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学而思教育·学习改变命运思考成就未来!高考网学而思教育·学习改变命运思考成就未来!高考网水的电离和溶液的酸碱性同步练习(一)典型例题【例1】常温下,纯水中存在电离平衡:H2OH++OH-,请填空:改变条件水的电离平衡移动Kwc(H+)总c(OH-)总水电离出的c(H+)升温到100℃通氯化氢10-2mol/L加氢氧化钠固体10-4mol/L加氯化钠固体10-7mol/L【分析】温度不变时,无论溶液是酸性、中性还是碱性,溶液中的氢离子浓度和氢氧根离子浓度的乘积都相同。常温下,此值为10-14。在任何溶液中,水电离产生的氢离子浓度和水电离产生的氢氧根离子浓度始终相同,即为1:1。【答案】改变条件水的电离平衡移动方向Kwc(H+)总c(OH-)总水电离出的c(H+)升温到100℃正向增大增大增大增大通氯化氢逆向不变10-12mol/L10-12mol/L加氢氧化钠固体逆向不变10-10mol/L10-10mol/L加氯化钠固体不动不变10-7mol/L10-7mol/L【例2】室温下,在pH=12的某溶液中,由水电离生成的c(OH-)为()A.1.0×10-7mol·L-1B.1.0×10-6mol·L-1C.1.0×10-2mol·L-1D.1.0×10-12mol·L-1【分析】本题以水的离子积为知识依托,考查学生对不同条件下水电离程度的认识,同时考查了思维的严密性。错解分析:pH=12的溶液,可能是碱溶液,也可能是盐溶液。忽略了强碱弱酸盐的水解,就会漏选D。解题思路:先分析pH=12的溶液中c(H+)、c(OH-)的大小。由c(H+)=10-pH得:c(H+)=1.0×10-12mol·L-1c(OH-)=1.0×10-2mol·L-1再考虑溶液中的溶质:可能是碱,也可能是强碱弱酸盐。最后进行讨论:(1)若溶质为碱,则溶液中的H+都是水电离生成的:c水(OH-)=c水(H+)=1.0×10-12mol·L-1(2)若溶质为强碱弱酸盐,则溶液中的OH-都是水电离生成的:c水(OH-)=1.0×10-2mol·L-1。【答案】CD【例3】室温下,把1mL0.1mol/L的H2SO4加水稀释成2L溶液,在此溶液中由水电离产生的H+,其浓度接近于()A.1×10-4mol/LB.1×10-8mol/L学而思教育·学习改变命运思考成就未来!高考网学而思教育·学习改变命运思考成就未来!高考网×10-11mol/LD.1×10-10mol/L【分析】温度不变时,水溶液中氢离子的浓度和氢氧根离子的浓度乘积是一个常数。在酸溶液中氢氧根离子完全由水电离产生,而氢离子则由酸和水共同电离产生。当酸的浓度不是极小的情况下,由酸电离产生的氢离子总是远大于由水电离产生的(常常忽略水电离的部分),而水电离产生的氢离子和氢氧根离子始终一样多。所以,酸溶液中的水电离的氢离子的求算通常采用求算氢氧根离子。稀释后c(H+)=(1×10-3L×0.1mol/L)/2L=1×10-4mol/Lc(OH-)=1×10-14/1×10-4=1×10-10mol/L【答案】D【例4】将pH为5的硫酸溶液稀释500倍,稀释后溶液中c(SO42-):c(H+)约为()A、1:1B、1:2C、1:10D、10:1【分析】根据定量计算,稀释后c(H+)=2×10-8mol·L-1,c(SO42-)=10-8mol·L-1,有同学受到思维定势,很快得到答案为B。其实,题中设置了酸性溶液稀释后,氢离子浓度的最小值不小于1×10-7mol·L-1。所以,此题稀释后氢离子浓度只能近似为1×10-7mol·L-1。【答案】C【例5】弱酸HY溶液的pH=3.0,将其与等体积水混合后的pH范围是()A.3.0~3.3B.3.3~3.5C.3.5~4.0D.3.7~4.3【分析】虚拟HY为强酸,则将其与等体积水混合后c(H+)=21×10-3mol·L-1pH=3+lg2=3.3,事实上HY为弱酸,随着水的加入,还会有部分H+电离出来,故c(H+)>21×10-3mol·L-1即pH<3.3。【答案】A【例6】将体积均为10mL、pH均为3的盐酸和醋酸,加入水稀释至amL和bmL,测得稀释后溶液的pH均为5,则稀释后溶液的体积()A.a=b=100mLB.a=b=1000mLC.a<bD.a>b【分析】盐酸是强电解质,完全电离。在加水稀释过程中盐酸电离出的H+离子的物质的量不会增加。溶液中c(H+)与溶液体积成反比,故加水稀释时,c(H+)会随着水的加入而变小。醋酸是弱电解质,发生部分电离。在加水稀释过程中未电离的醋酸分子发生电离,从而使溶液中H+离子的物质的量增加,而c(H+)与溶液体积同样成反比,这就使得此溶液中c(H+)受到n(H+)的增加和溶液体积V增加的双重影响。很明显,若将盐酸和醋酸同等程度的稀释到体积都为a,则盐酸的c(H+)比醋酸的c(H+)小。若要稀释到两溶液的c(H+)相等,则醋酸应该继续稀释,则有b>a【答案】C【例7】99mL0.1mol/L的盐酸和101mL0.05mol/L氢氧化钡溶液混合后,溶液的c(H+)为学而思教育·学习改变命运思考成就未来!高考网学而思教育·学习改变命运思考成就未来!高考网()(不考虑混合时的体积变化)。A.0.5×(10-8+10-10)mol/LB.(10-8+10-10)mol/LC.(1×10-14-5×10-5)mol/LD.1×10-11mol/L【分析】把101mL的Ba(OH)2分差成99mL和2mL,其中99mLBa(OH)2溶液和99mL盐酸溶液恰好完全反应,这样就相当于将2mL0.05mol/L的Ba(OH)2加水稀释至200mL,先求溶液中的[OH-],然后再化成[H+],故应选D。[答案]D【例8】将pH=8的NaOH溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH值最接近于()。A.8.3B.8.C.9D.9.7[解析]同种溶质的酸或碱溶液混合后溶液的pH值约为大的pH减去0.3(两溶液的pH值必须相差2以上)。[答案]D【例9】室温下xLpH=a的盐酸溶液和yLpH=b的电离度为α的氨水恰好完全中和,则x/y的值为()A.1B.10-14-a-b/αC.10a+b-14/αD.10a-b/α【分析】c(HCl)=c(H+)=10-amol·L-1,盐酸的物质的量=10-a×xmol·L-1,c(NH3·H2O)·α=c(OH-)=10b-14mol·L-1,NH3·H2O物质的量为10b-14÷α×ymol·L-1。根据题意:10-a·x=10b-14÷α×y,得x/y=10a+b-14/α。【答案】C【例10】若在室温下pH=a的氨水与pH=b的盐酸等体积混合,恰好完全反应,则该氨水的电离度可表示为()A.10a+b-12%B.10a+b-14%C.1012-a-b%D.1014-a-b%【分析】设氨水和盐酸各取1L。氨水电离出的c(OH-)=10-14÷10-amol·L-1=10a-14mol·L-1即氨水电离出的OH-的物质的量为10a-14mol,而NH3·H2O的物质的量=盐酸的物质的量=10-bmol·L-1×1L=10-bmol;所以氨水的电离度为10a+b-12%。【答案】A【例11】用0.01mol/LH2SO4滴定0.01mol/LNaOH溶液,中和后加水至100mL。若滴定时终点判断有误差:①多加了1滴H2SO4;②少加了1滴H2SO4(设1滴为0.05mL)。则①和②c(H+)之比为()A.10B.50C.5×103D.104【分析】多加1滴H2SO4,则酸过量,相当于将这1滴硫酸由0.05mL稀释至100mL。少加1滴H2SO4,相当NaOH溶液过量2滴,即将这部分NaOH溶液稀释至100mL。现计算如下:①多加1滴硫酸时,c(H+)=100201.005.0=10-5(mol/L),②少加1滴硫酸时,c(OH-)100201.005.0=10-5(mol/L),学而思教育·学习改变命运思考成就未来!高考网学而思教育·学习改变命运思考成就未来!高考网(H+)=5141010)(OHcKW=10-9(mol/L),故二者比值为104。【答案】D【例12】有①、②、③三瓶体积相等,浓度都是1mol·L-1的盐酸溶液,将①加热蒸发至体积一半;向②中加入少量的CH3COONa固体(加入后仍显酸性);③不作任何改变,以酚酞作指示剂,用NaOH溶液滴定上述三种溶液,所耗NaOH溶液的体积为()A.①=②③B.③②①C.③=②①D.①=②=③【分析】本题着重考查酸碱中和、溶液的酸碱性判断及抽象思维能力。对①加热蒸发,由于HCl的挥发性比水大,故蒸发后溶质可以认为没有,消耗的NaOH溶液的体积最少。在②中加入CH3COONa固体,发生反应:HCl+CH3COONa==CH3COOH+NaCl,当以酚酞作指示剂时,HCl、CH3COOH被NaOH中和:HCl+NaOH==NaCl+H2O,CH3COOH+NaOH==CH3COONa+H2O,此过程中被中和的H+物质的量与③相同。若改用甲基橙作指示剂,因为甲基橙的变色范围(pH)为3.1~4.4,此时,部分CH3COOH不能被NaOH完全中和,三种溶液所消耗的NaOH溶液体积为③②①。【答案】C【例13】以标准的盐酸溶液滴定未知的氢氧化钠为例,判断以下操作所引起的误差(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)⑴读数:滴定前俯视或滴定后仰视;()⑵未用标准液润洗滴定管;()⑶用待测液润洗锥形瓶;()⑷滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定后尖嘴气泡消失;()⑸不小心将标准液滴在锥形瓶的外面;()⑹指示剂用量过多。()【分析】本题主要考查学生的实验操作规范及误差分析能力。(1)滴定前俯视或滴定后仰视会导致标准液读数偏大,造成滴定结果偏高。(1)未用标准液润洗滴定管,会使标准液浓度降低,造成滴定结果偏高。(3)用待测液润洗锥形瓶,会使标准液用去更多,造成滴定结果偏高。(4)气泡不排除,结束后往往气泡会消失,所用标准液读数增大,造成测定结果偏高。(5)不小心将标准液滴在锥形瓶的外面,导致标准液读数偏大,造成滴定结果偏高。(6)指示剂本身就是一种弱电解质,指示剂用量过多会导致标准液耗去偏多,造成测定结果偏高。(二)基础练习一、选择题1.下列溶液肯定是酸性的是()A含H+的溶液B加酚酞显无色的溶液学而思教育·学习改变命运思考成就未来!高考网学而思教育·学习改变命运思考成就未来!高考网[OH-][H+]的溶液2.将pH试纸用蒸馏水湿润后,去测定某溶液的pH,该溶液的pH将会A.偏高B.偏低C.不变D.上述三种情况均有可能3.pH相同的氨水、氢氧化钠和氢氧化钡溶液,分别用蒸馏水稀释到原来的X倍、Y倍、Z倍,稀释后三种溶液的pH同,则X、Y、Z的关系是A.X=Y=ZB.X>Y=ZC.X<Y=ZD.X=Y<Z4.pH=2的溶液,其H+浓度为0.01mol/L,下列四种情况的溶液:①25℃的溶液、②100℃的溶液、③强酸溶液、④弱酸溶液,与上述符合的有A.①③B.①②③④C.③④D.①③④5.有甲、乙两种溶液,甲溶液的pH是乙溶液的两倍,则甲溶液中[H+]与乙溶液中[H+]的关系A.2︰1B.100︰1C.1︰100D.无法确定6.有两瓶pH值都等于2的酸溶液,一瓶是强酸,另一瓶是弱酸,可用来鉴别它们的一组试剂是A.石蕊试液和水B.pH试纸和水C.酚酞试液和水D.酚酞试液和苛性钠溶液7.一元碱A与0.01mol/L的一元强酸等体积混合后所得溶液的pH为7。以下说法中正确的是()①若A为强碱,其溶液的物质的量浓度等于0.01mol/L②若A为弱碱
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