高中化學(xué)第3章水溶液中的離子反應(yīng)與平衡第2節(jié)水的電離和溶液的pH第1課時水的電離溶液的酸堿性與pH訓(xùn)練提升新人教版選修1

第二節(jié)水的電離和溶液的pH第1課時水的電離溶液的酸堿性與pH課后·訓(xùn)練提升基礎(chǔ)鞏固1.下列說法正確的是()。A.HCl溶液中無OH-,有氯化氫分子B.NaOH溶液中無H+C.NaCl溶液中既無OH-也無H+D.常溫下,任何物質(zhì)的水溶液中都有H+和OH-,且KW=c(H+)·c(OH-)=1×10-14答案:D解析:凡是水溶液中都存在H+和OH-,且KW=c(H+)·c(OH-),常溫下一般可以認(rèn)為KW=1×10-14。2.100℃時,水的離子積為5.45×10-13,該溫度下若某溶液中的H+濃度為1×10-7mol·L-1,則該溶液()。A.呈堿性B.呈酸性C.呈中性D.c(OH-)=10c(H+)答案:A解析:100℃時,水的離子積為5.45×10-13,當(dāng)溶液中c(H+)=1×10-7mol·L-1時,c(OH-)=5.45×10-6mol·L-1,c(OH-)>c(H+),溶液呈堿性。3.下列說法錯誤的是()。A.pH=2與pH=1的CH3COOH溶液中c(H+)之比為1∶10B.常溫下,0.1mol·L-1的CH3COOH溶液中,由水電離出的c(H+)為1.0×10-13mol·L-1C.常溫下,等體積pH=12的NaOH溶液和pH=2的CH3COOH溶液混合,混合后溶液的pH<7D.25℃時,完全中和50mLpH=3的H2SO4溶液,需要pH=11的NaOH溶液50mL答案:B解析:pH=2的CH3COOH溶液中c(H+)=1.0×10-2mol·L-1,pH=1的CH3COOH溶液中c(H+)=1.0×10-1mol·L-1,A項正確;CH3COOH是弱電解質(zhì),常溫下,0.1mol·L-1的CH3COOH溶液中c(H+)<0.1mol·L-1,則c(OH-)>1×10-13mol·L-1,故由水電離出的c(H+)>1.0×10-13mol·L-1,B項錯誤;等體積pH=12的NaOH溶液和pH=2的CH3COOH溶液混合,醋酸過量,溶液呈酸性,pH<7,C項正確;H2SO4溶液中n(H+)=50×10-3L×10-3mol·L-1=5×10-5mol,NaOH溶液中n(OH-)=50×10-3L×10-3mol·L-1=5×10-5mol,完全反應(yīng)后溶液呈中性,D項正確。4.(2023北京101中學(xué)高二期中)關(guān)于室溫下pH=11的氨水,下列說法不正確的是()。A.溶液中c(OH-)=1.0×10-3mol·L-1B.由水電離出的c(OH-)=1.0×10-11mol·L-1C.加水稀釋100倍后,一水合氨的電離程度增大D.加入等體積pH=3的鹽酸充分反應(yīng)后,溶液呈中性答案:D解析:室溫下pH=11的氨水,c(H+)=10-11mol·L-1,則c(OH-)=1.0×10-141.0×10-11mol·L-1=1.0×10-3mol·L-1,A項正確;氨水中的H+只由水電離產(chǎn)生,且水電離產(chǎn)生的H+、OH-濃度相等,故由水電離出的c(OH-)=c(H+)=1.0×10-11mol·L-1,B項正確;加水稀釋100倍后,一水合氨的電離平衡正向移動,因此其電離程度一定會增大,C項正確;NH3·H2O是弱電解質(zhì),在溶液中存在電離平衡,主要以電解質(zhì)分子存在,該氨水的pH=11,c(OH-)=1.0×10-3mol·L-1,但c(NH3·H2O)>1.0×10-3mol·L-1。HCl是一元強酸,溶液pH=3,則c(HCl)=c(H+)=1.0×10-3mol·L-1,當(dāng)二者等體積混合后,由于n(NH3·H2O)>n(HCl),混合后溶液為過量NH3·H2O和反應(yīng)產(chǎn)生的NH45.(2023天津五校期中)下列說法正確的是()。A.在100℃時,pH約為6的純水呈酸性B.常溫下,將1mL1×10-6mol·L-1鹽酸稀釋至1000mL,所得溶液的pH約為9C.常溫下,當(dāng)水電離出的c(H+)為1×10-13mol·L-1時,此溶液的pH可能為1或13D.常溫下,將pH=2的鹽酸和CH3COOH溶液各1mL分別稀釋至100mL,所得CH3COOH溶液的pH略大答案:C解析:100℃時,純水的pH約為6,但是氫離子濃度與氫氧根離子濃度相等,顯中性,A項錯誤;酸溶液無限稀釋后其pH不會大于7,B項錯誤;常溫下,KW=c(OH-)·c(H+)=10-14,當(dāng)水電離出的c(H+)為1×10-13mol·L-1時,溶液中氫離子濃度可能是1×10-13mol·L-1也可能是1×10-1mol·L-1,所以pH可能為1或13,C項正確;將pH=2的鹽酸和CH3COOH溶液各1mL分別稀釋至100mL,由于CH3COOH存在電離平衡,稀釋促進(jìn)CH3COOH的電離,所以CH3COOH溶液的pH變化小,D項錯誤。6.下列關(guān)于pH測定的說法正確的是()。A.pH試紙在使用之前應(yīng)用蒸餾水潤濕B.用廣泛pH試紙測得某鹽酸的pH=2.3C.利用酸堿指示劑可以測溶液的pHD.pH計是精確測定溶液pH的儀器答案:D解析:pH試紙在使用之前不能用水潤濕,如果用水潤濕了則會使非中性溶液的c(H+)發(fā)生變化,造成誤差,A項錯誤;廣泛pH試紙測得的pH是整數(shù),B項錯誤;酸堿指示劑只能判斷溶液的酸堿性,無法測其pH,C項錯誤;pH計可以精確測定溶液的pH,D項正確。7.已知常溫下,0.1mol·L-1某一元酸HA在水中有0.1%發(fā)生電離,回答下列問題:(1)該溶液的pH=;

(2)HA的電離平衡常數(shù)K=;

(3)升高溫度時,K(填“增大”“減小”或“不變”),pH(填“增大”“減小”或“不變”);

(4)由HA電離出的c(H+)約為水電離出的c(H+)的倍。

答案:(1)4(2)1×10-7(3)增大減小(4)106解析:(1)HA電離出的c(H+)=0.1×0.1%mol·L-1=1×10-4mol·L-1,pH=-lg(1×10-4)=4;(2)電離平衡常數(shù)K=c(H+)·(3)因HAH++A-,電離過程是吸熱的,所以升高溫度c(H+)、c(A-)均增大,則K增大,而pH減小;(4)cHA(H+)=1×10-4mol·L-1,c水(H+)=c(OH-)=1×10-141×10-4mol·L-1=1×10-10mol·L-1,所以cHA(H+)∶c水(H+)=(1×108.某溫度下的水溶液中,c(H+)=10-xmol·L-1,c(OH-)=10-ymol·L-1。x與y的關(guān)系如下圖所示:(1)該溫度下水的離子積為(填具體數(shù)值);該溫度(填“高于”“低于”或“等于”)常溫。

(2)該溫度下0.01mol·L-1NaOH溶液的pH為。

(3)除了用pH外,科學(xué)家還建議用酸度(AG)來表示溶液的酸堿性:AG=lgc(H+)c(OH-),則該溫度下,0.答案:(1)10-13高于(2)11(3)9解析:(1)當(dāng)x=4時,y=9,則KW=c(H+)·c(OH-)=10-4×10-9=10-13且大于10-14,故該溫度高于常溫。(2)c(H+)=KWc(OH-)=10-pH=-lgc(H+)=11。(3)AG=lgc(H+)c(能力提升1.下列說法正確的是()。A.強堿的水溶液中不存在H+B.pH=0的溶液是酸性最強的溶液C.在溫度不變時,水溶液中c(H+)和c(OH-)不能同時增大D.某溫度下,純水中c(H+)=3×10-7mol·L-1,呈酸性答案:C解析:在酸性或堿性水溶液中均存在H+和OH-,A項錯誤;pH=0的溶液中c(H+)=1.0mol·L-1,并不是酸性最強的溶液,只是c(H+)>1.0mol·L-1的溶液用pH表示酸性強弱不方便,B項錯誤;溫度一定時,KW=c(H+)·c(OH-)是一個定值,c(H+)和c(OH-)兩者不能同時增大或同時減小,C項正確;純水中,c(H+)=c(OH-),呈中性,D項錯誤。2.常溫下,在由水電離出的c(OH-)=1.0×10-12mol·L-1的溶液中,一定能大量共存的離子組是()。A.K+、Na+、HCO3-、B.K+、MnO4-、Br-、C.Na+、Cl-、NO3-、D.Al3+、NH4+、Cl-、答案:C解析:室溫時由水電離出的c(OH-)=1.0×10-12mol·L-1的溶液中存在大量氫離子或氫氧根離子。HCO3-與氫離子和氫氧根離子反應(yīng),在溶液中一定不能大量共存,A項錯誤;MnO4-、Cl-在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng),在溶液中不能大量共存,B項錯誤;Na+、Cl-、NO3-、SO42-之間不反應(yīng),都不與氫離子、氫氧根離子反應(yīng),在溶液中能夠大量共存,C項正確;Al3.下列四種溶液中,常溫下由水電離生成的H+濃度之比(①∶②∶③∶④)是()。①pH=0的鹽酸②0.1mol·L-1的鹽酸③0.01mol·L-1的NaOH溶液④pH=11的NaOH溶液A.1∶10∶100∶1000B.0∶1∶12∶11C.14∶13∶12∶11D.14∶13∶2∶3答案:A解析:酸溶液中,氫氧根離子是水電離產(chǎn)生的;堿溶液中,氫離子是水電離產(chǎn)生的。①pH=0的鹽酸,溶液中氫離子濃度為1mol·L-1,水電離的氫氧根離子為1×10-141mol·L-1=1×10-14mol·L-1;②0.1mol·L-1的鹽酸,溶液中氫離子濃度為0.1mol·L-1,水電離的氫氧根離子為1×10-140.1mol·L-1=1×10-13mol·L-1;③0.01mol·L-1的NaOH溶液,溶液中氫離子濃度為1×10-140.01mol·L-1=1×10-12mol·L-1;④pH=11的NaOH溶液,溶液中氫離子濃度為1×10-11mol·L-1。所以由水電離產(chǎn)生的c(H+)之比①∶②∶③∶④=1×10-14mol·L-1∶1×10-13mol·L-1∶1×10-12mol4.常溫下0.01mol·L-1的NaOH溶液中的c(H+)是0.0005mol·L-1的Ba(OH)2溶液中的c(H+)的()。A.10倍 B.20倍C.110 D.答案:C解析:0.01mol·L-1的NaOH溶液中的c(H+)=KWc(OH-)=10-12mol·L-1,同理,0.0005mol·L-1的Ba(OH)2溶液中的c(H+)=1×10-11mol·L5.下表是不同溫度下水的離子積:溫度/℃25t1t2水的離子積KW1×10-14a1×10-12試回答以下問題。(1)若25<t1<t2,則a(填“>”“<”或“=”)1×10-14。

(2)25℃時,某Na2SO4溶液中c(SO42-)=5×10-4mol·L-1,取該溶液1mL加水稀釋至10mL,則稀釋后溶液中c(Na+)∶c(OH-)=(3)在t2℃,pH=10的NaOH溶液中,水電離產(chǎn)生的OH-濃度為。(4)在t2℃時由水電離出的c(H+)=1×10-6mol·L-1。若該溫度下,某溶液的pH=7,則該溶液(填字母)。

a.呈中性b.呈堿性c.呈酸性d.c(OH-)=100c(H+)答案:(1)>(2)1000∶1(3)1×10-10mol·L-1(4)bd解析:(1)升溫,KW變大。(2)c(SO42-)=5×10-4mol·L-1,則c(Na+)=2c(SO42-)=1×10-3mol·L-1,稀釋至原溶液體積的10倍,則c(Na+)=1×10-4mol·L-1;25℃時,Na2SO4溶液中c(OH-)=1×10-7mol·L-1,稀釋至原溶液體積的10倍后仍然為1×10-7mol·L-1,則c(Na+)∶