3-2-2溶液 pH的计算
一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)
1．(2011·朝阳区高二检测)甲溶液的pH是4，乙溶液的pH是5，甲溶液与乙溶液的c(H＋)之比为( )
A．10:1 B．1:10
C．2:1 D．1:2
【解析】 甲溶液中c(H＋)＝1×10－4mol/L，乙溶液中c(H＋)＝1×10－5mol/L，因此c(H＋)甲:c(H＋)乙＝(1×10－4):(1×10－5)＝10:1。
【答案】 A
2．如图所示，能表示人体大量喝水时，胃液的pH变化的图象是( )
【解析】 胃液中含有酸，无论怎么稀释都不可能为碱性。
【答案】 A
3．25℃时，某溶液由水电离出的c(H＋)＝1×10－12mol/L，则该溶液的pH可能为( )
A．12 B．7
C．6 D．2
【解析】 纯水中由水电离出的c水(H＋)＝c水(OH－)，向纯水中加入酸或碱，水的电离平衡向左移动，水电离出的c(H＋)和c(OH－)均减小，但c水(H＋)＝c水(OH－)。若该溶液为酸溶液，c液(OH－)＝c水(OH－)＝c水(H＋)＝1×10－12mol/L，则KW＝c液(H＋)·c液(OH－)，c液(H＋)＝1×10－14/1×10－12＝1×10－2，pH＝2；若该溶液为碱溶液，c液(H＋)＝c水(H＋)＝1×10－12mol/L，pH＝12。
【答案】 AD
4．100℃，KW＝1×10－12，若在100℃时，某溶液中的c(H＋)＝1×10－7mol·L－1，则该溶液( )
A．呈中性 B．呈碱性
C．呈酸性 D.＝100
【解析】 KW＝c(H＋)·c(OH－)＝1×10－12
c(OH－)＝mol·L－1＝1×10－5mol·L－1，
c(OH－)＞c(H＋)，溶液呈碱性。
＝＝100。
【答案】 BD
5．现有常温时pH＝1的某强酸溶液10mL，下列操作能使溶液的pH变成2的是( )
A．加水稀释成100mL
B．加入10mL的水进行稀释
C．加入10mL 0.01mol/L的NaOH溶液
D．加入10mL 0.01mol/L的HCl溶液
【解析】 pH由1变为2，c(H＋)降低为原来的1/10，B项变为，C项c(H＋)＝0.045mol/L，D项c(H＋)＝0.055mol/L。
【答案】 A
6．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的氢氧化钠溶液等体积混合
C．pH＝3的醋酸和pH＝11的氢氧化钡溶液等体积混合
D．pH＝3的硫酸和pH＝11的氨水等体积混合
【解析】 A项，氨水是弱碱，反应时氨水过量，反应后溶液显碱性，pH＞7；B项，盐酸中c(H＋)＝1×10－3mol/L，Ba(OH)2溶液中c(OH－)＝1×10－3mol/L，等体积混合时n(H＋)＝n(OH－)，混合后溶液呈中性，pH＝7；C项，醋酸是弱酸，反应时CH3COOH过量，反应后溶液显酸性，pH＜7；D项同A项。
【答案】 C
7．对于常温下pH为1的硝酸溶液，下列叙述正确的是( )
A．该溶液1mL稀释至100mL后，pH等于3
B．向该溶液中加入等体积、pH为13的氢氧化钡溶液恰好完全中和
C．该溶液中硝酸电离出的c(H＋)与水电离出的c(H＋)之比值为10－12
D．该溶液中水电离出的c(H＋)是pH为3的硝酸中水电离出的c(H＋)的100倍
【解析】 A项，1mL稀释至100mL后，H＋浓度由0.1mol/L变为mol/L，即10－3mol/L，pH由1变为3；B项，pH为13的氢氧化钡溶液中OH－浓度为0.1mol/L，与等体积pH为1的硝酸溶液(H＋浓度为0.1mol/L)恰好完全反应；C项，水电离出的c(H＋)等于水电离的c(OH－)，即mol/L＝10－13mol/L，所以该溶液中硝酸电离出的c(H＋)与水电离出c(H＋)之比为＝1012；D项，pH＝1的硝酸溶液中水电离出的c(H＋)为10－13mol/L，pH为3的硝酸中水电离的c(H＋)与水电离的c(OH－)相等，即mol/L＝10－11mol/L，所以该溶液中水电离出的c(H＋)是pH为3的硝酸中水电离出的c(H＋)的＝倍。
【答案】 AB
8．常温时，取浓度相同的NaOH和HCl溶液，以3:2体积比相混合，所得溶液的pH等于12，则原溶液的浓度为( )
A．0.01mol·L－1 B．0.017mol·L－1
C．0.05mol·L－1 D．0.50mol·L－1
【解析】 pH＝12，说明溶液为碱性，设原溶液物质的量浓度为x，则HCl溶液中c(H＋)＝x，NaOH溶液中c(OH－)＝x，混合后溶液显碱性，c(OH－)＝1.0×10－2mol·L－1 ＝1.0×10－2mol·L－1，x＝0.05mol·L－1。
【答案】 C
9．(2011·赤峰二中期末)下列说法正确的是( )
A．pH＝3的盐酸和pH＝5的硫酸溶液等体积混合，pH＝4
B．室温下，pH＝9的碱性溶液中，存在H＋
C．中性溶液中必然有c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7mol·L－1
D．在0.1mol·L－1 HCl溶液中加入适量的蒸馏水，溶液中各种离子的物质的量浓度均减小
【解析】 等体积混合两强酸，pH相差≥2，混合后pH＝pH小＋0.3，则A项pH＝3.3，水溶液中存在H＋和OH－，B对。中性溶液中c(H＋)＝c(OH－)但不一定均为1×10－7mol·L－1，C错。稀释0.1mol·L－1 HCl溶液，c(OH－)增加，D错。
【答案】 B
10．(2011·泰安高二期末)体积相同，pH也相同的盐酸、硫酸溶液、醋酸溶液分别与足量的碳酸氢钠反应，生成二氧化碳的气体体积关系正确的是( )
A．醋酸＞硫酸＞盐酸 B．硫酸＞盐酸＞醋酸
C．醋酸＞硫酸＝盐酸 D．硫酸＝盐酸＝醋酸
【解析】 三者pH相同，说明三者溶液中c(H＋)相等，盐酸、硫酸是强酸，n(H＋)相同，产生CO2相同，CH3COOH是弱酸，部分电离，则CH3COOH的溶液浓度大。等体积的情况下与足量NaHCO3反应，CH3COOH放出气体最多。
【答案】 C
11．pH＝2的A、B两种酸溶液各取1mL，分别加水稀释到1 000mL，其溶液的pH与溶液体积(V)的关系如图所示，则下列说法不正确的是( )
A．稀释后A溶液的酸性比B溶液弱
B．a＝5时，A是强酸，B是弱酸
C．若A、B都是弱酸，则5＞a＞2
D．A、B两种酸溶液物质的量浓度一定相等
【解析】 稀释后A溶液的pH大于B溶液的pH，A溶液的酸性弱于B溶液的酸性，A对；若稀释1000倍，酸溶液pH由2变为5，则说明该酸是强酸，B是弱酸，B对；pH＝2的弱酸稀释1000倍，2＜pH＜5，C正确；因B是比A更弱的酸，所以pH＝2时两种酸溶液物质的量浓度不可能相等，D不正确。
【答案】 D
12．(2011·青州高二月考)室温时，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Ba2＋恰好完全沉淀时，溶液pH＝11，若反应后溶液体积等于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】 Ba2＋恰好沉淀完全，即NaHSO4把Ba(OH)2中的Ba2＋全部沉淀下来。此时pH＝11，说明溶液显碱性。pH＝12的Ba(OH)2溶液中c(OH－)＝10－2mol·L－1，则c(Ba2＋)＝0.5×10－2mol·L－1，设Ba(OH)2溶液的体积为V1，NaHSO4溶液的体积为V2，浓度为c2，则n(Ba2＋)＝n(SO)，
V2·c(Ba2＋)＝V2·c2 ①
＝10－3 ②
①②联立得：V1:V2＝1:4。
【答案】 D
二、非选择题
13．(2011·湖南师大附中模拟)
(1)25℃时，0.05mol·L－1 H2SO4溶液的pH＝________，0.01mol·L－1 NaOH溶液的pH＝________。
(2)某温度下纯水中的c(H＋)＝2×10－7mol·L－1，则此时溶液中的c(OH－)＝________；若温度不变，滴入稀盐酸，使c(H＋)＝5×10－4mol·L－1，则此时溶液中由水电离产生的c(H＋)＝________。
【解析】 (1)0.05mol·L－1 H2SO4溶液的c(H＋)＝0.05mol·L－1×2＝0.1mol·L－1，pH＝1。0.01mol·L－1 NaOH溶液中，c(OH－)＝0.01mol·L－1，c(H＋)＝＝＝10－12mol·L－1，pH＝12。(2)纯水中，H2O电离的c(H＋)＝c(OH－)＝2×10－7mol·L－1，此温度下KW＝4×10－14。加入稀盐酸，c(H＋)＝5×10－4mol·L－1，则c(OH－)＝mol·L－1＝8×10－11mol·L－1。
【答案】 (1)1 12 (2)2×10－7mol·L－1 8×10－11mol·L－1
14．25℃时，将25mL 12mol/L的盐酸与100mL 2mol/L的NaOH溶液混合后，再稀释至1L，该溶液的pH是________，其中由水电离产生的c(H＋)是________。
【解析】 c(H＋)余＝
＝0.1mol/L，
所以pH＝－lgc(H＋)＝－lg0.1＝1，该溶液中c(H＋)水＝c(OH－)＝mol/L＝1×10－13mol/L。
【答案】 1 1×10－13mol/L
15．有甲、乙两份等体积的浓度均为0.1mol/L的氨水，pH为11 。
(1)甲用蒸馏水稀释100倍，则NH3·H2O的电离平衡将向________(选填“促进”或“抑制”)电离的方向移动，溶液的pH将为________(选填序号)。
A．9～11之间 B．11
C．12～13之间 D．13
(2)乙用0.1mol/L的氯化铵溶液释稀100倍，稀释后的乙溶液与稀释后的甲溶液相比较，pH________(选填“甲大”“乙大”或“相等”)，其原因是__________________________________________ __________________________________________________________。
【解析】 加水稀释会促进氨水的电离，但由于溶液体积增大，pH会减小；若用氯化铵溶液稀释，由于铵根离子浓度增大，会抑制氨水的电离，使得pH减小得更多。
【答案】 (1)促进 A (2)甲大 由于c(NH)增大，抑制了氨水的电离，使得c(OH－)减小得更多
16．(1)pH＝2的某酸稀释100倍，pH________4，pH＝12的某碱稀释100倍，pH________10。
(2)室温时，将pH＝5的H2SO4溶液稀释10倍，c(H＋):c(SO)＝________，将稀释后的溶液再稀释100倍，c(H＋):c(SO)＝________。
(3)MOH和ROH两种一元碱的溶液分别加水稀释时，pH变化如右图所示。下列叙述中不正确的是________。
A．MOH是一种弱碱
B．在x点，MOH完全电离
C．在x点，c(M＋)＝c(R＋)
D．稀释前ROH溶液中c(OH－)是MOH溶液中c(OH－)的10倍
【解析】 (1)若某酸为强酸，则pH＝4，若为弱酸，则pH＜4；同理对pH＝12的某碱稀释，pH≥10。(2)pH＝5的H2SO4稀释10倍，c(H＋)和c(SO)同等倍数减小，所以c(H＋):c(SO)＝2:1；若将稀释后的溶液再稀释100倍，其pH≈7，而c(SO)＝＝5×10－9mol/L，所以c(H＋):c(SO)＝10－7:5×10－9＝20:1。(3)由图知，稀释100倍后ROH的pH变化为2，为强碱，MOH的pH变化为1，为弱碱；x点时ROH与MOH的c(OH－)相等，故c(M＋)与c(R＋)相等；稀释前ROH的c(OH－)＝0.1mol/L，MOH的c(OH－)＝0.01mol/L，故D项正确。MOH为弱碱，在任何点都不能完全电离，B项错误。
【答案】 (1)≤ ≥ (2)2:1 20:1 (3)B
17．水的电离平衡曲线如图所示：
(1)若以A点表示25℃时，水电离平衡时的离子浓度，当温度升高到100℃时，水的电离平衡状态到B点，则此时水的离子积从________增加到________。
(2)将pH＝8的Ba(OH)2溶液与pH＝5的稀盐酸混合，并保持100℃的恒温，欲使混合液的pH＝7，则Ba(OH)2与盐酸的体积比为________。
【解析】 (1)25℃时，c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7mol/L，
KW＝c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14。
100m，c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－6mol/L，
KW＝c(H＋)·c(OH－)＝1×10－12mol/L。
(2)设Ba(OH)2溶液的体积为Vb，盐酸的体积为Va，则二者混合，溶液体积为Va＋Vb,100℃，pH＝7，则c(OH－)＞c(H＋)，
＝，＝。
【答案】 (1)1×10－14 1×10－12 (2)2:9
18．(2011·青州高二月考)下表是不同温度下水的离子积数据：
温度/℃
25
t1
t2
水的离子积KW
1×10－14
a
1×10－12
试回答以下问题：
(1)若25 ＜t1＜t2，则a________1×10－14(填“＞”、“＜”或“＝”)，作此判断的理由是_________________________________ __________________________________________________________。
(2)25℃下，某Na2SO4溶液中c(SO)＝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－浓度为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)升温，KW变大。(2)c(SO)＝5×10－4mol·L－1，则c(Na＋)＝2c(SO)＝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＋)来于水的电离，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－1
9V2＝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)1×10－10mol·L－1 (4)9:11
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