3.1 水与水溶液 同步练习
一、单选题
1.电解质溶液的导电能力(用电导率表示,且电导率越大溶液的导电能力越强)与很多因素有关,其中之一是离子的种类,如图所示(HAc代表醋酸)。下列说法正确的是( )
A.强酸的电导率最大,强碱次之,盐类较低
B.浓度相同时,H2SO4溶液的导电能力可能大于Na2SO4溶液
C.强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液强
D.氨水加水稀释或加酸中和后,溶液的导电能力均下降
2.常温下,0.2mol/L的一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中都分微粒组分及浓度如图所示,下列说法正确的是( )
A.HA为强酸
B.该混合液pH=7
C.图中X表示HA,Y表示OH﹣,Z表示H+
D.该混合溶液中:c(A﹣)+c(Y)=c(Na+)
3.将纯水加热至较高温度,下列叙述正确的是( )
A.水的离子积变大、pH变小、呈酸性
B.水的离子积变大、pH变小、呈中性
C.水的离子积变小、pH变大、呈碱性
D.水的离子积不变、pH不变、呈中性
4.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
5.是一种有毒气体,能溶于水,人们常用溶液除去气体中混有的杂质,生成黑褐色的CuS沉淀。下列说法正确的是( )
A.的在水溶液中电离方程式:
B.少量NaOH溶液吸收可得到NaHS,NaHS的电离方程式:
C.反应可以发生,说明大于
D.常温下,将pH=5.8的溶液稀释100倍,溶液pH=7.8
6.常温下,用 0.10mol L﹣1 NaOH溶液分别滴定20.00mL 0.10mol L﹣1 HCl溶液和20.00mL 0.10mol L﹣1 CH3COOH溶液,得到2条滴定曲线,如图所示,则下列说法正确的是( )
A.图2是滴定盐酸的曲线
B.a与b的关系是:a<b
C.E点对应离子浓度由大到小的顺序为:c(CH3COO﹣)>c(Na+)>c(H+)>c(OH﹣)
D.这两次滴定都可以用甲基橙作为指示剂且颜色变化为红变橙
7.25℃时,向V mL pH=a的盐酸中,滴加10V mL pH=b的NaOH溶液,所得溶液中Cl﹣的物质的量恰好等于Na+的物质的量,则a+b的值是( )
A.15 B.14 C.13 D.不能确定
8.下列各组数据关系中,前者比后者大的是( )
A.常温常压下,0.1mol/L的KOH溶液和0.1mol/L的醋酸溶液中,由水电离的OH﹣浓度
B.常温常压下,0.1mol/L的KOH溶液和0.1mol/L的盐酸溶液中,由水电离的OH﹣浓度
C.25℃,100mL0.1mol/L醋酸溶液与10 mL 1 mol/L醋酸溶液中的k(HAc)
D.100mL0.1mol/L醋酸溶液与10 mL 1 mol/L醋酸溶液中H+的数目
9.某学生取某物质溶于水,制得无色透明溶液,进行以下实验:①与碱反应生成盐和水;②与铁反应生成氢气;③该溶液中阳离子只有H+.根据你学过的酸的概念,其中能说明该物质为酸类物质的是( )
A.①②③ B.①② C.②③ D.③
10.下列有关溶液的叙述中,正确的是( )
A.中和10 mL 0.1 mol·L-1 醋酸与中和100 mL 0.01 mol·L-1的醋酸所需同种碱溶液的量不同
B.常温下,等体积的pH=3的酸溶液和pH=11的碱溶液混合,混合后溶液的pH=7
C.常温下,体积相等、pH相同的盐酸和硫酸溶液,两溶液溶质的物质的量浓度相等
D.常温下,pH=3的甲酸溶液的c(H+)与pH=11的氨水溶液的c(OH-)相等
11.某温度时,测得纯水中c(H+)=2×10﹣7 mol/L,则此时c(OH﹣)为( )
A.0.5×10﹣7 mol/L B.1×10﹣7 mol/L
C.2×10﹣7 mol/L D.4×10﹣7 mol/L
12.根据下列图示所得出的结论正确的是()
甲 乙 丙
丁
A.图甲表示1mLpH=2某一元酸溶液加水稀释时,pH随溶液总体积的变化曲线,说明该酸是强酸
B.图乙表示恒容密闭容器中其他条件相同时改变温度,反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)中n(CH3OH)随时间的变化曲线,说明反应平衡常数KⅠ>KⅡ
C.图丙表示不同温度下水溶液中-lgc(H+)、-lgc(OH-)变化曲线,说明T1>T2
D.图丁表示1molH2和0.5molO2反应生成1molH2O过程中的能量变化曲线,说明H2的燃烧热是241.8kJ·mol-1
13.某温度下Kw=10-13,在此温度下,将pH=a的NaOH溶液Va L与pH=b的H2SO4溶液Vb L混合,下列说法正确的是( )
A.若所得混合液为中性,且a=12,b=2,则Va∶Vb=1∶1
B.若所得混合液为中性,且a+b=12,则Va∶Vb=100∶1
C.若所得混合液pH=10,且a=12,b=2,则Va∶Vb=1∶9
D.若所得混合液pH=10,且a=12,b=2,则Va∶Vb=101∶99
14.在25 ℃时,某稀溶液中由水电离产生的H+浓度为1.0×10-13 mol/L,下列有关该溶液的叙述,正确的是( )
A.该溶液可能呈酸性 B.该溶液一定呈碱性
C.该溶液的pH一定是1 D.该溶液的pH不可能为13
15.物质的量浓度相同的下列溶液,pH由大到小排列正确的是( )
A.Ba(OH)2、Na2CO3、FeCl3、KCl B.NaOH、Na2CO3、KNO3、NH4Cl
C.NH3·H2O、HCl、Na2SO4、H2SO4 D.NaHCO3、醋酸、NaCl、HCl
16.向等体积、等物质的量浓度的碳酸氢钠和碳酸钠溶液中,分别逐滴加入一定浓度的盐酸,得到pH变化与时间的关系如图1、图2所示,将图1与图2的阴影部分进行叠加,两者基本重合。下列说法正确的是( )
A.b点的溶质为稀盐酸和氯化钠
B.c点的溶质为氯化钠和碳酸钠
C.由图可知碳酸钠在一定条件下可以转化成碳酸氢钠
D.由图可知碳酸钠溶液的碱性比碳酸氢钠溶液的碱性弱
二、综合题
17.根据问题填空:
(1)在温度t℃时,某溶液中c(H+)=10﹣a mol L﹣1,c(OH﹣)=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100mLpH=2的硫酸与硫酸钠的混合溶液中,加入300mL上述Ba(OH)2溶液,沉淀正好达最大量,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 .
18.有人建议用AG表示溶液酸度,AG定义为AG=lg.回答下列问题:
(1)25℃时,溶液的AG与其pH之间的关系为AG= .
(2)25℃时,一元弱碱MOH溶液的AG=﹣8.取20mL该MOH溶液,当与16.2mL 0.05mol L﹣1硫酸混合时,两者恰好完全中和.求此条件下该一元弱碱的电离平衡常数.
19.常温下,如果取0.1mol L﹣1的HA溶液与0.1mol L﹣1的NaOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),测得混合液的pH=8,试回答以下问题:
(1)混合溶液的pH=8的原因 (用离子方程式表示).
(2)混合溶液中由水电离出的c(H+) 0.1mol L﹣1NaOH溶液中由水电离出的c(H+)(填“>”“<”或“=”).
(3)求出混合溶液中下列算式的精确计算结果(填具体数字)c(Na+)﹣c(A﹣)= mol L﹣1.
(4)已知NH4A溶液为中性,又知HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,试推断(NH4)2CO3溶液的pH 7(填“大于”“小于”或“等于”);将同温度下等浓度的四种盐溶液:A.NH4HCO3 B.NH4A C.(NH4)2SO4 D.NH4Cl,按pH由大到小的顺序排列是 (填字母).
20.常温下,如果取0.1mol L﹣1 HA溶液与0.1mol L﹣1 NaOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),测得混合溶液的pH=8,试回答以下问题:
(1)混合溶液的pH=8的原因: (用离子方程式表示).
(2)混合溶液中由水电离出的c(OH﹣) (填“>”、“<”或“=”)0.1mol L﹣1 NaOH溶液中由水电离出的 c(OH﹣).
(3)求出混合溶液中下列算式的精确计算结果(填具体数字):c(OH﹣)﹣c(HA)= mol L﹣1.
(4)已知NH4A溶液为中性,又知HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,试推断(NH4)2CO3溶液的pH 7(填“>”、“<”或“=”);将同温度下等浓度的四种盐溶液NH4+按由大到小的顺序排列是 (填序号).
A.NH4HSO4 B.NH4A C.(NH4)2SO4 D.NH4Cl.
21.已知水的电离平衡曲线如图所示,
试回答下列问题:
(1)图中五点的KW间的关系是 .
(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.加入少量的NH4Cl
(3)点E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 .
(4)点B对应的温度下,若100体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前,该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是 .
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】A.当浓度相同时,强酸的电导率最大,强碱次之,盐类较低,故A不符合题意;
B.由图可知,当浓度相同时,盐酸的电导率大于氯化钠溶液,由于其阴离子都是氯离子,说明同浓度时,氢离子电导率大于钠离子,因此,同浓度的硫酸溶液的电导率大于硫酸钠溶液,电导率越大,导电能力越强,故B符合题意;
C.由题意知,溶液导电能力与离子浓度和离子种类有关,强电解质溶液的离子浓度不一定大于弱电解质,则导电能力不一定比弱电解质溶液强,故C不符合题意;
D.氨水加水稀释,溶液中离子浓度减小,导电能力下降,加酸中和后生成盐,离子浓度增大,溶液的导电能力增强,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.溶液的电导率与溶液的浓度有关;
B.浓度相同时,强酸的导电能力大于盐的导电能力;
C.强电解质溶液的浓度很小时,导电能力也很弱;
D.氨水加酸中和后生成强电解质,溶液中离子浓度增大。
2.【答案】D
【解析】【解答】解:一元酸HA和NaOH溶液等体积、等浓度0.2mol/L混合,HA+NaOH=NaA+H2O,所得溶液中A﹣浓度小于0.1mol/L,说明在溶液中存在A﹣+H2O HA+OH﹣,NaA水解,HA为弱酸,NaA溶液呈碱性,则c(OH﹣)>c(H+),一般来说,盐类的水解程度较低,则有c(A﹣)>c(OH﹣),所以有:c(Na+)=0.1mol/L>c(A﹣)>c(OH﹣)>c(HA)>c(H+),即X表示OH﹣,Y表示HA,Z表示H+,溶液中存在物料守恒得到:c(Na+)=c(A﹣)+c(HA),
A.一元酸HA和NaOH溶液等体积、等浓度0.2mol/L混合,二者恰好反应:HA+NaOH=NaA+H2O,所得溶液为NaA溶液,溶液中中A﹣浓度小于0.1mol/L,说明在溶液中存在A﹣+H2O HA+OH﹣,NaA水解,HA为弱酸,故A错误;
B.c(Na+)>c(A﹣),说明NaA发生水解:A﹣+H2O HA+OH﹣,该混合液的pH>7,故B错误;
C.HA是弱电解质,则有c(A﹣)>c(OH﹣),c(OH﹣)除了水解产生的还有水电离的,因此c(OH﹣)>c(HA),所以有:c(Na+)=0.1mol/L>c(A﹣)>c(OH﹣)>c(HA)>c(H+),即X表示OH﹣,Y表示HA,Z表示H+,故C错误;
D.溶液中存在物料守恒c(Na+)=c(A﹣)+c(HA),Y表示HA,得到c(A﹣)+c(Y)=c(Na+),故D正确;
故选D.
【分析】一元酸HA和NaOH溶液等体积、等浓度0.2mol/L混合,HA+NaOH=NaA+H2O,所得溶液中A﹣浓度小于0.1mol/L,说明在溶液中存在A﹣+H2O HA+OH﹣,NaA水解,HA为弱酸,NaA溶液呈碱性,则c(OH﹣)>c(H+),一般来说,盐类的水解程度较低,则有c(A﹣)>c(OH﹣),所以有:c(Na+)=0.1mol/L>c(A﹣)>c(OH﹣)>c(HA)>c(H+),即X表示OH﹣,Y表示HA,Z表示H+,溶液中存在物料守恒为:c(Na+)=c(A﹣)+c(HA).
3.【答案】B
【解析】【解答】解:水的电离是吸热过程,将纯水加热至较高温度,促进了水的电离,生成的氢离子和氢氧根离子浓度增大,pH减小,水的离子积增大,水的离子积只随温度的改变而改变;
但电离出的氢离子和氢氧根离子相等,所以水仍是中性.综上所述,给纯水加热时水的离子积增大、pH减小、呈中性;
故选:B.
【分析】依据纯水是呈中性的,一定温度下水中的氢离子浓度和氢氧根离子浓度乘积是常数,温度升高促进水的电离,水的离子积增大分析.
4.【答案】B
【解析】【解答】解:该温度下,水的离子积常数KW=1×10﹣12,纯水pH=﹣lgc(H+)=﹣lg =﹣lg =6,pH=4的H2SO4溶液中c(H+)=10﹣pH=10﹣4 mol/L,pH=9的NaOH溶液中c(OH﹣)= mol/L=10﹣3 mol/L,混合并保持恒温,混合溶液的pH=7>6,溶液呈碱性,则混合溶液中c(OH﹣)= mol/L=10﹣5 mol/L,设稀硫酸、NaOH溶液体积为xL、yL,
c(OH﹣)= mol/L=10﹣5 mol/L,
x:y=9:1,
故选B.
【分析】该温度下,水的离子积常数KW=1×10﹣12,纯水pH=﹣lgc(H+)=﹣lg =﹣lg =6,pH=4的H2SO4溶液中c(H+)=10﹣pH=10﹣4 mol/L,pH=9的NaOH溶液中c(OH﹣)= mol/L=10﹣3 mol/L,混合并保持恒温,混合溶液的pH=7>6,溶液呈碱性,则混合溶液中c(OH﹣)= mol/L=10﹣5 mol/L,据此计算稀硫酸和氢氧化钠溶液体积之比.
5.【答案】C
【解析】【解答】A.是二元弱酸,应该分步电离,选项A不符合题意;
B.NaHS是强电解质,完全电离成和,应用“”而不是“”,选项B不符合题意;
C.反应的平衡常数,能除尽说明该反应正向进行趋势大,即K值较大,选项C符合题意;
D.是弱酸,稀释后所得溶液一定显酸性,即pH<7,选项D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.分步电离,以第一步电离为主;
B.NaHS是强电解质,完全电离成和;
D.酸稀释后仍显酸性,pH不可能大于等于7。
6.【答案】C
【解析】【解答】解:A、如果酸为强酸,则0.1000mol/L酸的pH为1,根据酸的初始pH知,图1为盐酸滴定曲线,故A错误;
B、c(Na+)=c(CH3COO﹣),溶液中存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO﹣)+c(OH﹣),所以c(OH﹣)=c(H+),则溶液呈中性,pH=7,盐酸溶液中滴入20.oomL氢氧化钠溶液恰好完全中和,醋酸溶液中滴入的氢氧化钠溶液小于20.00mL,a>b,故B错误;
C、根据图2知,b点氢氧化钠溶液的体积小于20mL,二者恰好反应生成盐,醋酸钠为强碱弱酸盐,其溶液呈碱性,E点是酸性,所以c(OH﹣)<c(H+),溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO﹣)+c(OH﹣),所以c(Na+)<c(CH3COO﹣),则溶液中离子浓度大小顺序是c(CH3COO﹣)>c(Na+)>c(H+)>c(OH﹣),故C正确;
D、甲基橙PH变色范围3.1﹣4.4,酸性中指示终点,氢氧化钠和盐酸反应恰好中性,氢氧化钠和醋酸恰好反应生成醋酸钠溶液呈碱性,所以滴定过程用甲基橙作为指示剂,颜色变化为红色变化为黄色,故D错误;
故选C.
【分析】A、如果酸为强酸,则0.1000mol/L酸的pH为1,根据酸溶液的初始pH确定盐酸滴定曲线;
B、溶液中c(Na+)=c(CH3COO﹣),则该溶液中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度,溶液呈中性分析;
C、b点氢氧化钠溶液的体积小于20mL,二者恰好反应生成盐,醋酸钠为强碱弱酸盐,其溶液呈碱性,E点是酸性,所以c(OH﹣)<c(H+),溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO﹣)+c(OH﹣),再结合电荷守恒判断离子浓度;
D、甲基橙PH变色范围3.1﹣4.4,酸性中指示终点,氢氧化钠和盐酸反应恰好中性,氢氧化钠和醋酸恰好反应生成醋酸钠溶液呈碱性,所以滴定过程用甲基橙作为指示剂,颜色变化为红色变化为黄色.
7.【答案】C
【解析】【解答】解:溶液中Cl﹣的物质的量恰好等于Na+的物质的量,根据溶液呈电中性可知n(H+)=n(OH﹣),即酸碱恰好完全中和,
则有n(HCl)=n(NaOH),pH=a的盐酸中c(H+)=10﹣amol/L,
pH=b的氢氧化钠溶液中c(OH﹣)=10b﹣14mol/L,
则V×10﹣3L×10﹣amol/L=10V×10﹣3L×10b﹣14mol/L,
解之得:a+b=13,
故选C.
【分析】溶液中Cl﹣的物质的量恰好等于Na+的物质的量,根据溶液呈电中性可知n(H+)=n(OH﹣),即酸碱恰好完全中和,
则有n(HCl)=n(NaOH),即V×10﹣3L×10﹣amol/L=10V10﹣3L×10b﹣14mol/L,以此计算.
8.【答案】D
【解析】【解答】解:A.酸或碱抑制水电离,且酸中c(H+)或碱中c(OH﹣)越大,其抑制水电离程度越大,KOH是强电解质、醋酸是弱电解质,所以相同浓度的KOH中c(OH﹣)大于醋酸中c(H+),二者都抑制水电离,但前者水电离程度小于后者,所以由水电离的OH﹣浓度前者小于后者,故A错误;
B.酸或碱抑制水电离,且酸中c(H+)或碱中c(OH﹣)越大,其抑制水电离程度越大,前者c(OH﹣)等于后者中c(H+),所以二者溶液中水电离程度相等,故B错误;
C.同一弱电解质的电离平衡常数只与温度有关,与溶液浓度无关,所以相同温度时,两种溶液中醋酸电离平衡常数相同,故C错误;
D.醋酸是弱电解质,其电离程度与浓度成反比,所以前者电离程度大于后者,二者的物质的量相同,则100mL0.1mol/L醋酸溶液与10 mL 1 mol/L醋酸溶液中H+的数目,则前者大于后者,故D正确;
故选D.
【分析】A.酸或碱抑制水电离,且酸中c(H+)或碱中c(OH﹣)越大,其抑制水电离程度越大;
B.酸或碱抑制水电离,且酸中c(H+)或碱中c(OH﹣)越大,其抑制水电离程度越大;
C.同一弱电解质的电离平衡常数只与温度有关,与溶液浓度无关;
D.醋酸是弱电解质,其电离程度与浓度成反比,所以前者电离程度大于后者.
9.【答案】D
【解析】【解答】解:①与碱反应生成盐和水的物质可能是酸,有可能是酸性氧化物,故①错误;
②与铁反应生成氢气,说明溶液中含有氢离子,可能是酸,有可能是盐溶液,如硫酸氢钠溶液,故②错误;
③该溶液中阳离子只有H+,说明该物质一定是酸,故③正确;
所以能说明该物质为酸类物质的是③,
故选D.
【分析】①与碱反应生成盐和水的物质有酸性氧化物、酸;
②与铁反应生成氢气,说明溶液中含有氢离子;
③溶液中阳离子只有氢离子,说明溶液一定是酸,
根据以上分析进行判断.
10.【答案】D
【解析】【解答】A、10 mL 0.1 mol·L-1 醋酸与中和100 mL 0.01 mol·L-1的醋酸含有的CH3COOH物质的量相等,所以中和时所需同种碱溶液的量相等,不符合题意;
B、因为酸的强弱和碱的强弱不明确,所以常温下,等体积的pH=3的酸溶液和pH=11的碱溶液混合,混合后溶液的pH不确定,不符合题意;
C、常温下,体积相等、pH相同的盐酸和硫酸溶液,c(HCl)=2c(H2SO4),不符合题意;
D、常温下,pH=3的甲酸溶液的c(H+)与pH=11的氨水溶液的c(OH-)相等,都是0.001mol L 1, 符合题意。
故答案为:D
【分析】An=c*V可算的相同
B没有标明是强酸强碱
CpH指的是氢离子浓度。而不是酸的浓度。
11.【答案】C
【解析】【解答】解:某温度时,测得纯水中c(H+)=2×10﹣7mol/L,纯水中一定满足c(OH﹣)=c(H+),所以此时c(OH﹣)=c(H+)=2×10﹣7mol/L,故选C.
【分析】纯水显示中性,一定满足c(OH﹣)=c(H+),某温度时,测得纯水中c(H+)=2×10﹣7mol/L,则c(OH﹣)=c(H+)=2×10﹣7mol/L,据此进行解答.
12.【答案】B
【解析】【解答】A.图甲表示1mLpH=2某一元酸溶液加水稀释时,pH随溶液总体积的变化曲线,当体积为100mL时,溶液体积增大100倍,pH<4,说明存在电离平衡,则该酸是弱酸,选项A不符合题意;
B、根据图中信息可知曲线Ⅱ反应速率快,温度较高,升高温度,平衡时n(CH3OH)较小,则平衡向逆反应方向移动,平衡常数KⅠ>KⅡ,选项B符合题意;
C.升高温度促进水的电离,c(H+)、c(OH-)增大,-lg c(H+)、-lg c(OH-)减小,图丙表示不同温度下水溶液中-lg c(H+)、-lg c(OH-)变化曲线,说明T1D、在温度为25℃,压力为101kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量为燃烧热,图中表示的是生成气态水,不是稳定氧化物,选项D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.弱酸在水溶液中是不完全电离的,加水稀释会促进其继续电离,因此稀释10n倍后,pH的变化值小于n;
B.在放热反应中,升高温度反应会向逆反应方向进行,则平衡常数就会变小;
C.水的电离是吸热的反应,因此升高温度会使反应正向进行;
D.燃烧热是指物质与氧气进行完全燃烧反应时放出的热量。它一般用单位物质的量、单位质量或单位体积的燃料燃烧时放出的能量计量。燃烧反应通常是烃类在氧气中燃烧生成二氧化碳、水并放热的反应。燃烧热可以用弹式量热计测量,也可以直接查表获得反应物、产物的生成焓再相减求得。
13.【答案】C
【解析】【解答】A、若所得混合溶液为中性,且a=12,b=2,因c(OH-)×Va=c(H+)×Vb,a=12,b=2,则0.1×Va=0.01Vb,则Va:Vb=1:10,A不符合题意;
B、若所得混合液为中性,则c(OH-)×Va=c(H+)×Vb,即10a 13×Va=10 b Vb,又因为a+b=12,Va:Vb= =1013-a-b=10,则Va:Vb=10:1,B不符合题意;
C、若所得混合溶液的pH=10,碱过量,c(OH-)= =0.001,则Va:Vb=1:9,C符合题意;
D、根据C的计算,Va:Vb=1:9,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】根据混合所得溶液的pH,结合原溶液中c(H+)和c(OH-)的大小进行计算。
14.【答案】A
【解析】【解答】 稀溶液中由水电离产生的H+浓度为1.0×10-13 mol/L ,仅能说明抑制了水的电离,溶液可能呈酸性,也可能呈碱性,又温度为25℃,故若溶液呈酸性,则pH=1;若溶液呈碱性,则pH=13
故答案为:A
【分析】 由水电离产生的H+浓度为1.0×10-13 mol/L ,仅能说明水的电离受到了抑制,不能判断溶液的酸碱性。
15.【答案】B
【解析】【解答】A. Ba(OH)2为强碱,溶液呈强碱性,pH远大于7;Na2SO3为强碱弱酸盐,水解呈弱碱性,pH大于7,FeCl3是强酸弱碱盐,水解溶液呈酸性,pH小于7,KCl是强碱强酸盐溶液呈中性,pH等于7,则不是按照pH由大到小排列,故A不符合题意;
B. NaOH为强碱,溶液呈强碱性,pH远大于7;Na2CO3为强碱弱酸盐,水解呈弱碱性,pH大于7;KNO3是强碱强酸盐溶液呈中性,pH等于7;NH4Cl是强酸弱碱盐,pH小于7,是按照pH由大到小排列,故B符合题意;
C. NH3 H2O为弱碱,pH值最大;HCl是强酸,pH远小于7;Na2SO4是强碱强酸盐溶液呈中性,pH等于7;H2SO4是强酸,pH远小于7;则不是按照pH由大到小排列,故C不符合题意;
D. NaHCO3水解显碱性,其pH大于7,CH3COOH为弱酸呈酸性,NaCl是强碱强酸盐溶液呈中性,pH等于7,HCl是强酸,pH远小于7;不是按照pH由大到小排列,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据碱溶液的pH>盐溶液的pH>酸溶液的pH,及盐溶液中强酸弱碱盐水解显酸性、强碱弱酸盐水解显碱性、不水解的盐显中性、盐中有弱才水解、越弱越水解等来解答。
16.【答案】C
【解析】【解答】A.稀盐酸是混合物,b点溶质为HCl和NaCl,A不符合题意;
B.根据题意可知c点为左图的起点,左图为碳酸氢钠溶液中滴加稀盐酸,所以c点的溶质应为NaCl和NaHCO3,B不符合题意;
C.根据题意可知碳酸钠溶液中滴加稀盐酸时,会出现溶质为碳酸氢钠和氯化钠的情况,即碳酸钠在和少量盐酸反应时生成碳酸氢钠,C符合题意;
D.据图可知同等体积、等物质的量浓度的碳酸氢钠和碳酸钠溶液,碳酸钠溶液的pH更大,碱性更强,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】
A.根据 b点加入的盐酸的量和酸性,盐酸过量,则溶质是盐酸和氯化钠;
B.根据其处于弱碱性,c点位置是氯化钠和碳酸氢钠;
C.根据图像分析,碳酸钠先变成碳酸氢钠后再继续反应;
D.根据初始pH判断即可。
17.【答案】(1)大于
(2)2;5×10﹣3mol L﹣1
(3)大于;0.01mol L﹣1
【解析】【解答】解:(1)25℃Kw=c(H+) c(OH﹣)=10﹣14,在温度t℃时,a+b=12,水的离子积常数Kw=c(H+) c(OH﹣)=10﹣a×10﹣b=10﹣(a+b)=10﹣12,Kw>10﹣14,所以温度高于25℃,故答案为:大于; (2)根据实验①可知,当氢氧化钡溶液没加盐酸时,溶液的pH=12,则溶液中c(OH﹣)=0.01mol L﹣1,所以c[Ba(OH)2]= c(OH﹣)=5×10﹣3mol L﹣1,根据实验③可知,当氢氧化钡和盐酸的体积相同时,溶液的pH=7,即盐酸与氢氧化钡恰好反应,所以c(H+)=c(OH﹣)=0.01mol L﹣1,则原来盐酸中溶液的pH=2,即x=2;故答案为:2;5×10﹣3mol L﹣1;(3)向100mLpH=2的硫酸与硫酸钠的混合溶液中,加入300mL上述Ba(OH)2溶液,沉淀正好达最大量,硫酸与氢氧化钡反应生成硫酸钡和水,硫酸钠与氢氧化钡反应生成硫酸钡和氢氧化钠,所以反应后有强碱生成,故溶液显碱性,即pH大于7;据题意知原溶液中n(SO42﹣)总=n[Ba(OH)2]=0.3L×5×10﹣3mol L﹣1=1.5×10﹣3 mol;已知原来硫酸的pH=2,则n(H+)=0.001mol,所以n(H2SO4)= n(H+)=5×10﹣4mol,原混合液中n(Na2SO4)=n(SO42﹣)总﹣n(H2SO4)=1.5×10﹣3 mol﹣5×10﹣4mol=1×10﹣3 mol,所以c(Na2SO4)= =mol L﹣1=0.01mol L﹣1,故答案为:大于;0.01mol L﹣1;
【分析】(1)根据水的离子积常数Kw=c(H+) c(OH﹣)计算值与25℃Kw比较解答;(2)根据实验①可知,氢氧化钡中c(OH﹣)=0.01mol L﹣1,则c[Ba(OH)2]= c(OH﹣),再根据表中数据求出氢离子浓度;(3)根据溶液中的反应判断反应后溶液的酸碱性;根据硫酸根离子和氢氧化钡的关系式计算n(SO42﹣)总,根据混合溶液的pH计算原来溶液中n(H+)和n(H2SO4),从而得出其中硫酸钠的量;
18.【答案】(1)2×(7﹣pH)
(2)1.25×10﹣5 mol L﹣1
【解析】【解答】解:(1)25℃时,Kw=10﹣14,根据AG和PH的计算公式可得AG=lg=lg( )=2×(7﹣pH);
故答案为:2×(7﹣pH);
(2)根据公式AG=lg.Kw=C(H+)×C(OH﹣),当AG=﹣8求得C(OH﹣)=10﹣3mol/L,设MOH溶液的浓度为C,根据酸碱中和反应得C×20mL=16.2mL×0.05mol L﹣1×2,解C=0.081mol/L;C(OH﹣)=C(M+)=10﹣3mol/L带入平衡常数表达K===1.25×10﹣5 mol L﹣1;
故答案为:1.25×10﹣5 mol L﹣1;
【分析】(1)根据pH=﹣lg(H+),AG=lg计算解答;
(2)根据公式AG=AG=lg .Kw=C(H+)×C(OH﹣),当AG=﹣8求得C(OH﹣)=10﹣3mol/L,设MOH溶液的浓度为C,根据酸碱中和反应得C×20mL=16.2mL×0.05mol L﹣1×2,解C=0.081mol/L;C(OH﹣)=C(M+)=10﹣3mol/L带入平衡常数表达K=计算求解.
19.【答案】(1)A﹣+H2O HA+OH﹣
(2)>
(3)9.9×10﹣7
(4)大于;A>B>D>C
【解析】【解答】解:(1)等物质的量的一元酸和一元碱恰好反应生成盐和水,生成的盐溶液呈碱性说明该酸是弱酸,生成的盐能水解导致溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,溶液的pH值大于7,水解方程式为:A﹣+H2O HA+OH﹣,故答案为:A﹣+H2O HA+OH﹣;(2)该盐含有弱根离子能促进水电离,氢氧化钠是强碱能抑制水电离,所以混合溶液中由水电离出的c(H+)>0.1mol L﹣1NaOH溶液中由水电离出的c(H+),故答案为:>;(3)由电荷守恒可知,c(Na+)﹣c(A﹣)=c(OH﹣)﹣c(H+)=10﹣6﹣10﹣8=9.9×10﹣7mol/L,故答案为:9.9×10﹣7;(4)将HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,说明HA的酸性比碳酸的强,NH4A溶液为中性,说明相同条件下,氨水和HA的电离程度相同,所以(NH4)2CO3中铵根离子的水解程度小于碳酸根离子的水解程度,所以溶液的pH>7;(NH4)2SO4 和NH4Cl是强酸弱碱盐,铵根离子水解导致溶液呈酸性,溶液中铵根离子浓度越大,水解程度越小,但水解的个数多,所以氯化铵溶液的pH值大于硫酸铵;NH4A溶液中阴阳离子的水解程度相等,所以溶液呈中性,溶液的pH值大于氯化铵;NH4HCO3溶液中铵根离子的水解程度小于碳酸氢根离子的水解程度,溶液呈碱性,所以溶液的pH值最大,则pH大小顺序为A>B>D>C,故答案为:大于;A>B>D>C.
【分析】(1)盐溶液呈碱性说明该盐能水解导致溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度而使溶液呈碱性;(2)含有弱根离子的盐能促进水电离,酸或碱能抑制水电离;(3)根据电荷守恒及pH分析;(4)根据题意知,HA的酸性比碳酸强,NH4A溶液为中性,说明铵根离子和该酸根离子水解程度相同,由此得知铵根离子水解程度小于碳酸根离子,所以(NH4)2CO3中溶液呈碱性;根据铵根离子的水解程度判断溶液酸碱性的大小,溶液浓度越稀,盐的水解程度越大.
20.【答案】(1)A﹣+H2O HA+OH﹣
(2)>
(3)10﹣8
(4)>;CADB
【解析】【解答】解:常温下,等物质的量的HA和NaOH恰好反应生成NaA,混合溶液呈碱性,说明NaA为强碱弱酸盐,则HA为弱酸,(1)A﹣水解导致NaA溶液呈碱性,水解方程式为A﹣+H2O HA+OH﹣,
故答案为:A﹣+H2O HA+OH﹣;(2)混合溶液中水电离出的c(OH﹣)= mol/L=10﹣6mol/L、NaOH溶液中由水电离出的c(OH﹣)=c(H+)= mol/L=10﹣13mol/L,所以混合溶液中由水电离出的c(OH﹣)>0.1mol L﹣1 NaOH溶液中由水电离出的c(OH﹣),
故答案为:(3)根据质子守恒得:c(HA)+c(H+)=c(OH﹣),则c(OH﹣)﹣c(HA)=c(H+)=10﹣8mol/L,
故答案为:10﹣8;(4)NH4A溶液为中性,说明HA电离程度和一水合氨电离程度相等,HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,说明HA酸性大于碳酸,即HA电离程度大于碳酸,所以铵根离子水解程度小于弱酸根离子,溶液呈碱性,则pH>7;
A.NH4HSO4溶液中,氢离子抑制了铵根离子的水解,则硫酸氢铵溶液中的铵根离子浓度大于氯化铵;
B.NH4A溶液中A﹣促进了铵根离子的水解,则该溶液中铵根离子浓度小于氯化铵;
C.(NH4)2SO4的化学式中含有2个铵根离子,铵根离子水解程度较小,则其溶液中铵根离子浓度最大;
D.NH4Cl中铵根离子正常水解;
根据分析可知,浓度相等的四种盐溶液NH4+按由大到小的顺序排列是:CADB,
故答案为:>;CADB.
【分析】常温下,等物质的量的HA和NaOH恰好反应生成NaA,混合溶液呈碱性,说明NaA为强碱弱酸盐,(1)弱酸根离子水解导致NaA溶液呈碱性;(2)混合溶液中水电离出的c(OH﹣)= 、NaOH溶液中由水电离出的c(OH﹣)=c(H+);(3)溶液中存在质子守恒,根据质子守恒计算;(4)NH4A溶液为中性,说明HA电离程度和一水合氨电离程度相等,HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,说明HA酸性大于碳酸,据此判断(NH4)2CO3溶液酸碱性;离子促进了铵根离子的水解,硫酸氢铵电离出的氢离子抑制了铵根离子水解,硫酸铵中铵根离子浓度最大,据此进行判断.
21.【答案】(1)B>C>A=D=E
(2)bc
(3)10:1
(4)a+b=14(或pH1+pH2=14)
【解析】【解答】解:(1)水的离子积常数只与温度有关,温度越高,离子积常数越大,同一曲线是相同温度,根据图知,温度高低点顺序是B>C>A=D=E,所以离子积常数大小顺序是B>C>A=D=E,
故答案为:B>C>A=D=E;(2)在A点时,c(H+)=c(OH﹣),溶液显中性,而到D点c(H+)变大,c(OH﹣)变小,溶液显酸性,即由A点到D点,溶液由中性变为酸性,但Kw不变.
a、升高温度,Kw变大,故a错误;
b、加入少量盐酸,则溶液显酸性,氢离子浓度增大,氢氧根离子浓度减小,故b正确;
c、加入氯化铵,水解显酸性,且Kw不变,故c正确.
故选bc,
故答案为:bc;(3)E对应的温度下,Kw=10﹣14,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,则酸溶液中的n(H+)等于碱溶液中的n(OH﹣),故有:
10﹣5mol/L×V碱=10﹣4mol/L×V酸,解得: = ,故答案为:10:1;(4)要注意的是95℃时,水的离子积为10﹣12,即酸、碱浓度相等时pH(酸)+pH(碱)=12,现强碱的OH﹣浓度是强酸H+浓度的100倍,所以pH(酸)+pH(碱)=14,即pH1+pH2=14,或a+b=14,
故答案为:a+b=14(或pH1+pH2=14).
【分析】(1)水的离子积常数只与温度有关,温度越高,离子积常数越大;(2)从A点到D点c(H+)变大,c(OH﹣)变小,但Kw不变;(3)E对应的温度下,Kw=10﹣14,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,则酸溶液中的n(H+)等于碱溶液中的n(OH﹣),据此计算;(4)酸、碱都是强电解质,溶液呈中性说明氢离子和氢氧根离子的物质的量相等,结合水的离子积常数确定强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系.