统考版2021届高考化学二轮复习备考提升指导与精练14溶液pH计算的情况含解析

这是一份统考版2021届高考化学二轮复习备考提升指导与精练14溶液pH计算的情况含解析，共7页。试卷主要包含了应用① 单一溶液pH的计算，1V1－0，应用② 混合型，6的某橙汁中的c是pH=5等内容，欢迎下载使用。


1.应用① 单一溶液pH的计算
例1．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都增大了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】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；设所加NaOH溶液的体积为V2，则有c(H+)=eq \f(0.1V1－0.05V2,V1＋V2)ml·L－1=0.01ml·L－1，解得V2=eq \f(3,2)V1，即V水∶VNaOH=6∶1。
【答案】C
2.应用② 混合型（多种溶液混合）
例2．已知100℃时，ml2·L−2，在100℃下将pH=9的NaOH溶液与pH=4的硫酸溶液混合（忽略溶液混合后体积变化），若所得溶液pH=7，则NaOH溶液与硫酸溶液的体积比为（ ）
A．1∶9 B．9∶1 C．10∶1 D．1∶10
【解析】100℃时，，PH=9的NaOH溶液中，PH=4的硫酸溶液中，二者混合后所得溶液PH=7，显碱性，，设加入NaOH溶液的体积为V1mL，加入硫酸溶液的体积为V2mL，则，解得氢氧化钠溶液和硫酸溶液的体积之比V1∶V2=1∶9；答案选A。
【答案】A
提分训练
1．某温度下，0.1ml/L醋酸溶液的pH=3。将该温度下0.2ml/L醋酸溶液和0.2ml/L醋酸钠溶液等体积混合后，混合液的pH=4.7。下列说法正确的是（ ）
A．该温度下，0.0lml/L醋酸溶液的pH=4
B．该温度下，用0.1ml/L醋酸和0.01ml/L醋酸分别完全中和等体积0.1ml/L的NaOH溶液，消耗两醋酸的体积比为1∶100
C．该温度下，0.2ml/L醋酸溶液和0.4ml/L醋酸钠溶液等体积混合后，混合液的pH＜4.7
D．该温度下，0.4ml/L醋酸溶液和0.2ml/L氢氧化钠溶液等体积混合后，混合液的pH=4.7
【解析】醋酸是弱酸，存在电离平衡，加水稀释时电离平衡正向移动，氢离子物质的量增多，0.0lml/L醋酸溶液的pH的范围为：3＜pH＜4，故A错误；1体积0.1ml/L醋酸和10体积0.01ml/L醋酸溶液中所含醋酸物质的量相同，所以中和等体积0.1ml/L的NaOH溶液，消耗两醋酸的体积比为1∶10，故B错误；0.2ml/L醋酸溶液和0.4ml/L醋酸钠溶液等体积混合后，得到0.1ml/L醋酸和0.2ml/L醋酸钠的混合溶液，相当于0.1ml/L醋酸和0.1ml/L醋酸钠溶液中其醋酸钠溶液的浓度增大为0.2ml/L，醋酸钠水解成碱性，因此其酸性弱于醋酸和醋酸钠浓度均为0.1ml/L的混合溶液，其pH＞4.7，故C错误；该温度下，0.4ml/L醋酸溶液和0.2ml/L氢氧化钠溶液等体积混合后，得到醋酸和醋酸钠浓度均为0.1ml/L的混合溶液，其pH=4.7，故D正确。
【答案】D
2．室温时，下列混合溶液的pH一定小于7的是（ ）
A．pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合
B．pH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合
C．pH=3的醋酸溶液和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合
D．pH=3的硫酸和pH=11的氨水等体积混合
【解析】A项中氨水过量，pH＞7；B项中pH=7，C项中CH3COOH过量，pH＜7；D项中氨水过量，pH＞7。
【答案】C
3．某温度下KW=10−13，在此温度下，将pH=a的NaOH溶液Va L与pH=b的H2SO4溶液Vb L混合，下列说法正确的是（ ）
A．若所得混合液为中性，且a=12，b=2，则Va∶Vb=1∶1
B．若所得混合液pH=10，且a=12，b=2，则Va∶Vb=1∶9
C．若所得混合液为中性，且a+b=12，则Va∶Vb=100∶1
D．若所得混合液pH=10，且a=12，b=2，则Va∶Vb=101∶99
【解析】当所得溶液pH=10时，=10-3，即=，Va∶Vb=1∶9，B正确。
【答案】B
4．在100℃下，已知水的离子积，下列说法中正确的是（ ）
A．0.005ml∙L−1的硫酸溶液的pH=2
B．0.001ml∙L−1的氢氧化钠溶液的pH=11
C．0.005ml∙L−1的硫酸溶液与0.01ml∙L−1的氢氧化钠溶液等体积混合，混合溶液的pH为6，溶液显酸性
D．完全中和pH=3的硫酸溶液50mL，需要pH=11的NaOH溶液50mL
【解析】A．0.005ml∙L−1的硫酸溶液中，c(H+)=0.005ml∙L−1×2=0.01ml∙L−1，所以pH=2，A正确；B．0.001ml∙L−1的氢氧化钠溶液中，c(H+)===10−9ml∙L−1，所以pH=9，B错误；C．0.005ml∙L−1的硫酸溶液与0.01ml∙L−1的氢氧化钠溶液等体积混合，恰好完全反应，混合溶液显中性，pH=6，C错误；D．pH=3的硫酸溶液中c(H+)=10−3ml∙L−1，pH=11的NaOH溶液中c(OH−)=0.1ml∙L−1，中和pH=3的硫酸溶液50mL，根据c1V1=c2V2，需要pH=11的NaOH溶液0.5mL，D错误；答案为A。
【答案】A
5．下列说法正确的是（ ）
A．25℃时，在pH=4的盐酸和醋酸溶液中，由水电离出的H+浓度不相等
B．25℃时，pH=3和pH=5的盐酸等体积混合后（忽略体积变化），溶液的pH=4
C．25℃时，pH=9和pH=11的NaOH溶液等体积混合后（忽略体积变化），溶液的pH=10
D．25℃时，pH=3.6的某橙汁中的c(H+)是pH=5.6的某西瓜汁中的c(H+)的100倍
【解析】A．等pH的盐酸和醋酸溶液都满足，A不正确；B．25℃时，pH=3和pH=5的盐酸等体积混合后，混合溶液中，pH≈3.3，B不正确；C．25℃时，pH=9和pH=11的NaOH溶液等体积混合后，混合溶液中，，pH≈10.7，C不正确；D．25℃时，pH=3.6的某橙汁中的c(H+)与pH=5.6的某西瓜汁中的c(H+)之比为，D正确；故选D。
【答案】D
6．有室温下四种溶液，有关叙述不正确的是（ ）
A．①、②中分别加入适量的氯化铵晶体后，两溶液的pH均减小
B．分别加水稀释10倍后，四种溶液的pH：①>②>④>③
C．Va L④与Vb L②溶液混合后，若混合后溶液pH=4，则Va∶Vb=11∶9
D．①、④两溶液等体积混合，所得溶液中c(Cl－)>c(NHeq \\al(+,4))>c(OH－)>c(H+)
【解析】一水合氨和醋酸都是弱电解质，NaOH、HCl都是强电解质，则pH=11的氨水和NaOH溶液前者浓度大于后者，pH=3的醋酸和盐酸，醋酸浓度大于盐酸，氯化铵是强酸弱碱盐，其水溶液呈酸性，①、②中分别加入适量的氯化铵晶体后，铵根离子抑制一水合氨电离，NaOH和铵根离子反应生成一水合氨，导致两种溶液中c(OH−)降低，则两种溶液的
pH都减小，故A正确；加水稀释相同倍数，溶液浓度都减小，但弱电解质浓度减小程度
小于强电解质，但酸溶液的pH仍然小于碱溶液，则四种溶液的pH：①>②>④>③，故B正确；VaL④与VbL②溶液混合后，若混合后溶液pH=4，混合溶液呈酸性，则盐酸过量，混合溶液中c(H+)=[c(HCl)∙Va−c(NaOH)Vb]/[Va+Vb]=[10−3Va−10−3Vb]/[Va+Vb]=10−4ml/L，Va∶Vb=11∶9，故C正确；氨水浓度大于盐酸浓度，二者等体积混合，氨水有剩余，一水合氨电离程度大于铵根离子水解程度导致溶液呈碱性，则c(OH−)>c(H+)，但一水合氨电离程度较小，再结合电荷守恒得c(NHeq \\al(+,4))>c(Cl−)，则溶液中离子浓度大小顺序是c(NHeq \\al(+,4))>c(Cl−)>c(OH−)>c(H+)，故D错误。
【答案】D
7．在不同温度下，水达到电离平衡时c(H+)与c(OH−)的关系如图所示。100℃时，将0.1ml·L-1的HCl溶液和0.06ml·L-1的Ba(OH)2溶液等体积混合后，该溶液的pH是（ ）
A．1.7 B．2 C．10 D．10.3
【解析】设体积为VL，n(H+)=0.1Vml，n(OH−)=0.12ml，氢氧根过量，所以混合后的溶液显碱性，c(OH−)=，100℃时Kw=10-12，c(H+)=，所以pH=10；故选C。
【答案】C
8．求25℃时，某浓度的NH3·H2O溶液中，由水电离的c(H+)=1×10−12ml·L−1，求该溶液的pH值为 。
【解析】由题中水电离的c(H+)=1×10−12ml·L−1可得溶液中的c(H+)=1×10−12ml·L−1故pH=12。
【答案】12
9．下表是不同温度下水的离子积数据：
试回答下列问题：
(1)若25＜t1＜t2，则α____(填“＞”“＜”或“=”)1×10−14，作出此判断的理由是________________
_______________________________________________。
(2)在t1℃时，测得纯水中的c(H+)=2.4×10−7ml·L−1，则c(OH−)为________。该温度下，测得某H2SO4溶液中c(SOeq \\al(2－,4))=5×10−6ml·L−1，该溶液中c(OH−)=________ml·L−1。
(3)t2℃下，0.01ml·L−1的氢氧化钠溶液的pH=_________________________________。
【解析】(1)水是弱电解质，存在电离平衡，电离吸热，所以温度升高，水的电离程度增大，离子积常数增大。(2)水电离出的氢离子浓度和氢氧根离子浓度相同，某温度下纯水中的c(H+)=2.4×10−7 ml·L−1，则此时纯水中的c(OH−)=2.4×10−7ml·L−1。该温度下，某H2SO4溶液中c(SOeq \\al(2－,4))=5×10−6 ml·L−1，则溶液中氢离子浓度是1×10−5ml·L−1，c(OH−)=eq \f(2.4×10－72,1×10－5) ml·L−1=5.76×10−9 ml·L−1。(3)t2℃下水的离子积常数是1×10−12，0.01ml·L−1的氢氧化钠溶液中的c(H+)=eq \f(1×10－12,0.01) ml·L−1=10−10 ml·L−1，则pH=10。
【答案】(1)＞ 水的电离是吸热过程，升高温度，平衡向电离的方向移动，c(H+)增大，c(OH−)增大，Kw=c(H+)·c(OH−)，Kw增大
(2)2.4×10−7ml·L−1 5.76×10−9
(3)10
10．（1）某温度时，测得0.01ml·L−1 NaOH溶液的pH为11，则该温度下水的离子积常数Kw=_________，该温度________（填“高于”或“低于”）25℃。
（2）在（1）所述温度下，将pH=a的NaOH溶液V1L与pH=b的H2SO4溶液V2L混合（忽略体积变化）。
①若所得混合溶液呈中性，且a=12，b=2，则V1：V2=_________。
②若所得混合溶液的pH=10，且a=12，b=2，则V1：V2=_________。
【解析】(1)某温度时，NaOH溶液中c平(OH−)=0.01ml·L−1，c平(H+)=1×10−11 ml·L−1，则Kw=c平(OH−)·c平(H+)=0.01ml·L−1×1×10−11ml·L−1=1×10−13ml2·L−2＞1×10−14ml2·L−2，水的离子积常数随温度的升高而增大，故该温度高于25℃；(2)该温度下水的离子积Kw=1×10−13 ml2·L−2；①若所得混合溶液呈中性，则10-13+a·V1=10−b·V2，将a=12，b=2代入，得V1∶V2=1∶10；②若所得混合溶液的pH=10，呈碱性，则c平(OH−)=1×10−3ml·L−1，c平(OH−)=
ml·L−1，将a=12，b=2代入，得V1∶V2=1∶9。
【答案】（1）1×10−13ml2·L−2 高于
（2）1∶10 1∶9
11．（1）25℃下，0.1ml/L氨水的电离度为1%，则此温下，该溶液的pH=______。
（2）25℃下，pH=2的硫酸溶液Va mL与pH=10的NaOH溶液Vb mL恰好中和，则，Va∶Vb=___________。
（3）某温下，水的离子积常数KW=1.0×10−13。该温下，0.2ml·L−1的NaHSO4溶液与0.2ml·L−1的Ba(OH)2溶液等体积混合，混合后溶液的pH=______。
（4）一定条件下，可逆反应A2(g)+B2(g)2AB(g)达到化学平衡，经测定平衡时c(A2)=0.5 ml·L−1，c(B2)=0.1ml·L−1，c(AB)=1.4ml·L−1，若A2、B2、AB的起始浓度分别以a、b、c表示。请回答：
①a、b应满足的关系是_________。
②a的取值范围是___________。
【解析】（1）25℃下，0.1ml/L氨水的电离度为1%，溶液中c(OH−)=0.1ml/L×1%=0.001ml/L，则该溶液的pH=14-3=11，故答案为11；（2）25℃下，pH=2的硫酸溶液Va mL与pH=10的NaOH溶液Vb mL恰好中和，则有10−2ml/L×Va×10−3L=10−4ml/L×Vb×10−3 L，解得Va∶Vb=1∶100，故答案为1∶100；（3）0.2ml/L NaHSO4溶液中c(H+)=0.2ml/L，0.2ml/L Ba(OH)2溶液中c(OH−)=0.4ml/L，等体积混合后溶液中c(OH−)=ml/L=0.1ml/L，则混合后溶液的pH=13-1=12，故答案为12；（4）①由题意建立如下三段式：
A2(g) + B2(g) 2AB(g)
起（ml/L） a b c
变（ml/L） a-0.5 b-0.1 1.4-c
平（ml/L） 0.5 0.1 1.4
由变化量之比等于化学计量数之比可得a-0.5=b-0.1，解得a=b+0.4，故答案为：a=b+0.4或(a-0.5)∶(b-0.1)=1∶1；②若起始从正反应开始，则有如下三段式：
A2(g) + B2(g) 2AB(g)
起（ml/L） a b 0
变（ml/L） a-0.5 b-0.1 1.4
平（ml/L） 0.5 0.1 1.4
由变化量之比等于化学计量数之比可得2（a-0.5）=1.4，解得a=1.2；若起始从逆反应开始，则有如下三段式：
A2(g) + B2(g) 2AB(g)
起（ml/L） a 0 c
变（ml/L） 0.5-a 0.1 0.2
平（ml/L） 0.5 0.1 1.4
由变化量之比等于化学计量数之比可得0.5-a=0.1，解得a=0.4，则a的取值范围为0.4ml/L≤a≤1.2ml/L，故答案为：0.4ml/L≤a≤1.2ml/L。
【答案】（1）11
（2）1∶100
（3）12
（4）a=b+0.4 或(a-0.5)∶(b-0.1)=1∶1 0.4ml/L≤a≤1.2ml/L ①
②
③
④
pH
11
11
3
3
溶液
氨水
氢氧化钠溶液
醋酸
盐酸
温度/℃
25
t1
t2
水的离子积常数
1×10－14
α
1×10－12