高中化学复习知识点酸与酸或碱与碱混合后pH的计算.docx
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高中化学复习知识点酸与酸或碱与碱混合后pH的计算
高中化学复习知识点:
酸与酸或碱与碱混合后pH的计算
一、单选题
1.现有pH=a和pH=b的两种NaOH溶液,已知b=a+2,将两种溶液等体积混和后,所得溶液的pH接近于()
A.a-lg2B.b-lg2C.a+lg2D.b+lg2
2.下列溶液中微粒浓度关系一定正确的是()
A.pH=4的盐酸与pH=10的氨水溶液等体积混合后pH>7
B.氯水中:
c(Cl2)=2[c(ClO-)+c(Cl-)+c(HClO)]
C.pH=11的NaOH和pH=11的氨水分别稀释100倍后的pH前者一定大于后者
D.0.10mol·L-1Na2CO3溶液:
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+c(CO32-)
3.下列溶液等体积混合后,对于所得溶液的pH值判断正确的是
A.pH=11的氨水和pH=3的硫酸:
pH<7
B.pH值=2的硝酸和pH=12的氢氧化钡:
pH>7
C.浓度均为0.01mol/L酸和碱:
pH=7
D.浓度均为0.01mol/L的强酸和强碱:
pH>7或pH<7,也可能pH=7
4.已知100℃时,0.01mol·L-1NaHSO4溶液中水电离的c(H+)=10-10mol·L-1,该温度下将pH=8的Ba(OH)2溶液V1L与pH=5的NaHSO4溶液V2L混合,所得溶液pH=7,则V1:
V2为()
A.2:
9B.9:
2C.1:
9D.1:
2
5.水的电离平衡曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.图中五点Kw间的关系:
B>C>A=D=E
B.若从A点到D点,可采用在水中加入少量NaOH的方法
C.若从A点到C点,可采用温度不变时在水中加入适量H2SO4的方法
D.100℃时,将pH=2的硫酸溶液与pH=12的KOH溶液等体积混合后,溶液显中性
6.强酸溶液A与强碱溶液B,在常温下其pH之和为15,当它们按一定体积比混合时,溶液的pH恰好为7,则A与B的体积比为
A.1:
1B.2:
1C.1:
10D.10:
1
7.
时,水的离子积为
,该温度下将
,一元酸
与
一元碱
等体积混合,要使混合液呈中性,必要的条件是
A.混合液的
B.混合液中,
C.
D.混合液中,
8.常温下1体积pH=2.5的盐酸与10体积某一元强碱溶液恰好完全反应,则该碱溶液的pH等于( )
A.9.0B.9.5C.10.5D.11.0
二、多选题
9.室温下,甲、乙两烧杯均盛有5mLpH=3的醋酸溶液,向乙烧杯加水稀释至溶液pH=4,关于两烧杯中所得溶液的描述正确的是()
A.溶液体积:
10V甲 B.水电离出的OH-浓度: 10c(OH-)甲 C.若分别用等物质的量浓度的NaOH溶液完全中和,所得溶液的pH: 甲<乙 D.若分别与5mLpH=11的NaOH溶液反应,所得溶液的pH: 甲<乙 10.25℃时,取浓度均为0.1mol·L-1的醋酸溶液和氨水溶液各20mL,分别用0.1mol·L-1NaOH溶液、0.1mol·L-1盐酸进行中和滴定,滴定过程中pH随滴加溶液的体积变化关系如右图所示。 下列说法正确的是 A.曲线Ⅰ: 滴加溶液到10mL时: c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-) B.曲线Ⅰ: 滴加溶液到20mL时: c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) C.曲线Ⅱ: 滴加溶液在10mL~20mL之间存在: c(NH4+)=c(Cl-)>c(OH-)=c(H+) D.曲线Ⅱ: 滴加溶液到10mL时: c(CH3COO-)-c(CH3COOH)=2[c(H+)-c(OH-)] 三、综合题 11.基础知识与技能考查 (1)Na2S2O3与稀硫酸反应(化学方程式): ___; (2)泡沫灭火器是硫酸铝和碳酸氢钠溶液反应,写出相关离子方程式: ___; (3)为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入一种试剂,过滤后,再向滤液中加入适量的盐酸,这种试剂是___。 (填写化学式,只填一种即可) (4)碳酸氢钠溶液中: 比较c(H2CO3)___c(CO32-)(答>,<,=) (5)常温下,将0.1mol/L盐酸和0.1mol/L的NaOH按体积比11: 9混合后,溶液的pH为___; (6)写出碳酸钠溶液的物料守恒___;在2mol/L的氨水中,加入等体积1mol/L的盐酸,写出质子守恒(水的电离守恒): ___; (7)如图是甲烷燃料电池原理示意图,回答下列问题: 电池的负极是___(填“a”或“b”)极,该极的电极反应式是___。 12.已知水在25℃和95℃时,水电离平衡曲线如图所示: (1)则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0.02mol/LBa(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=________________。 参考答案 1.B 【解析】 【详解】 pH=a的NaOH溶液中c(OH-)= mol/L,pH=b的NaOH溶液中c(OH-)= mol/L,将两种溶液等体积混合后溶液中c(OH-)= mol/L,b=a+2,则溶液中c(H+)=Kw÷ ≈2×10-bmol/L,所得溶液的pH=-lgc(H+)=-lg(2×10-b)=b-lg2,答案选B。 【点睛】 碱溶液中H+全部来自水电离,所以碱溶液中计算pH时必须先计算溶液中c(OH-),接着用水的离子积计算c(H+),最后计算pH。 2.A 【解析】 【分析】 【详解】 A.pH=4的盐酸与pH=10的氨水溶液等体积混合后,由于氨水为弱碱,浓度要比盐酸大很多,则混合液中氨水过量,混合液呈碱性,溶液的pH>7,故A正确; B.氯气溶于水后,部分氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸,氯化氢完全电离,次氯酸部分电离,则通入Cl2的物质的量=2[n(ClO-)+n(Cl-)+n(HClO)]+n(Cl2),而不是c(Cl2)=2[c(ClO-)+c(Cl-)+c(HClO)],故B错误; C.NaOH为强碱,一水合氨为弱碱,pH=11的NaOH和pH=11的氨水分别稀释100倍后,NaOH的pH=9,而氨水的pH>9,则pH前者一定小于后者,故C错误; D.0.10mol•L-1Na2CO3溶液中,根据电荷守恒可得: c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),故D错误; 故选: A。 3.D 【解析】 【分析】 【详解】 A.一水合氨为弱电解质,pH=3的硫酸溶液和pH=11的氨水溶液等体积混合时,氨水过量,混合后溶液呈碱性,pH>7,故A错误; B.硝酸是强酸,氢氧化钡是强碱,pH=2的硝酸和pH=12的氢氧化钡溶液等体积混合时,正好完全反应,溶液呈中性,pH=7,故B错误; C.酸和碱浓度相等,但酸和碱的强弱未知,是几元酸和几元碱也未知,所以氢离子和氢氧根离子浓度不能确定是否相等,所以等体积混合后,pH不一定等于7,故C错误; D.浓度均为0.01mol/L的一元强酸和二元强碱等体积混合后,pH>7;浓度均为0.01mol/L的二元强酸和一元强碱等体积混合后,pH<7;浓度均为0.01mol/L的一元强酸和一元强碱等体积混合后,pH=7;故D正确; 正确答案是D。 4.A 【解析】 【详解】 硫酸氢钠溶液中水电离出的氢离子浓度等于溶液中氢氧根离子浓度,0.01mol•L-1 NaHSO4溶液中c(H+)=0.01mol/L,溶液中c(OH-)=水电离的c(H+)=10-10 mol•L-1,所以该温度下Kw=10-12,中性溶液pH=6; 则该温度下pH=8的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=10-4 mol•L-1,pH=5的NaHSO4溶液中c(H+)=10-5 mol•L-1,所得溶液pH=7>6,溶液呈碱性,所以碱过量,混合液中c(OH-)= = ,解得V1: V2=2: 9,故选A。 5.A 【解析】 【详解】 A.水是弱电解质,升高温度,促进水的电离,Kw增大,A、D、E三点均在25℃下水的电离平衡曲线上,三点的Kw相同,图中五点温度B>C>A=D=E,则Kw间的关系为B>C>A=D=E,故A正确; B.若从A点到D点,由于温度不变,溶液中c(H+)增大,c(OH-)减小,则可采用在水中加入少量酸的方法,故B错误; C.A点到C点,温度升高,Kw增大,且A点和C点c(H+)=c(OH-),所以可采用升高温度的方法,温度不变时在水中加入适量H2SO4,温度不变则Kw不变,c(H+)增大则c(OH-)减小,A点沿曲线向D点方向移动,故C错误; D.100℃时,Kw=10-12,pH=2的硫酸溶液中c(H+)=10-2mol/L,pH=12的KOH溶液中c(OH-)=1mol/L,若二者等体积混合,由于n(OH-)>n(H+),所以溶液显碱性,故D错误。 综上所述,答案为A。 【点睛】 计算pH时一定要注意前提条件温度,温度变化,离子积常数随之发生改变,则pH值也会发生改变。 6.D 【解析】 【详解】 常温下Kw=1×10-14,pH之和为15,设酸的pH为x、体积为VA,碱的pH为15-x、体积为VB,一定体积比混合时,溶液的pH恰好为7,则n(H+)=n(OH-),所以VA×10-x=VB×1015-x-14,解得VA∶VB=1015-x-14+x=10∶1; 答案选D。 7.B 【解析】 【详解】 A.温度不确定,则中性时溶液pH不一定为7,故A错误; B. =c(H+)∙c(OH-),混合后溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-), ,故B正确; C.由于酸碱的强弱未知,则不能确定a、b的关系,故C错误; D.根据电荷守恒可知: c(B+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),c(H+)=c(OH-),故c(B+)=c(A-),故D错误; 答案选B。 8.C 【解析】 【详解】 设盐酸的体积为V,则强碱的体积为10V。 酸碱中和反应的实质是H+和OH-的反应,盐酸是一元强酸,能和该一元强碱溶液恰好完全反应,说明n(H+)=n(OH-),则酸和碱的物质的量也相等: V×10-2.5=10V×10pH-14,解得pH=10.5。 答案选C项。 9.AD 【解析】 【分析】 【详解】 A.醋酸为弱酸,加水稀释时,促进醋酸的电离,电离产生的氢离子增多,要使pH仍然为4,加入的水应该多一些,所以10V甲 B.醋酸溶液中的氢氧根离子是水电离出来的,则pH=3的醋酸中,水电离的氢氧根离子浓度为c(OH−)甲= =10−11mol/L,pH=4的醋酸中,水电离的氢氧根离子浓度为c(OH−)乙= =10−10mol/L,则10c(OH−)甲=c(OH−)乙,故B错误; C.稀释前后甲乙两个烧杯中所含的醋酸的物质的量相等,依据酸碱中和反应可知,消耗氢氧化钠的物质的量相等,由于醋酸是弱酸,则甲溶液水解导致的pH大于乙,即: 甲>乙,故C错误; D.由于醋酸是弱酸,则反应后醋酸有剩余,甲中剩余酸浓度大,酸性强,pH小,所得溶液的pH: 甲<乙,故D正确; 故答案选AD。 【点睛】 本题注意掌握溶液酸碱性与溶液pH的关系,正确理解题意,明确弱酸存在电离平衡的特点为解答本题的关键。 10.BD 【解析】 【分析】 【详解】 根据溶液pH值变化确定曲线Ⅰ为盐酸滴定氨水,曲线Ⅱ为氢氧化钠滴定醋酸; A、此时溶液为等浓度的氨水和氯化铵溶液,错误; B、此时溶液为氯化铵溶液,铵根离子水解溶液为酸性,正确; C、曲线Ⅱ为氢氧化钠滴定醋酸,错误; D、此时溶液为等浓度醋酸和醋酸钠混合液,电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),物料守恒为2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),两者去掉钠离子浓度得c(CH3COO-)-c(CH3COOH)=2[c(H+)-c(OH-)],正确。 11.Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2OAl3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑MgO或Mg(OH)2或MgCO3>12c(Na+)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2(H2CO3)c(NH4+)+2c(H+)=2c(OH-)+c(NH3·H2O)aCH4+10OH−−8e−=CO32−+7H2O 【解析】 【分析】 (1)Na2S2O3与稀硫酸会发生歧化反应; (2)硫酸铝和碳酸氢钠会发生双水解反应; (3)Fe3+易水解生成沉淀,可通过调节溶液pH的方法促进Fe3+的水解,注意不能引入新的杂质; (4)碳酸氢钠溶液中碳酸氢根离子存在水解平衡和电离平衡,其中水解程度大于电离程度; (5)碱与酸体积分别为11L、9L,等浓度酸与碱混合后,溶液呈碱性,根据c(OH-)= 计算; (6)根据盐溶液的三大守恒分析;混合后的溶液为等浓度的一水合氨与氯化铵,根据电荷守恒式与物料守恒式推出其质子守恒式; (7)碱性甲烷燃料电池中通入甲烷的一极为原电池的负极,通入氧气的一极为原电池的正极,负极上是燃料发生失电子的氧化反应。 【详解】 (1)Na2S2O3与稀硫酸发生氧化还原反应,其反应的化学方程式为: Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O; (2)硫酸铝水解显酸性,碳酸氢钠水解显碱性,两者混在一起相互促进水解,生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳,发生的离子方程式为: Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑; (3)加入MgO或Mg(OH)2或MgCO3,与氢离子反应,可起到调节溶液pH的作用,促进铁离子的水解生成氢氧化铁沉淀而除去,且不引入新的杂质,故答案为: MgO或Mg(OH)2或MgCO3; (4)碳酸氢钠溶液中,碳酸氢根离子存在水解平衡为: HCO3-+H2O H2CO3+OH-,电离平衡为: HCO3- H++CO32-,因水解程度大于电离程度,则 溶液中c(H2CO3)>c(CO32-),故答案为: >; (5)0.1mol/L盐酸和0.1mol/L的NaOH按体积比11: 9混合后,溶液显碱性,溶液中的的c(OH-)= = =0.01mol/L,则根据Kw=c(OH-) c(H+)得到c(H+)= =10-12mol/L,故pH=-lgc(H+)=12,故答案为: 12; (6)碳酸钠溶液存在主要存在的平衡为碳酸根离子的水解平衡,其中钠元素原子与碳元素原子遵循2: 1比例关系式,因此其物料守恒式为: c(Na+)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2(H2CO3);在2mol/L的氨水中,加入等体积1mol/L的盐酸,反应后得到溶液中一水合氨与氯化铵的浓度均为0.05mol/L,根据电荷守恒规律可知: c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),物料守恒式为2c(Cl-)=c(NH4+)+c(NH3·H2O),联立两式可得质子守恒得: c(NH4+)+2c(H+)=2c(OH-)+c(NH3·H2O),故答案为: c(Na+)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2(H2CO3);c(NH4+)+2c(H+)=2c(OH-)+c(NH3·H2O); (7)碱性甲烷燃料电池中通入甲烷的一极a为原电池的负极,该极上是燃料发生失电子的氧化反应,即CH4+10OH−−8e−=CO32−+7H2O, 故答案为: a;CH4+10OH−−8e−=CO32−+7H2O; 12.水的电离是吸热过程,温度高时,电离程度大,c(H+)、c(OH-)大10∶1a+b=14小于10 【解析】 【详解】 (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-)=10-5mol/L;pH=4的H2SO4溶液中,c(H+)=10-4mol/L;若二者所得混合溶液的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-amol=10(2-a)mol,1体积pH=b的某强碱溶液n(OH-)=10-12÷10-b=10(b-12)mol,混合后溶液呈中性,10(2-a)mol=10(b-12)mol,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(H+)水=10-12mol/L;pH=11的某BOH溶液中,c(H+)水=10-11mol/L;水电离产生的H+的浓度越大,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0.02mol/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-)=0.02mol÷2L=0.01mol/L。 由于该温度下水的离子积常数是Kw=10-12,所以c(H+)=10-10,所得混合液的pH=10。
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