2019-2020学年高二化学人教版选修4练习：第3章 第2节 第2课时　pH的计算 Word版含解析 5页

第二节　水的电离和溶液的酸碱性 第2课时　pH的计算 课后篇巩固提升 基础巩固 ‎1.酸碱恰好完全中和时(　　)‎ A.酸与碱的物质的量一定相等 B.溶液呈中性 C.酸与碱的物质的量浓度相等 D.酸所能提供的H+与碱所能提供的OH-的物质的量相等 解析 根据酸碱中和反应的实质可知酸碱恰好完全中和时,酸所能提供的H+与碱所能提供的OH-的物质的量相等。‎ 答案 D ‎2.忽略溶液混合时体积的变化,下列叙述正确的是(　　)‎ A.95 ℃时纯水的pH<7,说明加热可使水呈酸性 B.pH=3的醋酸溶液,稀释到体积为原溶液的10倍后pH=4‎ C.0.2 mol·L-1的盐酸与等体积水混合后,pH=1‎ D.25 ℃与60 ℃时,水的pH相等 解析 温度升高,水的电离程度增大,c(H+)增大,pH减小,但水仍呈中性,A项错误;醋酸是弱酸,稀释到体积为原溶液的10倍,3pH(60 ℃),D项错误。‎ 答案 C ‎3.下列各混合或稀释后的溶液中,pH最大的是(　　)‎ A.pH=11的烧碱溶液稀释到原体积的1 000倍 B.pH=11的氨水稀释到原体积的1 000倍 C.pH=4的醋酸和pH=10的烧碱溶液等体积混合 D.pH=5的盐酸稀释到原体积的1 000倍 解析 pH=11的烧碱溶液稀释到原体积的1 000倍后,pH=8;pH=11的氨水稀释到原体积的1 000倍后,由于稀释促进电离,pH>8;pH=4的醋酸和pH=10的烧碱溶液等体积混合后,醋酸过量,溶液呈酸性,pH<7;pH=5的盐酸稀释到原体积的1 000倍后,pH接近7但小于7;所以B的pH最大。‎ 答案 B ‎4.25 ℃时,向V mL pH=a的盐酸中,滴加pH=b的NaOH溶液10V mL时,溶液中的Cl-和Na+的物质的量相等,则a+b的值是(　　)‎ A.13 B.14‎ C.15 D.不能确定 解析 由HCl+NaOHNaCl+H2O知,当Cl-和Na+的物质的量相等时,HCl和NaOH完全反应,即盐酸中的n(H+)等于NaOH中的n(OH-),则10-a·V=10-14+b·10V,则a+b=13。‎ 答案 A ‎5.25 ℃时,将某强酸和某强碱溶液按1∶100的体积比混合后,溶液恰好呈中性,则混合前此强酸和强碱的pH之和为(　　)‎ A.12 B.13 C.14 D.15‎ 解析 强酸和强碱溶液按1∶100的体积比混合恰好呈中性,则说明酸溶液中的氢离子浓度等于碱溶液中的氢氧根离子的浓度的100倍,故pH和为12,选A。‎ 答案 A ‎6.在25 ℃时,关于下列溶液混合后溶液pH的说法中正确的是(　　)‎ A.pH=10与pH=12的NaOH溶液等体积混合,溶液的pH约为11‎ B.pH=5的盐酸稀释到体积为原溶液的1 000倍,溶液的pH=8‎ C.pH=2的H2SO4与pH=12的NaOH溶液等体积混合,混合液pH=7‎ D.pH=12的氨水与pH=2的HCl溶液等体积混合,混合液pH=7‎ 解析 A项,c(OH-)混合=‎1‎0‎‎-4‎+1‎‎0‎‎-2‎‎2‎ mol·L-1≈5.0×10-3 mol·L-1,c(H+)混合=‎1.0×1‎‎0‎‎-14‎‎5.0×1‎‎0‎‎-3‎ mol·L-1=2×10-12 mol·L-1,‎ pH=-lg(2×10-12)=12-lg 2=11.7,A项不正确;B项,pH=5的稀盐酸稀释后溶液不会呈碱性,B项不正确;D项,NH3·H2O为弱电解质,则pH=12的氨水与pH=2的HCl溶液等体积混合后,溶液呈碱性,D项不正确。‎ 答案 C ‎7.对于常温下pH为1的硝酸溶液,下列叙述正确的是 (　　)‎ 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 强酸溶液稀释到体积为原来的100倍后pH增大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‎1‎‎0‎‎-1‎‎1‎‎0‎‎-13‎=1012,不正确。pH为3的硝酸中水电离出的c(H+)为10-11 mol·L-1,‎1‎‎0‎‎-13‎‎1‎‎0‎‎-11‎=10-2,D项错误。‎ 答案 B ‎8.现有温度相同,pH=a和pH=b的两种NaOH溶液,已知b=a+2,将两种溶液等体积混合后,所得溶液的pH接近于(　　)‎ A.a-lg2 B.b-lg2‎ C.a+lg2 D.b+lg2‎ 解析 pH=a的NaOH溶液,c(H+)=10-a mol·L-1,c(OH-)=10a-14 mol·L-1;pH=b的NaOH溶液,c(H+)=10-b mol·L-1,c(OH-)=10b-14 mol·L-1;而溶液等体积混合后:c(OH-)=‎1‎0‎a-14‎mol·L‎-1‎×1 L+1‎0‎b-14‎mol·L‎-1‎×1 L‎2 L,由于b=a+2,所以c(OH-)≈5×10b-15 mol·L-1;则c(H+)=2×10-b mol·L-1,所以pH=b-lg2,故答案选B。‎ 答案 B ‎9.pH=2的A、B两种酸溶液各1 mL,分别加水稀释到1 000 mL,其中pH与溶液体积V的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A.A、B两种酸溶液的物质的量浓度一定相等 B.稀释后,A酸溶液的酸性比B酸溶液的酸性强 C.a=5时,A是强酸,B是弱酸 D.一定有关系:5>a>2‎ 解析 由图像可以看出稀释过程中两种酸的pH增大程度不同,说明两种酸的酸性强弱不同,故pH=2的两种酸的浓度一定不同,A项错误;由图知,稀释后A溶液的pH大于B溶液的pH,则A中c(H+)小于B中c(H+),此时A酸溶液的酸性比B酸溶液的弱,B项错误;a=5时表明,pH=2的A酸溶液稀释到1 000 mL,pH增加3,故A一定是强酸,pH=2的B酸溶液稀释到1 000 mL,pH<5,说明B酸溶液中存在电离平衡,则B是弱酸,C项正确;若A、B都是弱酸,稀释到1 000 mL后,A、B两溶液pH均要增大,而增加的值均小于3,有5>a>2,若A是强酸,则a=5,D项错误。‎ 答案 C ‎10.(1)常温下,有pH为12的NaOH溶液10 mL,若将溶液分成两等份,其中一份加入水,另一份加入pH=10的NaOH溶液,最终均将其溶液的pH变为11,则加入水与NaOH溶液的体积比为　　　　　　。 ‎ ‎(2)若向10 mL pH为12的NaOH溶液中加入pH=2的任意一元酸HR溶液V mL,最终也将溶液的pH变为11,则V的取值范围是　　　　　　　　。(设溶液的体积可以直接相加;计算结果保留到小数点后一位) ‎ 解析 (1)设加入水的体积为V水,pH=10的氢氧化钠溶液的体积为V碱,‎ 由题意得:‎1‎0‎‎-2‎mol·L‎-1‎×5 mL‎5 mL+‎V水=10-3 mol·L-1,解得:V水=45 mL。‎ ‎1‎0‎‎-2‎mol·L‎-1‎×5 mL+1‎0‎‎-4‎mol·L‎-1‎×‎V碱‎5 mL+‎V碱‎=10-3 mol·L-1,‎ 解得V碱=50 mL,V水V碱‎=‎45 mL‎50 mL=‎‎9‎‎10‎。‎ ‎(2)若HR为强酸,由题意得:‎ ‎1‎0‎‎-2‎mol·L‎-1‎×10 mL-1‎0‎‎-2‎mol·L‎-1‎×VmL‎10 mL+VmL‎=10-3 mol·L-1,‎ 解得:V=8.2 mL。‎ 若HR为弱酸,弱酸电离的氢离子较少,故体积小于8.2 mL,综上得V≤8.2 mL。‎ 答案 (1)9∶10　(2)V≤8.2 mL 能力提升 ‎11.浓度均为0.10 mol·L-1、体积均为V0的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积V,pH随lgVV‎0‎的变化如图所示。下列叙述错误的是(　　)‎ A.MOH的碱性强于ROH的碱性 B.ROH的电离程度:b点大于a点 C.若两溶液无限稀释,则它们的c(OH-)相等 D.当lgVV‎0‎=2时,若两溶液同时升高温度,则c(M‎+‎)‎c(R‎+‎)‎增大 解析 根据题图信息可判断MOH是强碱,而ROH为弱碱,A项正确;B项,ROH是弱碱,加水稀释时,电离程度增大,正确;C项,若两溶液无限稀释,溶液pH最终无限接近于7,它们的c(OH-)相等,正确;D项,当lgVV‎0‎=2时,两溶液同时升高温度,由于ROH是弱碱,溶液中c(R+)增大,c(M+)不变,则c(M‎+‎)‎c(R‎+‎)‎减小,错误。‎ 答案 D ‎12.(1)在温度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t25 ℃(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=　　　　。Ba(OH)2溶液的物质的量浓度为　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(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　　　　　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　　　　　　　　　　　。 ‎ 解析 (1)由于a+b=12<14,所以该温度大于25 ℃。(2)根据①得Ba(OH)2溶液中c(OH-)=10-2 mol·L-1,所以根据③得c(HCl)=10-2 mol·L-1,所以x=2,c[Ba(OH)2]=‎1‎0‎‎-2‎mol·‎L‎-1‎‎2‎=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)=‎0.1 L×1‎0‎‎-2‎mol·‎L‎-1‎‎2‎=5×10-4 mol。n(Na2SO4)=0.3 L×5×10-3 mol·L-1-5×10-4 mol=10-3 mol,c(Na2SO4)=‎1‎0‎‎-3‎mol‎0.1 L=0.01 mol·L-1。‎ 答案 (1)大于　(2)2　5×10-3 mol·L-1　(3)大于　0.01 mol·L-1‎ ‎13.25 ℃时,若体积为Va、pH=a的某一元强酸与体积为Vb、pH=b的某一元强碱混合,恰好中和,且已知Va1,不符合题意,故a≠5。‎ ‎(3)由a=0.5b,则b=2a>7,故a>‎7‎‎2‎;又因为VaVb=10(a+b-14)<1,所以a+b-14<0,而将b=2a代入后,有3a<14,a<‎14‎‎3‎,则a的取值范围为‎7‎‎2‎1,与题干矛盾　(3)‎7‎‎2‎