课时提升作业(十)溶液pH的计算(25分钟·50分)一、选择
题
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(本题包括8小题，每小题4分，共32分)1.(2015·威海高二检测)现有pH=5的CH3COOH溶液10mL，要使其pH增大3，可采取的
方法
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有( )A.向溶液中加水稀释至10LB.加入一定量的NaOH固体C.加入一定量pH=8的NaOH溶液D.加入一定浓度的盐酸【解析】选B。由pH=5增大3得pH=8，说明溶液呈碱性，酸溶液无论如何稀释，溶液也不会呈碱性，A项错误；C项，因加入NaOH溶液的pH=8，故酸碱无论怎样中和，pH也只能接近8，不会出现pH=8，错误；D项，因盐酸呈酸性，故无法实现。2.(2015·桐城高二检测)25℃时，pH=5的盐酸和pH=9的氢氧化钠溶液以体积比11∶9混合，混合液的pH为( )A.7.2 B.8 C.6 D.无法计算【解析】选C。pH=5的盐酸中c(H+)与pH=9的NaOH溶液中c(OH-)均为1×10-5mol·L-1，二者以体积比11∶9混合反应后，盐酸过量，因此反应后溶液中c(H+)==1×10-6mol·L-1，所以溶液pH=6。3.(2015·南京高二检测)一定温度下，取pH=12的NaOH溶液和氨水各10mL，分别用蒸馏水稀释至1L。关于稀释后的溶液的pH的说法正确的是( )A.NaOH溶液的pH大于氨水的pHB.NaOH溶液的pH小于氨水的pHC.两溶液的pH相等D.无法判别两溶液pH的相对大小【解析】选B。氨水稀释后，NH3·H2ON+OH-，上述平衡右移，使n(OH-)增大，最终，NaOH溶液中c(OH-)小于氨水中c(OH-)。【补偿训练】(2015·无锡高二检测)pH相同的氨水、NaOH溶液和Ba(OH)2溶液，分别用蒸馏水稀释到原来的x倍、y倍、z倍，稀释后三种溶液的pH相同，则x、y、z的关系是( )A.x=y=z B.x>y=zC.x
b=1000mL【解析】选D。pH=3的盐酸稀释100倍，pH=5，pH=3的醋酸溶液在稀释的过程中，CH3COOH会继续电离出H+以削弱c(H+)的减小，要稀释至pH=5，则要多于100倍。7.(2015·日照高二检测)常温下，将pH=1的硫酸溶液平均分成两等份，一份加入适量水，另一份加入与该硫酸溶液物质的量浓度相同的氢氧化钠溶液，两者pH都升高了1。则加入水和加入NaOH溶液的体积比约为( )A.11∶1 B.10∶1 C.6∶1 D.5∶1【解析】选C。设所取每份硫酸的体积为V1，使硫酸由pH=1变为pH=2，所加水的体积为9V1，又设所加NaOH溶液的体积为V2，则有c(H+)=mol·L-1=0.01mol·L-1，解得V2=V1，即V水∶VNaOH=6∶1。【互动探究】若上题氢氧化钠改为加pH=3的盐酸，则比值为多少？提示：设消耗pH=3的盐酸的体积为V3，则(0.1V1+0.001V3)÷(V1+V3)=0.01，V3=10V1；则V(水)∶V(盐酸)=9V1∶10V1=9∶10。8.(双选)(2015·昆明高二检测)体积相同的盐酸和醋酸两种溶液，n(Cl-)=n(CH3COO-)=0.01mol，下列叙述错误的是( )A.与NaOH完全中和时，醋酸所消耗的NaOH多B.分别与足量CaCO3反应时，放出的CO2一样多C.两种溶液的pH相同D.分别用水稀释相同倍数时，n(Cl-)=n(CH3COO-)【解析】选B、D。盐酸中HCl完全电离，HClH++Cl-，醋酸部分电离，CH3COOHCH3COO-+H+，由n(Cl-)=n(CH3COO-)可知两种溶液中氢离子浓度相等，由于醋酸部分电离，则n(CH3COOH)>n(HCl)，分别与足量CaCO3反应时，CH3COOH放出的CO2较多，B错误；稀释能促进醋酸的电离，使n(Cl-)c(S)>c(H+)=c(OH-)。(2)若混合溶液的pH=2，则c(H+)=0.01mol·L-1，硫酸过量。c(H+)=，即=0.01(mol·L-1)，解之得a∶b=9∶2，c(Na+)=mol·L-1，c(S)=mol·L-1，所以c(H+)>c(S)>c(Na+)>c(OH-)。答案：(1)10∶1 c(Na+)>c(S)>c(H+)=c(OH-)(2)9∶2 c(H+)>c(S)>c(Na+)>c(OH-)(30分钟·50分)一、选择题(本题包括6小题，每小题5分，共30分)1.(双选)(2015·厦门高二检测)25℃时，pH=2的盐酸和pH=10的氢氧化钠溶液等体积混合，混合液( )A.显酸性 B.显碱性C.pH约为2.3D.无法计算pH【解析】选A、C。pH=2的盐酸c(H+)为1×10-2mol·L-1，pH=10的NaOH溶液中c(OH-)为1×10-4mol·L-1，二者等体积混合反应后，盐酸过量，因此反应后溶液显酸性，溶液中c(H+)=≈0.5×10-2mol·L-1，所以混合溶液pH≈2.3。2.有人曾建议用AG
表
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示溶液的酸度，AG的定义为AG=lg[c(H+)/c(OH-)]。下列表述正确的是( )A.在25℃时，若溶液呈中性，则pH=7，AG=1B.在25℃时，若溶液呈酸性，则pH<7，AG<0C.在25℃时，若溶液呈碱性，则pH>7，AG>0D.在25℃时，溶液的pH与AG的换算公式为AG=2(7-pH)【解析】选D。若溶液呈中性，则c(H+)=c(OH-)，c(H+)/c(OH-)=1，AG=0；若溶液呈酸性，c(H+)>c(OH-)，c(H+)/c(OH-)>1，AG>0；若溶液呈碱性，c(H+)0时，氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，溶液呈酸性；AG<0时，氢离子浓度小于氢氧根离子浓度，溶液呈碱性。3.(2015·唐山高二检测)25℃时，体积为Va、pH=a的某一元强酸溶液与体积为Vb、pH=b的某一元强碱溶液均匀混合后，溶液的pH=7，已知b=6a，Va7得：a>7/6；由混合后溶液的pH=7得：n(H+)=n(OH-)，即：Va×10-a=Vb×10b-14，得：=10a+b-14；由于Va④>②>①D.将①与④等体积混合，则混合液一定呈碱性【解析】选C。由pH=3的某水溶液中，c(OH-)=10-9mol·L-1，可知水的离子积Kw=10-12，所以③、④中c(OH-)=0.1mol·L-1，③、④中水的电离程度相同，但小于①、②中水的电离程度，A选项错误；B选项，②中n(H+)=10×c(H+)等于④中n(OH-)=c(OH-)，溶液呈中性，错误；C选项，加水稀释后氨水中c(OH-)降低的程度小于NaOH溶液，醋酸溶液中c(H+)降低的程度小于盐酸，所以溶液的pH：③>④>②>①，正确；D选项，该温度下②与④等体积混合溶液显碱性，但①的浓度远大于②的浓度，醋酸可能过量，故溶液不一定显碱性，错误。5.pH=11的X、Y两种碱溶液各10mL，分别稀释至1000mL。其pH与溶液体积(V)的关系如图所示，下列说法正确的是( )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9V(Y)【解析】选C。因为稀释100倍以后，二者变化曲线不一样，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。6.在一定体积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，当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时，溶液pH=11。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.1∶9 B.1∶1 C.1∶2 D.1∶4【解析】选D。pH=12的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=10-2mol·L-1，设溶液体积为x，得到氢氧根离子物质的量为x×10-2mol；反应的硫酸氢钠物质的量为0.5x×10-2mol；设硫酸氢钠溶液体积为y，依据反应Ba(OH)2+NaHSO4BaSO4↓+H2O+NaOH，混合后溶液pH=11，计算得到溶液中氢氧根离子浓度为10-3mol·L-1；得=10-3，解得x∶y=1∶4。二、非选择题(本题包括2小题，共20分)7.(8分)在25℃时，有pH为a的HCl溶液和pH为b的NaOH溶液，取VaL该HCl溶液用该NaOH溶液中和，需VbLNaOH溶液，问：(1)若a+b=14，则Va∶Vb=________。(2)若a+b=13，则Va∶Vb=________。(3)若a+b>14，则Va∶Vb=______，且Va______Vb(填“>”“<”或“=”)。【解析】强酸与强碱完全中和时，有n(H+)=n(OH-)，即10-aVa=10b-14Vb，==10a+b-14。当a+b=14时，=100=1；当a+b=13时，=10-1=；当a+b>14时，=10a+b-14>100=1，即Va>Vb。答案：(1)1 (2) (3)10a+b-14 >8.(12分)(2015·咸宁高二检测)下表是不同温度下水的离子积数据：温度/℃25t1t2水的离子积Kw1×10-14a1×10-12试回答以下问题：(1)若25”“<”或“=”)，作此判断的理由是____________________________________。(2)25℃时，某Na2SO4溶液中c(S)=5×10-4mol·L-1，取该溶液1mL加水稀释至10mL，则稀释后溶液中c(Na+)∶c(OH-)=________。(3)在t2℃下pH=10的NaOH溶液中，水电离产生的OH-浓度c(OH-)水=________。(4)t2℃下，将pH=11的苛性钠溶液V1L与pH=1的稀硫酸V2L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=_______。【解析】(1)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)c(S)=5×10-4mol·L-1，则c(Na+)=2c(S)=1×10-3mol·L-1，稀释10倍，则c(Na+)=1×10-4mol·L-1。25℃时Na2SO4溶液中c(OH-)=1×10-7mol·L-1，稀释10倍后仍然为1×10-7mol·L-1，则c(Na+)∶c(OH-)=103∶1。(3)pH=10的NaOH溶液c(H+)=10-10mol·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-。(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-)=0.1mol·L-1，=0.01mol·L-19V2=11V1，=。答案：(1)> 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)1000∶1(3)10-10mol·L-1(4)9∶11
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