1、第第 2 2 课时课时 溶液溶液 pHpH 的计算的计算 基础巩固 1.如图所示，能表示人体大量喝水时，胃液的 pH 变化的图像是( ) 解析 胃液中含有 HCl， 有一定酸性。 大量喝水相当于对盐酸稀释， 其酸性减弱， pH 增大。但溶液再稀也保持酸性，则 pH 一定小于 7。A 图像符合题意。 答案 A 2.常温下，关于溶液的稀释下列说法正确的是( ) A.pH3 的醋酸溶液稀释 100 倍，pH5 B.pH4 的 H2SO4溶液加水稀释 100 倍，溶液中由水电离产生的 c(H )1106 mol L 1 C.将 1 L 0.1 mol L 1 的 Ba(OH)2溶液稀释为 2 L，pH
2、13 D.pH8 的 NaOH 溶液稀释 100 倍，其 pH6 解析 A 项， pH3 的醋酸溶液在稀释过程中电离平衡正向移动， 稀释 100 倍时， 3pH4 C.0.2 mol L 1 的醋酸与等体积水混合后 pH1 D.常温下，pH3 的盐酸与 pH11 的氢氧化钠等体积混合后 pH7 解析 A 选项中因为是纯水，不管其 pH 为多少都呈中性，错误；B 选项中盐酸 是强酸，所以每稀释 10 倍 pH 增大 1，故 pH4，错误；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， 错误； D 选
3、项中盐酸与氢氧化钠恰好完全反应， 所以呈中性， 正确。 答案 D 4.25 时，若 10 体积 pHa 的某强酸溶液与 1 体积 pHb 的某强碱溶液混合后 溶液呈中性，则混合之前两溶液的 pH 之间的关系是( ) A.ab14 B.ab13 C.ab15 D.ab7 解析 根据混合后溶液呈中性，可得 n(H )n(OH)，即 10a101014b，所 以 ab15。 答案 C 5.将 10 mL pH1 的 CH3COOH 加水稀释至 100 mL 后，溶液的 pH 为( ) A.2 B.2pH7 C.1pH2 D.无法判断 解析 弱酸、弱碱在稀释过程中不仅有浓度的变化，还有电离平衡的移动，
4、不能 求得具体的数值，只能确定其 pH 的范围。 答案 C 6.向 10 mL pH 为 2 的稀硫酸中加入一定浓度的 BaCl2溶液，恰好反应时溶液体积 为 100 mL，则反应后溶液的 pH 为( ) A.2 B.3 C.4 D.5 解析 溶液混合时发生反应 Ba2 SO2 4=BaSO4，H 的物质的量没变，相当 于将原稀硫酸稀释了 10 倍，故其 pH 变为 3。 答案 B 7.室温下，pH2 的两种一元酸 x 和 y，体积均为 100 mL，稀释过程中 pH 与溶 液体积的关系如下图所示。分别滴加 NaOH 溶液(c0.1 mol L 1)至 pH7，消耗 NaOH 溶液的体积为 V
5、x、Vy，则( ) A.x 为弱酸，VxVy C.y 为弱酸，VxVy 解析 由图知： 将一元酸 x 和 y 分别稀释 10 倍， pH 的变化量 pHx1， pHyV(HY)，则下列说法 正确的是( ) A.HX 可能是强酸 B.HY 一定是强酸 C.HX 的酸性强于 HY 的酸性 D.反应开始时二者生成 H2的速率相等 解析 据题意，Mg 粉足量，酸不足，应根据酸的物质的量来计算 H2的体积，由 HX 产生的 H2的体积大于 HY 产生的 H2的体积，知 pH 相等时，HX 的物质的量 浓度比 HY 的大，即 HX 是酸性比 HY 弱的弱酸，而无法判断 HY 是强酸还是弱 酸，故 A、B、
6、C 错误；D 项反应开始时生成 H2的速率取决于 c(H )，因为开始 时 c(H )相等，故 D 项正确。 答案 D 9.室温时， 在一定体积 pH12 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 pH11。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.19 B.11 C.12 D.14 解析 pH12 的氢氧化钡溶液中 c(H )11012 mol L1，c(OH)110 14 110 12 mol L 11102mol L
7、1， cBa(OH) 20.510 2 mol L1； 反应后溶液 pH11， c(H )11011 mol L1，c(OH)110 14 110 11 mol L 11103 mol L1。设氢氧 化钡溶液体积为 V1 L， 硫酸氢钠溶液的体积为 V2 L。 依题意知， n(Ba2 )n(SO2 4)。 由 Ba(OH)2NaHSO4=BaSO4NaOHH2O 知， 生成的氢氧化钠的物质的量 为 n(NaOH)nBa(OH)20.510 2 V 1 mol，0.510 2 V 1 /(V1V2)110 3， V1V214。 答案 D 10.室温下， 相同条件下的四种溶液pH2 的 CH3CO
8、OH 溶液； pH2 的 H2SO4 溶液；pH12 的氨水；pH12 的 NaOH 溶液。下列说法正确的是( ) A.水电离的 c(H )： B.将、溶液混合后，pH7，消耗溶液的体积： C.等体积的、溶液分别与足量铝粉反应，生成 H2的量：最大 D.向 10 mL 上述四溶液中各加入 90 mL 水后，溶液的 pH： 解析 A 项，由于 c(H ) 酸c(OH ) 碱，所以对水的抑制程度相同，c(H ) 水相同，正 确；B 项，由于 c(H ) 酸c(OH ) 碱，若 pH7，体积，错误；C 项，由于 CH3COOH 继续电离，所以放出 H2比多，错误；D 项，pH 应为 ，错误。 答案
9、A 能力提升 11.(1)某温度时，测得 0.01 mol/L 的 NaOH 溶液的 pH 为 11，则该温度下水的离子 积常数 Kw_。 (2)在此温度下，将 pHa 的 NaOH 溶液 Va L 与 pHb 的硫酸 Vb L 混合。 若所得混合溶液为中性，且 a12，b2，则 VaVb_。 若所得混合溶液的 pH10，且 a12，b2，则 VaVb_。 解析 (1)0.01 mol/L NaOH 溶液的 pH11， 则 Kwc(H ) c(OH)110110.01 110 13。 (2)pHa 的 NaOH 溶液中，c(OH )K w/c(H )1013amol/L，pHb 的 H 2SO
10、4 中，c(H )10b mol/L。两者混合后：若溶液呈中性，则 1013a V a10 b V b， 将 a12，b2 代入，得 VaVb110。若 pH10，则呈碱性，c(OH ) 混 Kw c（H ）10 3mol/L，而 c(OH) 混10 13a V a10 b V b VaVb mol/L，将 a12，b2 代入，得 VaVb19。 答案 (1)110 13 (2)110 19 12.某温度(t )时，水的离子积为 Kw110 13。若将此温度下 pH11 的苛性钠 溶液 a L 与 pH1 的稀硫酸 b L 混合(设混合后溶液体积的微小变化忽略不计)， 试通过计算填写以下不同情
11、况时两种溶液的体积比。 (1)若所得混合溶液为中性，则 ab _； 此溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序是 _ _。 (2)若所得混合溶液的 pH2，则 ab _。 此溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序是 _ _。 解析 (1)若混合后溶液为中性，则a b 0.1 0.01 10 1 ，溶液中溶质恰为 Na2SO4，所以 c(Na )c(SO2 4)c(H )c(OH)。 (2)若混合液的 pH2，则 c(H )0.01 mol L 1 ，硫酸过量。c(H ) n（H ）n（OH） ab ， 即0.1b0.01a ab 0.01， 解之得 ab92， c(Na )0.019 11 mo
12、l L 1，c(SO2 4)0.1 11 mol L 1，所以 c(H)c(SO2 4)c(Na )c(OH)。 答案 (1)101 c(Na )c(SO2 4)c(H )c(OH) (2)92 c(H )c(SO2 4)c(Na )c(OH) 13. 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 pH9 的 NaOH 溶液与 pH4 的 H2SO4溶液混合，若所得混合溶 液的 pH7，则 NaOH 溶液与 H2SO4溶液的体积比为_。 (3)95 时，若 100 体积 pH1
13、a 的某强酸溶液与 1 体积 pH2b 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， 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，25 时水的电离平衡 曲线应为 A，理由为水的电离是吸热过程，升高温度水的电离程度增大。 (2)25 时所得混合溶液的 pH7，溶液呈中性即酸碱恰好中和，即 n(OH )n(H ) ， 则VNaOH(aq) 10 5 mol L1 VH2SO4
14、(aq) 10 4 mol L1 ， 得 VNaOH(aq)VH2SO4(aq)101。 (3)要注意的是 95 时，水的离子积为 110 12，即 c(H) c(OH)11012，根 据 95 时混合后溶液呈中性，pH2b 的某强碱溶液中 c(OH )10b12 mol L1， 有 10010 a110b12，即 10a210b12， 所以其关系：ab14 或 pH 1pH2 14。 答案 (1)A 水的电离是吸热过程， 温度低时， 电离程度小， Kw小 (2)101 (3)a b14(或 pH1pH214) 14.(1)在温度 t 时，某溶液中 c(H )10a mol L1，c(OH)1
15、0b mol L1，已 知 ab12，则 t_(填“大于”“小于”或“等于”)25 。 (2)常温下，向某 Ba(OH)2溶液中逐滴加入 pHx 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 22.00 0.00 12 22.00 18.00 11 22.00 22.00 7 x_。Ba(OH)2溶液的物质的量浓度为_。 (3)常温下，向 100 mL pH2 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_(填“大于”“小于” 或“等于”)7；原混合
16、溶液中硫酸钠的物质的量浓度为_。 解析 (1)由于 ab1214，所以该温度大于 25 。(2)Ba(OH)2溶液中 c(OH ) 10 2 mol L1， 所以根据计算得： c(HCl)102 mol L1， 所以 x2， cBa(OH) 2 10 2 mol L1 2 510 3 mol L1。 (3)n(OH)0.3 L102 mol L13103 mol， 而 n(H )103 mol，所以 OH剩余，pH 大于 7，n(H 2SO4)0.1 L10 2 mol L1 2 510 4 mol。 n(Na2SO4)0.3 L510 3 mol L15104 mol103 mol c(Na2SO4)10 3 mol 0.1 L 0.01 mol L 1。 答案 (1)大于 (2)2 510 3 mol L1 (3)大于 0.01 mol L 1