高中化学一轮复习讲义(解析版):水的电离 溶液酸碱性
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水的电离溶液酸碱性
【学习目标】
1.水的电离及平衡移动、水的离子积常数
2.溶液酸碱性判断及pH的计算方法
◆感知高考
1.[2019·全国卷Ⅲ,11] 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.[2018·浙江11月选考,18]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-)=1×10-10mol·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。
◆核心知识
1. ①水的电离:水是极弱的电解质,水的电离方程式为简写为
②25 ℃时,纯水中c(H+)=c(OH-)=;任何水溶液中,由水电离出的c(H+)与c(OH -)都相等。
【答案】①H2O+H2O H3O++OH- H2O H++OH-② 1×10-7__mol·L-1;
2.水的离子积常数表达式:。
(1)室温下:K w=。
(2)影响因素:只与有关,升高温度,K w。
(3)适用范围:K w不仅适用于纯水,也适用于稀的水溶液。
(4)K w揭示了在任何水溶液中均存在H+和OH-,只要不变,K w不变。
【答案】K w=c(H+)·c(OH-)。
(1) K w=1×10-14。
(2)温度增大。
(3) 电解质。
(4)温度。
3.影响水电离平衡的因素
(1)升高温度,水的电离程度,K w。
(2)加入酸或碱,水的电离程度,K w。
(3)加入可水解的盐(如FeCl3、Na2CO3),水的电离程度,K w。
【答案】(1)增大增大(2)减小不变(3)增大不变
【易混易错】
(1)填写外界条件对水电离平衡的具体影响
体系变化条件平衡移
动方向
K w水的电离程度c(OH-) c(H+)
①HCl
②NaOH
可水解
的盐
③Na2CO3
④NH4Cl
温度
⑤升温
⑥降温
⑦其他:如加入Na
【答案】①逆不变减小减小增大;②逆不变减小增大减小 ;③正不变增大增大减小;
④正不变增大减小增大;⑤正增大增大增大增大;⑥逆减小减小减小减小;⑦正不变增大增大减小;
(2)在不同温度下,水溶液中c(H+)与c(OH-)关系如图所示。
回答下列问题:
①图中五点K w间的关系为。
②图中呈中性的点为,酸性的点为,碱性的点为。
③若从A点到D点,在温度不变的条件下,可采取的措施有。
④若处在B点时,将pH=2的硫酸与pH=10的KOH溶液等体积混合,所得溶液呈(填“碱”“中”或“酸”)性。
⑤若从D点变化到B点,可采取的措施有。
【答案】① B>C>A=D=E ② ACB E D
③加入NaOH、CH3COONa等④中⑤在缓慢升温的同时加入适量的酸使之呈中性
【易混易错辨析】判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)温度一定时,水的电离常数与水的离子积常数相等( )
(2)在蒸馏水中滴加浓H2SO4,K w不变( )
(3)NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同( )
(4)室温下,0.1 mol·L-1的HCl溶液与0.1 mol·L-1的NaOH溶液中水的电离程度相等( )
(5)室温下,pH值相同的NaOH溶液与CH3COONa溶液,水的电离程度后者大( )
(6)常温下,pH=5的NH4Cl溶液与pH=9的CH3COONa溶液中,水的电离程度相同( )
【答案】(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√(6)√
4. 溶液的酸碱性pH计算
(1)溶液的酸碱性取决于溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小。
①酸性溶液:c(H+) c(OH-),常温下,Ph 7。
②中性溶液:c(H+) c(OH-),常温下,pH 7。
③碱性溶液:c(H+) c(OH-),常温下,pH 7。
【答案】(1) ① > < ②==③ < >。
(2)常温下,两种溶液混合后酸碱性的判断(在括号中填“酸性”“碱性”或“中性”)。
①相同浓度的HCl和NaOH溶液等体积混合( )
②相同浓度的CH3COOH和NaOH溶液等体积混合( )
③相同浓度的NH3·H2O和HCl溶液等体积混合( )
④pH=2的H2SO4和pH=12的NaOH溶液等体积混合( )
⑤pH=3的HCl和pH=10的NaOH溶液等体积混合( )
⑥pH=3的HCl和pH=12的NaOH溶液等体积混合( )
⑦pH=2的CH3COOH和pH=12的NaOH溶液等体积混合( )
⑧pH=2的H2SO4和pH=12的氨水等体积混合( )
【答案】①中性②碱性③酸性④中性⑤酸性⑥碱性⑦酸性⑧碱性
5.常温下水电离产生c(H+)和c(OH-)计算的4种类型
(1)中性溶液:c(OH-)=c(H+)=10-7mol·L-1。
(2)溶质为酸的溶液:OH-离子全部来自水的电离,水电离产生的c(H+)=c(OH-)。
(3)溶质为碱的溶液:H+离子全部来自水的电离,水电离产生的c(OH-)=c(H+)。
(4)水解呈酸性或碱性的盐溶液
①pH=5的NH4Cl溶液中H+全部来自水的电离,由水电离的c(H+)=10-5mol·L-1,c(OH-)=10-9mol·L -1,是因为部分OH-离子与部分NH+
4结合;
②pH=12的Na2CO3溶液中OH-离子全部来自水的电离,由水电离出的c(OH-)=10-2mol·L-1。
【答案】(1) 10-7mol·L-1。
(2)OH-=。
(3)H+
(4)①10-5mol·L-1, 10-9mol·L-1;②OH- 10-2mol·L-1。
◆变式再现
1.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T 2>T 1,C 项正确;XZ 线上任意点都有c (H +)=c (OH -),只有当c (H +)=10-7
mol·L -1
时,才有pH =7,D 项错误。
2.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NH 4Cl ,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 (NH 3·H 2O)
=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 NH 3·H 2O ≈10-3×10-3
0.1
=
10-5
,D 项正确。
4.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)10-12mol·L-110-12mol·L-1
(2)10-10 mol·L-110-10mol·L-1(3)10-2mol·L-1(4)10-4mol·L-1
【解析】(1)pH=2的H2SO4溶液中,H+来源有两个:H2SO4的电离和H2O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+)=10-10mol·L-1,则水电离的c(H+)=c(OH-)=10-10mol·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+)=10-2mol·L-1;pH=10的Na2CO3溶液中由水电离产生的c(OH-)=10-4mol·L-1。
5.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-1H2A溶液;②0.01 mol·L-1NaHA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H
2A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V1mL与pH=11的NaOH溶液V2mL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+)=10-5mol·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。
6.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+)=2.4×10-7mol·L-1,则c(OH-)为________。
该温度下,测得某H2SO4溶液中c(SO2-4)=5×10-6mol·L-1,该溶液中c(OH-)=________ m ol·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)2.4×10-7mol·L-1 5.76×10-9mol·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H 2SO 4
溶液中c (SO 2-
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)t 2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t 2 ℃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
=1×10
b -12
,10
1-a
=10
b -12
,即1-
a =
b -12,则a +b =13,即pH 1+pH 2=13。
◆深度理解
1.pH =5的H 2SO 4溶液,加水稀释到500倍,则稀释后c (SO 2-
4)与c (H +
)的比值为 。
【答案】
1
10
【解析】稀释前c (SO 2-
4
)=10-5
2 mol·L -1,稀释后c (SO 2-4)=10-5
2×500
mol·L -1=10-8 mol·L -1,c (H +
)接
近10-7
mol·L -1
,所以c SO 2-4c H +=10-8 mol·L -1
10-7 mol·L -1=
1
10。
2.(2019·杭州模拟)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
∶10
9
B .1∶5∶(5×109)∶(5×108
) C .1∶20∶1010
∶10
9
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
+
)=10-14
0.1
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 +
)=10-5
mol·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。
3.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。
4.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
m ol·L -1
,
K a (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;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。
5.(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
=10
x +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。
6.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
-5.5
0.1- 1.0×10
-5.5
≈1×10
-4.5
,故D 项错误
◆真题回访
1.[2019·天津]某温度下,2HNO 和3CH COOH 的电离常数分别为4
5.010-⨯和5
1.710-⨯。
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(HNO 2)为HNO 2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HNO 2和CH 3COOH 溶液,c (CH 3COOH )>c (HNO 2),分别滴加同浓度的NaOH 溶液至恰好中和,CH 3COOH 消耗的氢氧化钠溶液体积多,HNO 2消耗的NaOH 少,故D 错误;
故选C 。
2. [2019·北京理综,12]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
【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。
3.[2017·浙江11月选考,18] 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、CH
c(Cl-)+c(OH-)=c(H+),
3COOH溶液中分别存在电荷守恒:
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。
4. [2018·浙江11月选考,18]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 。
5.[2017·天津] 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。