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第一节 水与水溶液
第2 课时 水溶液的酸碱性与pH
1.(24-25 高二上·甘肃·期中)25℃,0.05
的硫酸溶液的pH 为
A.4
B.3
C.1
D.2
【答案】C
【详解】0.05
硫酸中
,则pH=-lg
,故选C。
2.(24-25 高二上·安徽合肥·期中)下列关于电解质溶液的叙述正确的是
A.
的酸梅汁中
是
的奶茶中
的100 倍
B.
的硝酸和硫酸溶液,加水稀释100 倍后两溶液
仍相同
C.中和
与体积均相同的盐酸和硫酸溶液,消耗KOH 的物质的量后者多
D.25℃,将
的盐酸稀释10000 倍后,溶液的
【答案】A
【详解】A.pH=4.5 的酸梅汁中c(H+)是pH=6.5 的奶茶中c(H+)的100 倍,故A 正确;
B.硫酸为二元酸,0.01mol/L 的硝酸和硫酸溶液氢离子浓度比为1:2,加水稀释100 倍后氢离子浓度比仍
为1:2,pH 不相等,故B 错误;
C.盐酸和硫酸均为强酸,pH 与体积均相等,则消耗KOH 的量相等,故C 错误;
D.酸溶液无限稀释,只能是pH 接近7,不能超过7,故D 错误;
故答案选A。
3.(24-25 高二上·北京·期中)常温下,将pH=2 的强酸溶液与pH=13 的强碱溶液混合后,所得溶液的
pH=11,则强酸和强碱的体积比为
A.1:9
B.9:1
C.1:11
D.11:1
【答案】B
【详解】常温下,将pH=2 的强酸溶液中c(H+)=10-2mol/L 与pH=13 的强碱溶液中c(OH-)=10-1mol/L 混合后,
所得溶液的pH=11 即溶液中c(OH-)=10-3mol/L,设强酸和强碱的体积分别为V1、V2,则混合后溶液中有:
c(OH-)=
=10-3mol/L,解得V1:V2=9:1,故答案为:B。
4.(24-25 高二上·河北秦皇岛·阶段检测)已知:
是溶液中
的负对数。下列溶液不一定呈中
性的是
A.
和
混合溶液中,
B.
的溶液
C.
D.
的溶液
【答案】D
【详解】A.
和
混合溶液中,电荷守恒的等式为
,当
,有
,溶液呈中性,故A 不选;
B.根据pH 和pOH 的定义可知,pH=pOH 的溶液中
,所以溶液呈中性,故B 不选;
C.
=
,说明
,所以溶液呈中性,故C 不选;
D.溶液的温度未知,故
的溶液不一定显中性,故D 选;
答案选D。
5.(24-25 高二上·辽宁·期中)常温下,0.1mol·L-1硫酸和0.2mol·L-1 Ba(OH)2溶液等体积混合,混合溶液的
pH 等于
A.13
B.11
C.7
D.1
【答案】A
【详解】硫酸与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水,反应后溶液中存在过量的氢氧根离子。由于氢氧化钡
的浓度是硫酸的两倍,且每摩尔氢氧化钡提供2 摩尔的氢氧根离子,因此混合溶液中氢氧根离子浓度为
0.1mol/L。根据水的离子积常数,计算得到氢离子浓度为
,所以混合溶液的
;
故选A。
6.(24-25 高二上·内蒙古鄂尔多斯·期中)下列溶液一定呈中性的是
A.
的溶液
B.
不能大量存在的溶液
C.
的溶液
D.能与
固体反应的溶液
【答案】C
【详解】A.常温下,水的离子积
,
的溶液呈中性,水的电离是吸热的,温度越高
越大,当温度低于常温时,
的溶液可能呈酸性,A 错误;
B.
在强酸性或强碱性溶液中均不能大量存在,B 错误;
C.氢离子浓度和氢氧根离子浓度的相对大小是判断溶液酸碱性的依据,所以
的溶液一定
呈中性,C 正确;
D.能与Al(OH)3固体反应的溶液主要有酸性和碱性溶液,不能说明溶液一定呈中性,D 错误;
故选C。
7.(24-25 高二上·浙江·期中)常温下,下列溶液碱性最强的是
A.
的
溶液
B.
的
溶液
C.将
的氨水稀释成
后所得溶液
D.
的盐酸与
的
溶液按体积比1:9 混合反应后所得溶液
【答案】C
【详解】A.
的
溶液中c(OH-)=
;
B.
的
溶液中c(OH-)=
;
C.
的氨水中c(OH-)=
,稀释10 倍后,氨水电离程度增大,溶液中c(OH-)>
;
D.
的盐酸与
的
溶液按体积比1:9 混合反应后所得溶液中c(OH-)=
;
由上可知C 选项中c(OH-)最大,溶液碱性最强;
故选:C。
8.(24-25 高二上·浙江·期中)下列叙述不正确的是
A.25℃时,
溶液比等浓度的
溶液的导电能力强
B.90℃时,纯水的
,说明加热可导致水呈酸性
C.25℃时,
的醋酸溶液与
的氢氧化钠溶液等体积混合后
D.25℃时,pH 均为3 的醋酸溶液和盐酸等体积混合后pH 仍为3
【答案】B
【详解】A.
为强电解质,
为弱电解质,25℃时,
溶液比等浓度的
溶液的导
电能力强,A 正确;
B.90℃时,纯水的
,说明
增大,但
,溶液仍旧呈中性,B 错误;
C.25℃时,
的醋酸溶液浓度远大于
,
的氢氧化钠溶液浓度为
,等
体积混合后,醋酸过量,因此
,C 正确;
D.虽然醋酸溶液中存在电离平衡,平衡常数
,两溶液混合时,
、
都变为原来的二分之一,而氢离子浓度仍为
,即
的值不变,
新溶液中醋酸仍达到电离平衡,故溶液pH 仍为3,D 正确;
答案选C。
9.(24-25 高二上·河北邢台·期中)25℃时,在一定体积pH=2 的NaHSO4溶液中,逐滴加入0.1mol/L 的
Ba(OH)2溶液,当溶液中的硫酸根恰好完全沉淀时,溶液的pH=11,若反应后溶液的体积等于反应的两溶
液的体积之和,则NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液的体积比为
A.1:9
B.9:1
C.1:2
D.1:4
【答案】A
【详解】pH=2 的NaHSO4溶液中c(H+)=10-2mol/L,设溶液体积为x,得到氢离子物质的量为x×10-2mol;两
者按物质的量之比为1:1 反应,则反应的氢氧化钡的物质的量为x×10-2mol,氢氧根离子的物质的量为:
2x×10-2mol;设氢氧化钡溶液体积为y,依据反应Ba(OH)2+NaHSO4=BaSO4↓+H2O+NaOH,混合后溶液
pH=11,计算得到溶液中氢氧根离子浓度为10-3mol/L;所以得到:
;得到x:
y=1:9;
答案选A。
10.(24-25 高二上·辽宁朝阳·期中)已知水的电离平衡如图所示,且
。下列说法错误
的是
A.各点对应的水的离子积:
B.加热f 点纯水,其组成由f 点沿fd 直线向d 方向迁移
C.向d 点纯水中通入少量HCl,其组成由d 点沿cde 曲线向e 点移动
D.df 直线上各点对应的水溶液(或纯水)一定显中性
【答案】B
【分析】pOH=-lgc(OH-),故pOH 越大,c(OH-)越小;pH=-lgc(H+),故pH 越大,c(H+)越小;pH+
pOH=pKw。
【详解】A.水的电离吸热,温度越高,水的离子积Kw越大,pOH、pH 越小,所以温度T>20°C,即
Kw(f)>Kw(d),同时Kw只与温度有关,d、e 点在等温线上,所以Kw(f)>Kw(e)=Kw(d),A 正确;
B.由于水的电离吸热,所以升高温度,水的离子积Kw增大,pOH、pH 减小,且纯水pOH=pH,即加热f
点纯水,其组成由f 点沿Of 直线向O 方向迁移,B 错误;
C.恒温条件下,向d 点纯水中通入少量HCl,溶液酸性增强,pH 减小,由于pOH+pH=pKw,所以pOH 增
大,其组成由d 点沿cde 曲线向e 点移动,C 正确;
D.df 直线上各点对应的水溶液中均有pH= pOH,即c(OH-)=c(H+),所以df 直线上各点对应的水溶液均呈
中性,D 正确;
答案选B。
11.(23-24 高二上·湖北·期中)下列有关
试纸和
计的说法中错误的是
A.pH 试纸是将试纸用多种酸碱指示剂的混合溶液浸透,再经高温烘干制成的
B.最常用的广泛pH 试纸的pH 范围是1~14,可以识别的pH 误差约为1
C.精密pH 试纸的pH 范围较窄,可以判别0.2 或0.3 的pH 差
D.pH 计又叫酸度计,可以用来精密测量溶液的pH
【答案】A
【详解】A.pH 试纸是将试纸用多种酸碱指示剂的混合液浸透,再经晾干后制成的,A 错误;
B.最常用的广泛pH 试纸的pH 范围是1~14,读数时应该读到整数位置,可以识别的pH 误差约为1,B 正
确;
C.精密pH 试纸在读数时要精确到小数点后1 位,可以判别0.2 或0.3 的pH 差,C 正确;
D.pH 计,是用电测法测定溶液pH 值的一种仪器,可以用来精密测量溶液的pH,其量程为0~14,D 正确;
故选A。
12.(13-14 高二上·新疆·期末)常温下,取
的X、Y 两种碱的溶液各1mL,分别加水稀释到
100mL,其pH 随溶液体积(V)的变化关系如图所示,下列说法正确的是
A.稀释前X、Y 溶液中溶质的浓度一定相等
B.稀释相同倍数时,X 溶液的碱性比Y 溶液的碱性强
C.稀释前,完全中和X、Y 溶液时,消耗同浓度盐酸的体积:X>Y
D.若
,则X、Y 都是弱碱
【答案】D
【分析】根据图象曲线变化及信息可知,两种碱溶液具有相同的体积和pH,碱的溶液加水稀释时,氢氧根
离子浓度不断减小,pH 不断减小,并且Y 的pH 变化小于X 的pH 变化,则X、Y 的碱性强弱:X>Y,并
且Y 一定是弱碱,据此分析解答。
【详解】A.稀释前X、Y 溶液的pH 相等,则X 溶液中溶质的浓度小于Y 溶液中溶质的浓度,A 错误;
B.稀释相同倍数时,溶液的pH:X<Y,则X 溶液的碱性比Y 溶液的碱性弱,B 错误;
C.稀释前X、Y 溶液的pH 相等,X、Y 的碱性强弱:X>Y,则Y 的物质的量浓度大于X,消耗同浓度盐
酸的体积:X<Y,C 错误;
D.若X 为强碱,则
,若
,则X 为弱碱,由于碱性:X>Y,则当X 是弱碱时,Y 一定是弱碱,
D 正确。
答案为D。
13.Ⅰ.水的电离平衡曲线如图所示。若以A 点表示25℃时水在电离平衡时的离子浓度,当温度上升到
100℃时,水的电离平衡状态为B 点。
(1)在100℃时,Kw的表达式为 ,在此温度下,Kw的值为 mol2/L2。
(2)在室温下,将pH=9 的Ba(OH)2溶液与pH=5 的稀盐酸混合,欲使混合溶液pH=7,则Ba(OH)2溶液与
盐酸的体积比为 。
(3)室温时将pH 为3 的硫酸溶液稀释100 倍,稀释后溶液中,c(
)和c(H+)之比为 。
Ⅱ.现有溶质为①CH3COOH,②HCl、③H2SO4的三种溶液,根据要求回答下列问题:
(1)写出①的电离方程式: 。
(2)当它们pH 相同时,其物质的量浓度最大的是 (填序号)。
(3)当它们的物质的量浓度相同时,其pH 最小的是 (填序号)。
(4)在室温下,将c(H+)均为0.1mol/L 的三种酸分别加水稀释至原来的10 倍,c(H+)由大到小的顺序为
(填序号)。
(5)体积和物质的量浓度均相同的①②③三种酸溶液,分别与相同浓度的烧碱溶液恰好完全反应,所需
烧碱溶液的体积比为 。
(6)三种酸溶液的pH 相同时,若消耗等量的Zn,则需三种酸溶液的体积大小关系为 (填序号)。
【答案】
① ③ ①
②
③
①
②
③
【分析】Ⅰ.(1)结合图象及 Kw=c(H+)∙c(OH-)计算;
(2)利用H++ OH-= H2O 计算;
(3)溶液稀释时,溶质的物质的量不变;
Ⅱ.CH3COOH 为弱电解质,HCl、H2SO4均为强酸。
【详解】Ⅰ.(1)在100℃时,Kw表达式为Kw=c(H+)∙c(OH-),由图象可知,在此温度下c(H+)=c(OH-)=10-
6mol/L,则Kw=c(H+)∙c(OH-)=10-6mol/L×10-6mol/L=1×10-12mol2/L2。
(2)在室温下,pH=9 的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=10-5mol/L,pH=5 的稀盐酸中c(H+)=10-5mol/L,设氢氧化钡溶
液的体积为xL,盐酸的体积为yL,混合溶液的pH=7,溶液呈中性,则n(H+)=n(OH-),即10-5mol/L×xL=10-
5mol/L×yL,解得x:y=1:1,则Ba(OH)2溶液与盐酸的体积比为1:1。
(3)室温时,pH=3 的硫酸溶液中c(H+)=10-3mol/L,c(
)=5×10-4mol/L,将此溶液稀释100 倍后,c(
)=5×10-6mol/L,而c(H+)=10-5mol/L,则c(
):c(H+)=5×10-6mol/L:10-5mol/L=1:2。
Ⅱ.(1) CH3COOH 为弱电解质,在水溶液中部分发生电离,电离方程式为CH3COOH
CH
⇌
3COO-+H+。
(2)当三种溶液pH 相同时,溶液中氢离子浓度相同,假设提供1mol/L 的氢离子,①醋酸为弱电解质,则醋
酸的浓度应大于1mol/L、②HCl 为强酸只能电离出1 个氢离子,盐酸的浓度为1mol/L、③H2SO4为强酸,
能电离出2 个氢离子,硫酸的浓度为0.5mol/L,故物质的量浓度最大的是①。
(3)当三种溶液的物质的量浓度相同时,假设浓度都是1mol/L;①CH3COOH 电离出的氢离子浓度小于
1mol/L,②HCl 电离出的氢离子浓度为1mol/L,③H2SO4电离出的氢离子浓度为2mol/L;故pH 最小的是
③。
(4)加水稀释时促进醋酸的电离,醋酸继续电离出氢离子,所以稀释10 倍后,醋酸溶液中H+浓度大于原来
的
,盐酸和H2SO4溶液中H+浓度为原来的
,则c(H+)由大到小的顺序是①>②=③。
(5)体积和物质的量浓度均相同的三种酸溶液,醋酸和HCl 是一元酸,硫酸是二元酸,分别与相同浓度的烧
碱溶液恰好完全反应,所需烧碱溶液的体积比为1:1:2。
(6)盐酸和硫酸是强酸,醋酸是弱酸,三种酸溶液的pH 相同时,c(CH3COOH)最大,若消耗等量的Zn,则
需三种酸溶液的体积大小关系为①<②=③。
14.下表是不同温度下水的离子积数据:
温度/℃
25
水的离子积
试回答以下问题:
(1)若
,则
(填“>”“<”或“=”)
,理由是 。
(2)25℃下,某
溶液中
,取该溶液
加水稀释至
,则稀释后溶液
中
。
(3)在
℃下
的
溶液中,水电离产生的
的浓度为 。
(4)
℃下,将
的苛性钠溶液
与
的稀硫酸
混合(设混合后溶液的体积为原两溶液的体
积之和),所得混合溶液的
,则
。
【答案】(1) > 水的电离为吸热过程,温度升高,水的电离程度变大,水的离子积增大
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)水是弱电解质,存在电离平衡,电离是吸热的,因此升高温度,水的离子积常数增大,所
以α>1×10- 14.答案:>、 水的电离为吸热过程,温度升高,水的电离程度变大,水的离子积增大。
(2)
,则
,稀释10 倍,则
。
时,
溶液中
,稀释10 倍后仍然为
,则
。
(3)
的NaOH 溶液中
,NaOH 溶液中
来自于水的电离,水电离出
的同时
也电离出等量的
,所以水电离产生的
的浓度为c(OH-)=1 10-10mol/L。答案:1 10-10mol/L。
(4)
时,所得混合溶液的
,说明溶液为酸性,酸过量。
时,
的NaOH 溶液,
,则
,解得
。
15.回答下列问题。
(1)常温下,pH=5 的H2SO4溶液,加水稀释到体积为原来的500 倍,则稀释后c(SO
)与c(H+)的比值为
。
(2)25 ℃时,取浓度相同的NaOH 和HCl 溶液,以3 2∶体积比相混合,所得溶液的pH 等于12,则原溶液的
浓度为 。
(3)计算25 ℃时下列溶液的pH:
0.1 mol·L
①
-1的CH3COOH 溶液(已知CH3COOH 的电离常数Ka=1.8×10-5),其pH= 。
0.1 mol·L
②
-1的氨水(NH3·H2O 的电离度α=1%),其pH= 。
pH=2
③
的盐酸与等体积的水混合,其pH= (已知lg 2≈0.3)。
④常温下,将0.1 mol·L-1氢氧化钠溶液与0.06 mol·L-1硫酸溶液等体积混合,其pH= 。
25 ℃
⑤
时,pH=3 的硝酸和pH=12 的氢氧化钡溶液按照体积比为9 1∶混合,其pH= 。
【答案】(1)
(2)0.05 mol·L-1
(3) 2.9 11 2.3 2 10
【详解】(1)H2SO4溶液的pH=5,
,则稀释前
,稀释后
,c(H+)稀释后接近水电离出的c(H+),约为
,所以
。
(2)由题意可知,所得溶液的pH 等于12,说明氢氧化钠溶液过量,设原溶液的浓度为cmol/L,则
,解得
。
(3)①
,假设达到电离平衡时c(H+)=xmol/L,则c(CH3COO-)=xmol/L,
c(CH3COOH)=( 0.1-x) mol/L,所以Ka=
=1.8×10-5,解得
,所以pH=-lgc(H+)=-lg
(1.3×10-3)≈2.9;
②一水合氨在溶液中存在电离平衡
,由于其电离度为1%,所以达到电离平衡时溶液
中c(OH-)=0.1mol/L×1%=10-3mol/L,c(H+)=
mol/L=10-11mol/L,所以pH=-lgc(H+)=11;
pH=2
③
的盐酸与水等体积混合后,酸溶液中H+的浓度酸c(H+)=
mol/L,
=2+lg2≈2.3;
0.1 mol/L NaOH
④
溶液中c(OH-)=0.1 mol/L,0.06 mol/L 的硫酸溶液中c(H+)=0.06 mol/L×2=0.12 mol/L,所以
二者等体积混合后溶液呈酸性,混合溶液中
,则pH=-lg0.01=2;
pH=3
⑤
的硝酸溶液中c(H+)=10-3 mol/L,pH=12 的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=10-2mol/L,二者以体积比9 1∶混
合,Ba(OH)2过量,溶液呈碱性,混合溶液中c(OH-)=
=1×10-4 mol/L,则混合后c(H+)=
=
mol·L-1=1×10-10 mol/L,则pH=-lg10-10=10。
1.(23-24 高二上·浙江丽水·期末)不同温度下,水溶液中c(H+)与c(OH-)的关系如图所示。下列说法正确
的是
A.若从a 点到d 点,可采用在水中加入碱的方法
B.b 点对应的醋酸溶液中,由水电离出的c(H+)=1×10−6mol•L-1
C.d 点对应的水溶液中,可能有NH 、Fe3+、NO 大量存在
D.T℃时,0.05mol•L−1Ba(OH)2溶液的pH=11
【答案】D
【详解】A.a、d 两点温度不同
不同,在水中加入碱的方法不能从a 点到d 点,A 错误;
B.b 点对应的溶液
,
、
,醋酸抑制水电离,b
点对应的醋酸中由水电离出的
, B 错误;
C. d 点溶液中
,溶液呈碱性含有大量的
,与NH 、Fe3+均不能大量共存,C 错误;
D.T℃时,c 点溶液中
,
,
溶液中
,
,pH=11, D 正确;
故选D。
2.某温度下,水中c(H+)与c(OH−)的关系如图所示。pOH=−lg c(OH−)。下列说法不正确的是
A.b 点温度高于25 ℃
B.在水中通入氨气,由水电离出的c(H+)减小
C.仅升高温度,可从b 点变为a 点
D.b 点所处温度下,0.1 mol·L−1 KOH 溶液的pH=13
【答案】D
【详解】A.由图可知,b 点对应的pOH=pH=6.5,则有c(H+)=c(OH−)=10−6.5 mol·L−1,Kw=c(H
+)·c(OH−)=10−6.5×10−6.5=1×10−13>Kw(25 ℃),故b 点温度高于25 ℃,A 项正确;
B.在水中通入氨气,c(OH−)增大,抑制了水的电离,则由水电离出的c(H+)减小,B 项正确;
C.升高温度,水的电离平衡正向移动,c(H+)、c(OH−)均增大,则pH、pOH 均减小,且二者相等,故升
高温度,可从b 点变为a 点,C 项正确;
D.b 点对应的Kw=1×10−13,0.1 mol·L−1 KOH 溶液中c(OH−)=1×10−1 mol·L−1,故c(H+)=1×10−12 mol·L−1,则
溶液的pH=12,D 项错误;
答案选D。
3.(24-25 高二上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)下列溶液一定呈中性的是
A.溶液的
B.溶液中的
C.等体积、等物质的量浓度的
溶液和
溶液混合
D.
的醋酸溶液和
的
溶液等体积混合
【答案】B
【详解】A.没有说明溶液的温度,pH = 7 的溶液不一定有c(H+) = c(OH-),若温度是100℃时溶液pH=6 时
显中性,所以pH = 7 的溶液不一定显中性,A 错误;
B.
的溶液Kw = c(H+)·c(OH-),c2(H+) = c(H+)· c(OH-),则c(H+) = c(OH-),所以一定显中性,
B 正确;
C.等体积、等物质的量浓度的NaHSO4、Ba(OH)2的物质的量相等,发生反应:
NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+NaOH+H2O,得到NaOH 溶液,溶液呈碱性,C 错误;
D.
的醋酸c(H+) =10-3mol/L,只有在25℃,
的
溶液中c(OH-) =10-3mol/L,pH = 3 的醋酸
与pH = 11 的KOH 等体积混合后的溶液才呈中性,没有说明温度,所以不能判断溶液的酸碱性,D 错误;
故选:B。
4.(24-25 高二上·辽宁沈阳·阶段检测)常温下,下列各组离子在所限定的条件下一定能大量共存的是
选项
条件
离子
A
溶液
、
、
、
B
水电离的
的溶液
、
、
、
C
的溶液
、
、
、
D
澄清透明的溶液
、
、
、
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】D
【详解】A.
和
发生反应
而不能大量共存,A
错误;
B.水电离的c(H⁺)=10-13mol/L 的溶液,溶液可能呈酸性也可能为碱性,
在酸性条件下无法大量存在,
B 错误;
C.
的溶液呈酸性,酸性溶液中
与
,具有氧化性,
、
具有还原性,可发
生氧化还原反应不能大量共存,C 错误;
D.
、
、
、
能大量共存,D 正确;
故选D。
5.(24-25 高二上·陕西咸阳·阶段检测)在常温下,有关下列溶液的叙述中错误的是
①
的氨水
②
的氢氧化钾溶液
③
的醋酸
④
的盐酸
A.将①、②分别加水稀释1000 倍后,溶液的
①>②
B.将等体积的①和④混合,得到的溶液呈酸性
C.向③、④中分别加入醋酸钠晶体后,两种溶液的
均增大
D.恰好中和等体积的③、④溶液,③消耗等浓度
溶液的体积大
【答案】B
【详解】A.一水合氨稀释过程中还能继续电离出氢氧根,所以稀释103倍其pH 的变化小于3,pH=11 的
氢氧化钾溶液稀释103倍其pH 的变化为3,则稀释后pH:①>②,A 正确;
B.将等体积的①和④混合,pH=3 的盐酸中c(H+)=10-3mol/L,pH=11 的氨水中c(OH-)=10-3mol/L,两
种溶液H+与OH-离子浓度相等,但由于氨水为弱电解质,不能完全电离,则氨水浓度大于10-3mol/L,即氨
水的浓度大于盐酸浓度,反应后氨水过量,溶液呈碱性,B 错误;
C.向醋酸中加入醋酸钠晶体,醋酸根离子会抑制醋酸的电离,氢离子浓度减小,pH 增大;向硫酸中加入
醋酸钠晶体,醋酸根离子会结合氢离子生成醋酸,氢离子浓度减小,pH 增大,C 正确;
D.pH 相同时,醋酸的浓度大于盐酸,恰好中和等体积的③、④溶液,③消耗等浓度
溶液的体积大,
D 正确;
故选B。
6.(24-25 高二上·辽宁沈阳·阶段检测)下列说法中正确的是
A.已知100℃下,水的离子积
,完全中和pH=3 的硫酸溶液50mL,需要pH=11 的NaOH
溶液50mL
B.常温下,重水(
)的离子积
,可以用pH 一样的定义来规定
,已知
,重水的pD=7.7
C.常温下,将0.02
的
溶液100mL 和0.02
的
溶液100mL 混合,若忽
略混合后溶液体积变化,则混合后的溶液pH=12
D.为更好地表示溶液的酸碱性,酸度的定义:AG=lg
,则25℃时,0.10
HCl 溶液的
AG=2
【答案】C
【详解】A.已知100℃下,水的离子积
,完全中和pH=3 的硫酸溶液50mL,设需要pH=11
的NaOH 溶液的体积为x,则10-3mol/L×50mL=10-1mol/L∙x,x=0.5mL,A 不正确;
B.常温下,重水(
)的离子积
,可以用pH 一样的定义来规定
,已知
,重水中,c(D+)=
=4×10-8mol/L,pD=8-2lg2=7.4,B 不正确;
C.常温下,将0.02
的
溶液100mL 和0.02
的
溶液100mL 混合,若忽略混
合后溶液体积变化,则混合后的溶液中,c(OH- )=
=0.01mol/L,
pH=12,C 正确;
D.为更好地表示溶液的酸碱性,酸度的定义:AG=lg
,则25℃时,0.10
HCl 溶液中,
c(H+)=0.10mol/L,c(OH- )=10-13mol/L,AG= lg
=12,D 不正确;
故选C。
7.(23-24 高二上·江西吉安·期末)“火星上‘找’到水的影子”被《科学》杂志评为10 大科技突破之一。
某温度下,重水(D2O)的离子积
,可以用pH 一样的定义来规定
。下列说法错
误的是
A.重水是极弱的电解质,将金属Na 加入重水中,重水的电离程度增大
B.该温度下,纯重水的
C.该温度下,1 L 含0.01 mol DCl 的重水溶液,其pD=2
D.该温度下,在100 mL
的DCl 重水溶液中,加入100 mL
NaOD 的重水溶液,
充分反应后溶液的pD=13(忽略溶液体积的变化)
【答案】D
【详解】A.重水是极弱的电解质,存在电离平衡,
,Na 与重水电离生成的
反应生成
D2,促进重水发生电离,从而使重水的电离程度增大,A 正确;
B.重水(D2O)的离子积
,则
,
,B 正确;
C.1 L 含DCl 的重水溶液中
,
,C 正确;
D.100 mL
的DCl 重水溶液和100 mL
的NaOD 的重水溶液混合时,NaOD 过量,所
以,
,
,
,D 错
误;
答案选D。
8.(24-25 高二上·北京·阶段检测)室温下有下列四种溶液,下列叙述正确的是
编
号
①
②
③
④
pH
3
3
11
11
溶
液
盐酸
醋酸溶
液
氢氧化钠溶液
氨水
A.①、②、③三种溶液的物质的量浓度大小为:①=
>
③②
B.相同体积的①、②溶液分别与③溶液完全中和,消耗③溶液的体积:①>②
C.②、③两溶液等体积混合,所得溶液呈酸性
D.①、③溶液以体积比为9 11
∶
混合,则混合溶液的
【答案】C
【详解】A.醋酸为弱电解质,部分电离,HCl、NaOH 为强电解质,完全电离,①、②、③三种溶液的物
质的量浓度大小为:①=
<
③②,A 错误;
B.醋酸为弱电解质,部分电离,相同体积的①、②溶液分别与③溶液完全中和,消耗③溶液的体积:
①<②,B 错误;
C.醋酸为弱电解质,部分电离, ②、③两溶液等体积混合,醋酸过量,所得溶液呈酸性,C 正确;
D.①、③溶液以体积比为9 11
∶
混合,溶液显碱性,则混合溶液中
,pH=10,D 错误;
故选C。
9.(24-25 高二上·重庆·阶段检测)下列说法中正确的是
A.在
时,pH 约为6 的纯水呈酸性
B.在常温下,将
盐酸溶液稀释100 倍,所得溶液的pH 为8
C.
的溶液一定显碱性
D.当
的氢氧化钠溶液和氨水各1mL 分别稀释100 倍,所得氨水的pH 略小
【答案】C
【详解】A.升温促进水的电离,在
时,pH 约为6 的纯水中
,呈中性,纯水在任何
温度下都呈中性,A 错误;
B.常温下,酸溶液不管稀释多少倍,pH 都不会大于7,B 错误;
C.
的相对大小决定了溶液的酸碱性,
的溶液一定显碱性,C 正确;
D.NaOH 是强碱,一水合氨是弱碱,pH 相同的氢氧化钠溶液和氨水加水稀释相同倍数,由于稀释使一水
合氨的电离平衡右移,稀释相同倍数后氨水中氢氧根浓度大于NaOH 溶液中氢氧根浓度,稀释后氢氧化钠
溶液
、而所得氨水的pH 略大于9,D 错误;
故选C。
10.(24-25 高二上·陕西咸阳·期中)下列说法中正确的是
A.
的溶液可能显酸性
B.在100℃时,
约为6 的纯水呈中性
C.在常温下,当水电离出的
为
时,此溶液的
一定为13
D.常温下,
之和为14 的硝酸和氢氧化钾溶液等体积混合后,溶液
【答案】B
【详解】A.氢离子浓度小于氢氧根离子浓度的溶液一定显碱性,不可能显酸性,故A 错误;
B.100℃时,溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度相等,都约为1×10—6mol/L,纯水的pH 约为6,呈中性,
故B 正确;
C.常温下,水电离出的氢离子浓度为1×10—13mol/L 的溶液可能是酸溶液,也可能是碱溶液,若为酸溶液,
溶液中氢离子浓度为
=0.1 mol/L,溶液pH 为1,若为碱溶液,溶液中氢离子浓度为1×10—
13mol/L,溶液pH 为13,故C 错误;
D.设常温下硝酸溶液的pH 为a、氢氧化钾溶液的pH 为b,若等体积的硝酸溶液和氢氧化钾溶液恰好完全
反应生成硝酸钾和水,则反应存在如下关系:VL×10—amol/L=VL×10—14+bmol/L,解得a+b=14,反应得到的
硝酸钾是强酸强碱盐,溶液呈中性,则常温下,pH 之和为14 的硝酸和氢氧化钾溶液等体积混合后,溶液
pH=7,故D 错误;
故选B。
11.(24-25 高二上·山西长治·期中)在25℃时,有pH 为m 的HCl 溶液和pH 为n 的NaOH 溶液,取V1 L
该HCl 溶液用该NaOH 溶液中和,需V2 L NaOH 溶液,若
,则V1:V2为
A.1:1
B.1:2
C.1:3
D.1:4
【答案】A
【详解】盐酸与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水,由题意可得:10—mmol/L×V1L=10—14+nmol/L×V2L,则
V1:V2=10—14+m+n:1=1:1,故选A。
12.(24-25 高二上·湖北·期中)水的电离平衡曲线如图所示,下列说法错误的是
A.曲线A 对应温度下,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
B.曲线A 对应温度下,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小于α2
C.曲线B 对应温度下,将0.02mol L
⋅
-1
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=10
D.曲线B 对应温度下,pH=2 的HCl 溶液和pH=10 的NaOH 溶液等体积混合后,溶液显酸性
【答案】D
【分析】水电离是吸热的,温度升高电离程度增大,水电离出的氢离子浓度和氢氧根离子浓度变大,曲线
B 对应的温度大于曲线A 对应的温度;
【详解】A.在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 与硫酸恰好完全反应,即n(H+)=n(OH-),所以10-5×V(NaOH 溶液)= 10-4×V(硫酸),解得NaOH 溶液与
硫酸溶液的体积比为10:1,A 正确;
B.在曲线A 所对应的温度下,Kw= c(H+)c(OH-)=10-14,pH=2 的HCl 溶液中c(H+)=10-2mol/L,酸溶液中水的
电离受抑制,c 水(H+)=10-12mol/L;pH=11 的某BOH 溶液中,c(H+)=10-11mol/L,碱溶液中水的电离受抑制,
所以c 水(H+)=10-11mol/L,而水电离产生的H+的浓度越大,水的电离程度就越大,所以α1小于α2,B 正确;
C.在曲线B 对应温度下,Kw=c(H+)c(OH-)=10-12,将0.02mol L
⋅
-1
溶液与等物质的量浓度的
NaHSO4溶液等体积混合,碱过量,混合溶液中c(OH-)=
,c(H+)=
=1
mol/L,所以pH=10,C 正确;
D.在曲线B 对应温度下,Kw=c(H+)c(OH-)=10-12,pH=2 的HCl 溶液c(H+)=10-2mol/L,pH=10 的NaOH 溶液
c(OH-)=10-2mol/L,等体积混合后,二者氢离子和氢氧根离子浓度相等,溶液显中性,D 错误;
答案选D。
13.根据“
”及“
”,进行计算,并交流讨论。
(1)计算25℃时,
溶液的pH 。
(2)计算25℃时,
溶液的pH 。
(3)25℃时,将0.02mol/L 的盐酸和
的盐酸等体积混合,计算所得溶液的pH 。(忽
略两溶液混合后的体积变化)
【答案】(1)25℃时,
溶液中
,则溶液的
(2)25℃时,
溶液中
,则溶液中
,
。
(3)25℃时,设两种不同浓度盐酸的体积均为VL,则有
,所得溶液中
,则有
。
【详解】(1)
溶液中的
,根据
公式,
得出溶液的
=-lg0.1=1;
(2)Ba(OH)2是二元强碱,25℃时,
溶液中
,
根据
,则溶液中
,
;
(3)25℃时,设两种不同浓度盐酸的体积均为VL,则有
,根据c=
可
知,所得溶液中
,则有
。
14.(24-25 高二上·山东青岛·期中)已知:
。不同温度下,分别向水中滴加盐酸或氢氧
化钠溶液,溶液的
和
的关系如图。回答下列问题:
(1)
(填“>”、“<”或“=”),原因为 。
(2)b 点溶液呈 (填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
(3)a 点由水电离产生的
;a、b 两点由水电离产生的
大小关系为
(填“>”、“<”或“=”)。
(4)
温度下,
的氢氧化钠溶液的
。
(5)
温度下,将
的
溶液与
的
溶液等体积混合,所得溶液的
。
(已知:
,
)
【答案】(1) < T1℃时
,T2℃时
,水的电离是吸热过程,温度越高Kw越大,
则
<
(2)碱性
(3)
<
(4)11
(5)10.3
【详解】(1)A 点对应温度为T2℃,pH=3.5,pOH=9.5,则
,同
理可计算出T1℃
,水的电离是吸热过程,温度越高Kw越大,则
<
;
(2)b 点溶液pH=7,
10-7mol/L,
,此时
,溶液呈碱
性;
(3)a 点pH=3.5,
10-3.5mol/L,由水电离产生的
=
;b 点pH=7,溶液呈碱性,
=10-7mol/L, a、b 两点由水电离产生的
大小关系为:a<;
(4)
温度下,
,
的氢氧化钠溶液中
mol/L,则
=10-11mol/L,则
pH=11;
(5)
温度下,
,
的
溶液中
mol/L
的
溶液中
=10-
4mol/L,等体
积混合后溶液呈碱性,则混合后
,则,pH=10+lg2=10.3。
15.已知水的电离平衡曲线如图所示,试回答下列问题:
(1)图中五个点的Kw间的关系是 。
(2)若从A 点到D 点,可采用的措施是 (填序号)。
a.升温 b.加入少量的盐酸 c.降温 d.加入少量的NaOH 固体
(3)在E 点对应的温度下,将
的NaOH 溶液与
的
溶液混合,若所得混合溶液的
,则
NaOH 溶液与
溶液的体积比为 。
(4)在B 点对应的温度下,将
的NaOH 溶液
与
的稀硫酸
混合(设混合后溶液的体积为原
两溶液体积之和),所得混合溶液的
,则
。
【答案】 A=D=E<C<B b 10:1 9:11
【分析】水的离子积Kw随温度的升高而增大,图中A、D、E 三点对应的温度为25℃,B 点对应的温度为
100℃,C 点对应的温度介于25℃与100℃之间,由此分析。
【详解】(1)水的离子积Kw随温度的升高而增大,A、D、E 三点对应的温度为25℃,B 点对应的温度为
100℃,C 点对应的温度介于25℃与100℃之间,故水的离子积的大小关系为A=D=E<C<B;
(2)由曲线可知,从A 点到D 点,保持温度不变,使c(H+)增大;
a.升温,水的电离平衡受到促进,c(H+)增大,故a 不符合题意;
b.加入少量的盐酸,水的电离平衡受到抑制,温度不变,但c(H+)增大,故b 符合题意;
c.降温,水的电离平衡受到抑制,c(H+)减小,故c 不符合题意;
d.加入少量的NaOH 固体会使溶液的温度升高,且使c(H+)浓度减小,故d 不符合题意;
答案选b;
(3)E 点对应的温度为25℃,Kw=
,由混合溶液的
可知n
=n
,
的
NaOH 溶液c
=10-9mol/L,c
=
=10-5mol/L,
的稀硫酸的c
=10-4mol/L,即V
=V
,
=10:1;
(4)B 点对应的温度为100℃,Kw=
=
,所得混合溶液的
,
反应后酸剩余,将
的NaOH 溶液c
=10-11mol/L,c
=
=10-1mol/L,
的稀硫酸的c
=10-1mol/L,则c
=
,即
。