四川省巴中市巴州区茶坝中学高中化学3.2溶液的酸碱性和pH练习新人教版选修4

第三章《水溶液中的离子平衡》第二节《水的电离和溶液的酸碱性》周考卷十六——溶液的酸碱性和PH
一、选择题(每小题4分，每小题有1－2个正确选项)
1．在常温下，下列各组溶液的c(H＋)一定等于1×10－7mol/L的是( )
A．pH＝2和pH＝12的两种溶液以等体积混合
B．0.05mol/L H2SO4与0.10mol/L NaOH溶液以等体积混合
C．将pH＝5的CH3COOH溶液稀释100倍
D．pH＝1的H2SO4与0.10mol/L 的Ba(OH)2溶液以等体积混合
解析：A中pH＝2的强酸与pH＝12的强碱以等体积混合时，酸提供的H＋的物质的量(10－2V mol)等于碱提供的OH－的物质的量[(10－14/10－12)V mol]。

pH＝2的弱酸与pH＝12的强碱以等体积混合，酸的浓度必很大，反应中酸过量，最后溶液呈酸性。

B项是强碱和强酸，如两溶液体积各V L，则n(H＋)＝0.05mol/L×2×V L，n(OH－)＝0.10mol/L×V L。

C中pH＝5的弱酸，稀释100倍，由于在稀释过程中，电离程度增大，c(H＋)下降不到1/100。

故选B、D。

答案：B、D
2．室温下，将pH＝2的盐酸和pH＝5的盐酸等体积混合后，混合溶液的pH约是( ) A．2.3 B．2.7
C．4.3 D．4.7
解析：本题属于室温下，两种强酸溶液混合时的pH的计算，既可用常规解法求算，也可用经验公式巧解。

(常规解法)混合溶液的c(H＋)＝
10－2mol/L＋10－5mol/L
＝5×10－3mol/L，则pH＝－lg(5×10－3)＝2.3。

2
(经验公式求解)因pH B－pH A＝5－2＝3＞2，则等体积混合后，混合溶液的pH＝pH A＋0.30＝2＋0.30＝2.3。

答案：A
3．某酸溶液的pH＝1，此酸溶液的物质的量浓度( )
A．等于0.1mol·L－1
B．一定大于0.1mol·L－1
C．若为强酸一定等于0.1mol·L－1，若为弱酸一定大于0.1mol·L－1
D．若为强酸一定小于或等于0.1mol·L－1，若为弱酸一定大于0.1mol·L－1
答案：D
4．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 ．pH ＝3的醋酸溶液，稀释至10倍后pH ＝4
C ．0.2mol/L 的盐酸，与等体积水混合后pH ＝1
D ．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
解析：水的电离与温度有关，温度越高，电离度越大，但c (H ＋
)＝c (OH －
)，水仍呈中性，A 错；我们知道pH 每升高一个单位，对于强酸需要稀释10倍，而对于弱酸稀释的倍数超过了10倍，B 中由于醋酸为弱酸，稀释至原来的10倍后，pH<4，B 错；在D 中，当酸与碱的pH 之和等于14时，等体积混合后，谁弱显谁性，即pH<7，D 错。

答案：C
5．pH 相同、体积相等的盐酸和醋酸溶液，分别与等体积、等浓度的氢氧化钠溶液混合，若醋酸与氢氧化钠溶液混合后溶液的pH 为7，则盐酸与氢氧化钠溶液混合后所得溶液的pH( )
A ．＞7
B ．＜7
C ．＝7
D ．无法判断
解析：当pH 相同时，盐酸的物质的量浓度小于醋酸，故与等体积等物质的量浓度的NaOH 溶液混合时，盐酸不足，溶液呈碱性。

答案：A
6．在室温下，等体积的酸和碱溶液混合后pH 一定小于7的是( ) A ．pH ＝3的HNO 3与pH ＝11的KOH 溶液 B ．pH ＝3的HNO 3与pH ＝11的氨水 C ．pH ＝3的H 2SO 4与pH ＝11的NaOH 溶液 D ．pH ＝3的CH 3COOH 与pH ＝11的Ba(OH)2溶液
解析：pH ＝3的HNO 3与pH ＝11的KOH 溶液等体积混合后pH ＝7；pH ＝11的氨水中有大量的NH 3·H 2O 未电离，与pH ＝3的HNO 3等体积混合后，又有部分NH 3·H 2O 电离，使溶液pH ＞7；而CH 3COOH 部分电离，pH ＝3的CH 3COOH 与pH ＝11的Ba(OH)2溶液混合后，又有部分CH 3COOH 电离，使溶液pH ＜7。

答案：D
7．某强酸溶液pH ＝a ，强碱溶液pH ＝b ，已知a ＋b ＝12，酸碱溶液混合后pH ＝7，则酸溶液体积V (酸)和碱溶液体积V (碱)的正确关系为( )
A ．V (酸)＝102
V (碱) B ．V (碱)＝102
V (酸) C ．V (酸)＝2V (碱)
D ．V (碱)＝2V (酸)
解析：强酸中：c (H ＋
)＝10－a
mol/L ；强碱中：c (OH －
)＝10－14
10
－b ＝10－14＋b (mol/L)＝10
－14＋12－
a
(mol/L)＝10
－2－a
(mol/L)。

混合后pH ＝7，即n (H ＋)＝n (OH －)，故V (碱)＝102
V (酸)。

答案：B
8．(2011·福建卷)常温下0.1mol·L－1醋酸溶液的pH＝a，下列能使溶液pH＝(a＋1)的措施是( )
A．将溶液稀释到原体积的10倍
B．加入适量的醋酸钠固体
C．加入等体积0.2mol·L－1盐酸
D．提高溶液的温度
解析：本题考查电离平衡知识及考生的分析判断能力。

pH由a变成a＋1，表明溶液酸性减弱；将溶液稀释10倍，若电离平衡不移动，则溶液pH由a变成a＋1，但由于电离平衡会发生移动，故A项错误；向弱酸溶液中加入浓度较大的强酸，溶液酸性增强，C项错误；提高溶液的温度会促进醋酸电离，酸性增强，D项错误；加入醋酸钠固体，可抑制醋酸的电离，使溶液pH增大，B项正确。

答案：B
9．若1体积硫酸恰好与10体积pH＝11的氢氧化钠溶液完全反应，则二者物质的量浓度之比为( )
A．10∶1 B．5∶1
C．1∶1 D．1∶10
解析：H2SO4和NaOH完全反应时，存在关系：2c(酸)V(酸)＝c(碱)V(碱)，变换后得到：c(酸)∶c(碱)＝V(碱)∶2V(酸)＝5∶1。

答案：B
10．常温时，向pH＝2的硫酸中加入等体积的下列溶液后，滴入甲基橙试液，出现红色，该溶液可能是( )
A．pH＝12的Ba(OH)2溶液
B．pH＝12的氨水
C．0.005mol/LNaOH溶液
D．0.05mol/LBaCl2溶液
解析：A.恰好中和，呈中性；B.氨水过量，呈碱性；C.H2SO4过量，呈酸性；D.H＋不参与反应，呈酸性。

答案：C、D
11．pH＝2的A、B两种酸溶液各1mL，分别加水稀释到1000mL，其中pH与溶液体积V的关系如图所示。

下列说法正确的是( )
A．A、B两酸溶液的物质的量浓度一定相等
B．稀释后，A酸溶液的酸性比B酸溶液强
C．a＝5时，A是强酸，B是弱酸
D．若A、B都是弱酸，则5>a>2
解析：本题考查学生读图能力及综合判断能力：①pH＝2，c(H＋)＝1×10－2mol/L又c(H＋)＝c(A)×αA＝c(B)×αB，由于αA不一定等于αB，故c(A)不一定等于c(B)，A错。

②读图知，稀释后A溶液的pH大于B溶液的pH，则A中c(H＋)小于B中c(H＋)，A酸溶液的酸性比B酸溶液的弱。

③a＝5时表明，pH＝2的A酸溶液稀释1000倍，pH增加3，A一定是强酸；pH＝2的B酸溶液稀释1000倍后，pH<5，说明B酸溶液中存在电离平衡，B是弱酸。

④若A、B都是弱酸，稀释1000倍后，A、B两溶液pH均要增大，而增加量均小于3，故5>a>2。

答案：C、D
二、非选择题(共56分)
12．有两瓶pH＝2的酸溶液，一瓶为强酸，一瓶为弱酸。

现只有石蕊试液、酚酞试液、pH试纸和蒸馏水，而没有其他试剂。

简述如何用最简单的方法来确定哪瓶为强酸。

所选试剂是________；采用的方法为
________________________________________________________________________________ ______________________________。

答案：pH试纸、蒸馏水分别取等体积(如10mL)的酸溶液用蒸馏水稀释(至1000mL)，然后用pH试纸测试，pH变化大的那一瓶为强酸，pH变化小的为弱酸
13．设水的电离平衡线如下图所示：(1)若以A点表示20℃时水在电离平衡时的离子浓度，当温度上升到100℃时，水的电离平衡状态到B点。

则此时水的离子积从________增大到
________。

(2)将100℃时pH ＝8的Ba(OH)2溶液与pH ＝5的稀H 2SO 4混合，并保持100℃的恒温。

欲使混合液的pH ＝7，则Ba(OH)2与稀H 2SO 4的体积比为____________(二者混合后体积假设为二者体积之和)。

解析：(1)20℃时c (H ＋
)＝10－7
mol·L －1
，
c (OH －)＝10－7mol·L －1， K w ＝c (H ＋)·c (OH －)＝10－14，
100℃时，c (H ＋
)＝10－6
mol·L －1
，
c (OH －)＝10－6mol·L －1， K w ＝c (H ＋)·c (OH －)＝10－12。

(2)设Ba(OH)2的体积V b 、稀H 2SO 4的体积为V a ，则二者混合体积为V a ＋V b,100℃时，pH ＝7，
c (OH －)＞c (H ＋)。

10－12
10－8·V b －10－5
V a V b ＋V a ＝10
－1210
－7，
所以V b V a ＝29。

答案：(1)10
－14
10
－12
(2)2∶9
14．(1)某温度时，测得0.01mol·L －1
的NaOH 溶液的pH 为11，则该温度下水的离子积常数K w ＝__________。

(2)在此温度下，将pH ＝a 的NaOH 溶液V a L 与pH ＝b 的硫酸V b L 混合。

①若所得混合液为中性，且a ＝12，b ＝2，则V a ∶V b ＝__________。

②若所得混合液的pH ＝10，且a ＝12，b ＝2，则V a ∶V b ＝__________。

解析：(1)0.01mol·L －1
NaOH 溶液的pH ＝11，则K w ＝c (H ＋
)·c (OH －
)＝1×10－11
×0.01＝
1×10
－13。

(2)pH ＝a 的NaOH 溶液中，c (OH －
)＝K w /c (H ＋
)＝10－13＋a
mol·L －1，pH ＝b 的H 2SO 4中，c (H ＋
)
＝10－b
mol·L －1。

两者混合后：①若呈中性，则10
－13＋a
·V a ＝10－b
·V b ，将a ＝12，b ＝2代入，
得V a ∶V b ＝1∶10。

②若pH ＝10，则呈碱性，c (OH －
)混＝K w c
＋
＝10－3mol·L －1，而c (OH －
)混
＝10
－13＋a
·V a －10－b
·V b
V a ＋V b
，将a ＝12，b ＝2代入，得V a ∶V b ＝1∶9。

答案：(1)1×10－13
(2)①1∶10 ②1∶9
15．在25℃时，有pH ＝a (a ≤6)的盐酸V a L 和pH ＝b (b ≥8)的NaOH 溶液V b L 。

二者混合恰好完全中和。

问：
(1)若a ＋b ＝14时，则V a V b ＝__________(填数值)； (2)若a ＋b ＝13时，则V a V b ＝__________(填数值)；
(3)若a ＋b ＞14时，则V a V b
＝__________(填表达式)，且V a __________V b (填“＞”“＜”或“＝”)。

解析：pH ＝a 的盐酸c (H ＋
)＝10－a
mol·L －1
，pH ＝b 的NaOH 溶液c (OH －
)＝10－14
10
－b ＝10b －14
mol·L
－1。

盐酸与NaOH 恰好完全中和，即n (H ＋
)＝n (OH －
)， 则有：V a ·10－a
＝V b ·10b －14
，
所以V a V b
＝10
a ＋
b －14。

(1)当a ＋b ＝14时，V a V b
＝100
＝1；
(2)当a ＋b ＝13时，V a V b ＝10－1
＝110
；
(3)当a ＋b ＞14时V a V b
＝10
a ＋
b －14。

又因为a ＋b ＞14，所以V a V b
＞1，即V a ＞V b 。

答案：(1)1 (2)110
(3)10a ＋b －14
＞
16．25℃时，若体积为V a 、pH ＝a 的某一元强酸与体积为V b 、pH ＝b 的某一元强碱混合，恰好中和，且已知V a <V b 和a ＝0.5b ，请填写下列空白：
(1)a 可否等于3(填“可”或“否”)________，其理由是_______ ___________。

(2)a 可否等于5(填“可”或“否”)________，其理由是_______ ___________。

(3)a 的取值范围是________。

答案：(1)否；若a ＝3，则b ＝6，溶液显酸性，与题意不符，故a ≠3
(2)否；若a ＝5，c a (H ＋
)＝10－5
mol·L －1
，则b ＝10，c b (OH －
)＝10－4
mol·L －1
，V a V b ＝
c b
－c a
＋
>1
不符合题意，故a ≠5
(3)7/2<a <14/3
17．常温下，有pH ＝12的NaOH 溶液100mL ，若将其pH 变为11(溶液混合造成的误差忽略不计，计算结果保留小数点后一位)。

(1)若用pH ＝10的NaOH 溶液，应加入___________mL ； (2)若用pH ＝2的盐酸，应加入_________mL 。

答案：(1)1000 (2)81.8
18．有盐酸和硫酸的混合液20mL ，加入0.05mol·L －1
的Ba(OH)2溶液时，生成BaSO 4沉淀量及溶液的pH 发生如下图所示的变化。

(1)求原混合液中硫酸和盐酸的物质的量浓度各是多少？ (2)在A 点时的pH 是多少？
解析：(1)由图可知，加入20mLBa(OH)2溶液时生成的BaSO 4最多，SO 2－
4＋Ba 2＋
===BaSO 4↓，
n (H 2SO 4)＝
n[Ba(OH)2]＝0.05mol·L－1×0.02L＝0.001mol，c(H2SO4)＝0.001mol/0.02L＝0.05mol·L －1。

因为加入60mL Ba(OH)
c(HCl)＝[(0.05mol·L－1×0.06L－
2溶液时，溶液呈中性。

所以
0.05mol·L－1×0.02L)×2]/0.02L＝0.2mol·L－1。

(2)A点时，加入的Ba(OH)2与硫酸刚好完全反应，此时溶液中的H＋全部来自盐酸，则有c(H＋)＝(0.02×0.2)/(0.02＋0.02)＝0.1mol·L－1，pH＝1。

答案：(1)c(H2SO4)＝0.05mol·L－1，c(HCl)＝0.2mol·L－1(2)pH＝1。