3.1.2水溶液的酸碱性与pH（含解析） 练习 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

3.1.2水溶液的酸碱性与pH练习
一、选择题（共13题）
1.下列溶液肯定显酸性的是(　　)
A.c平(H+)>c平(OH-)的溶液
B.25 ℃时水电离出的c(H+)=10-5 mol·L-1的溶液
C.pH<7的溶液
D.加酚酞显无色的溶液
2.25 ℃时,下列溶液碱性最强的是 (　　)
A.pH=11的溶液
B.c平(OH-)=0.12 mol·L-1的溶液
C.1 L含有4 g NaOH的溶液
D.c平(H+)=1×10-10 mol·L-1的溶液
3.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.使石蕊试液呈紫色的溶液
C.pH=7的溶液
D.酸与碱恰好完全反应的溶液
4.下列说法正确的是 (　　)
A.强碱的水溶液中不存在H+
B.pH=0的溶液是酸性最强的溶液
C.在温度不变时,水溶液中c平(H+)和c平(OH-)不能同时增大
D.某温度下,纯水中c平(H+)=2×10-7 mol·L-1,其呈酸性
5.常温下pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合,所得混合液的pH=11,则强酸与强碱的体积比是(忽略溶液混合时体积的变化) (　　)
A.11∶1　　　 B.9∶1　　　
C.1∶11　　　 D.1∶9
6.常温下,下列有关pH说法正确的是(忽略溶液混合时体积的变化) (　　)
A.0.1 mol·L-1 H2SO4溶液的pH为1
B.用广泛pH试纸测得某盐酸的pH=2.3
C.将pH=5的硫酸溶液与pH=9的NaOH溶液等体积混合后溶液pH为7
D.1 mL pH=8的NaOH溶液加水至100 mL,pH为6
7.对于常温下pH=1的硝酸溶液,下列叙述正确的是 (　　)
A.取该溶液1 mL稀释至100 mL后,pH大于3
B.向该溶液中加入等体积、pH为13的氢氧化钡溶液恰好完全中和
C.该溶液中硝酸电离出的c(H+)与水电离出的c(H+)之比为10-12
D.该溶液中水电离出的c(H+)是pH为3的硝酸溶液中水电离出的c(H+)的100倍
8.下列说法不正确的是 (　　)
A.常温下,pH<7的溶液一定是酸溶液
B.常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的氨水和NaOH溶液中,NaOH溶液的导电能力更强
C.中和相同体积、相同浓度的醋酸溶液和盐酸,所需NaOH的物质的量相同
D.向NaOH溶液中滴加醋酸至c(CH3COO-)=c(Na+),则溶液呈中性
9.常温下,等体积酸和碱的溶液混合后,溶液pH<7的是 (　　)
A.pH之和为14的硝酸和氢氧化钾溶液
B.pH=5的盐酸和pH=9的氨水
C.物质的量浓度相等的醋酸和苛性钠溶液
D.pH之和为13的硫酸和氢氧化钡溶液
10.如图表示溶液中c平(H+)和c平(OH-)的关系,下列判断错误的是(　　)
A.两条曲线间任意点均有c平(H+)×c平(OH-)=KW
B.M区域内(不包括XZ线上的点)任意点均有c平(H+)C.图中温度:T1D.XZ线上任意点均有pH=7
11.某温度下,重水中存在电离平衡:D2O D++OD-,D2O的离子积常数为1.0×10-12 mol2/L2,若pD=-lg c(D+),该温度下,下列分析不正确的是(　　)
A.0.1 mol NaOD溶于重水制成1 L溶液,pD=13
B.将pD=4的DCl的重水溶液稀释至100倍,所得溶液的pD不等于6
C.向30 mL 0.5 mol/L NaOD的重水溶液中加入20 mL 0.5 mol/L DCl的重水溶液,所得溶液的pD=11
D.pD=10的NaOD的重水溶液中,由重水电离出的c(OD-)为1.0×10-10 mol/L
12.科学家曾提议用酸度(AG)来表示溶液酸碱性,酸度的计算公式是AG=lg[c(H+)/c(OH-)],下列叙述正确的是 (　　)
A.中性溶液的AG=1
B.酸性溶液的AG<0
C.常温下0.1 mol·L-1 NaOH溶液的AG=12
D.常温下0.1 mol·L-1盐酸的AG=12
13.下列叙述正确的是 (　　)
A.某醋酸溶液的pH=a,将此溶液稀释至2倍后,溶液的pH=b,则a>b
B.在常温下,将pH=11的某碱溶液和pH=3的某酸溶液等体积混合后,若所得溶液呈碱性,则一定是强碱与弱酸溶液反应
C.常温下,1.0×10-3 mol·L-1盐酸的pH=3.0,将溶液稀释到1.0×10-8 mol·L-1,则其pH=8.0
D.常温下,若1 mL pH=1的盐酸与100 mL NaOH溶液混合后,溶液的pH=7,则NaOH溶液的pH=11
二、非选择题（共2题）
14.t ℃时,某NaOH稀溶液中c平(H+)=10-a mol·L-1,c平(OH-)=10-b mol·L-1,已知a+b=13.6,请回答下列问题:
(1)该温度下水的离子积常数KW=　　　　　　mol2·L-2。
(2)该NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度为　　　　　　,该NaOH溶液中由水电离出的c(OH-)为　　　　　。
(3)若不考虑水的蒸发,给该NaOH溶液加热,pH　　　　(填“变大”“变小”或“不变”)。
15.常温下,某氢氧化钠和氢氧化钡混合溶液pH=14,现取100 mL 该混合溶液,加入0.4 mol·L-1 H2SO4溶液100 mL 时,生成的沉淀恰好最多(混合后溶液的体积变化忽略不计),请计算:
(1)原混合溶液中c[Ba(OH)2]=　　　　。
(2)反应后所得溶液的pH=　　　　。
答案
1.A　A项,c平(H+)>c平(OH-)的溶液一定是酸性溶液;B项,25 ℃时水电离出的c(H+)=10-5 mol·L-1的溶液可能显酸性也可能显碱性;C项,pH<7的溶液,温度未知,不能判断氢离子与氢氧根离子浓度的大小;D项,加酚酞显无色的溶液不一定是酸性溶液。
2.B　c平(OH-)越大,该溶液的碱性越强。
3.A　c平(H+)=c平(OH-),溶液一定呈中性,A正确;pH为5~8的溶液使石蕊试液呈紫色,溶液不一定呈中性,B错误;温度未知,pH=7的溶液不一定呈中性,C错误;若是强碱和弱酸恰好完全反应,则溶液呈碱性,若是强酸和弱碱恰好完全反应,则溶液呈酸性,不一定呈中性,D错误。
4.C　水是极弱的电解质,能发生电离,所以强碱的水溶液中存在H+,故A错误;溶液中H+浓度越大,溶液的酸性越强,但pH=0的溶液并不是酸性最强的溶液,故B错误;在温度不变时,KW不变,根据水的离子积KW=c平(H+)·c平(OH-)可知,水溶液中c平(H+)和c平(OH-)不能同时增大,故C正确;在任何温度下,纯水都呈中性,故D错误。
5.B　常温下,pH=13的强碱溶液中c(OH-)=0.1 mol/L,pH=2的强酸溶液中c(H+)=0.01 mol/L,强酸与强碱溶液混合后溶液呈碱性,说明碱过量,且pH=11,说明反应后c(OH-)=0.001 mol/L,所以c(OH-)=
=0.001 mol/L,解得V(酸)∶V(碱)=9∶1,故选B。
6.C　硫酸为二元强酸,0.1 mol·L-1的H2SO4溶液中氢离子浓度为0.2 mol·L-1,其pH小于1,故A错误;广泛pH试纸能粗略测定溶液pH,测定数值为整数,故B错误;pH=5的硫酸溶液中氢离子浓度为10-5 mol·L-1,pH=9的NaOH溶液中氢氧根离子浓度为10-5 mol·L-1,二者等体积混合恰好完全反应,溶液呈中性,pH为7,故C正确;常温下,1 mL pH=8的NaOH溶液加水至100 mL,溶液仍显碱性,pH大于7,故D错误。
7.B　硝酸为强电解质,1 mL pH=1的硝酸溶液稀释至100 mL后,溶液的pH=3,故A错误;pH=1的硝酸溶液中氢离子浓度为0.1 mol/L,常温下pH=13的氢氧化钡溶液中氢氧根离子浓度为0.1 mol/L,两溶液等体积混合后氢离子和氢氧根离子恰好完全反应,反应后溶液呈中性,故B正确;该溶液中硝酸电离出的c(H+)=0.1 mol/L,水电离出的c(H+)=10-13 mol/L,硝酸电离出的c(H+)与水电离出的c(H+)之比为0.1∶10-13=1012,故C错误;硝酸抑制水的电离,硝酸溶液的pH越大,水的电离程度越大,所以该溶液中水电离出的c(H+)是pH为3的硝酸溶液中水电离出的c(H+)的,故D错误。
8.A　常温下,pH<7的溶液一定显酸性,但不一定是酸溶液,A错误;溶液的导电性与溶液中自由移动离子的浓度及离子所带电荷数有关,NaOH是一元强碱,在水中能完全电离产生钠离子和氢氧根离子,而一水合氨是弱碱,部分电离,因此常温下,等浓度的氨水和NaOH溶液中,NaOH溶液的导电能力更强,B正确;醋酸和HCl都是一元酸,当醋酸溶液和盐酸的体积相同、浓度相同时,二者含有溶质的物质的量相同,因此发生中和反应消耗NaOH的物质的量也相同,C正确;溶液中存在电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),当c(CH3COO-)=c(Na+)时,c(OH-)=c(H+),因此溶液呈中性,D正确。
9.D　由于硝酸和氢氧化钾都是强电解质,常温下pH之和为14的硝酸溶液和氢氧化钾溶液等体积混合后溶液呈中性,常温下pH=7,A项错误;NH3·H2O为弱碱,盐酸的pH=5,氨水的pH=9,两种溶液等体积混合后氨水过量,溶液显碱性,常温下溶液的pH>7,B项错误;物质的量浓度相等的醋酸和苛性钠溶液等体积混合后溶液中溶质为醋酸钠,溶液呈碱性,C项错误;硫酸和氢氧化钡为强电解质,设硫酸溶液的pH=a,硫酸和氢氧化钡溶液的pH之和为13,则氢氧化钡溶液的pH=13-a,常温下溶液中氢氧根离子浓度c平(OH-)=1013-a-14 mol·L-1=10-a-1 mol·L-1=×10-a mol·L-1,氢氧根离子浓度小于氢离子浓度,故二者等体积混合后溶液显酸性,常温下pH<7,D项正确。
10.D　
两条曲线间任意点均有c平(H+)×c平(OH-)=KW,故A正确;由图可知,XZ线上任意点均有c平(H+)=c平(OH-),在XZ线的上方,任意点均有c平(H+)c平(OH-),故B正确;水的电离过程是吸热过程,升高温度促进水的电离,KW增大,Z点的KW大于X点的KW,则T111.A　该温度下,D2O的离子积常数为1.0×10-12 mol2/L2,pD=6时溶液呈中性。NaOD溶液中c(OD-)=0.1 mol/L,c(D+)=1.0×10-11 mol/L,pD=11,故A不正确;pD=6时溶液呈中性,将pD=4的DCl的重水溶液稀释至100倍,pD接近6,但不等于6,故B正确;混合溶液中c(OD-)==0.1 mol/L,所以c(D+)=1.0×10-11 mol/L,pD=11,故C正确;NaOD溶液中的D+来源于重水的电离,pD=10,说明重水电离出来的c(D+)=1.0×10-10 mol/L,重水电离出来的D+和OD-的浓度相等,故D正确。
12.D　中性溶液中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度,AG=lg 1=0,故A错误;酸性溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,>1,则AG>0,故B错误;0.1 mol·L-1氢氧化钠溶液中氢氧根离子浓度为0.1 mol·L-1,氢离子浓度为1×10-13 mol·L-1,AG=lg[c(H+)/c(OH-)]=lg=-12,故C错误;0.1 mol·L-1盐酸中氢离子浓度为0.1 mol·L-1,氢氧根离子浓度为1×10-13 mol·L-1,AG=lg[c(H+)/c(OH-)]=lg=12,故D正确。
13.D　加水稀释促进醋酸电离,但醋酸电离增大的程度小于溶液体积增大的程度,所以溶液中c(H+)减小,pH增大,则a14. (1)1.0×10-13.6　(2)10-b mol·L-1　10-a mol·L-1　(3)变小
解析　(1)该温度下水的离子积常数KW=c平(H+)·c平(OH-)=10-a mol·L-1×10-b mol·L-1=10-(a+b) mol2·L-2=10-13.6 mol2·L-2。(2)NaOH的浓度等于溶液中的c平(OH-),由水电离出的c(OH-)=c平(H+),则NaOH的物质的量浓度为10-b mol·L-1,由水电离出的c(OH-)为10-a mol·L-1。(3)水的电离为吸热过程,升高温度,水电离出的c(H+)增大,则加热该NaOH溶液,由水电离出的c(OH-)、c(H+)均增大,pH=-lg c(H+),则pH变小。
15.(1)0.4 mol·L-1　(2)13
解析　(1)消耗0.4 mol·L-1 H2SO4溶液100 mL 时,生成的沉淀恰好最多,此时消耗的n(S)=0.4 mol·L-1×0.1 L=0.04 mol,所以混合溶液中n(Ba2+)=0.04 mol,所以c[Ba(OH)2]=c(Ba2+)==0.4 mol·L-1。(2)常温下,pH=14的溶液中c(OH-)= mol·L-1=1 mol·L-1,由于反应后碱过量,反应后溶液中剩余的c(OH-)==0.1 mol·L-1,此时溶液中c(H+)= mol·L-1=1×10-13 mol·L-1,pH=-lg c(H+)=13