高中化學(xué) 第三章 第二節(jié) 水的電離和溶液的酸堿性（第4課時(shí)）習(xí)題課 新人教版選修4

【步步高學(xué)案導(dǎo)學(xué)設(shè)計(jì)】-學(xué)年高中化學(xué)第三章第二節(jié)水的電離和溶液的酸堿性（第4課時(shí)）習(xí)題課新人教版選修41．某濃度的氨水中存在下列平衡：NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－，若想增大NHeq\o\al(＋,4)的濃度，而不增加OH－的濃度，應(yīng)采取的措施是()①適當(dāng)升高溫度②加入NH4Cl固體③通入NH3④加入少量鹽酸A．①②B．②③C．③④D．②④答案D解析升溫平衡向右移動(dòng)，c(NHeq\o\al(＋,4))、c(OH－)都增大；加入NH4Cl固體，相當(dāng)于增大c(NHeq\o\al(＋,4))，平衡向左移動(dòng)，c(OH－)減小，但c(NHeq\o\al(＋,4))仍較原來增大，因平衡移動(dòng)只能減小其增大的程度，而不能完全抵消其增大的部分；通入NH3平衡向右移動(dòng)，c(NHeq\o\al(＋,4))、c(OH－)都增大；加入少量鹽酸，H＋與OH－反應(yīng)使c(OH－)下降，平衡向右移動(dòng)，使c(NHeq\o\al(＋,4))增大。2．在100mL0.1mol·L－1CH3COOH溶液中，欲使CH3COOH的電離程度和溶液的c(H＋)都增大，其方法是()A．加入少量的1mol·L－1NaOH溶液B．加入少量的1mol·L－1HCl溶液C．加入等體積水D．進(jìn)行微熱答案D解析在CH3COOH的溶液中存在電離平衡：CH3COOHH＋＋CH3COO－。當(dāng)加入NaOH溶液時(shí)，c(H＋)減小，電離程度增大；加入鹽酸，c(H＋)增大，平衡左移，電離程度減??；加入等體積水，平衡右移，n(H＋)增大，但體積增大的倍數(shù)更多，故c(H＋)減小；進(jìn)行微熱，由于電離一般是吸熱過程，故電離程度增大，由于微熱時(shí)溶液體積膨脹倍數(shù)很小，故c(H＋)增大。3．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－)＝1×10－14B．c(H＋)等于1×10－7mol·L－1的溶液一定是中性溶液C．0.2mol·L－1CH3COOH溶液中的c(H＋)是0.1mol·L－1CH3COOH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(qiáng)弱答案A解析KW＝c(H＋)·c(OH－)，且KW只與溫度有關(guān)，所以，在常溫下，純水、酸性、堿性或中性稀溶液，其KW＝1×10－14；在溫度不確定時(shí)，中性溶液里的c(H＋)不一定等于1×10－7mol·L－1；0.2mol·L－1CH3COOH溶液中的CH3COOH電離程度比0.1mol·L－1CH3COOH溶液中的CH3COOH電離程度小，所以，0.2mol·L－1CH3COOH溶液中的c(H＋)小于0.1mol·L－1CH3COOH溶液中的c(H＋)的2倍；當(dāng)c(H＋)或c(OH－)大于1mol·L－1時(shí)，用pH表示溶液的酸堿性就不簡(jiǎn)便了，所以，當(dāng)c(H＋)或c(OH－)大于1mol·L－1時(shí)，一般不用pH表示溶液的酸堿性，而是直接用c(H＋)或c(OH－)來表示。4．常溫下，下列四種溶液：①pH＝0的鹽酸，②0.1mol·L－1的鹽酸，③0.01mol·L－1的NaOH溶液，④pH＝11的NaOH溶液中，由水電離生成的H＋的物質(zhì)的量濃度之比為()A．1∶10∶100∶1000B．0∶1∶12∶11C．14∶13∶12∶11D．14∶13∶2∶1答案A解析在鹽酸中，由水電離產(chǎn)生的c(H＋)等于溶液中的c(OH－)：①c(H＋)水＝c(OH－)＝1×10－14mol·L－1②c(H＋)水＝c(OH－)＝1×10－13mol·L－1；在NaOH溶液中，由水電離產(chǎn)生的c(H＋)等于溶液中的c(H＋)：③c(H＋)＝1×10－12mol·L－1④c(H＋)＝1×10－11mol·L－1。因此，四種溶液中由水電離出的H＋的濃度的比為10－14∶10－13∶10－12∶10－11＝1∶10∶100∶1000。5．0.1mol·L－1的醋酸與0.1mol·L－1的鹽酸，分別稀釋相同的倍數(shù)，隨著水的加入，溶液中c(H＋)的變化曲線(如下圖)正確的是()答案C6．在100℃時(shí)，NaCl溶液中c(H＋)＝1×10－6mol·L－1，下列說法中不正確的是()A．該NaCl溶液顯酸性B．該NaCl溶液顯中性C．隨著溫度的升高，水的離子積增大D．該NaCl溶液中KW＝c(H＋)·c(OH－)＝1×10－12答案A解析在NaCl溶液中存在H2OH＋＋OH－，且Na＋、Cl－對(duì)水的電離沒有影響，c(H＋)＝1×10－6mol·L－1時(shí)，c(OH－)＝1×10－6mol·L－1，c(H＋)＝c(OH－)，溶液呈中性，KW＝c(H＋)·c(OH－)＝1×10－12。7．下列敘述中正確的是()A．鹽酸的導(dǎo)電能力一定比醋酸強(qiáng)B．因?yàn)榇姿崾侨蹼娊赓|(zhì)，鹽酸是強(qiáng)電解質(zhì)，因而中和等體積等物質(zhì)的量濃度的醋酸和鹽酸時(shí)，中和鹽酸消耗的氫氧化鈉比中和醋酸多C．足量鐵分別和等體積、等物質(zhì)的量濃度的醋酸和鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生H2的量相等，放出H2的速率不等D．物質(zhì)的量濃度相同的磷酸鈉溶液和磷酸溶液中，POeq\o\al(3－,4)物質(zhì)的量濃度相同答案C解析電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力取決于溶液中離子濃度和離子所帶電荷的多少，如極稀的鹽酸溶液其導(dǎo)電能力不一定比濃的醋酸溶液強(qiáng)，A錯(cuò)；等物質(zhì)的量的醋酸和鹽酸，可提供的H＋數(shù)目是相同的，故中和氫氧化鈉的能力相同，只不過在中和的過程中，醋酸中的H＋是逐漸電離出來的，B錯(cuò)；同理，和鐵反應(yīng)時(shí)，它們消耗鐵的量也相同，但由于兩溶液中H＋濃度大小不同，其反應(yīng)放出H2的速率必然不同，C對(duì)；磷酸鈉是鹽，完全電離成Na＋和POeq\o\al(3－,4)，磷酸是弱酸，電離分步進(jìn)行，且每一步都不完全，產(chǎn)生POeq\o\al(3－,4)的量很少，D錯(cuò)。8．一定量的稀硫酸與足量的鋁粉反應(yīng)時(shí)，為了減緩反應(yīng)速率，且不影響生成氫氣的總量，應(yīng)向稀硫酸中加入適量的()A．NaOH(固體)B．CH3COOHC．NaCl(固體)D．CH3COONa(固體)答案D解析D項(xiàng)中，加入CH3COONa發(fā)生H＋＋CH3COO－CH3COOH，c(H＋)減小，減緩反應(yīng)速率，但隨著反應(yīng)進(jìn)行，c(H＋)減小，平衡向左移動(dòng)，CH3COOH中H＋又會(huì)游離出來，生成H2的總量也不變；A項(xiàng)中，NaOH中和掉H2SO4，氫氣生成量減少；B項(xiàng)中，CH3COOH電離出H＋，氫氣生成量增多；C項(xiàng)幾乎不影響反應(yīng)。9．常溫下，向0.1mol·L－1的硫酸溶液中逐滴加入物質(zhì)的量濃度相同的氫氧化鋇溶液，生成沉淀的量與加入氫氧化鋇溶液的體積關(guān)系如圖所示，a、b、c、d分別表示實(shí)驗(yàn)時(shí)不同階段的溶液，下列有關(guān)說法中不正確的是()A．溶液的pH：a<b<c<dB．溶液的導(dǎo)電能力：a>b>d>cC．a(chǎn)、b溶液呈酸性D．c、d溶液呈堿性答案D解析溶液pH隨加入Ba(OH)2溶液的量的增加而升高，A正確；a～c段隨加入Ba(OH)2的量的增加，離子濃度減小，導(dǎo)電能力減弱，c點(diǎn)恰好反應(yīng)生成BaSO4沉淀和水，導(dǎo)電性最弱，c點(diǎn)以后Ba(OH)2過量，導(dǎo)電性又增強(qiáng)，B正確；C正確；D中c點(diǎn)為中性。10．已知在100℃的溫度下，水的離子積KW＝1×10－12。本題涉及的溶液，其溫度均為100℃。下列說法中正確的是()A．0.005mol·L－1的H2SO4溶液，pH＝2B．0.001mol·L－1的NaOH溶液，pH＝11C．0.005mol·L－1的H2SO4溶液與0.001mol·L－1的NaOH溶液等體積混合，混合溶液的pH為6，溶液顯酸性D．完全中和pH＝3的H2SO4溶液50mL，需要pH＝11的NaOH溶液50mL答案A解析本題涉及到c(H＋)、c(OH－)和pH的計(jì)算，以及c(H＋)、pH與溶液酸堿性的關(guān)系。A．0.005mol·L－1的H2SO4溶液中，c(H＋)＝0.005mol·L－1×2＝0.01mol·L－1，pH＝－lg[c(H＋)]＝－lg0.01＝－lg(1×10－2)＝2。此計(jì)算與KW值無關(guān)，不要受KW＝1×10－12的干擾。B．0.001mol·L－1的NaOH溶液中，c(OH－)＝0.001mol·L－1，c(H＋)＝eq\f(KW,cOH－)＝eq\f(1×10－12,1×10－3mol·L－1)＝1×10－9mol·L－1。pH＝－lg(1×10－9)＝9。對(duì)堿性溶液求pH，要經(jīng)過“c(OH－)→c(H＋)→pH”的過程，由c(OH－)求c(H＋)要經(jīng)過KW＝c(H＋)·c(OH－)進(jìn)行換算。在這里，KW為1×10－12，而不是1×10－14。C．該項(xiàng)中提供的H2SO4溶液與NaOH溶液恰好完全中和。由于100℃溶液中c(H＋)·c(OH－)＝1×10－12，故c(H＋)＝c(OH－)＝eq\r(1×10－12)＝1×10－6mol·L－1，pH＝6。雖然pH＝6，但溶液不顯酸性。問題的關(guān)鍵是c(H＋)＝c(OH－)，溶液應(yīng)該是顯中性。溶液的酸堿性要由c(H＋)與c(OH－)的相對(duì)大小來確定，而不是由c(H＋)或c(OH－)的絕對(duì)大小確定的。在根據(jù)c(H＋)、c(OH－)、pH等判斷溶液酸堿性時(shí)，要結(jié)合KW的大小作決定。D．pH＝3的50mLH2SO4溶液中，c(H＋)＝0.001mol·L－1，n(H＋)＝0.05L×0.001mol·L－1＝0.00005mol。pH＝11的50mLNaOH溶液中，c(H＋)＝1×10－11mol·L－1，c(OH－)＝0.1mol·L－1，n(OH－)＝0.05L×0.1mol·L－1＝0.005mol。兩溶液混合反應(yīng)后，NaOH過量。中和H2SO4所需要的NaOH溶液小于50mL。11．等體積、等物質(zhì)的量濃度的氫硫酸和硫酸溶液中，存在的離子總數(shù)的關(guān)系是()A．H2S中多B．H2SO4中多C．一樣多D．無法比較答案B解析等體積、等物質(zhì)的量濃度的H2S和H2SO4中，含有的H2S和H2SO4的物質(zhì)的量一樣多，但H2S是弱電解質(zhì)，只能部分電離，即1molH2S電離產(chǎn)生的離子小于3mol。而H2SO4是強(qiáng)電解質(zhì)，完全電離，即1molH2SO4可電離出2molH＋和1molSOeq\o\al(2－,4)，共3mol離子，因此H2SO4電離出的離子多。12.用中和滴定的方法測(cè)定NaOH和Na2CO3的混合液中NaOH含量時(shí)，可先在混合液中加入過量的BaCl2溶液，使Na2CO3完全變成BaCO3沉淀，然后用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定(用酚酞做指示劑)，試回答：(1)滴定時(shí)BaCO3能否溶解？理由是________________________________________________________________________________________________________________。(2)如用甲基橙作指示劑，則測(cè)定的結(jié)果________(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。答案(1)滴定時(shí)BaCO3不會(huì)溶解，因?yàn)榉犹淖兩秶鸀?～10，該pH范圍呈堿性(2)偏高解析(1)BaCO3在酸性溶液中才會(huì)溶解。(2)甲基橙的變色范圍為3.1～4.4，pH大于4.4時(shí)溶液顯黃色，在3.1～4.4為橙色，小于3.1為紅色。當(dāng)用鹽酸滴定到甲基橙從黃色變?yōu)槌壬珪r(shí)，此時(shí)pH已降至4.4以下，已有部分BaCO3與鹽酸反應(yīng)，則消耗鹽酸的量偏大，測(cè)定結(jié)果偏高。13．(1)某溫度時(shí)，測(cè)得0.01mol·L－1的NaOH溶液的pH為11，則該溫度下水的離子積常數(shù)KW＝________。(2)在此溫度下，將pH＝a的NaOH溶液VaL與pH＝b的硫酸VbL混合。①若所得混合液為中性，且a＝12，b＝2，則Va∶Vb＝__________。②若所得混合液的pH＝10，且a＝12，b＝2，則Va∶Vb＝__________。答案(1)1.0×10－13(2)①1∶10②1∶9解析(1)0.01mol·L－1NaOH溶液的pH＝11，則KW＝c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－11×0.01＝1.0×10－13。(2)pH＝a的NaOH溶液中，c(OH－)＝KW/c(H＋)＝10－13＋amol·L－1，pH＝b的H2SO4中，c(H＋)＝10－bmol·L－1。兩者混合后：①若呈中性，則10－13＋a·Va＝10－b·Vb，將a＝12，b＝2代入，得Va∶Vb＝1∶10。②若pH＝10，則呈堿性，c混(OH－)＝eq\f(KW,cH＋)＝10－3mol·L－1，而c混(OH－)＝eq\f(10－13＋a·Va－10－b·Vb,Va＋Vb)，將a＝12，b＝2代入，得Va∶Vb＝1∶9。14．25℃時(shí)，若體積為Va，pH＝a的某一元強(qiáng)酸與體積為Vb，pH＝b的某一元強(qiáng)堿混合，恰好中和，且已知Va＜Vb和a＝0.5b，請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)a值可否等于3(填“可”或“否”)______，其理由是__________________________________________________________________________。(2)a值可否等于5(填“可”或“否”)______，其理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)a的取值范圍是______________。答案(1)否設(shè)a＝3，則b＝6，溶液顯酸性，不符合題意，因pH＝b的溶液為強(qiáng)堿，所以a≠3(2)否設(shè)a＝5，酸溶液中c(H＋)a＝10－5mol·L－1，則b＝10，堿溶液中c(OH－)b＝10－4mol·L－1。依題意：Va·10－5＝Vb·10－4，則eq\f(Va,Vb)＝eq\f(10－4,10－5)＝10＞1，不符合題意Va＜Vb，所以a≠5(3)eq\f(7,2)＜a＜eq\f(14,3)解析本題以一元強(qiáng)酸與一元強(qiáng)堿恰好中和為依據(jù)，并限定消耗強(qiáng)酸的體積小于消耗強(qiáng)堿的體積且堿的pH為酸的2倍時(shí)討論強(qiáng)酸pH的取值范圍。eq\f(Va,Vb)＝eq\f(cOH－b,cH＋a)＝eq\f(10－14－2a,10－a)＝10－(14－2a)＋a＝103a－14＜1，則3a－14＜0，即a＜eq\f(14,3)，又pH＝b＝2a＞7(因?yàn)槭菑?qiáng)堿溶液)，a＞eq\f(7,2)，故eq\f(7,2)＜a＜eq\f(14,3)。15．實(shí)驗(yàn)表明，液體時(shí)純硫酸的電離能力強(qiáng)于純硝酸，純硫酸的導(dǎo)電性強(qiáng)于純水；又知液態(tài)電解質(zhì)都能像水一樣自身電離而建立電離平衡(即像2H2OH3O＋＋OH－)，且在一定溫度下都有各自的離子積常數(shù)。據(jù)此回答下列問題：(1)純硫酸在液態(tài)