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第三章 第二节 第1课时 水的电离 溶液的酸碱性与pH 测试题
榆次一中 李金虎
一、选择题(本题共有15小题,每小题4分,共60分,每小题只有一个正确选项)
1. 25 ℃时,水的电离达到平衡:HO H++OH-,下列叙述正确的是( )
2
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低
B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,K 不变
W
C.向水中加入少量固体CHCOONa,平衡逆向移动,c(H+)降低
3
D.将水加热,K 增大,pH不变
W
2. 下列关于溶液的酸碱性,说法正确的是( )
A.pH=7的溶液是中性
B.中性溶液中一定有c(H+)=1.0×10-7 mol·L-1
C.c(H+)=c(OH-)的溶液是中性
D.在100 ℃时,纯水的pH<7,因此显酸性
3. 在室温下,等体积的酸和碱的溶液混合后,pH一定小于7的是( )
A.pH=3的HNO 和pH=11的KOH溶液
3
B.pH=3的盐酸和pH=11的氨水
C.pH=3的醋酸和pH=11的Ba(OH) 溶液
2
D.pH=3的硫酸和pH=11的NaOH溶液
4. 一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图。下列说法正确的是( )
A.升高温度,可能引起由c向b的变化
B.该温度下,水的离子积常数为1.0×10-14
C.该温度下,加入FeCl 可能引起由a向b的变化
3
D.该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化
5.100 ℃时,向pH=6的纯水中加入少量NaHSO 晶体,保持温度不变,测得溶液的pH=2。下列
4
叙述不正确的是( )
A.此时水的离子积常数K =1.0×10-12
W
B.NaHSO 的电离方程式为NaHSO===Na++H++SO
4 4
C.该溶液中由水电离出来的c(H+)=1.0×10-9 mol·L-1
D.溶液中离子浓度大小关系:c(H+)>c(Na+)=c(SO)>c(OH-)
6. 25 ℃时,在等体积的下列溶液中,发生电离的水的物质的量之比是( )
①pH=0的HSO 溶液 ②0.05 mol·L-1的Ba(OH) 溶液
2 4 2
③pH=10的NaS溶液 ④pH=5的NH NO 溶液
2 4 3
A.1∶10∶1010∶109 B.1∶5∶5×109∶5×108
C.1∶20∶1010∶109 D.1∶10∶104∶109
7. 常温下,关于溶液稀释的说法正确的是( )
A.将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH) 溶液加水稀释为2 L,pH=13
2
1
学科网(北京)股份有限公司B.pH=3的醋酸溶液加水稀释100倍,pH=5
C.pH=4的HSO 溶液加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-6mol·L-1
2 4
D.pH=8的NaOH溶液加水稀释100倍,其pH=6
8. 常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.pH=1的溶液中:Fe2+、NO、SO、Na+
B.由水电离出的c(H+)=1×10-14mol/L的溶液中:Ca2+、Cl-、HCO、K+
C.c(H+)/c(OH-)=1×1012的溶液中:NH、Cl-、NO、Al3+
D.c(Fe3+)=0.1 mol/L的溶液中:K+、ClO-、SO、SCN-
9. 25℃时纯水的电离度为α ,pH=2的醋酸溶液中水的电离度为α ,pH=12的氢氧化钠溶液中
1 2
水的电离度为α 。若将上述醋酸与氢氧化钠溶液等体积混合,所得溶液中水的电离度为 α 。下
3 4
列关系式中正确的是( )
A.α =α <α <α B.α =α <α <α
2 3 4 1 3 2 1 4
C.α <α <α <α D.α <α <α <α
2 3 1 4 1 2 3 4
10.某温度下,相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,pH随溶液体积变化的曲线如图所示。据
图判断正确的是( )
A.Ⅱ为盐酸稀释时pH变化曲线
B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C.a点K 的数值比c点K 的数值大
W W
D.b点酸溶液的总浓度大于a点酸溶液的总浓度
11.水的电离平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中对应点的温度关系为a>b>c
B.纯水仅升高温度,可从a点变到c点
C.水的离子积常数K 数值大小关系为b>c>d
W
D.在b点对应温度下,0.5 mol/L的HSO 溶液与1 mol/L的
2 4
KOH溶 液等体积混合,充分反应后,所得溶液的pH=7
12.下列叙述正确的是( )
A.100 ℃纯水的pH=6,所以水在100 ℃时呈酸性
B.pH=3的盐酸溶液,稀释至10倍后pH>4
C.0.2 mol·L-1的醋酸,与等体积水混合后pH=1
D.常温时,pH=3的盐酸与pH=11的氢氧化钠等体积混合后pH=7
13.室温时,在一定体积pH=12的Ba(OH) 溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度的 NaHSO 溶液,
2 4
当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时,溶液 pH=11。若反应后溶液的体积等于 Ba(OH) 溶液与
2
NaHSO 溶液的体积之和,则Ba(OH) 溶液与NaHSO 溶液的体积比是( )
4 2 4
A.1∶9 B.1∶1
C.1∶2 D.1∶4
14.室温下,pH相差1的两种一元碱溶液A和B,分别加水稀释时,溶液的pH变化如下图所示。
2
学科网(北京)股份有限公司下列说法正确的是( )
A.稀释前,c(A)=10c(B)
B.稀释前,A溶液中由水电离出的OH-的浓度大于10-7 mol/L
C.在M点,A、B两种碱溶液中阳离子的物质的量浓度相等
D.用醋酸中和A溶液至恰好完全反应时,溶液的pH为7
15.常温下,将一定浓度的盐酸和醋酸加水稀释,溶液的导电能力随溶液体积变化的曲线如图所示。
判断下列说法中,正确的是( )
A.两溶液稀释前的浓度相同
B.a、b、c三点溶液的pH由大到小顺序为a>b>c
C.a点的K 值比b点的K 值大
W W
D.a点水电离的c(H+)大于c点水电离的c(H+)
二、填空题(本题包括4个小题,共40分)
16.(10分)现有常温下的六份溶液:①0.01 mol·L-1CHCOOH溶液;②0.01 mol·L-1HCl溶液;
3
③pH=12的氨水;④pH=12的NaOH溶液;⑤0.01 mol·L-1CHCOOH溶液与pH=12的氨水
3
等体积混合后所得溶液;⑥0.01 mol·L-1HCl溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合所得溶液。
(1)其中水的电离程度最大的是________(填序号,下同),水的电离程度相同的是________。
(2)若将②③混合后所得溶液的 pH=7,则消耗溶液的体积:②________③(填“>”“<”或
“=”)。
(3)将六份溶液分别稀释10倍后,溶液的pH:①________②,③________④,⑤________⑥。
(填“>”“<”或“=”)
(4)将①④混合,若有c(CHCOO-)>c(H+),则混合溶液可能呈________(填字母)。
3
A.酸性 B.碱性 C.中性
17.(10分)下表是不同温度下水的离子积数据:
温度/℃ 25 t
水的离子积K 1×10-14 1×10-12
W
试回答以下问题:
(1)25 ℃下,某NaSO 溶液中c(SO)=5×10-4 mol·L-1,取该溶液1 mL加水稀释至10 mL,则
2 4
3
学科网(北京)股份有限公司稀释后溶液中c(Na+)∶c(OH-)=________。
(2)在t ℃下pH=10的NaOH溶液中,水电离产生的OH-浓度为________。
2
(3)t ℃下,将pH=11的NaOH溶液V L与pH=1的稀硫酸V L混合(设混合后溶液的体积为
1 2
原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH=2,则V∶V=________。
1 2
18.(10分)已知水在25℃和95℃时,其电离平衡曲线如图所示。
(1)25℃时水的电离平衡曲线应为________(填“A”或“B”),请说明理由
。
(2)25℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的HSO 溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,
2 4
则NaOH溶液与HSO 溶液的体积比为________。
2 4
(3)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,
1 2
则混合前,该强酸的pH 与强碱的pH 之间应满足的关系是________。
1 2
(3)曲线B所对应的温度下,pH=2的某HA溶液和pH=10的NaOH溶液等体积混合后,混合
溶液的pH=5。请分析其原因:________________。
19.(10分) (1)不同温度下水的离子积为25 ℃:1×10-14;t:a; t :1×10-12。试回答以下问题:
1 2
①若 25<t <t ,则 a________1×10-14(填“>”“<”或“=”),做此判断的理由是
1 2
__________________________________________。
②25 ℃时,某NaSO 溶液中c(SO)=5×10-4 mol·L-1,取该溶液1 mL加水稀释至10 mL,则
2 4
稀释后溶液中c(Na+)∶c(OH-)=________。
③在t 温度下测得某溶液pH=7,该溶液显________(填“酸”“碱”或“中”)性。
2
(2)在一定温度下,有a.醋酸,b.硫酸,c.盐酸三种酸。
①当三种酸物质的量浓度相同时,三种溶液中水的电离程度由大到小的顺序是________(用a、
b、c表示,下同)。
②将c(H+)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后,c(H+)由大到小的顺序是________。
1.答案:B
解析:A项,向水中加入稀氨水,NH ·H O电离出NH和OH-,c(OH-)增大,平衡逆向移动,错误;
3 2
B项,向水中加入少量固体NaHSO,NaHSO 电离出Na+、H+和SO,c(H+)增大,平衡逆向移动,
4 4
温度不变,K 不变,正确;C项,向水中加入少量固体CHCOONa,CHCOONa电离出CHCOO-
W 3 3 3
和Na+,CHCOO-与H+结合成弱酸CHCOOH,c(H+)降低,平衡正向移动,错误;D项,水的电
3 3
离是吸热过程,将水加热促进水的电离,K 增大,pH减小,错误。
W
2.答案:C
4
学科网(北京)股份有限公司解析:A项中运用pH判断溶液的酸碱性时,用到了水的离子积常数,它与温度有关,但 A项未给
出温度,所以错误;在中性溶液中,c(H+)和c(OH-)一定相等,但并不一定 c(H+)=c(OH-)=
1.0×10-7 mol·L-1,所以B项错,C项正确;100 ℃的纯水中,虽然pH<7。但c(H+)=c(OH-),还
是中性,所以D错误。
3.答案:C
解析:A项,pH=3的HNO 和pH=11的KOH溶液,c(H+)=c(OH-)=10-3 mol·L-1,等体积混合
3
恰好反应生成硝酸钾,溶液为中性,错误;B项,pH=3的盐酸和pH=11的氨水,c(H+)=10-3
mol·L-1,氨水浓度大于10-3 mol·L-1,等体积混合时碱过量,溶液pH大于7,错误;C项,pH=3
的醋酸,醋酸的浓度大于10-3mol·L-1,pH=11的Ba(OH) 溶液中c(OH-)=10-3 mol·L-1,等体积
2
混合时酸过量,pH一定小于7,正确;D项,pH=3的硫酸和pH=11的NaOH溶液,c(H+)=c(OH
-)=10-3 mol·L-1,等体积混合恰好反应生成硫酸钠,溶液为中性,错误。
4.答案:B
解析:A项,c点溶液中c(OH-)>c(H+),溶液呈碱性,升温,溶液中c(OH-)不可能减小,错误。
B项,由b点对应c(H+)与c(OH-)可知,K =c(H+)·c(OH-)=1.0×10-7×1.0×10-7=1.0×10-14,正确。
W
C项,FeCl 溶液水解显酸性,溶液中 c(H+)增大,因一定温度下水的离子积是常数,故溶液中
3
c(OH-)减小,因此加入FeCl 溶液可能引起由b向a的变化,错误。D项,c点溶液呈碱性,稀释时
3
c(OH-)减小,同时c(H+)应增大,故稀释溶液时不可能引起由c向d的转化,错误。
5.答案:C
解析:100 ℃时纯水的pH=6,此时水的离子积常数K =1.0×10-12,A正确;NaHSO 是强酸的酸
W 4
式盐,溶于水完全电离,电离方程式为 NaHSO===Na++H++SO,B正确;100 ℃时,所得溶液
4
的pH=2,则溶液中 c(H+)=1.0×10-2 mol·L-1,故由水电离出来的 c(H+)=c(OH-)=1.0×10-
10mol·L-1,C错误;该溶液呈酸性,则有c(H+)>c(OH-),考虑NaHSO 在水溶液中的电离及水的
4
电离,离子浓度大小关系:c(H+)>c(Na+)=c(SO)>c(OH-),D正确。
6.答案:A
解析:设溶液的体积为1 L,①中pH=0的HSO 溶液中c(H+)=1 mol·L-1,c(OH-)=10-14 mol·L-
2 4
1,电离的水的物质的量为10-14 mol;②中c(OH-)=0.1 mol·L-1,c(H+)=10-13 mol·L-1,电离的
水的物质的量为10-13 mol;③中c(OH-)=10-4 mol·L-1,电离的水的物质的量为10-4 mol;④中
c(H+)=10-5 mol·L-1,电离的水的物质的量为10-5 mol;故①②③④中电离的水的物质的量之比
为10-14∶10-13∶10-4∶10-5=1∶10∶1010∶109。
7.答案:A
解析:B项,弱酸加水稀释100倍,ΔpH<2,错误;C项,稀释100倍,溶液pH为6,水电离出
c(H+)H O=1×10-8 mol·L-1,错误;D项,碱性溶液稀释不能变为酸性,错误。
2
8.答案:C
解析:A中Fe2+、NO、H+会发生氧化还原反应;B项,符合条件的溶液可能是强酸性溶液也可能
是强碱性溶液,HCO既与H+反应,又与OH反应,B错误;=1012的溶液为强酸性溶液,离子可
以大量共存;Fe3++3SCN-===Fe(SCN) ,D错误。
3
9.答案:A
5
学科网(北京)股份有限公司解析:水为极弱的电解质,存在电离平衡,酸、碱抑制水的电离,而加入能消耗H+或OH-的物质
能促进水的电离,等浓度的H+和OH-对水的抑制作用相同,所以α =α <α ;而醋酸与NaOH等体
2 3 1
积混合后,所得溶液为醋酸、醋酸钠的混合溶液,溶液呈酸性,对水的电离起抑制作用,但较原醋
酸对水的电离的抑制作用弱,所以α =α <α <α ,A项正确。
2 3 4 1
10.答案:B
解析:盐酸是强酸,醋酸是弱酸,根据弱电解质电离的特点,盐酸加水稀释比醋酸溶液加水稀释的
pH增大的程度较大,故Ⅰ是盐酸的,Ⅱ是醋酸溶液的,A错;b点溶液中的离子浓度大于c点,故
b点溶液的导电性强,B对;温度相同时,K 值相同,C错;pH相同时,醋酸溶液的浓度大,稀释
W
相同倍数后仍是醋酸溶液的浓度大,因此b点酸溶液的浓度小于a点酸溶液的浓度,D错。
11.答案:C
解析:水的电离是吸热反应,温度升高,水的离子积常数增大,根据图中数据得出水的离子积常数
K 数值大小关系为b>c>a=d,温度关系为b>c>a=d,C项正确,A项错误;a点和c点的c(OH-)
W
相等,若纯水仅升高温度,c(OH-)与c(H+)都增大,B项错误;b点的K =1×10-12,0.5 mol/L的
W
HSO 溶液与1 mol/L的KOH溶液等体积混合,充分反应后所得溶液显中性,pH=6,D项错误。
2 4
12.答案:D
解析:A选项中因为是纯水,不管其pH为多少都是呈中性;B选项中盐酸是强酸,所以每稀释10
倍pH增大1,故pH=4;C选项中将0.2 mol·L-1的醋酸,与等体积水混合后,溶液的浓度变为0.1
mol·L-1,但由于醋酸是弱酸,所以pH大于1;D选项中盐酸与氢氧化钠恰好完全反应,所以呈中
性。
13.答案:D
解析:Ba2+恰好完全沉淀时的反应为:Ba(OH) +NaHSO===BaSO ↓+NaOH+HO,pH=12,
2 4 4 2
c(OH-)=0.01 mol·L-1,c[Ba(OH) ]=0.005 mol·L-1,设Ba(OH) 溶液体积为V ,NaHSO 溶液体积
2 2 1 4
为V,则有=1×10-3 mol·L-1;V∶V=1∶4。
2 1 2
14.答案:C
解析:A项,观察图像可知,A、B稀释相同的倍数时A的pH变化大于B,则A的碱性强于B,A
的电离程度大于B,稀释前A、B的pH相差1,c(A)<10c(B);B项,A可以抑制水的电离,稀释前,
A溶液中由水电离出的OH-的浓度小于10-7 mol/L;C项,在M点,A、B两种碱溶液的pH相等
即c(OH-)相等,则阳离子浓度相等;D项,A的电离程度与醋酸的电离程度相对大小未知,用醋酸
中和A溶液至恰好完全反应时,溶液的pH无法确定。
15.答案:D
解析:A项,醋酸是弱电解质不能完全电离,稀释前导电能力相同(氢离子浓度相同),则其浓度大
于盐酸的浓度;B项,b点的导电能力小于a点,即b点的氢离子浓度小于a点,则b点的pH大于
a点;C项,K 是温度的函数,温度不变K 不变;D项,因为a点pH大于c点,所以a点由水电
W W
离出的OH-浓度大于c点由水电离出的OH-浓度,根据水的离子积即可得出结论。
16.答案:(1)⑥ ②③④ (2)> (3)> > > (4)ABC
解析:(1)酸和碱都会抑制水的电离,故只有⑥(NaCl溶液)对HO的电离无抑制作用。②③④对水
2
的电离抑制程度相同。(2)因pH=12的氨水中c(NH ·H O)>0.01 mol·L-1,故②③混合,欲使pH=
3 2
6
学科网(北京)股份有限公司7,则需体积:②>③。(3)稀释同样的倍数后,溶液的pH:①>②;③>④;⑤>⑥。(4)由电荷守恒
知:c(Na+)+c(H+)=c(CHCOO-)+c(OH-),仅知道c(CHCOO-)>c(H+),无法比较c(H+)与c(OH
3 3
-)的相对大小,混合液可能呈酸性、碱性或中性,故选A、B、C。
17.答案:(1)1000∶1 (2)1×10-10 mol·L-1 (3)9∶11
解析:(1)c(SO)=5×10-4 mol·L-1,则c(Na+)=2c(SO)=1×10-3 mol·L-1,稀释10倍,则c(Na+)=
1×10-4 mol·L-1。25 ℃时NaSO 溶液中c(OH-)=1×10-7 mol·L-1,稀释10倍后仍然为1×10-7
2 4
mol·L-1,则c(Na+)∶c(OH-)=103∶1。(2)pH=10的NaOH溶液c(H+)=10-10 mol·L-1,NaOH溶液中
c(H+)来自水的电离,水电离出H+的同时也电离出等量的OH-。(3)t ℃时,pH=2,说明溶液为酸
性,酸过量。t ℃时,pH=11的NaOH溶液,c(OH-)=0.1 mol·L-1,=0.01 mol·L-19V =11V ,
2 1
=。
18.答案:(1)A 水的电离是吸热过程,温度低时,电离程度较小,c(H+)、c(OH-)较小
(2)10∶1 (3)pH +pH=14
1 2
(4)曲线B对应95 ℃,此时水的离子积为10-12,HA为弱酸,HA中和NaOH后,混合
溶液中还剩余较多的HA分子,可继续电离出H+,使溶液pH=5
解析:(1)当温度升高时,促进水的电离,水的离子积增大,水中H+浓度、OH-浓度都增大,水的
pH减小,但溶液仍然呈中性。因此结合图像中A、B曲线变化情况及H+浓度、OH-浓度可以判断,
25 ℃时水的电离平衡曲线应为A,理由为水的电离是吸热过程,升高温度,水的电离程度增大。
(2)25 ℃时所得混合溶液的 pH=7,溶液呈中性,即酸碱恰好中和,n(OH-)=n(H+),则
V(NaOH)·10-5 mol·L-1=V(H SO )·10-4 mol·L-1,得V(NaOH)∶V(H SO )=10∶1。(3)要注意95 ℃时,
2 4 2 4
水的离子积为10-12,即等体积强酸强碱反应至中性时pH(酸)+pH(碱)=12,根据95 ℃时,混合后
溶液呈中性,pH =b的某强碱溶液中c(OH-)=10b-12 mol/L,则有100×10-a=1×10b-12,即b-a+2=
2
10b-12,所以有以下关系:a+b=14或pH+pH=14。(4)在曲线B对应温度下,因pH(酸)+pH(碱)
1 2
=12,可得酸碱两溶液中c(H+)=c(OH-),如果是强酸、强碱,两溶液等体积混合后,溶液应呈中
性;现混合溶液的pH=5,即等体积混合后溶液显酸性,说明酸过量,所以酸HA是弱酸。
19.答案:(1)①> 温度升高,水的电离程度增大,水的离子积增大 ②1 000∶1 ③碱
(2)①a>c>b ②a>b=c
解析:(1)①水是弱电解质,存在电离平衡,电离吸热,所以温度升高,水的电离程度增大,水的
离子积增大;②25 ℃时,某NaSO 溶液中c(SO)=5×10-4 mol·L-1,则溶液中钠离子浓度是1×10-
2 4
3 mol·L-1,如果稀释10倍,则钠离子浓度是1×10-4 mol·L-1,但硫酸钠溶液是显中性的,所以
c(Na+)∶c(OH-)=10-4∶10-7=1 000∶1;③t 温度下水的离子积常数是1×10-12,所以在该温度下,
2
pH=6是显中性的,因此某溶液pH=7,则该溶液显碱性。(2)①盐酸是一元强酸,硫酸是二元强
酸,醋酸是一元弱酸,所以当三种酸物质的量浓度相等时,溶液中 c(H+)由大到小的顺序是
b>c>a,氢离子浓度越大,水的电离程度越小,三种溶液中水的电离程度由大到小的顺序为
a>c>b;②醋酸在稀释过程中会促进电离,所以氢离子的物质的量增加,氢离子的浓度变化程度小,
硫酸和盐酸溶液中氢离子物质的量不变且相等,所以c(H+)由大到小的顺序为a>b=c。
7
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