2019-2020学年高中化学 第三章 水溶液中的离子平衡 第2节 水的电离和溶液的酸碱性 第1课时

第1课时水的电离和溶液的酸碱性一、单项选择题1．关于pH测定的下列说法正确的是()A．pH试纸在使用之前应用蒸馏水润湿B．用广泛pH试纸测得某盐酸的pH＝2.3C．利用酸碱指示剂可以测溶液的pHD．pH计是精确测定溶液pH的仪器【答案】D【解析】pH试纸使用时不能润湿，故A项错误；广泛pH试纸测定值只为整数，故B项错误；酸碱指示剂只能测pH范围故C项错误。2．(2019年福建长乐月考)将纯水加热至80℃，下列叙述正确的是()A．水的离子积不变B．水的pH变小，呈酸性C．水的pH变大，呈中性D．水中的c(H＋)＝c(OH－)1×10－7mol·L－1【答案】D3．(2018年陕西西安期中)下列各组离子在给定条件下一定能大量共存的是()A．由水电离出的c(H＋)为1×10－13mol/L的溶液中：K＋、Mg2＋、Cl－、AlO－2B．在NO－3存在的酸性溶液中：Na＋、K＋、I－、SO2－4C．能使酚酞溶液呈红色的溶液中：Na＋、K＋、Cl－、NO－3D．在pH＝1的溶液中：NH＋4、Na＋、Cl－、ClO－【答案】C4．(2018年广东阳江广雅中学月考)25℃时，水的电离达到平衡：H2OH＋＋OH－ΔH＞0，下列叙述正确的是()A．向水中加入氨水，平衡逆向移动，c(OH－)降低B．向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H＋)增大，Kw不变C．向水中加入少量固体CH3COONa，平衡逆向移动，c(H＋)降低D．将水加热，KW增大，pH不变【答案】B5．(2018年山东济南月考)已知NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO2－4。某温度下向pH＝6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液的pH为2，下列对该溶液的叙述中，不正确的是()A．该温度高于25℃B．由水电离出来的H＋的浓度是1.0×10－10mol·L－1C．NaHSO4晶体的加入抑制了水的电离D．该温度下加入等体积pH为12的NaOH溶液可使该溶液恰好呈中性【答案】D【解析】纯水的pH＝6，说明c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－6mol·L－1，Kw＝1×10－12＞1×10－14，水的电离是吸热过程，说明温度高于25℃，A项正确；c(H＋)水＝c(OH－)水＝10－1210－2＝10－10mol·L－1，B项正确；NaHSO4电离出的H＋抑制水的电离，C项正确；Kw＝1×10－12，应加入等体积浓度为0.01mol·L－1的氢氧化钠溶液，即加入等体积pH＝10的NaOH溶液，可使该溶液恰好呈中性，D项错误。6．常温下，下列溶液中pH一定大于7的是()A．某溶液水电离出的c(H＋)·c(OH－)＝10－24B．c(H＋)＝10－12mol/L的溶液C．甲基橙呈黄色的溶液D．某溶液与Al粉反应产生氢气【答案】B【解析】常温下，水的离子积常数Kw＝10－14，A项溶液为酸性或碱性，A项错误；c(H＋)＝10－12mol/L的溶液，c(OH－)＝10－2mol/L，溶液呈碱性，pH＞7，B项正确；溶液pH≥4.4时，甲基橙呈黄色，但不一定是碱性溶液，C项错误；Al既能与酸反应生成氢气，也能与碱反应生成氢气，故不一定是碱性溶液，D项错误。7．下列叙述正确的是()A．95℃纯水的pH＜7，说明加热可导致水呈酸性B．常温下，pH＝3的醋酸溶液，稀释至10倍后pH＝4C．常温下，0.2mol·L－1的盐酸，加水至体积为原来的两倍后pH＝1D．常温下，pH＝3的醋酸溶液与pH＝11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH＝7【答案】C【解析】水的电离为吸热过程，温度升高，促进电离，溶液中c(H＋)增大，pH减小，但存在c(H＋)＝c(OH－)，溶液呈中性，A项错误；醋酸为弱酸，加水稀释促进电离，将pH＝3的醋酸溶液稀释至10倍后溶液3＜pH＜4，B项错误；将0.2mol·L－1的盐酸稀释至原体积的两倍后，c(H＋)＝0.1mol·L－1，则pH＝1，C项正确；pH＝3的醋酸溶液与pH＝11的氢氧化钠溶液中：c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－3mol·L－1，但醋酸为弱酸，不完全电离，醋酸浓度大，与pH＝11的氢氧化钠溶液等体积混合后，醋酸过量，溶液pH＜7，D项错误。8．常温下，设a代表Ba(OH)2，b代表NaOH溶液，c代表NH3·H2O溶液。下列说法正确的是()A．同物质的量浓度的三种溶液的pH：a＝b＞cB．同pH时，三种溶液稀释相同倍数后，pH：a＝b＜cC．同pH、同体积的三种溶液消耗同浓度盐酸的体积：a＝b＝cD．同pH时，稀释不同倍数、pH仍相同，三种溶液稀释的倍数：a＞b＞c【答案】B【解析】同物质的量浓度的三种溶液的c(OH－)：a＞b＞c，所以三种溶液的pH：a＞b＞c，A项错误；Ba(OH)2、NaOH是强电解质，在水溶液里完全电离，NH3·H2O是弱电解质，加水稀释促进一水合氨电离，所以稀释相同的倍数后，溶液中c(OH－)：a＝b＜c，所以溶液的pH：a＝b＜c，B项正确；NaOH是强电解质，NH3·H2O是弱电解质，等pH的NaOH、NH3·H2O，氨水浓度大于NaOH，等体积、等pH的两种溶液完全中和时需要等浓度HCl的体积与碱的物质的量成正比，而等pH、等体积的Ba(OH)2和NaOH消耗的盐酸体积相等，所以c＞b，C项错误；加水稀释促进弱电解质电离，要使稀释前后溶液中氢氧根离子浓度相等，则弱电解质稀释的倍数大于强电解质溶液，Ba(OH)2、NaOH是强电解质，在水溶液中完全电离，稀释前后pH相等，则稀释倍数相等，所以三种溶液稀释的倍数：a＝b＜c，D项错误。二、非选择题9．(1)同体积、同浓度的盐酸和醋酸溶液，pH大小关系是前者________(填“大于”“小于”或“等于”，下同)后者；完全中和时消耗氢氧化钠的物质的量前者________后者；与足量金属铝反应产生氢气的量前者________后者。(2)同体积同pH的盐酸和醋酸，浓度的大小关系是前者________后者；完全中和时消耗氢氧化钠的物质的量前者________后者；与足量金属铝反应产生氢气的量前者________后者。【答案】(1)小于等于等于(2)小于小于小于【解析】因为醋酸部分电离，故相同浓度的盐酸和醋酸相比，盐酸中的H＋浓度大，故pH小；因盐酸与醋酸的物质的量相同，故与氢氧化钠完全中和时，消耗等物质的量的氢氧化钠；与足量金属铝反应产生相同量的氢气。当同体积同pH时，醋酸的浓度大于盐酸的浓度，与氢氧化钠完全反应，醋酸消耗氢氧化钠的物质的量多，与足量金属铝反应产生氢气的量比盐酸的多。10．25℃时有甲、乙、丙三种溶液，甲为0.1mol·L－1NaOH溶液，乙为0.1mol·L－1HCl溶液，丙为0.1mol·L－1CH3COOH溶液，请回答下列问题：(1)甲溶液的pH＝______。(2)乙溶液中由水电离出的c(H＋)＝____mol·L－1。(3)写出丙的电离方程式：_______________________________，其电离平衡常数表达式Ka＝_________________。(4)向丙中加入乙，会________(“抑制”或“促进”)丙的电离，c(H＋)________(填“增大”“减小”或“不变”，下同),丙的电离平衡常数Ka__________。(5)各取25mL的乙、丙两溶液，分别用甲中和至pH＝7，则消耗甲的体积大小关系为V(乙)________V(丙)(填“大于”“小于”或“等于”)。【答案】(1)13(2)10－13(3)CH3COOHCH3COO－＋H＋cCH3COO－·cH＋cCH3COOH(4)抑制增大不变(5)大于11．已知水的电离平衡曲线如图所示，试回答下列问题：(1)图中五点Kw间的关系是_____________________________________________。(2)若从A点到D点，可采用的措施是___________________________________。a．升温b．加入少量的NaOHc．加入少量的NH4Cl(3)E对应的温度下，将pH＝9的NaOH溶液与pH＝4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH＝7，则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为_____________________。(4)25℃时，体积为Va、pH＝a的某一元强酸溶液与体积为Vb、pH＝b的某一元强碱溶液均匀混合后，溶液的pH＝7，已知b＝2a，Va＜Vb，则a的取值范围为____________。【答案】(1)B＞C＞A＝D＝E(2)c(3)10∶1(4)72＜a＜143【解析】(1)水的离子积常数只与温度有关，温度越高，离子积常数越大，同一曲线是相同温度，根据图知，温度高低点顺序是B＞C＞A＝D＝E，所以离子积常数大小顺序是B＞C＞A＝D＝E。(2)在A点时，c(H＋)＝c(OH－)，溶液显中性，而到D点c(H＋)变大，c(OH－)变小，溶液显酸性，即由A点到D点，溶液由中性变为酸性，但Kw不变。升高温度，Kw变大，故a错误；加入NaOH，则溶液显碱性，故b错误；加入氯化铵，NH4Cl水解显酸性，且Kw不变，故c正确。(3)E对应的温度下，Kw＝10－14，将pH＝9的NaOH溶液与pH＝4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH＝7，则酸溶液中的n(H＋)等于碱溶液中的n(OH－)，故有10－5mol·L－1×V碱＝10－4mol·L－1×V酸，解得：V碱V酸＝10。(4)两溶液混合后溶液恰好为中性，则Vac(H＋)a＝Vbc(OH－)b，VaVb＝cOH－bcH＋a＝10－14cH＋bcH＋a＝10a＋b－14＜1，所以(a＋b－14)＜0，而a＝0.5b，即3a＜14，a＜143，又pH＝b＝2a＞7，a＞72，所以72＜a＜143。