水的电离与溶液的酸碱性典型例题和习题

高二化学《水的电离和溶液的酸碱性》典型例题及习题

（一）典型例题

+-【例2】室温下，在pH=12的某溶液中，由水电离生成的c (OH －)为（ ）双选

A.1.0×10－7 mol ·Ｌ－1

B.1.0×10－6 mol ·Ｌ－1

C.1.0×10－2 mol ·Ｌ－1

D.1.0×10－12 mol ·Ｌ－1 【例3】室温下，把1mL0.1mol/L 的H 2SO 4加水稀释成2L 溶液，在此溶液中由水电离产生的H +，其浓度接近于（ ）

A. 1×10-4 mol/L

B. 1×10-8 mol/L

C. 1×10-11 mol/L

D. 1×10-10 mol/L 【答案】D

【例4】将pH 为5的硫酸溶液稀释500倍，稀释后溶液中c (SO 42－）：c (H +)约为（ ）

A 、1：1

B 、1：2

C 、1：10

D 、10：1 【答案】C

【例5】弱酸H Ｙ溶液的pH=3.0，将其与等体积水混合后的pH 围是（ ）

A.3.0～3.3

B.3.3～3.5

C.3.5～4.0

D.3.7～4.3

【分析】虚拟HY 为强酸，则将其与等体积水混合后

c (H ＋)=

21×10－3 mol ·L －1

pH=3＋lg2=3.3，事实上HY 为弱酸，随着水的加入，还会有部分H ＋电离出来，故 c (H ＋)＞

2

1×10－3 mol ·L －1即pH ＜3.3。 【答案】A 【例6】将体积均为10 mL 、pH 均为3的盐酸和醋酸，加入水稀释至a mL 和b mL ，测得稀释后溶液的pH 均为5，则稀释后溶液的体积（ ）

A.a=b=100 mL

B.a=b=1000 mL

C.a＜b

D.a＞b

【分析】盐酸是强电解质，完全电离。在加水稀释过程中盐酸电离出的H+离子的物质的量不会增加。溶液中c(H+)与溶液体积成反比，故加水稀释时，c(H+)会随着水的加入而变小。醋酸是弱电解质，发生部分电离。在加水稀释过程中未电离的醋酸分子发生电离，从而使溶液中H+离子的物质的量增加，而c(H+)与溶液体积同样成反比，这就使得此溶液中c(H+)受到n(H+)的增加和溶液体积V增加的双重影响。很明显，若将盐酸和醋酸同等程度的稀释到体积都为a，则盐酸的c(H+)比醋酸的c(H+)小。若要稀释到两溶液的c(H+)相等，则醋酸应该继续稀释，则有b＞a。

【答案】C

【例7】99mL0.1mol/L的盐酸和101mL0.05mol/L氢氧化钡溶液混合后，溶液的c(H+)为（）（不考虑混合时的体积变化）。

A. 0.5×（10-8+10-10）mol/L

B. （10-8+10-10）mol/L

C.（1×10-14-5×10-5）mol/L

D. 1×10-11 mol/L

【分析】把101mL的Ba(OH)2分差成99mL和2mL，其中99mLBa(OH)2溶液和99mL盐酸溶液恰好完全反应，这样就相当于将2mL0.05mol/L的Ba(OH)2加水稀释至200mL，先求溶液中的[OH-]，然后再化成[H+]，故应选D。

[答案]D

【例8】将pH=8的NaOH溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH值最接近于（）。

A. 8.3

B. 8.

C. 9

D. 9.7

[解析]同种溶质的酸或碱溶液混合后溶液的pH值约为大的pH减去0.3（两溶液的pH值必须相差2以上）。[答案]D

【例9】室温下x L pH=a的盐酸溶液和y L pH=b的电离度为α的氨水恰好完全中和，则x/y的值为（）

A.1

B. 10-14-a-b /α

C. 10a+b-14/α

D.10a-b/α

【分析】c(HCl)=c(H+)=10-a mol·L-1，盐酸的物质的量=10-a×x mol·L-1，c(NH3·H2O)·α=c(OH-)=10b-14 mol·L-1，NH3·H2O物质的量为10b-14÷α×y mol·L-1。根据题意：

10-a·x=10b-14÷α×y，得x/y=10a+b-14/α。

【答案】C

【例10】若在室温下pH=a的氨水与pH=b的盐酸等体积混合，恰好完全反应，则该氨水的电离度可

表示为（ ）

A.10a +b -12 %

B. 10a +b -14 %

C. 1012-a -b %

D. 1014-a -b %

【分析】设氨水和盐酸各取1L 。氨水电离出的c (OH -)=10-14÷10-a mol ·L -1=10a -14mol ·L -1

即氨水电离出的OH -的物质的量为10a -14mol ，而NH 3·H 2O 的物质的量=盐酸的物质的量=10-b mol ·L -1×1L=10-b mol ；所以氨水的电离度为10a +b -12 %。

【答案】A

【例11】用0.01mol/LH 2SO 4滴定0.01mol/LNaOH 溶液，中和后加水至100mL 。若滴定时终点判断有误差：①多加了1滴H 2SO 4；②少加了1滴H 2SO 4(设1滴为0.05mL)。则①和②c (H +)之比为（ ）

A. 10

B. 50

C. 5×103

D. 104

【分析】多加1滴H 2SO 4，则酸过量，相当于将这1滴硫酸由0.05mL 稀释至100mL 。少加1滴H 2SO 4，相当NaOH 溶液过量2滴，即将这部分NaOH 溶液稀释至100mL 。现计算如下：

①多加1滴硫酸时，c (H +)=

100201.005.0⨯⨯=10-5(mol/L)， ②少加1滴硫酸时，c (OH -)100201.005.0⨯⨯=10-5(mol/L)， c (H +)=5

141010)(---=OH c K W =10-9(mol/L)，故二者比值为104。 【答案】D 【例12】有①、②、③三瓶体积相等，浓度都是1mol ·L -1的盐酸溶液，将①加热蒸发至体积一半；向②中加入少量的CH 3COONa 固体（加入后仍显酸性）；③不作任何改变，以酚酞作指示剂，用NaOH 溶液滴定上述三种溶液，所耗NaOH 溶液的体积为（ ）

A. ①=②>③

B. ③>②>①

C. ③=②>①

D. ①=②=③

【分析】本题着重考查酸碱中和、溶液的酸碱性判断及抽象思维能力。

对①加热蒸发，由于HCl 的挥发性比水大，故蒸发后溶质可以认为没有，消耗的NaOH 溶液的体积最少。在②中加入CH 3COONa 固体，发生反应：HCl+CH 3COONa==CH 3COOH+NaCl ，当以酚酞作指示剂时，HCl 、CH 3COOH 被NaOH 中和：HCl+NaOH==NaCl+H 2O ，CH 3COOH+NaOH==CH 3COONa+H 2O ，此过程中被中和的H +物质的量与③相同。

若改用甲基橙作指示剂，因为甲基橙的变色围（pH ）为3.1~4.4，此时，部分CH 3COOH 不能被NaOH 完全中和，三种溶液所消耗的NaOH 溶液体积为③>②>①。

【答案】C

【例13】以标准的盐酸溶液滴定未知的氢氧化钠为例，判断以下操作所引起的误差（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）