2019-2020学年高中化学课时作业14pH的计算含解析 人教版选修4

2019-2020学年高中化学课时作业14pH的计算含解析 人教版选修4

课时作业14　pH的计算 基础训练 ‎1．能表示人体大量喝水时，胃液的pH变化的图像是(　　)‎ 解析：胃液是稀盐酸，喝大量水可将胃酸稀释，pH变大，但小于7。‎ 答案：A ‎2．在室温下等体积的酸和碱的溶液，混合后pH一定小于7的是(　　)‎ A．pH＝3的硝酸和pH＝11的NaOH溶液 ‎ B．pH＝3的盐酸和PH＝11的氨水 C. pH＝3的硫酸和pH＝11的NaOH溶液 ‎ D．pH＝3的醋酸和PH＝11的NaOH溶液 解析：A、C两选项为强酸与强碱的混合，且pH1＋ pH2＝14，则溶液呈中性，PH＝7；B选项为强酸与弱碱的混合，且pH1＋ pH2＝14，则溶液呈碱性，pH＞7；D选项为弱酸与强碱的混合，且pH1＋ pH2＝14，则溶液呈酸性，pH＜7。‎ 答案：D ‎3．25 ℃时，两种不同浓度的NaOH溶液中，c(H＋)分别为1×10－14 mol·L－1和1×10－10 mol·L－1。将这两种溶液等体积混合后，所得溶液中c(H＋)是(　　)‎ A．1×(10－14＋10－10)mol·L－1‎ 9‎ B.mol·L－1‎ C．2×10－10 mol·L－1‎ D．2×10－14 mol·L－1‎ 解析：c(H＋)为1×10－14mol·L－1的NaOH溶液中c(OH－)＝1 mol·L－1，c(H＋)为1×10－10mol·L－1的NaOH溶液中c(OH－)＝1×10－4 mol·L－1，设混合前两溶液的体积均为V L，则两溶液等体积混合后，c混(OH－)＝ mol·L－1≈5×10－1 mol·L－1，所以c混(H＋)＝ mol·L－1＝2×10－14 mol·L－1。‎ 答案：D ‎4．若1体积硫酸恰好与10体积的氢氧化钠溶液完全反应，则二者物质的量浓度之比为(　　)‎ A．10∶1 B．5∶1‎ C．1∶1 D．1∶10‎ 解析：H2SO4和NaOH完全反应时，存在关系：2c(酸)·V(酸)＝c(碱)·V(碱)，变换后得到：c(酸)∶c(碱)＝V(碱)∶2V(酸)＝5∶1。‎ 答案：B ‎5．在T ℃时，某NaOH稀溶液中c(H＋)＝10－a mol·L－1，c(OH－)＝10－b mol·L－1，已知a＋b＝12。向该溶液中逐滴加入pH＝c的盐酸(T ℃)，测得混合溶液的部分pH如下表所示：‎ 序号 NaOH溶液体积 ‎ 盐酸体积 ‎ 溶液pH ‎①‎ ‎ 20.00‎ ‎ 0.00 ‎ ‎8‎ ‎②‎ ‎ 20.00‎ ‎ 20.00‎ ‎ 6‎ 假设溶液混合前后的体积变化忽略不计，则c为(　　)‎ A．1 B．4 C．5 D．6‎ 解析：据题意可知在该温度下水的离子积常数是1×10－12，而不是1×10－14，通过①可知，此NaOH溶液中c(OH－)＝10－4 mol·L－1；由②可知，加入20 mL盐酸后溶液的pH＝6，此时恰好完全中和，则c(H＋)＝＝1×10－4 mol·L－1，则c＝4。‎ 答案：B ‎6．(2019年河北邢台模拟)25 ℃时，体积为Va、pH＝a的某一元强酸溶液与体积为Vb、pH＝b的某一元强碱溶液均匀混合后，溶液的pH＝7，已知b＝6a，Va7得：a>；由混合后溶液的pH＝7得：n(H＋)＝n(OH－)，即Va×10－a＝Vb×10b－14，得＝10a＋b－14；由于VaV2，故D错误。‎ 答案：B ‎14．(2019年山西省太原市第五中学高三第二次模拟)已知X、Y、Z、W、M 均为短周期元素。25℃时，其最高价氧化物对应的水化物(浓度均为0.01 mol/L)溶液的pH和原子半径的关系如图所示。下列说法不正确的是(　　)‎ A．X、M 简单离子半径大小顺序：X>M ‎ B．X、Y、Z、W、M 五种元素中只有一种是金属元素 ‎ C．Z 的最高价氧化物的化学式为ZO3 ‎ 9‎ D．X、Z的最简单气态氢化物反应有白烟生成 解析： 由图信息可知，X、Z的最高价氧化物对应的水化物为一元强酸，则X为N元素，Z为Cl元素；M对应的为一元强碱，则M为Na元素；进一步可推出Y对应的为H2CO3，则Y为C元素；W对应H2SO4，则W为S元素。N和Na的简单离子的电子层结构相同，N的原子序数较小，故N3－的半径大于Na＋，A正确； X、Y、Z、W、M 五种元素中只有M是金属元素，B正确； Z 的最高价氧化物的化学式为Cl2O7，C不正确； X、Z的最简单气态氢化物是氨气和氯化氢，两者反应生成氯化铵小颗粒，故有白烟生成，D正确。‎ 答案：C ‎15．有三瓶pH均为2的盐酸溶液、硫酸溶液、醋酸溶液：‎ ‎(1)设三种溶液的物质的量浓度依次为c1、c2、c3，则它们之间的关系是______(用“＞”“＜”或“＝”表示，下同)。‎ ‎(2)取同体积的三种酸溶液分别加入足量的锌粉，反应开始放出H2的速率依次为a1、a2、a3，则它们之间的关系是________；反应过程中放出H2的速率依次为b1、b2、b3，则它们之间的关系是________。‎ ‎(3)完全中和体积和物质的量浓度均相同的三份NaOH溶液时，需三种酸的体积依次为V1、V2、V3，则它们之间的关系是________。‎ 解析：(1)HCl为一元强酸，H2SO4为二元强酸，当二者pH相同时，c(HCl)＝2c(H2SO4)，即c1＝2c2；醋酸为一元弱酸，pH相同的醋酸的浓度远大于盐酸、硫酸的浓度，故c1＝2c2＜c3。‎ ‎(2)取体积相同、pH相同的盐酸、硫酸、醋酸，分别与足量锌粉反应，开始时因c(H＋)相同，反应速率相同，即a1＝a2＝a3，反应过程中由于醋酸会电离出H＋，使溶液中c(H＋)较盐酸、硫酸中c(H＋)大，反应速率较快，即b3＞b1＝b2。‎ ‎(3)当中和等物质的量浓度等体积的NaOH溶液时，醋酸的浓度大，所需体积小，故V1＝V2＞V3。‎ 答案：(1)c1＝2c2＜c3‎ ‎(2)a1＝a2＝a3　b3＞b1＝b2‎ ‎(3)V1＝V2＞V3‎ ‎16．(1)将pH＝10和pH＝12的NaOH溶液以1∶1的体积比混合，则混合后所得溶液的pH约为__________。‎ ‎(2)0.2 mol/L NaHSO4和0.1 mol/L BaCl2溶液按等体积混合后，‎ 9‎ 则溶液的pH等于__________。‎ ‎(3)用pH＝4和pH＝11的强酸和强碱混合，使pH＝10，则两溶液的体积比为__________。‎ 解析：欲求混合后溶液中的pH，应先判断混合后溶液的酸碱性。若呈碱性，应先求溶液中c(OH－)，再求c(H＋)，而后计算pH；若呈酸性，可直接求出混合后c(H＋)，再计算pH。‎ 答案：(1)11.7　(2)1　(3)9∶2‎ 探究创析 ‎17．已知水在25 ℃和95 ℃时，其电离平衡曲线如图所示：‎ ‎(1)95 ℃时，水的电离平衡曲线应为B，请说明理由：________________。25 ℃时，将pH＝9的NaOH溶液与pH＝4的硫酸溶液混合，所得混合溶液的pH＝7，则NaOH溶液与硫酸溶液的体积比为________。‎ ‎(2)95 ℃时，若100体积pH＝a的某强酸溶液与1体积pH＝b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则a与b之间应满足的关系是________。‎ ‎(3)曲线A所对应的温度下，pH＝2的HCl溶液和pH＝11的某BOH溶液中，若水的电离程度分别用α1、α2表示，则α1________α2(填“大于”“小于”“等于”或“无法确定”)。‎ ‎(4)曲线B对应温度下，将0.02 mol/L Ba(OH)2溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液等体积混合后，混合溶液的pH＝________。‎ 解析：(1)水的电离是吸热过程，温度高时，电离程度大，c(H＋)、c(OH－)均增大，95 ℃时，水的电离平衡曲线应为B；25 ℃时，pH＝9的NaOH溶液，c(OH－)＝10－5 mol/L；pH＝4的H2SO4溶液，c(H＋)＝10－4 mol/L；若所得混合溶液的pH＝7，n(OH－)＝n(H＋)，则c(OH－)·V(NaOH)＝c(H＋)·V(H2SO4)，故NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为V(NaOH)∶V(H2SO4)＝c(H＋)∶c(OH－)＝10∶1。(2)95 ℃时，水的离子积常数是Kw＝10－12，若100体积pH＝a的某强酸溶液中n(H＋)＝100×10－a mol＝102－a mol，1体积pH＝b的某强碱溶液n(OH－)＝10－12÷10－b＝10b－12mol，混合后溶液呈中性，102－amol＝10b－12mol。2－a＝b－12，所以a＋b＝14。(3)曲线A所对应的温度是室温，在室温下，pH＝2的HCl溶液，c水(H＋)＝10－12 mol/L；pH＝11的某BOH溶液中，c水(H＋)＝10－11 mol/L；水电离产生的H＋的浓度越大，‎ 9‎ 水的电离程度就越大，若水的电离程度分别用α1、α2表示，则α1<α2。(4)曲线B所对应的温度是95 ℃，该温度下水的离子积常数是Kw＝10－12，在曲线B所对应的温度下，将0.02 mol/L的Ba(OH)2溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液等体积混合，则反应后溶液中c(OH－)＝0.02 mol÷2 L＝0.01 mol/L，由于该温度下水的离子积常数是Kw＝10－12，所以c(H＋)＝10－10 mol/L，所得混合液的pH＝10。‎ 答案：(1)水的电离是吸热过程，温度高时，电离程度大，c(H＋)、c(OH－)均增大　10∶1‎ ‎(2)a＋b＝14 ‎ ‎(3)小于 　(4)10‎ 9‎ 10‎