學(xué)高中化學(xué).水的電離和溶液的酸堿性(第課時(shí))溶液PH的計(jì)算習(xí)題選修講義學(xué)高中化學(xué).水的電離和溶液的酸堿性(第課時(shí))溶液PH的計(jì)算習(xí)題選修講義學(xué)高中化學(xué).水的電離和溶液的酸堿性(第課時(shí))溶液PH的計(jì)算習(xí)題選修講義學(xué)高中化學(xué).水的電離和溶液的酸堿性(第課時(shí))溶液PH的計(jì)算習(xí)題選修講義編制僅供參考審核批準(zhǔn)生效日期地址：電話：傳真:郵編:3.2水的電離和溶液的酸堿性（第2課時(shí)）溶液PH的計(jì)算一、選擇題(本題包括12小題，每小題5分，共60分)1．下列各組溶液充分混合后，混合液的pH一定大于7的是()A．pH＝3的醋酸與pH＝11的NaOH等體積混合B．pH＝2的鹽酸與pH＝12的Ba(OH)2等體積混合C．0.1mol/L的酸性溶液與0.2mol/L堿性溶液等體積混合D．pH＝9的溶液稀釋1000倍【答案】D【解析】常溫下pH之和為14，說明兩溶液中H＋和OH－的濃度相等，等體積混合時(shí)兩溶液中的H＋和OH－恰好反應(yīng)，由于醋酸是弱酸，c(CH3COOH)?c(NaOH)，反應(yīng)后醋酸過量，所以A項(xiàng)溶液為酸性，而B項(xiàng)溶液為中性；C項(xiàng)由于酸堿的強(qiáng)、弱和酸、堿元數(shù)不清楚，最終溶液可能是酸性、中性或堿性。pH＝9的溶液稀釋1000倍后只能是無限接近7，但仍然是堿性。2．對(duì)于常溫下pH為1的硝酸溶液，下列敘述正確的是()A．該溶液1mL稀釋至100mL后，pH等于3B．向該溶液中加入等體積、pH為12的氫氧化鋇溶液恰好完全中和C．該溶液中硝酸電離出的c(H＋)與水電離出的c(H＋)之比為10－12D．該溶液中水電離出的c(H＋)是pH為3的硝酸中水電離出的c(H＋)的100倍【答案】A【解析】硝酸為強(qiáng)電解質(zhì)，完全電離，稀釋100倍，pH增大2，A對(duì)；pH為1的硝酸溶液與等體積、pH為13的氫氧化鋇溶液恰好完全中和，B錯(cuò)；pH為1的硝酸電離出c(H＋)為0.1mol/L，水電離出的c(H＋)為10－13mol/L，兩者之比應(yīng)為1012，C錯(cuò)；pH為3的硝酸中水電離出的c(H＋)為10－11mol/L，故D項(xiàng)的比值應(yīng)為10－13mol/L∶10－11mol/L＝1∶100，D項(xiàng)錯(cuò)。3.某溫度下，相同pH的鹽酸和醋酸溶液分別加水稀釋，平衡pH隨溶液體積變化的曲線如圖所示。據(jù)圖判斷正確的是()A．Ⅱ?yàn)辂}酸稀釋時(shí)的pH變化曲線B．b點(diǎn)溶液的導(dǎo)電性比c點(diǎn)溶液的導(dǎo)電性強(qiáng)C．a(chǎn)點(diǎn)KW的數(shù)值比c點(diǎn)KW的數(shù)值大D．b點(diǎn)酸的總濃度大于a點(diǎn)酸的總濃度【答案】B【解析】CH3COOH是弱酸，部分電離，存在電離平衡，鹽酸是強(qiáng)酸，完全電離，兩種酸起始pH相同，即c(H＋)相同，說明起始時(shí)，c(CH3COOH)?c(HCl)；在稀釋的過程中CH3COOH不斷電離，所以在稀釋的整個(gè)過程中，CH3COOH的c(H＋)都大于HCl的c(H＋)，即醋酸pH變化小，所以曲線Ⅰ是鹽酸、Ⅱ是醋酸，A項(xiàng)、D項(xiàng)錯(cuò)誤；溶液導(dǎo)電性強(qiáng)弱取決于離子濃度大小，對(duì)于酸而言，其pH越大，c(H＋)越小，離子濃度越小，導(dǎo)電能力越弱，所以B項(xiàng)正確；KW的大小只取決于溫度，與溶液的濃度無關(guān)，C項(xiàng)錯(cuò)誤。4．常溫下，將0.1mol·L－1氫氧化鈉溶液與0.06mol·L－1硫酸溶液等體積混合，該混合溶液的pH等于()A．1.7B．2.0C．12.0D．12.4【答案】B【解析】溶液混合后體積的計(jì)算方法求酸堿混合溶液的pH時(shí)，若題目不給出混合后溶液的密度，則近似認(rèn)為混合后溶液體積為混合前溶液體積之和；若題目給定混合后溶液的密度，則應(yīng)根據(jù)ρ＝eq\f(m,V)計(jì)算混合后溶液的體積。5．(雙選)25℃時(shí)，將pH＝6的CH3COOH溶液加水稀釋1000倍后，溶液中的()A．pH＝9B．c(OH－)≈10－5mol/LC．pH≈7D．c(OH－)≈10－7mol/L【答案】CD【解析】CH3COOH溶液無限稀釋后近似中性，即pH≈7、c(OH－)≈10－7mol·L－1。【點(diǎn)撥】無論是強(qiáng)酸還是弱酸、強(qiáng)堿還是弱堿，往其溶液中加水無限稀釋，溶液的pH只能接近7，即酸不會(huì)變?yōu)閴A，堿不會(huì)變?yōu)樗帷?．1體積pH＝2.5的鹽酸與10體積某一元強(qiáng)堿溶液恰好完全反應(yīng)，則該堿溶液的pH等于()A．9.0B．9.5C．10.5D．11.0【答案】C【解析】設(shè)鹽酸體積為V，則一元強(qiáng)堿體積為10V，設(shè)一元強(qiáng)堿的pH為a，其中c(OH－)＝10a－14mol/L，則10－2.5·V＝10a－14·10V，解得a＝10.5【點(diǎn)撥】根據(jù)酸堿中和反應(yīng)的規(guī)律以及溶液中pH的計(jì)算方法解答本題。7．下列敘述正確的是()A．某醋酸溶液的pH＝a，將此溶液稀釋1倍后，溶液的pH＝b，則a>bB．在滴有酚酞溶液的氨水中，加入NH4Cl至溶液恰好無色，則此時(shí)溶液的pH<7C．1.0×10－3mol/L鹽酸的pH＝3,1.0×10－8mol/L鹽酸的pH＝8D．若1mLpH＝1的鹽酸與100mLNaOH溶液混合后，溶液pH＝7，則NaOH溶液的pH＝11【答案】D【解析】將醋酸溶液稀釋，則c(H＋)減小，pH增大，b>a，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；酚酞溶液的變色范圍是pH＝8.2～10.0(無色→紅色)，加入NH4Cl使溶液紅色褪去，pH不一定小于7，可能在7～8之間，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；常溫下酸的pH不可能大于7，只能無限的接近7，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；設(shè)一元強(qiáng)酸的pH＝a，體積為V1，一元強(qiáng)堿的pH＝b，體積為V2，當(dāng)它們完全反應(yīng)，溶液顯中性時(shí)，則有10－aV1＝10－(14－b)V2，則eq\f(V1,V2)＝10a＋b－14，現(xiàn)在V1/V2＝10－2，又知a＝1，所以b＝11，故D項(xiàng)正確。8．常溫下，關(guān)于溶液的稀釋下列說法正確的是()A．pH＝3的醋酸溶液稀釋100倍，pH＝5B．pH＝4的H2SO4溶液加水稀釋100倍，溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H＋)＝1×10－6mol·L－1C．將1L0.1mol·L－1的Ba(OH)2溶液稀釋為2L，pH＝13D．pH＝8的NaOH溶液稀釋100倍，其pH＝6【答案】C【解析】A項(xiàng)，pH＝3的醋酸溶液在稀釋過程中電離平衡正向移動(dòng)，因此稀釋100倍時(shí)，3<pH<5；B項(xiàng)，pH＝4的H2SO4溶液稀釋100倍時(shí)，溶液中的OH－均由水電離，則水電離的c(H＋)＝c(OH－)＝10－14mol·L－1/10－6mol·L－1＝10－8mol·L－1；C項(xiàng)，1L0.1mol·L－1Ba(OH)2溶液稀釋到2L時(shí)，c(OH－)＝0.1mol·L－1，c(H＋)＝10－13mol·L－1，pH＝13；D項(xiàng)，NaOH是堿溶液，無論怎么稀釋，pH在常溫下不可能成為6，只能無限接近于7。9．(雙選)在25℃某稀溶液中，由水電離產(chǎn)生的c(H＋)＝10－13mol·L－1，下列有關(guān)溶液的敘述正確的是()A．該溶液一定呈酸性B．該溶液一定呈堿性C．該溶液的pH可能約為1D．該溶液的pH可能約為13【答案】BD10．某溶液在25℃時(shí)由水產(chǎn)生的H＋濃度為1.0×10－12mol·L－1，下列說法正確的是()A．該溶液的pH一定為2B．向該溶液中加入鋁片一定有H2產(chǎn)生C．若該溶液中的溶質(zhì)只有一種，它一定是酸或堿D．HCOeq\o\al(－,3)、HS－、HPOeq\o\al(2－,4)等離子在該溶液中不能大量共存【答案】D11．室溫時(shí)，將xmLpH＝a的稀NaOH溶液與ymLpH＝b的稀鹽酸充分反應(yīng)。下列關(guān)于反應(yīng)后溶液pH的判斷，正確的是()A．若x＝y(tǒng)，且a＋b＝14，則pH>7B．若10x＝y(tǒng)，且a＋b＝13，則pH＝7C．若ax＝by，且a＋b＝13，則pH＝7D．若x＝10y，且a＋b＝14，則pH>7【答案】D【解析】eq\f(nOH－,nH＋)＝eq\f(cOH－·xmL,cH＋·ymL)＝eq\f(x,y)·eq\f(10a－14,10－b)＝eq\f(x,y)·10a＋b－14。若a＋b＝14，x＝y(tǒng)，則n(OH－)＝n(H＋)，pH＝7，A項(xiàng)錯(cuò)誤；若a＋b＝13,10x＝y(tǒng)，則eq\f(nOH－,nH＋)＝eq\f(x,y)·10a＋b－14＝eq\f(1,100)，溶液呈酸性，pH<7，B項(xiàng)錯(cuò)誤；若ax＝by且a＋b＝13，則eq\f(nOH－,nH＋)＝eq\f(x,y)·10a＋b－14＝eq\f(b,10a)<1(a>b)，故pH<7，C項(xiàng)錯(cuò)誤；若x＝10y，且a＋b＝14，則eq\f(nOH－,nH＋)＝10，pH>7，D項(xiàng)正確。12．常溫下將pH＝2的鹽酸和pH＝11的氫氧化鈉溶液，以體積比1∶9混合后，溶液的pH是()A．3B．4C．9D．10【答案】B【解析】計(jì)算混合溶液pH的思路：判斷溶液的酸堿性eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(酸性→求cH＋→求pH,堿性→求cOH－))pH＝2的鹽酸c(H＋)＝1.0×10－2mol/L，pH＝11的NaOH溶液c(OH－)＝1.0×10－3mol/L，n(H＋)＝1.0×10－2mol/L×V>n(OH－)＝1.0×10－3mol×9V，酸過量，c(H＋)＝eq\f(1.0×10－2×V－1.0×10－3×9V,V＋9V)mol/L＝1.0×10－4mol/L，pH＝4。故選B。二、非選擇題(本題包括5小題，共40分)13．(8分)某溫度下的水溶液中，c(H＋)＝10xmol·L－1，c(OH－)＝10ymol·L－1。x與y的關(guān)系如圖所示。(1)該溫度下，水的離子積為________。(2)該溫度下，0.01mol·L－1NaOH溶液的pH為________。【答案】(1)10－15(2)13【解析】(1)該溫度下，水的離子積為K′W＝c(H＋)·c(OH－)＝10x×10y＝10x＋y由圖象可知：x＋y＝－15故K′W＝10－15(2)該溫度下，0.01mol·L－1的NaOH溶液中c(OH－)＝1×10－2mol·L－1。故c(H＋)＝eq\f(K′W,cOH－)＝eq\f(1×10－15,1×10－2)＝1×10－13mol·L－1。所以pH＝13。14．(8分)在25℃時(shí)，有pH為a的HCl溶液和pH為b的NaOH溶液，取VaL該HCl溶液用該NaOH溶液中和，需VbLNaOH溶液，問：(1)若a＋b＝14，則Va/Vb＝________(填數(shù)字)。(2)若a＋b＝13，則Va/Vb＝________(填數(shù)字)。(3)若a＋b>14，則Va/Vb＝________(填表達(dá)式)，且Va________Vb(填“>”“<”或“＝”)。(4)若a＋b＝15，則Va/Vb＝________(填數(shù)字)。【答案】(1)1(2)1/10(3)10a＋b－14>1>(4)1015．(12分)已知水在25℃和95℃時(shí)，其電離平衡曲線如圖所示：(1)則25℃時(shí)水的電離平衡曲線應(yīng)為________(填“A”或“B”)，請(qǐng)說明理由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)25℃時(shí)，將pH＝9的NaOH溶液與pH＝4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH＝7，則NaOH溶液與H2SO4溶液的體積比為________。(3)95℃時(shí)，若100體積pH1＝a的某強(qiáng)酸溶液與1體積pH2＝b的某強(qiáng)堿溶液混合后溶液呈中性，則混合前，該強(qiáng)酸的pH1與強(qiáng)堿的pH2之間應(yīng)滿足的關(guān)系是__________________。【答案】(1)A水的電離是吸熱過程，溫度低時(shí)，電離程度小，KW小(2)10∶1(3)a＋b＝14或pH1＋pH2＝14【解析】(1)當(dāng)溫度升高時(shí)，促進(jìn)水的電離，水的離子積也增大，水中氫離子濃度、氫氧根離子濃度都增大，水的pH減小，但溶液仍然呈中性。因此結(jié)合圖像中A、B曲線變化情況及氫離子濃度、氫氧根離子濃度可以判斷，25℃時(shí)水的電離平衡曲線應(yīng)為A，理由為水的電離是吸熱過程，升高溫度，水的電離程度增大。(2)25℃時(shí)所得混合溶液的pH＝7，溶液呈中性即酸堿恰好中和，即n(OH－)＝n(H＋)。則V[NaOH(aq)]·10－5mol·L－1＝V[H2SO4(aq)]·10－4mol·L－1，得V[NaOH(aq)]∶V[H2SO4(aq)]＝10∶1。(3)要注意是95℃時(shí)，水的離子積為1×10－12，即c(H＋)·c(OH－)＝1×10－12，根據(jù)95℃時(shí)混合后溶液呈中性，PH2＝b的某強(qiáng)堿溶液中c(OH－)＝10b－2，有100×10－a＝1×10b－12，即10－a＋2＝10b－12。所以，有以下關(guān)系：a＋b＝14或pH1＋pH2＝14。16．(6分)25℃時(shí)，若體積為Va、pH＝a的某一元強(qiáng)酸與體積為Vb、pH＝b的一元強(qiáng)堿混合，恰好中和，且已知Va<Vb和a＝0.5b。請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝禾顚懴铝锌瞻祝?1)a可否等于3________(填“可”或“否”)，其理由是______________________。(2)a值可否等于5________(填“可”或“否”)，其理由是____________________。(3)a的取值范圍是________。【答案】(1)否若a＝3，由a＝0.5b，可知b＝6。與題設(shè)pH＝b的一強(qiáng)堿矛盾(2)否若a＝5，則b＝10，c(OH－)b＝10－4mol/L，發(fā)生酸堿中和時(shí)，有Va·c(H＋)a＝Vb·c(OH－)b，即eq\f(Va,Vb)＝eq\f(cOH－b,cH＋a)＝eq\f(10－4,10－5)＝10>1與題設(shè)Va<Vb不符(3)eq\f(7,2)<a<eq\f(14,3)【解析】(3)由題設(shè)eq\f(Va,Vb)<1，可得eq\f(Va,Vb)＝eq\f(cOH－b,cH＋a)＝10a＋b－14<1，即a＋b－14<0，又a＝0.5b，解得a<eq\f(14,3)；根據(jù)pHb＝b＝2a>7(強(qiáng)堿溶液)，解得a>eq\f(7,2)，因此a的取值范圍是eq\f(7,2)<a<eq\f(14,3)。當(dāng)酸堿恰好中和時(shí)，V酸·c(H＋)酸＝V堿·c(OH－)堿。注意酸堿性溶液pH的范圍。17．(6分)(1)25℃時(shí)，0.0