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第2課時 pH的計算
課后篇鞏固提升
基礎鞏固
1.酸堿恰好完全中和時( )
A.酸與堿的物質的量一定相等
B.溶液呈中性
C.酸與堿的物質的量濃度相等
D.酸所能提供的H+與堿所能提供的OH-的物質的量相等
解析 根據酸堿中和反應的實質可知酸堿恰好完全中和時,酸所能提供的H+與堿所能提供的OH-的物質的量相等。
答案 D
2.忽略溶液混合時體積的變化,下列敘述正確的是( )
A.95 ℃時純水的pH<7,說明加熱可使水呈酸性
B.pH=3的醋酸溶液,稀釋到體積為原溶液的10倍后pH=4
C.0.2 molL-1的鹽酸與等體積水混合后,pH=1
D.25 ℃與60 ℃時,水的pH相等
解析 溫度升高,水的電離程度增大,c(H+)增大,pH減小,但水仍呈中性,A項錯誤;醋酸是弱酸,稀釋到體積為原溶液的10倍,3
pH(60 ℃),D項錯誤。
答案 C
3.下列各混合或稀釋后的溶液中,pH最大的是( )
A.pH=11的燒堿溶液稀釋到原體積的1 000倍
B.pH=11的氨水稀釋到原體積的1 000倍
C.pH=4的醋酸和pH=10的燒堿溶液等體積混合
D.pH=5的鹽酸稀釋到原體積的1 000倍
解析 pH=11的燒堿溶液稀釋到原體積的1 000倍后,pH=8;pH=11的氨水稀釋到原體積的1 000倍后,由于稀釋促進電離,pH>8;pH=4的醋酸和pH=10的燒堿溶液等體積混合后,醋酸過量,溶液呈酸性,pH<7;pH=5的鹽酸稀釋到原體積的1 000倍后,pH接近7但小于7;所以B的pH最大。
答案 B
4.25 ℃時,向V mL pH=a的鹽酸中,滴加pH=b的NaOH溶液10V mL時,溶液中的Cl-和Na+的物質的量相等,則a+b的值是( )
A.13 B.14
C.15 D.不能確定
解析 由HCl+NaOHNaCl+H2O知,當Cl-和Na+的物質的量相等時,HCl和NaOH完全反應,即鹽酸中的n(H+)等于NaOH中的n(OH-),則10-aV=10-14+b10V,則a+b=13。
答案 A
5.25 ℃時,將某強酸和某強堿溶液按1∶100的體積比混合后,溶液恰好呈中性,則混合前此強酸和強堿的pH之和為( )
A.12 B.13 C.14 D.15
解析 強酸和強堿溶液按1∶100的體積比混合恰好呈中性,則說明酸溶液中的氫離子濃度等于堿溶液中的氫氧根離子的濃度的100倍,故pH和為12,選A。
答案 A
6.在25 ℃時,關于下列溶液混合后溶液pH的說法中正確的是( )
A.pH=10與pH=12的NaOH溶液等體積混合,溶液的pH約為11
B.pH=5的鹽酸稀釋到體積為原溶液的1 000倍,溶液的pH=8
C.pH=2的H2SO4與pH=12的NaOH溶液等體積混合,混合液pH=7
D.pH=12的氨水與pH=2的HCl溶液等體積混合,混合液pH=7
解析 A項,c(OH-)混合=10-4+10-22 molL-1≈5.010-3 molL-1,c(H+)混合=1.010-145.010-3 molL-1=210-12 molL-1,
pH=-lg(210-12)=12-lg 2=11.7,A項不正確;B項,pH=5的稀鹽酸稀釋后溶液不會呈堿性,B項不正確;D項,NH3H2O為弱電解質,則pH=12的氨水與pH=2的HCl溶液等體積混合后,溶液呈堿性,D項不正確。
答案 C
7.對于常溫下pH為1的硝酸溶液,下列敘述正確的是 ( )
A.該溶液1 mL稀釋至100 mL后,pH小于3
B.向該溶液中加入等體積、pH為13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+)的比值為10-12
D.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
解析 強酸溶液稀釋到體積為原來的100倍后pH增大2個單位,A項錯誤。B項,pH(強酸)+pH(強堿)=14,等體積混合時完全中和,正確。pH為1的硝酸中水電離出的c(H+)為10-13 molL-1,C項中兩者之比為10-110-13=1012,不正確。pH為3的硝酸中水電離出的c(H+)為10-11 molL-1,10-1310-11=10-2,D項錯誤。
答案 B
8.現(xiàn)有溫度相同,pH=a和pH=b的兩種NaOH溶液,已知b=a+2,將兩種溶液等體積混合后,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 molL-1,c(OH-)=10a-14 molL-1;pH=b的NaOH溶液,c(H+)=10-b molL-1,c(OH-)=10b-14 molL-1;而溶液等體積混合后:c(OH-)=10a-14molL-11 L+10b-14molL-11 L2 L,由于b=a+2,所以c(OH-)≈510b-15 molL-1;則c(H+)=210-b molL-1,所以pH=b-lg2,故答案選B。
答案 B
9.pH=2的A、B兩種酸溶液各1 mL,分別加水稀釋到1 000 mL,其中pH與溶液體積V的關系如圖所示。下列說法正確的是( )
A.A、B兩種酸溶液的物質的量濃度一定相等
B.稀釋后,A酸溶液的酸性比B酸溶液的酸性強
C.a=5時,A是強酸,B是弱酸
D.一定有關系:5>a>2
解析 由圖像可以看出稀釋過程中兩種酸的pH增大程度不同,說明兩種酸的酸性強弱不同,故pH=2的兩種酸的濃度一定不同,A項錯誤;由圖知,稀釋后A溶液的pH大于B溶液的pH,則A中c(H+)小于B中c(H+),此時A酸溶液的酸性比B酸溶液的弱,B項錯誤;a=5時表明,pH=2的A酸溶液稀釋到1 000 mL,pH增加3,故A一定是強酸,pH=2的B酸溶液稀釋到1 000 mL,pH<5,說明B酸溶液中存在電離平衡,則B是弱酸,C項正確;若A、B都是弱酸,稀釋到1 000 mL后,A、B兩溶液pH均要增大,而增加的值均小于3,有5>a>2,若A是強酸,則a=5,D項錯誤。
答案 C
10.(1)常溫下,有pH為12的NaOH溶液10 mL,若將溶液分成兩等份,其中一份加入水,另一份加入pH=10的NaOH溶液,最終均將其溶液的pH變?yōu)?1,則加入水與NaOH溶液的體積比為 。
(2)若向10 mL pH為12的NaOH溶液中加入pH=2的任意一元酸HR溶液V mL,最終也將溶液的pH變?yōu)?1,則V的取值范圍是 。(設溶液的體積可以直接相加;計算結果保留到小數(shù)點后一位)
解析 (1)設加入水的體積為V水,pH=10的氫氧化鈉溶液的體積為V堿,
由題意得:10-2molL-15 mL5 mL+V水=10-3 molL-1,解得:V水=45 mL。
10-2molL-15 mL+10-4molL-1V堿5 mL+V堿=10-3 molL-1,
解得V堿=50 mL,V水V堿=45 mL50 mL=910。
(2)若HR為強酸,由題意得:
10-2molL-110 mL-10-2molL-1VmL10 mL+VmL=10-3 molL-1,
解得:V=8.2 mL。
若HR為弱酸,弱酸電離的氫離子較少,故體積小于8.2 mL,綜上得V≤8.2 mL。
答案 (1)9∶10 (2)V≤8.2 mL
能力提升
11.濃度均為0.10 molL-1、體積均為V0的MOH和ROH溶液,分別加水稀釋至體積V,pH隨lgVV0的變化如圖所示。下列敘述錯誤的是( )
A.MOH的堿性強于ROH的堿性
B.ROH的電離程度:b點大于a點
C.若兩溶液無限稀釋,則它們的c(OH-)相等
D.當lgVV0=2時,若兩溶液同時升高溫度,則c(M+)c(R+)增大
解析 根據題圖信息可判斷MOH是強堿,而ROH為弱堿,A項正確;B項,ROH是弱堿,加水稀釋時,電離程度增大,正確;C項,若兩溶液無限稀釋,溶液pH最終無限接近于7,它們的c(OH-)相等,正確;D項,當lgVV0=2時,兩溶液同時升高溫度,由于ROH是弱堿,溶液中c(R+)增大,c(M+)不變,則c(M+)c(R+)減小,錯誤。
答案 D
12.(1)在溫度t ℃時,某溶液中c(H+)=10-a molL-1,c(OH-)=10-b molL-1,已知a+b=12,則t25 ℃(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)常溫下,向某Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH=x的鹽酸,測得混合溶液的部分pH如下表所示:
序號
氫氧化鋇溶液的體積/mL
鹽酸的體積/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溶液的物質的量濃度為 。
(3)常溫下,向100 mL pH=2的硫酸與硫酸鈉的混合溶液中,加入300 mL上述Ba(OH)2溶液,沉淀正好達最大量,此時溶液的pH 7(填“大于”“小于”或“等于”);原混合溶液中硫酸鈉的物質的量濃度為 。
解析 (1)由于a+b=12<14,所以該溫度大于25 ℃。(2)根據①得Ba(OH)2溶液中c(OH-)=10-2 molL-1,所以根據③得c(HCl)=10-2 molL-1,所以x=2,c[Ba(OH)2]=10-2molL-12=510-3 molL-1。(3)n(OH-)=0.3 L10-2 molL-1=310-3 mol,而n(H+)=10-3 mol,所以OH-剩余,pH大于7,n(H2SO4)=0.1 L10-2molL-12=510-4 mol。n(Na2SO4)=0.3 L510-3 molL-1-510-4 mol=10-3 mol,c(Na2SO4)=10-3mol0.1 L=0.01 molL-1。
答案 (1)大于 (2)2 510-3 molL-1 (3)大于 0.01 molL-1
13.25 ℃時,若體積為Va、pH=a的某一元強酸與體積為Vb、pH=b的某一元強堿混合,恰好中和,且已知Va1,不符合題意,故a≠5。
(3)由a=0.5b,則b=2a>7,故a>72;又因為VaVb=10(a+b-14)<1,所以a+b-14<0,而將b=2a代入后,有3a<14,a<143,則a的取值范圍為721,與題干矛盾 (3)72
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