2019届高考化学专题十七溶液ph计算的情况精准培优专练(有答案)

C D pH

培优点十七 溶液 pH 计算的情况

一．溶液 pH 计算的情况

1．单一溶液 pH 的计算

典例 1．求 25℃时，10-5mol ·L ?1 的 NaOH 溶液的 pH 值为

。

【解析】10-5mol ·L ?1 的 NaOH 溶液中 c(OH －)=1×10-5mol ·L ?1，则

c(H +)=Kw/c(OH －)=(1×10-14)/1×10-5mol ·L ?1=1×10-9mol ·L ?1，故 pH=－lgc(H +)=9

【答案】9

2．混合型（多种溶液混合）

典例 2．60mL 0.5mol ·L ?1 NaOH 溶液和 40mL 0.4mol ·L ?1 的 H 2SO 4 混合后，溶液的 pH 值为

。

【解析】60mL 0.5mol ·L ?1 的氢氧化钠溶液中 n(OH －)=0.5×0.06 = 0.03mol ；40mL 0.4mol ·L ?1 硫酸溶液中 n(H +) = 0.4 ×0.04×2 = 0.032mol 酸过 量 ， 反应 后 溶 液中 n(H +) = 0.032-0.03=0.002mol 溶 液体 积 约 为

60+40=100ml=0.1L ；所以 c(H+)=0.002mol/0.1L=0.02mol ·L ?1，pH=-lg(0.02)=1.7

【答案】1.7

二．对点增分集训

1．下列叙述正确的是（

）

A ．某醋酸溶液的 pH ＝a ，将此溶液稀释 1 倍后，溶液的 pH ＝b ，则 a >b

B ．在滴有酚酞溶液的氨水中，加入 NH 4Cl 至溶液恰好无色，则此时溶液的 pH<7

C ．1.0×10－3mol·L －1 盐酸的 pH ＝3.0，1.0×10－8mol·L －1 盐酸的 pH ＝8.0

D ．常温下，若 1mL pH ＝1 的盐酸与 100mL NaOH 溶液混合后，溶液的 pH ＝7，则 NaOH 溶液的 pH ＝11

【解析】A 项，醋酸稀释后，c (H +)减小，则 pH 增大，即 a

溶液可为无色； 项，1.0×10－8mol·L －1 盐酸的 pH 应小于 7； 项， ＝7 则 1×10－3 L×0.1mol·L －1＝0.1L×c (OH －)，

c (OH －)＝1×10－3mol·L －1，pH ＝14－3＝11，正确。

【答案】D

2．25℃，某浓度的盐酸、氯化铵溶液中由水电离出的氢离子浓度分别为 1.0×10?a mol·L ?1、1.0×10?b mol·L ?1，

这两种溶液的 pH 之和为（

）

A ．14－a +b

B ．14+a +b

C ．14－a －b

D ．14+a －b

【解析】盐酸中水电离出的 H +与溶液中的 OH －浓度相同，故该浓度的盐酸中 c (H +)＝

1.0×10?14 1.0×10

?a

mol·L ?1＝

1.0×10?14+a mol·L ?1，故其 pH ＝14－a ；氯化铵溶液中H +完全来自水的电离，即c (H +)＝1.0×10?b mol·L ?1，故其 pH ＝

b ，因此两种溶液的pH 之和为 14－a +b ，即 A 项正确。

【答案】A

3．某温度下，向一定体积 0.1mol·L ?1 的醋酸溶液中逐滴加入等浓度的 NaOH 溶液，溶液中 pOH[pOH ＝－lg c (OH

－

)]与 pH 的变化关系如图所示，则（ ）

c c

A ．M 点所示溶液导电能力强于 Q 点

B ．N 点所示溶液中 c (CH 3COO －)>c (Na +)

C ．M 点和 N 点所示溶液中水的电离程度相同

D ．Q 点消耗 NaOH 溶液的体积等于醋酸溶液的体积

【解析】由图示可知 Q 点溶液呈中性，M 点 CH 3COOH 过量，CH 3COOH 是弱酸，导电能力 M 点应弱于 Q 点，A 项 错误；图中 N 点溶液呈碱性，依据电荷守恒： (CH 3COO －)+c (OH －)＝c (Na +)+c (H +)， (H +)c (CH 3COO

－

)，B 项错误；M 点的 pOH 与 N 点的 pH 相同，表示 M 点的 c (OH －)与 N 点的 c (H +)相同，M 点表示 CH 3COOH 过量，水

的电离程度应用 c (OH －)表示，N 点 NaOH 过量，水的电离程度应用 c (H +)表示，C 项正确；CH 3COOH 与 NaOH 恰好反 应时生成的 CH 3COONa 水解显碱性，Q 点所示的溶液呈中性，说明 CH 3COOH 过量，D 项错误。

【答案】C

4．常温下，将一元酸 HA 和 NaOH 溶液等体积混合，两种溶液的浓度和混合后所得溶液的 pH 如下表：

实验编号 c (HA)/mol·L ?1

c (NaOH)/mol·L ?1

混合溶液的 pH

甲 0.1 乙 0.2

丙

c 1 丁 0.2

0.1 0.2 0.2 0.1 pH ＝a pH ＝9 pH ＝7 pH<7

下列判断正确的是（ ）

A ．c 1＝0.2

B ．丁组混合液：c (Na +)>c (A －)>c (H +)>c (OH －)

C ．a >9

D ．在乙组混合液中由水电离出的 c (OH －)＝10－5mol·L ?1

【解析】一元酸 HA 和 NaOH 溶液等体积、等浓度 0.2mol·L ?1 混合，二者恰好反应，溶液 pH ＝9，由表中数据

可知丙组溶液呈中性，酸 HA 应过量些，故 c 1＞0.2，A 错误；丁组溶液中 HA 过量，溶液显酸性，说明 HA 的电离 程度大于 A －的水解程度，则丁组混合液：c (A －)＞c (Na +)＞c (H +)＞c (OH －)，B 错误；由表中甲组数据可知，一元

酸 HA 和 NaOH 溶液等体积、等浓度混合，二者恰好反应，NaA 溶液浓度为乙组 NaA 溶液浓度的一半，浓度对溶液

的碱性影响大于电离程度，碱性比乙组的碱性弱，即pH ＜9，所以 a ＜9，C 错误；pH ＝9，NaA 溶液中 A －水解，溶

液显碱性，溶液中 c (H +)＝10－9mol·L ?1，则溶液中由水电离出的氢氧根即是溶液中的氢氧根，均等于 10－5mol·L ?1，

D 正确。

【答案】D

5．常温下，有体积相同的四种溶液：①pH ＝3 的 CH 3COOH 溶液；②pH ＝3 的盐酸；③pH ＝11 的氨水；④pH ＝

11 的 NaOH 溶液。下列说法正确的是（

）

A ．①和②混合溶液中：c (H +)＝3.0mol·L ?1

4

4

4

? ?? ?? ??

?mol·L ?1＝10－14 b 1 ?a ? mol·L ?1，则 pH ＝－lg c (H +)＝14+ lg b ?，C 项正确。 a 2 ? ? 4 4

，

4 4

B ．①和④混合溶液中：c (Na +)＝c (CH 3COO －)+c (CH 3COOH)

C ．②和③混合溶液中：c (Cl －)+c (H +)>c (NH ＋)+c (OH －)

D ．四种溶液稀释 100 倍，溶液的 pH ：③>④>②>①

【解析】 pH ＝3 的 CH 3COOH 溶液中 c (CH 3COOH)>10－3mol·L ?1，pH ＝3 的盐酸中 c (HCl)＝10－3mol·L ?1，pH ＝11 的氨水中 c (NH 3·H 2O)>10－3mol·L ?1，pH ＝11 的 NaOH 溶液中 c (NaOH)＝10－3mol·L ?1。①与②混合，由于平衡常数 不变，CH 3COOH 、CH 3COO －浓度均减半，则氢离子浓度不变，混合溶液的pH ＝3，c (H +)＝0.001mol·L ?1，A 错误；① 和④混合后，醋酸过量，溶液中的溶质为 CH 3COOH 和 CH 3COONa ，故 c (Na +)＜c (CH 3COO －)+c (CH 3COOH)，B 错误；② 和③混合后，氨水过量，溶液中的溶质是 NH 3·H 2O 和 NH 4Cl ，溶液显碱性，故有：c (H +)＜c (OH －)，根据电荷守恒 可知：c (Cl －)＜c (NH ＋)，故有：c (Cl －)+c (H +)＜c (NH ＋)+c (OH －)，C 错误；将这四种溶液加水稀释 100 倍，促进醋

酸和一水合氨电离，导致醋酸中氢离子浓度大于盐酸中的，氨水中氢氧根离子浓度大于氢氧化钠中的，但酸仍然

是酸，碱仍然是碱，所以这四种溶液的 pH 大小顺序是③>④>②>①，D 正确。

【答案】D

6．室温时，M(OH)2(s)?M 2+(aq)+2OH －(aq) K sp ＝a 。c (M 2+)＝b mol·L －1 时，溶液的 pH 等于（ ）

1 ?b ? 1 ?a ? 1 ?a ?

1 ?b ?

A ．2lg a ?

B ．2lg b ?

C ．14+2lg b ?

D ．14+2lg a ?

【解析】根据溶度积常数的表达式可知，c (OH －)＝

c

K sp 2＋

mol·L ?1＝

a b

mol·L ?1，结合水的离子积可

10－14 得 c (H +)＝

a

b

【答案】C

7．求 25℃时，某浓度的 HAC 溶液中，由水电离的 c(H +)=1×10?12mol ·L ?1，求该溶液的 pH 值为

。

【 解 析 】 由 题 中 水 电 离 的 c(H +)=1×10?12 mol ·L ?1 可 得 c(OH ?)=1×10?12 mol ·L ?1 ， 则 溶 液 中 的

c(H +)=1×10-14/1×10?12 mol ·L ?1=1×10-2 mol ·L ?1，故 pH=2

【答案】2

8．求 25℃时，某浓度的 NH 3·H 2O 溶液中，由水电离的 c(H +)=1×10?12mol ·L ?1，求该溶液的 pH 值为 。

【解析】由题中水电离的 c(H +)=1×10?12mol ·L ?1 可得溶液中的 c(H +)=1×10?12mol ·L ?1 故 pH=12。 【答案】12

9．某地酸雨经检验除 H +和 OH －外，还含有 Na +、Cl －、NH ＋和 SO 2－等离子，其浓度：C(Na +)=7.0×10-6mol ·L ?1，

C(Cl －)=3.5×10-5mol ·L ?1，C(NH ＋)=2.3×10-5mol ·L ?1 C(SO 2－)=2.5×10-6 mol ·L ?1，则该酸雨的 pH 值为 。 【解析】由溶液中离子电荷守恒可得阴、阳离子电荷相等关系式如下：C(Na +)+C(NH ＋)+C(H +)＝2(SO 2－)+C(Cl

－

)+C(OH －)，C(H +)－C(OH －)＝2×2.5×10?6mol ·L ?1+3.5×10?5mol ·L ?1－7.0×10－6mol ·L ?1－2.3×10－5mol ·L ?1＝

1.0×10－5mol ·L ?1，又 C(H +)×C (OH ?)=1×10?14 mol ·L ?1，故 pH ＝5。

【答案】5

10．某温度(T ℃)时，测得 0.01mol·L ?1 的 NaOH 溶液的 pH ＝11。在此温度下，将 pH ＝2 的 H 2SO 4 溶液 V a L 与 pH ＝12 的 NaOH 溶液 V b L 混合，若所得混合液为中性，则 V a ∶V b ＝______________。

c (OH －) 14－2pH ＝＝lg －14＝lg10

V a ＋V b V b

10 V a －10 V b

V －1

－2

V a

3

－ －c (OH ) c (OH ) 10 【解析】某温度(T ℃)时，测得 0.01mol·L ?1 的 NaOH 溶液的 pH ＝11，据此计算水的离子积常数 K w ＝0.01×10?11 ＝10?13，将 pH ＝2 的 H 2SO 4 溶液 V a L 与 pH ＝12 的 NaOH 溶液 V b L 混合，若所得混合液为中性说明氢离子和氢氧根

10

－13 离子物质的量相同，10?2×V a ＝10－12×V b ，得到 V a ∶V b ＝10∶1。

【答案】10∶1

11．25℃时，将体积 V a 、pH ＝a 的某一元强碱与体积为 V b 、pH ＝b 的某二元强酸混合。 （1）若所得溶液的 pH ＝11，且 a ＝13，b ＝2，则 V a ∶V b ＝____________。

（2）若所得溶液的 pH ＝7，且已知 V a >V b ，b ＝0.5a ，b 值可否等于 4________(填“可”或“否”)。

c (H ＋)

（3）为了更好的表示溶液的酸碱性，科学家提出了酸度(AG)的概念，AG 的定义为 AG ＝lg 。25℃时，

若溶液呈中性，则 AG ＝________，溶液的 pH 与 AG 的换算公式为 AG ＝__________________。

【解析】（1）混合后溶液 pH 为 11，说明碱过量，则 10－3＝

可计算出 a ＝1∶9。（2）强酸强碱

V 14

恰好中和则符合公式：a +b ＝14+lg b ，由于 V b

c (H ＋)

c (H ＋) 10－pH （3）25℃时，若溶液呈中性，则 c (H +)＝c (OH －)，代入 AG ＝lg ＝0，AG ＝lg

10－pH

14－2pH 。

【答案】（1）1∶9

（2）可

（3）0 －2pH+14