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第2课时 溶液pH的计算
[基础过关]
一、溶液pH的计算
1.温度为25 ℃时,将0.23 g钠投入到100 g水中充分反应,假设反应后溶液体积为100 mL,则该溶液的pH为( )
A.1 B.13 C.12 D.10
答案 B
解析 n(Na)= mol·L-1=1×10-13 mol·L-1,故pH=13。==0.1 mol·L-1,c(H+)==0.01 mol,由2Na+2H2O===2NaOH+H2↑可得n(NaOH)=0.01 mol,则c(OH-)=
2.已知在100 ℃的温度下(本题涉及的溶液其温度均为100 ℃),水的离子积Kw=1.0×10-12。下列说法中正确的是( )
A.0.05 mol·L-1的H2SO4溶液,pH=1
B.0.001 mol·L-1的NaOH溶液,pH=11
C.0.005 mol·L-1的H2SO4溶液与0.01 mol·L-1的NaOH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H2SO4溶液50 mL,需要pH=11的NaOH溶液50 mL
答案 A
解析 0.05 mol·L-1的H2SO4溶液中c(H+)=0.10 mol·L-1,pH=1。
3.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都升高了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
答案 C
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+)=V1,即V水∶VNaOH=6∶1。 mol·L-1=0.01 mol·L-1,解得V2=
4.室温时,将x mL pH=a的稀NaOH溶液与y mL pH=b的稀盐酸充分反应。下列关于反应后溶液pH的判断,正确的是( )
A.若x=y,且a+b=14,则pH>7
B.若10x=y,且a+b=13,则pH=7
C.若ax=by,且a+b=13,则pH=7
D.若x=10y,且a+b=14,则pH>7
答案 D
解析 由题意得:n(NaOH)=x×10a-14×10-3 mol,n(HCl)=y×10-b×10-3 mol,则
×10a+b-14=
当x=y,且a+b=14时,=10,所以pH>7,D正确。,所以pH<7,C错;当x=10y,且a+b=14时,=,所以pH<7,B错;当ax=by,a+b=13时,==1,所以pH=7,A错;当10x=y,a+b=13时,
二、溶液稀释后pH的变化规律
5.将10 mL pH=1的CH3COOH加水稀释至100 mL后,溶液的pH为( )
A.2 B.2<pH<7
C.1<pH<2 D.无法判断
答案 C
解析 弱酸、弱碱在稀释过程中不仅有浓度的变化,还有电离平衡的移动,不能求得具体的数值,只能确定其pH的范围。
6.pH相等的盐酸溶液和醋酸溶液都稀释相同的倍数后,pH的大小关系是( )
A.盐酸>醋酸 B.醋酸>盐酸
C.盐酸=醋酸 D.无法判断
答案 A
解析 醋酸溶液中存在电离平衡,加水稀释时,平衡向右移动,产生更多H+,使c(H+)降低的程度小于盐酸。
7.有关pH计算结果一定正确的是( )
①强酸pH=a,加水稀释到10n倍,则pH=a+n
②弱酸pH=a,加水稀释到10n倍,则pH<a+n(a+n<7)
③强碱pH=b,加水稀释到10n倍,则pH=b-n
④弱碱pH=b,加水稀释到10n倍,则pH>b-n(b-n>7)
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
答案 D
解析 本题考查溶液稀释的pH计算。强酸、强碱稀释时,其稀释的离子分别为H+、OH-,故酸的稀释pH与碱的稀释pH在计算上不同。
若为强酸时,pH=a,c(H+)=10-a mol·L-1,加水稀释到10n倍,稀释后c(H+)=10-(a+n) mol·L-1,则pH=n+a,但这时稀释程度不大,当(a+n)接近7时,应考虑水的电离,此时(a+n)<7,故A不完全正确。
若为强碱时,pH=b,则c(H+)=10-b mol·L-1,即c(OH-)=10-14+b,加水稀释到10n倍后,c(OH-)=10-14+b-n,换算成c(H+)=10n-b,即pH=b-n。同理,稀释到很稀时,应考虑水的电离,此时(b-n)>7。弱酸与弱碱稀释时除考虑稀释因素外,还要考虑稀释对水电离的促进。
三、强酸与弱酸(或强碱与弱碱)的比较与判断
8.pH