人教版 (2019)第二节 水的电离和溶液的pH第2课时巩固练习

第2课时 pH的计算

1．常温下，下列各组溶液的pH一定等于7的是(　B　)

A．pH＝2和pH＝12的两种溶液等体积混合

B．0.05 mol·L－1 H2SO4与0.10 mol·L－1 NaOH溶液等体积混合

C．将pH＝5的CH3COOH溶液稀释100倍

D．pH＝1的H2SO4与0.10 mol·L－1 Ba(OH)2溶液等体积混合

解析：A项中，酸、碱强弱未知，pH不一定等于7；B项中，强酸、强碱如果各为VL，则n(H＋)＝n(OH－)＝0.1 V mol，反应后溶液呈中性；C项中，pH＝5的弱酸稀释100倍后，pH应小于7；D项中，酸、碱反应后碱过量，溶液应呈碱性。

2．常温下，把pH＝3的H2SO4溶液和pH＝10的NaOH溶液混合，两者恰好中和，则酸和碱的体积比应是(　B　)

A．10︰1　　　　 B．1︰10

C．1︰100　　 D．1︰2

解析：设pH＝3的H2SO4溶液的体积为x，pH＝10的NaOH溶液的体积为y，当两溶液恰好中和时，n(H＋)＝n(OH－)，即c(H＋)·x＝c(OH－)·y,10－3x＝10－4y，则＝＝。故B项正确。

3．计算常温下下列溶液的pH，并将计算结果填在横线上：

(1)c(H＋)＝1×10－4 mol·L－1的溶液__4__；

(2)c(OH－)＝1×10－4 mol·L－1的溶液__10__；

(3)将0.1 mol HCl溶于水制成100 mL溶液__0__；

(4)将pH＝2的HCl溶液和pH＝2的H2SO4溶液以体积比3：1混合__2__；

(5)将0.23 g金属钠溶于水并配制成100 mL的溶液__13__。

解析：(1)pH＝－lg(1×10－4)＝4。

(2)c(H＋)＝mol·L－1＝1×10－10 mol·L－1，所以pH＝－lg(1×10－10)＝10。

(3)c(HCl)＝＝1 mol·L－1，所以pH＝－lg1＝0。

(4)设HCl溶液体积为3 V，硫酸体积为V，则c(H＋)＝＝10－2 mol·L－1，pH＝2。

(5)n(NaOH)＝n(Na)＝＝0.01 mol，c(NaOH)＝＝0.1 mol·L－1，c(H＋)＝ mol·L－1＝1×10－13mol·L－1，即pH＝13。

4．工业废水的种类很多，其中酸碱废水是常见的工业废水，主要来自钢铁厂、化工厂、染料厂、印染厂、皮革厂、造纸厂、炼油厂等。酸碱废水具有较强的腐蚀性，需经适当治理方可外排。治理酸碱废水一般原则是高浓度酸碱废水，应优先考虑回收利用，可采用浓缩的方法回收酸碱。低浓度的酸碱废水，如酸洗槽的清洗水，碱洗槽的漂洗水，应进行中和处理。

(1)常温下，甲酸性废水的pH是4，乙酸性废水的pH是5，则甲与乙的c(OH－)之比为__1︰10__。

(2)在某温度时，测得0.01 mol·L－1的NaOH溶液的pH为11。

①该温度下水的离子积常数Kw＝__10－13__。

②在此温度下，将pH＝a的碱性废水Va L与pH＝b的酸性废水Vb L混合。

a．若所得混合液为中性，且a＝12，b＝2，则Va︰Vb＝__1︰10__；b.若所得混合液为中性，且a＋b＝12，则Va︰Vb＝__10︰1__。

解析：(1)常温下，水的离子积常数Kw＝10－14，甲的pH是4，c(H＋)＝10－4 mol·L－1，则c(OH－)＝10－10 mol·L－1；乙的pH是5，c(H＋)＝10－5 mol·L－1，则c(OH－)＝10－9 mol·L－1。所以甲与乙的c(OH－)之比为10－10 mol·L－1：10－9mol·L－1＝1：10。

(2)①由题意知，溶液中c(H＋)＝10－11 mol·L－1，c(OH－)＝0.01 mol·L－1，故Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝10－13。

②a.根据中和反应：H＋＋OH－===H2O

c(H＋)·V酸＝c(OH－)·V碱

10－2·Vb＝10－13/10－12·Va

所以，Va：Vb＝10－2：10－1＝1：10。

b．根据中和反应：H＋＋OH－===H2O

c(H＋)·Vb＝c(OH－)·Va

10－b·Vb＝10－13/10－a·Va

所以，Va/Vb＝10－b/10a－13＝1013－(a＋b)＝10

即Va：Vb＝10︰1。