2.25℃时,pH=5的盐酸和pH=9的氢氧化钠溶液以体积比119混合,混合液的pH为( )
A.7.2B.8
C.6D.无法计算
答案:
C
点拨:
pH=5的盐酸c(H+)与pH=9的NaOH溶液中c(OH-)均为1×10-5mol·L-1,二者以体积比为119混合反应后,盐酸过量,因此反应后溶液中c(H+)=
=1×10-6mol·L-1,所以混合溶液pH=6。
3.常温下,将0.1mol·L-1氢氧化钠溶液与0.06mol·L-1硫酸溶液等体积混合,该混合溶液的pH等于( )
A.1.7B.2.0
C.12.0D.12.4
答案:
B
点拨:
设两溶液的体积均为1L,OH-的物质的量为0.1mol·L-1×1L=0.1mol,因H+的浓度是硫酸浓度的2倍,即0.06mol·L-1×2=0.12mol·L-1,故H+物质的量为0.12mol·L-1×1L=0.12mol,H+的物质的量大于OH-的物质的量,混合后溶液呈酸性,混合反应剩余H+的物质的量浓度为(0.12mol-0.1mol)÷(1L+1L)=0.01mol·L-1,溶液的pH=-lgc(H+)=2.0。
4.下列试纸使用时,不宜先用水润湿的是( )
A.pH试纸B.红色石蕊试纸
C.淀粉碘化钾试纸D.蓝色石蕊试纸
答案:
A
点拨:
若pH试纸先用水润湿会稀释待测液,使测量的结果不准确。
5.(2012·经典习题选萃)在常温下,将pH=8的NaOH溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH最接近于( )
A.8.3B.8.7
C.9D.9.7
答案:
D
点拨:
本题考查有关混合溶液pH计算。
有关稀溶液混合,总体积近似等于两种溶液体积之和。
强碱溶液混合,应按c(OH-)计算:
c混(OH-)=(1×10-6mol·L-1+1×10-4mol·L-1)/2≈5.05×10-5mol·L-1。
c混(H+)=KW/c(OH-)≈2×10-10mol·L-1,pH=9.7。
易出现错解:
c混(H+)=(1×10-8mol·L-1+1×10-10mol·L-1)/2≈5.05×10-9mol·L-1,pH=8.3。
错选A。
特别警示:
按c(H+)计算是错误的,因为在碱溶液中,c(OH-)大,故可忽略不计水电离出的c(OH-)。
但此时c(H+)很小,所以忽略水电离的c(H+)会造成误差。
上述错解显然忽略了水电离产生的c(H+)。
所以,强碱溶液混合,应先计算出c(OH-),再求c(H+),最后求pH。
6.甲溶液的pH=3,乙溶液的pH=4,甲溶液与乙溶液的c(OH-)之比为( )
A.101B.110
C.21D.12
答案:
B
点拨:
甲溶液c(H+)=1.0×10-3mol·L-1,乙溶液c(H+)=1.0×10-4mol·L-1,甲、乙溶液中c(OH-)之比为110。
7.如图所示,能表示人体大量喝水时,胃液的pH变化的图像是( )
答案:
A
点拨:
胃液中含有酸,无论怎么稀释都不可能为碱性。
8.常温时,取浓度相同的NaOH和HCl溶液,以32体积比相混合,所得溶液的pH等于12,则原溶液的浓度为( )
A.0.01mol·L-1B.0.017mol·L-1
C.0.05mol·L-1D.0.50mol·L-1
答案:
C
点拨:
pH=12,说明溶液为碱性,设原溶液物质的量浓度为x,则HCl溶液中c(H+)=x,NaOH溶液中c(OH-)=x,混合后溶液显碱性,c(OH-)=1.0×10-2mol·L-1
=1.0×10-2mol·L-1,x=0.05mol·L-1。
9.(2012·经典习题选萃)下列液体均处于25℃,有关叙述正确的是( )
A.某物质的溶液pH<7,则该物质一定是酸或强酸弱碱盐
B.pH=4.5的番茄汁中c(H+)是pH=6.5的牛奶中c(H+)的100倍
C.将1L0.1mol·L-1的Ba(OH)2溶液稀释为2L,pH=12
D.pH=8的NaOH溶液稀释100倍,其pH=6
答案:
B
点拨:
强酸的酸式盐如NaHSO4溶液的pH<7,A错误;pH=4.5的溶液中c(H+)=10-4.5mol·L-1,pH=6.5的溶液中c(H+)=10-6.5mol·L-1,B正确;C项,0.1mol·L-1Ba(OH)2溶液稀释到2L时,c(OH-)=
mol·L-1=0.1mol·L-1,c(H+)=10-13mol·L-1,pH=13;D项,NaOH是碱溶液,无论怎么稀释,pH在常温下不可能成为6,只能无限接近于7。
10.将pH=2的盐酸平均分为2份,一份加入适量水,另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量氢氧化钠溶液后,pH都升高了1,则加入的水与氢氧化钠溶液的体积比为( )
A.91B.101
C.111D.121
答案:
C
点拨:
设每份盐酸的体积为1L,将pH=2的盐酸加水,pH升高1,说明加入水的体积为原溶液的9倍;另一份加入与盐酸物质的量浓度相同的适量氢氧化钠后,pH升高1,可设加入氢氧化钠溶液的体积为x,则0.1mol·L-1×1L-0.1mol·L-1×x=0.01mol·L-1×(1+x),解得x=9/11,所以加入的水与氢氧化钠溶液的体积比为99/11=111。
二、非选择题
11.(2012·山东高二月考)下表是不同温度下水的离子积数据:
温度/℃
25
t1
t2
水的离子积KW
1×10-14
a
1×10-12
试回答以下问题:
(1)若25”、“<”或“=”),作此判断的理由是______________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)25℃下,某Na2SO4溶液中c(SO
)=5×10-4mol·L-1,取该溶液1mL加水稀释至10mL,则稀释后溶液中c(Na+)c(OH-)=________。
(3)在t2℃下pH=10的NaOH溶液中,水电离产生的OH-浓度为c(OH-)水=________。
(4)t2℃下,将pH=11的苛性钠溶液V1L与pH=1的稀硫酸V2L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH=2,则V1V2=________。
答案:
(1)> 水的电离为吸热过程,温度升高,水的电离程度变大,离子积增大
(2)10001
(3)1×10-10mol·L-1 (4)911
点拨:
(1)升温,KW变大。
(2)c(SO
)=5×10-4mol·L-1,则c(Na+)=2c(SO
)=1×10-3mol·L-1,稀释10倍,则c(Na+)=1×10-4mol·L-1。
25℃时,Na2SO4溶液中c(OH-)=1×10-7mol·L-1,稀释10倍后仍然为1×10-7mol·L-1,则c(Na+)c(OH-)=1031。
(3)pH=10的NaOH溶液c(H+)=10-10mol·L-1,NaOH溶液中c(H+)来于水的电离,水电离出H+的同时也电离出等量的OH-。
(4)t2℃时,pH=2,说明溶液为酸性,酸过量。
t2℃时,pH=11的NaOH溶液,c(OH-)=0.1mol·L-1,
=0.01mol·L-1 9V2=11V1,
=
。
12.
(1)25℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为________。
(2)100℃时,KW=1×10-12,若100体积pH1=a的某强酸与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前,该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是____________________。
答案:
(1)101
(2)a+b=14或pH1+pH2=14
点拨:
(1)25℃时所得混合溶液的pH=7,溶液呈中性,即n(OH-)=n(H+),则V(NaOH)×1×10-5mol·L-1=V(H2SO4)×1×10-4mol·L-1,得V(NaOH)V(H2SO4)=101。
(2)要注意100℃时,水的离子积常数为1×10-12,即c(H+)·c(OH-)=1×10-12,则等体积强酸与强碱反应至中性时pH酸+pH碱=12。
根据100℃时混合后溶液呈中性,由100×1×10-a=1×1×10b-12,即:
10-a+2=10b-12,得以下关系:
a+b=14或pH1+pH2=14。
13.25℃时,若体积为Va、pH=a的某一元强酸与体积为Vb、pH=b的某一元强碱混合,恰好中和,且已知Va请填空:
(1)a值可否等于3(填“可”或“否”)________,其理由是______________________;
(2)a值可否等于5(填“可”或“否”)________,其理由是______________________;
(3)a的取值范围是__________________。
答案:
(1)否 若a=3,由a=0.5b,可推知b=6,溶液显酸性,与题干矛盾
(2)否 若a=5,酸溶液中c(H+)=10-5mol·L-1,由a=0.5b,则b=10,碱溶液中c(OH-)=10-4mol·L-1,10-5Va=10-4Vb,VaVb=10>1,与题干矛盾 (3)7/2点拨:
本题考查酸碱中和反应,溶液pH与数学思维方法结合能力。
利用数学中反证法解题:
(1)若a=3,由a=0.5b,可推知b=6,溶液显酸性,与题意相悖,故a≠3。
(2)若a=5,酸溶液中c(H+)=10-5mol·L-1,由a=0.5b,则b=10,碱溶液中c(OH-)=10-4mol·L-1,10-5Va=10-4Vb,VaVb=10>1,不符合题意,故a≠5。
(3)由a=0.5b,则b=2a>7,故a>7/2;又因为Va/Vb=10(a+b-14)<1,所以a+b-14<0,而将b=2a代入后,有3a<14,a<14/3,则a的取值范围为7/214.一定温度下,有:
a.盐酸、b.硫酸、c.醋酸三种酸。
(1)当其物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是________。
(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸溶液,中和NaOH的能力由大到小的顺序是________。
(3)当其c(H+)相同时,物质的量浓度由大到小的顺序为________。
(4)当c(H+)相同、体积相同时,分别加入足量锌,相同状况下产生的气体体积由大到小的顺序为____。
答案:
(1)b>a>c
(2)b>a=c
(3)c>a>b (4)c>a=b
点拨:
(1)物质的量浓度相同,盐酸和硫酸是强酸,完全电离,硫酸又是二元酸,而醋酸是一元酸,不完全电离,所以c(H+)大小关系为:
b>a>c。
(2)酸中和碱的能力是依据酸与碱反应方程式的化学计量数来决定的,所以同体积、同浓度的盐酸、醋酸中和NaOH的能力相等,且小于硫酸的。
(3)c(H+)浓度相等,因醋酸为弱酸,其物质的量浓度远大于溶液中的c(H+);由于盐酸是一元强酸,硫酸是二元强酸,所以物质的量浓度:
c>a>b。
(4)锌足量,产生氢气的体积由n(H+)决定,所以c>a=b。
15.(2012·河北高二检测)常温下某强酸溶液pH=a,强碱溶液pH=b,已知a+b=12,酸碱溶液混合pH=7,求酸溶液体积V(酸)和碱溶液体积V(碱)的关系。
答案:
V(碱)=100V(酸)
点拨:
酸碱溶液混合后pH=7,说明n(H+)=n(OH-),即1×10-amol·L-1×V(酸)=
mol·L-1×V(碱),解得:
V(碱)=100V(酸)。
pH试纸简介
1.pH试纸的制备:
pH试纸是将试纸用多种酸碱指示剂的混合溶液浸透,经晾干制成的。
2.pH试纸的使用方法:
取一片pH试纸,放在洁净的表面皿或玻璃片上,用玻璃棒蘸取待测液滴在试纸中部,然后与标准比色卡对照读数。
3.pH试纸的种类。
常用的pH试纸有广泛pH试纸和精密pH试纸。
此外还有用于酸性、中性或碱性溶液的专用pH试纸。
4.pH试纸的pH范围:
广泛pH试纸的pH范围是1~14(最常用)或0~10,可以识别的pH差值约为1;精密pH试纸的pH范围较窄,可以判别0.2或0.3的pH差值。