考点3 溶液PH的简单计算-讲义-2022~2023学年高二化学(人教版2019选择性必修1)(Word含解析)

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名称 考点3 溶液PH的简单计算-讲义-2022~2023学年高二化学(人教版2019选择性必修1)(Word含解析)
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文件大小 406.7KB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-01-04 10:19:20

文档简介

考点3 溶液PH的简单计算
INCLUDEPICTURE "E:\\周飞燕\\2022\\一轮\\化学\\归纳整合夯实必备知识.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\周飞燕\\2022\\一轮\\化学\\归纳整合夯实必备知识.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\周飞燕\\2022\\一轮\\化学\\word\\归纳整合夯实必备知识.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\看\\一轮\\化学\\化学 人教 新教材\\全书完整的Word版文档\\第八章\\归纳整合夯实必备知识.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\大一轮\\化学 京津辽(新教材)\\2023版 大一轮 化学 人教版 新教材(辽鄂京津粤渝苏)\\全书完整的Word版文档\\第八章\\归纳整合夯实必备知识.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "../../../../高中化学%20%20考点专题/化学一轮/2023年高考化学一轮复习讲义(新高考)/归纳整合夯实必备知识.TIF" \* MERGEFORMAT
(1)单一溶液的pH计算
强酸溶液 如HnA,设浓度为c mol·L-1,c(H+)=nc mol·L-1,pH=-lg c(H+)=-lg nc
强碱溶液(25 ℃) 如B(OH)n,设浓度为c mol·L-1,c(H+)= mol·L-1,pH=-lg c(H+)=14+lg nc
弱酸溶液和弱碱溶液的pH计算,可以根据电离度(α)或电离常数(Ka/Kb)进行计算
(2)混合溶液的pH计算
两种强酸混合 直接求出c混(H+),再据此求pH。c混(H+)=
两种强碱混合 先求出c混(OH-),再据KW求出c混(H+),最后求pH。c混(OH-)=
强酸和强碱混合 先判断哪种物质过量,再由下式求出溶液中H+或OH-的浓度,最后求pH。c混(H+)或c混(OH-)=
【思维建模】 溶液pH计算的一般思维模型
1.计算25 ℃时下列溶液的pH
(1)0.005 mol·L-1的H2SO4溶液的pH=__________。
(2)0.001 mol·L-1的NaOH溶液的pH=____________。
(3)pH=2的盐酸加水稀释到1 000倍,溶液的pH=__________。
(4)将pH=8的NaOH溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合,混合溶液的pH=__________。
(5)0.015 mol·L-1的硫酸与0.01 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,混合溶液的pH=_______。
【答案】 (1)2  (2)11  (3)5  (4)9.7  (5)2
【解析】 (1)c(H2SO4)=0.005 mol·L-1,c(H+)=2×c(H2SO4)=0.01 mol·L-1,pH=2。(2)c(OH-)=1×10-3 mol·L-1,c(H+)= mol·L-1=10-11 mol·L-1,pH=11。(3)pH=2的盐酸加水稀释到1 000倍,所得溶液的pH=2+3=5。(4)由pH=8、pH=10可得两溶液等体积混合后,c(OH-)= mol·L-1=×10-6 mol·L-1,c(H+)= mol·L-1≈ 2.0×10-10 mol·L-1,pH≈9.7。(5)混合后c(H+)= mol·L-1=0.01 mol·L-1,则pH=2。
2.将pH=1的盐酸平均分成两份,一份加入适量水,另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液,pH都升高了1,则加入的水与NaOH溶液的体积比为(  )
A.9        B.10 C.11 D.12
【答案】C
【解析】将pH=1的盐酸加适量水,pH升高了1,说明所加的水是原溶液的9倍;另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液后,pH升高了1,则10-1×1-10-1·x=10-2·(1+x),解得x=,则加入的水与NaOH溶液的体积比为9∶=11∶1。
4.溶液酸、碱性的两种判断方法
(1)根据pH、pOH、p进行判断
pH其中:pOH=-lg c(OH-),p=-lg,pH+pOH=2p。
(2)室温下,已知酸和碱pH之和的溶液等体积混合酸碱性分析
①两强混合
a.若pH之和等于14,则混合后溶液显中性,pH=7。
b.若pH之和大于14,则混合后溶液显碱性,pH>7。
c.若pH之和小于14,则混合后溶液显酸性,pH<7。
②一强一弱混合——“谁弱显谁性”
pH之和等于14时,一元强酸和一元弱碱等体积混合呈碱性;一元强碱和一元弱酸等体积混合呈酸性。
(3)酸碱混合呈中性的定量关系
25 ℃,pH=a的强酸溶液与pH=b的强碱溶液,按V1∶V2的体积比混合,混合液呈中性。V1、V2与a、b的定量关系为==10-14+a+b。
3.用“碱性”“酸性”“中性”或“不确定”填空。
(1)pH<7的溶液________。
(2)水电离出的c(H+)=1×10-4mol·L-1的溶液______。
(3)pH=0的溶液(25 ℃)________。
(4)25 ℃时,=1×10-10mol·L-1的溶液________。
(5)KW=1×10-13时,pH=7的溶液________。
(6)相同浓度的HCl和NaOH溶液等体积混合________。
(7)25 ℃时,相同浓度NH3·H2O和HCl溶液等体积混合________。
(8)25 ℃时pH=2的HCl和pH=12的NaOH溶液等体积混合________。
(9)25 ℃时pH=2的CH3COOH和pH=12的NaOH溶液等体积混合________。
(10)25 ℃时,pH=2的HCl和pH=12的NH3·H2O等体积混合________。
【答案】(1)不确定  (2)不确定  (3)酸性  (4)酸性  (5)碱性  (6)中性 
(7)酸性  (8)中性  (9)酸性  (10)碱性
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1.常温下0.1mol·L 1醋酸溶液的pH=a,下列能使溶液pH=(a+1)的措施是
A.将溶液稀释到原体积的2倍
B.加入适量的醋酸钠固体
C.加入等体积0.2 mol·L 1盐酸
D.加少量冰醋酸
1.【答案】B
【解析】常温下0.1mol L 1醋酸溶液的pH=a,当此溶液变为pH=(a+1)时,pH升高了,溶液中的氢离子浓度变为原来的十分之一,c(H+)由mol/L变为mol/L。醋酸为弱酸,溶液中存在其电离平衡,可以加水稀释溶液使氢离子浓度减小,欲使溶液中的氢离子浓度变为原来的十分之一,稀释后溶液体积必须大于原来的十倍。也可以加入可溶性醋酸盐使电离平衡逆向移动而使氢离子浓度减小。
A. 将溶液稀释到原体积的2倍 ,氢离子浓度肯定会大于原来的二分之一,所以A不正确; B. 加入适量的醋酸钠固体,可行,因为增大了溶液中醋酸根离子的浓度,醋酸的电离平衡逆向移动,所以B正确;C.因为盐酸是强酸,所以加入等体积0.2 mol L 1盐酸后,c(H+)一定变大了,pH将减小;D. 加少量冰醋酸,增大了醋酸的浓度,酸性增强,pH减小,D不正确。本题选B。
点睛:首先要明确酸性溶液的pH变大时,表明溶液的酸性减弱了。pH增大1时,溶液中的氢离子溶液就会变为原来的十分之一。
2.将pH=1的盐酸平均分成两份,一份加入适量水,另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液,pH都升高了1,则加入的水与NaOH溶液的体积比为
A.9   B.10
C.11 D.12
2.【答案】C
【解析】将pH=1的盐酸加适量水,pH升高了1,说明所加的水是原溶液的9倍;另1份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液后,pH升高了1,则10-1×1-10-1·x=10-2·(1+x),解得x=,则加入的水与NaOH溶液的体积比为9∶=11∶1。
3.常温下,pH=a和pH=b的两种NaOH溶液,已知b=a+2,则将两种溶液等体积混合后,所得溶液的pH接近于
A.a-lg 2 B.b-lg 2
C.a+lg 2 D.b+lg 2
3.【答案】B
【解析】两种溶液中c(OH-)分别为10a-14 mol·L-1、10b-14 mol·L-1,等体积混合后
c(OH-)==mol·L-1,
pOH=(14-a)-lg 101+lg 2≈12-a+lg 2,pH=14-pOH=2+a-lg 2=b-lg 2。
4.下图是对10mL一定物质的量浓度的盐酸用一定物质的量浓度的NaOH溶液滴定的图像,依据图像推出盐酸和NaOH溶液的物质的量浓度是下表内各组中的
选项溶液 A B C D
c(HCl)/mol·L-1 0.12 0.04 0.03 0.09
c(NaOH)/mol·L- 0.04 0.12 0.09 0.03
4.【答案】D
【解析】结合图像可以知道,当NaOH溶液的体积为20mL,酸过量,pH=2,则c(H+)= =0.01mol/L(1);当NaOH溶液的体积为30mL,溶液呈中性,恰好反应,即10c(HCl)=30c(NaOH)(2),由(1)(2)求计算得出c(HCl)=0.09mol/L、c(NaOH)=0.03 mol/L。故答案选D。
5.室温下,有关pH计算结果一定正确的是
①强酸pH=a,加水稀释到10n倍,则pH=a+n
②弱酸pH=a,加水稀释到10n倍,则pH③强碱pH=b,加水稀释到10n倍,则pH=b n
④弱碱pH=b,加水稀释到10n倍,则pH>b n(b n>7)
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
5.【答案】D
【解析】若为强酸时,pH=a,c(H+)=10 a mol·L 1,加水稀释到10n倍,稀释后c(H+)=10 (a+n) mol·L 1,则pH=n+a,但这时稀释程度不大;当a+n>7时,应考虑水的电离,此时pH≈7。若为强碱时,pH=b,则c(H+)=10 b mol·L 1,即c(OH )=10 14+b mol·L 1,加水稀释到10n倍后,c(OH )=10 14+b n mol·L 1,换算成c(H+)=10n b mol·L 1,即pH=b n。同理,稀释到很稀时,应考虑水的电离,此时pH≈7。弱酸与弱碱稀释时除考虑稀释因素外,还要考虑弱酸与弱碱在稀释过程中电离平衡的移动。
6.下列说法中正确的是
A.25 ℃时NH4Cl溶液的Kw大于100 ℃时NaCl溶液的Kw
B.常温下,pH均为5的醋酸和硫酸铝两种溶液中,由水电离出的氢离子浓度之比为1∶104
C.根据溶液的pH与酸碱性的关系,推出pH=6.8的溶液一定显酸性
D.100 ℃时,将pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合,溶液显中性
6.【答案】B
【解析】水的离子积常数只与温度有关,温度越高,Kw越大,A错误;醋酸中由水电离出的c(H+)=溶液中的 c(OH-)=10-9 mol·L-1,硫酸铝溶液中由水电离出的 c(H+)=溶液中的c(H+)=10-5 mol·L-1,B正确;C选项中未指明温度,无法判断溶液pH与酸碱性的关系,C错误;100 ℃时Kw=1×10-12,所以将pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合后,溶液显碱性,D错误。
7.常温下,关于溶液稀释的说法正确的是
A.将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液加水稀释为2 L,pH=13
B.pH=3的醋酸溶液加水稀释100倍,pH=5
C.pH=4的H2SO4溶液加水稀释100倍,溶液中水电离产生的c(H+)=1×10-6 mol·L-1
D.pH=8的NaOH溶液加水稀释100倍,其pH=6
7.【答案】A
【解析】A项,c(OH-)= mol·L-1=0.1 mol·L-1,c(H+)=1×10-13 mol·L-1,故pH=13,正确;B项,稀释100倍,ΔpH<2,故37,错误。
8.在T ℃时,某NaOH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(T ℃),测得混合溶液的部分pH如下表所示:
序号 NaOH溶液体积 盐酸体积 溶液pH
① 20.00 0.00 8
② 20.00 20.00 6
假设溶液混合前后的体积变化忽略不计,则c为
A.1          B.4
C.5 D.6
8.【答案】B
【解析】据题意可知在该温度下水的离子积常数是1×10-12,而不是1×10-14。通过①可知,此NaOH溶液中c(OH-)=10-4 mol·L-1。由②可知,加入20 mL盐酸后溶液的pH=6,此时恰好完全中和。则c(H+)==1×10-4 mol·L-1,则c=4。
9.已知在100 ℃时水的离子积Kw=1×10-12(本题涉及溶液的温度均为100 ℃)。下列说法中正确的是
A.0.005 mol·L-1的H2SO4溶液,pH=2
B.0.001 mol·L-1的NaOH溶液,pH=11
C.0.005 mol·L-1的H2SO4溶液与0.01 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,混合溶液的pH为6,溶液显酸性
D.完全中和pH=3的H2SO4溶液50 mL,需要pH=9的NaOH溶液100 mL
9.【答案】A
【解析】A项,0.005 mol·L-1的H2SO4溶液中,c(H+)=0.005 mol·L-1×2=0.01 mol·L-1,pH=-lgc(H+)=-lg0.01=2。此计算与Kw值无关,不要受Kw=1×10-12的干扰;B项,0.001 mol·L-1的NaOH溶液中,c(OH-)=0.001 mol·L-1,c(H+)== mol·L-1=1×10-9 mol·L-1,pH=-lg(1×10-9)=9;C项,0.005 mol·L-1的H2SO4溶液与0.01 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,溶液呈中性,pH=6;D项,pH=3的H2SO4溶液c(H+)=10-3 mol·L-1,pH=9的NaOH溶液,c(OH-)=10-3 mol·L-1,二者完全中和,溶液的体积相等。
10.物质的量浓度相同的下列溶液: ①醋酸钠 ②硫酸 ③氯化钠 ④硫酸氢钠⑤氯化铵 ⑥氢氧化钠,按pH由小到大的顺序排列的是
A.②④⑤③⑥① B.④②⑤③①⑥
C.②④⑤③①⑥ D.⑥①③⑤④②
10.【答案】C
【解析】①醋酸钠为强碱弱酸盐,水解呈碱性;②硫酸是二元强酸,溶液呈酸性,且氢离子浓度是其酸浓度的2倍;③氯化钠为强酸强碱盐,溶液呈中性;④硫酸氢钠为强酸强碱的酸式盐,溶液显酸性,且氢离子浓度等于酸浓度;⑤氯化铵为强酸弱碱盐,水解呈酸性,因水解比较微弱,氢离子浓度远小于盐的浓度;⑥氢氧化钠为一元强碱,溶液呈碱性,且氢氧根的浓度等于其碱的浓度。综上所述:pH由小到大的顺序为②④⑤③①⑥。
点睛:溶液中氢离子浓度越大,则其pH越小,根据溶液的酸碱性以及利用盐类的水解程度来确定溶液的pH大小。当物质的量浓度相同时,溶液的pH:多元强酸的pH<一元强酸的pH<强酸弱碱盐的pH<强酸强碱盐的pH<强碱弱酸盐的pH<一元强碱的pH<多元强碱的pH。
11.25 ℃时,0.1 mol·L-1的3种溶液:①盐酸、②氨水、③CH3COONa溶液。下列说法中,不正确的是
A.3种溶液中pH最小的是①
B.3种溶液中水的电离程度最大的是③
C.①与②等体积混合后溶液显酸性
D.①与③等体积混合后:c(Na+)>c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)
11.【答案】D
【解析】盐酸呈酸性,氨水和CH3COONa溶液呈碱性,则pH最小的是盐酸,A正确;盐酸和氨水抑制水的电离,CH3COONa因发生水解而促进水的电离,故水的电离程度最大的是CH3COONa,B正确;等浓度、等体积的盐酸和氨水混合,二者恰好完全反应生成NH4Cl,由于NH发生水解而使溶液呈酸性,C正确;等浓度、等体积的盐酸和CH3COONa溶液混合,二者恰好完全反应生成CH3COOH和NaCl,由于Na+、Cl-均不发生水解,则有c(Na+)=c(Cl-),D错误。
12.现有室温下四种溶液,有关叙述不正确的是
序号 ① ② ③ ④
溶液 氨水 氢氧化钠溶液 醋酸 盐酸
pH 11 11 3 3
A.③④中分别加入适量的醋酸钠晶体后,两溶液的pH均增大
B.②③两溶液等体积混合,所得溶液中c(H+)>c(OH-)
C.V1 L④和V2 L②混合,若混合后溶液pH=7,则V1=V2
D.分别加水稀释10倍,四种溶液的pH:①>②>③>④
12.【答案】D
【解析】A、醋酸、盐酸均呈酸性,醋酸钠呈碱性,两溶液加入醋酸钠后pH均增大,选项A正确;B、③中醋酸浓度大于②中氢氧化钠的浓度,二者等体积混合,醋酸过量导致溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),选项B正确;C、盐酸为强酸,氢氧化钠为强碱,V1L④和V2L②混合,若混合后溶液pH=7,则V1=V2,选项C正确;D、加水稀释促进弱电解质一水合氨和醋酸电离,导致稀释后醋酸pH小于盐酸、氨水pH大于氢氧化钠,所以它们分别稀释10倍后,溶液的pH:①>②>④>③,选项D不正确。答案选D。
13.已知H2A为二元弱酸,室温下向100.0 mL 0.1 mol·L-1H2A溶液中加入不同质量的NaOH固体,pH变化如下表(不考虑溶液体积变化)。下列分析正确的是
m(NaOH)/g 0 0.4 0.8 1.2
pH 3.8 8.3 12.0 13.2
A.H2A第一步电离K1的数量级为10-8
B.上述过程中水的电离程度一直增大
C.m(NaOH)=0.6 g时,c(Na+)>c(A2-)>c(HA-)>c(OH-)>c(H+)
D.若溶液中加NaOH至=100时,c(OH-)>100 c(H+)
13.【答案】D
【解析】初始时,0.1 mol·L-1H2A溶液的pH=3.8,根据氢离子浓度的近似计算公式c(H+)===10-3.8 mol·L-1,所以Kal=10-6.6,其数量级为10-7,A错误。初始时,0.1 mol·L-1H2A溶液对于水的电离一定是抑制,随着H2A逐渐被中和,转化为盐,则变成对水的电离产生促进,最后氢氧化钠过量,再对水的电离产生抑制,B错误。加入的氢氧化钠为0.6 g(0.015 mol)时,溶液为浓度相等的Na2A和NaHA混合溶液,由表中数据得到此时溶液一定显碱性,因为A2-的水解能力强于HA-,且A2-水解得到HA-,所以c(A2-)8时,一定有c(OH-)>100 c(H+),D正确。
14.常温下,两种一元碱MOH和ROH的溶液分别加水稀释,溶液pH的变化如图所示,下列叙述不正确的是
A.MOH是一种弱碱
B.在x点,c(M+)=c(R+)
C.稀释前,c(ROH)=10c(MOH)
D.稀释前MOH溶液和ROH溶液中由水电离出的c(OH ) 前者是后者的 10倍
14.【答案】C
【解析】本题考查了溶液的酸碱性与pH。由图可知,ROH开始的pH=13,稀释100倍pH=11,则ROH为强碱,而MOH开始的pH=12,稀释100倍pH=11,则MOH为弱碱。MOH开始的pH=12,稀释100倍pH=11,则MOH为弱碱,故A正确,不选。由ROHR++OH ,MOHM++OH 可知,在x点,c(OH )相等,则c(M+)=c(R+),故B正确,不选。稀释前,c(ROH)=0.1 mol/L,c(MOH)>0.01 mol/L,则c(ROH)<10c(MOH),故C错,选C。稀释前,ROH开始的pH=13,由水电离出的c(OH )=10 13 moL/L,MOH开始的pH=12,由水电离出的c(OH )=10 12 moL/L,则稀释前MOH溶液和ROH溶液中由水电离出的c(OH )前者是后者的10倍,故D正确,不选。
15.(1)体积相同,浓度均为0.2 mol·L-1的盐酸和CH3COOH溶液,分别加水稀释10倍,溶液的pH分别变成m和n,则m与n的关系为________。
(2)体积相同,浓度均为0.2 mol·L-1的盐酸和CH3COOH溶液,分别加水稀释m倍、n倍,溶液的pH都变成3,则m与n的关系为________。
(3)体积相同,pH均等于1的盐酸和CH3COOH溶液,分别加水稀释m倍、n倍,溶液的pH都变成3,则m与n的关系为________。
(4)体积相同,pH均等于13的氨水和NaOH溶液,分别加水稀释100倍,溶液的pH分别为m和n,则m和n的关系为________。
15.【答案】(1)mn (3)mn
【解析】(1)稀释10倍后两浓度均变为0.02 mol·L-1,盐酸中的c(H+)>醋酸中的c(H+),故m(2)若稀释相同倍数,盐酸的pH仍比醋酸的小,故盐酸稀释的倍数大,故m>n。
(3)稀释相同倍数,CH3COOH溶液的pH变化较小,故m(4)稀释相同倍数,氨水的pH变化较小,故m>n。
16.已知水在25℃和95℃时,其电离平衡曲线如图所示:
(1)95℃时,水的电离平衡曲线应为B,请说明理由______。
25℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的硫酸溶液混合,所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与硫酸溶液的体积比为______。
(2)95℃时,若100体积pH=a的某强酸溶液与1体积pH=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则a与b之间应满足的关系是______。
(3)曲线A所对应的温度下,pH=2的HCl溶液和pH=11的某BOH溶液中,若水的电离程度分别用α1、α2表示,则α1______α2(填“大于”、“小于”、“等于”或“无法确定”)。
(4)曲线B对应温度下,将0.02mol/LBa(OH)2溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液等体积混合后,混合溶液的pH=________。
16.【答案】(1)水的电离是吸热过程,温度高时,电离程度大,c(H+)、c(OH )大
10∶1 (2)a+b=12 (3)小于 (4)10
【解析】本题考查水溶液中的电离和混合溶液pH的计算。(1)水的电离是吸热过程,温度高时,电离程度大,c(H+)、c(OH )大,故水的电离平衡曲线应为B;25℃时,所得混合溶液的pH=7,即氢离子和氢氧根物质的量相等。设氢氧化钠的体积为V1 ,稀硫酸的体积为V2,有溶液中10 5V1=10 4V2,解得V1∶V2=10∶1。
(2)95℃时,由图可知水的离子积为10 12,若100体积pH=a的某强酸溶液与1体积pH=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,即氢离子和氢氧根物质的量相等。同理可得a与b之间应满足a+b=12。
(3)曲线A所对应的温度即25℃时,pH=2的HCl溶液c(H+)=10 2 mol/L,pH=11的某BOH溶液c(OH )=10 3 mol/L,故前者水的电离程度小于后者。
(4)曲线B对应温度即95℃时,0.02 mol/L Ba(OH)2溶液c(OH )=4×10 2 mol/L,等物质的量浓度的NaHSO4溶液c(H+)=2×10 2 mol/L,等体积混合后c(OH )=(4 2)×10 2 mol/L×=1×10 2 mol/L,故pH=12 2=10。考点3 溶液PH的简单计算
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(1)单一溶液的pH计算
强酸溶液 如HnA,设浓度为c mol·L-1,c(H+)=nc mol·L-1,pH=-lg c(H+)=-lg nc
强碱溶液(25 ℃) 如B(OH)n,设浓度为c mol·L-1,c(H+)= mol·L-1,pH=-lg c(H+)=14+lg nc
弱酸溶液和弱碱溶液的pH计算,可以根据电离度(α)或电离常数(Ka/Kb)进行计算
(2)混合溶液的pH计算
两种强酸混合 直接求出c混(H+),再据此求pH。c混(H+)=
两种强碱混合 先求出c混(OH-),再据KW求出c混(H+),最后求pH。c混(OH-)=
强酸和强碱混合 先判断哪种物质过量,再由下式求出溶液中H+或OH-的浓度,最后求pH。c混(H+)或c混(OH-)=
【思维建模】 溶液pH计算的一般思维模型
1.计算25 ℃时下列溶液的pH
(1)0.005 mol·L-1的H2SO4溶液的pH=__________。
(2)0.001 mol·L-1的NaOH溶液的pH=____________。
(3)pH=2的盐酸加水稀释到1 000倍,溶液的pH=__________。
(4)将pH=8的NaOH溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合,混合溶液的pH=__________。
(5)0.015 mol·L-1的硫酸与0.01 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,混合溶液的pH=_______。
【答案】 (1)2  (2)11  (3)5  (4)9.7  (5)2
【解析】 (1)c(H2SO4)=0.005 mol·L-1,c(H+)=2×c(H2SO4)=0.01 mol·L-1,pH=2。(2)c(OH-)=1×10-3 mol·L-1,c(H+)= mol·L-1=10-11 mol·L-1,pH=11。(3)pH=2的盐酸加水稀释到1 000倍,所得溶液的pH=2+3=5。(4)由pH=8、pH=10可得两溶液等体积混合后,c(OH-)= mol·L-1=×10-6 mol·L-1,c(H+)= mol·L-1≈ 2.0×10-10 mol·L-1,pH≈9.7。(5)混合后c(H+)= mol·L-1=0.01 mol·L-1,则pH=2。
2.将pH=1的盐酸平均分成两份,一份加入适量水,另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液,pH都升高了1,则加入的水与NaOH溶液的体积比为(  )
A.9        B.10 C.11 D.12
【答案】C
【解析】将pH=1的盐酸加适量水,pH升高了1,说明所加的水是原溶液的9倍;另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液后,pH升高了1,则10-1×1-10-1·x=10-2·(1+x),解得x=,则加入的水与NaOH溶液的体积比为9∶=11∶1。
4.溶液酸、碱性的两种判断方法
(1)根据pH、pOH、p进行判断
pH其中:pOH=-lg c(OH-),p=-lg,pH+pOH=2p。
(2)室温下,已知酸和碱pH之和的溶液等体积混合酸碱性分析
①两强混合
a.若pH之和等于14,则混合后溶液显中性,pH=7。
b.若pH之和大于14,则混合后溶液显碱性,pH>7。
c.若pH之和小于14,则混合后溶液显酸性,pH<7。
②一强一弱混合——“谁弱显谁性”
pH之和等于14时,一元强酸和一元弱碱等体积混合呈碱性;一元强碱和一元弱酸等体积混合呈酸性。
(3)酸碱混合呈中性的定量关系
25 ℃,pH=a的强酸溶液与pH=b的强碱溶液,按V1∶V2的体积比混合,混合液呈中性。V1、V2与a、b的定量关系为==10-14+a+b。
3.用“碱性”“酸性”“中性”或“不确定”填空。
(1)pH<7的溶液________。
(2)水电离出的c(H+)=1×10-4mol·L-1的溶液______。
(3)pH=0的溶液(25 ℃)________。
(4)25 ℃时,=1×10-10mol·L-1的溶液________。
(5)KW=1×10-13时,pH=7的溶液________。
(6)相同浓度的HCl和NaOH溶液等体积混合________。
(7)25 ℃时,相同浓度NH3·H2O和HCl溶液等体积混合________。
(8)25 ℃时pH=2的HCl和pH=12的NaOH溶液等体积混合________。
(9)25 ℃时pH=2的CH3COOH和pH=12的NaOH溶液等体积混合________。
(10)25 ℃时,pH=2的HCl和pH=12的NH3·H2O等体积混合________。
【答案】(1)不确定  (2)不确定  (3)酸性  (4)酸性  (5)碱性  (6)中性 
(7)酸性  (8)中性  (9)酸性  (10)碱性
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1.常温下0.1mol·L 1醋酸溶液的pH=a,下列能使溶液pH=(a+1)的措施是
A.将溶液稀释到原体积的2倍
B.加入适量的醋酸钠固体
C.加入等体积0.2 mol·L 1盐酸
D.加少量冰醋酸
2.将pH=1的盐酸平均分成两份,一份加入适量水,另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液,pH都升高了1,则加入的水与NaOH溶液的体积比为
A.9   B.10
C.11 D.12
3.常温下,pH=a和pH=b的两种NaOH溶液,已知b=a+2,则将两种溶液等体积混合后,所得溶液的pH接近于
A.a-lg 2 B.b-lg 2
C.a+lg 2 D.b+lg 2
4.下图是对10mL一定物质的量浓度的盐酸用一定物质的量浓度的NaOH溶液滴定的图像,依据图像推出盐酸和NaOH溶液的物质的量浓度是下表内各组中的
选项溶液 A B C D
c(HCl)/mol·L-1 0.12 0.04 0.03 0.09
c(NaOH)/mol·L- 0.04 0.12 0.09 0.03
5.室温下,有关pH计算结果一定正确的是
①强酸pH=a,加水稀释到10n倍,则pH=a+n
②弱酸pH=a,加水稀释到10n倍,则pH③强碱pH=b,加水稀释到10n倍,则pH=b n
④弱碱pH=b,加水稀释到10n倍,则pH>b n(b n>7)
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
6.下列说法中正确的是
A.25 ℃时NH4Cl溶液的Kw大于100 ℃时NaCl溶液的Kw
B.常温下,pH均为5的醋酸和硫酸铝两种溶液中,由水电离出的氢离子浓度之比为1∶104
C.根据溶液的pH与酸碱性的关系,推出pH=6.8的溶液一定显酸性
D.100 ℃时,将pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合,溶液显中性
7.常温下,关于溶液稀释的说法正确的是
A.将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液加水稀释为2 L,pH=13
B.pH=3的醋酸溶液加水稀释100倍,pH=5
C.pH=4的H2SO4溶液加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-6 mol·L-1
D.pH=8的NaOH溶液加水稀释100倍,其pH=6
8.在T ℃时,某NaOH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(T ℃),测得混合溶液的部分pH如下表所示:
序号 NaOH溶液体积 盐酸体积 溶液pH
① 20.00 0.00 8
② 20.00 20.00 6
假设溶液混合前后的体积变化忽略不计,则c为
A.1          B.4
C.5 D.6
9.已知在100 ℃时水的离子积Kw=1×10-12(本题涉及溶液的温度均为100 ℃)。下列说法中正确的是
A.0.005 mol·L-1的H2SO4溶液,pH=2
B.0.001 mol·L-1的NaOH溶液,pH=11
C.0.005 mol·L-1的H2SO4溶液与0.01 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,混合溶液的pH为6,溶液显酸性
D.完全中和pH=3的H2SO4溶液50 mL,需要pH=9的NaOH溶液100 mL
10.物质的量浓度相同的下列溶液: ①醋酸钠 ②硫酸 ③氯化钠 ④硫酸氢钠⑤氯化铵 ⑥氢氧化钠,按pH由小到大的顺序排列的是
A.②④⑤③⑥① B.④②⑤③①⑥
C.②④⑤③①⑥ D.⑥①③⑤④②
11.25 ℃时,0.1 mol·L-1的3种溶液:①盐酸、②氨水、③CH3COONa溶液。下列说法中,不正确的是
A.3种溶液中pH最小的是①
B.3种溶液中水的电离程度最大的是③
C.①与②等体积混合后溶液显酸性
D.①与③等体积混合后:c(Na+)>c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)
12.现有室温下四种溶液,有关叙述不正确的是
序号 ① ② ③ ④
溶液 氨水 氢氧化钠溶液 醋酸 盐酸
pH 11 11 3 3
A.③④中分别加入适量的醋酸钠晶体后,两溶液的pH均增大
B.②③两溶液等体积混合,所得溶液中c(H+)>c(OH-)
C.V1 L④和V2 L②混合,若混合后溶液pH=7,则V1=V2
D.分别加水稀释10倍,四种溶液的pH:①>②>③>④
13.已知H2A为二元弱酸,室温下向100.0 mL 0.1 mol·L-1H2A溶液中加入不同质量的NaOH固体,pH变化如下表(不考虑溶液体积变化)。下列分析正确的是
m(NaOH)/g 0 0.4 0.8 1.2
pH 3.8 8.3 12.0 13.2
A.H2A第一步电离K1的数量级为10-8
B.上述过程中水的电离程度一直增大
C.m(NaOH)=0.6 g时,c(Na+)>c(A2-)>c(HA-)>c(OH-)>c(H+)
D.若溶液中加NaOH至=100时,c(OH-)>100 c(H+)
14.常温下,两种一元碱MOH和ROH的溶液分别加水稀释,溶液pH的变化如图所示,下列叙述不正确的是
A.MOH是一种弱碱
B.在x点,c(M+)=c(R+)
C.稀释前,c(ROH)=10c(MOH)
D.稀释前MOH溶液和ROH溶液中由水电离出的c(OH ) 前者是后者的 10倍
15.(1)体积相同,浓度均为0.2 mol·L-1的盐酸和CH3COOH溶液,分别加水稀释10倍,溶液的pH分别变成m和n,则m与n的关系为________。
(2)体积相同,浓度均为0.2 mol·L-1的盐酸和CH3COOH溶液,分别加水稀释m倍、n倍,溶液的pH都变成3,则m与n的关系为________。
(3)体积相同,pH均等于1的盐酸和CH3COOH溶液,分别加水稀释m倍、n倍,溶液的pH都变成3,则m与n的关系为________。
(4)体积相同,pH均等于13的氨水和NaOH溶液,分别加水稀释100倍,溶液的pH分别为m和n,则m和n的关系为________。
16.已知水在25℃和95℃时,其电离平衡曲线如图所示:
(1)95℃时,水的电离平衡曲线应为B,请说明理由______。
25℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的硫酸溶液混合,所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与硫酸溶液的体积比为______。
(2)95℃时,若100体积pH=a的某强酸溶液与1体积pH=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则a与b之间应满足的关系是______。
(3)曲线A所对应的温度下,pH=2的HCl溶液和pH=11的某BOH溶液中,若水的电离程度分别用α1、α2表示,则α1______α2(填“大于”、“小于”、“等于”或“无法确定”)。
(4)曲线B对应温度下,将0.02mol/LBa(OH)2溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液等体积混合后,混合溶液的pH=________。