2021-2022版高中化學課時分層作業(yè)12溶液pH的計算含解析新人教版選修4

溶液pH的計算

■課時達標訓練

(30分鐘50分)

一、選擇題(本題包括8小題,每小題4分，共32分)

1.向10mLpH為2的稀硫酸中加入一定濃度的BaCL溶液，恰好反應時溶液體積為100mL,則

反應后溶液的pH為()

A.2B.3C.4D.5

2-

【解析】選B。溶液混合時發(fā)生反應Bj+S。，一BaSO,1,H.的物質的量沒變,相當于將原稀

硫酸稀釋了10倍,故其pH變?yōu)?o

2.常溫下,將0.1mol-I?鹽酸和0.06mol?L氫氧化鋼溶液等體積混合后，該混合溶液的pH

是()

A.1.7B.12.3C.12D.2

【解析】選C。設兩溶液均為1L,則n(H)=0.1mol?L1X1L=0.1mol,n(0H)=

0.06mol-L'X2X1L=0.12mol,n(0H)>n(H'),混合后溶液顯堿性，c(0H)混

Q.12mol-0.1molKw1x1014

=-----------------=0.01mol?L_1,c(H")混=---------=---------mol?L_1=lX1012

1L+1Lc(O/T)00,01

mol?LpH二12。

【補償訓練】

25℃時,若pH二a的10體積某強酸溶液與pH=b的1體積某強堿溶液混合后溶液呈中性，

則混合之前該強酸的pH與強堿的pH之間應滿足的關系()

A.a+b=14B.a+b=13

C.a+b=15D.a+b=7

-14

【解析】選C。酸中n(H')=lXl(FX10,堿中n(OH)=—-----X1=1X10",根據(jù)混合后溶液

ixio"&

呈中性，故n(I「)=n(0H),即lXl(TX10=lX10i,所以a+b=15。

c(H+)

3.為更好地表示溶液的酸堿性,科學家提出了酸度(AG)的概念,AG=lg-------則下列敘述正確

c(OH)

的是()

A.中性溶液的AG=1

B.酸性溶液的AG<0

C.常溫下0.1mol?L_1NaOH溶液的AG=12

D.常溫下0.1mol?L-1鹽酸溶液的AG=12

c(H+)C(H+)

【解析】選D。中性溶液中「~」1,AG=O;酸性溶液中,------->l,AG>0;常溫下

c(OH)c(OH)

0.1mol-L'氫氧化鈉溶液中，上巴」=1X10",AG=T2;常溫下0.1mol-L1鹽酸溶液

c(OH)

c(H+)?

中,------=1X1O12,AG=12?

c(OH)

【補償訓練】

poll指的是溶液的堿度，以溶液中01【濃度來表示,pO【I等于氫氧根離子的濃度的負常用對數(shù),

即：pOH=-lgc(OH「)。則下列關于室溫下1.0X10%ol的NaOH溶液的說法正確的是

()

①其pH等于5②其pOH等于5

③其pH等于9④其pOH等于9

A.①②B.②③C.②④D.③④

【解析】選B。pOH=-1gc(0H)=-1g(1.0X105)=5;pH=-lg(1.0X109)=9o

4.(2019?廈門高二檢測)已知100℃時,0.01mol-L_1NaHSO”溶液中水電離的C(H)=1X10H0

mol￡該溫度下將pH=8的Ba(OH)2溶液V,L與pH=5的NaHSO,溶液V2L混合,所得溶液pH=7,

則Vi：Vz為()

A.2：9B.1：9C,1：1D.1：2

【解析】選A。根據(jù)100℃時,0.01mol?L'NaHSO,溶液中水電離的c(H)=lX

10'°mol-L1,確定水的離子積為1.0X10-12,該溫度下將pH=8的Ba(OH)z溶液V」與pH=5的

NaHSO,溶液V2L混合，所得溶液pH=7,溶液呈堿性，所以c(Oil)=1X

43

lxio'Vi-lxio_v2

10"mol,Ll=---------------------,貝！］Vi:Vz=2:9?

%+眩

【方法規(guī)律】

1.溶液pH計算

堿按堿、酸按酸，同強混合在中間，

異強混合看過量,無限稀釋7為限。

2.兩個結論

(DpH差值22的兩種強酸等體積混合后,pH肝pH小+0.3。

(2)pH差值22的兩種強堿等體積混合后,plliK=pH大-0.3。

5.(2019?中山高二檢測)某溫度下，向pH=6的蒸儲水中加入NaHSO」晶體,保持溫度不變，測得

溶液的pH為2。下列對該溶液敘述中錯誤的是()

A.該溫度下加入等體積pH=12的NaOH溶液可使該溶液恰好呈中性

B.該溫度高于25℃

C.加入NaHSO,晶體抑制了水的電離

D.該溶液中由水電離出來的H,濃度是1.0X1010mol?L1

【解析】選A。該溫度下pH為12的NaOH溶液的0H濃度是1mol?L'1,而硫酸氫鈉溶液的H'

濃度是0.01mol?L'等體積混合,NaOH有剩余，溶液呈堿性,A錯誤;25℃時《=10丫本題

Ai=106X106=10'2,溫度越高，電離程度越大,該溫度高于25°C,B正確;加入NaHSOi晶體,提高

H*的濃度，抑制了水的電離,C正確;蒸儲水的pH=6,H=c(H*)<c(010=1X10-12,溶液的pH為2時,

由水電離出來的c(H')=lXl()T。mol.L，D正確。

【補償訓練】

在常溫下，其溶液中由水電離出的C(1『)=1X1()Umol?!?,下列說法中正確的是()

A.該溶液肯定顯堿性

B.該溶液肯定顯酸性

C.該溶液的pH可能是11,也可能是3

D.該溶液的pH肯定不是11

【解析】選C。首先要掌握本題中,由水電離出的c(H')加=1X10"mol叱'則由水電離出的c(OH)

*=1X10"mol?I，如在酸溶液中，c(OH)溶液=c(OH)水=1X

10"mol?L此時c(H')=lX101mol?LpH=3,溶液顯酸性;又如在堿溶液

c(H%*c(lDQlXl(rUmo：l?!/,此時溶液的pH=ll,溶液顯堿性。

6.(2019?岳陽高二檢測)常溫下,溶液的pH最大的是()

A.0.02mol?L1氨水與水等體積混合后的溶液

B.pH=2的鹽酸與pH=12的NaOH溶液等體積混合后的溶液

C.將氯氣通入蒸儲水中,得到的飽和氯水溶液

D.0.01mol?L"鹽酸與0.03mol-L1氨水等體積混合后的溶液

【解析】選A。A項混合后得到0.01mol-L'氨水,NH3?H20不能完全電離,則c(OH)<0.01

mol-L1,7<pH<12;B項混合后得到NaCl溶液,pH=7;C項飽和的氯水溶液呈酸性,pH〈7;D項混合

后得到0.01mol?L1氨水和0.005mol-L1NH.C1的混合溶液，相當于往A項溶液中加入

NH..C1,NHa?H20的電離平衡逆向移動,c(0H)減小,pH減小,A項中溶液的pH最大。

【補償訓練】

(2019?廣州高二檢測)25℃的下列溶液中，堿性最強的是()

A.pH=ll的溶液

B.c(011)=0.12mol?L1

C.1L中含有4gNaOH的溶液

D.C(H)=1X10'°mol?L'的溶液

【解析】選B。常溫下，可以根據(jù)pH或c(H)比較溶液的酸堿性，同樣也可以根據(jù)c(0H)的大小

來比較。A、C、D三個選項中溶液的c(0II)依次為IXIO'mol-L\0.1mol-L\1X10'mol

所以B中溶液的c(0H)最大,堿性最強。

7.一定溫度下，水溶液中H'和0H的濃度變化曲線如圖，下列說法正確的是()

A.該溫度下,a點溶液呈堿性

B.該溫度下,0.01mol-L'NaOH溶液的pH等于12

C.該溫度下，加入NaOH可能引起由d向b的變化

D.b點時,升高溫度,可能引起由b向c的變化

【解析】選A。根據(jù)圖象,b點。田')乂。(011)=1.0義10*>1.0X10”,說明該溫度高于常溫。曲

線上的點的溫度相同。A.該溫度下,a點溶液中c(I「)<c(OH),呈堿性，故A正確;B.該溫度

下,0.01mol?L'NaOH溶液中c(0If)=0.01mol?L則c(If)=1.0X1O-W,pll=10,故B錯誤;C.

該溫度下，加入NaOH,溶液中的c(OH)增大,c(H)減小,不可能變成b點，故C錯誤;D.b點時,

升高溫度,水的電離程度增大,c(H，)Xc(0H)增大,不可能變成c點，故D錯誤;故選A。

【補償訓練】

水的電離平衡曲線如圖所示，下列說法正確的是()

c(OH-)(molL'')

°lTOTTO"(H，XmoH/)

A.圖中對應點的溫度關系為a>b>c

B.純水僅升高溫度,可從a點變到c點

C.水的離子積常數(shù)人數(shù)值大小關系為b>c>d

I).在b點對應溫度下,0.5mol?L的H2sQi溶液與1mol?L'的AOH溶液等體積混合,充分反應

后，所得溶液的pH=7

【解析】選C。水的電離是吸熱反應，溫度升高,水的離子積常數(shù)增大，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)得出水的

離子積常數(shù)4數(shù)值大小關系為b>c〉a=d,溫度關系為b>c>a=d,C項正確,A項錯誤;a點和c點的

c(0H)相等,若純水僅升高溫度,c(0H)與c(H)都增大,B項錯誤;b點的4=1X1012,0.5mol

的HzSO,溶液與1mol-L1的AOH溶液等體積混合,充分反應后所得溶液顯中性,pH=6,D項錯誤。

8.下列說法錯誤的是()

A.常溫下,0.1mol?「的CMCOOH溶液中，由水電離出的c(H*)為1.0X10"mol?L1

B.pH=2與pH=l的CHsCOOH溶液中c(H)之比為1：10

C.常溫下,等體積pH=12的NaOH溶液和pH=2的CH￡OOH溶液混合,混合后溶液的pH<7

D.25℃時,完全中和50mLpH=3的H2s0」溶液,需要pH=ll的NaOH溶液50mL

【解析】選AoCH3COOH是弱電解質，常溫下,0.1mol?!?的CH.COOH溶液中c(H')<0.1mol?L-1,

132

故由水電離出的c(H')>l.0X10mol?LA錯誤;pH=2的CH3C00H溶液中c(H')=l.OX10

mol?LpH=l的CH3coOH溶液中c(H')=l的X

10lmol-L1,B正確;等體積pH=12的NaOH溶液和pH=2的CH：,COOH溶液混合,醋酸過量,溶液

呈酸性,pH<7,C正確;H2s溶液中n(H*)=50X10'3LX10-3mol?L1

=5X105mol,NaOH溶液中n(011)=50X10'LX10：，mol?L'=5XlO^mol,完全反應后溶液呈中

性,D正確。

二、非選擇題(本題包括2小題，共18分)

9.(6分)(2019?濟寧高二檢測)(1)常溫下,將pH=10和pH=12的NaOH溶液以1：1的體積比混

合,則混合后所得溶液的川約為。

(2)0.2mol-L1NaHSO,和0.1mol-L1BaCk溶液按等體積混合后,則溶液的pH等于。

⑶用pll=4和pll=ll的強酸和強堿混合，使pH=10,則兩溶液的體積比為。

【解析】欲求混合后溶液的pH,應先判斷混合后溶液的酸堿性。若呈堿性,應先求溶液中c(OH),

再求c(H，),而后計算pH;若呈酸性,可直接求出混合后c(H'),再計算pH。由題意可得：

,、，一、clVl+c2V21X1O'41+1X1O-21,

(l)c(OH)=-----------=--------------------mol,L%5X10mol?L

V^V21+1

c(H)?c(0H)=A；=lX1014

-14

1X10

c(H+)=--------mol?L=2X10-mol?L1

5xl0'3

pH=-lgc(lD=-lg(2X1012)=12-0.3=11.7

(2)NaHS0］為強電解質

0.2X1

c(H)=------mol?L=0.1mol,L

1+1

pH=-lgc(H")=l

(3)混合后溶液呈堿性，則

10'mol,Ll=

ixio37noi『v(堿)-1xi(r47no"w(酸)

以堿)+以酸)

整理可得:2X10’mol.L/V(酸)=9X1(Tmol?I?V(堿)

V(酸)9

所以,-----h-

叭堿)2

答案：⑴H.7(2)1(3)9：2

10.(12分)⑴體積相同,濃度均為0.2mol?L'的鹽酸和CHBCOOH溶液，分別加水稀釋10倍，

溶液的pH分別變成m和n,則m與n的關系為。

(2)體積相同,濃度均為0.2mol-L"的鹽酸和CIIBCOOH溶液,分別加水稀釋m倍、n倍,溶液的

pH都變成3,則m與n的關系為。

(3)體積相同,pH均等于1的鹽酸和CHEOOH溶液,分別加水稀釋m倍、n倍,溶液的pH都變成

3,則m與n的關系為。

(4)體積相同,pH均等于13的氨水和NaOII溶液,分別加水稀釋m倍、n倍,溶液的pH都變成9,

則m與n的關系為o

【解析】（1）等濃度的鹽酸和醋酸分別加水稀釋10倍后,HC1是強電解質,OhCOOH是弱電解

質,CHaCOOH不能完全電離，因此鹽酸中的氫離子濃度大于醋酸中的氫離子濃度，因此有m<n。

（2）由（1）知,若兩者稀釋相同的倍數(shù),則鹽酸的pH小于醋酸的pH,若要兩者的pH相等,則鹽酸

稀釋的倍數(shù)大于醋酸稀釋的倍數(shù),故有m>n。

⑶在稀釋過程中CMCOOH會繼續(xù)電離出H；若稀釋后溶液的pH都變成3,則有m<n?

⑷與⑶相似得m>n。

答案：（l）m〈n（2）m>n（3）m<n（4）m>n

……摹課時提升訓練.........

（30分鐘50分）

一、選擇題（本題包括6小題,每小題5分,共30分）

1.室溫下,取濃度相同的NaOH和HC1溶液，以3：2體積比混合,所得溶液pH=12,則原溶液的濃

度為（）

A.0.01mol-L1B.0.017mol?L1

C.0.05mol-L'D.0.50mol?L'

【解析】選C。設原溶液的濃度為c,兩者反應后堿過量,應先求c（OH）,c（OH）

3c-2c

=-----=0.01mol,L解得c=0.05mol,L'0

5

2.現(xiàn)有常溫時pH-1的某強酸溶液10niL,下列操作能使溶液的pH變成2的是（）

A.加水稀釋成100mL

B.加入10mL的水進行稀釋

C.加入10mL0.01mol?L'的NaOH溶液

D.加入10mL0.01mol?L'的1IC1溶液

【解析】選A。A加水稀釋為原溶液體積的10倍,強酸的pH正好增大1個單位。

【補償訓練】

現(xiàn)有常溫下pH=5的CH3COOH溶液10mL,要使其pH增大3,可采取的方法有（）

A.向溶液中加水稀釋至10L

B.加入一定量的NaOH固體

C.加入一定量pH=8的NaOH溶液

D.加入一定濃度的鹽酸

【解析】選B。由pH=5增大3得pH=8,說明溶液呈堿性,酸溶液無論如何稀釋溶液也不會呈堿

性,A項錯誤;C項，因加入NaOH溶液的pH=8,故酸堿無論怎樣中和,pH也只能接近8,不會出現(xiàn)

pH=8,C錯;D項,因鹽酸呈酸性,故無法實現(xiàn)。

3.（2019?青島高二檢測）常溫下用pH為3的某酸溶液分別與pH都為11的氨水、氫氧化鈉溶

液等體積混合得到a、b兩種溶液，關于這兩種溶液酸堿性的描述正確的是（）

A.b溶液的酸堿性無法確定

B.a可能顯酸性或堿性

C.a不可能顯酸性

D.b可能顯堿性或酸性

【解析】選B。

pH=ll的氨水pH=ll的NaOH溶液

pH=3的

a溶液呈堿性b溶液呈中性

強酸

pl1=3的

a溶液的酸堿性根據(jù)弱酸和氨水相對弱的程度大小b溶液呈酸性

弱酸

4.（2019?溫州高二檢測）下列敘述正確的是（）

A.用水稀釋0.1mol?L的氨水,則溶液中“2。）增大

c（OH）

B.PH=3的鹽酸和醋酸分別升高相同的溫度,pH均不變

C.在等體積等pH的鹽酸和醋酸兩溶液中分別加入等質量的相同鋅粒，若只有一種溶液中的鋅

粒有剩余,則該溶液一定是鹽酸

D.兩種氨水的物質的量濃度分別為ci和C2,pH分別為a和a+1,則C2=10ci

【解析】選C。A項,力口水稀釋時,n（NH：,?1兇）減小,n（0H）增大,所以c八（N一%§%2。/）減小,錯誤。

c（OH）

B項,鹽酸升溫,pH不變，但醋酸溶液升溫電離度增大,pH減小,錯誤。D項，溶液越稀，電離程度

越大,若電離程度相同時C2=10c”由于a對應的NHs-1120電離程度大,所以C2>10s,錯誤。

【補償訓練】

常溫下,關于溶液的稀釋,下列說法正確的是（）

A.pll=3的醋酸溶液稀釋100倍,pll=5

1

B.pH=4的H2s0“溶液加水稀釋100倍,溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H')=lX106moi-L

C將1L0.1mol?I?的Ba(OH)2溶液稀釋為2L,pH=13

D.pH=8的NaOH溶液稀釋100倍,其pH=6

【解析】選C。A項,CLCOOU是弱酸，在稀釋過程中電離程度增大，稀釋100倍后,3<pH<5;B

項,pH=4的H2sol溶液稀釋100倍時,溶液中的c(H')=l.0X

-14

_1.0X10」_

101mol?L,溶液中的c(0H)=----------mol?L=1.0X10mol?L,由水電離的

i.oxio'6

c(OH)=1.0X10mol?!?,由水電離的c(OH)與由水電離的c(H*)相等;C項,1L0.1mol的

O.2

Ba(OH)2溶液稀釋到2L時,c(OH)=---mol,L=0.1mol,L,

2

c(H)=1.0X10I3mol-L1,pH=13;D項,NaOH溶液是堿溶液,無論怎么稀釋,pH在常溫下不可能成

為6,只能無限接近于7。

5.(2019彳斷水高二檢測)常溫時，向pH=2的硫酸溶液中加入等體積的某溶液后,滴入石蕊試液，

出現(xiàn)紅色,該溶液可能是()

A.pH=12的Ba(OH)z溶液

B.pl1=12的氨水

C.0.05mol-L'NaOH溶液

D.0.05mol?L'BaCL溶液

【解析】選D?pH=2的硫酸溶液中加入等體積的某溶液后,滴入石蕊試液，出現(xiàn)紅色,說明溶液

仍呈酸性。A項加入pH=12的Ba(0H)2溶液,兩者恰好反應,溶液呈中性;B項加入pH=12的氨水，

因為氨水中NH：,任0部分電離,所以氨水過量,溶液呈堿性;C項加入0.05mol-L'NaOH溶液,NaOH

過量,溶液呈堿性;D項加入

2-

0.05mol?LBaCL溶液,發(fā)生反應S。，+B『——BaSON,溶液仍呈酸性。

4

V

6.濃度均為0.10mol-L、體積均為Vo的MOH和ROH溶液,分別加水稀釋至體積V,pH隨1g—

%

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(0H)相等

c(M+)

D.當1gV-2時,若兩溶液同時升高溫度,則二二」增大

%c(R+)

【解析】選D。由圖象分析濃度為0.10mol?L'的MOH溶液，在稀釋前pH為13,說明MOH完全

電離,則M0H為強堿,而R0II的pll<13,說明ROH沒有完全電離,ROH為弱堿。A.M0I1的堿性強于

V

ROH的堿性,正確。B.曲線的橫坐標1g丁越大,表示加水稀釋體積越大，由曲線可以看出b點的

%

稀釋程度大于a點,弱堿ROH存在電離平衡:ROH=R'+OH,溶液越稀,弱電解質電離程度越大,

故R0II的電離程度:b點大于a點,正確。C.若兩溶液無限稀釋,則溶液的pH接近于7,故兩溶

V

液的c(OH)相等,正確。D.當1g—=2時,溶液V=lOOVo,溶液稀釋100倍，由于MOH發(fā)生完全電

離,升高溫度,c(\1)不變;ROH存在電離平衡:ROH=R+OH,升高溫度促進電離平衡向電離方向

移動,c(R)增大,故空?減小，錯誤。

c(R+)

二、非選擇題(本題包括2小題,共20分)

7.(10分)(2019?連云港高二檢測)pH=l的兩種一元酸的溶液HA、HB各1mL,分別加水稀釋到

1000mL,其pH與溶液體積(V)的關系如圖所示:

o11000r/mL

(1)據(jù)圖分析可知,HA、HB兩種酸中為弱酸,理由為一。

(2)向稀釋后所得HA、HB兩溶液中分別加入足量的鋅粉,產(chǎn)生氨氣的體積V(UA)(填“大

于,,“小于”或“等于")v(HB),理由是。

(3)常溫時,將pH=ll的Ba(()H)2溶液與pH=4的HA溶液混合,若所得混合液的pH=9,則Ba(OH)2

溶液與HA溶液的體積比為一。

【解析】(1)HB溶液由1mL稀釋為1000mL,而溶液的pH增大不到3個單位，說明隨著稀釋

的進行,HB不斷電離出If,即HB為弱酸。

(2)因HB溶液中含溶質的物質的量較大,與足量Zn反應時,生成的均較多。

V[Ba(OH)-]xlxlO^molL1-V(HA)xlxlO^molL1

(3)----------=---------------1------------:-----------------=1X10"mol,L-1

V[Ba(OH)2]+V(HA)

解得V[Ba(OH)[：V(HA)=1：9。

答案：(1)HB隨著稀釋的進行,HB不斷電離出H',使pH升高的幅度比HA小，即存在電離平衡

HB一H+B⑵小于HB溶液中