高中化学选修四3.2.2pH的计算 课时作业（含解析）

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课时作业13　pH的计算
时间：45分钟　　满分：100分
一、选择题(每小题4分，共48分)
1．pH＝2的盐酸和pH＝2的稀硫酸相比较，下列说法正确的是(　B　)
A．两溶液的物质的量浓度相同
B．两溶液的c(H＋)相同
C．等体积的两溶液分别与足量的Zn反应，产生H2的量不同
D．将两溶液均稀释100倍后，pH不同
解析：两溶液_?????????é?????p_H相同，则c(H＋)相同，但硫酸为二元酸，物质的量浓度应该是盐酸的。与Zn反应的实质是H＋的反应，因c(H＋)和体积均相同，产生的H2的量也应该相同。两溶液稀释100倍后，pH均变为4。21教育网
2．下列叙述中一定正确的是(　C　)
A．任何浓度溶液的酸碱性都可用pH试纸测定
B．某温度下，pH＝6.2的纯水显酸性
C．25 ℃时，pH＝1的醋酸溶液中c(H＋)是pH＝2的盐酸中c(H＋)的10倍
D．25 ℃，pH＝12的NaOH溶液中的n(OH－)＝10－2 mol
解析：c(H＋_)>1_mo_l/L或c(OH－)>1 mol/L溶液的酸碱性不能使用pH试纸测定，A错误，纯水中c(H＋)＝c(OH－)，显中性，B错误；25 ℃时，pH＝1的醋酸溶液中：c(H＋)CH3COOH＝0.1 mol/L，pH＝2的盐酸溶液中：c(H＋)HCl＝0.01 mol/L，＝＝10，C正确；溶液的体积不确定，25 ℃时，pH＝12的NaOH溶液中的n(OH－)无法计算，D错误。2-1-c-n-j-y
3．4体积的pH＝9的Ca(OH)2溶液与1体积的pH＝13的NaOH溶液混合后，溶液中氢离子的浓度为(　A　)【出处：21教育名师】
A．5×10－13 mol·L－1
B．2×10－12 mol·L－1
C.(1×10－1＋4×10－5) mol·L－1
D.(1×10－13＋4×10－9)mol·L－1
解析：c(OH－)＝ mol·L－1≈2×10－2 mol·L－1。根据Kw，求得c(H＋)＝5×10－13 mol·L－1。【版权所有：21教育】
4．下列叙述正确的是(　B　)
A．95 ℃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10倍后pH<4
C．0.2 mol·L－1的稀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：纯水中氢离子_????????????????°?_氧根离子的浓度，纯水呈中性，A项错误；pH＝3的醋酸溶液中氢离子浓度为0.001 mol·L－1，稀释10倍后醋酸的电离程度增大，氢离子浓度大于0.000 1 mol·L－1，故溶液的pH小于4，B项正确；0.2 mol·L－1的稀盐酸，与等体积水混合后，由于溶液的体积小于原来的2倍，溶液中氢离子的浓度大于0.1 mol·L－1，所以溶液的pH不等于1，C项错误；pH＝3的醋酸溶液，氢离子浓度为0.001 mol·L－1，醋酸溶液的物质的量浓度远远大于0.001 mol·L－1，而pH＝11的氢氧化钠溶液中氢氧根离子的浓度为0.001 mol·L－1，等体积混合后醋酸过量，溶液显酸性，pH<7，D项错误。
5．已知在100 ℃时水的离子积Kw＝1×10－12，下列溶液的温度均为100 ℃。其中说法正确的是(　A　)【来源：21·世纪·教育·网】
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21世纪教育网版权所有
D．完全中和pH＝3的H2SO4溶液50 mL，需要pH＝9的NaOH溶液100 mL
解析：A项，0.00_5_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，需要溶液的体积相等。21·世纪*教育网
6．常温下，关于溶液的稀释下列说法正确的是(　C　)
A．pH＝3的醋酸溶液稀释100倍，pH＝5
B．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－121*cnjy*com
C．将1 L 0.1 mol·L－1的Ba(OH)2溶液稀释为2 L，pH＝13
D．pH＝8的NaOH溶液稀释100倍，其pH＝6
解析：将1 L 0.1 mo_l?·L???1???_Ba(OH)2溶液加水稀释为2 L，溶液中c(OH－)＝＝0.1 mol·L－1，则c(H＋)＝10－13 mol·L－1，所以pH＝13，故C正确。
7．pH＝11的X、Y两种碱溶液各10 mL，分别稀释至1 000 mL。其pH与溶液体积(V)的关系如图所示，下列说法正确的是(　C　)
A．X、Y两种碱的物质的量浓度一定相等
B．稀释后，X溶液碱性比Y溶液碱性强
C．若9D．完全中和X、Y两溶液时，消耗同浓度盐酸的体积V(X)>V(Y)
解析：因为稀释100倍以_?????????è????????_曲线不一样，所以二者碱性有相对强弱，变化慢的为弱碱，所以碱性X>Y，二者的pH相同，所以浓度一定不同(由于电离程度不一样)，所以A选项错误；稀释后pH(Y)>pH(X)，所以X溶液碱性应小于Y溶液的碱性，故B选项错误；当a＝9时，则X为强碱，若9X，所以D选项错误。
8．室温时，在一_???????§?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Ba2＋恰好完全沉淀时，溶液pH＝11，若反应后溶液体积等于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(　D　)
A．1?9　　　　　　　　　B．1?1
C．1?2 D．1?4
解析：Ba2＋恰好沉淀完全，即NaHSO4把Ba(OH)2中的Ba2＋全部沉淀下来。此时pH＝11，说明溶液显碱性。
pH＝12的Ba(OH)2溶液中c(OH－)＝10－2 mol·L－1，
则c(Ba2＋)＝0.5×10－2 mol·L－1，
设Ba(OH)2溶液的体积为V1, NaHSO4溶液的体积为V2，浓度为c2，则
n(Ba2＋)＝n(SO)，V1·c(Ba2＋)＝V2·c2①
＝10－3②
①②联立得：V1?V2＝1?4。
9．在常温下，下列各组溶液的c(H＋)一定等于1×10－7 mol/L的是(　B　)
A．pH＝2和pH＝12的两种溶液以等体积混合
B．0.05 mol/L H2SO4与0.10 mol/L NaOH溶液以等体积混合
C．将pH＝5的CH3COOH溶液稀释100倍
D．pH＝1的H2SO4与0.10 mol/L Ba(OH)2溶液以等体积混合
解析：A中pH＝2的强_é?????pH???1_2的强碱以等体积混合时，酸提供的H＋的物质的量(10－2V mol)等于碱提供的OH－的物质的量[(10－14/10－12)V mol]。pH＝2的弱酸与pH＝12的强碱以等体积混合，酸的浓度必很大，反应中酸过量，最后溶液呈酸性。B项是强碱和强酸，如两溶液体积各V L，则n(H＋)＝0.05 mol/L×2×V L，n(OH－)＝0.10 mol/L×V L。C中pH＝5的弱酸，稀释100倍，由于在稀释过程中，电离程度增大，c(H＋)下降不到1/100。
10．对于常温下，pH为1的硝酸溶液，下列叙述正确的是(　B　)
A．该溶液1 mL稀释至100 mL后，pH小于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＋)的比值为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10_0??????pH???_大2个单位，A项错误。B项，pH(强酸)＋pH(强碱)＝14，等体积混合时完全中和，正确。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，不正确。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。www.21-cn-jy.com
11．在常温下，某强酸溶液p_H???a????????±_溶液pH＝b，已知a＋b＝12，酸碱溶液混合后pH＝7，则酸溶液体积V(酸)和碱溶液体积V(碱)的正确关系为(　B　)
A．V(酸)＝102V(碱) B．V(碱)＝102V(酸)
C．V(酸)＝2V(碱) D．V(碱)＝2V(酸)
解析：强酸中：c(H＋_)???10???a_mol/L；强碱中：c(OH－)＝＝10－14＋b(mol/L)＝10－14＋12－a(mol/L)＝10－2－a(mol/L)。混合后pH＝7，即n(H＋)＝n(OH－)，故V(碱)＝102V(酸)。
12．室温时，下列溶液混合后，pH大于7的是(　C　)
A．0.1 mol·L－1的盐酸和pH＝13的氢氧化钡溶液等体积混合
B．0.1 mol·L－1的NaHCO3溶液和pH＝1的盐酸等体积混合
C．pH＝3的硫酸和pH＝11的氨水等体积混合
D．pH＝1的醋酸和0.1 mol·L－1的氢氧化钠溶液等体积混合
解析：A项，0.1 mol·L_???1??????é??p_H＝1与pH＝13的Ba(OH)2等体积混合时，二者恰好完全反应，溶液呈中性，pH＝7，错误；B项，NaHCO3与盐酸等物质的量混合生成NaCl、H2O和CO2，能得到碳酸，溶液pH<7，错误；C项，pH＝3的H2SO4与pH＝11的氨水的pH之和为14，二者等体积混合后溶液呈碱性，pH>7，正确；0.1 mol·L－1 NaOH溶液pH＝13，pH＝1的醋酸和pH＝13的NaOH溶液的pH之和为14，二者等体积混合后溶液呈酸性，pH<7，错误。
二、非选择题(52分)
13．(13分)(1_)??¨??????t__℃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大于25 ℃(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)常温下，向某Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH＝x的盐酸，测得混合溶液的部分pH如下表所示：
序号 氢氧化钡
溶液的体积/mL 盐酸的
体积/mL 溶液的pH
① 22.00 0.00 12
② 22.00 18.00 11
③ 22.00 22.00 7
x＝2。Ba(OH)2溶液的物质的量浓度为5×10－3_mol·L－1。
(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)2溶液，沉淀正好达最大量，此时溶液的pH大于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0.01_mol·L－1。21cnjy.com
解析：(1)由于a＋b＝12<14，所以该温度大于25 ℃。
(2)根据①得B_a(OH)2_溶液中c(OH－)＝10－2mol·L－1，所以根据③得c(HCl)＝10－2 mol·L－1，所以x＝2，c[Ba(OH)2]＝＝5×10－3 mol·L－1。(3)n(OH－)＝0.3 L×10－2 mol·L－1＝3×10－3 mol，而n(H＋)＝10－3 mol，所以OH－剩余，pH大于7，
n(H2SO4)＝＝5×10－4 mol。
n(Na2SO4)＝_0.3_L??_5×10－3 mol·L－1－5×10－4 mol＝10－3 mol，c(Na2SO4)＝＝0.01 mol·L－1。21·cn·jy·com
14．(13分)下表是不同温度下水的离子积数据：
温度/℃ 25 t1 t2
水的离子积Kw 1×10－14 a 1×10－12
试回答以下问题：
(1)若25_1??10???1_4(填“>”“<”或“＝”)，作此判断的理由是水的电离为吸热过程，温度升高，水的电离程度变大，离子积增大。2·1·c·n·j·y
(2)25 ℃下，_???Na2SO_4溶液中c(SO)＝5×10－4 mol·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－)＝1 000?1。www-2-1-cnjy-com
(3)在t2 ℃下pH＝10的NaOH溶液中，水电离产生的OH－浓度为1×10－10_mol·L－1。
(4)t2 _??????????°?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＝9?11。
解析：(1)升温，Kw变大。
(2)c(S)＝5×10－4 mol·L－1，则c(Na＋)＝2c(SO)＝1×10－3 mol·L－1，稀释10倍，则c(Na＋)＝1×10－4 mol·L－1。25 ℃时Na2SO4溶液中c(OH－)＝1×10－7mol·L－1，稀释10倍后仍然为1×10－7 mol·L－1，则c(Na＋)?c(OH－)＝103?1。21*cnjy*com
(3)pH＝10的NaOH溶液中_c(H???)???_10－10 mol·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－。【来源：21cnj*y.co*m】
(4)t2 ℃时，pH＝2，说明溶液为酸性，酸过量。
t2 ℃时，pH＝11的NaOH溶液，c(OH－)＝0.1 mol·L－1，
＝0.01 mol·L－1, 9V2＝11V1，＝。
15．(14分)_??????t_??????_，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，请回答下列问题：
(1)该温度下水的离子积常数Kw＝10－12。
(2)该Na_OH?????????N_aOH的物质的量浓度为10－b_mol·L－1，该NaOH溶液中由水电离出的c(OH－)为10－a_mol·L－1。
(3)给该NaOH溶液加热，pH变小(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)该温度下若a＝8，要中和该NaOH溶液500 mL，需pH＝2的盐酸溶液的体积为5_mL。
解析：(1)Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝10－a·10－b＝10－(a＋b)＝10－12。
(2)c(NaO_H)???c(O_H－)＝10－b mol·L－1；该溶液中c(H＋)＝10－a mol·L－1，NaOH溶液中H＋全是水电离的，c(OH－)水电离＝c(H＋)水电离＝c(H＋)＝10－a mol·L－1。21教育名师原创作品
(3)温度升高时，Kw变大，而c(H＋)＝，所以c(H＋)变大，pH变小。
(4)a＝8时，NaOH_?????????c(H_＋)＝10－8 mol·L－1，c(OH－)＝ mol·L－1＝10－4 mol·L－1，设需pH＝2即c(H＋)＝10－2 mol·L－1的盐酸体积为V，则10－4mol·L－1×0.5 L＝10－2 mol·L－1·V，得V＝5×10－3 L＝5 mL。
16．(12分)已知水在25 ℃和95 ℃时，其电离平衡曲线如图所示：
(1)则95 ℃时水的电离_???è??????????????_B(填“A”或“B”)，请说明理由水的电离是吸热过程，温度升高时，电离程度增大，c(H＋)、c(OH－)都增大。
(2)25 ℃时，将pH＝9_???NaOH???_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10?1。
(3)95 _?????????è??10_0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a＋b＝14或pH1＋pH2＝14。
(4)曲线B对应温度下_???pH???2???_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：曲线B对应95_℃，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。
解析：本题的解题关键是搞清楚温度对水的电离平衡、水的离子积和溶液pH的影响。
(1)当温度升_é???????????è???°?_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，水的pH减小，但溶液仍然呈中性。因此结合图像中A、B曲线变化情况及氢离子浓度、氢氧根离子浓度可以判断95 ℃时水的电离平衡曲线应为B，理由为水的电离是吸热过程，升高温度，水的电离程度增大，c(H＋)、c(OH－)增大。
(2)25 ℃时_???????··?????????_的pH＝7，溶液呈中性即酸碱恰好中和，即n(OH－)＝n(H＋)，则V(NaOH)×10－5mol·L－1＝V(H2SO4)×10－4mol·L－1，得V(NaOH)?V(H2SO4)＝10?1。
(3)要注意95__??????????°????_离子积为10－12，即c(H＋)·c(OH－)＝10－12，则等体积强酸强碱反应至中性时pH酸＋pH碱＝12。根据95 ℃时混合后溶液呈中性，由100×10－a＝1×10b－12，即：10－a＋2＝10b－12，得以下关系：a＋b＝14或pH1＋pH2＝14。
(4)在曲线B对应_???????????????p_H酸＋pH碱＝2＋10＝12，可得酸碱两溶液中c(H＋)＝c(OH－)，如是强酸、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H＋与OH－完全反应后又有新的H＋产生，即酸过量，所以说酸HA是弱酸。

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