内容正文:
溶液pH的计算
第3课时
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01
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03
新知探究——溶液pH的计算
培优素养——溶液的稀释、混合后pH变化规律
课时跟踪检测
01
新知探究——溶液pH的计算
导学设计
我国研制的“祝融号”火星探测器在火星低纬度的沙丘上发现了存在液态水的证据。常温下,水为液态,其离子积Kw=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14。
1.pH=3的盐酸溶液中,c(H+)为多少?0.05 mol·L-1 H2SO4溶液中,其pH是多少?c(OH-)是多少?
提示:c(H+)=1.0×10-3 mol·L-1。pH为1,c(OH-)=1.0×10-13 mol·L-1。
2.将0.4 g NaOH固体溶于水,得到1 L溶液,c(OH-)是多少?pH是多少?
提示:c(OH-)=0.01 mol·L-1,pH=12。
3.pH=2的盐酸与pH=4的盐酸,若按1∶10的体积比混合后,溶液的c(H+)为多少?pH为多少?
提示:溶液的c(H+)为1.0×10-3 mol·L-1,pH为3。
4.将200 mL 5×10-3 mol·L-1 NaOH溶液与100 mL 2×10-2 mol·L-1 NaOH溶液混合后,溶液的c(OH-)为多少? pH为多少?
提示:溶液的c(OH-)为1.0×10-2 mol·L-1,pH为12。
5.pH=12的NaOH溶液与pH=2的硫酸,若等体积混合后,溶液的pH为多少?若按9∶11的体积比混合后,溶液的pH为多少?若按11∶9的体积比混合后,溶液的pH为多少?
提示:分别为7、3、11。
强碱溶液与强碱溶液等体积混合,若pH差值≥2,混合后的pH=pH大-0.3。
[题点多维训练]
题点(一) 单一溶液的pH计算
1.25 ℃时,pH=1的硫酸溶液的浓度是多少?pH=12的氢氧化钡溶液的浓度是多少?
答案:0.05 mol·L-1 5×10-3 mol·L-1
2.(2024·宿州高二期末)25 ℃时,某溶液中由水电离出的离子浓度关系为c(H+)·c(OH-)=1×10-24,该溶液的pH可能为( )
A.3 B.6 C.9 D.12
√
题点(二) 混合溶液的pH计算
3.25 ℃,将100 mL 0.14 mol·L-1 NaOH溶液与100 mL 0.06 mol·L-1硫酸溶液混合,所得200 mL混合溶液的pH为( )
A.12 B.12.3
C.13 D.14
√
4.(1)常温下,pH均为2的稀盐酸与稀硫酸等体积混合后,pH=________。
(2)常温下pH均为3的稀盐酸与醋酸等体积混合后,pH=________。
(3)常温下,将pH=8和pH=10的两种强碱溶液等体积混合,溶液的pH是______(已知lg 2=0.3)。
答案:(1)2 (2)3 (3)9.7
02
培优素养——溶液的稀释、混合后pH变化规律
典例导学
[典例] (2024·河池八校高二联考)某温度下,相同体积、相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,pH随溶液体积变化的曲线如图所示,据图判断正确的是( )
A.a点水的电离程度大于b点
B.Ⅱ为盐酸的pH变化曲线
C.b点、c点消耗等浓度氢氧化钠溶液的体积相同
D.a、b两点水的离子积常数不同
√
[解析] a点中溶液的酸性强,其中水的电离程度小于b点,A错误;
盐酸是强酸,在水溶液中完全电离,加等量的水稀释,盐酸溶液的pH变化程度大于醋酸溶液的pH变化,因此Ⅰ为盐酸的pH变化曲线,Ⅱ为醋酸的pH变化曲线,B错误;
Ⅰ为盐酸的pH变化曲线,加水稀释,氢离子物质的量不变,所以b点、c点消耗等浓度氢氧化钠溶液的体积相同,C正确;
温度相同,水的离子积常数相同,D错误。
[系统融通知能]
1.溶液稀释后pH变化规律
(1)酸碱溶液稀释时pH的变化
酸溶液(pH=a) 碱溶液(pH=b)
弱酸 强酸 弱碱 强碱
稀释10n倍 pH<a+n pH=a+n pH>b-n pH=b-n
无限稀释 此时考虑水的电离,pH只能接近7(略小于7) 此时考虑水的电离,pH只能接近7(略大于7)
(2)酸碱溶液稀释时pH的变化图像
①pH相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图
②浓度相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图
可以看出无论是浓度相等还是pH相等,加水稀释相同倍数pH变化大的都是强酸或强碱。
2.溶液混合后pH变化与计算
(1)酸与碱的pH之和为14,等体积混合
√
[浸润素养训练]
1.能表示人体大量喝水时,胃液的pH变化的是( )
解析:胃液的主要成分是盐酸,呈酸性,喝水导致胃液被稀释,则酸度下降,pH增大,但大量喝水可等效于无限稀释,则pH<7但接近于7,D正确。
2.(2024·长安高二期末检测)将体积均为10 mL、pH均为3的盐酸和醋酸,加入水稀释至a mL和b mL,测得稀释后溶液的pH均为5,则稀释后溶液的体积( )
A.a=b=100 mL B.a=b=1 000 mL
C.a=1 000 mL<b D.a=100 mL<b
√
解析:盐酸是强酸,将10 mL、pH为3的盐酸加水稀释至pH=5,说明溶液稀释100倍,即稀释后溶液的体积为a=1 000 mL;而醋酸是弱酸,加水稀释过程中还能促进醋酸的电离,将10 mL、pH为3的醋酸加水稀释至pH=5,说明溶液稀释大于100倍,即稀释后溶液的体积为b>1 000 mL,则a=1 000 mL<b。
√
√
醋酸是弱酸,pH=3的醋酸中c(H+)=10-3 mol·L-1,稀释100倍后,由于溶液中有大量未电离的醋酸分子在稀释时发生电离,故醋酸溶液的pH<5,B错误;
常温下,pH=8的NaOH溶液稀释100倍后,仍是碱性溶液,pH不可能小于7,D错误。
4.25 ℃时,pH的简单计算。
(1)1 mL pH=2的硫酸加水稀释至100 mL,pH=________。
(2)常温下,由水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1,则该溶液的可能pH=________。
(3)体积均为100 mL pH=2的CH3COOH溶液与一元酸HX溶液,加水稀释过程中pH与溶液体积的变化关系如图所示,则HX的电离平衡常数________(填“大于”“小于”或“等于”)CH3COOH的电离平衡常数。
(4)常温下,pH=12的NaOH溶液与pH=1的HCl溶液按一定比例混合,所得溶液pH=2,则NaOH溶液与HCl溶液的体积比为________。
解析:(1)1 mL pH=2的H2SO4溶液加水稀释到100 mL,溶液中c(H+)由10-2 mol·L-1变为10-4 mol·L-1,则稀释后溶液的pH=-lg 10-4=4。
(3)pH相等的酸,加水稀释促进弱酸电离,稀释相同的倍数,pH变化大的为较强的酸,变化小的为较弱的酸,所以HX的酸性大于醋酸,则HX的电离平衡常数大于醋酸。
答案:(1)4 (2)2或12 (3)大于 (4)9∶2
03
课时跟踪检测
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1.(2024·福州高二期末检测)在常温下,柠檬水的pH=3,其中的c(OH-)为( )
A.0.1 mol·L-1 B.1×10-3 mol·L-1
C.1×10-7 mol·L-1 D.1×10-11 mol·L-1
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2.(2024·成都高二期中检测)25 ℃时,将25 mL 12 mol·L-1的盐酸与100 mL 2 mol·L-1NaOH溶液混合后,再稀释至200 mL,该溶液的pH为(已知:lg 5=0.7)( )
A.0.3 B.1.3
C.0.7 D.1.7
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3.向10 mL pH为2的稀硫酸中加入一定浓度的BaCl2溶液,恰好反应时溶液体积为100 mL,则反应后溶液的pH为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
解析: 两溶液混合时,氢离子未参与反应,溶液由10 mL稀释至100 mL,氢离子浓度变为原来的十分之一,pH由2变为3。
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4.常温下,pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合,所得混合液的pH=11,则强碱与强酸的体积比是( )
A.11∶1 B.9∶1 C.1∶11 D.1∶9
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5.(2024·乌鲁木齐高二期末)已知:在100 ℃时,水的离子积为1×10-12,此时将pH=12的NaOH溶液V1 L与pH=1的H2SO4溶液V2 L混合,若所得混合溶液的pH=6,则V1∶V2为( )
A.1∶9 B.10∶1 C.9∶1 D.1∶10
解析:在100 ℃时,水的离子积为1×10-12,此温度下pH=12的NaOH溶液中c(OH-)=1 mol·L-1,pH=1的H2SO4溶液c(H+)=0.1 mol·L-1,若所得混合溶液的pH=6,说明OH-和H+刚好完全反应,V1∶V2=1∶10。
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6.现有常温时pH=1的某强酸溶液10 mL,下列操作能使溶液的pH变成2的是( )
A.加水稀释成100 mL
B.加入10 mL 0.01 mol·L-1的NaOH溶液
C.加入10 mL的水进行稀释
D.加入10 mL 0.01 mol·L-1的HCl溶液
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7.25 ℃时,若pH=a的10体积某强酸溶液与pH=b的1体积某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合之前该强酸的pH与强碱的pH之间应满足的关系为( )
A.a+b=14 B.a+b=13
C.a+b=15 D.a+b=7
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8.已知100 ℃时,0.01 mol·L-1 NaHSO4溶液中由水电离的c(H+)=10-10 mol·L-1,该温度下将pH=8的Ba(OH)2溶液V1 L与pH=5的NaHSO4溶液 V2 L混合,所得溶液pH=7,则V1∶V2为( )
A.2∶9 B.1∶9
C.1∶1 D.1∶2
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9.(2024·武汉高二期末检测)关于常温下pH为2的盐酸,下列叙述正确的是( )
A.将10 mL该溶液稀释至100 mL后,pH=4
B.向该溶液中加入等体积pH为12的氨水恰好完全中和
C.该溶液中c(H+)与水电离出的c水(H+)之比为1010∶1
D.该溶液中由水电离出的 c水(H+)·c水(OH-)=1×1010
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解析:将10 mL pH为2的盐酸稀释至100 mL,即稀释10倍,则溶液的pH=2+1=3,故A错误;
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10.pH=2的a、b两种酸溶液各1 mL,分别加水稀释到1 000 mL,其中pH与溶液体积V的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.a、b两酸溶液的物质的量浓度一定相等
B.稀释后,a酸溶液的酸性比b酸溶液的强
C.x=6时,a是强酸,b是弱酸
D.若a、b都是弱酸,则2<x<5
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解析:由图可知,稀释过程中,b酸的pH变化小,则b酸较a酸弱,两者pH相等时,物质的量浓度一定不同,A项错误;
由图知稀释后a溶液的pH大于b溶液的pH,则a中c(H+)小于b中c(H+),a酸溶液的酸性比b酸溶液的酸性弱,B项错误;
pH=2的a酸溶液稀释1 000倍,pH不可能增加4,C项错误;
若a、b都是弱酸,稀释1 000倍后,a、b两溶液pH均增大,且增加量均小于3,故2<x<5,D项正确。
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11.(2024·双鸭山一中高二期中)常温下,将pH=1的硫酸平均分成两等份,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等的氢氧化钠溶液,两者pH都升高了1(忽略混合后溶液体积变化)。则加入水和加入NaOH溶液的体积比约为( )
A.5∶1 B.6∶1
C.10∶1 D.11∶1
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解析: A项,根据电离常数可知酸性:HA>HB,相同pH的弱酸加水稀释,酸性越强,pH变化越大,所以曲线Ⅱ代表HA溶液,错误;
B项,a点时,溶液的pH相同,水的电离程度受酸的抑制程度相同,两溶液水的电离程度相同,正确;
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D项,b点和c点两种酸,对应初始时的pH相同,体积相同,故酸性较弱的HB物质的量大,分别与氢氧化钠溶液恰好中和时HB消耗NaOH溶液的体积多,错误。
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13.[双选]某温度下,相同体积、相同 pH 的氨水和氢氧化钠溶液加水稀释时的pH变化曲线如图所示,下列判断正确的是( )
A.a点导电能力比b点弱
B.b点的 Kw 大于c点
C.与盐酸完全反应时,消耗盐酸体积Va>Vc
D.a、c两点的c(H+)相等
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解析:根据信息可知氢氧化钠溶液和氨水具有相同的体积和pH,由于氢氧化钠是强电解质,一水合氨是弱电解质,则氢氧化钠的浓度小于氨水,稀释过程中,促进一水合氨电离,所以pH变化快的是氢氧化钠,变化慢的是氨水,溶液的导电能力与离子浓度成正比,a点的碱性小于b点,即a点的离子浓度小于b点,所以a点溶液的导电能力比处于b点溶液的导电能力弱,故A正确;
电离平衡常数只与温度有关,温度不变,一水合氨的电离平衡常数不变,故B错误;
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一水合氨和氢氧化钠都是一元碱,等pH的氨水和氢氧化钠,氨水的浓度大于氢氧化钠,二者等体积时,氨水的物质的量大于氢氧化钠,所以氨水消耗盐酸体积大,即Va<Vc,故C错误;
a、c 两点的 pH相等,即溶液中c(H+)相等,故D正确。
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14.在25 ℃时,有pH为a的HCl溶液和pH为b的NaOH溶液,取Va L该HCl溶液用该NaOH溶液中和,需 Vb L NaOH溶液。请回答下列问题:
(1)若a+b=14,则Va∶Vb=________。
(2)若a+b=13,则Va∶Vb=________。
(3)若a+b>14,则Va∶Vb=________,且Va________(填“>”“<”或“=”)Vb。
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答案:(1)1∶1 (2)1∶10 (3)10a+b-14 >
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高阶思维训练
15.常温下,向一定体积pH=13氢氧化钾溶液中逐滴加入pH=1的稀盐酸,溶液的pH与pOH[pOH=-lg c(OH-)]的变化关系如图所示。下列有关说法错误的是( )
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A.Q点溶液呈中性,且a=7
B.M点和N点水的电离程度不相等
C.Q点消耗稀盐酸的体积等于氢氧化钾溶液的体积
D.若b=12,则N点消耗稀盐酸的体积与氢氧化钾溶液的体积之比为9∶11
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解析: Q点溶液的pH=pOH,因此溶液呈中性,由于是常温下,则a=7,A正确;
M点溶液的pOH与N点溶液的pH相等,即M点溶液(呈酸性)中氢离子和N点溶液(呈碱性)中氢氧根离子的浓度相等,二者对水的电离的抑制程度相等,所以水的电离程度相等,B错误;
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Q点溶液呈中性,氢氧化钾和盐酸恰好完全反应,由于二者的浓度相等,则消耗稀盐酸的体积等于氢氧化钾溶液的体积,C正确;
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16.某温度(T ℃)下的溶液中,c(H+)=10-x mol·L-1,c(OH-)=
10-y mol·L-1,x与y的关系如图所示,请回答下列问题:
(1)此温度下,水的离子积Kw为_______,则该温度T ℃________(填“>”“<”或“=”)25 ℃。
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(2)在此温度下,向Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH=a的盐酸,测得混合溶液的部分pH如表所示:
实验序号 Ba(OH)2溶液的体积/mL 盐酸的体积/mL 溶液的pH
① 22.00 0.00 8
② 22.00 18.00 7
③ 22.00 22.00 6
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假设溶液混合前后的体积变化忽略不计,则a=________,实验②中由水电离产生的c(OH-)=________ mol·L-1。
(3)在此温度下,将0.1 mol·L-1的NaHSO4溶液与0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液按下表中甲、乙、丙、丁四种不同方式混合:
甲 乙 丙 丁
0.1 mol·L-1Ba(OH)2溶液体积/mL 10 10 10 10
0.1 mol·L-1 NaHSO4溶液体积/mL 5 10 15 20
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①按丁方式混合后,所得溶液显________(填“酸”“碱”或“中”)性。
②写出按乙方式混合反应的离子方程式:____________________
____________________________________________________________。
③按甲方式混合后所得溶液的pH为________。
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解析:(1)Kw=c(H+)·c(OH-)=10-x·10-y=10-(x+y),根据图示可知当x=12时,c(OH-)=1 mol·L-1,当y=12时,c(H+)=1 mol·L-1,故Kw=1×10-12;根据温度越高水的电离程度越大,Kw也随之越大,可知此时的T ℃>25 ℃。
(2)此条件下,pH=6时溶液呈中性。根据表中实验①的数据可得c(OH-)=10-4 mol·L-1,根据表中实验③的数据有22.00×10-3 L×10-4 mol·L-1=22.00×10-3 L×10-a mol·L-1,可得a=4;实验②中所得溶液的pH=7,Ba(OH)2过量,溶液呈碱性,由水电离产生的c(OH-)=10-7 mol·L-1。
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[系统融通知能]
pH的计算方法
(1)单一溶液pH的计算
①强酸溶液,pH=-lg c(H+)。
②强碱溶液,c(H+)=,pH=-lg c(H+)。
(2)混合溶液pH的计算
①强酸溶液与强酸溶液混合(稀溶液体积变化忽略)
c混(H+)=,然后再求pH。
强酸溶液与强酸溶液等体积混合,若pH差值≥2,混合后pH=pH小+0.3。
②强碱溶液与强碱溶液混合(稀溶液体积变化忽略)
c混(OH-)=,c(H+)=,再求pH。
③强酸溶液与强碱溶液混合(稀溶液体积变化忽略)
常温下,若恰好完全反应,溶液呈中性,pH=7;
酸过量:c混(H+)=,pH=-lg c混(H+);
碱过量:c混(OH-)=,c(H+)=,pH=-lg c(H+)。
解析:pH=1,c(H+)=0.1 mol·L-1,c(H2SO4)=0.05 mol·L-1。pH=12,c(H+)=1×10-12 mol·L-1,c(OH-)== mol·L-1=1×10-2 mol·L-1,故氢氧化钡溶液的浓度是5×10-3 mol·L-1。
解析:水电离出的氢离子和氢氧根离子相等,则c(H+)=c(OH-)=1×10-12 mol·L-1,酸或碱能抑制水的电离,25 ℃时,若为酸,酸电离的c(H+)===10-2 mol·L-1,pH=2;若为碱,pH=12。
解析:两溶液混合后OH-过量,反应后c(OH-)==0.01 mol·L-1,根据25 ℃,水的离子积常数Kw=1×10-14可得,溶液中氢离子浓度为 mol·L-1=1×10-12 mol·L-1,该溶液的pH=12。
解析:(3)由于两种溶液均为强碱溶液,故应先求溶液中的c(OH-),再求c(H+)和pH。设混合前两种强碱溶液的体积均为V L,混合后c(OH-)= mol·L-1≈5×10-5 mol·L-1,故c(H+)= mol·L-1=2×10-10 mol·L-1,pH=-lg(2×10-10)≈9.7。
常温时
规律:“谁弱谁剩显谁性”。
(2)等体积强酸(pH1)和强碱(pH2)混合
常温时
(3)常温时,强酸(pH1)与强碱(pH2)混合呈中性
二者的体积关系有如下规律:
①若pH1+pH2=14,则V酸=V碱。
②若pH1+pH2≠14,则=10。
3.[双选]常温下,关于溶液稀释的说法正确的是( )
A.将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液加水到体积为2 L,pH=13
B.pH=3的醋酸溶液加水稀释到原浓度的,pH=5
C.pH=4的H2SO4溶液加水稀释到原浓度的,溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-8 mol·L-1
D.pH=8的NaOH溶液加水稀释到原浓度的,其pH=6
解析: c(OH-)=0.2 mol·L-1,稀释1倍后c(OH-)=0.1 mol·L-1,c(H+)==10-13 mol·L-1,pH=-lg c(H+)=13,A正确;
硫酸是强酸,pH=4的硫酸中c(H+)=10-4 mol·L-1,稀释100倍后,H2SO4溶液的c(H+)=10-6 mol·L-1,故pH=6,水电离的c水(H+)=c水(OH-)==10-8 mol·L-1,C正确;
(2)如果该溶液呈酸性,c(H+)=0.01 mol·L-1,溶液的pH=-lg 0.01=2;如果该溶液呈碱性,c(OH-)=0.01 mol·L-1,c(H+)= mol·L-1=1×10-12 mol·L-1,则溶液的pH=-lg(1×10-12)=12。
(4)pH=12的NaOH溶液中c(OH-)=10-2 mol·L-1,pH=1的HCl溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1;设氢氧化钠溶液体积为V碱,HCl溶液体积为V酸,依据混合溶液的pH=2知,氢离子过量,则混合溶液中氢离子浓度为c(H+)==0.01 mol·L-1,得V碱∶V酸=9∶2。
解析:常温下,柠檬水的pH=3,溶液中c(H+)=10-pH=10-3 mol·
L-1,溶液中c(OH-)== mol·L-1=10-11 mol·L-1。
解析:25 mL 12 mol·L-1的盐酸中n(HCl)=25×10-3 L×12 mol·
L-1=0.3 mol,100 mL 2 mol·L-1的NaOH溶液中n(NaOH)=100×10-3 L×2 mol·L-1=0.2 mol,根据反应方程式HCl+NaOH===NaCl+H2O可知,混合后溶液中剩余0.1 mol HCl,稀释至200 mL,c(H+)==0.5 mol·L-1,pH=1-lg 5=1-0.7=0.3。
解析:可设碱与酸的体积分别为V碱和V酸,由题意可知,混合后碱过量,可列等式:=10-(14-11) mol·L-1,解得V碱∶V酸=1∶9。
解析: pH=1的强酸溶液由10 mL稀释成100 mL时,c(H+)减小至原来的,故pH增大1,A项正确;
c(H+)==0.045 mol·
L-1,B项错误;
c(H+)==0.05 mol·L-1,C项错误;
c(H+)==0.055 mol·
L-1,D项错误。
解析:酸中n(H+)=10-a×10 mol,碱中n(OH-)=×1 mol=10-14+b mol,根据混合后溶液呈中性,故n(H+)=n(OH-),即
10-a×10=10-14+b,所以a+b=15。
解析:根据100 ℃时,0.01 mol·L-1 NaHSO4溶液中水电离的
c(H+)=10-10 mol·L-1,确定水的离子积为1.0×10-12,该温度下将pH=8的Ba(OH)2溶液V1 L与pH=5的NaHSO4溶液V2 L混合,所得溶液pH=7,溶液呈碱性,所以c(OH-)=10-5 mol·L-1= mol·L-1,则V1∶V2=2∶9。
NH3·H2O是弱碱,常温下pH为12的氨水中c(NH3·H2O)≥ mol·L-1=0.01 mol·L-1,pH为2的盐酸中c(HCl)=0.01 mol·L-1,二者等体积混合时氨水过量,故B错误;
pH为2的盐酸溶液中c(H+)=0.01 mol·L-1,由水电离出的c(H+)=c(OH-)= mol·L-1=10-12 mol·L-1,该溶液中c(H+)与水电离出的c水(H+)之比为1010∶1,则水电离出的 c水(H+)·c水(OH-)=10-12×
10-12=10-24,故C正确,D错误。
解析:设所取每份硫酸的体积为V1 L,使硫酸由pH=1变为pH=2,所加水的体积为9V1 L;设所加NaOH溶液的体积为V2 L,则有c(H+)= mol·L-1=0.01 mol·L-1,解得V2=V1,即
V水∶VNaOH=6∶1。
12.(2024·黑龙江实验中学月考)某温度下,Ka(HA)=5.0×10-4,Ka(HB)=1.6×10-5。现有体积均为V0的pH=a的两种酸溶液,加水稀释至体积为V,两种溶液的pH随lg 的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.曲线Ⅱ代表HB
B.a点时,两溶液水的电离程度相同
C.由c点到d点,溶液中增大(X代表A或B)
D.分别取b点、c点溶液与等浓度的NaOH溶液中和,恰好中和时消耗NaOH溶液的体积一样多
C项,由c点到d点,弱酸的电离常数和水的电离常数都不变,所以不变,即=保持不变,错误;
解析:发生中和反应时:n(H+)=n(OH-),即10-a×Va=×Vb,Va∶Vb=10a+b-14。a+b=14时,Va∶Vb=1∶1;a+b=13时,Va∶Vb=1∶10;a+b>14时,Va∶Vb=10a+b-14>1,且Va>Vb。
N点溶液呈碱性,盐酸不足,氢氧化钾过量,若b=12,则反应后溶液中氢氧根离子的浓度是0.01 mol·L-1,则=0.01 mol·L-1,解得V(HCl)∶V(KOH)=9∶11,所以消耗稀盐酸的体积与氢氧化钾溶液的体积之比为9∶11,D正确。
(3)①按丁方式混合时,Ba(OH)2提供的OH-与NaHSO4提供的
H+的物质的量相等,混合后溶液呈中性。②按乙方式混合时,反应前n(Ba2+)=10-3 mol,n(OH-)=2×10-3 mol,n(H+)=n(SO)=10-3 mol,实际反应的Ba2+、OH-、H+、SO均为10-3 mol,故反应的离子方程式为Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O。③按甲方式混合时,OH-过量,反应后溶液中c(OH-)==0.1 mol·L-1,c(H+)=10-11 mol·L-1,溶液的pH=11。
答案:(1)1×10-12 > (2)4 10-7
(3)①中 ②Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O ③11
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