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- 2021-07-09 发布
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水的电离 溶液的酸碱性
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[A级 基础达标]
1.下列操作中,能使H2OH++OH-平衡向右移动且溶液呈酸性的是( )
A.向水中加入H2SO4溶液
B.向水中加入Al2(SO4)3固体
C.向水中加入NaHCO3溶液
D.向水中加入NaHSO4溶液
B [A选项硫酸抑制水的电离;B选项硫酸铝中铝离子水解促进水的电离,且溶液呈酸性;C选项碳酸氢钠溶液显碱性;D选项硫酸氢钠电离出的H+抑制水的电离。]
2.下列说法正确的是( )
A.水的电离方程式:H2O===H++OH-
B.pH<7的溶液一定是酸性溶液
C.升高温度,水的电离程度增大
D.将稀醋酸加水稀释时,c(H+)减小,c(OH-)也减小
C [A.水是弱电解质,电离方程式应该使用可逆号,电离方程式应为H2OH++OH-,错误;B.若溶液的温度不是室温,则pH<7的溶液不一定是酸性溶液,错误;C.水是弱电解质,电离吸收热量,所以升高温度,水的电离程度增大,正确;D.将稀醋酸加水稀释时,c(H+)减小,由于存在水的电离平衡,所以c(OH-)增大,错误。]
3.关于下列各实验或装置的叙述中,不正确的是( )
A.实验①可用于测溶液pH
B.实验②是用酸性KMnO4溶液滴定
C.装置③是滴定操作时手的操作
D.装置④中最后一滴NaOH标准液使溶液由无色变为红色,即达到滴定终点
D [判断滴定终点方法:滴入最后一滴NaOH标准溶液时,溶液由无色变为粉红色且半分钟内不褪色。]
4.(2019 ·衡阳一中月考)常温下,下列四种溶液中,由水电离出的氢离子浓度之比为( )
①pH=0的硫酸 ②0.05 mol·L-1的硫酸③0.01 mol·L-1的KOH溶液 ④pH=11的KOH溶液
A.1 000∶100∶10∶1
B.1∶10∶100∶1 000
C.14∶13∶12∶11
D.11∶12∶13∶14
B [①pH=0的硫酸中c(H+)=1 mol·L-1,由水电离出的氢离子和氢氧根离子浓度相等,为c(H+)=1.0×10-14mol·L-1;②0.05 mol·L-1的硫酸中c(H+)=0.1 mol·L-1,由水电离出的氢离子浓度为c(H+)=1.0×10-13 mol·L-1;③0.01 mol·L-1的KOH溶液中c(OH-)=0.01 mol·L-1,由水电离出的氢离子和氢氧根离子浓度相等,为c(H+)=1.0×10-12mol·L-1;④pH=11的KOH溶液中c(OH-)=0.001 mol·L-1,由水电离出的氢离子和氢氧根离子浓度相等,为c(H+)=1.0×10-11mol·L-1。由此可得由水电离出的氢离子浓度之比为①∶②∶③∶④=1∶10∶100∶1 000。故A、C、D错误,B正确。]
5.下列叙述正确的是( )
A.稀醋酸加水稀释,醋酸电离程度增大,溶液的pH增大
B.pH均为5的盐酸和醋酸,分别加水稀释至原溶液体积的1 000倍,所得溶液的pH均等于8
C.盐酸中滴加氨水至中性,溶液中的溶质只有NH4Cl
D.室温时pH=3的硫酸和pH=11的氨水等体积混合后,溶液的pH小于7
A [稀醋酸加水稀释,CH3COOH的电离平衡正向移动,醋酸电离程度增大,但溶液中c(H+)减小,溶液的pH增大,A正确。pH均为5的盐酸和醋酸,分别加水稀释至原溶液体积的1 000倍,所得溶液仍呈酸性,此时溶液的pH小于7,不可能大于7,B错误。盐酸中滴加氨水,二者恰好完全反应时,溶液中的溶质只有NH4Cl,由于NH发生水解反应,此时溶液呈酸性,
若使溶液呈中性,应滴加稍过量氨水,故溶液中溶质有NH4Cl和NH3·H2O,C错误。室温时pH=3的硫酸中c(H+)=1×10-3mol·L-1,pH=11的氨水c(OH-)=1×10-3mol·L-1,由于H2SO4完全电离,而NH3·H2O部分电离,则有c(NH3·H2O)>c(H2SO4)=5×10-4mol·L-1,故二者等体积混合时,氨水有剩余,溶液呈碱性,故混合液的pH>7,D错误。]
6.若用AG表示溶液的酸度,表达式为AG=lg。室温下,用0.1 mol·L-1的NaOH溶液滴定10 mL 0.1 mol·L-1 HA溶液,滴定曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.室温下,该HA的电离平衡常数约为10-5
B.C点时加入NaOH溶液的体积为10 mL
C.滴定过程中从A到D点溶液中水的电离程度先增大后减小
D.若B点加入的NaOH溶液体积为5 mL,所得溶液中c(A-)+2c(OH-)=c(HA)+2c(H+)
B [室温下,0.1 mol·L-1 HA溶液中AG=lg=8,则c(H+)=10-3mol·L-1,该HA的电离平衡常数约为==10-5,故A正确;C点时加入NaOH溶液的体积若为10 mL,则恰好反应生成溶质NaA,因A-水解使溶液呈碱性,AG应小于0,故B错误;A点为HA溶液,抑制水的电离,滴定过程中生成NaA,A-的水解促进水的电离,当完全中和后继续滴加的NaOH抑制水的电离,D点为NaOH过量,则从A到D点溶液中水的电离程度先增大后减小,故C正确;若B点加入的NaOH溶液体积为5 mL,此时溶液中HA、NaA的物质的量浓度相等,存在的电荷守恒式为c(A-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),物料守恒式为2c(Na+)=c(A-)+c(HA),将物料守恒式代入电荷守恒式得c(A-)+2c(OH-)=c(HA)+2c(H+),故D正确。]
7.已知:pOH=-lgc(OH-)。不同温度下,水溶液中pH、pOH关系如图所示。下列推断不正确的是( )
A.MQ线上每一点对应的溶液都显中性
B.Q点对应的温度高于M点对应的温度
C.pH=6.5的溶液不一定显酸性
D.M点对应的温度下,0.1 mol·L-1NaOH溶液pH=12
B [MQ线上每一点均表示pH=pOH,溶液呈中性,A正确;M点:KW=1.0×10-13,Q点:KW=1.0×10-14,水电离吸热,M点对应的温度高于Q点对应的温度,B错误;对于M点溶液,其pH=6.5呈中性,Q点溶液pH=7呈中性,C正确;M点c(H+)=mol·L-1=1.0×10-12mol·L-1,pH=-lgc(H+)=12,D正确。]
8.某温度下,水的离子积常数Kw=1×10-12。该温度下,将pH=4的H2SO4溶液与pH=9的NaOH溶液混合并保持恒温,欲使混合溶液的pH=7,则稀硫酸与NaOH溶液的体积比为( )
A.1∶10 B.9∶1
C.1∶9 D.99∶21
B [设稀硫酸的体积为a,NaOH溶液的体积为b,混合后溶液pH=7,c(H+)=10-7mol·L-1,则c(OH-)==10-5mol·L-1,溶液呈碱性,则c(OH-)==10-5,则a∶b=9∶1。]
9.(2019·厦门模拟)25 ℃时,相同pH的两种一元弱酸HA与HB溶液分别加水稀释,溶液pH随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.同浓度的NaA与NaB溶液中,c(A-)小于c(B-)
B.a点溶液的导电性大于b点溶液
C.a点的c(HA)大于b点的c(HB)
D.HA的酸性强于HB
D [由于稀释过程中HA的pH变化较大,故HA的酸性强于HB,D项正确;酸的酸性越强,对应盐的水解程度越弱,NaB的水解程度较大,同浓度的NaA与NaB溶液中,c(B-)小于c(A-),A项错误;b点溶液的pH小于a点溶液的pH,说明b点溶液中c(H+)较大、c(B
-)较大,溶液的导电性较强,B项错误;HA酸性强于HB,则相同pH的溶液,c(HA)<c(HB),稀释相同倍数时,a点的c(HA)小于b点的c(HB),C项错误。]
10.常温下,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,且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 [A项,常温下pH之和等于14的酸碱等体积混合,谁弱显谁性。两者都是强电解质,所以pH=7,错误;B项,设a=12,b=1,x=1,y=10,所以n(OH-)=1×0.01<n(H+)=10×0.1,所以溶液显酸性,错误;C项,设a=12,b=1,x=1,y=12,所以n(OH-)=1×0.01<n(H+)=12×0.1,所以溶液显酸性,错误;D项,常温下pH之和等于14的酸碱等体积混合,谁弱显谁性。两者都是强电解质,如等体积混合,pH=7,现在x>y,则碱过量,所以pH>7,正确。]
11.(2019·唐山模拟)在某温度时,将n mol/L醋酸溶液滴入10 mL 1.0 mol/L NaOH溶液中,溶液pH和温度随加入醋酸溶液体积变化曲线如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.n>1.0
B.a点Kw=1.0×10-14
C.水的电离程度:c>b
D.b点:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
A [中和反应为放热反应,当温度达到最高时酸碱恰好完全反应,此刻醋酸的体积小于10 mL,所以n>1.0,A正确;a点温度低于室温,KW随温度的降低而减小,故a点KW<1.0×10-14,B错误;b点酸碱恰好完全反应生成醋酸钠,对水电离的促进作用最大,c点醋酸过量对水电离又起抑制作用,故水的电离程度:c 101∶9
(3)①1 ②0.1 ③10x+y-14
16.(2018·唐山模拟)现有常温条件下甲、乙、丙三种溶液,甲为0.1 mol·L-1的NaOH溶液,乙为0.1 mol·L-1的HCl溶液,丙为0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液。试回答下列问题:
(1)甲溶液的pH=________。
(2)丙溶液中存在的电离平衡为________________________(用电离平衡方程式表示)。
(3)常温下,用水稀释0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液时,下列各量随水量的增加而增大的是______(填序号)。
①n(H+) ②c(H+) ③
④c(OH-)
(4)甲、乙、丙三种溶液中由水电离出的c(OH-)的大小关系为________。
(5)某同学用甲溶液分别滴定20.00 mL乙溶液和20.00 mL丙溶液,得到如图所示的两条滴定曲线,请回答有关问题:
图1 图2
①甲溶液滴定丙溶液的曲线是________(填“图1”或“图2”)曲线。
②a=________。
[解析] (1)c(OH-)=0.1 mol·L-1,则c(H+)=10-13mol·L-1,pH=13。(2)CH3COOH溶液中存在CH3COOH和H2O的电离平衡。(3)CH3COOH是弱酸,当向0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中加水稀释时,CH3COOH的电离程度增大,平衡向右移动,n(H+)增大,但是c(H+)减小,即①增大,②减小;设CH3COOH在水中的电离平衡常数为K,则=,c(H+)减小,而K在一定温度下是常数,故减小,即③减小;温度一定,KW为一定值,KW=c(H+)·c(OH-),c(H+)减小,则c(OH-)增大,即④增大。(4)酸、碱对水的电离具有抑制作用,水溶液中c(H+)或c(OH-)越大,水的电离程度越小,反之越大。(5)①HCl是强酸,CH3COOH是弱酸,分析题图,可知图2是甲溶液滴定丙溶液的曲线。②氢氧化钠溶液滴定盐酸恰好中和时,pH=7,因二者浓度相等,则二者体积相等,a=20.00。
[答案] (1)13
(2)CH3COOHCH3COO-+H+、H2O??OH-+H+
(3)①④ (4)丙>甲=乙
(5)①图2 ②20.00