2022屆高考化學(xué) 專(zhuān)題十七 溶液pH計(jì)算的情況精準(zhǔn)培優(yōu)專(zhuān)練

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1、2022屆高考化學(xué) 專(zhuān)題十七 溶液pH計(jì)算的情況精準(zhǔn)培優(yōu)專(zhuān)練 一．溶液pH計(jì)算的情況 1．單一溶液pH的計(jì)算 典例1．求25℃時(shí)，10mol·L?1的NaOH溶液的pH值為 。 【解析】10-5mol·L?1的NaOH溶液中c(OH)=1×10mol·L?1，則 c(H+)=Kw/c(OH)=(1×10)/1×10mol·L?1=1×10mol·L?1，故pH=－lgc(H+)=9 【答案】9 2．混合型（多種溶液混合） 典例2．60mL 0.5mol·L?1 NaOH溶液和40mL 0.4mol·L?1的H2SO4混合后，溶液的pH值為

2、 。 【解析】60mL 0.5mol·L?1的氫氧化鈉溶液中n(OH)=0.5×0.06 = 0.03mol；40mL 0.4mol·L?1硫酸溶液中n(H+) = 0.4×0.04×2 = 0.032mol酸過(guò)量，反應(yīng)后溶液中n(H+) = 0.032-0.03=0.002mol溶液體積約為60+40=100ml=0.1L；所以c(H+)=0.002mol/0.1L=0.02mol·L?1，pH=-lg(0.02)=1.7 【答案】1.7 二．對(duì)點(diǎn)增分集訓(xùn) 1．下列敘述正確的是（ ） A．某醋酸溶液的pH＝a，將此溶液稀釋1倍后，溶液的pH＝b，則a>b

3、 B．在滴有酚酞溶液的氨水中，加入NH4Cl至溶液恰好無(wú)色，則此時(shí)溶液的pH<7 C．1.0×10－3mol·L－1鹽酸的pH＝3.0，1.0×10－8mol·L－1鹽酸的pH＝8.0 D．常溫下，若1mL pH＝1的鹽酸與100mL NaOH溶液混合后，溶液的pH＝7，則NaOH溶液的pH＝11 【解析】A項(xiàng)，醋酸稀釋后，c(H+)減小，則pH增大，即a

4、·L－1，pH＝14－3＝11，正確。 【答案】D 2．25℃，某濃度的鹽酸、氯化銨溶液中由水電離出的氫離子濃度分別為1.0×10?a mol·L?1、1.0×10?b mol·L?1，這兩種溶液的pH之和為（ ） A．14－a+b B．14+a+b C．14－a－b D．14+a－b 【解析】鹽酸中水電離出的H+與溶液中的OH－濃度相同，故該濃度的鹽酸中c(H+)＝ mol·L?1＝1.0×10?14+a mol·L?1，故其pH＝14－a；氯化銨溶液中H+完全來(lái)自水的電離，即c(H+)＝1.0×10?b mol·L?1，故其pH＝b，因此兩種

5、溶液的pH之和為14－a+b，即A項(xiàng)正確。 【答案】A 3．某溫度下，向一定體積0.1mol·L?1的醋酸溶液中逐滴加入等濃度的NaOH溶液，溶液中pOH[pOH＝－lgc(OH－)]與pH的變化關(guān)系如圖所示，則（ ） A．M點(diǎn)所示溶液導(dǎo)電能力強(qiáng)于Q點(diǎn) B．N點(diǎn)所示溶液中c(CH3COO－)>c(Na+) C．M點(diǎn)和N點(diǎn)所示溶液中水的電離程度相同 D．Q點(diǎn)消耗NaOH溶液的體積等于醋酸溶液的體積 【解析】由圖示可知Q點(diǎn)溶液呈中性，M點(diǎn)CH3COOH過(guò)量，CH3COOH是弱酸，導(dǎo)電能力M點(diǎn)應(yīng)弱于Q點(diǎn)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；圖中N點(diǎn)溶液呈堿性，依據(jù)電荷守恒：c(CH3COO－)+c(OH

6、－)＝c(Na+)+c(H+)，c(H+)c(CH3COO－)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；M點(diǎn)的pOH與N點(diǎn)的pH相同，表示M點(diǎn)的c(OH－)與N點(diǎn)的c(H+)相同，M點(diǎn)表示CH3COOH過(guò)量，水的電離程度應(yīng)用c(OH－)表示，N點(diǎn)NaOH過(guò)量，水的電離程度應(yīng)用c(H)表示，C項(xiàng)正確；CH3COOH與NaOH恰好反應(yīng)時(shí)生成的CH3COONa水解顯堿性，Q點(diǎn)所示的溶液呈中性，說(shuō)明CH3COOH過(guò)量，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 【答案】C 4．常溫下，將一元酸HA和NaOH溶液等體積混合，兩種溶液的濃度和混合后所得溶液的pH如下表： 實(shí)驗(yàn)編號(hào) c(HA)/mol·L?1 c(NaOH)/m

7、ol·L?1 混合溶液的pH 甲 0.1 0.1 pH＝a 乙 0.2 0.2 pH＝9 丙 c1 0.2 pH ＝7 丁 0.2 0.1 pH<7 下列判斷正確的是（ ） A．c1＝0.2 B．丁組混合液：c(Na+)>c(A－)>c(H+)>c(OH－) C．a(chǎn)>9 D．在乙組混合液中由水電離出的c(OH－)＝10－5mol·L?1 【解析】一元酸HA和NaOH溶液等體積、等濃度0.2mol·L?1混合，二者恰好反應(yīng)，溶液pH＝9，由表中數(shù)據(jù)可知丙組溶液呈中性，酸HA應(yīng)過(guò)量些，故c1＞0.2，A錯(cuò)誤；丁組溶液中HA過(guò)量，溶液顯酸性，說(shuō)明

8、HA的電離程度大于A－的水解程度，則丁組混合液：c(A－)＞c(Na+)＞c(H+)＞c(OH－)，B錯(cuò)誤；由表中甲組數(shù)據(jù)可知，一元酸HA和NaOH溶液等體積、等濃度混合，二者恰好反應(yīng)，NaA溶液濃度為乙組NaA溶液濃度的一半，濃度對(duì)溶液的堿性影響大于電離程度，堿性比乙組的堿性弱，即pH＜9，所以a＜9，C錯(cuò)誤；pH＝9，NaA溶液中A－水解，溶液顯堿性，溶液中c(H+)＝10－9mol·L?1，則溶液中由水電離出的氫氧根即是溶液中的氫氧根，均等于10－5mol·L?1，D正確。 【答案】D 5．常溫下，有體積相同的四種溶液：①pH＝3的CH3COOH溶液；②pH＝3的鹽酸；③pH＝11的

9、氨水；④pH＝11的NaOH溶液。下列說(shuō)法正確的是（ ） A．①和②混合溶液中：c(H+)＝3.0mol·L?1 B．①和④混合溶液中：c(Na+)＝c(CH3COO－)+c(CH3COOH) C．②和③混合溶液中：c(Cl－)+c(H+)>c(NH)+c(OH－) D．四種溶液稀釋100倍，溶液的pH：③>④>②>① 【解析】 pH＝3的CH3COOH溶液中c(CH3COOH)>10－3mol·L?1，pH＝3的鹽酸中c(HCl)＝10－3mol·L?1，pH＝11的氨水中c(NH3·H2O)>10－3mol·L?1，pH＝11的NaOH溶液中c(NaOH)＝10－3mol·L

10、?1。①與②混合，由于平衡常數(shù)不變，CH3COOH、CH3COO－濃度均減半，則氫離子濃度不變，混合溶液的pH＝3，c(H+)＝0.001mol·L?1，A錯(cuò)誤；①和④混合后，醋酸過(guò)量，溶液中的溶質(zhì)為CH3COOH和CH3COONa，故c(Na+)＜c(CH3COO－)+c(CH3COOH)，B錯(cuò)誤；②和③混合后，氨水過(guò)量，溶液中的溶質(zhì)是NH3·H2O和NH4Cl，溶液顯堿性，故有：c(H+)＜c(OH－)，根據(jù)電荷守恒可知：c(Cl－)＜c(NH)，故有：c(Cl－)+c(H+)＜c(NH)+c(OH－)，C錯(cuò)誤；將這四種溶液加水稀釋100倍，促進(jìn)醋酸和一水合氨電離，導(dǎo)致醋酸中氫離子濃度大于

11、鹽酸中的，氨水中氫氧根離子濃度大于氫氧化鈉中的，但酸仍然是酸，堿仍然是堿，所以這四種溶液的pH大小順序是③>④>②>①，D正確。 【答案】D 6．室溫時(shí)，M(OH)2(s)?M2+(aq)+2OH－(aq)　Ksp＝a。c(M2+)＝bmol·L－1時(shí)，溶液的pH等于（ ） A．lg B．lg C．14+lg D．14+lg 【解析】根據(jù)溶度積常數(shù)的表達(dá)式可知，c(OH－)＝mol·L?1＝ mol·L?1，結(jié)合水的離子積可得c(H+)＝mol·L?1＝10－14 mol·L?1，則pH＝－lg c(H+)＝14+lg，C項(xiàng)正確。 【答案】C 7．求

12、25℃時(shí)，某濃度的HAC溶液中，由水電離的c(H+)=1×10?12mol·L?1，求該溶液的 pH值為 。 【解析】由題中水電離的c(H+)=1×10?12 mol·L?1可得c(OH?)=1×10?12 mol·L?1，則溶液中的c(H+)=1×10-14/1×10?12 mol·L?1=1×10-2 mol·L?1，故pH=2 【答案】2 8．求25℃時(shí)，某濃度的NH3·H2O溶液中，由水電離的c(H+)=1×10?12mol·L?1，求該溶液的pH值為 。 【解析】由題中水電離的c(H+)=1×10?12mol·L?1可得溶液中

13、的c(H+)=1×10?12mol·L?1故pH=12。 【答案】12 9．某地酸雨經(jīng)檢驗(yàn)除H+和OH外，還含有Na+、Cl、NH和SO等離子，其濃度：C(Na+)=7.0×10-6mol·L?1，C(Cl)=3.5×10-5mol·L?1，C(NH)=2.3×10-5mol·L?1，C(SO)=2.5×10-6 mol·L?1，則該酸雨的pH值為 。 【解析】由溶液中離子電荷守恒可得陰、陽(yáng)離子電荷相等關(guān)系式如下：C(Na+)+C(NH)+C(H+)＝2(SO)+C(Cl－)+C(OH－)，C(H+)－C(OH－)＝2×2.5×10?6mol·L?1+3.5×10?5

14、mol·L?1－7.0×10－6mol·L?1－2.3×10－5mol·L?1＝1.0×10－5mol·L?1，又C(H+)×C(OH?)=1×10?14 mol·L?1，故pH＝5。 【答案】5 10．某溫度(T℃)時(shí)，測(cè)得0.01mol·L?1的NaOH溶液的pH＝11。在此溫度下，將pH＝2的H2SO4溶液Va L與pH＝12的NaOH溶液Vb L混合，若所得混合液為中性，則Va∶Vb＝______________。 【解析】某溫度(T℃)時(shí)，測(cè)得0.01mol·L?1的NaOH溶液的pH＝11，據(jù)此計(jì)算水的離子積常數(shù)Kw＝0.01×10?11＝10?13，將pH＝2的H2SO4

15、溶液Va L與pH＝12的NaOH溶液Vb L混合，若所得混合液為中性說(shuō)明氫離子和氫氧根離子物質(zhì)的量相同，10?2×Va＝×Vb，得到Va∶Vb＝10∶1。 【答案】10∶1 11．25℃時(shí)，將體積Va、pH＝a的某一元強(qiáng)堿與體積為Vb、pH＝b的某二元強(qiáng)酸混合。 （1）若所得溶液的pH＝11，且a＝13，b＝2，則Va∶Vb＝____________。 （2）若所得溶液的pH＝7，且已知Va>Vb，b＝0.5a，b值可否等于4________(填“可”或“否”)。 （3）為了更好的表示溶液的酸堿性，科學(xué)家提出了酸度(AG)的概念，AG的定義為AG＝lg。25℃時(shí)，若溶液呈中性，則AG＝________，溶液的pH與AG的換算公式為AG＝__________________。 【解析】（1）混合后溶液pH為11，說(shuō)明堿過(guò)量，則10－3＝可計(jì)算出＝1∶9。（2）強(qiáng)酸強(qiáng)堿恰好中和則符合公式：a+b＝14+lg，由于Vb