2019版高中化學 第三章 水溶液中的離子平衡 第2節(jié) 水的電離和溶液的酸堿性 第2課時課時作業(yè) 新人教版選修4.doc

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第三章　第二節(jié)　水的電離和溶液的酸堿性第2課時 基 礎 鞏 固 1．(2017日照高二檢測)25 ℃時，若pH＝a的10體積某強酸溶液與pH＝b的1體積某強堿溶液混合后溶液呈中性，則混合之前該強酸pH與強堿pH之間應滿足的關系(　C　) A．a＋b＝14　　　　 B．a＋b＝13 C．a＋b＝15 D．a＋b＝7 解析：由題意知H＋＋OH－＝H2O，n(H＋)＝n(OH－)，則應有10－a10＝10b－141，從而推知a＋b＝15。 2．(2017婁底高二檢測)常溫下，檸檬水溶液的pH是4，蘋果醋溶液的pH是5，則檸檬水溶液與蘋果醋溶液的c(OH－)之比為(　B　) A．10∶ 1 B．1∶ 10 C．2∶ 1 D．4∶ 5 解析：檸檬水pH＝4，c(OH－)＝110－10 molL－1，蘋果醋pH＝5，c(OH－)＝110－9 molL－1，則二者c(OH－)之比為1∶ 10，B項正確。 3．有甲、乙兩瓶醋酸稀溶液，測得甲的pH＝a，乙的pH＝a＋1，下列推斷正確的是(　C　) A．物質的量濃度c(甲)是c(乙)的10倍 B．溶液中c(OH－)甲是乙的10倍 C．由水電離產生的c(H＋)乙是甲的10倍 D．與等量的NaOH反應消耗甲、乙兩酸的體積V(乙)<10V(甲) 解析：由題意知c(H＋)甲是乙的10倍，即＝10，但因稀醋酸的電離程度增大，所以＝<1，故c(甲)>10c(乙)，所以A錯誤。兩溶液中KW相同，c(OH－)＝，所以c(OH－)乙是甲的10倍，B錯誤。兩溶液中由水電離的c(H＋)均與溶液中c(OH－)相等，所以C正確。因c(甲)>10c(乙)，所以與等量NaOH反應時由c(甲)V(甲)＝c(乙)V(乙)知，V(乙)>10V(甲)。 4．室溫時，下列混合溶液的pH一定小于7的是(　C　) A．pH＝3的鹽酸和pH＝11的氨水等體積混合 B．pH＝3的鹽酸和pH＝11的氫氧化鋇溶液等體積混合 C．pH＝3的醋酸和pH＝11的氫氧化鋇溶液等體積混合 D．pH＝3的硫酸和pH＝11的氨水等體積混合 解析：pH相同的弱酸或弱堿的物質的量濃度比強酸或強堿的大。pH＝3的鹽酸、醋酸、硫酸的c(H＋)均為10－3 molL－1；同理pH＝11的Ba(OH)2的溶液、氨水中c(OH－)均為10－3molL－1。顯然等體積pH＝3的HCl或H2SO4與pH＝11的氨水混合時，氨水過量，pH>7；等體積的pH＝3的HCl與pH＝11的Ba(OH)2混合時，pH＝7；等體積pH＝3的醋酸和pH＝11的Ba(OH)2混合時醋酸過量，pH<7。 5．在相同溫度下，甲、乙兩種溶液，甲溶液的pH是乙溶液的2倍，則甲溶液中c(H＋)甲與乙溶液中c(H＋)乙之比是(　D　) A．10︰1 B．100︰1 C．1︰100 D．無法確定 解析：因為甲溶液的pH是乙溶液的2倍，若設甲溶液的pH＝2a，則乙溶液的pH＝a，＝＝10－a。由于a值不定，所以甲、乙兩溶液中c(H＋)比值不能確定。 6．(雙選)對于常溫下pH為1的硝酸溶液，下列敘述正確的是(　AB　) A．該溶液1 mL稀釋至100 mL后，pH等于3 B．向該溶液中加入等體積、pH為13的氫氧化鋇溶液恰好完全中和 C．該溶液中硝酸電離出的c(H＋)與水電離出的c(H＋)之比為10－12 D．該溶液中水電離出的c(H＋)是pH為3的硝酸中水電離出的c(H＋)的100倍 解析：硝酸為強電解質，完全電離，故稀釋100倍，c(H＋)為原溶液的1/100，pH會由1變?yōu)?，A正確；硝酸中c(H＋)＝0.1 molL－1，pH為13的Ba(OH)2，溶液c(OH－)＝0.1 molL－1，當二者等體積混合時n(H＋)＝n(OH－)，即二者恰好完全中和，B項正確；硝酸電離的c(H＋)＝0.1 molL－1，則水電離的c(H＋)＝10－13 molL－1，二者之比為10－1︰10－13，C錯；pH為3的硝酸中水電離的c(H＋)＝10－11 molL－1，故D項中二者之比為10－13︰10－11，D項錯誤。 7．pH＝2的X、Y、Z三種酸的溶液各1 mL，分別加水稀釋到1 000 mL，其pH與溶液體積(V)的變化關系如圖所示，下列說法錯誤的是(　D　) A．X是強酸，Y和Z是弱酸 B．稀釋前的濃度大小為：c(Z)>c(Y)>c>(X) C．稀釋前電離程度大小為：X>Y>Z D．pH＝2時，X、Y、Z都是稀溶液 解析：pH＝2的酸溶液中c(H＋)＝0.01 molL－1，當將其稀釋到原溶液體積的1 000倍時，若為強酸，則稀釋后的溶液中c(H＋)＝10－5molL－1，此時pH＝5；若為弱酸，由于稀釋過程中電離程度增大，使n(H＋)增多，則稀釋后的c(H＋)>10－5 molL－1，此時pH<5。由三條曲線的變化趨勢可知，Z表示濃的弱酸溶液稀釋過程中pH的變化，X、Y表示稀溶液稀釋過程中的變化，因為X為強酸，Y為弱酸，要使pH均為2，則c(Y)>c(X)；pH＝2時，X已完全電離，而弱酸在稀溶液中比在濃溶液中電離程度大，故A、B、C正確，D錯誤。 8．t ℃時，某NaOH稀溶液中c(H＋)＝10－amol/L，c(OH－)＝10－bmol/L，已知a＋b＝12，請回答下列問題： (1)該溫度下水的離子積常數Kw＝__110－12___。 (2)該NaOH溶液中NaOH的物質的量濃度為__10－bmol/L___，該NaOH溶液中由水電離出的c(OH－)為__10－amol/L___。 (3)給該NaOH溶液加熱，pH__變小___(填“變大”“變小”或“不變”)。 (4)該溫度下若a＝8，要中和500 mL該NaOH溶液，需pH＝2的鹽酸的體積為__5__mL___。 解析：(1)Kw＝c(H＋)c(OH－)＝10－a10－b＝10－(a＋b)＝10－12。(2)c(NaOH)＝c(OH－)＝10－bmol/L；該溶液中c(H＋)＝10－amol/L，NaOH溶液中的H＋全是水電離的，c水(OH－)＝c(H＋)＝10－amol/L。(3)溫度升高時，Kw變大，而c(H＋)＝，所以c(H＋)變大，pH變小。(4)a＝8時，NaOH溶液中c(H＋)＝10－8mol/L，c(OH－)＝mol/L＝10－4mol/L，設需pH＝2即c(H＋)＝10－2mol/L的鹽酸的體積為V，則10－4mol/L0.5 L＝10－2mol/LV，得V＝510－3L＝5 mL。 9．下表是不同溫度下水的離子積數據： 溫度/℃ 25 t 水的離子積KW 110－14 110－12 試回答以下問題： (1)25 ℃下，某Na2SO4溶液中c(SO)＝510－4 molL－1，取該溶液1 mL加水稀釋至10 mL，則稀釋后溶液中c(Na＋)︰c(OH－)＝__1000︰1___。 (2)在t ℃下pH＝10的NaOH溶液中，水電離產生的OH－濃度為__110－10_molL－1___。 (3)t ℃下，將pH＝11的NaOH溶液V1 L與pH＝1的稀硫酸V2 L混合(設混合后溶液的體積為原兩溶液體積之和)，所得混合溶液的pH＝2，則V1︰V2＝__9︰11___。 解析：(1)c(SO)＝510－4 molL－1，則 c(Na＋)＝2c(SO)＝110－3 molL－1， 稀釋10倍，則c(Na＋)＝110－4 molL－1。25 ℃時Na2SO4溶液中c(OH－)＝110－7 molL－1，稀釋10倍后仍然為110－7 molL－1，則c(Na＋)︰c(OH－)＝103︰1。 (2)pH＝10的NaOH溶液c(H＋)＝10－10 molL－1，NaOH溶液中c(H＋)來自水的電離，水電離出H＋的同時也電離出等量的OH－。 (3)t ℃時，pH＝2，說明溶液為酸性，酸過量。 t ℃時，pH＝11的NaOH溶液，c(OH－)＝0.1 molL－1， ＝0.01 molL－1 9V2＝11V1，＝。 能 力 提 升 1．下列敘述正確的是(　D　) A．100 ℃純水的pH＝6，所以水在100 ℃時呈酸性 B．pH＝3的鹽酸溶液，稀釋至10倍后pH>4 C．0.2 molL－1的醋酸，與等體積水混合后pH＝1 D．常溫時，pH＝3的鹽酸與pH＝11的氫氧化鈉等體積混合后pH＝7 解析：A選項中因為是純水，不管其pH為多少都是呈中性；B選項中鹽酸是強酸，所以每稀釋10倍pH增大1，故pH＝4；C選項中將0.2 molL－1的醋酸，與等體積水混合后，溶液的濃度變?yōu)?.1 molL－1，但由于醋酸是弱酸，所以pH大于1；D選項中鹽酸與氫氧化鈉恰好完全反應，所以呈中性。 2．pH＝2和pH＝4的兩種稀硫酸，等體積混合后，下列結論正確的是(設混合后溶液體積的變化忽略不計)(　C　) A．c(H＋)＝110－3 molL－1 B．c(OH－)＝210－12 molL－1 C．pH＝2.3 D．pH＝3 解析：強酸等體積混合，利用近似計算：pH＝2＋0.3＝2.3，c(H＋)＝110－2.3 molL－1。 3．室溫下，pH相差1的兩種一元堿溶液A和B，分別加水稀釋時，溶液的pH變化如下圖所示。下列說法正確的是(　C　) A．稀釋前，c(A)＝10c(B) B．稀釋前，A溶液中由水電離出的OH－的濃度大于10－7 mol/L C．在M點，A、B兩種堿溶液中陽離子的物質的量濃度相等 D．用醋酸中和A溶液至恰好完全反應時，溶液的pH為7 解析：A項，觀察圖像可知，A、B稀釋相同的倍數時A的pH變化大于B，則A的堿性強于B，A的電離程度大于B，稀釋前A、B的pH相差1，c(A)<10c(B)；B項，A可以抑制水的電離，稀釋前，A溶液中由水電離出的OH－的濃度小于10－7 mol/L；C項，在M點，A、B兩種堿溶液的pH相等即c(OH－)相等，則陽離子濃度相等；D項，A的電離程度與醋酸的電離程度相對大小未知，用醋酸中和A溶液至恰好完全反應時，溶液的pH無法確定。 4．現有溫度相同，pH＝a和pH＝b的兩種NaOH溶液，已知b＝a＋2，將兩種溶液等體積混合后，所得溶液的pH接近于(　B　) A．a－lg 2 B．b－lg 2 C．a＋lg 2 D．b＋lg 2 解析：pH＝a的NaOH溶液，c(H＋)＝10－a molL－1，c(OH－)＝10a－14 molL－1；pH＝b的NaOH溶液，c(H＋)＝10－b molL－1，c(OH－)＝10b－14 molL－1；而溶液等體積混合后：c(OH－)＝由于b＝a＋2，所以c(OH－)＝510b－15 molL－1；則c(H＋)＝210－b molL－1，所以pH＝b－lg2，故答案選B。 5．25℃時，對pH＝3的醋酸溶液(Ⅰ)和pH＝11的氫氧化鈉溶液(Ⅱ)，下列說法正確的是(　D　) A．Ⅰ和Ⅱ的物質的量濃度均為0.001 molL－1 B．將Ⅰ稀釋10倍，溶液中c(CH3COOH)、c(OH－)均減小 C．Ⅰ和Ⅱ溶液混合，若c(OH－)>c(H＋)，則氫氧化鈉過量 D．Ⅰ和Ⅱ等體積混合后，溶液中離子濃度大小為：c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－) 解析：A項，醋酸為弱酸，pH＝3的醋酸溶液的物質的量濃度大于0.001 molL－1；B項，將醋酸溶液稀釋10倍，CH3COOH的電離程度增大，n(H＋)、n(CH3COO－)增大，但c(H＋)、c(CH3COO－)減小，由于Kw＝c(H＋)c(OH－)不變，則c(OH－)增大；C項，當醋酸和NaOH恰好完全反應時，得到CH3COONa溶液，CH3COO－水解使溶液呈堿性；D項，Ⅰ和Ⅱ等體積混合得到CH3COOH和CH3COONa的混合溶液。 6．常溫下，將一定濃度的鹽酸和醋酸加水稀釋，溶液的導電能力隨溶液體積變化的曲線如圖所示。判斷下列說法中，正確的是(　D　) A．兩溶液稀釋前的濃度相同 B．a、b、c三點溶液的pH由大到小順序為a>b>c C．a點的KW值比b點的KW值大 D．a點水電離的c(H＋)大于c點水電離的c(H＋) 解析：A項，醋酸是弱電解質不能完全電離，稀釋前導電能力相同(氫離子濃度相同)，則其濃度大于鹽酸的濃度；B項，b點的導電能力小于a點，即b點的氫離子濃度小于a點，則b點的pH大于a點；C項，KW是溫度的函數，溫度不變KW不變；D項，因為a點pH大于c點，所以a點由水電離出的OH－濃度大于c點由水電離出的OH－濃度，根據水的離子積即可得出結論。 7．常溫下，向盛有1 L 0.1 molL－1NaHSO4溶液的燒杯中不斷滴加0.05 molL－1的Ba(OH)2溶液，溶液中產生沉淀物質的量n(mol)與溶液pH的變化情況如下圖所示，下列說法不正確的是(　D　) A．A點時pH＝1 B．恰好完全沉淀時Ba(OH)2的體積為2 L C．B點時，溶液中的離子濃度關系為c(Na＋)＞c(SO)＞c(H＋)＝c(OH－) D．C點時pH＝14 解析：在A點時，沉淀量為零，溶液PH根據NaHSO4求，氫離子濃度0.1mol/L，溶液PH為1，故A項正確；恰好完全沉淀時鋇離子和硫酸根離子量相同，都為0.1mol，需氫氧化鋇2L，同時產生0.2mol氫氧根離子，與氫離子反應后剩余0.1mol，溶液體積為3L，氫氧根離子濃度為0.033mol/L，故B項正確，D項錯誤；在B點，pH為7，說明氫離子和氫氧根離子恰好反應，溶液中溶質為0.05mol硫酸鈉，故C項正確。 8．對于常溫下pH＝1的硝酸溶液 (1)若升溫到100 ℃，溶液中的c(OH－)＝110－11 molL－1，則100 ℃時水的離子積為__110－12___。 (2)該溶液中硝酸電離出的c(H＋)與H2O電離出的c(H＋)之比為__1012︰1___。 (3)該溶液中水電離出的c(H＋)與pH＝3的硝酸中水電離出的c(H＋)之比為__1︰100___。 (4)加水稀釋，水的電離平衡__向右___(填“向左”“向右”或“不”)移動。 解析：(1)pH＝1的硝酸溶液c(H＋)＝10－1molL－1，若升溫到100 ℃，Kw＝c(H＋)c(OH－)＝10－1molL－110－11molL－1＝110－12。 (2)水電離出的c(H＋)等于水電離出的c(OH－)，即molL－1＝10－13molL－1，所以該溶液中硝酸電離出的c(H＋)與水電離出的c(H＋)之比為＝1012。 (3)pH＝1的硝酸溶液中水電離出的c(H＋)為10－13molL－1。pH＝3的硝酸溶液中c(H＋)H2O＝c(OH－)H2O＝molL－1＝10－11molL－1，故pH＝1的硝酸溶液與pH＝3的硝酸溶液中水電離出的c(H＋)之比為＝。 (4)加水稀釋，c(H＋)減小，對水的抑制作用減弱，水的電離平衡向右移動。 9．pH＝l的兩種一元酸的溶液HA、HB各1 mL，分別加水稀釋到1 000 mL，其pH與溶液體積(V)的關系如圖所示： (1)據圖分析可知，HA、HB兩種酸中__HB___為弱酸，理由為__隨著稀釋的進行HB不斷電離出H＋使pH升高的幅度比HA酸小，即存在電離平衡HBH＋＋B－___。 (2)向稀釋后所得HA、HB兩溶液中分別加入足量的鋅粉，產生氫氣的體積V(HA)__小于___V(HB)(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是__HB溶液中含溶質的物質的量較大___。 (3)常溫時，將pH＝11的Ba(OH)2溶液與pH＝4的HA溶液混合，若所得混合液的pH＝9，則Ba(OH)2溶液與HA溶液的體積比為__1︰9___。 解析：(1)HB酸溶液由1 mL稀釋為1 000 mL，而溶液的pH增大不到3個單位，說明隨著稀釋的進行HB不斷電離出H＋，即HB為弱酸。 (2)因HB溶液中含溶質的物質的量較大，與足量Zn反應時，生成的H2較多。 (3)＝10－5molL－1 解得V[Ba(OH)2]︰V(HA)＝1︰9。