呈碱性。

此题中[H ＋]＝1.0×10－7 mol·L －1，则[OH －]＝1.0×10－121.0×10－7 mol·L －1＝1.0×10－5 mol·L －1，可见[H ＋]<[OH －]且[OH －]＝100[H ＋]。

]5．D [本题通过Ba(OH)2与KHSO 4的反应综合考查了pH 的计算和有关物质的量浓度的计算，侧重考查学生的计算能力。