高考化学一轮基础训练:水电离及 溶液酸碱性
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水电离溶液酸碱性【原卷】
一、选择题(共12题)
1.设N A为阿伏加德罗常数值。
关于常温下pH=2的H3PO4溶液,下列说法正确的是( )
A.每升溶液中的H+数目为0.02N A
B.c(H+)=c(H2PO-4)+2c(HPO2-4)+3c(PO3-4)+c(OH-)
C.加水稀释使电离度增大,溶液pH减小
D.加入NaH2PO4固体,溶液酸性增强
2.下列说法不正确
...的是
A. 测得0.1 mol·L-1的一元酸HA溶液pH=3.0,则HA一定为弱电解质
B. 25℃时,将0.1 mol·L-1的NaOH溶液加水稀释100倍,所得溶液的pH =11.0
C. 25℃时,将0.1 mol·L-1的HA溶液加水稀释至pH=4.0,所得溶液c(OH -)=1×10-10 mol·L-1
D. 0.1 mol·L-1的HA溶液与0.1 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,所得溶液pH一定等于7.0
3.如图表示水中c(H+)和c(OH-)的关系,下列判断错误的是( )
A.两条曲线间任意点均有c(H+)·c(OH-)=K w
B.M区域内任意点均有c(H+)<c(OH-)
C.图中T1<T2
D.XZ线上任意点均有pH=7
4.常温下,向20 mL 0.1 mol·L-1氨水中滴加盐酸,溶液中由水电离出的c(H+)随加入盐酸体积的变化如图所示。
则下列说法正确的是( )
A.b、d两点为恰好完全反应点
B.c点溶液中,c(NH+4)=c(Cl-)
C.a、b之间的任意一点:c(Cl-)>c(NH+4),c(H+)>c(OH-)
D.常温下,0.1 mol·L-1氨水的电离常数K约为1×10-5
5.25 ℃时,在等体积的①pH=0的H2SO4溶液②0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液③pH=10的Na2S溶液④pH=5的NH4NO3溶液中,发生电离的水的物质的量之比是( )
A.1∶10∶1010∶109
B.1∶5∶(5×109)∶(5×108)
C.1∶20∶1010∶109
D.1∶10∶104∶109
6.类比是重要的学习方法,类比pH的定义可定义pOH和p K w。
在某弱酸HX 及其盐NaX的混合溶液中(HX和NaX的含量不确定),c(H+)和c(OH-)存在如图所示的关系,则下列说法不正确的是( )
A .图中温度T 2>25 ℃
B .若此混合溶液呈酸性且c (HX)=c (NaX),则HX 电离能力大于NaX 的水解能力
C .位于AB 线段上任意点的溶液均有pH =pOH =p K w
2
D .图中D 点处溶液中离子浓度:c (Na +)>c (X -)
7.常温下,向20.00 mL 0.1 mol ·L -1 HA 溶液中滴入0.1 mol ·L -1 NaOH 溶液,溶液中由水电离出的氢离子浓度的负对数[-lg c 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,K a (HA)约为10-5
B .M 、P 两点溶液对应的pH =7
C .b =20.00
D .M 点后溶液中均存在c (Na +)>c (A -)
8.化学上常用AG 表示溶液中的酸碱度,AG =lg c H +
c OH
-。
25 ℃时,用0.100 mol ·L -1的NaOH 溶液滴定20.0 mL 0.100 mol ·L -1某酸(HA)溶液,AG 与所加NaOH
溶液的体积(V )关系如图所示,下列说法正确的是(
)
A .
B 点溶液中存在2c (H +)-2c (OH -)=c (A -)-c (HA) B .
C 点时,加入NaOH 溶液的体积大于20.00 mL C .滴定过程中应该选择甲基橙作指示剂
D .25 ℃时,该酸HA 的电离平衡常数K a =1.0×10-5.5
9.某温度下,2HNO 和3CH COOH 的电离常数分别为45.010-⨯和51.710-⨯。
将pH 和
体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其pH 随加水体积的变化如图所示。
下列叙述正确的是
A .曲线Ⅰ代表2HNO 溶液
B .溶液中水的电离程度:b 点>c 点
C .从c 点到d 点,溶液中()()()
HA OH A
c c c --
⋅保持不变(其中HA 、A -分别代表相
应的酸和酸根离子)
D .相同体积a 点的两溶液分别与NaOH 恰好中和后,溶液中()Na n +相同
10.实验测得0.5 mol ·L -1 CH 3COONa 溶液、0.5 mol ·L -1 CuSO 4溶液以及H 2O 的pH 随温度变化的曲线如图所示。
下列说法正确的是( )
A.随温度升高,纯水中c(H+)>c(OH-)
B.随温度升高,CH3COONa溶液的c(OH-)减小
C.随温度升高,CuSO4溶液的pH变化是K w改变与水解平衡移动共同作用的结果
D.随温度升高,CH3COONa溶液和CuSO4溶液的pH均降低,是因为CH3COO-、Cu2+水解平衡移动方向不同
11.下列说法不正确的是( )
A.pH<7的溶液不一定呈酸性
B.在相同温度下,物质的量浓度相等的氨水、NaOH溶液,c(OH-)相等
C.在相同温度下,pH相等的盐酸、CH3COOH溶液,c(Cl-)=c(CH3COO-) D.氨水和盐酸反应后的溶液,若c(Cl-)=c(NH+4),则溶液呈中性
12.下列说法不正确
...的是
A. 测得0.1 mol·L-1的一元酸HA溶液pH=3.0,则HA一定为弱电解质
B. 25℃时,将0.1 mol·L-1的NaOH溶液加水稀释100倍,所得溶液的pH =11.0
C. 25℃时,将0.1 mol·L-1的HA溶液加水稀释至pH=4.0,所得溶液c(OH -)=1×10-10 mol·L-1
D. 0.1 mol·L-1的HA溶液与0.1 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,所得溶液pH一定等于7.0
二、非选择题(共5题)
13. H 2S 和SO 2会对环境和人体健康带来极大的危害,工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放,回答下列方法中的问题。
方法2:用氨水除去SO 2
(5)已知25℃,NH 3·H 2O 的K b =1.8×10−5,H 2SO 3的K a1=1.3×10−2,K a2=6.2×10−8。
若氨水的浓度为2.0 mol ·L −1,溶液中的c (OH −)=_________________ mol ·L
−1。
将SO 2通入该氨水中,当c (OH −)降至 1.0×10−7 mol ·L −1时,溶液中的
c (23SO -)/c (3HSO -)=___________________。
14.(1)已知T ℃,K w =1×10-13,则T ℃ 25 ℃(填“>”“<”或“=”)。
在T ℃时,将pH =11的NaOH 溶液a L 与pH =1的硫酸b L 混合(忽略混合后溶液体积的变化),若所得混合溶液的pH =10,则a ∶b = 。
(2)25 ℃时,有pH =x 的盐酸和pH =y 的氢氧化钠溶液(x ≤6,y ≥8),取a L 该盐酸与b L 该氢氧化钠溶液反应,恰好完全中和,求:
①若x +y =14,则a
b = (填数值);
②若x +y =13,则a
b = (填数值);
③若x +y >14,则a
b
= (填表达式)。
④该盐酸与该氢氧化钠溶液完全中和,两溶液的pH(x 、y )的关系式为 (填表达式)。
15.求算下列常温下溶液中由H 2O 电离的c (H +)和c (OH -)。
(1)pH=2的H2SO4溶液c(H+)=,c(OH-)=。
(2)pH=10的NaOH溶液c(H+)=,c(OH-)=。
(3)pH=2的NH4Cl溶液c(H+)=。
(4)pH=10的Na2CO3溶液c(OH-)=。
16.常温下,水溶液M中存在的离子有Na+、A2-、HA-、H+、OH-,存在的分子有H2O、H2A。
根据题意回答下列问题:
(1)写出酸H2A的电离方程式:_________________________________。
(2)若溶液M由10 mL 2 mol·L-1 NaHA溶液与10 mL 2 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合而成,则溶液M的pH________7(填“<”“>”或“=”),溶液中离子浓度由大到小的顺序为________________。
(3)若溶液M有下列三种情况:①0.01 mol·L-1 H2A溶液;②0.01 mol·L-1 NaHA溶液;③0.02 mol·L-1盐酸与0.04 mol·L-1 NaHA溶液的等体积混合液,则三种情况的溶液中H2A分子浓度最大的为________;pH由大到小的顺序为________。
(4)若溶液M由pH=3的H2A溶液V1 mL与pH=11的NaOH溶液V2 mL混合反
应而得,混合溶液c(H+)
c(OH-)
=104,V1与V2的大小关
系为________(填“V1大于V2”“V1小于V2”“相等”或“均有可能”)。
17.下表是不同温度下水的离子积数据:
(1)若25<t1<t2,则K w______(填“>”“<”或“=”)1×10-14,做出此判断的理由是_____________。
(2)在t1℃时,测得纯水中的c(H+)=2.4×10-7 mol·L-1,则c(OH-)为________。
该温度下,测得某H2SO4溶液中c(SO2-4)=5×10-6 mol·L-1,该溶液中c(OH-)=________ mol·L-1。
(3)在t2℃时:
①0.01 mol·L-1的氢氧化钠溶液的pH=________。
②若10体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合之前,该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是________。
水电离溶液酸碱性
一、选择题(共12题)
1.设N A为阿伏加德罗常数值。
关于常温下pH=2的H3PO4溶液,下列说法正确的是( )
A.每升溶液中的H+数目为0.02N A
B.c(H+)=c(H2PO-4)+2c(HPO2-4)+3c(PO3-4)+c(OH-)
C.加水稀释使电离度增大,溶液pH减小
D.加入NaH2PO4固体,溶液酸性增强
【答案】 B
【解析】pH=2的H3PO4溶液中c(H+)=10-2mol·L-1,每升溶液中所含N(H+)=0.01N A,A错误;由电荷守恒知,该H3PO4溶液中存在c(H+)=c(H2PO-4)+2c(HPO2-4)+3c(PO3-4)+c(OH-),B正确;加水稀释能促进H3PO4的电离,使其电离度增大,由于以增大溶液体积为主,导致溶液中c(H+)减小,溶液pH增大,C错误;向H3PO4溶液中加入NaH2PO4固体,溶液中c(H2PO-4)增大,促使平衡H3PO4H++
H2PO-4逆向移动,抑制H3PO4电离,溶液酸性减弱,D错误。
2.下列说法不正确
...的是
A. 测得0.1 mol·L-1的一元酸HA溶液pH=3.0,则HA一定为弱电解质
B. 25℃时,将0.1 mol·L-1的NaOH溶液加水稀释100倍,所得溶液的pH =11.0
C. 25℃时,将0.1 mol·L-1的HA溶液加水稀释至pH=4.0,所得溶液c(OH -)=1×10-10 mol·L-1
D. 0.1 mol·L-1的HA溶液与0.1 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,所得溶液pH一定等于7.0
【答案】D
【解析】A、若HA为强酸,0.1 mol·L-1的HA溶液pH为1.0,现测得溶液pH为3.0,则HA为弱酸,选项A正确;B、0.1mol/L的NaOH溶液加水稀释100倍后,c(OH-)=1×10-11,pH值为11.0,选项B正确;C、pH值为4.0的溶液中c(H+)=1×10-4mol/L,在25℃时,水的离子积K W=1×10-14,故c(OH-)=1×10-10mol/L,选项C正确;D、若HA为强酸,与NaOH等体积等浓度混合后,所得溶液pH为7.0,若HA为弱酸,与NaOH等体积等浓度混合后,所得溶液pH 大于7.0,选项D不正确。
答案选D。
3.如图表示水中c(H+)和c(OH-)的关系,下列判断错误的是( )
A.两条曲线间任意点均有c(H+)·c(OH-)=K w
B.M区域内任意点均有c(H+)<c(OH-)
C.图中T1<T2
D.XZ线上任意点均有pH=7
【答案】 D
【解析】由水的离子积的定义知两条曲线间任意点均有c(H+)·c(OH-)=K w,A项正确;由图中纵横轴的大小可知M区域内任意点均有c(H+)<c(OH-),B项正确;温度越高,水的电离程度越大,电离出的c(H+)与c(OH-)越大,所以T2>T1,C项正确;XZ线上任意点都有c(H+)=c(OH-),只有当c(H+)=10-7mol·L -1时,才有pH=7,D项错误。
4.常温下,向20 mL 0.1 mol·L-1氨水中滴加盐酸,溶液中由水电离出的c(H+)随加入盐酸体积的变化如图所示。
则下列说法正确的是( )
A.b、d两点为恰好完全反应点
B.c点溶液中,c(NH+4)=c(Cl-)
C.a、b之间的任意一点:c(Cl-)>c(NH+4),c(H+)>c(OH-)
D.常温下,0.1 mol·L-1氨水的电离常数K约为1×10-5
【答案】 D
【解析】向氨水中逐滴加入盐酸,水的电离程度由小逐渐变大,后又逐渐减小;b点表示过量氨水的电离与NH+4的水解程度相互“抵消”;c点NH+4的水解程度达到最大,也是恰好反应点;再继续加入盐酸,盐酸过量抑制水的电离,A 项错误;c点溶质是NH4Cl,因NH+4水解,故c(NH+4)<c(Cl-),B项错误;a、b 之间氨水电离占优势,c(Cl-)<c(NH+4),c(H+)<c(OH-),C项错误;a点,溶液中c(NH+4)≈c(OH-),c(NH3·H2O)=0.1 mol·L-1-0.001 mol·L-1≈0.1 mol·L-1,
则氨水的电离常数K=c NH+4·c OH-
c NH3·H2O
≈
10-3×10-3
0.1
=10-5,D项正确。
5.25 ℃时,在等体积的①pH =0的H 2SO 4溶液 ②0.05 mol ·L -1的Ba(OH)2
溶液 ③pH =10的Na 2S 溶液 ④pH =5的NH 4NO 3溶液中,发生电离的水的物质的量之比是( )
A .1∶10∶1010∶109
B .1∶5∶(5×109)∶(5×108)
C .1∶20∶1010∶109
D .1∶10∶104∶109 【答案】 A
【解析】 H 2SO 4与Ba(OH)2抑制水的电离,Na 2S 与NH 4NO 3促进水的电离。
25 ℃时,pH =0的H 2SO 4溶液中:c (H 2O)电离=c (OH -
)=10-14
10
0 mol ·L -1=10-14 mol ·L -1;
0.05 mol ·L -1的Ba(OH)2溶液中:c (H 2O)电离=c (H +)=10
-140.1 mol ·L -1=10-13 mol ·L
-1
;pH =10的Na 2S 溶液中:c (H 2O)电离=c (OH -)=10-4 mol ·L -1;pH =5的NH 4NO 3
的溶液中:c (H 2O)电离=c (H +)=10-5mol ·L -1。
它们的物质的量之比为10-14∶10-
13
∶10-4∶10-5=1∶10∶1010∶109,故A 正确。
6.类比是重要的学习方法,类比pH 的定义可定义pOH 和p K w 。
在某弱酸HX
及其盐NaX 的混合溶液中(HX 和NaX 的含量不确定),c (H +)和c (OH -)存在如图所示的关系,则下列说法不正确的是( )
A .图中温度T 2>25 ℃
B .若此混合溶液呈酸性且c (HX)=c (NaX),则HX 电离能力大于NaX 的水解能力
C .位于AB 线段上任意点的溶液均有pH =pOH =p K w
2
D .图中D 点处溶液中离子浓度:c (Na +)>c (X -) 【答案】 D
【解析】 根据图像中A 点知T 1时K w =c (H +)·c (OH -)=10-7×10-7=10-14,
T 1为25 ℃,由图像中B 点知T 2时K w =10-6×10-6=10-12,水的电离是吸热过程,
温度升高K w 增大,则T 2>25 ℃,A 项正确;弱酸HX 和NaX 的混合液中既存在HX 的电离平衡(HX
H ++X -)又存在NaX 的水解平衡(X -+H 2O
HX +OH -),若
此混合溶液呈酸性且c (HX)=c (NaX),则HX 电离能力大于NaX 的水解能力,B 项正确;位于AB 线段上任意点的溶液中c (H +)=c (OH -),则pH =pOH ,K w =c (H
+
)·c (OH -
),p K w =pH +pOH ,pH =pOH =p K w
2
,C 项正确;HX 和NaX 的混合液中的
电荷守恒为c (Na +)+c (H +)=c (X -)+c (OH -),D 点处c (H +)>c (OH -),则c (Na +)<c (X
-
),D 项错误。
7.常温下,向20.00 mL 0.1 mol ·L -1 HA 溶液中滴入0.1 mol ·L -1 NaOH
溶液,溶液中由水电离出的氢离子浓度的负对数[-lg c 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,K a (HA)约为10-5
B .M 、P 两点溶液对应的pH =7
C .b =20.00
D .M 点后溶液中均存在c (Na +)>c (A -) 【答案】 B
【解析】0.1 mol ·L -1 HA 溶液中,-lg c 水(H +)=11,c 水(H +)=c 水(OH -)=10-11 mol ·L -1,根据常温下水的离子积求出溶液中c (H +)=
K w
c 水(OH -
)
=10-3 mol ·L
-1
,HA
H ++A -,c (H +)=c (A -)=10-3 mol ·L -1,K a (HA)=c (H +)·c (A -)c (HA)=
10
-6
0.1
=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;当加入b mL NaOH 溶液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。
8.化学上常用AG 表示溶液中的酸碱度,AG =lg c H +
c OH -。
25 ℃时,用0.100
mol ·L -1的NaOH 溶液滴定20.0 mL 0.100 mol ·L -1某酸(HA)溶液,AG 与所加NaOH 溶液的体积(V )关系如图所示,下列说法正确的是( )
A .
B 点溶液中存在2c (H +)-2c (OH -)=c (A -)-c (HA) B .
C 点时,加入NaOH 溶液的体积大于20.00 mL C .滴定过程中应该选择甲基橙作指示剂
D .25 ℃时,该酸HA 的电离平衡常数K a =1.0×10-5.5 【答案】 A
【解析】 由图可知,B 点为等浓度的HA 和NaA 混合溶液,溶液显酸性,溶液中存在电荷守恒关系c (H +)+c (Na +)=c (OH -)+c (A -)和物料守恒关系2c (Na +)=c (HA)+c (A -),将两式合并可得2c (H +)-2c (OH -)=c (A -)-c (HA),故A 项正确;由图可知,C 点时c (H +)=c (OH -),溶液显中性,为HA 和NaA 混合溶液,HA 未完全反应,则加入NaOH 溶液的体积小于20.00 mL ,故B 项错误;强
碱滴弱酸时,因反应生成强碱弱酸盐,酸碱完全反应时溶液显碱性,应选择酚酞
作指示剂,故C 项错误;由图可知,A 点lg c (H +
)c (OH -)
=8.5,由K w =1.0×10-14
可得c 2(H +)=1.0×10-5.5,c (H +)= 1.0×10-5.5
,HA 的电离常数K a =c (H +)·c (A -
)c (HA)
=
1.0×10-5.5× 1.0×10-5.50.1- 1.0×10
-5.5
≈1×10-4.5
,故D 项错误 9.某温度下,2HNO 和3CH COOH 的电离常数分别为45.010-⨯和51.710-⨯。
将pH 和
体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其pH 随加水体积的变化如图所示。
下列叙述正确的是
A .曲线Ⅰ代表2HNO 溶液
B .溶液中水的电离程度:b 点>c 点
C .从c 点到d 点,溶液中()()()
HA OH A
c c c --
⋅保持不变(其中HA 、A -分别代表相
应的酸和酸根离子)
D .相同体积a 点的两溶液分别与NaOH 恰好中和后,溶液中()Na n +相同 【答案】C
【解析】A 、由图可知,稀释相同的倍数,Ⅱ的变化大,则Ⅱ的酸性比I 的酸性强,Ⅱ代表HNO 2,I 代表CH 3COOH ,故A 错误;
B 、酸抑制水电离,b 点pH 小,酸性强,对水电离抑制程度大,故B 错误; C
、
Ⅱ代
表
HNO 2,
c(HNO 2)c(OH -
)/c(NO 2-)=c(H +
)·c(HNO 2)c(OH -
)/[c(H +
)·c(NO 2-
)]=k w /k(HNO 2),k w
为水的离子积常数,k(HNO2)为HNO2的电离常数,这些常数只与温度有关,温度不变,则不变,故C正确;
D、体积和pH均相同的HNO2和CH3COOH溶液,c(CH3COOH)>c(HNO2),分别滴加同浓度的NaOH溶液至恰好中和,CH3COOH消耗的氢氧化钠溶液体积多,HNO2消耗的NaOH少,故D错误;
故选C。
10.实验测得0.5 mol·L-1CH3COONa溶液、0.5 mol·L-1CuSO4溶液以及H2O 的pH随温度变化的曲线如图所示。
下列说法正确的是( )
A.随温度升高,纯水中c(H+)>c(OH-)
B.随温度升高,CH3COONa溶液的c(OH-)减小
C.随温度升高,CuSO4溶液的pH变化是K w改变与水解平衡移动共同作用的结果
D.随温度升高,CH3COONa溶液和CuSO4溶液的pH均降低,是因为CH3COO-、Cu2+水解平衡移动方向不同
【答案】C
【解析】任何温度时,纯水中H+浓度与OH-浓度始终相等,A项错误;随温度升高,CH3COONa水解程度增大,溶液中c(OH-)增大,且温度升高,水的电离程度增大,c(OH-)也增大,B项错误;温度升高,水的电离程度增大,c(H+)增大,又CuSO4水解使溶液显酸性,温度升高,水解平衡正向移动,故c(H+)增大,C项正确;温度升高,能使电离平衡和水解平衡均向正反应方向移动,而CH3COONa溶液随温度升高pH降低的原因是水的电离程度增大得多,而CuSO4溶液
随温度升高pH降低的原因是Cu2+水解程度增大得多,D项错误。
11.下列说法不正确的是( )
A.pH<7的溶液不一定呈酸性
B.在相同温度下,物质的量浓度相等的氨水、NaOH溶液,c(OH-)相等
C.在相同温度下,pH相等的盐酸、CH3COOH溶液,c(Cl-)=c(CH3COO-)
D.氨水和盐酸反应后的溶液,若c(Cl-)=c(NH+4),则溶液呈中性
【答案】 B
【解析】25℃时,pH<7的溶液呈酸性,但温度未知,所以pH<7的溶液不一定呈酸性,故A正确;在相同温度下,一水合氨部分电离,NaOH完全电离,物质的量浓度相等的氨水、NaOH溶液,NaOH溶液中c(OH-)更大,故B错误;在相同温度下,盐酸、CH3COOH溶液中分别存在电荷守恒:c(Cl-)+c(OH-)=c(H+),c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+),又因为pH相等,所以c(Cl-)=c(CH3COO-),故C 正确;氨水和盐酸反应后的溶液中存在c(Cl-)+c(OH-)=c(NH+4)+c(H+),若c(Cl-)=c(NH+4),则c(OH-)=c(H+),溶液呈中性,故D正确。
12.下列说法不正确
...的是
A. 测得0.1 mol·L-1的一元酸HA溶液pH=3.0,则HA一定为弱电解质
B. 25℃时,将0.1 mol·L-1的NaOH溶液加水稀释100倍,所得溶液的pH =11.0
C. 25℃时,将0.1 mol·L-1的HA溶液加水稀释至pH=4.0,所得溶液c(OH -)=1×10-10 mol·L-1
D. 0.1 mol·L-1的HA溶液与0.1 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,所得溶液pH一定等于7.0
【答案】D
【解析】A、若HA为强酸,0.1 mol·L-1的HA溶液pH为1.0,现测得溶液pH为3.0,则HA为弱酸,选项A正确;B、0.1mol/L的NaOH溶液加水稀释100倍后,c(OH-)=1×10-11,pH值为11.0,选项B正确;C、pH值为4.0的溶液
中c (H +)=1×10-4mol/L ,在25℃时,水的离子积K W =1×10-14,故c (OH -
)=1×10-10
mol/L ,选项C 正确;D 、若HA 为强酸,与NaOH 等体积等浓度混合后,所得溶液pH 为7.0,若HA 为弱酸,与NaOH 等体积等浓度混合后,所得溶液pH 大于7.0,选项D 不正确。
答案选D 。
二、非选择题(共5题)
13. H 2S 和SO 2会对环境和人体健康带来极大的危害,工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放,回答下列方法中的问题。
方法2:用氨水除去SO 2
(5)已知25℃,NH 3·H 2O 的K b =1.8×10−5,H 2SO 3的K a1=1.3×10−2,K a2=6.2×10−8。
若氨水的浓度为2.0 mol ·L −1,溶液中的c (OH −)=_________________ mol ·L
−1。
将SO 2通入该氨水中,当c (OH −)降至 1.0×10−7 mol ·L −1时,溶液中的
c (23SO -)/c (3HSO -)=___________________。
【答案】(5)6.0×10−3 0.62
14.(1)已知T ℃,K w =1×10-13,则T ℃ 25 ℃(填“>”“<”或“=”)。
在T ℃时,将pH =11的NaOH 溶液a L 与pH =1的硫酸b L 混合(忽略混合后溶液体积的变化),若所得混合溶液的pH =10,则a ∶b = 。
(2)25 ℃时,有pH =x 的盐酸和pH =y 的氢氧化钠溶液(x ≤6,y ≥8),取a L 该盐酸与b L 该氢氧化钠溶液反应,恰好完全中和,求:
①若x +y =14,则a
b
= (填数值);
②若x +y =13,则a
b = (填数值);
③若x +y >14,则a
b
= (填表达式)。
④该盐酸与该氢氧化钠溶液完全中和,两溶液的pH(x 、y )的关系式为 (填表达式)。
【答案】 (1)> 101∶9 (2)①1 ②0.1 ③10x +y -14 ④x +y =14+lg a b
【解析】 (1)水的离子积常数随温度升高而增大,故T ℃>25 ℃;T ℃下,pH =11的氢氧化钠溶液,c (OH -)为0.01 mol ·L -1;pH =1的硫酸溶液c (H +)=0.1 mol ·L -1
,混合后所得溶液的pH =10,0.01×a -0.1×b a +b
=10-3,a ∶b =
101∶9。
(2)由题知a ×10-x
=b ×10
-14+y
;a b =10-14+x +y ,①x +y =14,则a b
=1;②x +y =13,则a b =0.1;③x +y >14,则a
b =10x +y -14;④盐酸与该氢氧化钠溶液完全中
和,两溶液的pH(x 、y )的关系式为x +y =14+lg a
b。
15.求算下列常温下溶液中由H 2O 电离的c (H +)和c (OH -)。
(1)pH =2的H 2SO 4溶液c (H +)= ,c (OH -)= 。
(2)pH =10的NaOH 溶液c (H +)= ,c (OH -)= 。
(3)pH =2的NH 4Cl 溶液c (H +)= 。
(4)pH =10的Na 2CO 3溶液c (OH -)= 。
【答案】 (1)10-12 mol ·L -1 10-12 mol ·L -1
(2)10-10 mol ·L -1 10-10 mol ·L -1 (3)10-2 mol ·L -1 (4)10-4 mol ·L -1 【解析】(1)pH =2的H 2SO 4溶液中,H +来源有两个:H 2SO 4的电离和H 2O 的电离,而OH -只来源于水。
应先求算c (OH -),即为水电离的c (H +)或c (OH -)。
(2)pH=10的NaOH溶液中,OH-有两个来源:H2O的电离和NaOH的电离,H+只来源于水。
应先求出c(H+),即为水电离的c(OH-)或c(H+),c(OH-)=10-4mol·L -1,c(H+)=10-10 mol·L-1,则水电离的c(H+)=c(OH-)=10-10 mol·L-1。
(3)、(4)水解的盐溶液中的H+或OH-均由水电离产生,水解显酸性的盐应计算其c(H+),水解显碱性的盐应计算其c(OH-)。
pH=2的NH4Cl溶液中由水电离产生的c(H+)=10-2 mol·L-1;pH=10的Na2CO3溶液中由水电离产生的c(OH-)=10-4 mol·L-1。
16.常温下,水溶液M中存在的离子有Na+、A2-、HA-、H+、OH-,存在的分子有H2O、H2A。
根据题意回答下列问题:
(1)写出酸H2A的电离方程式:_________________________________。
(2)若溶液M由10 mL 2 mol·L-1 NaHA溶液与10 mL 2 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合而成,则溶液M的pH________7(填“<”“>”或“=”),溶液中离子浓度由大到小的顺序为________________。
(3)若溶液M有下列三种情况:①0.01 mol·L-1 H2A溶液;②0.01 mol·L-1 NaHA溶液;③0.02 mol·L-1盐酸与0.04 mol·L-1 NaHA溶液的等体积混合液,则三种情况的溶液中H2A分子浓度最大的为________;pH由大到小的顺序为________。
(4)若溶液M由pH=3的H2A溶液V1 mL与pH=11的NaOH溶液V2 mL混合反
应而得,混合溶液c(H+)
c(OH-)
=104,V1与V2的大小关
系为________(填“V1大于V2”“V1小于V2”“相等”或“均有可能”)。
【答案】(1)H2A H++HA-、HA-H++A2-
(2)> c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(HA-)>c(H+)
(3)③②>③>①
4)均有可能
【解析】(1)水溶液M中存在的分子有H2A,存在离子HA-、A2-,则H2A为弱
酸。
(2)等物质的量浓度的NaHA和NaOH溶液等体积混合生成Na2A,A2-水解使溶液显碱性,pH>7,离子水解以第一步为主:A2-+H2O HA-+OH-,则离子浓度大小关系为c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(HA-)>c(H+)。
(3)①中弱酸H2A电离,②中HA-水解生成H2A分子,③中溶质为浓度均为0.01 mol·L-1的NaCl、NaHA、H2A,HA-的存在抑制H2A的电离,则三种溶液中H2A分子浓度最大的为③,最小的为②;溶液②pH大于溶液③,溶液①和溶液③相比溶液①的酸性强,则溶液①pH最小,所以pH由大到小的顺序为②>③>①。
(4)常温下,混合溶液c(H+)
c(OH-)
=104,则c(H+)=10-5 mol·L-1,混合溶液
显酸性,则酸过量,H2A为弱酸,pH=3的H2A溶液与pH=11的NaOH溶液中c(H2A)>c(NaOH),则二者体积关系不确定,酸溶液体积大于、小于或与碱溶液体积相等都可能使酸过量。
17.下表是不同温度下水的离子积数据:
温度(℃) 25 t1t2
水的离子积常数1×10-14K w1×10-12
(1)若25<t1<t2,则K w______(填“>”“<”或“=”)1×10-14,做出此判断的理由是_____________。
(2)在t1℃时,测得纯水中的c(H+)=2.4×10-7 mol·L-1,则c(OH-)为________。
该温度下,测得某H2SO4溶液中c(SO2-4)=5×10-6 mol·L-1,该溶液中c(OH-)=________ mol·L-1。
(3)在t2℃时:
①0.01 mol·L-1的氢氧化钠溶液的pH=________。
②若10体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合之前,该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是________。
【答案】 (1)> 水的电离是吸热过程,升高温度,平衡向正反应方向移动,c(H+)增大,c(OH-)增大,K w=c(H+)·c(OH-),K w增大
(2)2.4×10-7 mol·L-1 5.76×10-9 mol·L-1
(3)①10
②pH1+pH2=13
【解析】(1)水是弱电解质,存在电离平衡,电离吸热。
所以温度升高,水的电离程度增大,离子积增大。
(2)水电离出的氢离子浓度和氢氧根离子浓度相同,某温度下纯水中的c(H+)=2.4×10-7 mol·L-1,则此时纯水中的c(OH-)=2.4×10-7 mol·L-1,K w=2.4×10-7×2.4×10-7=5.76×10-14。
该温度下,某H2SO4溶液中c(SO2-4)=5×10-6
mol·L-1,则溶液中c(H+)=1×10-5 mol·L-1,c(OH-)=5.76×10-14
10-5
mol·L-1
=5.76×10-9 mol·L-1。
(3)t2温度下水的离子积常数是1×10-12。
①0.01 mol·L-1的氢氧化钠溶液
中c(H+)=1×10-12
0.01
mol·L-1=10-10 mol·L-1,则pH=10。
②设强酸的pH=a,
强碱的pH=b,在t2℃时,若10体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混合后溶液呈中性,即n(H+)=n(OH-),则10×10-a=1×10b-12,101-a=10b-12,即1-a=b-12,则a+b=13,即pH1+pH2=13。
21。