人教版高中化学选择性必修1随堂练第3章水溶液中的离子反应与平衡3.2.2pH的计算(含解析)

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名称 人教版高中化学选择性必修1随堂练第3章水溶液中的离子反应与平衡3.2.2pH的计算(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2025-10-10 09:21:22

文档简介

1.在常温下,洁厕灵的pH=1,其中的c(OH-)为( )。
A.0.1mol·L-1 B.1.0×10-7mol·L-1 C.1.0×10-13mol·L-1 D.1.0×10-11mol·L-1
【答案】C
【解析】常温下,pH=1,c(H+)=0.1mol/L,Kw=c(H+)·c(OH-)=10-14,则c(OH-)=10-13mol/L;
故选C。
2.下列说法中正确的是( )。
A.在100℃时,pH约为6的纯水呈酸性
B.将1 mL 1×10-6 mol/L盐酸稀释1 000 mL,所得溶液的pH为9
C.在常温下,当水电离出的c(H+)为1×10-13 mol/L时,此溶液的pH可能为1或13
D.将pH=2的盐酸与醋酸各1 mL分别稀释至100 mL,所得醋酸的pH略大
【答案】C
【解析】在100℃时,pH约为6的纯水中始终存在c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,A错误;盐酸稀释不可能变成碱性,将1 mL 1×10-6 mol/L盐酸稀释至1000 mL,溶液的pH接近7,但始终小于7,B错误;当水电离出的c(H+)为1×10-13mol/L,水的电离受到抑制,酸或碱均抑制水的电离,因此溶液的pH可能为1或13,C正确;醋酸是弱酸,稀释促进其电离,将pH=2的盐酸与醋酸各1 mL分别稀释至100 mL,盐酸溶液的pH=4,醋酸溶液的pH<4,盐酸的pH略大,D错误。
3.下列说法错误的是( )。
A.c(H+)=的溶液一定是中性
B.Ka大的酸溶液中c(H+)一定比Ka小的酸溶液中c(H+)大
C.将pH=2的盐酸和pH=4的硫酸等体积混合(混合后体积变化不计),所得溶液pH=2.3
D.常温下,某溶液中由水电离出c(H+)=10-6mol/L时,此溶液的pH=6或者8
【答案】B
【解析】c(H+)=的溶液中,c(OH-)==,则c(H+)=c(OH-),溶液一定呈中性,A正确;若Ka大的酸的浓度小于Ka小的酸的浓度,则电离产生的c(H+)可能比Ka小的酸中c(H+)小,B错误;将pH=2的盐酸和pH=4的硫酸等体积混合,设混合前体积均为1 L,所得溶液中c(H+)=≈×10-2mol/L,pH=2.3,C正确;常温下,某溶液中由水电离出c(H+)=10-6mol/L,表明水的电离受到促进,若溶质为强酸弱碱盐,此溶液的pH=6,若溶质为强碱弱酸盐,此溶液的pH=8,D正确。
4.25℃时,pH=3的盐酸和醋酸溶液各1 mL分别加水稀释,pH随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法不正确的是( )。
A.曲线I代表盐酸的稀释过程
B.a点溶液的导电性比b点溶液的导电性强
C.b点溶液中和氢氧化钠的能力强于a点溶液
D.将a、b两点所示溶液加热至30℃,的值变小
【答案】B
【解析】pH=3的盐酸和醋酸溶液各1 mL分别加水稀释,由图可知,稀释相同倍数时曲线I的pH变化大,可知曲线I代表盐酸的稀释过程,且稀释促进弱电解质的电离,离子浓度越大、导电性越强。由pH相同的酸稀释相同倍数时曲线I的pH变化大,可知曲线I代表盐酸的稀释过程,A正确;图中b点比a点的pH小,可知b点离子浓度大,a点溶液的导电性比b点溶液的导电性弱,B错误;等pH时醋酸的物质的量浓度大,由图可知b点氢离子浓度大,则b点溶液中和氢氧化钠的能力强于a点溶液,C正确;pH=3时c(Cl-)=c(CH3COO-),稀释相同倍数至a、b两点时,n(Cl-)不变、n(CH3COO-)增大,加热可促进醋酸的电离使n(CH3COO-)增大,n(Cl-)仍不变,溶液体积相同,则将a、b两点所示溶液加热至30℃,的值变小,D正确。
5.室温下,向0.01 mol·L-1的CH3COOH溶液中不断加水稀释,其溶液的pH变化如图所示[已知:Ka(CH3COOH)=1.6×10-5,lg2=0.3,电离度=×100%,pH=-lgc(H+),忽略溶液体积和温度的变化],下列说法正确的是( )。
A.x点的pH为3.2
B.x点与y点CH3COOH的电离平衡常数:Kx>Ky
C.室温下,0.01mol·L-1的CH3COOH溶液中,CH3COOH的电离度约为4%
D.升高温度,c(H+)增大,Ka的大小保持不变
【答案】C
【解析】CH3COOH在水中电离方程式为CH3COOHCH3COO-+H+,已知Ka(CH3COOH)=
1.6×10-5,在x点时,设有a mol的CH3COOH发生了电离,所以c(CH3COO-)=c(H+)=a mol,=Ka(CH3COOH)=1.6×10-5,解得a≈4.08×10-4 mol,所以pH=-lgc(H+)≈3.40,A错误;电离平衡常数只随温度的变化而改变,x点与y点温度没发生变化,则电离平衡常数:Kx=Ky,B错误;室温下,0.01mol·L-1的CH3COOH溶液中能电离出4.08×10-4 mol H+,所以有4.08×10-4 mol CH3COOH发生了电离,电离度=,C正确;电离平衡常数随温度的变化而改变,升高温度,Ka增大,D错误。
6.常温下,pH均为2、体积均为V0的HA、HB、HC溶液,分别加水稀释至体积为V,溶液pH随lg的变化关系如图所示,下列叙述错误的是( )。
A.常温下,Ka(HB)>Ka(HC)
B.HC的电离度:a点<b点
C.当lg=4时,三种溶液同时升高温度,减小
D.当lg=5时,HA溶液的pH为7
【答案】D
【解析】根据图知,pH=2的HA、HB、HC溶液分别稀释100倍,HA的pH变成4,说明HA是强酸,HB、HC的pH增大但小于4,则HB、HC为弱酸,且HB的pH增大幅度大于HC,说明酸性:HB>HC,因此酸性:HA>HB>HC。由图可知,HA为强酸,HB、HC为弱酸,HB、HC稀释同等倍数,pH的改变值:HB>HC,则酸性:HB>HC,故常温下,Ka(HB)>Ka(HC),A正确;对于HC,b点稀释的倍数大于a点,加水稀释促进弱酸的电离,HC的电离度:a点<b点,B正确;酸的电离平衡是吸热反应,由于HA为强酸,不存在电离平衡,对HA溶液升高温度,c(A-)不变,对HC溶液升高温度促进HC电离,c(C-)增大,减小,C正确;HA溶液为酸溶液,无论稀释多少倍,稀释后溶液只能呈酸性,溶液的pH<7,D错误。
7.常温下,取0.2 mol·L-1HCl溶液与0.2 mol·L-1MOH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,试回答以下问题:
(1)混合溶液中由水电离出的c(H+)______(填“>”“<”“=”)0.2 mol·L-1HCl溶液中由水电离出的c(H+)。
(2)若常温下的盐酸与的氨水溶液等体积混合,则混合溶液的pH_____(填“>”“<”“=”)7。
【答案】(1)> (3)>
【解析】(1)等体积等浓度的盐酸和MOH恰好反应生成盐,得到的盐溶液呈酸性,说明该盐是强酸弱碱盐,含有弱离子的盐促进水电离,酸抑制水电离,所以混合溶液中水电离出的c(H+)>0.2 mol L-1 HCl溶液中水电离出的c(H+)。(2)若常温下pH=3的盐酸与pH=11的氨水溶液等体积混合,氨水的浓度大于0.001 mol/L,而盐酸的浓度为0.001 mol/L,等体积混合后氨水过量,溶液显示碱性,溶液的pH>7。
8.回答下列问题。
(1)某温度时,测得0.01的NaOH溶液的pH为11,则该温度下水的离子积常数Kw=_______,该温度_______(填“>”“<”“=”)25℃。
(2)在此温度下,将pH=a的NaOH溶液Va L与pH=b的硫酸Vb L混合。
①若所得混合液为中性,且a=12,b=2,则Va∶Vb=_______。
②若所得混合液的pH=10,且a=12,b=2,则Va∶Vb=_______。
(3)该温度下,c(H+)=1×10-7 mol·L-1的溶液呈_______(填“酸性”“碱性”或“中性”);若该溶液中只存在NaOH溶质,则由H2O电离出来的c(OH)=_______mol·L-1。
【答案】(1)1×10-3 >
(2)1:10 1:9
(3碱性 1×10-7
【解析】(1)某温度时,测得0.01 mol·L-1的NaOH溶液的pH为11,溶液中氢离子浓度为10-11mol·L-1、氢氧根离子浓度为0.01 mol·L-1,则该温度下水的离子积常数Kw=10-11×0.01=1×10-13;水的电离为吸热过程,温度升高电离程度变大,故该温度大于25℃。(2)在此温度下,将pH=a的NaOH溶液Va L,则pOH=13-a,氢氧根离子浓度为10a-13 mol·L-1;pH=b的硫酸Vb L混合,氢离子浓度为10-bmol·L-1。①若所得混合液为中性,且a=12,b=2,则Va L×10a-13mol·L-1=Vb L×10-b mol·L-1,代入a、b得Va:Vb=1:10。②若所得混合液的pH=10,则pOH=3,溶液显碱性,氢氧化钠过量,反应后氢氧根离子浓度为0.001 mol·L-1,且a=12,b=2,则mol·L-1=0.001 mol·L-1,代入a、b得Va:Vb=1:9;(3)该温度下,c(H+)=1×10-7 mol·L-1的溶液中氢氧根离子浓度为c(OH)=mol·L-1=1×10-5 mol·L-1,氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,呈碱性;若该溶液中只存在NaOH溶质,则由H2O电离出来的氢氧根离子浓度等于水电离出的氢离子浓度,故水电离出的c(OH)=c(H+)=1×10-7 mol·L-1。
9.在水的电离平衡中,c(H+)和(OH-)的关系如图所示:
(1)100℃时,若盐酸中c(H+)=5×10-4mol/L,则由水电离产生的c(H+)=_______。
(2)25℃时,若0.015 mol/L H2SO4溶液与pH=12 NaOH溶液等积混合(混合后体积变化不计),混合后的pH为_______。若pH=a的100体积某强酸溶液与pH=b的1体积某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合之前a+b=_______。
【答案】(1)2×10-9mol/L (2)2 16
【解析】(1)100℃时,水的离子积常数Kw=c(H+)c(OH-)=10-6mol·L-1×10-6mol·L-1=1×10-12,若盐酸中c(H+)=5×10-4 mol/L,则c水(H+)=c水c(OH-)==2×10-9mol·L-1。(2)设两溶液的体积均为V L,0.015 mol/L H2SO4溶液中n(H+)=0.03V mol,pH=12 NaOH溶液中n(OH-)=0.01V mol,混合后酸有剩余,剩余氢离子浓度c(H+)==0.01mol/L,pH=-lgc(H+)=2;25℃时,水的离子积常数Kw=c(H+)c(OH-)=10-7mol·L-1×10-7mol·L-1=1×10-14,若pH=a的100体积某强酸溶液与pH=b的1体积某强碱溶液混合后溶液呈中性,则n(H+)=n(OH-),100×10-amol·L-1=1×=10b-14,解得a+b=16。
10.表中是不同温度下水的离子积数据:
温度/℃ 25 t1 t2
水的离子积 1×10-14 a 1×10-12
试回答以下问题:
(1)若25<t1<t2,则a____(填“小于”“大于”或“等于”)1×10-14。
(2)在t2℃下,pH=3的稀硫酸溶液中,水电离产生的H+浓度为c(H+)=____。
(3)t2℃下,将pH=11的苛性钠溶液V1 L与pH=1的稀硫酸V2 L混合(体积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH=2,则V1:V2=____。
(4)t2℃下,取相同体积、相同pH的醋酸和盐酸,各稀释100倍后其pH大小关系为:pH(醋酸)_____(填“小于”“大于”或“等于”,下同)pH(盐酸);稀释后溶液分别用等浓度的NaOH稀溶液中和至pH=7,则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为:V(醋酸)_____V(盐酸)。
(5)t2℃时,HF的Ka=6.4×10-4,则此温度下0.1 mol L-1HF溶液的c(H+)=_____ mol L-1。
【答案】(1)大于 (2)1×10-9 mol/L
(3)9:11 (4)小于 大于
(5)8×10-3
【解析】(1)温度越高水的电离程度越大,水的离子积常数越大,25<t1<t2,则a>1×10-14。(2)在t2℃下pH=3的稀硫酸溶液中,水电离产生的H+浓度为c(H+)==1×10-9mol L-1。(3)t2℃下水的离子积Kw=1×10-12,pH=11的苛性钠溶液c(OH-)=0.1mol/L,pH=1的硫酸溶液中c(H+)=0.1mol/L,混合溶液中c(H+)=0.01mol/L=mol/L,V1:V2=9:11。(4)相同体积、相同pH的醋酸和盐酸,各稀释100倍后,氢离子浓度都变为原来的,但是加水稀释会促进醋酸的电离平衡正向移动,还会再电离出少量的氢离子,所以醋酸的酸性会强于盐酸的酸性,即pH大小关系为:pH(醋酸)小于pH(盐酸),相同体积、相同pH的醋酸和盐酸,醋酸浓度大于盐酸的浓度,则醋酸的物质的量会大于盐酸的物质的量,稀释后溶液分别用等浓度的NaOH稀溶液中和至pH=7,则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为:V(醋酸)大于V(盐酸)。(5)由HFH++F-可知,=Ka,则此温度下0.1 mol L-1 HF溶液的c(H+)=
=8×10-3mol/L。第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第二节 水的电离和溶液的pH
课时2 pH的计算
1.在常温下,洁厕灵的pH=1,其中的c(OH-)为( )。
A.0.1mol·L-1 B.1.0×10-7mol·L-1 C.1.0×10-13mol·L-1 D.1.0×10-11mol·L-1
2.下列说法中正确的是( )。
A.在100℃时,pH约为6的纯水呈酸性
B.将1 mL 1×10-6 mol/L盐酸稀释1 000 mL,所得溶液的pH为9
C.在常温下,当水电离出的c(H+)为1×10-13 mol/L时,此溶液的pH可能为1或13
D.将pH=2的盐酸与醋酸各1 mL分别稀释至100 mL,所得醋酸的pH略大
3.下列说法错误的是( )。
A.c(H+)=的溶液一定是中性
B.Ka大的酸溶液中c(H+)一定比Ka小的酸溶液中c(H+)大
C.将pH=2的盐酸和pH=4的硫酸等体积混合(混合后体积变化不计),所得溶液pH=2.3
D.常温下,某溶液中由水电离出c(H+)=10-6mol/L时,此溶液的pH=6或者8
4.25℃时,pH=3的盐酸和醋酸溶液各1 mL分别加水稀释,pH随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法不正确的是( )。
A.曲线I代表盐酸的稀释过程
B.a点溶液的导电性比b点溶液的导电性强
C.b点溶液中和氢氧化钠的能力强于a点溶液
D.将a、b两点所示溶液加热至30℃,的值变小
5.室温下,向0.01 mol·L-1的CH3COOH溶液中不断加水稀释,其溶液的pH变化如图所示[已知:Ka(CH3COOH)=1.6×10-5,lg2=0.3,电离度=×100%,pH=-lgc(H+),忽略溶液体积和温度的变化],下列说法正确的是( )。
A.x点的pH为3.2
B.x点与y点CH3COOH的电离平衡常数:Kx>Ky
C.室温下,0.01mol·L-1的CH3COOH溶液中,CH3COOH的电离度约为4%
D.升高温度,c(H+)增大,Ka的大小保持不变
6.常温下,pH均为2、体积均为V0的HA、HB、HC溶液,分别加水稀释至体积为V,溶液pH随lg的变化关系如图所示,下列叙述错误的是( )。
A.常温下,Ka(HB)>Ka(HC)
B.HC的电离度:a点<b点
C.当lg=4时,三种溶液同时升高温度,减小
D.当lg=5时,HA溶液的pH为7
7.常温下,取0.2 mol·L-1HCl溶液与0.2 mol·L-1MOH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,试回答以下问题:
(1)混合溶液中由水电离出的c(H+)______(填“>”“<”“=”)0.2 mol·L-1HCl溶液中由水电离出的c(H+)。
(2)若常温下的盐酸与的氨水溶液等体积混合,则混合溶液的pH_____(填“>”“<”“=”)7。
8.回答下列问题。
(1)某温度时,测得0.01的NaOH溶液的pH为11,则该温度下水的离子积常数Kw=_______,该温度_______(填“>”“<”“=”)25℃。
(2)在此温度下,将pH=a的NaOH溶液Va L与pH=b的硫酸Vb L混合。
①若所得混合液为中性,且a=12,b=2,则Va∶Vb=_______。
②若所得混合液的pH=10,且a=12,b=2,则Va∶Vb=_______。
(3)该温度下,c(H+)=1×10-7 mol·L-1的溶液呈_______(填“酸性”“碱性”或“中性”);若该溶液中只存在NaOH溶质,则由H2O电离出来的c(OH)=_______mol·L-1。
9.在水的电离平衡中,c(H+)和(OH-)的关系如图所示:
(1)100℃时,若盐酸中c(H+)=5×10-4mol/L,则由水电离产生的c(H+)=_______。
(2)25℃时,若0.015 mol/L H2SO4溶液与pH=12 NaOH溶液等积混合(混合后体积变化不计),混合后的pH为_______。若pH=a的100体积某强酸溶液与pH=b的1体积某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合之前a+b=_______。
10.表中是不同温度下水的离子积数据:
温度/℃ 25 t1 t2
水的离子积 1×10-14 a 1×10-12
试回答以下问题:
(1)若25<t1<t2,则a____(填“小于”“大于”或“等于”)1×10-14。
(2)在t2℃下,pH=3的稀硫酸溶液中,水电离产生的H+浓度为c(H+)=____。
(3)t2℃下,将pH=11的苛性钠溶液V1 L与pH=1的稀硫酸V2 L混合(体积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH=2,则V1:V2=____。
(4)t2℃下,取相同体积、相同pH的醋酸和盐酸,各稀释100倍后其pH大小关系为:pH(醋酸)_____(填“小于”“大于”或“等于”,下同)pH(盐酸);稀释后溶液分别用等浓度的NaOH稀溶液中和至pH=7,则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为:V(醋酸)_____V(盐酸)。
(5)t2℃时,HF的Ka=6.4×10-4,则此温度下0.1 mol L-1HF溶液的c(H+)=_____ mol L-1。