高二化學(xué)反應(yīng)原理課時作業(yè)13：3.1.2溶液的酸堿性與pH

高二《化學(xué)反應(yīng)原理》PAGEPAGE1第2課時溶液的酸堿性與pH分層訓(xùn)練[基礎(chǔ)過關(guān)]一、溶液酸堿性的判斷1.下列關(guān)于溶液的酸堿性，說法正確的是()A.pH＝7的溶液呈中性B.中性溶液中一定有[H＋]＝1.0×10－7mol·L－1C.[OH－]＝[H＋]的溶液呈中性D.在100℃時，純水的pH<7，因此顯酸性[解析]A項中運用pH判斷溶液的酸堿性時，用到了水的離子積常數(shù)，它與溫度有關(guān)，但A項未給出溫度，所以錯誤；在中性溶液中[H＋]和[OH－]一定相等，但并不一定是1.0×10－7mol·L－1，所以B項錯，C項正確；100℃的純水中，雖然pH<7，但[H＋]＝[OH－]，還是中性，所以D錯誤。[答案]C2.下列溶液一定呈堿性的是()A.由水電離出的[H＋]＝10－12mol·L－1(25℃)的溶液B.pH<7的溶液C.使石蕊溶液呈紫色的溶液D.常溫下，pH＝10的氨水與pH＝4的鹽酸等體積混合后的溶液[解析]A項，抑制水的電離，可能為酸或堿或酸式鹽；B項未指明溫度，如100℃時pH＝6的溶液呈中性；C項，石蕊呈紫色時，pH為5～8，此時溶液可能呈酸性、中性、堿性；D項，c(NH3·H2O)>c(HCl)，氨水過量。[答案]D3.25℃時的下列溶液中，堿性最強的是()A.pH＝11的溶液B.[OH－]＝0.12mol·L－1C.1L中含有4gNaOH的溶液D.[H＋]＝1×10－10mol·L－1的溶液[解析]常溫下，可以根據(jù)pH或[H＋]比較溶液的酸堿性，同樣也可以根據(jù)[OH－]的大小來比較。A、C、D三個選項中溶液的[OH－]依次為1×10－3mol·L－1、0.1mol·L－1、1×10－4mol·L－1，所以B中溶液的[OH－]最大，堿性最強。[答案]B二、溶液pH的計算4.常溫下下列溶液中與1.0×10－5mol/L的NaOH溶液的pH相同的是()A.把pH＝6的鹽酸稀釋1000倍B.把pH＝10的Ba(OH)2溶液稀釋10倍C.把pH＝10的氨水稀釋10倍D.把pH＝8的NaOH溶液稀釋10倍[解析]1.0×10－5mol/L的NaOH溶液的pH＝9，A項中酸不論怎樣稀釋其pH都無限接近7，但不會超過7，A錯誤；B項pH＝10的Ba(OH)2溶液稀釋10倍，pH減小一個單位為9，B正確；C項pH＝10的氨水稀釋10倍，其pH為：9<pH<10，C錯誤；D項pH接近7，D錯誤。[答案]B5.溫度為25℃時，將0.23g鈉投入到100g水中充分反應(yīng)，假設(shè)反應(yīng)后溶液體積為100mL，則該溶液的pH為()A.1 B.13C.12 D.10[解析]n(Na)＝eq\f(0.23g,23g·mol－1)＝0.01mol，由2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑可得n(NaOH)＝0.01mol，則[OH－]＝eq\f(0.01mol,0.1L)＝0.1mol·L－1，[H＋]＝eq\f(Kw,[OH－])＝eq\f(1×10－14,0.1)mol·L－1＝1×10－13mol·L－1，故pH＝13。[答案]B6.常溫下，將pH＝1的硫酸溶液平均分成兩等份，一份加入適量水，另一份加入與該硫酸溶液物質(zhì)的量濃度相同的氫氧化鈉溶液，兩者pH都增大了1。則加入水和加入NaOH溶液的體積比約為()A.11∶1 B.10∶1C.6∶1 D.5∶1[解析]設(shè)所取每份硫酸的體積為V1，使硫酸由pH＝1變?yōu)閜H＝2，所加水的體積為9V1；設(shè)所加NaOH溶液的體積為V2，則有[H＋]＝eq\f(0.1V1－0.05V2,V1＋V2)mol·L－1＝0.01mol·L－1，解得V2＝eq\f(3,2)V1，即V水∶VNaOH＝6∶1。[答案]C三、強酸與弱酸(或強堿與弱堿)的比較與判斷7.pH＝2的兩種一元酸x和y，體積均為100mL，稀釋過程中pH與溶液體積的關(guān)系如下圖所示。分別滴加NaOH溶液(c＝0.1mol·L－1)至pH＝7，消耗NaOH溶液的體積為Vx、Vy，則()A.x為弱酸，Vx<Vy B.x為強酸，Vx>VyC.y為弱酸，Vx<Vy D.y為強酸，Vx>Vy[解析]由圖知：將一元酸x和y分別稀釋10倍，pH的變化量ΔpHx＝1，ΔpHy<1，所以x為強酸，y為弱酸；pH＝2時弱酸y的濃度大，滴加NaOH至pH＝7時需NaOH溶液的體積則y要比x大。[答案]C8.pH＝3的兩種一元酸HX和HY溶液，分別取50mL加入足量的鎂粉，充分反應(yīng)后，收集到H2的體積分別為V(HX)和V(HY)，若V(HX)>V(HY)，則下列說法正確的是()A.HX可能是強酸B.HY一定是強酸C.HX的酸性強于HY的酸性D.反應(yīng)開始時二者生成H2的速率相等[解析]本題考查了強、弱酸的判斷及溶液酸性大小的比較。據(jù)題意，Mg粉足量，酸不足，應(yīng)根據(jù)酸的物質(zhì)的量來計算H2的體積，由V(HX)>V(HY)，知pH相等時，HX的物質(zhì)的量濃度比HY的大，即HX是酸性比HY弱的弱酸，而無法判斷HY是強酸還是弱酸，故A、B、C錯誤；D項反應(yīng)開始時生成H2的速率取決于c(H＋)，因為開始時c(H＋)相等，故D項正確。[答案]D9.室溫時，下列混合溶液的pH一定小于7的是()A.pH＝3的鹽酸和pH＝11的氨水等體積混合B.pH＝3的鹽酸和pH＝11的氫氧化鋇溶液等體積混合C.pH＝3的醋酸和pH＝11的氫氧化鋇溶液等體積混合D.pH＝3的硫酸和pH＝11的氨水等體積混合[解析]A項，由于氨水是弱堿，部分電離，其濃度遠(yuǎn)大于10－3mol·L－1，故鹽酸與氨水混合后，氨水過量，反應(yīng)后溶液顯堿性；同理，D項反應(yīng)后的溶液也顯堿性；B項，鹽酸電離出的氫離子與氫氧化鋇電離出的氫氧根離子的物質(zhì)的量相等，它們恰好完全反應(yīng)，反應(yīng)后溶液顯中性；C項，醋酸是弱酸，部分電離，其濃度遠(yuǎn)大于10－3mol·L－1，與氫氧化鋇反應(yīng)后，醋酸過量，反應(yīng)后溶液顯酸性，即pH小于7，故C項正確。[答案]C10.相同條件下的四種溶液①pH＝2的CH3COOH溶液；②pH＝2的H2SO4溶液；③pH＝12的氨水；④pH＝12的NaOH溶液。下列說法正確的是()A.水電離的[H＋]：①＝②＝③＝④B.將②、④溶液混合后，pH＝7，消耗溶液的體積：②＜④C.等體積的①、②、④溶液分別與足量鋁粉反應(yīng)，生成H2的量：②最大D.向10mL上述四溶液中各加入90mL水后，溶液的pH：③＞④＞①＞②[解析]A項，由于[H＋]＝[OH－]，所以對水的抑制程度相同，[H＋]水相同；B項，由于[H＋]＝[OH－]，若pH＝7，體積②＝④；C項，由于CH3COOH繼續(xù)電離，所以①放出H2最多；D項，pH應(yīng)為③＞④＞②＞①。[答案]A[能力提升]11.有一學(xué)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(jìn)行檢測。(1)該學(xué)生的操作是________(填“正確的”或“不正確的”)，其理由是_________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)如不正確，請分析是否一定有誤差。__________________________________________________________________。(3)若用此法分別測定[H＋]相等的鹽酸和醋酸溶液的pH，誤差較大的是________，原因是_________________________________________________________________________________________________________________。(4)只從下列試劑中選擇實驗所需的試劑，你能否區(qū)分0.1mol·L－1硫酸溶液和0.01mol·L－1硫酸溶液？________，簡述操作過程：_____________________________________________________________________________________________________________________________?？蛇x試劑：A.紫色石蕊溶液 B.酚酞溶液C.甲基橙溶液 D.蒸餾水E.氯化鋇溶液F.pH試紙[解析](1)用pH試紙測量溶液的pH時，pH試紙不能潤濕，否則相當(dāng)于將原溶液稀釋。(2)若溶液呈酸性或堿性，稀釋必然會造成誤差，若溶液呈中性，則不會造成誤差。(3)若溶液是酸性溶液，pH增大，對于弱酸溶液(如醋酸溶液)來說，其pH變化相對較?。?4)分別測定這兩種硫酸溶液的pH，pH較小的是濃度較大的硫酸溶液，pH較大的是濃度較小的硫酸溶液。[答案](1)不正確的該學(xué)生測得的pH是稀釋后溶液的pH(2)不一定有誤差，當(dāng)溶液為中性時則不產(chǎn)生誤差(3)鹽酸因為在稀釋過程中醋酸繼續(xù)電離產(chǎn)生H＋，使得溶液中[H＋]較鹽酸中的[H＋]大，誤差較小(4)能用玻璃棒分別蘸取兩種溶液滴在兩張一小塊pH試紙上，用標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較其pH，pH較大的是0.01mol·L－1硫酸溶液12.已知水的電離平衡曲線如圖所示，試回答下列問題：(1)圖中五點Kw間的關(guān)系是______________________________________。(2)若從A點到D點，可采用的措施是___________________________________。a.升溫 B.加入少量的鹽酸c.降溫 D.加入少量的NaOH(3)E點對應(yīng)的溫度下，將pH＝9的NaOH溶液與pH＝4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH＝7，則NaOH溶液與H2SO4溶液的體積比為________。(4)B點對應(yīng)溫度下，將pH＝11的苛性鈉溶液V1L與pH＝1的稀硫酸V2L混合(設(shè)混合后溶液的體積為原兩溶液體積之和)，所得混合溶液的pH＝2，則V1∶V2＝________。[解析](1)水的離子積Kw隨溫度的升高而增大。A、D、E三點為25℃，B為100℃，C對應(yīng)的點介于25℃與100℃之間，故A＝D＝E<C<B。(2)從A點至D點，保持溫度不變，使c(H＋)增大，故選b。(3)E點在25℃下，Kw＝1.0×10－14，由n(OH－)＝n(H＋)，V(NaOH)·10－5＝V(H2SO4)·10－4，eq\f(V（NaOH）,V（H2SO4）)＝eq\f(10－4,10－5)＝eq\f(10,1)。(4)反應(yīng)后酸剩余，則[H＋]＝eq\f(V2×0.1－V1×0.1,V2＋V1)mol·L－1＝10－2mol·L－1，解得V1∶V2＝9∶11。[答案](1)A＝D＝E<C<B(2)b(3)10∶1(4)9∶1113.在25℃時，有pH為x的鹽酸和pH為y的NaOH溶液，取VxL該鹽酸同該NaOH溶液中和，需VyLNaOH溶液。問：(1)若x＋y＝14，eq\f(Vx,Vy)＝________________________________________(填數(shù)值)。(2)若x＋y＝13，eq\f(Vx,Vy)＝_________________________________(填數(shù)值)。(3)若x＋y>14，eq\f(Vx,Vy)＝_________________________________(填表達(dá)式)，且Vx________Vy(填“>”、“<”或“＝”)(題中x≤6，y≥8)。[解析]pH＝x的鹽酸，[H＋]＝10－xmol·L－1，pH＝y(tǒng)的NaOH溶液，[OH－]＝10y－14mol·L－1，則Vx·10－x＝Vy·10y－14，eq\f(Vx,Vy)＝10x＋y－14。(1)x＋y＝14，eq\f(Vx,Vy)＝1。(2)x＋y＝13，eq\f(Vx,Vy)＝10－1＝eq\f(1,10)。(3)x＋y>14，eq\f(Vx,Vy)＝10x＋y－14>1，Vx>Vy。[答案](1)1(2)eq\f(1,10)(3)10x＋y－14>[拓展探究]14.25℃時，若體積為Va、pH＝a的某一元強酸與體積為Vb、pH＝b的某一元強堿混合，恰好中和，且已知Va<Vb和a＝0.5b。請?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_________________________________________。[解析](3)eq\f(Va,Vb)＝eq\f([OH－]b,[H＋]a)＝eq\f(\f(10－14,[H＋]b),[H＋]a)＝eq\f(