课时训练13pH的计算
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课时训练13 pH的计算
1.某酸溶液的pH=3,则该酸溶液的物质的量浓度为( )。
A.一定大于0.001 mol·L-1
B.一定等于0.001 mol·L-1
C.一定小于0.001 mol·L-1
D.以上说法均欠妥
解析:pH=3,c(H+)=0.001 mol·L-1。
该酸为一元强酸时,则c(酸)=0.001 mol·L-1,
该酸为多元强酸时,则c(酸)<0.001 mol·L-1,
该酸为弱酸时,则c(酸)>0.001 mol·L-1。
答案:D
2.常温下,柠檬酸水溶液的pH是3,食用醋的pH是2,可乐的pH是6,三种物质的溶液中c(OH-)分别是( )。
A.1×10-11 mol·L-1,1×10-12 mol·L-1,1×10-8 mol·L-1
B.1×10-11 mol·L-1,1×10-8 mol·L-1,1×10-12 mol·L-1
C.2×10-11 mol·L-1,1×10-10 mol·L-1,1×10-8 mol·L-1
D.1×10-8 mol·L-1,1×10-11 mol·L-1,1×10-12 mol·L-1
解析:常温下,KW=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14 。
pH=3时,c(OH-)==1.0×10-11 mol·L-1,
pH=2时,c(OH-)==1.0×10-12 mol·L-1,
pH=6时,c(OH-)==1.0×10-8 mol·L-1。
答案:A
3.已知甲溶液的pH是乙溶液pH的2倍,乙溶液的pH为x,则甲溶液中氢离子浓度一定是乙溶液氢离子浓度的( )。
A. B.
C. D.
解析:乙中c乙(H+)=10-x mol·L-1,
甲中c甲(H+)=10-2x mol·L-1,
==。
答案:D
4.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:混合后:c(OH-)=0.05 mol·L-1,c(H+)=0.06 mol·L-1
酸过量,c(H+)==0.01 mol·L-1
pH=-lg c(H+)=-lg0.01=2。
答案:B
5.已知稀盐酸的物质的量浓度为a mol·L-1,稀NaOH溶液的物质的量浓度为b mol·L-1,当两种溶液等体积混合时,所得溶液的pH=2(混合液体积为原体积的和),则a和b的关系为( )。
A.a=b/2
B.b=a/2
C.a=b+0.1
D.a=b+0.02
解析:因为NaOH+HClNaCl+H2O
1 1
b·V a·V
所以10-2==,a=b+0.02。
答案:D
6.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溶液的体积比是( )。
A.1∶9 B.1∶1
C.1∶2 D.1∶4
解析:本题考查pH的计算,当溶液中Ba2+恰好完全沉淀发生的化学反应方程式为:
NaHSO4+Ba(OH)2BaSO4↓+H2O+NaOH
由化学方程式得反应后n(OH-)=n(NaOH)=n[Ba(OH)2],所以c(OH-)==
=1×10-3 mol·L-1,解得=。
答案:D
7.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)变化的示意图正确的是( )。
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,一元中强酸还会电离出新的c(H+),即随后一元中强酸电离出的c(H+)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的反应速率。结合题中图像知,C选项正确。
答案:C
8.如图所示为对10 mL一定物质的量浓度的盐酸X用一定物质的量浓度的NaOH溶液Y滴定的图像,依据图像推出X和Y的物质的量浓度是下表内各组中的( )。
A B C D
X(mol·L-1) 0.12 0.04 0.03 0.09
Y(mol·L-1) 0.04 0.12 0.09 0.03
解析:由图知,30 mL NaOH溶液恰好中和10 mL盐酸,盐酸的物质的量浓度应是NaOH溶液的3倍,表中A、D属此种情况,但A组中c(HCl)=0.12 mol·L-1,c(H+)=0.12 mol·L-1,pH<1,不符合图像,D组中c(HCl)=0.09 mol·L-1,pH>1,加入20 mL NaOH溶液后溶液中的c(H+)==1×10-2 mol·L-1,pH=-lg(1×10-2)=2,正好符合题意。
答案:D
9.室温时,下列混合溶液的pH一定小于7的是( )。
A.pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合
B.pH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合
C.pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合
D.pH=3的硫酸和pH=11的氨水等体积混合
解析:pH=3的盐酸、醋酸、硫酸其c(H+)=1×10-3 mol·L-1;同理pH=11的Ba(OH)2溶液、氨水中c(OH-)=1×10-3 mol·L-1。显然等体积混合pH=3的盐酸(或硫酸)与pH=11的氨水时,氨水过量,pH>7;等体积混合pH=3的盐酸与pH=11的Ba(OH)2溶液时,pH=7;等体积混合pH=3的醋酸和pH=11的Ba(OH)2时,醋酸过量,pH<7。
答案:C
10.有一学生在实验室测某溶液的pH,实验时,他先用蒸馏水润湿pH试纸,然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测:
(1)该学生的操作是 (填“正确的”或“错误的”),其理由是 。
(2)若用此方法分别测定c(H+)相等的盐酸和醋酸溶液的pH,误差较大的是 ,原因是 。
(3)该学生以上述方式测定下列溶液的pH,无误差的是( )。
A.NaOH
B.CH3COONa
C.NaCl
D.NaHSO4
解析:用pH试纸测定溶液酸碱性时,不能用水润湿。若润湿,会使待测液浓度下降,结果出现误差。但是用pH试纸测定中性溶液时,对结果一般没影响。
答案:(1)错误的 润湿后,稀释了原溶液,使其浓度减小,导致测量误差
(2)盐酸 盐酸是强电解质,醋酸是弱电解质,在溶液中存在CH3COOHCH3COO-+H+,稀释时平衡右移,继续电离出H+,稀释时Δc(H+)较小,ΔpH较小,故误差较小
(3)C
11.一定温度下,有a.盐酸、b.硫酸、c.醋酸三种酸(用a、b、c回答)。
(1)当其物质的量浓度相同时。c(H+)由大到小的顺序是 ,pH由大到小的顺序是 。
(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸溶液,中和NaOH的能力由大到小的顺序是 。
(3)当c(H+)相同时,物质的量浓度由大到小的顺序为 。
(4)当pH相同、体积相同时,分别加入足量锌,相同状况下产生的气体体积由大到小的顺序为 。
解析:(1)盐酸和硫酸是强酸,完全电离,硫酸又是二元酸,而醋酸是一元弱酸,不完全电离,所以物质的量浓度相同时,c(H+)大小关系为:b>a>c。(2)酸中和碱的能力是依据酸与碱反应的方程式系数来决定的,所以同体积、同浓度的盐酸、醋酸中和NaOH的能力相等,且小于硫酸。(3)c(H+)相等,因醋酸为弱酸,其物质的量浓度远大于溶液中的c(H+),盐酸是一元强酸,硫酸是二元强酸,所以物质的量浓度:c>a>b。(4)锌足量,产生氢气的体积由n(H+)决定,所以c>a=b。
答案:(1)b>a>c c>a>b
(2)b>a=c
(3)c>a>b
(4)c>a=b
12.pH=5的盐酸1 mL稀释至1 L,溶液的pH是否等于8
解析:稀盐酸被稀释后,仍为酸溶液,故pH应小于7。
答案:pH<7
1.某酸溶液的pH=3,则该酸溶液的物质的量浓度为( )。
A.一定大于0.001 mol·L-1
B.一定等于0.001 mol·L-1
C.一定小于0.001 mol·L-1
D.以上说法均欠妥
解析:pH=3,c(H+)=0.001 mol·L-1。
该酸为一元强酸时,则c(酸)=0.001 mol·L-1,
该酸为多元强酸时,则c(酸)<0.001 mol·L-1,
该酸为弱酸时,则c(酸)>0.001 mol·L-1。
答案:D
2.常温下,柠檬酸水溶液的pH是3,食用醋的pH是2,可乐的pH是6,三种物质的溶液中c(OH-)分别是( )。
A.1×10-11 mol·L-1,1×10-12 mol·L-1,1×10-8 mol·L-1
B.1×10-11 mol·L-1,1×10-8 mol·L-1,1×10-12 mol·L-1
C.2×10-11 mol·L-1,1×10-10 mol·L-1,1×10-8 mol·L-1
D.1×10-8 mol·L-1,1×10-11 mol·L-1,1×10-12 mol·L-1
解析:常温下,KW=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14 。
pH=3时,c(OH-)==1.0×10-11 mol·L-1,
pH=2时,c(OH-)==1.0×10-12 mol·L-1,
pH=6时,c(OH-)==1.0×10-8 mol·L-1。
答案:A
3.已知甲溶液的pH是乙溶液pH的2倍,乙溶液的pH为x,则甲溶液中氢离子浓度一定是乙溶液氢离子浓度的( )。
A. B.
C. D.
解析:乙中c乙(H+)=10-x mol·L-1,
甲中c甲(H+)=10-2x mol·L-1,
==。
答案:D
4.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:混合后:c(OH-)=0.05 mol·L-1,c(H+)=0.06 mol·L-1
酸过量,c(H+)==0.01 mol·L-1
pH=-lg c(H+)=-lg0.01=2。
答案:B
5.已知稀盐酸的物质的量浓度为a mol·L-1,稀NaOH溶液的物质的量浓度为b mol·L-1,当两种溶液等体积混合时,所得溶液的pH=2(混合液体积为原体积的和),则a和b的关系为( )。
A.a=b/2
B.b=a/2
C.a=b+0.1
D.a=b+0.02
解析:因为NaOH+HClNaCl+H2O
1 1
b·V a·V
所以10-2==,a=b+0.02。
答案:D
6.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溶液的体积比是( )。
A.1∶9 B.1∶1
C.1∶2 D.1∶4
解析:本题考查pH的计算,当溶液中Ba2+恰好完全沉淀发生的化学反应方程式为:
NaHSO4+Ba(OH)2BaSO4↓+H2O+NaOH
由化学方程式得反应后n(OH-)=n(NaOH)=n[Ba(OH)2],所以c(OH-)==
=1×10-3 mol·L-1,解得=。
答案:D
7.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)变化的示意图正确的是( )。
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,一元中强酸还会电离出新的c(H+),即随后一元中强酸电离出的c(H+)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的反应速率。结合题中图像知,C选项正确。
答案:C
8.如图所示为对10 mL一定物质的量浓度的盐酸X用一定物质的量浓度的NaOH溶液Y滴定的图像,依据图像推出X和Y的物质的量浓度是下表内各组中的( )。
A B C D
X(mol·L-1) 0.12 0.04 0.03 0.09
Y(mol·L-1) 0.04 0.12 0.09 0.03
解析:由图知,30 mL NaOH溶液恰好中和10 mL盐酸,盐酸的物质的量浓度应是NaOH溶液的3倍,表中A、D属此种情况,但A组中c(HCl)=0.12 mol·L-1,c(H+)=0.12 mol·L-1,pH<1,不符合图像,D组中c(HCl)=0.09 mol·L-1,pH>1,加入20 mL NaOH溶液后溶液中的c(H+)==1×10-2 mol·L-1,pH=-lg(1×10-2)=2,正好符合题意。
答案:D
9.室温时,下列混合溶液的pH一定小于7的是( )。
A.pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合
B.pH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合
C.pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合
D.pH=3的硫酸和pH=11的氨水等体积混合
解析:pH=3的盐酸、醋酸、硫酸其c(H+)=1×10-3 mol·L-1;同理pH=11的Ba(OH)2溶液、氨水中c(OH-)=1×10-3 mol·L-1。显然等体积混合pH=3的盐酸(或硫酸)与pH=11的氨水时,氨水过量,pH>7;等体积混合pH=3的盐酸与pH=11的Ba(OH)2溶液时,pH=7;等体积混合pH=3的醋酸和pH=11的Ba(OH)2时,醋酸过量,pH<7。
答案:C
10.有一学生在实验室测某溶液的pH,实验时,他先用蒸馏水润湿pH试纸,然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测:
(1)该学生的操作是 (填“正确的”或“错误的”),其理由是 。
(2)若用此方法分别测定c(H+)相等的盐酸和醋酸溶液的pH,误差较大的是 ,原因是 。
(3)该学生以上述方式测定下列溶液的pH,无误差的是( )。
A.NaOH
B.CH3COONa
C.NaCl
D.NaHSO4
解析:用pH试纸测定溶液酸碱性时,不能用水润湿。若润湿,会使待测液浓度下降,结果出现误差。但是用pH试纸测定中性溶液时,对结果一般没影响。
答案:(1)错误的 润湿后,稀释了原溶液,使其浓度减小,导致测量误差
(2)盐酸 盐酸是强电解质,醋酸是弱电解质,在溶液中存在CH3COOHCH3COO-+H+,稀释时平衡右移,继续电离出H+,稀释时Δc(H+)较小,ΔpH较小,故误差较小
(3)C
11.一定温度下,有a.盐酸、b.硫酸、c.醋酸三种酸(用a、b、c回答)。
(1)当其物质的量浓度相同时。c(H+)由大到小的顺序是 ,pH由大到小的顺序是 。
(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸溶液,中和NaOH的能力由大到小的顺序是 。
(3)当c(H+)相同时,物质的量浓度由大到小的顺序为 。
(4)当pH相同、体积相同时,分别加入足量锌,相同状况下产生的气体体积由大到小的顺序为 。
解析:(1)盐酸和硫酸是强酸,完全电离,硫酸又是二元酸,而醋酸是一元弱酸,不完全电离,所以物质的量浓度相同时,c(H+)大小关系为:b>a>c。(2)酸中和碱的能力是依据酸与碱反应的方程式系数来决定的,所以同体积、同浓度的盐酸、醋酸中和NaOH的能力相等,且小于硫酸。(3)c(H+)相等,因醋酸为弱酸,其物质的量浓度远大于溶液中的c(H+),盐酸是一元强酸,硫酸是二元强酸,所以物质的量浓度:c>a>b。(4)锌足量,产生氢气的体积由n(H+)决定,所以c>a=b。
答案:(1)b>a>c c>a>b
(2)b>a=c
(3)c>a>b
(4)c>a=b
12.pH=5的盐酸1 mL稀释至1 L,溶液的pH是否等于8
解析:稀盐酸被稀释后,仍为酸溶液,故pH应小于7。
答案:pH<7