（京津鲁琼版）2020版高考化学一轮复习 第28讲 水的电离和溶液的pH检测（含解析）

水的电离和溶液的pH一、选择题1．(2019·日照第一次统考)能影响水的电离平衡，并使溶液中的c(H＋)c(OH－)的措施是()A．向水中通入SO2B．将水加热煮沸C．向纯水中投入一小块金属钠D．向水中加入NaCl解析：选A。在水中存在电离平衡：H2OH＋＋OH－。当向水中通入SO2时发生反应：SO2＋H2OH2SO3，H2SO3H＋＋HSO－3，H2SO3电离产生的H＋使溶液中的H＋的浓度增大，对水的电离起抑制作用，最终使水电离产生的H＋(OH－)的浓度远远小于溶液中的H＋浓度，即溶液中的c(H＋)c(OH－)，A项正确；水的电离是吸热过程，升高温度促进水的电离，所以将水加热煮沸促进水的电离，但是水电离产生的H＋和OH－的个数总是相同的，所以升温后水中的H＋和OH－的浓度仍然相等，B项错误；向纯水中投入一小块金属钠，钠与水发生反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，促进水的电离，并使溶液中的c(OH－)c(H＋)，C项错误；向水中加入NaCl，NaCl是强酸强碱盐，对水的电离平衡无影响，所以溶液中的H＋和OH－的浓度仍然相等，D项错误。2．(2019·福建质检)常温下，下列溶液的pH最大的是()A．0.02mol·L－1氨水与水等体积混合后的溶液B．pH＝2的盐酸与pH＝12的NaOH溶液等体积混合后的溶液C．0.02mol·L－1盐酸与0.02mol·L－1氨水等体积混合后的溶液D．0.01mol·L－1盐酸与0.03mol·L－1氨水等体积混合后的溶液解析：选A。A项混合后得到0.01mol·L－1氨水，NH3·H2O不能完全电离，则c(OH－)0.01mol·L－1，7pH12；B项混合后得到NaCl溶液，pH＝7；C项混合后得到NH4Cl溶液，该溶液因NH＋4水解而呈酸性，pH7；D项混合后得到0.01mol·L－1氨水和0.005mol·L－1NH4Cl的混合溶液，相当于往A项溶液中加入NH4Cl，NH3·H2O的电离平衡逆向移动，c(OH－)减小，pH减小，故A项中溶液的pH最大。3．一定温度下，水溶液中H＋和OH－的浓度变化曲线如图。下列说法正确的是()A．升高温度，可能引起由c向b的变化B．该温度下，水的离子积常数为1.0×10－13C．该温度下，加入FeCl3可能引起由b向a的变化D．该温度下，稀释溶液可能引起由c向d的变化解析：选C。A.c点溶液中c(OH－)＞c(H＋)，溶液呈碱性，升温，溶液中c(OH－)不可能减小。B.由b点对应c(H＋)与c(OH－)可知，Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－7×1.0×10－7＝1.0×10－14。C.FeCl3溶液水解显酸性，溶液中c(H＋)增大，因一定温度下水的离子积是常数，故溶液中c(OH－)减小，因此加入FeCl3溶液可能引起由b向a的变化。D.c点溶液呈碱性，稀释时c(OH－)减小，同时c(H＋)应增大，故稀释溶液时不可能引起由c向d的变化。4．(2019·合肥一中月考)常温下，0.1mol·L－1某一元酸(HA)溶液中c（OH－）c（H＋）＝1×10－8。下列叙述正确的是()A．该一元酸溶液的pH＝1B．该溶液中由水电离出的c(H＋)＝1×10－11mol·L－1C．该溶液中水的离子积常数为1×10－22D．将V1LpH＝11的NaOH溶液和V2L0.1mol·L－1该一元酸(HA)溶液混合，若混合溶液的pH＝7，则V1＜V2解析：选B。将c(OH－)＝Kwc（H＋）代入原题关系式中可得1×10－14c2（H＋）＝1×10－8，解得c(H＋)＝1×10－3mol·L－1，所以该一元酸溶液的pH＝3，A项错误；酸溶液中水的电离看氢氧根离子，c(OH－)＝1×10－141×10－3mol·L－1＝1×10－11mol·L－1，所以由水电离出的c(H＋)＝1×10－11mol·L－1，B项正确；常温下，水的离子积是一个常数，为1×10－14，C项错误；由于HA的浓度大于NaOH的浓度，二者若等体积混合则溶液呈酸性，当混合溶液的pH＝7时应有V1＞V2，D项错误。5．如图曲线a和b是盐酸与氢氧化钠相互滴定的滴定曲线。下列叙述正确的是()A．盐酸的物质的量浓度为1mol/LB．P点时反应恰好完全，溶液呈中性C．曲线a是盐酸滴定氢氧化钠的滴定曲线D．酚酞不能用作本实验的指示剂解析：选B。根据曲线a知，滴定前盐酸的pH＝1，c(HCl)＝0.1mol/L，A项错误；P点表示盐酸与氢氧化钠恰好完全中和，溶液呈中性，B项正确；曲线a是氢氧化钠溶液滴定盐酸的曲线，曲线b是盐酸滴定氢氧化钠溶液的曲线，C项错误；强酸与强碱相互滴定，酚酞可以用作指示剂，D项错误。6．(2019·北京西城区模拟)室温下，分别用0.1mol·L－1溶液进行下列实验，结论不正确的是()A．向NaHCO3溶液中通CO2至pH＝7：c(Na＋)＝c(HCO－3)＋2c(CO2－3)B．向CH3COONa溶液中加入等浓度等体积的盐酸：c(Na＋)＝c(Cl－)C．向NaHSO4溶液中加入等浓度等体积的Ba(OH)2溶液：pH＝13D．向氨水中加入少量NH4Cl固体：c（NH＋4）c（NH3·H2O）增大解析：选C。A.根据电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO－3)＋2c(CO2－3)＋c(OH－)，室温下溶液的pH＝7为中性，c(H＋)＝c(OH－)，所以c(Na＋)＝c(HCO－3)＋2c(CO2－3)，A项正确；B.因为溶液等体积等浓度，则可推出c(Na＋)＝c(Cl－)，B项正确；C.设溶液体积为1L，则向1L0.1mol·L－1的NaHSO4溶液中加入1L0.1mol·L－1的Ba(OH)2溶液，反应后c(OH－)＝(0.2－0.1)÷2＝0.05(mol·L－1)，pH≠13，C项错误；D.氨水中存在NH3·H2NH＋4＋OH－，加入少量NH4Cl固体，NH＋4浓度增大，平衡逆向移动，但平衡移动是微弱的过程，则c（NH＋4）c（NH3·H2O）增大，D项正确。7．(2019·岳阳检测)某温度下，水的离子积常数Kw＝1×10－12。该温度下，将pH＝4的H2SO4溶液与pH＝9的NaOH溶液混合并保持恒温，欲使混合溶液的pH＝7，则稀硫酸与NaOH溶液的体积比为()A．1∶10B．9∶1C．1∶9D．99∶21解析：选B。设稀硫酸的体积为aL，NaOH溶液的体积为bL，则10－3b－10－4a＝10－5(a＋b)，a∶b＝9∶1。8．(2019·烟台高三联考)用0.10mol·L－1盐酸滴定20mL0.050mol·L－1Na2CO3和0.025mol·L－1NaHCO3混合溶液，得出如图所示的滴定曲线。下列说法中不正确的是()A．a点溶液显碱性的主要原因是CO2－3＋H2OHCO－3＋OH－B．b点溶液中：c(Na＋)＝c(HCO－3)＋c(CO2－3)＋c(H2CO3)C．c点溶液中：c(Na＋)＝c(HCO－3)＋2c(CO2－3)＋c(Cl－)D．d点溶液中：c(Na＋)c(Cl－)c(HCO－3)c(H＋)c(OH－)解析：选B。a点溶液为0.050mol·L－1Na2CO3和0.025mol·L－1NaHCO3混合溶液，Na2CO3和NaHCO3均能水解使溶液呈碱性，但主要原因是CO2－3的水解，A项正确；b点加入10mL盐酸后，溶液中的溶质为NaHCO3和NaCl，由物料守恒得：c(Na＋)＝c(HCO－3)＋c(CO2－3)＋c(H2CO3)＋c(Cl－)，B项错误；根据电荷守恒可知，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO－3)＋2c(CO2－3)＋c(Cl－)＋c(OH－)，由于c点溶液显中性，c(H＋)＝c(OH－)，所以c(Na＋)＝c(HCO－3)＋2c(CO2－3)＋c(Cl－)，C项正确；d点加入20mL0.10mol·L－1盐酸后，溶液中c(NaCl)＝0.050mol·L－1，c(NaHCO3)＝0.0125mol·L－1，所以c(Na＋)c(Cl－)c(HCO－3)，又因为d点溶液pH7，所以c(H＋)c(OH－)，D项正确。9．(2019·石家庄一模)常温下，向20.00mL0.1mol·L－1HA溶液中滴入0.1mol·L－1NaOH溶液，溶液中由水电离出的氢离子浓度的负对数[－lgc水(H＋)]与所加NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法中不正确的是()A．常温下，Ka(HA)约为10－5B．M、P两点溶液对应的pH＝7C．b＝20.00D．M点后溶液中均存在c(Na＋)c(A－)解析：选B。起始时－lgc水(H＋)＝11，c水(H＋)＝c水(OH－)＝10－11mol·L－1，根据常温下水的离子积求出溶液中c(H＋)＝Kw/c水(OH－)＝10－3mol·L－1，HAH＋＋A－，c(H＋)＝c(A－)＝10－3mol·L－1，Ka(HA)＝c（H＋）·c（A－）c（HA）≈10－60.1＝10－5，A项正确；N点水电离出的H＋浓度最大，说明HA与NaOH恰好完全反应生成NaA，P点溶质为NaOH和NaA，溶液显碱性，即P点pH不等于7，B项错误；0～b段水的电离程度逐渐增大，当达到b点时水的电离程度达到最大，即溶质为NaA，说明HA和NaOH恰好完全反应，b＝20.00，C项正确；M点溶液pH＝7，根据溶液呈电中性，存在c(Na＋)＝c(A－)，M点后，c(Na＋)c(A－)，D项正确。10．(2019·邯郸模拟)若用AG表示溶液的酸度，AG的定义为AG＝lgc（H＋）c（OH－）。室温下实验室中用0.01mol·L－1的氢氧化钠溶液滴定20.00mL0.01mol·L－1醋酸，滴定过程如图所示，下列叙述正确的是()A．室温下，醋酸的电离平衡常数约为10－5B．A点时加入氢氧化钠溶液的体积为20.00mLC．若B点为40mL，所得溶液中：c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)D．从A到B，水的电离程度逐渐变大解析：选A。室温下，醋酸的AG＝lgc（H＋）c（OH－）＝7，即c（H＋）c（OH－）＝107，而水的离子积Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝10－14，两式联立可知：c(H＋)＝10－3.5mol·L－1，而在醋酸溶液中，c(CH3COO－)≈c(H＋)＝10－3.5mol·L－1，故电离平衡常数Ka＝c（CH3COO－）·c（H＋）c（CH3COOH）≈10－3.5×10－3.50.01＝10－5，故A正确；A点的AG＝lgc（H＋）c（OH－）＝0，即c（H＋）c（OH－）＝1，即c(H＋)＝c(OH－)，溶液显中性，而当加入氢氧化钠溶液20.00mL时，氢氧化钠和醋酸恰好完全中和，得到醋酸钠溶液，溶液显碱性，故B错误；当B点加入NaOH溶液40mL时，所得溶液为等浓度的CH3COONa和NaOH的混合溶液，根据物料守恒可知，c(Na＋)＝2[c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)]，故C错误；A点之后，当V(NaOH)＞20mL时，水的电离受到抑制，电离程度会逐渐变小，故D错误。二、非选择题11．(2019·呼和浩特高三检测)(1)已知下表数据：化学式电离平衡常数(25℃)HCNKa＝5.0×10－10CH3COOHKa＝1.8×10－5H2CO3Ka1＝4.4×10－7，Ka2＝4.7×10－11①25℃时，等浓度的四种溶液：a.NaCN溶液；b.Na2CO3溶液；c.CH3COONa溶液；d.NaHCO3溶液，pH由大到小的顺序为________________(填序号)。②将0.2mol·L－1HCN溶液和0.1mol·L－1的NaOH溶液等体积混合后，溶液显碱性，则c(HCN)、c(H＋)、c(OH－)、c(CN－)、c(Na＋)大小排序为____________________________，c(HCN)＋c(CN－)________(填“”“”或“＝”)0.1mol·L－1。③相同条件下，取等体积等pH的a.HCN溶液、b.C