高中化学 pH 计算专项竞赛试卷

高中化学pH计算专项竞赛试卷考试时间：120分钟 总分：100分 年级/班级：高一化学竞赛班

试标题是:“高中化学pH计算专项竞赛试卷”

一、选择题

1.将0.1mol/L的盐酸与0.1mol/L的氨水等体积混合，所得溶液的pH值约为（）

A.2

B.5

C.7

D.9

2.在25℃时，0.01mol/L的HA酸的pH值为4，则HA酸的电离常数Ka为（）

A.1×10^-4

B.1×10^-6

C.1×10^-8

D.1×10^-10

3.将pH=3的盐酸与pH=11的NaOH溶液等体积混合，所得溶液的pH值约为（）

A.7

B.8

C.9

D.10

4.在25℃时，0.1mol/L的NaOH溶液中，OH^-的浓度为（）

A.1×10^-1mol/L

B.1×10^-2mol/L

C.1×10^-7mol/L

D.1×10^-14mol/L

5.将pH=2的醋酸溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合，所得溶液的pH值约为（）

A.2

B.7

C.9

D.12

6.在25℃时，0.01mol/L的HCl与0.01mol/L的NaOH混合后，溶液的pH值为（）

A.1

B.2

C.7

D.8

7.将0.1mol/L的盐酸与0.1mol/L的Ba(OH)2溶液等体积混合，所得溶液的pH值约为（）

A.1

B.7

C.9

D.10

8.在25℃时，0.1mol/L的NaHCO3溶液中，HCO3^-的水解常数Kh为（）

A.1×10^-4

B.1×10^-7

C.1×10^-10

D.1×10^-11

9.将pH=1的硫酸溶液与pH=13的NaOH溶液等体积混合，所得溶液的pH值约为（）

A.1

B.7

C.9

D.12

10.在25℃时，0.1mol/L的CH3COOH溶液中，H^+的浓度为（）

A.1×10^-1mol/L

B.1×10^-2mol/L

C.1×10^-4mol/L

D.1×10^-5mol/L

二、填空题

1.在25℃时，pH=6的溶液中，H^+的浓度为mol/L。

2.将0.1mol/L的盐酸与0.1mol/L的NaOH等体积混合，所得溶液的pH值为。

3.在25℃时，0.01mol/L的HA酸的电离常数为Ka=1×10^-5，则该酸的pH值约为。

4.将pH=3的盐酸与pH=11的NaOH溶液等体积混合，所得溶液中OH^-的浓度为mol/L。

5.在25℃时，0.1mol/L的NaOH溶液中，H^+的浓度为mol/L。

6.将pH=2的醋酸溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合，所得溶液中HCO3^-的浓度为mol/L。

7.在25℃时，0.01mol/L的HCl与0.01mol/L的NaOH混合后，溶液中OH^-的浓度为mol/L。

8.将0.1mol/L的盐酸与0.1mol/L的Ba(OH)2溶液等体积混合，所得溶液中H^+的浓度为mol/L。

9.在25℃时，0.1mol/L的NaHCO3溶液中，CO3^2-的浓度为mol/L。

10.将pH=1的硫酸溶液与pH=13的NaOH溶液等体积混合，所得溶液中OH^-的浓度为mol/L。

三、多选题

1.下列哪些溶液的pH值大于7？（）

A.0.1mol/L的NaOH溶液

B.0.1mol/L的HCl溶液

C.0.1mol/L的NaHCO3溶液

D.0.1mol/L的CH3COOH溶液

2.下列哪些溶液中H^+的浓度等于1×10^-7mol/L？（）

A.纯水

B.0.1mol/L的NaOH溶液

C.0.1mol/L的HCl溶液

D.0.1mol/L的NaCl溶液

3.下列哪些操作会使溶液的pH值增大？（）

A.向稀盐酸中加入水

B.向稀NaOH溶液中加入水

C.向稀醋酸溶液中加入NaOH

D.向稀硫酸溶液中加入NaOH

4.下列哪些溶液中OH^-的浓度等于1×10^-7mol/L？（）

A.纯水

B.0.1mol/L的HCl溶液

C.0.1mol/L的NaOH溶液

D.0.1mol/L的NaCl溶液

5.下列哪些溶液的pH值小于7？（）

A.0.1mol/L的NaOH溶液

B.0.1mol/L的HCl溶液

C.0.1mol/L的NaHCO3溶液

D.0.1mol/L的CH3COOH溶液

四、判断题

1.pH值越大的溶液，其酸性越强。（）

2.纯水的pH值为7，因此纯水是中性的。（）

3.将等体积的pH=3和pH=5的盐酸混合，所得溶液的pH值等于4。（）

4.强酸和强碱反应生成的盐溶液一定是中性的。（）

5.弱酸的电离常数越小，其酸性越强。（）

6.在25℃时，0.1mol/L的NaOH溶液中，H^+的浓度为1×10^-13mol/L。（）

7.将pH=2的醋酸溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合，所得溶液呈碱性。（）

8.溶液的pH值不受温度影响。（）

9.在25℃时，0.1mol/L的NaHCO3溶液中，HCO3^-的水解程度大于电离程度。（）

10.将pH=1的硫酸溶液与pH=13的NaOH溶液等体积混合，所得溶液呈中性。（）

五、问答题

1.简述如何通过实验测定未知溶液的pH值。

2.解释为什么将pH=3的盐酸与pH=11的NaOH溶液等体积混合后，所得溶液的pH值大于7。

3.讨论温度对水的离子积常数Kw和pH值的影响。

试卷答案

一、选择题

1.B

解析：盐酸是强酸，氨水是弱碱，等体积混合后，盐酸过量，溶液呈酸性，pH值小于7。由于氨水的电离程度较弱，混合后溶液的pH值不会太高，约为5。

2.C

解析：根据pH值定义，pH=-log[H+]，[H+]=10^-pH=10^-4mol/L。HA酸的电离常数为Ka=[H+][A-]/[HA]，由于HA是弱酸，混合后浓度近似为0.01mol/L，[A-]≈[H+]，所以Ka≈[H+]^2/0.01=1×10^-8。

3.B

解析：盐酸是强酸，NaOH是强碱，等体积混合后，二者恰好完全反应生成NaCl和水，溶液呈中性，pH值约为8。

4.A

解析：NaOH是强碱，完全电离，0.1mol/L的NaOH溶液中，OH^-的浓度为0.1mol/L。

5.C

解析：醋酸是弱酸，pH=2的醋酸溶液中，[H+]=10^-2mol/L。NaOH是强碱，pH=12的NaOH溶液中，[OH^-]=10^-2mol/L。等体积混合后，醋酸过量，溶液呈酸性，pH值约为9。

6.C

解析：HCl是强酸，NaOH是强碱，等体积混合后，二者恰好完全反应生成NaCl和水，溶液呈中性，pH值为7。

7.B

解析：盐酸是强酸，Ba(OH)2是强碱，等体积混合后，二者恰好完全反应生成BaCl2和水，溶液呈中性，pH值约为7。

8.D

解析：NaHCO3是弱碱，其水解常数为Kh=Kw/Ka，其中Kw为水的离子积常数，Ka为HCO3^-的电离常数。Kh=1×10^-14/1×10^-11=1×10^-3，但题目中Kh应为1×10^-11。

9.B

解析：硫酸是强酸，NaOH是强碱，等体积混合后，二者恰好完全反应生成Na2SO4和水，溶液呈中性，pH值约为7。

10.C

解析：CH3COOH是弱酸，pH=1的CH3COOH溶液中，[H+]=10^-1mol/L。混合后，[H+]≈Ka×C/KA，由于Ka较小，[H+]≈1×10^-4mol/L。

二、填空题

1.1×10^-6mol/L

解析：根据pH值定义，pH=-log[H+]，[H+]=10^-pH=10^-6mol/L。

2.7

解析：盐酸是强酸，NaOH是强碱，等体积混合后，二者恰好完全反应生成NaCl和水，溶液呈中性，pH值约为7。

3.5

解析：根据pH值定义，pH=-log[H+]，[H+]=10^-pH=10^-5mol/L。HA酸的电离常数为Ka=[H+][A-]/[HA]，由于HA是弱酸，混合后浓度近似为0.01mol/L，[A-]≈[H+]，所以Ka≈[H+]^2/0.01=1×10^-5。

4.1×10^-3mol/L

解析：pH=3的盐酸中，[H+]=10^-3mol/L。NaOH是强碱，pH=11的NaOH溶液中，[OH^-]=10^-3mol/L。等体积混合后，[OH^-]≈1×10^-3mol/L。

5.1×10^-13mol/L

解析：NaOH是强碱，完全电离，0.1mol/L的NaOH溶液中，[OH^-]=0.1mol/L。根据水的离子积常数Kw=[H+][OH^-]=1×10^-14，[H+]=1×10^-14/0.1=1×10^-13mol/L。

6.5×10^-7mol/L

解析：pH=2的醋酸溶液中，[H+]=10^-2mol/L。pH=12的NaOH溶液中，[OH^-]=10^-2mol/L。等体积混合后，[H+]=5×10^-7mol/L。

7.1×10^-7mol/L

解析：HCl是强酸，NaOH是强碱，等体积混合后，二者恰好完全反应生成NaCl和水，溶液呈中性，[OH^-]=1×10^-7mol/L。

8.1×10^-7mol/L

解析：盐酸是强酸，Ba(OH)2是强碱，等体积混合后，二者恰好完全反应生成BaCl2和水，溶液呈中性，[H+]=1×10^-7mol/L。

9.1×10^-8mol/L

解析：NaHCO3是弱碱，其水解常数为Kh=Kw/Ka，其中Kw为水的离子积常数，Ka为HCO3^-的电离常数。Kh=1×10^-14/1×10^-8=1×10^-6，但题目中Kh应为1×10^-11。

10.1×10^-1mol/L

解析：硫酸是强酸，NaOH是强碱，等体积混合后，二者恰好完全反应生成Na2SO4和水，溶液呈中性，[OH^-]=1×10^-1mol/L。

三、多选题

1.AC

解析：NaOH是强碱，溶液呈碱性。NaHCO3是弱碱，溶液呈碱性。

2.AD

解析：纯水中H^+和OH^-的浓度均为1×10^-7mol/L。NaCl溶液呈中性，H^+和OH^-的浓度均为1×10^-7mol/L。

3.BCD

解析：向稀盐酸或稀NaOH溶液中加入水，会稀释溶液，pH值增大。向稀醋酸溶液中加入NaOH，会中和部分醋酸，pH值增大。向稀硫酸溶液中加入NaOH，会中和部分硫酸，pH值增大。

4.AC

解析：纯水中H^+和OH^-的浓度均为1×10^-7mol/L。NaOH是强碱，完全电离，[OH^-]=0.1mol/L。

5.BD

解析：HCl是强酸，溶液呈酸性。CH3COOH是弱酸，溶液呈酸性。

四、判断题

1.×

解析：pH值越大的溶液，其酸性越弱。

2.√

解析：纯水的pH值为7，因此纯水是中性的。

3.√

解析：pH=3的盐酸中，[H+]=10^-3mol/L。pH=5的盐酸中，[H+]=10^-5mol/L。等体积混合后，[H+]=2×10^-4mol/L，pH=-log[H+]=4。

4.×

解析：强酸和强碱反应生成的盐溶液不一定是中性的，例如NaHSO4溶液呈酸性。

5.×

解析：弱酸的电离常数越小，其酸性越弱。

6.√

解析：NaOH是强碱，完全电离，0.1mol/L的NaOH溶液中，[OH^-]=0.1mol/L。根据水的离子积常数Kw=[H+][OH^-]=1×10^-14，[H+]=1×10^-13mol/L。

7.√

解析：pH=2的醋酸溶液中，[H+]=10^-2mol/L。pH=12的NaOH溶液中，[OH^-]=10^-2mol/L。等体积混合后，[H+]=5×10^-7mol/L，溶液呈碱性。

8.×

解析：溶液的pH值受温度影响，温度升高，水的离子积常数Kw增大，pH值减小。

9.√

解析：NaHCO3是弱碱，其水解常数为Kh=Kw/Ka，其中Kw为水的离子积常数，Ka为HCO3^-的电离常数。Kh=1×10^-14/1×10^-11=1×10^-3，水解程度大于电离程度。

10.×

解析：硫酸是强酸，NaOH是强碱，等体积混合后，二者恰好完全反应生成Na2SO4和水，溶液呈中性，pH值约为7。

五、问答题

1.简述如何通过实验测定未知溶液的pH值。

解析：通过使用pH试纸或pH计测定未知溶液的pH值。使用pH试纸时，将试纸浸入溶液中，待试纸变色后与标准色卡对比，读出pH值。使用pH计时时，先校准pH