2019高考化學大一輪復(fù)習 第8章 水溶液中的離子平衡 8-2 水的電離和溶液的酸堿性練習 新人教版.doc
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8-2 水的電離和溶液的酸堿性 板塊三 限時規(guī)范特訓 時間:45分鐘 滿分:100分 一、選擇題(每題7分,共70分) 1.某溫度下,向c(H+)=110-6 molL-1的蒸餾水中加入NaHSO4晶體,保持溫度不變,測得溶液的c(H+)=110-2 molL-1。下列對該溶液的敘述不正確的是( ) A.該溫度高于25 ℃ B.由水電離出來的H+的濃度為110-10 molL-1 C.加入NaHSO4晶體抑制水的電離 D.取該溶液加水稀釋100倍,溶液中的c(OH-)減小 答案 D 解析 該溫度下蒸餾水中c(H+)=110-6 molL-1,大于25 ℃時純水中c(H+),故溫度高于25 ℃,A正確;此溫度下Kw=110-12,故該NaHSO4溶液中c(OH-)==110-10 molL-1,由水電離出的c(H+)與溶液中的c(OH-)相等,B正確;加入NaHSO4后,NaHSO4電離出的H+抑制了水的電離,C正確;加水稀釋時,c(H+)減小,而Kw不變,故c(OH-)增大,D錯誤。 2.[2017河北冀州中學期中統(tǒng)考]常溫下,0.1 molL-1某一元酸HA溶液中=110-12,下列敘述正確的是( ) A.該溶液中由水電離出的c(H+)=110-10 molL-1 B.溶液中存在HAH++A- C.與0.1 molL-1NaOH溶液等體積混合后所得溶液為中性 D.原溶液中加入一定量NaA晶體或加水稀釋,溶液中c(OH-)均增大 答案 C 解析 常溫下Kw=110-14,0.1 molL-1HA溶液中=110-12,則有c(H+)=0.1 molL-1,說明HA完全電離,故該溶液中由水電離出的c(H+)=110-13 molL-1,A錯誤。HA為強酸,其電離方程式為HA===H++A-,不存在HA的電離平衡,B錯誤。與0.1 molL-1NaOH溶液等體積混合恰好完全反應(yīng),生成強酸強堿鹽NaA,所得溶液為中性,C正確。HA溶液中加入一定量NaA晶體,溶液中c(OH-)不變;加水稀釋時,溶液中c(H+)減小,則c(OH-)增大,D錯誤。 3.常溫下,若使pH=3的鹽酸與pH=9的Ba(OH)2溶液混合使其成為pH=7的溶液,混合時鹽酸和Ba(OH)2溶液的體積比為( ) A.1∶60 B.3∶1 C.1∶100 D.100∶1 答案 C 解析 常溫下,pH=3的鹽酸,c(H+)=110-3 molL-1,pH=9的Ba(OH)2溶液,c(OH-)=110-5 molL-1,兩溶液混合后溶液的pH=7,則n(H+)=n(OH-),設(shè)鹽酸體積為x L,Ba(OH)2溶液體積為y L,110-3 molL-1x L=110-5 molL-1y L,解得:x∶y=1∶100,即鹽酸與Ba(OH)2溶液的體積之比為1∶100。 4.[2017北京西城區(qū)期中]常溫下,關(guān)于pH=2的鹽酸,下列說法不正確的是( ) A.溶液中c(H+)=1.010-2 molL-1 B.溶液中由水電離出的c(OH-)=1.010-12 molL-1 C.加水稀釋100倍后,溶液的pH=4 D.加入等體積pH=12的氨水,溶液呈中性 答案 D 解析 常溫下pH=2的鹽酸中,c(H+)=10-pH molL-1=1.010-2 molL-1,A正確;鹽酸中OH-全部來源于水的電離,則由水電離出的c(OH-)=1.010-12 molL-1,B正確;加水稀釋100倍后,溶液中c(H+)=1.010-4 molL-1,則溶液的pH=4,C正確;NH3H2O是弱堿,pH=12的氨水中c(NH3H2O)>1.010-2 molL-1,與pH=2的鹽酸等體積混合后,氨水過量,溶液呈堿性,D錯誤。 5.現(xiàn)有常溫下pH=a的NaOH溶液與pH=b的硫酸溶液,將二者等體積混合,所得溶液呈中性,則下列對兩溶液的相關(guān)分析不正確的是( ) A.Kw均為110-14 B.若a=12,則有b=2 C.a(chǎn)、b為固定值 D.水電離出的c(H+)相等 答案 C 解析 常溫下,pH=a的NaOH溶液中c(OH-)=10a-14 molL-1,pH=b的硫酸溶液中c(H+)=10-b molL-1,二者等體積混合所得溶液呈中性,則有V L10a-14 molL-1=10-b molL-1V L,得出a+b=14。Kw只與溫度有關(guān),與溶液的酸堿性無關(guān),故室溫下兩溶液中均有Kw=110-14,A正確。由于a+b=14,若a=12,則有b=2,B正確。a、b不是固定值,只要滿足a+b=14,且a>7,b<7即可,C錯誤。由于a+b=14,NaOH溶液中H+由水電離產(chǎn)生,則有c(H+)=10-a molL-1;硫酸溶液中OH-由水電離產(chǎn)生,則有c(OH-)=10b-14 molL-1=10(14-a)-14 molL-1=10-a molL-1,故兩溶液中水電離出的c(H+)相等,D正確。 6.[2018蘇州模擬]將pH=1的鹽酸平均分成兩份,一份加入適量水,另一份加入與該鹽酸物質(zhì)的量濃度相同的適量NaOH溶液,pH都升高了1,則加入的水與NaOH溶液的體積比為( ) A.9 B.10 C.11 D.12 答案 C 解析 將pH=1的鹽酸加適量水,pH升高了1,說明所加的水是原溶液的9倍;另一份加入與該鹽酸物質(zhì)的量濃度相同的適量NaOH溶液后,pH升高了1,則10-11-10-1x=10-2(1+x),解得x=,則加入的水與NaOH溶液的體積比為9∶=11∶1。 7.將純水加熱至較高溫度,下列敘述正確的是( ) A.水的離子積變大、pH變小、呈酸性 B.水的離子積不變、pH不變、呈中性 C.水的離子積變小、pH變大、呈堿性 D.水的離子積變大、pH變小、呈中性 答案 D 解析 水的電離H2OH++OH-為吸熱過程,升高溫度平衡右移,H+和OH-濃度都變大,故Kw=c(H+)c(OH-)變大,pH=-lg c(H+)變小,但c(H+)=c(OH-),故溶液呈中性。 8.[2017安徽合肥質(zhì)檢]常溫下,下列有關(guān)電解質(zhì)溶液的敘述錯誤的是( ) A.某H2SO4溶液中=1.010-8,由水電離出的c(H+)=110-11 molL-1 B.將0.02 molL-1 HCl溶液與0.02 molL-1 Ba(OH)2溶液等體積混合后,溶液pH約為12 C.將0.1 molL-1的NaOH溶液加水稀釋后,由水電離產(chǎn)生的c(H+)c(OH-)保持不變 D.pH=3的H2SO4溶液,稀釋105倍后,溶液的pH<7 答案 C 解析 H2SO4溶液中=1.010-8 molL-1,結(jié)合水的離子積常數(shù)1.010-14可知溶液中c(H+)=1.010-3 molL-1,H2SO4溶液中水的電離受到抑制,由水電離出的c(H+)=1.010-11 molL-1,A正確;將0.02 molL-1 HCl溶液與0.02 molL-1 Ba(OH)2溶液等體積混合后,溶液中c(OH-)≈=0.01 molL-1,溶液的pH≈12,B正確;稀釋NaOH溶液時,水的電離程度增大,由水電離出的c(H+)c(OH-)增大,C錯誤;酸無論稀釋多少倍仍呈酸性,pH<7,D正確。 9.下列敘述正確的是( ) A.無論是純水,還是酸性、堿性或中性稀溶液,在常溫下,其c(H+)c(OH-)=110-14 B.c(H+)等于110-7 mol/L的溶液一定是中性溶液 C.0.2 mol/L CH3COOH溶液中的c(H+)是0.1 mol/L CH3COOH溶液中的c(H+)的2倍 D.任何濃度的溶液都可以用pH來表示其酸性的強弱 答案 A 解析 水的離子積只與溫度有關(guān),A正確;中性溶液是指c(H+)=c(OH-),B錯誤;弱電解質(zhì)的濃度越大,電離程度越小,則0.2 mol/L CH3COOH溶液中的c(H+)小于0.1 mol/L CH3COOH溶液中的c(H+)的2倍,C錯誤;pH值的范圍為0~14,當c(H+)或c(OH-)>1 mol/L時一般不用pH來表示溶液的酸堿度,D錯誤。 10.常溫下,下列說法不正確的是( ) A.pH=2與pH=1的CH3COOH溶液中c(H+)之比為1∶10 B.0.1 molL-1的CH3COOH溶液中,由水電離的c(H+)為110-13 molL-1 C.pH=12的NaOH溶液和pH=2的CH3COOH溶液等體積混合后溶液的pH<7 D.等體積pH=2的H2SO4溶液和pH=2的HCl溶液混合后溶液的pH=2 答案 B 解析 pH=2與pH=1的CH3COOH溶液中c(H+)分別為0.01 molL-1、0.1 molL-1,則兩溶液中c(H+)之比為1∶10,A正確;CH3COOH是弱電解質(zhì),0.1 molL-1的CH3COOH溶液中c(H+)<0.1 molL-1,由c(OH-)=可知,該溶液中c(OH-)>110-13 molL-1,故由水電離的c水(H+)=c(OH-)>110-13 molL-1,B錯誤;pH=12的NaOH溶液中c(OH-)=0.01 molL-1,pH=2的CH3COOH溶液中c(CH3COOH)>0.01 molL-1,二者等體積混合反應(yīng)后,CH3COOH有剩余,溶液的pH<7,C正確;pH=2的H2SO4溶液和pH=2的HCl溶液中c(H+)均為0.01 molL-1,則兩溶液等體積混合后,溶液中c(H+)仍為0.01 molL-1,故混合液的pH=2,D正確。 二、非選擇題(共30分) 11.(14分)某溫度(T)下的溶液中,c(H+)=1.010-x molL-1,c(OH-)=1.010-y molL-1,x與y的關(guān)系如圖所示,請回答下列問題: (1)此溫度下,水的離子積Kw為________,則該溫度T________25 ℃(填“>”“<”或“=”)。 (2)在此溫度下,向Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH=a的鹽酸,測得混合溶液的部分pH如表所示。 假設(shè)溶液混合前后的體積不變,則a=________,實驗②所得溶液中由水電離產(chǎn)生的c(OH-)= ________molL-1。 (3)在此溫度下,將0.1 molL-1的NaHSO4溶液與0.1 molL-1的Ba(OH)2溶液按下表中甲、乙、丙、丁不同方式混合: ①按丁方式混合后,所得溶液顯________(填“酸”“堿”或“中”)性。 ②寫出按乙方式混合后,反應(yīng)的離子方程式:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 ③按甲方式混合后,所得溶液的pH為________(混合時,忽略溶液體積的變化)。 答案 (1)1.010-12 > (2)4 1.010-7 (3)①中?、贐a2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O?、?1 解析 (1)Kw=c(H+)c(OH-)=1.010-(x+y),根據(jù)圖像可知x+y=12,故Kw=1.010-12。根據(jù)溫度越高,H2O的電離程度越大,Kw也越大,可知此時的T>25 ℃。 (2)此條件下,pH =6時溶液呈中性。根據(jù)表中實驗①的數(shù)據(jù)可得c(OH-)=1.010-4 molL-1,根據(jù)表中實驗③的數(shù)據(jù)有22.0010-3 L1.010-4 molL-1=22.0010-3 L1.010-a molL-1,可得a=4,即pH=4。實驗②中,所得溶液pH=7,Ba(OH)2過量,溶液呈堿性,由H2O電離產(chǎn)生的c(OH-)等于由水電離產(chǎn)生的c(H+),即由水電離產(chǎn)生的c(OH-)=1.010-7 molL-1。 (3)①按丁方式混合時,Ba(OH)2提供的OH-與NaHSO4提供的H+相等,混合后溶液呈中性。②按乙方式混合時,反應(yīng)前:n(Ba2+)=1.010-3 mol,n(OH-)=2.010-3 mol,n(H+)=n(SO)=1.010-3 mol,實際反應(yīng)的Ba2+、OH-、H+、SO均為1.010-3 mol,故反應(yīng)的離子方程式為Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O。③按甲方式混合時,OH-過量,反應(yīng)后溶液中c(OH-)= molL-1=0.1 molL-1,c(H+)=1.010-11 molL-1,pH=11。 12.(16分)(1)有一學生在實驗室測某溶液的pH,實驗時,他先用蒸餾水潤濕pH試紙,然后用潔凈干燥的玻璃棒蘸取試樣進行檢測: ①該學生的操作是________(填“正確的”或“錯誤的”),其理由是______________________________________。 ②若用此方法分別測定c(H+)相等的鹽酸和醋酸溶液的pH,誤差較大的是________,原因是__________________________________ ______________________。 ③該學生以上述方式測定下列溶液的pH,無誤差的是( ) A.NaOH B.CH3COONa C.NaCl D.NaHSO4 (2)某溫度時,測得0.01 molL-1的NaOH溶液的pH=10。在此溫度下,將0.01 molL-1的H2SO4溶液Va L與pH=12的NaOH溶液Vb L混合,若所得混合液pH=11,則Va∶Vb=________。 (3)t ℃時,有pH=2的稀硫酸和pH=11的NaOH溶液等體積混合后溶液呈中性,則該溫度下水的離子積常數(shù)Kw=________。 ①該溫度下(t ℃),將100 mL 0.1 molL-1的稀H2SO4溶液與100 mL 0.4 molL-1的NaOH溶液混合后(溶液體積變化忽略不計),溶液的pH=____________。 ②該溫度下(t ℃),1體積的稀硫酸和10體積的NaOH溶液混合后溶液呈中性,則稀硫酸的pH(pHa)與NaOH溶液的pH(pHb)的關(guān)系是________________。 答案 (1)①錯誤的 潤濕后,稀釋了原溶液,使其濃度減小,可能導致測量誤差?、邴}酸 鹽酸是強電解質(zhì),醋酸是弱電解質(zhì),在溶液中存在CH3COOHCH3COO-+H+,稀釋時平衡右移,繼續(xù)電離出H+,稀釋時Δc(H+)較小,ΔpH較小,故誤差較小?、跜 (2)15∶2 (3)10-13?、?2?、趐Ha+pHb=12 解析 (1)用pH試紙測定溶液酸堿性時,不能用水潤濕。若潤濕,會使待測液濃度減小,結(jié)果可能出現(xiàn)誤差。但是用pH試紙測定中性溶液時,對結(jié)果一般沒影響。 (2)溶液中c(OH-)=10-2 molL-1、c(H+)=10-10 molL-1,所以Kw=10-12,混合后溶液呈堿性,c(OH-)==10-1 molL-1,Va∶Vb=15∶2。 (3)t ℃時,有pH=2的稀硫酸和pH=11的NaOH溶液等體積混合后溶液呈中性,則0.01=Kw/10-11,解得該溫度下水的離子積常數(shù)Kw=10-13。①硫酸和氫氧化鈉的物質(zhì)的量是0.01 mol和0.04 mol,則氫氧化鈉是過量的,所以溶液中OH-濃度是(0.04 mol-0.02 mol)0.2 L=0.1 molL-1,則溶液中氫離子濃度是110-12 molL-1,即pH=12。②1體積的稀硫酸和10體積的NaOH溶液混合后溶液呈中性,則10-pHa=1010pHb-13,解得pHa+pHb=12。- 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