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选择性必修1 第三章 第二节 水的电离和溶液的pH 测试题
榆次一中 李金虎
一、选择题(每小题只有一个正确选项,每小题4分,共40分)
1. 25 ℃时,水的电离达到平衡:HO H++OH-。下列叙述错误的是( )
2
A.向水中加入少量金属钠,平衡正向移动,c(OH-)增大
B.向水中加入少量稀硫酸,c(H+)增大,K 不变
w
C.将水加热平衡正向移动,K 变大
w
D.升高温度,平衡正向移动,c(H+)增大,pH不变
2. 已知液氨的性质与水相似。T ℃时,NH +NH NH+NH,NH的平衡浓度为1×10-15
3 3
mol·L-1,则下列说法正确的是( )
A.在此温度下液氨的离子积为1×10-17
B.在液氨中放入金属钠,可生成NaNH
2
C.恒温下,在液氨中加入NH Cl,可使液氨的离子积减小
4
D.降温,可使液氨电离平衡逆向移动,且c(NH)<c(NH)
3. 相同温度下,0.01 mol·L-1 NaOH溶液和0.01 mol·L-1的盐酸相比,下列说法正确的是
A.两溶液中由水电离的c(H+)都是1.0×10-12 mol·L-1
B.NaOH溶液、盐酸中由水电离出c(OH-)分别为1.0×10-2 mol·L-1、1.0×10-12 mol·L-1
C.两溶液中由水电离出的c(H+)相等
D.两者都促进了水的电离
4. 下列说法正确的是
A.c(H+)=的溶液一定呈中性
B.将水加热,K 增大,pH不变,仍呈中性
w
C.向水中加入少量氢氧化钠固体,溶液的c(OH-)增大,平衡逆向移动,K 减小
w
D.向0.01 mol·L-1醋酸溶液中加水,溶液中水电离产生的c(H+)将减小
5. 下列说法不正确的是
A.pH<7的溶液不一定呈酸性
B.在相同温度下,物质的量浓度相等的氨水、NaOH溶液,c(OH-)相等
C.在相同温度下,pH相等的盐酸、CHCOOH溶液,c(Cl-)=c(CHCOO-)
3 3
D.氨水和盐酸反应后的溶液,若c(Cl-)=c(NH),则溶液呈中性
6. 如图曲线a和b是盐酸与氢氧化钠溶液相互滴定的滴定曲线,下列叙述正确的是( )
A.盐酸的物质的量浓度为1 mol·L-1
B.P点时反应恰好完全,溶液呈中性
1
学科网(北京)股份有限公司C.曲线a是盐酸滴定氢氧化钠的滴定曲线
D.酚酞不能用作本实验的指示剂
7. HSO 是一种弱酸,实验室欲用 0.01 mol·L-1的NaSO 溶液滴定碘水,发生的反应为 I +
2 2 3 2 2 3 2
2NaSO===2NaI+NaSO,下列说法正确的是( )
2 2 3 2 4 6
A.该滴定反应可用甲基橙作指示剂
B.NaSO 是该反应的还原剂
2 2 3
C.该滴定反应可选用如图所示的装置
D.该反应中每消耗2 mol Na SO,转移电子的物质的量为4 mol
2 2 3
8.某同学拟用pH计测定溶液pH以探究某酸HR是否为弱电解质。下列说法正确的是( )
A.25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1 NaR溶液pH=7,则HR是弱酸
B.25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1 HR溶液pH>2且pH<7,则HR是弱酸
C.25 ℃时,若测得HR溶液pH=a,取该溶液10.0 mL,加蒸馏水稀释至100.0 mL,测得pH
=b,b-a<1,则HR是弱酸
D.25 ℃时,若测得NaR溶液pH=a,取该溶液10.0 mL,升温至50 ℃,测得pH=b,a>b,
则HR是弱酸
9. 常温下,0.1 mol·L-1某一元酸(HA)溶液中=1×10-8,下列叙述正确的是( )
A.该一元酸溶液的pH=1
B.该溶液中由水电离出的c(H+)=1×10-11 mol·L-1
C.该溶液中水的离子积常数为1×10-22
D.用0.1 mol·L-1的NaOH溶液V L与V L 0.1 mol·L-1该一元酸(HA)溶液混合,若混合溶液
1 2
的pH=7,则V>V
1 2
10.如图表示水中c(H+)和c(OH-)的关系,下列判断错误的是( )
A.两条曲线间任意点均有c(H+)·c(OH-)=K
w
B.M区域内任意点均有c(H+)<c(OH-)
2
学科网(北京)股份有限公司C.温度:T<T
1 2
D.XZ线上任意点均有pH=7
二、填空题(本题包括5个小题,共60分)
11.(10分)在水的电离平衡中,c(H+)和c(OH-)的关系如图所示:
(1)A点水的离子积为1×10-14,B点水的离子积为 。造成水的离子积变化的原因
。
(2)下列说法正确的是________(填字母)。
a.图中A、B、D三点处K 的大小关系:B>A>D
w
b.图中温度T>T
1 2
c.B点溶液的pH=6,显酸性
d.AB线上任意点的溶液均显中性
(3)T℃时,若向溶液中滴加盐酸,能否使体系处于B点位置?为什么? 。
2
(4)T℃时,若盐酸中c(H+)=5×10-4 mol·L-1,则由水电离产生的c(H+)= 。
2
12.(10分)计算25 ℃时下列溶液的pH
(1)0.005 mol·L-1的HSO 溶液的pH=__________。
2 4
(2)0.001 mol·L-1的NaOH溶液的pH=____________。
(3)pH=2的盐酸加水稀释到1 000倍,溶液的pH=__________。
(4)将 pH=8 的 NaOH 溶液与 pH=10 的 NaOH 溶液等体积混合,混合溶液的 pH=
__________。
(5)0.015 mol·L-1的硫酸与0.01 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,混合溶液的pH=_______。
13.(14分) (1)在25 ℃时,有pH为x的盐酸和pH为y的NaOH溶液,取V L该盐酸同该
x
NaOH溶液中和,需V L NaOH溶液。回答下列问题:
y
①若x+y=14,=________(填数值)。
②若x+y=13,=________(填数值)。
③若x+y>14,=____(表达式),且V____V(填“>”“<”或“=”)(题中x≤6,y≥8)。
x y
(2)25℃时,若体积为V、pH=a的某一元强酸与体积V、pH=b的某一元强碱混合,恰好中
a b
和,且已知:V<V 和a=0.5b。请填写下列空白:
a b
①a值可否等于3(填“可”或“否”) ,其理由是 。
②a值可否等于5(填“可”或“否”) ,其理由是 。
③a的取值范围是________________________。
14.(12分)已知水在25 ℃和95 ℃时,其电离平衡曲线如图所示:
3
学科网(北京)股份有限公司(1)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α、α 表示,则α__________α(填“大于”“小于”“等于”或“无法确定”)。
1 2 1 2
(4)曲线B对应的温度下,将0.02 mol·L-1 Ba(OH) 溶液与等物质的量浓度的NaHSO 溶液等体
2 4
积混合后,混合溶液的pH=________。
15.(14分)为了测定某样品中NaNO 的含量,某同学进行如下实验:①称取样品a g,加水
2
溶解,配制成100 mL溶液。②取25.00 mL溶液于锥形瓶中,用0.020 0 mol·L-1 KMnO 标准溶液
4
(酸性)进行滴定,滴定结束后消耗KMnO 溶液 V mL。
4
(1)上述实验①所需玻璃仪器除玻璃棒、胶头滴管之外还有____________________。
(2)在进行滴定操作时,KMnO 溶液盛装在_________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。当滴
4
入最后半滴溶液,__________________________________________时达到滴定终点。
(3)滴定过程中发生反应的离子方程式是_______________________________________;测得该
样品中NaNO 的质量分数为____________。
2
(4)若滴定过程中刚出现颜色变化就停止滴定,则测定结果________(填“偏大”“偏小”或
“无影响”)。
1.答案 D
解析: 升高温度,能促进水的电离,c(H+)增大,pH减小,D项错误。
2.答案 B
解析:由电离方程式知,NH与NH的离子平衡浓度相等,都为1×10-15 mol·L-1,根据水的离子积
得液氨的离子积K=c(NH)·c(NH)=1×10-30,A项错误;由水的离子积可以知道,其大小只与温度
有关,与离子浓度无关,C项错误;因为电离是吸热反应,所以降温平衡逆向移动,c(NH)=c(NH)
都减小,D项错误。
3.答案 C
解析:若该温度下水的离子积常数为K (这里没有说是25 ℃),则在0.01 mol·L-1的NaOH溶液中,
w
4
学科网(北京)股份有限公司由水电离的c(H+)== mol·L-1。在0.01 mol·L-1的HCl溶液中,由水电离出的c(H+)=c(OH-) =
水电离
mol·L-1。
4.答案 A
解析:A项,溶液中c(H+)=c(OH-)时为中性,c(H+)=,说明c(H+)=c(OH-),则溶液为中性,正确;
B项,加热促进水的电离,K 增大,氢离子浓度增大,则pH减小,溶液中c(H+)=c(OH-),仍呈中
w
性,错误;C项,向水中加入少量氢氧化钠固体,溶液的c(OH-)增大,K 只与温度有关,温度不变
w
则K 不变,错误;D项,酸电离的氢离子能抑制水的电离,向0.01 mol·L-1醋酸溶液中加水,酸电
w
离的氢离子浓度减小,对水的电离的抑制程度减小,则水电离的c(H+)增大,错误。
5.答案 B
解析:pH<7的溶液不一定呈酸性,如100 ℃时,pH=6为中性溶液,pH<7可能为碱性溶液,故
A正确;NH ·H O是弱碱,在相同温度下,物质的量浓度相等的氨水、NaOH溶液,氢氧化钠溶液
3 2
中的c(OH-)大于氨水中的c(OH-),故B错误;在相同温度下,pH相等的盐酸、CHCOOH溶液,
3
c(H+)和c(OH-)分别相等,根据电荷守恒,分别有c(Cl-)+c(OH-)=c(H+),c(CHCOO-)+c(OH-)=c(H
3
+),因此c(Cl-)=c(CHCOO-),故C正确;氨水和盐酸反应后的溶液中存在电荷守恒c(Cl-)+c(OH-)
3
=c(NH)+c(H+),若c(Cl-)=c(NH),则c(OH-)=c(H+),溶液呈中性,故D正确。
6.答案 B
解析: 依据曲线的起点可判断盐酸和NaOH溶液的浓度均为0.1 mol·L-1,曲线a为NaOH滴定盐
酸的滴定曲线,曲线b为盐酸滴定NaOH的滴定曲线,强酸与强碱的中和滴定既可用甲基橙也可用
酚酞作指示剂。
7.答案 B
解析: 溶液中有单质碘,应加入淀粉溶液作指示剂,碘与硫代硫酸钠发生氧化还原反应,当反应
达到终点时,单质碘消失,蓝色褪去,故A错误;NaSO 中S元素化合价升高被氧化,作还原剂,
2 2 3
故B正确;NaSO 溶液显碱性,应该用碱式滴定管,故C错误;反应中每消耗2 mol Na SO ,电
2 2 3 2 2 3
子转移2 mol,故D错误。
8.答案 B
解析: 25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1NaR溶液pH=7,可知NaR为强酸强碱盐,则HR为强酸,A
错误;25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1HR溶液pH>2且pH<7,可知溶液中c(H+)<0.01 mol·
L-1,HR未完全电离,所以HR为弱酸,B正确;假设HR为强酸,取pH=6的该溶液
10.0 mL,加蒸馏水稀释至100.0 mL,测得此时溶液pH<7,C错误;假设HR为强酸,则NaR为强
酸强碱盐,溶液呈中性,升温至50 ℃,促进水的电离,水的离子积常数增大,pH减小,D错误。
9.答案 B
解析: 将c(OH-)=代入题中关系式,可得=1×10-8,解得c(H+)=1×10-3 mol·
L-1,所以该溶液的pH=3,A项错误;由酸溶液中水的电离程度看c(OH-),c(OH-)
= mol·L-1=1×10-11 mol·L-1,所以由水电离出的c(H+)=1×10-11 mol·L-1,B项正确;温度一定,
水的离子积常数一定,常温下K =1×10-14,C项错误;由于HA是一元弱酸,二者若等体积混合,
w
生成NaA,溶液呈碱性,若pH=7,应有V<V,D项错误。
1 2
10.答案 D
5
学科网(北京)股份有限公司解析: 温度越高,水的电离程度越大,电离出的c(H+)与c(OH-)越大,所以T >T ,C项正确;
2 1
XZ线上任意点都有c(H+)=c(OH-),只有当c(H+)=10-7 mol·L-1时,才有pH=7,D项错误。
11.答案:(1)1×10-12 水的电离要吸热,温度升高,水的电离程度增大,即离子积增大
(2)d
(3)否,在盐酸中c(H+)≠c(OH-),所以不可能处于B点位置
(4)2×10-9 mol·L-1
解析:(1)c(H+)•c(OH—)=K =10-6×10-6=10-12,水的电离是吸热反应,升高温度促进电离,导致其离
w
子积常数增大,故答案为:10-12;水的电离是吸热反应,升高温度促进电离,所以水的离子积常
数增大。
(2)水的电离是吸热过程所以图中A、B、D三点处K 的大小关系:B>A=D,a错误;K 与
w w
温度成正比,温度越高,K 越大所以图中温度T
(2)①否 a=3 b=6, 溶液呈酸性与题意的强碱溶液不符合
②否 a=5, b=10,满足恰好完全反应时n =n ,则有V·10-a= V·10 b-14,
OH- H+ a b
v
a =10a+b−14
>1
v
b ,从而可推出v>v 与题意v14时,根据=10x+y-14,V>V。
x y
(2)①若a=3,则b=6,溶液显酸性,与题意不符,故a≠3;②若a=5,则c(H+)=10-
5mol·L-1,即b=10,c(OH-)=10-4 mol·L-1,Va∶Vb=10>1,与题意不符,故a≠5;③b>7,则2a
>7,即a>,又Va∶Vb=10a+b-14<1,则3a<14,即a<,故<a<。
14.答案 (1)10∶1 (2)a+b=14 (3)小于 (4)10
解析: (1)25 ℃时,pH=9的NaOH溶液,c(OH-)=10-5 mol·L-1;pH=4的HSO 溶液,
2 4
6
学科网(北京)股份有限公司c(H+)=10-4 mol·L-1;若所得混合溶液的pH=7,则c(OH-)·V(NaOH)=c(H+)·V(H SO )。故NaOH
2 4
溶液与HSO 溶液的体积比为V(NaOH)∶V(H SO )=c(H+)∶c(OH-)=10∶1。
2 4 2 4
(2)95 ℃时,水的离子积常数K =10-12。100体积pH=a的某强酸溶液中n(H+)=100×
w
10-a mol=102-a mol,1体积pH=b的某强碱溶液中n(OH-)==10b-12 mol。混合后溶液呈中性,
102-a mol=10b-12 mol,2-a=b-12,所以a+b=14。
(3)曲线A所对应的温度是25 ℃,pH=2的HCl溶液,c (H+)=10-12 mol·L-1;pH=11的某BOH
水
溶液中,c (H+)=10-11 mol·L-1;水电离产生的H+的浓度越大,水的电离程度就越大,则α<α。
水 1 2
(4)混合溶液中c(OH-)==0.01 mol·L-1。由于该温度下水的离子积常数K =10-12,所以c(H+)=10
w
-10 mol·L-1,所得混合液的pH=10。
15.答案 (1)烧杯、100 mL容量瓶
(2) 酸式 锥形瓶中无色溶液变成浅紫(粉红)色,且30 s内不褪色
(3)5NO+2MnO+6H+===5NO+2Mn2++3HO %
2
(4)偏小
解析: (1)上述实验①是配制一定物质的量浓度的溶液,所需玻璃仪器除玻璃棒、胶头滴管之外还
有烧杯、100 mL容量瓶。(2)在进行滴定操作时,因KMnO 溶液具有强氧化性,会腐蚀橡胶管,所
4
以应盛装在酸式滴定管内。
(3)根据电子守恒,
5NaNO ~ 2KMnO
2 4
5 mol 2 mol
0.010 0×10-3V×4×5 0.020 0×10-3V×4
该样品中NaNO 的质量分数为×100%=%。
2
(4)若滴定过程中刚出现颜色变化就停止滴定,则KMnO 的用量偏少,测定结果偏小。
4
7
学科网(北京)股份有限公司8
学科网(北京)股份有限公司