学年鲁科版选修4 第三单元第一节 水溶液第2课时 作业.docx

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学年鲁科版选修4第三单元第一节水溶液第2课时作业

第一节水溶液

第2课时　溶液的酸碱性与pH

1.将纯水加热到较高温度，下列叙述正确的是（　　）

A.水的离子积变小，pH变大，呈碱性

B.水的离子积变大，pH变小，呈中性

C.水的离子积变大，pH变小，呈碱性

D.水的离子积不变，pH不变，呈中性

答案　B

解析　水的电离是吸热过程，升温促进了水的电离，[H＋]、[OH－]均增大，水的离子积变大，pH变小，但由于[H＋]＝[OH－]，故水仍呈中性，B项正确。

考点　溶液的酸碱性和pH

题点　溶液酸碱性的判断方法

2.一定温度下，满足下列条件的溶液一定呈酸性的是（　　）

A.能与金属Al反应放出H2的溶液

B.加酚酞后显无色的溶液

C.pH＝6的某溶液

D.[H＋]>[OH－]的任意水溶液

答案　D

解析　能与金属Al反应放出H2的溶液可能呈酸性，也可能呈碱性，故A项错误；加酚酞后显无色的溶液，可能呈酸性、中性或弱碱性，故B项错误；未指明温度，pH＝6的溶液不一定呈酸性，故C项错误；[H＋]>[OH－]的任意水溶液一定呈酸性，故D项正确。

考点　溶液的酸碱性和pH

题点　溶液酸碱性的判断方法

3.相同温度下，测得甲溶液的pH＝3，乙溶液的pH＝4，则甲溶液与乙溶液中OH－的浓度之比为（　　）

A.10∶1B.1∶10

C.2∶1D.1∶2

答案　B

解析　甲溶液中[H＋]甲＝1.0×10－3mol·L－1，乙溶液中[H＋]乙＝1.0×10－4mol·L－1，则甲、乙两溶液中OH－浓度之比为

＝

＝

，所以B项正确。

考点　溶液的酸碱性和pH

题点　由溶液的pH计算[H＋]或[OH－]

4.25℃时，若pH＝a的10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，则混合之前该强酸的pH与强碱的pH之间应满足的关系（　　）

A.a＋b＝14B.a＋b＝13

C.a＋b＝15D.a＋b＝7

答案　C

解析　酸中n（H＋）＝10－a×10，碱中n（OH－）＝

×1＝10－14＋b，根据混合后溶液呈中性，故n（H＋）＝n（OH－），即10－a×10＝10－14＋b，所以a＋b＝15。

考点　溶液pH的计算

题点　酸、碱溶液混合的pH计算

5.对于常温下pH＝1的硝酸溶液：

（1）若升温到100℃，溶液中的[OH－]＝1×10－11mol·L－1，则100℃时水的离子积为。

（2）该溶液中硝酸电离出的[H＋]与水电离出的[H＋]之比为。

（3）该溶液中水电离出的[H＋]与pH＝3的硝酸中水电离出的[H＋]之比为。

（4）加水稀释，水的电离平衡（填“向左”“向右”或“不”）移动。

答案　

（1）1×10－12mol2·L－2　

（2）1012∶1　（3）1∶100　（4）向右

解析　

（1）pH＝1的硝酸溶液[H＋]＝10－1mol·L－1，若升温到100℃，

Kw＝[H＋][OH－]＝10－1×1×10－11mol2·L－2＝1×10－12mol2·L－2。

（2）水电离出的[H＋]等于水电离出的[OH－]，即

mol·L－1＝10－13mol·L－1，所以该溶液中硝酸电离出的[H＋]与水电离出的[H＋]之比为10－1mol·L－1∶10－13mol·L－1＝1012∶1。

（3）pH＝1的硝酸溶液中水电离出的[H＋]为10－13mol·L－1。

pH＝3的硝酸溶液中

＝

mol·L－1＝10－11mol·L－1，故pH＝1的硝酸溶液与pH＝3的硝酸溶液中水电离出的[H＋]之比为

＝

。

（4）加水稀释，[H＋]减小，对水的抑制作用减弱，水的电离平衡向右移动。

考点　溶液pH与水电离[H＋]的相关应用

题点　由溶液pH确定水电离的[H＋]

6.已知某温度下纯水的pH＝6。

（1）pH＝7的溶液呈（填“酸性”“中性”或“碱性”）。

（2）该温度下0.1mol·L－1的盐酸溶液的pH＝。

（3）该温度下0.05mol·L－1的Ba（OH）2溶液的pH＝。

（4）该温度下，将pH＝11的苛性钠溶液V1L与pH＝1的稀硫酸V2L混合（设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和），所得混合溶液的pH＝2，则V1∶V2＝。

答案　

（1）碱性　

（2）1　（3）11　（4）9∶11

解析　该温度下，Kw＝[H＋][OH－]＝10－12mol2·L－2。

（1）pH＝7时，[H＋]＝10－7mol·L－1，[OH－]＝10－5mol·L－1，[H＋]<[OH－]溶液呈碱性。

（2）pH＝－lg[H＋]＝－lg0.1＝1。

（3）[H＋]＝

＝10－11mol·L－1，pH＝11。

（4）反应后酸剩余，则[H＋]＝

＝10－2mol·L－1，V1∶V2＝9∶11。

考点　温度pH的计算

题点　关于溶液pH计算的综合

[对点训练]

题组1　溶液酸碱性的判断

1.25℃的下列溶液中，碱性最强的是（　　）

A.pH＝11的溶液

B.[OH－]＝0.12mol·L－1的溶液

C.1L中含有4gNaOH的溶液

D.[H＋]＝1×10－10mol·L－1的溶液

答案　B

解析　碱性最强的溶液中[OH－]最大，pH＝11的溶液中[OH－]＝1×10－3mol·L－1；C项中[OH－]＝0.1mol·L－1；D项中[OH－]＝1×10－4mol·L－1。

考点　溶液的酸碱性与pH

题点　溶液酸碱性的比较

2.下列溶液一定呈碱性的是（　　）

A.由水电离出的[H＋]＝10－12mol·L－1（25℃）的溶液

B.pH<7的溶液

C.使石蕊溶液呈紫色的溶液

D.常温下，pH＝10的氨水与pH＝4的盐酸等体积混合后的溶液

答案　D

解析　A项，抑制了水的电离，可能为酸或碱或酸式盐；B项，未指明温度，如100℃时pH＝6的溶液呈中性；C项，石蕊溶液呈紫色时，pH为5～8，此时溶液可能呈酸性、中性或碱性；D项，c（NH3·H2O）>c（HCl），氨水过量。

考点　溶液的酸碱性与pH

题点　溶液酸碱性的判断方法

题组2　强酸或强碱溶液混合后pH的计算

3.将pH为3和pH为5的盐酸等体积相混合，所得溶液的pH为（　　）

A.3.7B.3.3C.4.7D.5.3

答案　B

解析　混和后所得溶液中[H＋]＝

≈5×10－4mol·L－1，所以溶液pH＝－lg（5×10－4）≈3.3。

考点　溶液pH的计算

题点　强酸溶液混合的pH计算

4.在常温下，将pH＝8的NaOH溶液与pH＝10的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH最接近于（lg2＝0.30）（　　）

A.8.3B.8.7C.9D.9.7

答案　D

解析　稀溶液混合体积近似等于两种溶液体积之和。

强碱溶液混合，应按[OH－]计算：

[OH－]混＝（1×10－6mol·L－1＋1×10－4mol·L－1）/2＝5.05×10－5mol·L－1，[H＋]混＝Kw/[OH－]≈2×10－10mol·L－1，pH≈9.7。

考点　溶液pH的计算

题点　强碱溶液混合的pH计算

5.室温时，下列混合溶液的pH一定小于7的是（　　）

A.pH＝3的盐酸和pH＝11的氨水等体积混合

B.pH＝3的盐酸和pH＝11的氢氧化钡溶液等体积混合

C.pH＝3的醋酸和pH＝11的氢氧化钡溶液等体积混合

D.pH＝3的硫酸和pH＝11的氨水等体积混合

答案　C

解析　A项，由于一水合氨是弱碱，部分电离，其浓度远大于10－3mol·L－1，故盐酸与氨水混合后，氨水过量，反应后溶液显碱性；同理，D项反应后的溶液也显碱性；B项，HCl电离出的氢离子与氢氧化钡电离出的氢氧根离子的物质的量相等，它们恰好完全反应，反应后溶液显中性；C项，醋酸是弱酸，部分电离，其浓度远大于10－3mol·L－1，与氢氧化钡反应后，醋酸过量，反应后溶液显酸性，即pH小于7。

考点　溶液pH的计算

题点　酸碱溶液混合的pH计算

题组3　溶液的稀释与混合的综合

6.常温下，关于溶液稀释的说法正确的是（　　）

A.将1L0.1mol·L－1的Ba（OH）2溶液加水稀释为2L，pH＝13

B.pH＝6的盐酸加水稀释10倍，pH＝7

C.pH＝4的H2SO4溶液加水稀释100倍，溶液中由水电离产生的[H＋]＝1×10－6mol·L－1

D.pH＝8的NaOH溶液加水稀释100倍，其pH＝6

答案　A

解析　A项，稀释后溶液中[OH－]＝

＝0.1mol·L－1，pH＝－lg[H＋]＝

－lg

＝13，正确；B项和D项溶液稀释时不能忽略水的电离，不正确；C项，pH＝4的H2SO4溶液加水稀释100倍，溶液中[H＋]＝10－6mol·L－1，水电离出的[H＋]＝

＝10－8mol·L－1，不正确。

考点　溶液pH的计算

题点　酸、碱溶液稀释时pH的计算及变化规律

7.对于常温下pH为1的硝酸溶液，下列叙述不正确的是（　　）

A.该溶液1mL稀释至100mL后，pH等于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[H＋]与水电离出的[H＋]的比值为1012

D.该溶液中水电离出的[H＋]是pH为3的硝酸中水电离出的[H＋]的100倍

答案　D

解析　A项，HNO3是强酸，pH为1的硝酸[H＋]为0.1mol·L－1，溶液体积增大100倍，pH增大2，正确；B项，Ba（OH）2为强碱，pH为13的Ba（OH）2溶液中[OH－]为0.1mol·L－1，与HNO3恰好完全反应，正确；C项，[OH－]水＝[H＋]水＝

mol·L－1＝10－13mol·L－1，

＝

＝1012，正确；D项，pH为3的硝酸中水电离出的[H＋]水＝[OH－]水＝

mol·L－1＝10－11mol·L－1，两种HNO3溶液中水电离出的[H＋]水的比值为

＝1∶100，不正确。

考点　溶液pH与水电离[H＋]的相关应用

题点　由溶液pH确定水电离出的[H＋]

8.已知在100℃下，水的离子积Kw＝1×10－12mol2·L－2，下列说法正确的是（　　）

A.0.05mol·L－1的H2SO4溶液pH＝1

B.0.001mol·L－1的NaOH溶液pH＝11

C.0.005mol·L－1的H2SO4溶液与0.01mol·L－1的NaOH溶液等体积混合，混合后溶液pH为6，溶液显酸性

D.完全中和pH＝3的H2SO4溶液50mL，需要pH＝11的NaOH溶液50mL

答案　A

解析　A项，[H＋]＝0.05mol·L－1×2＝0.1mol·L－1，pH＝－lg0.1＝1，正确；B项，[OH－]＝10－3mol·L－1，则100℃时，[H＋]＝

＝

mol·L－1＝10－9mol·L－1，pH＝9，错误；C项，[H＋]＝2×0.005mol·L－1＝0.01mol·L－1，[OH－]＝0.01mol·L－1，等体积混合后溶液呈中性，[H＋]＝[OH－]＝10－6mol·L－1，pH＝6，错误；D项，所需NaOH溶液的体积V＝

＝0.5mL，错误。

考点　溶液pH的计算

题点　非常温时溶液pH的计算

9.在常温下，下列各组溶液中的pH一定等于7的是（　　）

A.pH＝2和pH＝12的两种溶液等体积混合

B.0.05mol·L－1H2SO4与0.10mol·L－1NaOH溶液以等体积混合

C.将pH＝5的CH3COOH溶液稀释100倍

D.pH＝1的H2SO4与0.1mol·L－1的Ba（OH）2溶液以等体积混合

答案　B

解析　A项，没有指明强酸和强碱，反应后溶液不一定呈中性；B项，H2SO4与NaOH的物质的量浓度之比为1∶2，等体积混合后恰好中和显中性；C项，pH＝5的CH3COOH溶液稀释100倍后pH<7；D项，pH＝1的H2SO4溶液中的[H＋]＝0.1mol·L－1,0.1mol·L－1的Ba（OH）2溶液中的[OH－]＝0.2mol·L－1，等体积混合反应后OH－剩余，溶液显碱性，故选B。

考点　溶液pH的计算

题点　关于溶液pH计算的综合

10.在25℃时，关于下列溶液混合后溶液pH的说法中正确的是（　　）

A.pH＝10与pH＝12的NaOH溶液等体积混合，溶液的pH约为11

B.pH＝5的盐酸溶液稀释1000倍，溶液的pH＝8

C.pH＝2的H2SO4与pH＝12的NaOH溶液等体积混合，混合液pH＝7

D.pH＝12的NH3·H2O与pH＝2的HCl溶液等体积混合，混合液pH＝7

答案　C

解析　A项，[OH－]混合＝

mol·L－1≈5.0×10－3mol·L－1，[H＋]混合＝

mol·L－1＝2×10－12mol·L－1，pH＝－lg（2×10－12）＝12－lg2≈11.7，不正确；B项，pH＝5的盐酸中，水电离出的[H＋]不能忽略，稀释1000倍后溶液的pH<7，不正确；C项，pH＝2的H2SO4溶液中[H＋]＝0.01mol·L－1，pH＝12的NaOH溶液中[OH－]＝0.01mol·L－1，等体积混合溶液pH＝7，正确；D项，pH＝12的NH3·H2O，NH3·H2O部分电离，[NH3·H2O]>0.01mol·L－1，pH＝2的HCl，[H＋]＝0.01mol·L－1，等体积混合后剩余NH3·H2O，溶液显碱性，不正确。

[综合强化]

11.温度T下的溶液中，[H＋]＝1.0×10－xmol·L－1，[OH－]＝1.0×10－ymol·L－1，x与y的关系如图所示。

下列说法不正确的是（　　）

A.T时，水的离子积Kw为1×10－13mol2·L－2

B.T>25℃

C.T时，pH＝7的溶液显碱性

D.T时，pH＝12的苛性钠溶液与pH＝1的稀硫酸等体积混合，溶液的pH＝7

答案　D

解析　由图像可知，x＝0时，y＝13，y＝0时，x＝13，则有x＋y＝13，则Kw＝[H＋][OH－]＝10－xmol·L－1×10－ymol·L－1＝10－（x＋y）＝10－13mol2·L－2>10－14mol2·L－2，则温度高于常温，A、B对；该温度下，Kw＝10－13mol2·L－2，T时，pH＝6.5的溶液显中性，pH＝7的溶液显碱性，C对；该温度下，pH＝12的苛性钠溶液，[OH－]＝0.1mol·L－1，pH＝1的稀硫酸中[H＋]＝

0.1mol·L－1，等体积混合，溶液显中性，pH＝6.5，D错。

考点　溶液pH的计算

题点　非常温时溶液的pH计算

12.有一学生在实验室测某溶液的pH。

实验时，他先用蒸馏水润湿pH试纸，然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。

（1）该学生的操作是（填“正确的”或“不正确的”），其理由是

。

（2）如不正确，请分析是否一定有误差

。

（3）若用此法分别测定[H＋]相等的盐酸和醋酸溶液的pH，误差较大的是，

原因是

。

答案　

（1）不正确的　该学生测得的pH是稀释后溶液的pH　

（2）不一定有误差，当溶液为中性时则不产生误差　（3）盐酸　因为在稀释过程中醋酸继续电离产生H＋，使得溶液中[H＋]较盐酸中的[H＋]大，误差较小

解析　

（1）用pH试纸测量溶液的pH时，pH试纸不能润湿，否则相当于将原溶液稀释。

（2）若溶液呈酸性或碱性，稀释必然会造成误差，若溶液呈中性，则不会造成误差。

（3）若溶液是酸性溶液，pH增大，对于弱酸溶液（如醋酸溶液）来说，其pH变化相对较小。

考点　溶液的酸碱性与pH

题点　溶液酸碱性的实验测定

13.已知水在25℃和95℃时，其电离平衡曲线如图所示。

（1）25℃时水的电离平衡曲线应为

（填“A”或“B”），请说明理由。

（2）25℃时，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。

（3）95℃时，若100体积pH＝a的某强酸溶液与1体积pH＝b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则a与b之间应满足的关系是。

（4）曲线A所对应的温度下，pH＝2的HCl溶液和pH＝11的某NaOH溶液中，若水的电离程度分别用α1、α2表示，则α1（填“大于”“小于”“等于”或“无法确定”）α2。

（5）在曲线B所对应的温度下，将0.02mol·L－1的Ba（OH）2溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液等体积混合，所得混合液的pH＝。

答案　

（1）A　水电离需要吸热，温度越高Kw越大

（2）10∶1

（3）a＋b＝14

（4）小于

（5）10

解析　

（2）25℃时，pH＝9的NaOH溶液中[OH－]＝1×10－5mol·L－1，pH＝4的硫酸中[H＋]＝1×10－4mol·L－1，当二者恰好反应完时有1×10－5V（碱）＝1×10－4V（酸），V（碱）∶V（酸）＝10∶1。

（3）95℃时，Kw＝1×10－12mol2·L－2，pH＝a的强酸溶液中，[H＋]＝1×10－amol·L－1，pH＝b的强碱溶液中，[OH－]＝10b－12mol·L－1,100×10－a＝1×10b－12,2－a＝b－12，a＋b＝14。

（4）由于盐酸中[H＋]>NaOH溶液中[OH－]，结合水的电离方程式知二者对水电离程度的抑制能力前者较强，故α1小于α2。

（5）等体积混合时，溶液中Ba2＋反应完毕，但此时OH－消耗掉一半，故混合溶液中[OH－]＝0.01mol·L－1，[H＋]＝1×10－10mol·L－1，故pH＝10。

考点　溶液pH的计算

题点　关于溶液pH计算的综合

14.下表是不同温度下水的离子积的数据：

温度/℃

25

T1

T2

水的离子积

1×10－14mol2·L－2

α

1×10－12mol2·L－2

试回答以下问题：

（1）若25”或“＝”）1×10－14，作出此判断的理由是。

（2）25℃下，某Na2SO4溶液中[SO

]＝5×10－4mol·L－1，取该溶液1mL，加水稀释至10mL，则稀释后溶液中[Na＋]∶[OH－]＝。

（3）在T2温度下测得某溶液pH＝7，该溶液显（填“酸”“碱”或“中”）性。

将此温度下pH＝11的NaOH溶液aL与pH＝1的H2SO4溶液bL混合。

①若所得混合液为中性，则a∶b＝。

②若所得混合液pH＝2，则a∶b＝。

答案　

（1）>　温度升高，水的电离程度增大，离子积增大　

（2）1000∶1　（3）碱　①1∶1　②9∶11

解析　

（1）水是弱电解质，存在电离平衡，温度升高，水的电离程度增大，离子积增大。

（2）25℃时，某Na2SO4溶液中[SO

]＝5×10－4mol·L－1，则溶液中钠离子浓度是1×10－3mol·L－1。

如果稀释10倍，则钠离子浓度是1×10－4mol·L－1，但硫酸钠溶液是显中性的。

所以[Na＋]∶[OH－]＝10－4∶10－7＝1000∶1。

（3）T2温度下水的离子积常数是1×10－12mol2·L－2，在该温度下，pH＝6是显中性的。

该溶液pH＝7，溶液显碱性；此温度下pH＝11的NaOH溶液中OH－的浓度是0.1mol·L－1。

①若所得混合液为中性，由于硫酸中氢离子的浓度也是0.1mol·L－1，则a∶b＝1∶1。

②所得混合溶液的pH＝2，说明稀硫酸过量。

所以有

mol·L－1＝0.01mol·L－1，解得a∶b＝9∶11。

考点　溶液pH的计算

题点　非常温时溶液的pH计算

15.25℃时，取pH为a的盐酸V1L，用pH为b的NaOH溶液中和（a≤6且b≥8），需NaOH溶液V2L。

（1）若a＋b＝14，则

＝。

（2）若a＋b＝13，则

＝

（3）若a＋b>14，则

＝，且V1（填“>”“<”或“＝”）V2。

答案　

（1）1　

（2）0.1　（3）10a＋b－14　>

解析　pH＝a的盐酸，[H＋]＝10－amol·L－1；pH＝b的NaOH溶液，[OH－]＝10b－14mol·L－1。

若酸碱恰好中和时，V1·10－a＝V2·10b－14，所以

＝

＝10a＋b－14。

（1）当a＋b＝14时，则

＝1；

（2）当a＋b＝13时，

＝0.1；（3）当a＋b>14时，

＝10a＋b－14>1，即V1>V2。

考点　溶液pH的计算

题点　酸碱溶液混合的pH计算