2022年高三化学寒假学业分层测评：07pH的计算及应用+Word版含解析

这是一份2022年高三化学寒假学业分层测评：07pH的计算及应用+Word版含解析，共7页。
1．下列说法正确的是( )
A．pH＝2的H2SO4与pH＝1的硝酸溶液中c(H＋)之比为1∶10
B．0.2 ml·L－1与0.1 ml·L－1醋酸中c(H＋)之比为2∶1
C．100 ℃时，纯水的pH＝6，显酸性
D．100 mL pH＝3的盐酸和醋酸溶液，分别与足量锌反应后，所得H2的质量相等
【解析】 pH＝2的H2SO4溶液中c(H＋)＝0.01 ml·L－1，pH＝1的HNO3溶液中c(H＋)＝0.1 ml·L－1，二者c(H＋)之比为1∶10。
【答案】 A
2．将pH＝8和pH＝10的两种NaOH溶液等体积混合后，溶液中c(H＋)最接近于( )

A.eq \f(1,2)(10－8＋10－10) ml/L
B．(10－8＋10－10) ml/L
C．(1×10－4＋5×10－10) ml/L
D．2×10－10 ml/L
【解析】 两种性质相同的溶液相混合时，可按溶质混合前后守恒、溶液体积相加和求混合后溶液的浓度。此处给出的是pH，据此可求出c(H＋)，进而再求出c(OH－)，然后计算混合液的c(OH－)及c(H＋)。pH＝8，c(H＋)＝10－8 ml/L，
c(OH－)＝eq \f(10－14,10－8) ml/L＝10－6 ml/L。pH＝10，c(H＋)＝10－10 ml/L，c(OH－)＝eq \f(10－14,10－10) ml/L＝10－4 ml/L。等体积混合后混合溶液中，c(OH－)＝eq \f(10－6ml/L·V＋10－4 ml/L·V,V＋V)≈eq \f(10－4,2) ml/L。混合溶液中，c(H＋)＝eq \f(10－14,\f(10－4,2)) ml/L＝2×10－10 ml/L。
【答案】 D
3．常温下，将0.1 ml·L－1盐酸和0.06 ml·L－1氢氧化钡溶液等体积混合后，该混合溶液的pH是( )
A．1.7 B．12.3
C．12D．2
【解析】 两溶液混合，酸液先计算c(H＋)，碱液先计算c(OH－)，再根据KW计算c(H＋)，酸碱中和谁过量先计算谁，最后根据pH＝－lg c(H＋)计算溶液的pH。
【答案】 C
4．室温下，取浓度相同的NaOH和HCl溶液，以3∶2体积比混合，所得溶液pH＝12，则原溶液的浓度为( )
A．0.01 ml·L－1B．0.017 ml·L－1
C．0.05 ml·L－1D．0.50 ml·L－1
【解析】 设原溶液的浓度为c，两者反应后碱过量，应先求c(OH－)，
c(OH－)＝eq \f(3c－2c,5)＝0.01 ml·L－1，解得c＝0.05 ml·L－1。
【答案】 C
5．在25 ℃的条件下，将体积都为10 mL，pH都等于3的醋酸和盐酸，加水稀释到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为
( )
A．a＝b＝10 mLB．a＝b>10 mL
C．ab
【解析】 因为醋酸是弱酸，盐酸是强酸，在稀释相同体积后，醋酸的pH变化相对盐酸小，则当稀释后两者的pH仍相等，故a>b。
【答案】 D
6．25 ℃时，将某强酸和某强碱溶液按1∶10的体积比混合后，溶液恰好呈中性，则混合前此强酸和强碱的pH和为( )
A．12B．13
C．14D．15
【解析】 强酸和强碱溶液按1∶10的体积比混合恰好呈中性，则说明酸溶液中的氢离子浓度等于碱溶液中的氢氧根离子的浓度的10倍，故pH和为13，选B。
【答案】 B
7．常温下，下列各混合或稀释后溶液中，pH最大的是( )
A．pH＝11的烧碱溶液稀释1 000倍
B．pH＝11的氨水稀释1 000倍
C．pH＝4的醋酸和pH＝10的烧碱溶液等体积混合
D．pH＝5的盐酸稀释1 000倍
【解析】 pH＝11的烧碱溶液稀释1 000倍后，pH＝8；pH＝11的氨水稀释1 000倍后，由于稀释促进电离，pH>8；pH＝4的醋酸和pH＝10的烧碱溶液等体积混合后，醋酸过量，溶液呈酸性，pHa>2
【解析】 由图像可以看出稀释过程中两种酸的pH增大程度不同，说明两种酸的强弱不同，故pH＝2的两种酸的浓度一定不同，A项错误；由图像知，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酸溶液的弱，B项错误；a＝5时表明，pH＝2的A酸溶液稀释1 000倍，pH增加3，故A一定是强酸；pH＝2的B酸溶液稀释1 000倍后，pHa>2，故A是强酸，则a＝5，D项错误。
【答案】 C
9．t ℃时，某稀硫酸溶液中c(H＋)＝10－a ml·L－1，c(OH－)＝10－b ml·L－1，已知a＋b＝13。
(1)该温度下的离子积常数KW＝________。
(2)该温度下(t ℃)，将100 mL 0.1 ml·L－1的稀H2SO4溶液与100 mL
0.4 ml·L－1的NaOH溶液混合后(溶液体积变化忽略不计)，溶液的pH＝____________________________________________________________________。
【解析】 (1)该温度下，水的离子积：KW＝c(H＋)·c(OH－)＝10－(a＋b)＝1.0×
10－13。
(2)c(OH－)＝eq \f(0.1 L×0.4 ml·L－1－0.1 L×0.2 ml·L－1,0.2 L)＝
0．1 ml·L－1，c(H＋)＝KW/c(OH－)＝eq \f(1×10－13 ml2·L－2,0.1 ml·L－1)＝1×10－12 ml·L－1，pH＝12。
【答案】 (1)1.0×10－13 (2)12
10．已知室温下，求下列溶液的pH：
(1)某H2SO4溶液的浓度是0.005 ml·L－1，
①此溶液的pH为________。
②用水稀释到原来体积的100倍，pH为________。
③再继续稀释104倍，pH为________。
(2)pH＝3的盐酸与pH＝5的硫酸等体积混合，pH为________。
(3)pH＝10和pH＝12的两种NaOH溶液等体积混合，pH为________。
(4)pH＝12的NaOH溶液和pH＝4的HCl溶液等体积混合，pH为________。
【解析】 (1)①c(H＋)＝0.005 ml·L－1×2＝0.01 ml·L－1，pH＝－lg 10－2＝2。
②c(H＋)＝0.01 ml·L－1÷100＝10－4 ml·L－1，pH＝－lg 10－4＝4。
③pH接近7(酸无限稀释后不会变成碱)。
(2)c(H＋)＝eq \f(10－3＋10－5,2) ml·L－1＝5×10－4 ml·L－1，pH＝－lg(5×10－4)＝4－lg 5＝3.3(强调10－3是10－5的100倍，所以10－5可以忽略不计。)
(3)c(OH－)＝eq \f(10－2＋10－4,2) ml·L－1＝5×10－3 ml·L－1，c(H＋)＝
eq \f(10－14,5×10－3) ml·L－1＝2×10－12 ml·L－1。
pH＝－lg(2×10－12)＝12－lg 2＝11.7。
(4)NaOH溶液中c(OH－)＝10－2 ml·L－1；HCl溶液中c(H＋)＝10－4 ml·L－1，二者等体积反应，碱过量，反应后溶液呈碱性。所以反应后c(OH－)＝eq \f(10－2－10－4,2) ml·L－1＝5×10－3 ml·L－1，c(H＋)＝eq \f(10－14,5×10－3) ml·L－1＝2×10－12 ml·L－1，pH＝－lg(2×10－12)＝12－lg 2＝11.7。
【答案】 (1)①2 ②4 ③接近7 (2)3.3 (3)11.7 (4)11.7
[能力提升]
11．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，当溶液中的Ba2＋恰好完全沉淀时，溶液pH＝11。若反应后溶液的体积等于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∶9B．1∶1
C．1∶2D．1∶4
【解析】 pH＝12的氢氧化钡溶液中c(H＋)＝1×10－12 ml·L－1，c(OH－)＝eq \f(1×10－14,1×10－12) ml·L－1＝1×10－2ml·L－1，c[Ba(OH)2]＝0.5×10－2 ml·L－1；反应后溶液pH＝11，c(H＋)＝1×10－11 ml·L－1，c(OH－)＝eq \f(1×10－14,1×10－11) ml·L－1＝1×
10－3 ml·L－1。设氢氧化钡溶液体积为V1 L，硫酸氢钠溶液的体积为V2 L。依题意知，n(Ba2＋)＝n(SOeq \\al(2－,4))。由Ba(OH)2＋NaHSO4===BaSO4↓＋NaOH＋H2O知，生成的氢氧化钠的物质的量为n(NaOH)＝n[Ba(OH)2]＝0.5×10－2 V1 ml,0.5×
10－2 V1 /(V1＋V2)＝1×10－3，V1∶V2＝1∶4。
【答案】 D
12．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的氢氧化钡溶液等体积混合
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】 解答本题时应先明确所给的酸或碱是强电解质，还是弱电解质，是一元的还是二元的，然后判断酸碱发生反应时是酸过量还是碱过量，从而判断溶液的pH是否小于7。A项，反应时氨水过量溶液显碱性，pH>7，错误；B项，盐酸中c(H＋)＝1×10－3 ml·L－1，Ba(OH)2溶液中c(OH－)＝1×10－3 ml·L－1，两者又是等体积混合，故有n(H＋)＝n(OH－)，混合后溶液的pH＝7，错误；C项，因醋酸是弱酸，反应时酸过量，反应后pH7，错误。
【答案】 C
13．室温下，有一pH为12的NaOH溶液100 mL，如果将其pH降为11，则：
(1)若用蒸馏水应加入________mL；
(2)若用pH＝10的NaOH溶液，应加入______mL；
(3)若用pH＝2的盐酸，应加入________mL；
(4)若用0.01 ml·L－1硫酸，应加入________mL。
【解析】 (1)由c(OH－)稀释＝10－3 ml·L－1＝eq \f(10－2 ml·L－1×0.1 L,0.1 L＋VH2O)，得V(H2O)＝0.9 L＝900 mL。
(2)设加入pH＝10的NaOH溶液的体积为x，c(OH－)＝10－3 ml·L－1
＝eq \f(10－2 ml·L－1×0.1 L＋10－4 ml·L－1·x,0.1 L＋x)
得x＝1 L＝1 000 mL。
(3)设加入pH＝2的盐酸的体积为y，
c(OH－)＝10－3 ml·L－1
＝eq \f(10－2 ml·L－1×0.1 L－10－2 ml·L－1·y,0.1 L＋y)
得y＝0.081 8 L＝81.8 mL。
(4)设加入硫酸的体积为z
c(OH－)＝10－3 ml·L－1
＝eq \f(10－2 ml·L－1×0.1 L－0.02 ml·L－1·z,0.1 L＋z)
得z＝0.042 86 L＝42.86 mL。
【答案】 (1)900 (2)1 000 (3)81.8 (4)42.86