第2课时 水溶液的酸碱性与pH
课后篇素养形成
必备知识基础练
1.(2020福建厦门外国语学校高二检测)下列溶液一定呈碱性的是( )
A.由水电离出的H+为10-12
mol·L-1(25
℃)的溶液
B.pH<7的溶液
C.使石蕊溶液呈紫色的溶液
D.常温下,pH=10的氨水与pH=4的盐酸等体积混合后的溶液
2.(2020湖南师大附中高二月考)常温下,某H2SO4溶液的浓度是0.05
mol·L-1;此溶液的pH是( )
A.1
B.2
C.5
D.6
3.(2020河北邢台第八中学高二检测)下列溶液一定呈中性的是( )
A.c平(H+)=c平(OH-)=10-6
mol·L-1的溶液
B.pH=7的溶液
C.使石蕊溶液呈紫色的溶液
D.使酚酞溶液呈红色的溶液
4.(2020陕西榆林第二中学高二期中)某温度时,KW=1.0×10-12
mol2·L-2,若在该温度时,某溶液的c平(H+)=1.0×10-7
mol·L-1,则该溶液( )
A.呈酸性
B.呈碱性
C.呈中性
D.=100
5.(2020山西太原第五中学高二检测)将pH=8的NaOH溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH最接近于(lg
2≈0.3)( )
A.8.3
B.8.7
C.9.3
D.9.7
6.(2020河南郑州外国语学校高二检测)室温时,取浓度相同的NaOH和HCl溶液,以3∶2的体积比相混合,所得溶液的pH等于12,则原溶液的浓度均为( )
A.0.01
mol·L-1
B.0.017
mol·L-1
C.0.05
mol·L-1
D.0.50
mol·L-1
7.(2020吉林大学附属中学高二月考)室温下,用1
mol·L-1
NaOH溶液中和某浓度的硫酸溶液时,其pH和所加NaOH溶液的体积关系如图所示,原硫酸溶液的物质的量浓度和恰好完全反应后溶液的总体积分别是( )
A.0.5
mol·L-1
100
mL
B.0.5
mol·L-1
80
mL
C.1
mol·L-1
60
mL
D.1
mol·L-1
80
mL
8.(2020辽宁盘锦第二高级中学高二月考)pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合,已知所得混合溶液的pH=11,则混合前强碱与强酸溶液的体积比为( )
A.1∶9
B.2∶9
C.2∶7
D.3∶8
9.常温下,有pH=12的NaOH溶液100
mL,要使它的pH降为11,回答下列问题(忽略混合后溶液体积的变化)。
(1)若加入蒸馏水,应加 mL。?
(2)若加入pH为10的NaOH溶液,应加
mL。?
(3)若加入0.01
mol·L-1的盐酸,应加
mL。?
关键能力提升练
10.(2020湖南长沙长郡中学高二期中)常温下,关于pH=12的NaOH溶液,下列说法正确的是( )
A.溶液中c平(H+)=1.0×10-2
mol·L-1
B.溶液中由水电离出的c平(OH-)=1.0×10-2
mol·L-1
C.加水稀释到体积为原来的100倍后,溶液的pH=10
D.加入等体积pH=2的醋酸溶液,反应后溶液呈中性
11.(2020江苏大丰新丰中学高二期中)在某温度T℃时,测得0.01
mol·L-1的NaOH溶液的pH=11。下列说法正确的是( )
A.T<25
B.该温度下水的离子积常数KW=1×10-13
mol2·L-2
C.升高温度,溶液的pH增大
D.将Va
L该溶液与Vb
L
pH=3的硫酸溶液混合,若混合后溶液呈中性,则Va>Vb
12.水的电离平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中对应点的温度关系为a>b>c
B.纯水仅升高温度,可从a点变到c点
C.水的离子积常数KW数值大小关系为b>c>d
D.在b点对应温度下,0.5
mol·L-1的H2SO4溶液与1
mol·L-1的KOH溶液等体积混合,混合后c平(H+)=1×10-7
mol·L-1
13.有人曾建议用AG表示溶液的酸度,AG的定义为AG=lg。下列表述正确的是( )
A.在25
℃时,若溶液呈中性,则pH=7,AG=1
B.在25
℃时,若溶液呈酸性,则pH<7,AG<0
C.在25
℃时,若溶液呈碱性,则pH>7,AG>0
D.在25
℃时,溶液的pH与AG的换算公式为AG=2(7-pH)
14.25
℃时,pH=5的盐酸和pH=9的氢氧化钠溶液以体积比11∶9混合(设混合溶液体积为二者之和),混合后溶液的pH为( )
A.7.2
B.8
C.6
D.无法计算
15.室温时,下列溶液与1.0×10-5
mol·L-1的NaOH溶液的pH相同的是( )
A.把pH=6的盐酸稀释到体积为原来的1
000倍
B.把pH=10的Ba(OH)2溶液稀释到体积为原来的10倍
C.把pH=8和pH=10的NaOH溶液等体积混合
D.把pH=8的NaOH溶液稀释到体积为原来的10倍
16.(1)在温度t℃时,某溶液中c平(H+)=1.0×10-a
mol·L-1,c平(OH-)=1.0×10-b
mol·L-1,已知a+b=12,则t℃ 25
℃(填“大于”“小于”或“等于”)。?
(2)常温下,向某Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH=x的盐酸,测得混合溶液的部分pH如下表所示:
序号
氢氧化钡溶
液的体积/mL
盐酸的体
积/mL
溶液的pH
①
22.00
0.00
12
②
22.00
18.00
11
③
22.00
22.00
7
x= 。Ba(OH)2溶液的物质的量浓度为 。?
(3)常温下,向100
mL
pH=2的硫酸与硫酸钠的混合溶液中加入300
mL上述Ba(OH)2溶液,沉淀正好达到最大量,此时溶液的pH 7(填“大于”“小于”或“等于”);原混合溶液中硫酸钠的物质的量浓度为 。?
17.已知水的电离平衡曲线如图所示,试回答下列问题:
(1)图中五点KW的关系是 。?
(2)若从A点到D点,可采用的措施是 。?
a.升温
b.加入少量的盐酸
c.降温
d.加入少量的NaOH
(3)E点对应的温度下,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为 。?
学科素养拔高练
18.某温度(T℃)下的溶液中,c平(H+)=10-x
mol·L-1,c平(OH-)=10-y
mol·L-1,x与y的关系如图所示。请回答下列问题:
(1)此温度下,水的离子积KW= ,则该温度T (填“>”“<”或“=”)25。?
(2)在此温度下,向Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH=a的盐酸,测得混合溶液的部分pH如表所示:
实验
序号
Ba(OH)2溶液
的体积/mL
盐酸的体
积/mL
溶液的pH
①
22.00
0.00
8
②
22.00
18.00
7
③
22.00
22.00
6
假设溶液混合前后的体积变化忽略不计,则a= ,实验②中由水电离产生的c水(OH-)=
mol·L-1。?
(3)在此温度下,将0.1
mol·L-1的NaHSO4溶液与0.1
mol·L-1的Ba(OH)2溶液按下表中甲、乙、丙、丁不同方式混合:
溶液
体积/mL
甲
乙
丙
丁
0.1
mol·L-1
Ba(OH)2
溶液
10
10
10
10
0.1
mol·L-1
NaHSO4
溶液
5
10
15
20
①按丁方式混合后,所得溶液显 (填“酸”“碱”或“中”)性。?
②写出按乙方式混合后,反应的离子方程式: 。?
③按甲方式混合后,所得溶液的pH为 。?
-
9
-第2课时 水溶液的酸碱性与pH
课后篇素养形成
必备知识基础练
1.(2020福建厦门外国语学校高二检测)下列溶液一定呈碱性的是( )
A.由水电离出的H+为10-12
mol·L-1(25
℃)的溶液
B.pH<7的溶液
C.使石蕊溶液呈紫色的溶液
D.常温下,pH=10的氨水与pH=4的盐酸等体积混合后的溶液
答案D
解析A项,溶液中水的电离被抑制,该溶液可能为酸溶液,错误;B项,未指明温度,如100℃时pH=6的溶液呈中性,错误;C项,石蕊溶液呈紫色时,pH为5.0~8.0,此时溶液可能呈酸性、中性或碱性,错误;D项,常温下,pH=10的氨水与pH=4的盐酸等体积混合后氨水过量,溶液呈碱性,正确。
2.(2020湖南师大附中高二月考)常温下,某H2SO4溶液的浓度是0.05
mol·L-1;此溶液的pH是( )
A.1
B.2
C.5
D.6
答案A
解析由题意可知c平(H+)=0.05mol·L-1×2=0.1mol·L-1,则pH=-lgc平(H+)=1。
3.(2020河北邢台第八中学高二检测)下列溶液一定呈中性的是( )
A.c平(H+)=c平(OH-)=10-6
mol·L-1的溶液
B.pH=7的溶液
C.使石蕊溶液呈紫色的溶液
D.使酚酞溶液呈红色的溶液
答案A
解析c平(H+)=c平(OH-)=10-6mol·L-1,溶液的pH=6,溶液一定呈中性,故A正确;pH=7的溶液不一定呈中性,如100℃时,水的离子积常数是10-12mol2·L-2,pH=6时溶液呈中性,当pH=7时溶液呈碱性,故B错误;使石蕊溶液呈紫色的溶液,常温下溶液可显酸性,故C错误;使酚酞溶液呈红色的溶液呈碱性,故D错误。
4.(2020陕西榆林第二中学高二期中)某温度时,KW=1.0×10-12
mol2·L-2,若在该温度时,某溶液的c平(H+)=1.0×10-7
mol·L-1,则该溶液( )
A.呈酸性
B.呈碱性
C.呈中性
D.=100
答案B
解析溶液中的c平(H+)=1.0×10-7mol·L-1,c平(OH-)=mol·L-1=1.0×10-5mol·L-1,所以c平(H+)5.(2020山西太原第五中学高二检测)将pH=8的NaOH溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH最接近于(lg
2≈0.3)( )
A.8.3
B.8.7
C.9.3
D.9.7
答案D
解析对于强碱溶液混合求c混(H+),一定要首先求混合溶液中的c混(OH-),再由KW求混合溶液中的c混(H+),最后求出pH。本题中c1(OH-)=1.0×10-6mol·L-1,c2(OH-)=1.0×10-4mol·L-1,V1=V2,则c混(OH-)=(10-6+10-4)mol·L-1=5.05×10-5mol·L-1。所以c混(H+)=mol·L-1≈2×10-10mol·L-1,pH=10-lg2≈9.7。
6.(2020河南郑州外国语学校高二检测)室温时,取浓度相同的NaOH和HCl溶液,以3∶2的体积比相混合,所得溶液的pH等于12,则原溶液的浓度均为( )
A.0.01
mol·L-1
B.0.017
mol·L-1
C.0.05
mol·L-1
D.0.50
mol·L-1
答案C
解析pH=12的溶液中c平(H+)=1×10-12mol·L-1,设NaOH溶液和HCl溶液的浓度均为c,则混合后溶液中c平(OH-)=,所以c平(H+)==1.0×10-12mol·L-1,解得:c=0.05mol·L-1。
7.(2020吉林大学附属中学高二月考)室温下,用1
mol·L-1
NaOH溶液中和某浓度的硫酸溶液时,其pH和所加NaOH溶液的体积关系如图所示,原硫酸溶液的物质的量浓度和恰好完全反应后溶液的总体积分别是( )
A.0.5
mol·L-1
100
mL
B.0.5
mol·L-1
80
mL
C.1
mol·L-1
60
mL
D.1
mol·L-1
80
mL
答案B
解析由图像可知,加入氢氧化钠溶液之前,溶液的pH=0,即氢离子浓度为1mol·L-1,则H2SO4的起始浓度为0.5mol·L-1;当加入40mL1mol·L-1NaOH溶液时,恰好与硫酸完全中和,溶液的pH=7,根据反应关系式:H2SO4~2NaOH,则2n(H2SO4)=n(NaOH),设消耗硫酸溶液的体积为V,则2×V×0.5mol·L-1=1mol·L-1×0.04L,解得V=0.04L=40mL,所以恰好完全反应后溶液的体积为80mL。
8.(2020辽宁盘锦第二高级中学高二月考)pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合,已知所得混合溶液的pH=11,则混合前强碱与强酸溶液的体积比为( )
A.1∶9
B.2∶9
C.2∶7
D.3∶8
答案A
解析设混合前强碱与强酸溶液的体积分别为V1L和V2L,则得V1∶V2=1∶9。
9.常温下,有pH=12的NaOH溶液100
mL,要使它的pH降为11,回答下列问题(忽略混合后溶液体积的变化)。
(1)若加入蒸馏水,应加 mL。?
(2)若加入pH为10的NaOH溶液,应加
mL。?
(3)若加入0.01
mol·L-1的盐酸,应加
mL。?
答案(1)900 (2)1
000 (3)81.8
解析(1)加水稀释pH=12的NaOH溶液至pH=11,可使溶液体积增大到原体积的10倍,所以需加水900mL。
(2)设需pH=10的NaOH溶液体积为V,则:
=10-3mol·L-1,解得V=1L=1000mL。
(3)设需0.01mol·L-1盐酸体积为V',则:
=10-3mol·L-1,V'≈81.8mL。
关键能力提升练
10.(2020湖南长沙长郡中学高二期中)常温下,关于pH=12的NaOH溶液,下列说法正确的是( )
A.溶液中c平(H+)=1.0×10-2
mol·L-1
B.溶液中由水电离出的c平(OH-)=1.0×10-2
mol·L-1
C.加水稀释到体积为原来的100倍后,溶液的pH=10
D.加入等体积pH=2的醋酸溶液,反应后溶液呈中性
答案C
解析溶液的pH=12的NaOH溶液,根据离子积可知,则c平(H+)=1.0×10-12mol·L-1,A不正确;溶液中由水电离出的c水(OH-)=c平(H+)=1.0×10-12mol·L-1,B不正确;加水稀释到体积为原来的100倍后,溶液中c平(OH-)==10-4mol·L-1,则pH=10,C正确;由于醋酸为弱酸,大部分未发生电离,反应结束后,过量的醋酸电离,使溶液呈酸性,D不正确。
11.(2020江苏大丰新丰中学高二期中)在某温度T℃时,测得0.01
mol·L-1的NaOH溶液的pH=11。下列说法正确的是( )
A.T<25
B.该温度下水的离子积常数KW=1×10-13
mol2·L-2
C.升高温度,溶液的pH增大
D.将Va
L该溶液与Vb
L
pH=3的硫酸溶液混合,若混合后溶液呈中性,则Va>Vb
答案B
解析0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH为11,则c平(H+)=1×10-11mol·L-1,c平(OH-)=0.01mol·L-1,该温度下KW=c平(H+)·c平(OH-)=1×10-13mol2·L-2>1×10-14mol2·L-2,水的电离是吸热的,升温时水的电离平衡正向移动,KW增大,因该温度下的KW大于25℃时水的KW=1×10-14mol2·L-2,所以该温度大于25℃,故A错误;0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH为11,则c平(H+)=1×10-11mol·L-1,c平(OH-)=0.01mol·L-1,KW=c平(H+)·c平(OH-)=1×10-13mol2·L-2,故B正确;升高温度,水的电离平衡正向移动,KW增大,c平(H+)增大,溶液的pH变小,故C错误;将pH=11的NaOH溶液VaL与pH=3的硫酸VbL混合,所得混合溶液为中性,因c平(OH-)×Va=c平(H+)×Vb,pH=11的NaOH溶液中氢氧根离子浓度为0.01mol·L-1,pH=3的硫酸溶液中氢离子浓度为0.001mol·L-1,则0.01×Va=0.001Vb,则Va∶Vb=1∶10,Va12.水的电离平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中对应点的温度关系为a>b>c
B.纯水仅升高温度,可从a点变到c点
C.水的离子积常数KW数值大小关系为b>c>d
D.在b点对应温度下,0.5
mol·L-1的H2SO4溶液与1
mol·L-1的KOH溶液等体积混合,混合后c平(H+)=1×10-7
mol·L-1
答案C
解析水的电离是吸热过程,温度升高,水的离子积常数增大,根据图中数据得出水的离子积常数KW数值大小关系为b>c>a=d,温度关系为b>c>a=d,C项正确,A项错误;a点和c点的c平(OH-)相等,若纯水仅升高温度,c平(OH-)与c平(H+)都增大,B项错误;b点的KW=1×10-12mol2·L-2,0.5mol·L-1的H2SO4溶液与1mol·L-1的KOH溶液等体积混合,充分反应后所得溶液显中性,则c平(H+)=1×10-6mol·L-1,D项错误。
13.有人曾建议用AG表示溶液的酸度,AG的定义为AG=lg。下列表述正确的是( )
A.在25
℃时,若溶液呈中性,则pH=7,AG=1
B.在25
℃时,若溶液呈酸性,则pH<7,AG<0
C.在25
℃时,若溶液呈碱性,则pH>7,AG>0
D.在25
℃时,溶液的pH与AG的换算公式为AG=2(7-pH)
答案D
解析若溶液呈中性,则c平(H+)=c平(OH-),=1,AG=0,A项错误;若溶液呈酸性,c平(H+)>c平(OH-),>1,AG>0,B项错误;若溶液呈碱性,c平(H+)14.25
℃时,pH=5的盐酸和pH=9的氢氧化钠溶液以体积比11∶9混合(设混合溶液体积为二者之和),混合后溶液的pH为( )
A.7.2
B.8
C.6
D.无法计算
答案C
解析pH=5的盐酸中c(H+)与pH=9的NaOH溶液中c(OH-)均为1×10-5mol·L-1,二者以体积比为11∶9混合反应后,盐酸过量,因此反应后溶液中c(H+)==1×10-6mol·L-1,所以混合溶液pH=6。
15.室温时,下列溶液与1.0×10-5
mol·L-1的NaOH溶液的pH相同的是( )
A.把pH=6的盐酸稀释到体积为原来的1
000倍
B.把pH=10的Ba(OH)2溶液稀释到体积为原来的10倍
C.把pH=8和pH=10的NaOH溶液等体积混合
D.把pH=8的NaOH溶液稀释到体积为原来的10倍
答案B
解析1.0×10-5mol·L-1的NaOH溶液的pH=9。把pH=6的盐酸稀释到体积为原来的1000倍,pH无限接近于7;把pH=10的Ba(OH)2溶液稀释到体积为原来的10倍后,pH=9;把pH=8和pH=10的NaOH溶液等体积混合后,pH≈9.7;把pH=8的NaOH溶液稀释到体积为原来的10倍,pH无限接近于7。故选B。
16.(1)在温度t℃时,某溶液中c平(H+)=1.0×10-a
mol·L-1,c平(OH-)=1.0×10-b
mol·L-1,已知a+b=12,则t℃ 25
℃(填“大于”“小于”或“等于”)。?
(2)常温下,向某Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH=x的盐酸,测得混合溶液的部分pH如下表所示:
序号
氢氧化钡溶
液的体积/mL
盐酸的体
积/mL
溶液的pH
①
22.00
0.00
12
②
22.00
18.00
11
③
22.00
22.00
7
x= 。Ba(OH)2溶液的物质的量浓度为 。?
(3)常温下,向100
mL
pH=2的硫酸与硫酸钠的混合溶液中加入300
mL上述Ba(OH)2溶液,沉淀正好达到最大量,此时溶液的pH 7(填“大于”“小于”或“等于”);原混合溶液中硫酸钠的物质的量浓度为 。?
答案(1)大于 (2)2 5×10-3
mol·L-1
(3)大于 0.01
mol·L-1
解析(1)由于a+b=12<14,所以该温度大于25℃。
(2)由Ba(OH)2溶液的pH=12可知Ba(OH)2溶液中c平(OH-)=1.0×10-2mol·L-1,所以根据③计算得c(HCl)=1.0×10-2mol·L-1,所以x=2。c[Ba(OH)2]==5×10-3mol·L-1。
(3)n(OH-)=0.3L×10-2mol·L-1=3×10-3mol,而n(H+)=1.0×10-3mol,所以OH-剩余,溶液pH大于7,n(H2SO4)==5×10-4mol。则n(Na2SO4)=0.3L×5×10-3mol·L-1-5×10-4mol=1.0×10-3mol,所以c(Na2SO4)==0.01mol·L-1。
17.已知水的电离平衡曲线如图所示,试回答下列问题:
(1)图中五点KW的关系是 。?
(2)若从A点到D点,可采用的措施是 。?
a.升温
b.加入少量的盐酸
c.降温
d.加入少量的NaOH
(3)E点对应的温度下,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为 。?
答案(1)A=D=E解析(1)水的离子积KW随温度的升高而增大。A、D、E三点为25℃,B点为100℃,C对应的点介于25℃与100℃之间,故KW的关系是A=D=E(2)从A点至D点,保持温度不变,使c平(H+)增大,故选b。
(3)E点在25℃下,KW=1.0×10-14mol2·L-2,由n(OH-)=n(H+)可知,V(NaOH溶液)·10-5=V(H2SO4溶液)·10-4,。
学科素养拔高练
18.某温度(T℃)下的溶液中,c平(H+)=10-x
mol·L-1,c平(OH-)=10-y
mol·L-1,x与y的关系如图所示。请回答下列问题:
(1)此温度下,水的离子积KW= ,则该温度T (填“>”“<”或“=”)25。?
(2)在此温度下,向Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH=a的盐酸,测得混合溶液的部分pH如表所示:
实验
序号
Ba(OH)2溶液
的体积/mL
盐酸的体
积/mL
溶液的pH
①
22.00
0.00
8
②
22.00
18.00
7
③
22.00
22.00
6
假设溶液混合前后的体积变化忽略不计,则a= ,实验②中由水电离产生的c水(OH-)=
mol·L-1。?
(3)在此温度下,将0.1
mol·L-1的NaHSO4溶液与0.1
mol·L-1的Ba(OH)2溶液按下表中甲、乙、丙、丁不同方式混合:
溶液
体积/mL
甲
乙
丙
丁
0.1
mol·L-1
Ba(OH)2
溶液
10
10
10
10
0.1
mol·L-1
NaHSO4
溶液
5
10
15
20
①按丁方式混合后,所得溶液显 (填“酸”“碱”或“中”)性。?
②写出按乙方式混合后,反应的离子方程式: 。?
③按甲方式混合后,所得溶液的pH为 。?
答案(1)1×10-12
mol2·L-2 >
(2)4 10-7 (3)①中 ②Ba2++OH-+H++SBaSO4↓+H2O ③11
解析(1)KW=c平(H+)·c平(OH-)=10-xmol·L-1·10-ymol·L-1=10-(x+y)mol2·L-2,根据图示可知当x=12时,c平(OH-)=1mol·L-1,当y=12时,c平(H+)=1mol·L-1,故KW=1×10-12mol2·L-2。根据温度越高水的电离程度越大,KW也随之越大,所以此时的T>25。
(2)此条件下,pH=6时溶液呈中性。根据表中实验①的数据可得Ba(OH)2溶液中c平(OH-)=10-4mol·L-1,根据表中实验③的数据有22.00×10-3L×10-4mol·L-1=22.00×10-3L×10-amol·L-1,可得a=4,即盐酸的pH=4。实验②中,所得溶液pH=7,Ba(OH)2过量,溶液呈碱性,由H2O电离产生的c水(OH-)等于由水电离产生的c水(H+),即由水电离产生的c水(OH-)=10-7mol·L-1。
(3)①按丁方式混合时,Ba(OH)2提供的OH-与NaHSO4提供的H+的物质的量相等,混合后溶液呈中性。②按乙方式混合时,反应前n(Ba2+)=10-3mol,n(OH-)=2×10-3mol,n(H+)=n(S)=10-3mol,实际反应的Ba2+、OH-、H+、S均为10-3mol,故反应的离子方程式为Ba2++OH-+H++SBaSO4↓+H2O。③按甲方式混合时,OH-过量,反应后溶液中c平(OH-)=mol·L-1=0.1mol·L-1,c平(H+)=10-11mol·L-1,则pH=11。
-
9
-第1课时 水的电离、电解质在水溶液中的存在形态
课后篇素养形成
必备知识基础练
1.常温下,在0.1
mol·L-1的醋酸溶液中,水的离子积是( )
A.1×10-14
mol2·L-2
B.1×10-13
mol2·L-2
C.1.32×10-14
mol2·L-2
D.1.32×10-15
mol2·L-2
2.下列电离方程式书写正确的是( )
A.NaHCO3Na++H++C
B.HFH++F-
C.KAl(SO4)2K++Al3++2S
D.CH3COONH4CH3COO-+N
3.在四份相同浓度的稀硫酸中分别缓慢滴加下列溶液,其导电能力先减弱至最弱,然后又逐渐增强的是( )
A.NaOH溶液
B.Ba(OH)2溶液
C.BaCl2溶液
D.氨水
4.(2020安徽师大附中高二检测)下列物质或措施能促进水的电离的是( )
A.加热
B.醋酸
C.氢氧化钠
D.氯化钠
5.(2020湖南长沙明德中学高二检测)下列关于水的离子积常数的叙述正确的是( )
A.温度一定,因为水的离子积的表达式是KW=c平(H+)·c平(OH-),所以KW随溶液中c平(H+)和c平(OH-)的变化而变化
B.水的离子积KW与溶液中的溶质有关
C.水的离子积仅仅是温度的函数,随着温度的变化而变化
D.水的离子积KW与温度和溶液中的溶质都有关
6.(2020江苏扬州中学高二检测)下列关于强、弱电解质的叙述中正确的是( )
A.强电解质都是离子化合物,弱电解质都是共价化合物
B.强电解质都是可溶性化合物,弱电解质都是难溶性化合物
C.强电解质的水溶液中无溶质分子,弱电解质的水溶液中有溶质分子
D.强电解质的导电能力强,弱电解质的导电能力弱
7.(2020广东汕头潮阳实验学校高二检测)在相同温度下,0.01
mol·L-1的NaOH溶液和0.01
mol·L-1的HCl溶液相比,下列说法正确的是( )
A.二者均促进了水的电离
B.由水电离出的c水(H+)均是1.0×10-12
mol·L-1
C.由水电离出的c水(OH-)均是0.01
mol·L-1
D.由水电离出的c水(H+)相等
8.向0.1
mol·L-1的H2SO4溶液中滴入0.1
mol·L-1过量的Ba(OH)2溶液,溶液的导电能力发生变化,其电流强度(I)随加入Ba(OH)2溶液的体积(V)的变化曲线正确的是( )
9.现有下列物质:①100
℃纯水 ②25
℃
0.1
mol·L-1
HCl溶液 ③25
℃
0.1
mol·L-1
KOH溶液 ④25
℃
0.1
mol·L-1
Ba(OH)2溶液。
(1)这些物质与25
℃纯水相比,能促进水的电离的是 (填序号,下同),能抑制水的电离的是 ,水电离的c水(OH-)等于溶液中c平(OH-)的是 ,水电离的c水(H+)等于溶液中c平(H+)的是 。?
(2)从②和③溶液中水的电离程度相等,进而可推出的结论是:同一温度下, 时,水的电离度相等。?
关键能力提升练
10.25
℃时,下列四种溶液中,按①②③④的顺序由水电离生成的氢离子浓度之比是( )
①1
mol·L-1的盐酸 ②0.1
mol·L-1的盐酸
③0.01
mol·L-1的NaOH溶液 ④1
mol·L-1的NaOH溶液
A.1∶10∶100∶1
B.1∶10-1∶10-12∶10-14
C.14∶13∶12∶14
D.14∶13∶2∶1
11.(2020辽宁丹东凤城第一中学高二月考)25
℃时,下列溶液中水的电离程度最小的是( )
A.pH=11的氨水
B.0.01
mol·L-1的NaCl溶液
C.0.01
mol·L-1的盐酸
D.pH=4的NaHSO3溶液
12.(2020厦门外国语学校高二检测)25
℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH-,下列叙述正确的是( )
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,OH-浓度减小
B.向水中加入少量氢氧化钠固体,OH-浓度增大,KW不变
C.向水中加入少量冰醋酸,平衡逆向移动,H+浓度减小
D.将水加热,KW增大,H+浓度不变
13.水的电离过程为H2OH++OH-,在25
℃时,水的离子积KW=1.0×10-14
mol2·L-2,在35
℃时,水的离子积KW(35
℃)=2.1×10-14
mol2·L-2,则下列叙述正确的是( )
A.c平(H+)随着温度的升高而降低
B.35
℃时,水中c平(H+)C.35
℃时的水比25
℃时的水电离程度小
D.水的电离是吸热的
14.(2020安徽合肥六校高二上学期期末)下图表示溶液中c平(H+)与c平(OH-)的关系,下列判断错误的是( )
A.两条曲线上任意点均有c平(H+)×c平(OH-)=KW(T1)[或KW(T2)]
B.M区域内任意点均有c平(H+)C.图中T1D.XZ线上任意点均有c(H+)=10-7
15.电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量,根据溶液电导率变化可以确定滴定反应的终点。下图是用KOH溶液分别滴定HCl溶液和CH3COOH溶液的滴定曲线示意图。A、B、C、D示意图中,能正确表示用NH3·H2O溶液滴定HCl和CH3COOH混合溶液的滴定曲线的是( )
16.(1)与纯水的电离相似,液氨中也存在着微弱的电离:2NH3N+N,据此判断以下叙述中错误的是( )
A.液氨中含有NH3、N、N等微粒
B.一定温度下,液氨中c平(N)·c平(N)是一个常数
C.液氨的电离达到平衡时c平(NH3)=c平(N)=c平(N)
D.只要不加入其他物质,液氨中c平(N)=c平(N)
(2)完成下列化学方程式。
①在液氨中投入一小块金属钠,放出气体: 。?
②写出类似于“H++OH-H2O”的反应: 。?
17.(2020广东中山纪念中学高二检测)在水的电离平衡中,c平(H+)和c平(OH-)的关系如图所示:
(1)A点水的离子积为1×10-14
mol2·L-2,B点水的离子积为 。造成水的离子积常数变化的原因是 。?
(2)100
℃时,若向水中滴加盐酸, (填“能”或“不能”)使体系处于B点状态,原因是 。?
(3)100
℃时,若盐酸中c平(H+)=5×10-4
mol·L-1,则由水电离产生的c水(H+)= 。?
学科素养拔高练
18.(1)某温度(t℃)时,水的离子积KW=1×10-12
mol2·L-2,则该温度 (填“>”“<”或“=”)25
℃,其理由是 。?
(2)该温度下,c平(H+)=1×10-7
mol·L-1的溶液中只存在NaOH溶质,则由H2O电离出来的c水(OH-)=
mol·L-1。?
(3)实验室用Zn和稀硫酸反应制取H2,反应时溶液中水的电离平衡 (填“向左”“向右”或“不”,下同)移动。在新制氯水中加入少量NaCl固体,水的电离平衡 移动。?
(4)25
℃时,0.1
mol·L-1的下列4种溶液,水电离出的c平(H+)由大到小的关系是 (填序号)。?
①盐酸 ②H2SO4 ③NaOH ④Ba(OH)2
(5)25
℃时,pH=4的盐酸中水的电离程度 pH=10的Ba(OH)2溶液中水的电离程度。?
-
8
-第1课时 水的电离、电解质在水溶液中的存在形态
课后篇素养形成
必备知识基础练
1.常温下,在0.1
mol·L-1的醋酸溶液中,水的离子积是( )
A.1×10-14
mol2·L-2
B.1×10-13
mol2·L-2
C.1.32×10-14
mol2·L-2
D.1.32×10-15
mol2·L-2
答案A
解析水的离子积只与温度有关,常温下水的离子积为1×10-14mol2·L-2。
2.下列电离方程式书写正确的是( )
A.NaHCO3Na++H++C
B.HFH++F-
C.KAl(SO4)2K++Al3++2S
D.CH3COONH4CH3COO-+N
答案C
解析NaHCO3是弱酸酸式盐,是强电解质,完全电离,但HC不能拆成离子形式;CH3COONH4为强电解质,完全电离要用“”;HF为弱电解质,部分电离要用“”。
3.在四份相同浓度的稀硫酸中分别缓慢滴加下列溶液,其导电能力先减弱至最弱,然后又逐渐增强的是( )
A.NaOH溶液
B.Ba(OH)2溶液
C.BaCl2溶液
D.氨水
答案B
解析电解质溶液导电能力的强弱与溶液中离子浓度的大小及阴、阳离子所带的电荷数目有关。在稀硫酸中分别缓慢加入NaOH溶液、BaCl2溶液、氨水,溶液中分别有强电解质Na2SO4、HCl、(NH4)2SO4生成,溶液中仍然存在着大量离子,其导电能力无明显变化。由于H2SO4与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀和水,故在滴加过程中溶液的导电能力先减弱至最弱,继续加入Ba(OH)2溶液后,溶液中存在Ba2+和OH-,溶液的导电能力又逐渐增强。
4.(2020安徽师大附中高二检测)下列物质或措施能促进水的电离的是( )
A.加热
B.醋酸
C.氢氧化钠
D.氯化钠
答案A
解析水的电离为吸热过程,加热能促进水的电离。根据水的电离方程式H2OH++OH-可知,加醋酸、氢氧化钠,使水的电离平衡逆向移动,抑制了水的电离。加氯化钠不影响水的电离。
5.(2020湖南长沙明德中学高二检测)下列关于水的离子积常数的叙述正确的是( )
A.温度一定,因为水的离子积的表达式是KW=c平(H+)·c平(OH-),所以KW随溶液中c平(H+)和c平(OH-)的变化而变化
B.水的离子积KW与溶液中的溶质有关
C.水的离子积仅仅是温度的函数,随着温度的变化而变化
D.水的离子积KW与温度和溶液中的溶质都有关
答案C
解析水的离子积仅仅是温度的函数,只要温度一定,KW就是不变的常数。C项正确。
6.(2020江苏扬州中学高二检测)下列关于强、弱电解质的叙述中正确的是( )
A.强电解质都是离子化合物,弱电解质都是共价化合物
B.强电解质都是可溶性化合物,弱电解质都是难溶性化合物
C.强电解质的水溶液中无溶质分子,弱电解质的水溶液中有溶质分子
D.强电解质的导电能力强,弱电解质的导电能力弱
答案C
解析HCl、HNO3是强电解质,A项错误;BaSO4、CaCO3是强电解质(尽管它们难溶于水,但它们溶于水的部分是完全电离的),B项错误;若强电解质溶液的浓度很小时,其导电能力也会很弱,D项错误;因强电解质在水溶液中完全电离为离子,不存在溶质分子,而弱电解质在水溶液中只能部分电离,溶液中还存在溶质分子,C项正确。
7.(2020广东汕头潮阳实验学校高二检测)在相同温度下,0.01
mol·L-1的NaOH溶液和0.01
mol·L-1的HCl溶液相比,下列说法正确的是( )
A.二者均促进了水的电离
B.由水电离出的c水(H+)均是1.0×10-12
mol·L-1
C.由水电离出的c水(OH-)均是0.01
mol·L-1
D.由水电离出的c水(H+)相等
答案D
解析加酸或加碱均抑制了水的电离,A项错误;题中没有指明是25℃,所以B、C项错误,D项正确。
8.向0.1
mol·L-1的H2SO4溶液中滴入0.1
mol·L-1过量的Ba(OH)2溶液,溶液的导电能力发生变化,其电流强度(I)随加入Ba(OH)2溶液的体积(V)的变化曲线正确的是( )
答案A
解析题给溶液的导电能力与离子浓度成正比,离子浓度越大溶液导电能力越大,硫酸是强电解质,在水溶液里完全电离,向硫酸溶液中滴加氢氧化钡溶液至过量,硫酸和氢氧化钡发生反应H2SO4+Ba(OH)2BaSO4↓+2H2O,硫酸钡是难溶物,水是弱电解质,所以开始时溶液中离子浓度逐渐减小,当氢氧化钡过量时,氢氧化钡是强电解质,在水溶液里完全电离,则溶液中离子浓度又逐渐增大,即溶液的导电能力将增大,则整个过程中,溶液导电能力是先减小后增大,A项正确。
9.现有下列物质:①100
℃纯水 ②25
℃
0.1
mol·L-1
HCl溶液 ③25
℃
0.1
mol·L-1
KOH溶液 ④25
℃
0.1
mol·L-1
Ba(OH)2溶液。
(1)这些物质与25
℃纯水相比,能促进水的电离的是 (填序号,下同),能抑制水的电离的是 ,水电离的c水(OH-)等于溶液中c平(OH-)的是 ,水电离的c水(H+)等于溶液中c平(H+)的是 。?
(2)从②和③溶液中水的电离程度相等,进而可推出的结论是:同一温度下, 时,水的电离度相等。?
答案(1)① ②③④ ①② ①③④
(2)酸溶液中的c酸(H+)等于碱溶液中的c碱(OH-)
解析水的电离过程吸热,升温时促进水的电离,酸或碱抑制水的电离;强酸溶液中,由于酸电离出的c酸(H+)远大于水电离出的c水(H+),酸电离的c酸(H+)可看成溶液中的c平(H+);强碱溶液中,由于碱电离的c碱(OH-)远大于水电离的c水(OH-),碱电离的c碱(OH-)可看成溶液中的c平(OH-)。
关键能力提升练
10.25
℃时,下列四种溶液中,按①②③④的顺序由水电离生成的氢离子浓度之比是( )
①1
mol·L-1的盐酸 ②0.1
mol·L-1的盐酸
③0.01
mol·L-1的NaOH溶液 ④1
mol·L-1的NaOH溶液
A.1∶10∶100∶1
B.1∶10-1∶10-12∶10-14
C.14∶13∶12∶14
D.14∶13∶2∶1
答案A
解析25℃时,水的离子积KW=1×10-14mol2·L-2。酸溶液中由水电离出的c水(H+)等于该溶液中的c(OH-),所以①1mol·L-1的盐酸中由水电离出的c水(H+)与溶液中的c平(OH-)相等,等于10-14mol·L-1;②0.1mol·L-1盐酸中由水电离出的c水(H+)=10-13mol·L-1;碱溶液中由水电离出的c水(H+)等于该溶液中的c平(H+),所以③0.01mol·L-1NaOH溶液中由水电离出的c水(H+)=10-12mol·L-1;④1mol·L-1NaOH溶液中由水电离出的c水(H+)=10-14mol·L-1。则四种溶液中由水电离出的H+的浓度之比为10-14∶10-13∶10-12∶10-14=1∶10∶100∶1。故选A。
11.(2020辽宁丹东凤城第一中学高二月考)25
℃时,下列溶液中水的电离程度最小的是( )
A.pH=11的氨水
B.0.01
mol·L-1的NaCl溶液
C.0.01
mol·L-1的盐酸
D.pH=4的NaHSO3溶液
答案C
解析pH=11的氨水,c溶液(H+)=10-11mol·L-1=c水(H+);0.01mol·L-1NaCl溶液,c水(H+)=10-7mol·L-1;0.01mol·L-1盐酸,c溶液(H+)=10-2mol·L-1,则c溶液(OH-)==c水(H+)=10-12mol·L-1;pH=4的NaHSO3溶液,c溶液(H+)=10-4mol·L-1,c溶液(OH-)==c水(H+)=10-10mol·L-1;则水的电离程度最小的是C。
12.(2020厦门外国语学校高二检测)25
℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH-,下列叙述正确的是( )
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,OH-浓度减小
B.向水中加入少量氢氧化钠固体,OH-浓度增大,KW不变
C.向水中加入少量冰醋酸,平衡逆向移动,H+浓度减小
D.将水加热,KW增大,H+浓度不变
答案B
解析向水中加入稀氨水或NaOH固体,溶液的碱性增强,OH-浓度增大,水的电离受到抑制,平衡逆向移动,KW不变,A错误,B正确;向水中加入少量冰醋酸,溶液的酸性增强,H+浓度增大,水的电离受到抑制,平衡逆向移动,C项错误;将水加热,KW增大,H+浓度增大,D项错误。
13.水的电离过程为H2OH++OH-,在25
℃时,水的离子积KW=1.0×10-14
mol2·L-2,在35
℃时,水的离子积KW(35
℃)=2.1×10-14
mol2·L-2,则下列叙述正确的是( )
A.c平(H+)随着温度的升高而降低
B.35
℃时,水中c平(H+)C.35
℃时的水比25
℃时的水电离程度小
D.水的电离是吸热的
答案D
解析由题中条件可以看出,温度升高时,KW增大。25℃时,c平(H+)=c平(OH-)=1×10-7mol·L-1;35℃时,c平(H+)=c平(OH-)≈1.45×10-7mol·L-1。温度升高,c平(H+)和c平(OH-)都增大,且始终相等,水的电离程度也增大,因温度升高平衡向正反应方向移动,故水的电离为吸热反应。
14.(2020安徽合肥六校高二上学期期末)下图表示溶液中c平(H+)与c平(OH-)的关系,下列判断错误的是( )
A.两条曲线上任意点均有c平(H+)×c平(OH-)=KW(T1)[或KW(T2)]
B.M区域内任意点均有c平(H+)C.图中T1D.XZ线上任意点均有c(H+)=10-7
答案D
解析由图像知,两曲线上的任意点均是平衡点,则在对应温度下,其水的离子积都相同,A正确;XZ连线的斜率是1,存在c平(H+)=c平(OH-),在X、Z连线的上方,c平(H+)c平(OH-),B正确;水的电离是吸热反应,升温促进水电离,c平(H+)、c平(OH-)及KW都增大,所以T110-7mol·L-1,D错误。
15.电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量,根据溶液电导率变化可以确定滴定反应的终点。下图是用KOH溶液分别滴定HCl溶液和CH3COOH溶液的滴定曲线示意图。A、B、C、D示意图中,能正确表示用NH3·H2O溶液滴定HCl和CH3COOH混合溶液的滴定曲线的是( )
答案D
解析HCl为强电解质,CH3COOH为弱电解质,滴加NH3·H2O溶液,NH3·H2O先与HCl反应,生成同样为强电解质的NH4Cl,但溶液体积不断增大,溶液稀释了,所以电导率下降。当HCl被中和完后,NH3·H2O继续与CH3COOH弱电解质反应,生成CH3COONH4强电解质,所以电导率增大。HCl与CH3COOH均反应完后,继续滴加NH3·H2O弱电解质,电导率变化不大,因为溶液被稀释,有下降趋势。
16.(1)与纯水的电离相似,液氨中也存在着微弱的电离:2NH3N+N,据此判断以下叙述中错误的是( )
A.液氨中含有NH3、N、N等微粒
B.一定温度下,液氨中c平(N)·c平(N)是一个常数
C.液氨的电离达到平衡时c平(NH3)=c平(N)=c平(N)
D.只要不加入其他物质,液氨中c平(N)=c平(N)
(2)完成下列化学方程式。
①在液氨中投入一小块金属钠,放出气体: 。?
②写出类似于“H++OH-H2O”的反应: 。?
答案(1)C
(2)①2Na+2NH3H2↑+2NaNH2 ②N+N2NH3↑或NH4Cl+NaNH22NH3↑+NaCl(合理即可)
解析NH3分子电离产生H+和N,H+与NH3结合生成N,液氨电离产生等量的N与N,一定温度下离子浓度乘积为一常数;N类似于H+,N类似于OH-。具备上述知识后,就可顺利完成解题。
17.(2020广东中山纪念中学高二检测)在水的电离平衡中,c平(H+)和c平(OH-)的关系如图所示:
(1)A点水的离子积为1×10-14
mol2·L-2,B点水的离子积为 。造成水的离子积常数变化的原因是 。?
(2)100
℃时,若向水中滴加盐酸, (填“能”或“不能”)使体系处于B点状态,原因是 。?
(3)100
℃时,若盐酸中c平(H+)=5×10-4
mol·L-1,则由水电离产生的c水(H+)= 。?
答案(1)1×10-12
mol2·L-2 水的电离是吸热过程,温度升高,水的电离程度增大,则离子积增大
(2)不能 滴加盐酸后,水的电离平衡左移,体系中c平(H+)≠c平(OH-),故体系不可能处于B点状态
(3)2×10-9
mol·L-1
解析(1)B点KW=10-6mol·L-1×10-6mol·L-1=1×10-12mol2·L-2,水的电离是吸热过程,温度升高,水的电离程度增大,则离子积增大。
(2)向水中加入盐酸,体系中c平(H+)增大,水的电离平衡向左移动,c平(OH-)减小,c平(H+)≠c平(OH-),体系不会处于B点状态。
(3)100℃时,KW=1×10-12mol2·L-2,若盐酸中c平(H+)=5×10-4mol·L-1,则由水电离产生的c水(H+)为mol·L-1=2×10-9mol·L-1。
学科素养拔高练
18.(1)某温度(t℃)时,水的离子积KW=1×10-12
mol2·L-2,则该温度 (填“>”“<”或“=”)25
℃,其理由是 。?
(2)该温度下,c平(H+)=1×10-7
mol·L-1的溶液中只存在NaOH溶质,则由H2O电离出来的c水(OH-)=
mol·L-1。?
(3)实验室用Zn和稀硫酸反应制取H2,反应时溶液中水的电离平衡 (填“向左”“向右”或“不”,下同)移动。在新制氯水中加入少量NaCl固体,水的电离平衡 移动。?
(4)25
℃时,0.1
mol·L-1的下列4种溶液,水电离出的c平(H+)由大到小的关系是 (填序号)。?
①盐酸 ②H2SO4 ③NaOH ④Ba(OH)2
(5)25
℃时,pH=4的盐酸中水的电离程度 pH=10的Ba(OH)2溶液中水的电离程度。?
答案(1)> 升温促进水的电离,KW增大
(2)1×10-7 (3)向右 向右
(4)①=③>②=④ (5)等于
解析(1)水的电离过程吸热,升高温度,KW增大,t℃时KW=1×10-12mol2·L-2>1×10-14mol2·L-2,因此温度大于25℃。
(2)题给温度下该溶液中c平(OH-)=mol·L-1=1×10-5mol·L-1,NaOH溶液中由水电离出来的c水(OH-)等于溶液中的c平(H+),即为1×10-7mol·L-1。
(3)Zn与稀硫酸反应过程中,溶液中H+的浓度减小,水的电离平衡向右移动。新制氯水中加入少量NaCl固体,平衡Cl2+H2OH++Cl-+HClO向左移动,溶液中H+的浓度减小,水的电离平衡向右移动。
(4)25℃时,0.1mol·L-1的盐酸中c平(H+)与0.1mol·L-1NaOH溶液中c平(OH-)相等,故两溶液中水的电离程度相等。同理0.1mol·L-1H2SO4和0.1mol·L-1Ba(OH)2溶液中水的电离程度相等;酸溶液中c平(H+)越大或碱溶液中c平(OH-)越大,水电离出的H+浓度就越小,故4种溶液中水电离出的H+浓度由大到小的关系为①=③>②=④。
(5)pH=4的盐酸中,由水电离出的c水(H+)=mol·L-1=10-10mol·L-1,pH=10的Ba(OH)2溶液中,由水电离出的c水(H+)=10-10mol·L-1(溶液中的H+浓度)。
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