2022学年高中化学 第3章 物质在水溶液中的行为 第1节 第2课时 溶液的酸碱性与pH作业(含解
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2022学年高中化学第3章物质在水溶
液中的行为第1节第2课时溶液的酸
碱性与pH作业(含解析)鲁科版选修
4
班级:科目:
溶液的酸碱性与pH
(建议用时:40分钟)
1.关于溶液的酸性及酸性强弱的说法中,正确的是()
A.只要溶液中有H+,溶液就显酸性
B.H+浓度大于OH-浓度,溶液一定显酸性
C.H+浓度增大,溶液的酸性一定增强
D.强酸溶液的酸性一定比弱酸溶液的酸性强
B[任何溶液中都含有H+,含有H+的溶液不一定显酸性,也可能显碱性或中性,A错;[H+]>[OH-]溶液一定显酸性,B对;[H+]浓度增大,[OH-]也有可能增大,如将水加热,溶液仍显中性,C错;强酸与弱酸的酸性强弱看溶液中[H+]的相对大小,若强酸的浓度远小于弱酸的浓度,也有可能弱酸的酸性强,如0.01 mol·L-1HCl与10 mol·L-1 CH3COOH,醋酸酸性强,D错。
]
2.下列试纸中,在测溶液的性质时,预先不能用蒸馏水润湿的是( )
A.石蕊试纸B.醋酸铅试纸
C.淀粉KI试纸D.pH试纸
D[pH试纸用蒸馏水润湿,相当于将溶液稀释,若是酸性溶液,则[H+]变小,pH偏大;若是碱性溶液,则[OH-]变小,pH偏小;若是中性溶液,则[H+]和[OH-]不变,pH不变.]
3.下列说法正确的是()
A.在pH<14的氨水中,由水电离出的[H+]>1。
0×10-14mol·L-1
B.测定溶液的pH时,用洁净、干燥的玻璃棒蘸取溶液,滴在用蒸馏水润湿过的pH试纸上,再与标准比色卡对比
C.50 ℃时,pH=12的纯碱溶液中[OH-]=1。
0×10-2mol·L-1
D.pH=4的CH3COOH溶液中[H+]=4.0 mol·L-1
A[在pH<14的氨水中,[H+]>1.0×10-14mol·L-1;不能用湿润的pH试纸测定溶液的pH;50 ℃时,水的离子积常数大于1。
0×10-14mol2·L-2;pH=4的CH3COOH溶液中[H+]=1。
0×10-4mol·L-1.综上可知,A项正确.]
4.常温下,将0.1 mol·L-1氢氧化钠溶液与0.06 mol·L-1硫酸溶液等体积混合,该混合溶液的pH等于()
A.1.7 B.2.0
C.12.0 D.12。
4
[答案] B
5.常温下,某溶液中由水电离产生的[H+]=1×10-11mol·L-1,则该溶液的pH可能是( )
A.4 B.7
C.8 D.11
D[由题意知由水电离产生的[H+]=1×10-11mol·L-1,小于1×10-7mo l·L-1,即水的电离被抑制,该溶液可能显酸性,也可能显碱性。
若溶液显酸性,则溶液中[OH-]=1×10-11mol·L-1,溶液中[H+]=错误!=1×10-3mol·L-1,pH=3;若溶液显碱性,则溶液中[OH-]=错误!=1×10-3mol·L-1,pH=11。
]
6.下列溶液一定呈碱性的是()
A.由水电离出的H+为10-12mol·L-1(25 ℃)的溶液
B.pH<7的溶液
C.使石蕊试液呈紫色的溶液
D.常温下,pH=10的氨水与pH=4的盐酸等体积混合后的溶液
D[A项,溶液中水的电离被抑制,该溶液可能为酸溶液,错误;B项,未指明温度,如100 ℃时pH=6的溶液呈中性,错误;C项,石蕊试液呈紫色时,pH为5。
0~8。
0,此时溶液可能呈酸性、中性或碱性,错误;D项,常温下,pH=10的氨水与pH=4的盐酸等体积混合后氨水过量,溶液呈碱性,正确。
]
7.25 ℃时,某溶液中由水电离产生的[H+]和[OH-]的乘积为1×10-18mol2·L-2,下列说法正确的是( )
A.该溶液可能pH=5
B.该溶液的pH一定是9
C.该溶液的pH可能是7
D.不会有这样的溶液
A[25 ℃水电离产生[H+]和[OH-]的乘积为1×10-18mol2·L-2,说明抑制了水的电离,可能是酸溶液,也可能是碱溶液。
若为酸溶液,[H+]酸·[OH-]水=10-14mol2·L-2,[H+]酸=10-5mol·L-1,pH=5;若为碱溶液,[H+]水·[OH-]碱=10-14mol2·L-2,[OH-]=10-5mol·L-1,pH=9。
所以正确选项为A.]
8.下列有关水的离子积常数K W或pH变化的判断中,正确的是()
A.随着温度的升高,水的离子积常数减小
B.随着温度的升高,纯水的pH增大
C.新制氯水光照一段时间后,pH增大
D.氢氧化钠溶液久置于空气中,pH减小
D[A项中升高温度,水的电离平衡右移,K W增大;溶液pH的变化关键看溶液中[H+]的变化;B项中温度升高,K W增大,纯水中[H+]和[OH-]都变大,pH变小;C项中光照时发生
反应2HClO错误!2HCl+O2↑,显然溶液酸性增强,则pH减小;D项中NaOH溶液吸收空气中的CO2,溶液中[OH-]减小,则[H+]增大,所以pH减小.]
9.下列有关pH的计算(均在室温下)一定正确的是( )
①pH=a的强酸溶液,加水稀释10n倍,则pH=a+n②pH=a的弱酸溶液,加水稀释10n倍,则pH<a+n(a+n<7) ③pH=b的强碱溶液,加水稀释10n倍,则pH=b-n④pH =b的弱碱溶液,加水稀释10n倍,则pH>b-n(b-n>7)
A.①②B.②③
C.③④D.②④
D[本题考查溶液稀释后pH的计算。
强酸、强碱溶液稀释时,对其浓度影响较大的离子分别为H+、OH-,故酸稀释后pH的计算方法与碱稀释后pH的计算方法不同。
若为pH=a 的强酸溶液,[H+]=10-a mol·L-1,加水稀释10n倍,稀释后[H+]=10-(a+n)mol·L-1,则pH=n+a,但这在溶液稀释程度不大且水的电离可忽略的情况下成立,当a+n≥7时,必须考虑水的电离,此时pH≠a+n,故①不完全正确。
若为pH=b的强碱溶液,则[H+]=10-b mol·L-1,即[OH-]=10-14+b mol·L-1,加水稀释10n倍后,溶液中[OH-]=10-14+b-n mol·L-1,即[H+]=10n-b mol·L-1,pH=b-n,同理,当稀释程度很大时,应考虑水的电离,此时pH≠b-n,故③不完全正确。
弱酸与弱碱溶液稀释时还要考虑稀释对弱酸、弱碱的电离的促进。
]
10.某学生在实验室测某稀硫酸溶液的pH时,他先用蒸馏水润湿pH试纸,然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测.
(1)该学生的操作是________(填“正确的”或“错误的"),理由是
________________________________________________________________
________________________________________________________________
(2)若用此方法分别测定[H+]相等的盐酸和醋酸溶液的pH,误差较大的是________,原因是_________________________________________________
________________________________________________________________
(3)该学生用此方法测定下列溶液的pH,其中测定结果无误差的是________(填序号)。
A.NaOH溶液
B.CH3COONa溶液
C.NaCl溶液
D.NaHSO4溶液
[解析]在测酸性或碱性溶液的pH时,若用蒸馏水润湿pH试纸,会使待测液浓度下降,测定结果出现误差;但是用pH试纸测定中性溶液时,用蒸馏水润湿pH试纸对测定结果一般没有影响。
[答案](1)错误的用蒸馏水润湿pH试纸相当于稀释了原溶液,使其浓度减小,引
起测量误差(2)盐酸盐酸是强电解质溶液,醋酸溶液是弱电解质溶液,在醋酸溶液中
存在CH 3COOH CH3COO-+H+,稀释时平衡右移,继续电离出H+,稀释后Δc(H+)较小、ΔpH 较小(3)C
11.室温下,将x mL pH=a的稀NaOH溶液与y mL pH=b的稀盐酸充分反应,下列关于反应后溶液pH的判断正确的是()
A.若x=y,且a+b=14,则pH>7
B.若10x=y,a+b=13,则pH=7
C.若ax=by,且a+b=13,则pH=7
D.若x=10y,且a+b=14,则pH>7
D[当a+b=14时,NaOH溶液和稀盐酸的浓度相等;当a+b<14时,稀盐酸的浓度大于NaOH溶液的浓度;当a+b>14时,NaOH溶液的浓度大于稀盐酸的浓度。
A项,两溶液的浓度相等,体积相等,故反应后溶液的pH=7,错误;B项,稀盐酸的体积和浓度均大于NaOH溶液的体积和浓度,充分反应后盐酸有剩余,故混合溶液的pH<7,错误;C项,无论如何取值,反应后溶液的pH都不可能为7,错误;D项,两溶液的浓度相等,NaOH溶液的体积大,故充分反应后溶液的pH>7,正确。
]
12.室温时,某浓度的盐酸、氯化铵溶液中由水电离出的[H+]分别是 1.0×10-a mol·L-1、1.0×10-b mol·L-1,这两种溶液的pH之和为( )
A.14-a+b B.14+a+b
C.14-a-b D.14+a-b
A[盐酸抑制水的电离,由水电离出的[H+]为 1.0×10-a mol·L-1,则盐酸中[H+]=
1×10-14
1.0×10-a
mol·L-1=1。
0×10a-14mol·L-1,溶液的pH=14-a。
氯化铵水解,溶液呈酸性,促进水的电离,溶液中由水电离出的[H+]为1.0×10-b mol·L-1,则溶液的pH=b。
故这两种溶液的pH之和为14-a+b,A项符合题意。
]
13.室温下,计算下列溶液的pH:
(1)将pH为2和pH为4的两盐酸等体积混合。
(2)将pH为8和pH为13的两NaOH溶液等体积混合。
(3)将pH为13的强碱溶液和pH为2的强酸溶液以1∶9体积比混合。
[解析](1)pH=2,[H+]=1.0×10-2mol·L-1;pH=4,[H+]=1。
0×10-4mol·L
-1,各取 1 L,则有:[H+]
混=错误!=5.0×10-3mol·L-1,即:pH
混=-lg(5×10
-3)=3-
lg 5=2。
3。
(2)pH=8,[H+]=1.0×10-8mol·L-1,[OH-]=1.0×10-6mol·L-1;pH=13,[H+]=1。
0×10-13mol·L-1,[OH-]=1.0×10-1mol·L-1;各取 1 L,则有:[OH-]混=错误!
=5.0×10-2 mol·L -1,即[H +]混=错误! mol·L -1=2。
0×10
-13 mol·L -1,pH =-lg (2×10-13)=12.7。
(3)由题意可判断碱过量,则碱pH =13,[H +]=1.0×10
-13 mol·L -1,[OH -]=1。
0×10-1 mol·L -1,取1 L;酸pH =2,[H +]=1.0×10-2 mol·L -1,取9 L ,即[OH -]混=
错误!=1。
0×10-3 mol·L -1,[H +]混=错误! mol·L -1=1.0×10
-11 mol·L -1,pH =-lg(1×10-11)=11。
[答案] (1)2.3 (2)12.7 (3)11
14.下表所列是不同温度下水的离子积常数:
(1)若25<t 1<t 2,则a ________1×10-14(填“>”“<”或“="),作此判断的理由是__________________________________________________________
________________________________________________________________
(2)25 ℃时,某Na 2SO 4溶液中[SO 错误!]=5×10-4mol·L -1,取该溶液1 mL 加水稀释至10 mL ,则稀释后溶液中[Na +]∶[OH -]=________。
(3)t 2 ℃时,pH =10的NaOH 溶液中由水电离产生的OH -的浓度为________。
(4)t 2℃时,将pH =11的苛性钠溶液V 1 L 与pH =1的稀硫酸V 2 L 混合(设混合后溶液的体积为原两溶液的体积之和),所得混合溶液的pH =2,则V 1∶V 2=________。
[解析] (1)水的电离为吸热过程,升高温度,水的电离程度增大,则水的离子积常数K W 增大。
(2)[SO 错误!]=5×10-4 mol·L -1,则[Na +]=2[SO 错误!]=1×10-3mol·L -1,稀释10倍,则[Na +]=1×10-4mol·L -1。
25 ℃时,Na 2SO 4溶液中[OH -]=1×10-7mol·L -1,稀释10倍后,溶液中[OH -]仍然为1×10-7mol·L -1,则[Na +]∶[OH -]=103∶1。
(3)pH =10的NaOH 溶液中[H +]=10
-10mol·L -1,NaOH 溶液中H +全部来自水的电离,由水电离产生的[OH -]=[H +]=1×10-10mol·L -1。
(4)t 2℃时,混合溶液的pH =2,说明溶液为酸性,
则稀硫酸过量。
t 2℃时,pH =11的NaOH 溶液中[OH -]=0.1 mol·L -1,则0.1×V 2-0.1×V 1V 1+V 2
=0.01,解得错误!=错误!。
[答案] (1)> 水的电离为吸热过程,温度升高,水的电离程度增大,离子积常数增大 (2)1 000∶1 (3)1×10-10mol·L -1
(4)9∶11。