3.2 溶液的酸碱性 第1课时 每课一练(苏教版选修4)
基础达标
1.往纯水中加入下列物质,能使水的电离平衡发生移动的是( )
A.NaCl B.NaOH C.酒精 D.CH3COOH
解析:H2OH++OH-。NaCl不会电离出H+或OH-不会破坏水的电离;NaOH电离出OH-,破坏水的电离平衡;酒精是非电解质;CH3COOH能电离出H+,破坏水的电离平衡。
答案:BD
2.溶液在25 ℃时由水电离出氢离子的浓度为1×10-12 mol·L-1,下列说法正确的是( )
A.该溶液pH=12 B.该溶液pH=2
C.该溶液pH=12或2 D.不能确定溶液pH
解析:水电离出的氢离子比10-7小,可知该溶液可能呈酸性也可能呈碱性。pH可能为2也可能为12。
答案:C
3.25 ℃,NaOH溶液pH为a,某酸溶液pH为b,a+b=14,a≥11。将两种溶液按等体积混合,下列说法正确的是( )
A.混合溶液的pH必定为7
B.混合溶液的pH≤7
C.向混合溶液中加入MgCl2溶液,可能生成Mg(OH)2沉淀
D.混合溶液中可能有两种溶质
解析:由a+b=14,假如是强酸溶液,两种溶液混合pH=7,假如该酸是弱酸溶液,该酸与NaOH溶液反应后有酸剩余。该溶液中有两种溶质,是盐和该酸,溶液pH<7。
答案:BD
4.在甲烧杯中放入盐酸,乙烧杯中放入醋酸,两种溶液的体积和pH都相等,向两烧杯同时加入质量不等的锌粒,反应结束后得到等量的氢气,下列说法正确的是( )
A.甲烧杯中放入锌的质量比乙烧杯中放入锌的质量大
B.甲烧杯中酸过量
C.两烧杯中参加反应的锌等量
D.反应开始后,乙烧杯中的c(H+)始终比甲烧杯中的c(H+)小
解析:盐酸为强酸,醋酸为弱酸,醋酸的浓度大于盐酸浓度,但此时二者产生的H+浓度相同,放入不等质量Zn粒,产生相同的H2,肯定是盐酸中Zn的质量多,Zn有剩余,醋酸中Zn不足,反应的Zn粒一样多,反应一开始后,两者反应速率相同,乙烧杯c(H+)始终比甲烧杯c(H+)大。
答案:AC
5.重水(D2O)的离子积为1.6×10-15,可以用pH一样的定义来规定pD=-lgc(D+),以下关于pD的叙述正确的是( )
A.中性溶液的pD=7.0
B.含0.01 mol的NaOD的D2O溶液1 L,其pD=12.0
C.溶解0.01 mL DCl的D2O溶液1 L,其pD=2.0
D.在100 mL 0.25 mol·L-1的DCl重水溶液中,加入50 mL 0.2 mol·L-1的NaOD的重水溶液,其pD=1.0
解析:PD=-lgc(D+)。A项中重水离子积为1.6×10-15,H+浓度为4×10-7,中性溶液PD=7-lg4。B项中0.01 mol NaOD的D2O溶液1 L、PD=12.0,C项中0.01 mol DCl 的D2O溶液,PD不为2.0。D.根据酸碱中和后剩余成分计算,溶液PD≠1.0。
答案:B
6.向25 ℃时的纯水中通入一定量的HCl气体,当溶液的pH=2时,则由水电离出的c(H+)是( )
A.1×10-2 mol·L-1 B.1×10-8 mol·L-1
C.1×10-12 mol·L-1 D.1×10-4 mol·L-1
解析:pH=2时,c(H+)为10-2,c(OH-)为10-12,由于水电离的H+和OH-相等,故水电离的H+浓度为1×10-12mol·L-1。
答案:C
7.向10 mL pH=12的NaOH溶液中加入10 mL某酸,再滴入几滴甲基橙,溶液呈红色,则这种酸可能是( )
A.pH=2的硫酸 B.0.01 mol·L-1的甲酸
C.pH=2的醋酸 D.0.01 mol·L-1的硝酸
解析:甲基橙加入后溶液显红色,就说明溶液为酸性,在NaOH中加入酸的物质的量应大于NaOH物质的量。A项中加硫酸pH=7,溶液呈中性;B项中二者生成强碱弱酸盐,溶液显碱性;C项中醋酸剩余,溶液呈酸性;D项中二者恰好反应,溶液呈中性。
答案:C
综合运用
8.25 ℃时,向纯水中加入NaOH,使溶液的pH为11,则由NaOH电离出的OH-离子浓度与水电离的OH-离子浓度之比为( )
A.1010∶1 B.5×109∶1 C.108∶1 D.1∶1
解析:溶液的pH=11,则NaOH电离出的OH-离子浓度为10-3 mol·L-1,溶液中c(H+)=10-11 mol·L-1,水电离出的c(OH-)=c(H+)=10-11mol·L-1,因此NaOH电离出的c(OH-)与水电离出的c(OH-)之比为108∶1。
答案:C
9.将pH=3的H2SO4和pH=12的NaOH溶液混合,当混合溶液的pH=10时,强酸和强碱的体积之比为( )
A.1∶9 B.9∶1 C.10∶1 D.1∶10
解析:设酸的体积为x,碱的体积为y,酸中c(H+)=10-3 mol·L-1,碱中c(OH-)=10-2 mol·L-1
则=10-4,x∶y=9∶1。
答案:B
10.常温下某强酸溶液和某强碱溶液的pH之和为13,将这种酸和这种碱按一定比例混合,溶液恰好呈中性,混合时酸和碱的体积之比是( )
A.10∶1 B.1∶10 C.1∶1 D.1∶2
解析:设酸的体积为V酸,pH=a,碱的体积为V碱,pH=b,因混合后溶液呈中性,则:V酸×10-a=V碱×,=10(a+b)-14=10-1。
答案:B
11.向V mL BaCl2溶液中加入一定体积的0.05 mol·L-1的硫酸溶液,二者恰好完全反应,且反应后溶液的pH为3.0,原BaCl2溶液的物质的量浓度为( )
A.5.05×10-4 mol·L-1 B.5.05×10-3 mol·L-1
C.1.01×10-4 mol·L-1 D.1.01×10-3 mol·L-1
解析:混合前H2SO4溶液中c(H+)=0.05 mol·L-1×2=0.10 mol·L-1,混合后溶液中pH=3,即c(H+)=0.001 mol·L-1。c(H+)被BaCl2溶液稀释了100倍,则原H2SO4与BaCl2的体积比为1∶99,根据C1V1=C2V2,二者恰好完全反应,
则c(BaCl2)==5.05×10-4 mol·L-1。
答案:A
12.25 ℃时,若体积为Va、pH=a的某一元强酸与体积为Vb、pH=b的某一元强碱混合,恰好中和,且已知Va<Vb和a=0.5b,请填写下列空白:
(1)a值可否等于3_____________(填“可”或“否”),若理由是__________________________。
(2)a值可否等于5_____________(填“可”或“否”),其理由是__________________________。
(3)a的取值范围为__________________________。
解析:pH=a、体积为Va的一元强酸提供的H+为10-a·Va,pH=b、体积为Vb的一元强碱提供的OH-为10-14+b·Vb。
由题意知:Va·10-a=10-14+b·Vb =1014-a-b
由Vb>Va,得>1,即14-a-b>0,a+b<14,
又a=0.5 b,则a+2a<14 a<
对于一元强碱pH=b>7 2a>7 a>
根据a=0.5b b>7,将a=3代入可知其是否合理。
根据=1014-a-b,Va<Vb,将a=5,b=10代入可知其是否合理。
答案:(1)可 符合a+b<14
(2)否 不符合 a+b<14
(3)>a>3.5
拓展探究
13.25 ℃时,取pH为a的盐酸V1 L,用pH为b的NaOH溶液中和(a≤b且b≥8)。需NaOH溶液V2 L。
(1)若a+b=14,则=________________。
(2)若a+b=13,则=________________。
(3)若a+b>14,则=_______________。且V1_____________V2(填“>”“<”或“=”)。
解析:pH=a的HCl(aq),c(H+)=10-a mol·L-1;pH=b的NaOH,c(OH-)=10b-14 mol·L-1。若酸碱恰好中和时,V1·10-a=V2·10b-14.
所以=10a+b-14。故(1)当a+b=14时,则=1;(2)当a+b=13时,=10-1;(3)当a+b>14时,V1V2=10a+b-14>1,即V1>V2。
答案:(1)1 (2)0.1
(3)10a+b-14 >