高中化学 第三章 水溶液中的离子平衡 3.2.2 pH的计算b测试 新人教版选修4(2021年整理)

2017-2018学年高中化学第三章水溶液中的离子平衡3.2.2 pH的计算b 测试新人教版选修4
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第三章水溶液中的离子平衡 3。

2.2 pH的计算b
1.
A．100 ℃纯水的pH＝6,所以水在100 ℃时呈酸性
B．pH＝3的盐酸溶液，稀释至10倍后pH>4
C．0.2 mol·L－1的醋酸与等体积水混合后pH＝1
D．常温时,pH＝3的盐酸与pH＝11的氢氧化钠等体积混合后pH＝7
解析:A选项中因为是纯水,不管其pH为多少都是呈中性；B选项中盐酸是强酸，所以每稀释10倍pH增大1，故pH＝4；C选项中将0。

2 mol·L－1的醋酸,与等体积水混合后，溶液的浓度变为0。

1 mol·L－1，但由于醋酸是弱酸，所以pH大于1；D选项中盐酸与氢氧化钠恰好完全反应，所以呈中性。

答案:D
2．在25℃的条件下，将体积都为10 mL，pH都等于3的醋酸和盐酸，加水稀释到a mL 和b mL，测得稀释后溶液的pH均为5，则稀释时加入水的体积为（）
A．a＝b＝10 mL B．a＝b>10 mL
C．a〈b D．a>b
解析:在溶液中，盐酸电离是不可逆的，而CH3COOH的电离是可逆的，存在电离平衡,在加水稀释的过程中,盐酸溶液里c（H＋)的主要变化只有一个，即减小；CH3COOH溶液里c（H＋）的主要变化有两个，即减小和增大.若a＝b，稀释后的CH3COOH溶液pH〈5，若使CH3COOH溶液pH ＝5，就必须继续加水稀释，即a>b.
答案：D
3．有甲、乙两瓶醋酸稀溶液，测得甲的pH＝a，乙的pH＝a＋1，下列推断正确的是( ) A．物质的量浓度c(甲)是c(乙)的10倍
B．溶液中c(OH－）甲是乙的10倍
C．由水电离产生的c(H＋)乙是甲的10倍
D．与等量的NaOH反应消耗甲、乙两酸的体积V（乙）<10V(甲）
解析:由题意知c（H＋)甲是乙的10倍,即错误!＝10，但因稀释醋酸其电离程度增大，所以
错误!＝错误!〈1，故c(甲)〉10c(乙），所以A错误.两溶液中K w相同，c（OH－）＝错误!，所以c（OH－）乙是甲的10倍，B错误。

两溶液中由水电离的c(H＋）均与溶液中c（OH－)相等，所以C正确。

因c(甲）〉10c(乙），所以与等量NaOH反应时由c（甲)·V（甲)＝c(乙）·V(乙）知，V（乙）>10V（甲）。

答案：C
4．室温下，下列溶液等体积混合后,所得溶液的pH一定大于7的是( ）
A．0.1 mol·L－1的盐酸和0。

1 mol·L－1的氢氢化钠溶液
B．0。

1 mol·L－1的盐酸和0。

05 mol·L－1的氢氧化钡溶液
C．pH＝4的醋酸溶液和pH＝10的氢氧化钠溶液
D．pH＝4的盐酸和pH＝10的氨水
解析：本题考查了酸碱反应后溶液pH的计算及判断。

HCl为一元强酸,NaOH为一元强碱，Ba（OH）2为二元强碱，故等体积等物质的量浓度的HCl与NaOH恰好中和,pH＝7，与Ba(OH)2反应时,c（H＋)＝c（OH－)＝2c［Ba（OH)2]，pH＝7，故A、B错误；pH＝4的醋酸溶液中电离出的c(H＋)＝1×10－4mol·L－1，pH＝10的NaOH溶液电离出的c（OH－）＝1×10－4mol·L－1，因此CH3COOH电离出的H＋恰好与NaOH中和，还有大量的CH3COOH分子过量，故pH<7,同理，D项中氨水过量，溶液显碱性，pH>7,故C错误,D正确.
答案：D
5．［2014·天津河西期末质量调查］已知某温度时水的离子积常数为K w,该温度下，将浓度为a mol·L－1的一元酸HA与b mol·L－1的一元碱BOH等体积混合，可判定该溶液呈中性的依据是( ）
A．a＝b
B．混合溶液的pH＝7
C．混合溶液中，c（H＋)＝K w mol·L－1
D．混合溶液中，c(H＋)＋c(B＋）＝c(OH－）＋c（A－）
解析：一元酸HA可能为强酸也可能为弱酸,一元碱BOH可能为强碱也可能为弱碱，所以A、B、D三项均不能判定该溶液呈中性；C项中c(H＋)＝c(OH－）,故C项正确。

答案：C
6．[2015·合肥八中期中]在t℃时,某Ba(OH)2的稀溶液中c（H＋)＝10－a mol·L－1,c（OH －）＝10－b mol·L－1，已知a＋b＝12。

向该溶液中逐滴加入pH＝c的盐酸，测得混合溶液的部分pH如下表所示：
序号Ba（OH)2溶液的体积
（mL)
盐酸的体积（mL）溶液的pH
①22.000。

008
②22。

0018。

007
③22。

0022.006
A．3 B．4
C．5 D．6
解析：本题考查了pH的综合计算和从图表中获取关键信息的能力。

Ba（OH)2溶液的pH＝8,即a＝8，再根据a＋b＝12，则b＝4，该温度下K w＝10－12；当恰好完全中和时，溶液的pH＝6，即加盐酸的体积为22.00 mL时，恰好完全中和，根据c(H＋）×22。

00 mL＝c（OH－)×22。

00 mL，又c(OH－）＝10－4mol·L－1，则盐酸c（H＋)＝10－4mol·L－1,pH＝4，即c＝4。

答案:B
7．［2015·石家庄二中期中]分别在等体积、等pH或等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液中，加入足量锌粉，氢离子浓度c（H＋）及氢气的体积V(H2)（同温同压下测定)的变化图示如下，其中正确的是（)
①等pH
②等pH
③等物质的量浓度
④等物质的量浓度
A．①②③ B．②④
C．①③④ D．①②③④
解析：本题主要考查Zn与盐酸、醋酸反应的相关图象，意在考查考生的理解能力和识图能力。

①随着反应的进行，氢离子浓度逐渐减小，但是醋酸溶液中CH3COOH会继续电离出氢离子，所以醋酸中c（H＋）变化慢，正确；②等pH的盐酸和醋酸溶液，醋酸溶液浓度较大,加入足量锌粉，不仅产生的氢气的体积大，而且反应速率快，正确；③等物质的量浓度的盐酸和醋酸，盐酸中c（H＋）大，盐酸和金属锌反应的速率比醋酸快，正确;④等物质的量浓度的盐酸和醋酸,因为盐酸是强酸，醋酸是弱酸，盐酸中H＋浓度大,盐酸和金属锌反应的速率比醋酸快,错误。

故A项正确。

答案：A
8．pH＝2的两种一元酸x和y,体积均为100 mL,稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所
示。

分别滴加NaOH溶液(c＝0。

1 mol·L－1）至pH＝7，消耗NaOH溶液的体积为V x、V y，则（) A．x为弱酸，V x〈V y B．x为强酸，V x>V y
C．y为弱酸，V x〈V y D．y为强酸，V x〉V y
解析：由图知：将一元酸x和y分别稀释10倍,pH的变化量ΔpH x＝1，ΔpH y〈1,所以x 为强酸，y为弱酸。

pH＝2时弱酸y的浓度大，滴加NaOH至pH＝7时需NaOH溶液的体积则y 要比x大。

答案:C
9．[2015·保定一中期中]某温度（t℃)时，测得0。

01 mol·L－1的NaOH溶液的pH为11,则该温度下水的离子积K w＝________.在此温度下，将pH＝a的NaOH溶液V a L与pH＝b的H2SO4溶液V b L混合.
（1)若所得混合液为中性，且a＝12，b＝2，则V a∶V b＝________;
(2）若所得混合液为中性，且a＋b＝12，则V a∶V b＝________；
(3）若所得混合液的pH＝10，且a＝12，b＝2,则V a∶V b＝________。

答案：K w＝10－13(1）1∶10(2）10∶1（3)1∶9
10．[2014·湖南师大附中高二月考](1) 25 ℃时,0.05 mol·L－1 H2SO4溶液的pH＝________，0.01 mol·L－1 NaOH溶液的pH＝________；
（2)某温度下纯水中的c（H＋)＝2×10－7mol·L－1，则此时溶液中的c(OH－）＝________;若温度不变，滴入稀盐酸，使c(H＋）＝5×10－4mol·L－1，则此时溶液中由水电离产生的c(H ＋）＝________.
解析:（1）0。

05 mol·L－1 H2SO4溶液的c（H＋)＝0.05 mol·L－1×2＝0。

1 mol·L－1，pH ＝1。

0．01 mol·L－1 NaOH溶液中，c(OH－)＝0.01 mol·L－1，c（H＋)＝错误!＝错误!mol·L－1＝10－12mol·L－1，pH＝12.
（2）纯水中，H2O电离的c（OH－)＝c(H＋)＝2×10－7mol·L－1，此温度下K w＝4×10－14.
加入稀盐酸，c(H＋)＝5×10－4mol·L－1，则
c(OH－）＝错误!mol·L－1＝8×10－11mol·L－1。

则由水电离产生的c（H＋）＝8×10－11mol·L－1。

答案：(1）1 12
（2）2×10－7mol·L－18×10－11mol·L－1
11．下表是不同温度下水的离子积数据：
温度/℃25t
水的离子积K w1×10－141×10－12
(1)25 ℃下，某Na2SO4溶液中c（SO2－，4）＝5×10－4mol·L－1，取该溶液1 mL加水稀释至10 mL,则稀释后溶液中c（Na＋)∶c(OH－)＝________。

(2）在t℃下pH＝10的NaOH溶液中，水电离产生的OH－浓度为________。

（3）t℃下，将pH＝11的NaOH溶液V1 L与pH＝1的稀硫酸V2 L混合（设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和），所得混合溶液的pH＝2，则V1∶V2＝________.
解析:（1)c（SO2－，4)＝5×10－4mol·L－1，则c(Na＋)＝2c（SO2－，4)＝1×10－3mol·L－1，稀释10倍,则c（Na＋)＝1×10－4mol·L－1.25 ℃时Na2SO4溶液中c（OH－)＝1×10－7mol·L－1，稀释10倍后仍然为1×10－7mol·L－1，则c(Na＋）∶c(OH－）＝103∶1。

(2)pH＝10的NaOH溶液c(H＋)＝10－10mol·L－1，NaOH溶液中c（H＋)来自水的电离,水电离出H＋的同时也电离出等量的OH－.
(3)t℃时，pH＝2,说明溶液为酸性,酸过量。

t℃时，pH＝11的NaOH溶液，c（OH－）＝0。

1 mol·L－1，
错误!＝0。

01 mol·L－1
9V2＝11V1,错误!＝错误!。

答案：(1）1000∶1（2)1×10－10mol·L－1（3）9∶11
12。

［2013·临沂高二期末］已知水在25 ℃和95 ℃时，其电离平衡曲线如图所示。

(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pH＝9的NaOH的溶液与pH＝4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH＝7，则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为________。

(3)95 ℃时，若100体积pH1＝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，该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是__________________________________
_________________________________________________________。

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,结合图象中A、B曲线变化情况可以判断25 ℃时水的电离平衡曲线应为A，因为水的电离是吸热过程，降低温度，水的电离程度减小,c（H＋)、c(OH－）变小。

(2)25 ℃时所得混合溶液的pH＝7,溶液呈中性，即n(OH－）＝n(H＋）,则V(NaOH）×10－5 mol·L－1＝V（H2SO4)×10－4mol·L－1，得V（NaOH）∶V（H2SO4）＝10∶1。

（3）要注意95 ℃时，水的离子积为10－12，即c（H＋)·c(OH－）＝10－12。

根据95 ℃时混合后溶液呈中性，则100×10－a＝1×10b－12,即：10－a＋2＝10b－12，得以下关系：a＋b＝14或pH1＋pH2＝14.
答案：（1）A 水的电离是吸热过程，温度低时，电离程度小，c（H＋）、c(OH－）小（2)10∶1（3）a＋b＝14或pH1＋pH2＝14。