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化学
水的电离和溶液的酸碱性同步练习
（一）典型例题
【例1】常温下，纯水中存在电离平衡：
H2O
H++OH-，请填空：
改变条件
水的电离平衡移动
Kw
c（H+）总
c（OH-）总
水电离出的c（H+）
升温到100℃
通氯化氢
10-2mol/L
加氢氧化钠固体
10-4mol/L
加氯化钠固体
10-7mol/L
【分析】温度不变时，无论溶液是酸性、中性还是碱性，溶液中的氢离子浓度和氢氧根离子浓度的乘积都相同。
常温下，此值为10-14。
在任何溶液中，水电离产生的氢离子浓度和水电离产生的氢氧根离子浓度始终相同，即为1:
1。
【答案】
改变条件
水的电离平衡移动方向
Kw
c（H+）总
c（OH-）总
水电离出的c（H+）
升温到100℃
正向
增大
增大
增大
增大
通氯化氢
逆向
不变
10-12mol/L
10-12mol/L
加氢氧化钠固体
逆向
不变
10-10mol/L
10-10mol/L
加氯化钠固体
不动
不变
10-7mol/L
10-7mol/L
【例2】室温下，在pH=12的某溶液中，由水电离生成的c（OH－）为（）
A.1.0×10－7mol·Ｌ－1B.1.0×10－6mol·Ｌ－1
C.1.0×10－2mol·Ｌ－1D.1.0×10－12mol·Ｌ－1
【分析】本题以水的离子积为知识依托，考查学生对不同条件下水电离程度的认识，同时考查了思维的严密性。
错解分析：
pH=12的溶液，可能是碱溶液，也可能是盐溶液。
忽略了强碱弱酸盐的水解，就会漏选D。
解题思路：
先分析pH=12的溶液中c（H＋）、c（OH－）的大小。
由c（H＋）=10－pH得：
c（H＋）=1.0×10－12mol·L－1c（OH－）=1.0×10－2mol·L－1
再考虑溶液中的溶质：
可能是碱，也可能是强碱弱酸盐。
最后进行讨论：
（1）若溶质为碱，则溶液中的H＋都是水电离生成的：
c水（OH－）=c水（H＋）=1.0×10－12mol·Ｌ－1
（2）若溶质为强碱弱酸盐，则溶液中的OH－都是水电离生成的：
c水（OH－）=1.0×10－2mol·Ｌ－1。
【答案】CD
【例3】室温下，把1mL0.1mol/L的H2SO4加水稀释成2L溶液，在此溶液中由水电离产生的H+，其浓度接近于（）
A.1×10-4mol/LB.1×10-8mol/L
C.1×10-11mol/LD.1×10-10mol/L
【分析】温度不变时，水溶液中氢离子的浓度和氢氧根离子的浓度乘积是一个常数。
在酸溶液中氢氧根离子完全由水电离产生，而氢离子则由酸和水共同电离产生。
当酸的浓度不是极小的情况下，由酸电离产生的氢离子总是远大于由水电离产生的（常常忽略水电离的部分），而水电离产生的氢离子和氢氧根离子始终一样多。
所以，酸溶液中的水电离的氢离子的求算通常采用求算氢氧根离子。
稀释后c（H+）=（1×10-3L×0.1mol/L）/2L=1×10-4mol/L
c（OH-）=1×10-14/1×10-4=1×10-10mol/L
【答案】D
【例4】将pH为5的硫酸溶液稀释500倍，稀释后溶液中c（SO42－）：
c（H+）约为（）
A、1：
1 B、1：
2 C、1：
10 D、10：
1
【分析】根据定量计算，稀释后c（H+）=2×10-8mol·L-1，c（SO42-）=10-8mol·L-1，有同学受到思维定势，很快得到答案为B。
其实，题中设置了酸性溶液稀释后，氢离子浓度的最小值不小于1×10-7mol·L-1。
所以，此题稀释后氢离子浓度只能近似为1×10-7mol·L-1。
【答案】C
【例5】弱酸HＹ溶液的pH=3.0，将其与等体积水混合后的pH范围是（）
A.3.0～3.3B.3.3～3.5C.3.5～4.0D.3.7～4.3
【分析】虚拟HY为强酸，则将其与等体积水混合后
c（H＋）=
×10－3mol·L－1
pH=3＋lg2=3.3，事实上HY为弱酸，随着水的加入，还会有部分H＋电离出来，故
c（H＋）＞
×10－3mol·L－1即pH＜3.3。
【答案】A
【例6】将体积均为10mL、pH均为3的盐酸和醋酸，加入水稀释至amL和bmL，测得稀释后溶液的pH均为5，则稀释后溶液的体积（）
A.a=b=100mLB.a=b=1000mL
C.a＜bD.a＞b
【分析】盐酸是强电解质，完全电离。
在加水稀释过程中盐酸电离出的H+离子的物质的量不会增加。
溶液中c（H+）与溶液体积成反比，故加水稀释时，c（H+）会随着水的加入而变小。
醋酸是弱电解质，发生部分电离。
在加水稀释过程中未电离的醋酸分子发生电离，从而使溶液中H+离子的物质的量增加，而c（H+）与溶液体积同样成反比，这就使得此溶液中c（H+）受到n（H+）的增加和溶液体积V增加的双重影响。
很明显，若将盐酸和醋酸同等程度的稀释到体积都为a，则盐酸的c（H+）比醋酸的c（H+）小。
若要稀释到两溶液的c（H+）相等，则醋酸应该继续稀释，则有b＞a。
【答案】C
【例7】99mL0.1mol/L的盐酸和101mL0.05mol/L氢氧化钡溶液混合后，溶液的c（H+）为（）（不考虑混合时的体积变化）。
A.0.5×（10-8+10-10）mol/LB.（10-8+10-10）mol/L
C.（1×10-14-5×10-5）mol/LD.1×10-11mol/L
【分析】把101mL的Ba（OH）2分差成99mL和2mL，其中99mLBa（OH）2溶液和99mL盐酸溶液恰好完全反应，这样就相当于将2mL0.05mol/L的Ba（OH）2加水稀释至200mL，先求溶液中的[OH-]，然后再化成[H+]，故应选D。
[答案]D
【例8】将pH=8的NaOH溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH值最接近于（）。
A.8.3B.8.C.9D.9.7
[解析]同种溶质的酸或碱溶液混合后溶液的pH值约为大的pH减去0.3（两溶液的pH值必须相差2以上）。
[答案]D
【例9】室温下xLpH=a的盐酸溶液和yLpH=b的电离度为α的氨水恰好完全中和，则x/y的值为（）
A.1B.10-14-a-b/αC.10a+b-14/αD.10a-b/α
【分析】c（HCl）=c（H+）=10-amol·L-1，盐酸的物质的量=10-a×xmol·L-1，c（NH3·H2O）·α=c（OH-）=10b-14mol·L-1，NH3·H2O物质的量为10b-14÷α×ymol·L-1。
根据题意：
10-a·x=10b-14÷α×y，得x/y=10a+b-14/α。
【答案】C
【例10】若在室温下pH=a的氨水与pH=b的盐酸等体积混合，恰好完全反应，则该氨水的电离度可表示为（）
A.10a+b-12%B.10a+b-14%C.1012-a-b%D.1014-a-b%
【分析】设氨水和盐酸各取1L。
氨水电离出的c（OH-）=10-14÷10-amol·L-1=10a-14mol·L-1
即氨水电离出的OH-的物质的量为10a-14mol，而NH3·H2O的物质的量=盐酸的物质的量=10-bmol·L-1×1L=10-bmol；所以氨水的电离度为10a+b-12%。
【答案】A
【例11】用0.01mol/LH2SO4滴定0.01mol/LNaOH溶液，中和后加水至100mL。
若滴定时终点判断有误差：
①多加了1滴H2SO4；②少加了1滴H2SO4（设1滴为0.05mL）。
则①和②c（H+）之比为（）
A.10B.50C.5×103D.104
【分析】多加1滴H2SO4，则酸过量，相当于将这1滴硫酸由0.05mL稀释至100mL。
少加1滴H2SO4，相当NaOH溶液过量2滴，即将这部分NaOH溶液稀释至100mL。
现计算如下：
①多加1滴硫酸时，c（H+）=
=10-5（mol/L），
②少加1滴硫酸时，c（OH-）
=10-5（mol/L），
c（H+）=
=10-9（mol/L），故二者比值为104。
【答案】D
【例12】有①、②、③三瓶体积相等，浓度都是1mol·L-1的盐酸溶液，将①加热蒸发至体积一半；向②中加入少量的CH3COONa固体（加入后仍显酸性）；③不作任何改变，以酚酞作指示剂，用NaOH溶液滴定上述三种溶液，所耗NaOH溶液的体积为（）
A.①=②>③B.③>②>①C.③=②>①D.①=②=③
【分析】本题着重考查酸碱中和、溶液的酸碱性判断及抽象思维能力。
对①加热蒸发，由于HCl的挥发性比水大，故蒸发后溶质可以认为没有，消耗的NaOH溶液的体积最少。
在②中加入CH3COONa固体，发生反应：
HCl+CH3COONa==CH3COOH+NaCl，当以酚酞作指示剂时，HCl、CH3COOH被NaOH中和：
HCl+NaOH==NaCl+H2O，CH3COOH+NaOH==CH3COONa+H2O，此过程中被中和的H+物质的量与③相同。
若改用甲基橙作指示剂，因为甲基橙的变色范围（pH）为3.1~4.4，此时，部分CH3COOH不能被NaOH完全中和，三种溶液所消耗的NaOH溶液体积为③>②>①。
【答案】C
【例13】以标准的盐酸溶液滴定未知的氢氧化钠为例，判断以下操作所引起的误差（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）
读数：
滴定前俯视或滴定后仰视；（）
未用标准液润洗滴定管；（）
用待测液润洗锥形瓶；（）
滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后尖嘴气泡消失；（）
不小心将标准液滴在锥形瓶的外面；（）
指示剂用量过多。
（）
【分析】本题主要考查学生的实验操作规范及误差分析能力。
（1）滴定前俯视或滴定后仰视会导致标准液读数偏大，造成滴定结果偏高。
（1）未用标准液润洗滴定管，会使标准液浓度降低，造成滴定结果偏高。
（3）用待测液润洗锥形瓶，会使标准液用去更多，造成滴定结果偏高。
（4）气泡不排除，结束后往往气泡会消失，所用标准液读数增大，造成测定结果偏高。
（5）不小心将标准液滴在锥形瓶的外面，导致标准液读数偏大，造成滴定结果偏高。
（6）指示剂本身就是一种弱电解质，指示剂用量过多会导致标准液耗去偏多，造成测定结果偏高。
（二）基础练习
一、选择题
1．下列溶液肯定是酸性的是（）
A含H+的溶液B加酚酞显无色的溶液
CpH<7的溶液D[OH-]<[H+]的溶液
2．将pH试纸用蒸馏水湿润后，去测定某溶液的pH，该溶液的pH将会
A.偏高B.偏低C.不变D.上述三种情况均有可能
3．pH相同的氨水、氢氧化钠和氢氧化钡溶液，分别用蒸馏水稀释到原来的X倍、Y倍、Z倍，稀释后三种溶液的pH同，则X、Y、Z的关系是
A.X＝Y＝ZB.X＞Y＝ZC.X＜Y＝ZD.X＝Y＜Z
4．pH＝2的溶液，其H＋浓度为0.01mol/L，下列四种情况的溶液：
①25℃的溶液、②100℃的溶液、③强酸溶液、④弱酸溶液，与上述符合的有
A.①③B.①②③④C.③④D.①③④
5．有甲、乙两种溶液，甲溶液的pH是乙溶液的两倍，则甲溶液中[H＋]与乙溶液中[H＋]的关系
A.2︰1B.100︰1C.1︰100D.无法确定
6．有两瓶pH值都等于2的酸溶液，一瓶是强酸，另一瓶是弱酸，可用来鉴别它们的一组试剂是
A.石蕊试液和水B.pH试纸和水
C.酚酞试液和水D.酚酞试液和苛性钠溶液
7．一元碱A与0.01mol/L的一元强酸等体积混合后所得溶液的pH为7。
以下说法中正确的是（）
①若A为强碱，其溶液的物质的量浓度等于0.01mol/L
②若A为弱碱，其溶液的物质的量浓度大于0.01mol/L
③反应前，A溶液中c（OH）-一定是0.01mol/L
④反应后，混合溶液中阴离子的浓度大于阳离子的浓度
A．①② B．①③ C．①②③ D．①②③④
8．下列叙述正确的是（）
ApH=3和pH=4的盐酸各10mL混合，所得溶液的pH=3.5
B溶液中[H+]越大，pH值也越大，溶液的酸性就越强
C液氯虽然不导电，但溶解于水后导电情况良好，因此，液氯也是强电解质
D当温度不变时，在纯水中加入强碱溶液不会影响水的离子积常数
9．在室温下，某溶液中由水电离出的H＋浓度为1.0×10－13mol·L－1，则此溶液中一定不可能大量存在的离子组是（）
A.Fe3＋、NO3-、Cl－、Na＋B.Ca2＋、HCO3-、Cl－、K＋
C.NH4+、Fe2＋、SO42-、NO3-D.Cl－、SO42-、K＋、Na＋
10．为更好地表示溶液的酸碱性，科学家提出了酸度（AG）的概念，AG=lg
，则下列叙述正确的是（）
A.中性溶液的AG=0
B.酸性溶液AG＜0
C.常温下0.1mol·L－1氢氧化钠溶液的AG=12
D.常温下0.1mol·L－1盐酸溶液的AG=12
11．在25℃时，分别用pH=9、pH=10的两种氨水中和同浓度、同体积的盐酸，消耗氨水的体积分别为V1和V2，则V1和V2的关系是（）
A.V1=10V2B.V1＞10V2C.V1＜10V2D.V2＞10V1
12．在25℃时向VmLpH=a的盐酸中，滴加pH=b的NaOH（aq）10VmL时，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.13B.14C.15D.不能确定
13．在一定温度下，相同pH的硫酸和硫酸铝溶液中水电离出来的c（H＋）分别是1.0×10－amol·L－1和1.0×10－bmol·L－1，此温度下，水的离子积常数KW为（）
A.1.0×10－14B.1.0×10－2a、C.1.0×10－（7＋a）D.1.0×10－（a＋b）
14．有0.006%醋酸溶液，其电离度为10%，假设溶液的密度为1g/mL，则下列结论正确的是
A.[H＋]＝10－3mol/LB.[OH－]＝10－9mol/L
C.pH＝4D.溶液中由水电离的[H＋]＝10－10mol/L
15．水是一种极弱的电解质，在室温下平均每n个水分子中只有1个分子发生电离，则n值是（）
A.107B.5.56×108
C.1.0×10－14D.55.6
16．能使水的电离平衡向电离方向移动，而且所得溶液显酸性的是（）
A.将水加热到99℃，使水的pH=6.1B.在水中滴入稀硫酸
C.在水中加入小苏打D.在水中加入氯化铝固体
二、填空题
17．水的电离可表示为2H2O
H3O++OH-。
已知，乙醇CH3CH2OH也能发生类似电离，写出该电离方程式___________________________________________________；又知乙醇的离子积常数为KS=1×10-19.10，在乙醇中的Ks相当于水中的________，与pH相当的是________________________，其值是_____________________。
18．
（1）有两瓶pH都等于2的无色溶液：
一瓶是强酸，一瓶是弱酸。
为了对它们作出鉴别，某学生只用蒸馏水和pH试纸，便得出结论，试简述其方法和结论：
______________________________________。
（2）试设计一个简单的实验证明，在醋酸溶液中存在着CH3COOH
CH3COO-+H+的电离平衡。
（要求写出简要操作、现象及实验能说明的问题）
19．在25℃时，有pH=a的盐酸与pH=b的NaOH溶液，取VaL该盐酸同该NaOH溶液恰好反应，需VbLNaOH溶液，问：
（1）若a+b=14时，则Va/Vb=（填数值）；
（2）若a+b=13时，则Va/Vb=（填数值）；
（3）若a+b>14时，则Va/Vb=（填表达式），且VaVb（填>、<或=）．
20．有甲、乙两份等体积的浓度均为0.1mol·L-1的氨水，pH为11。
（1）甲用蒸馏水稀释100倍，则NH3·H2O的电离平衡向__________（填“促进”或“抑制”）电离的方向移动，溶液的pH将为_______（填序号）。
A．9~11之间B．11
C．12~13之间D．13
（2）乙用0.1mol·L-1的氯化铵溶液稀释100倍。
稀释后的乙溶液与稀释后的甲溶液比较，pH______（填“甲大”、“乙大”或“相等”），其原因是________________________________________________________
____________________________________________。
21．以标准的盐酸溶液滴定未知的氢氧化钠为例，判断以下操作所引起的误差（填“偏大”、“偏小”或“不变”）
滴定过程中，锥形瓶振荡太剧烈，有少量液滴溅出；（）
标准液在刻度线以上，未予调整；（）
滴定前仰视，滴定后俯视（标准液）；（）
碱式滴定管（待测液），或移液管里有水珠未经润洗，直接注入待测液；（）
移液管吸取待测液后，悬空放入锥形瓶（尖嘴与瓶壁不接触）；（）
滴定到指示剂颜色刚变化，就认为到了滴定终点。
（）
⑺锥形瓶用蒸馏水冲洗后，不经干燥便直接盛待测溶液；（）
⑻滴定接近终点时，用少量蒸馏水冲洗瓶内壁。
（）
三、计算题
22．在t℃时，稀硫酸和盐酸混合液中，c（H+）=10－amol·L－1，c（OH-）=10－bmol·L－1，已知a+b=12.向20mL该混合酸溶液中逐滴加入pH=11Ba（OH）2溶液，生成BaSO4的量如图所示，当加入60mLBa（OH）2溶液时，C点溶液的pH=6（体积变化忽略不计），试计算：
（1）最初混合酸溶液中c（H2SO4）=，c（HCl）=；
（2）A点pH=；
（3）B点比最初混合酸的pH增加多少（写出计算过程）？
（lg3=0.48）
（三）能力测试
1．pH=13的强碱溶液和pH=2的强酸溶液混合，所得溶液的pH=11，则强碱溶液和强酸溶液的体积之比为（）
A.11:
1B.9:
1C.1:
11D.1:
9
2．将0.23g钠投入到100mL水中，充分反应后所得溶液的密度为1g/cm3，则该溶液的pH为（温度为25℃）（）
A.1B.10C.12D.13
3．在10mLpH=12的NaOH溶液中，加入10mL的某酸，再滴入石蕊试液，溶液显红色。
这种酸可能是（）。
A.pH=2的硫酸B.pH=2的醋酸C.0.01mol/L的甲酸D.0.01mol/L的硝酸
4．下列溶液：
①pH=0的盐酸，②0.5mol·L-1的盐酸溶液，③0.1mol·L-1的氯化铵溶液，④0.1mol·L-1的氢氧化钠溶液，⑤0.1mol·L-1的氟化钠溶液，由水电离的H+浓度由大到小的顺序正确的是（）
A.①②③④⑤B.③⑤④②①C.①②③⑤④D.⑤③④①②
5．25℃时，在某物质的溶液中，由水电离出的c（H+）=1.0×10-amol·L-1，下列说法正确的是（）
A.a<7时，水的电离一定受到促进B.a>7时，水的电离一定受到促进
C.a<7时，溶液的pH一定为aD.a>7时，溶液的pH可能为a
6．某温度下重水中存在电离平衡D2O
D++OD-，D2O的离子积常数=1.0×10-12，若pD=-lgc（D+），该温度下有关分析正确的是（）
A.0.1molNaOD溶于重水制成1L溶液，pD=13
B.将pD=4的DCl的重水溶液稀释100倍，所得溶液pD=6
C.向30mL0.5mol·L-1NaOD的重水溶液中加入20mL0.5mol·L-1DCl的重水溶液，所得溶液pD=11
D.pD=10的NaOD的重水溶液中，由重水电离出的c（OD-）为1×10-10mol·L-1
7．Fe3+和I-在水溶液中的反应如下：
2Fe3++2I-==2Fe2++I2（水溶液），当上述反应达到平衡后，加入CCl4萃取I2，且温度不变，上述平衡____（填：
向左、向右、不）移动。
答案
（二）基础练习
1．D2.D3.B4.B5.D6.BD7．A8．D
9．BCc水（H＋）=1.0×10－13mol·L－1，则该溶液可能是强碱性溶液，也可能是强酸性溶液，总之，水的电离被抑制。
因而“一定不可能大量存在”是指酸性和碱性条件下都不能大量存在。
评注：
若去掉题干中的“不可”，则选D。
若去掉题干中的“一定不”，则选AD。
10．AD
11．B因为pH1=9，所以c1（OH－）=10－5mol·L－1；因为pH2=10，所以c2（OH－）=10－4 mol·L－1
根据题意得：
c1（NH3·H2O）V1=c2（NH3·H2O）V2
由于弱电解质浓度越大，电离程度越小，则
＞10，即V1＞10V2。
12．A根据电荷守恒，反应后的溶液中：
c（Na＋）＋c（H＋）=c（OH－）＋c（Cl－）
由于c（Na＋）=c（Cl－）
所以：
c（OH－）=c（H＋）
即酸所提供的n（H＋）等于碱所提供的n（OH－）：
10－amol·L－1×VmL=10b－14mol·L－1×10VmL
解得：
a＋b=13。
13．D14.CD
15．解析：
常温下，c（H＋）=1.0×10－7mol·L－1，即每升水中已电离的水的物质的量是1.0×10－7mol，而每升水的物质的量是
，则：
n=
mol∶10－7mol=5.56×108
答案：
B
16．D
17．2CH3CH2OH
CH3CH2OH2++CH3CH2O-KwpCH3CH2OH29.55
18．
（1）等倍数（如1000倍）地稀释两种溶液，稀释过程中pH变化大的是强酸，pH变化小的是弱酸。
（2）在醋酸溶液中滴加石蕊试液，溶液变红色，证明醋酸能电离出H+；在上述溶液中加入少量的CH3COONH4晶体，振荡溶液，溶液颜色变浅，说明c（H+）变小，证明醋酸溶液中存在CH3COOH
CH3COO-+H+的电离平衡。
（注意：
用CH3COONH4晶体而不用CH3COONa晶体，是因为CH3COONH4在溶液中呈中性，故选择之。
）
19．
（1）1
（2）10－1
（3）10-14／（10-a×10－b）;>.
20．
（1）促进；A
（2）甲大，乙用NH4Cl稀释后c（NH4+）增大，使NH3·H2O的电离平衡向抑制电离的方向移动，又由于NH4Cl溶液中NH4+水解，使稀释后的乙溶液的c（H+）增大
21．答案：
（1）~（6）：
偏低；（7）、（8）：
无影响。
22．
（1）c（H2SO4）=0.05mol·L－1,c（HCl）=0.20mol·L－1
（2）pH=1
（3）最初混合酸c（H+）=0.05mol·L－1×2+0.20mol·L－1=0.30mol·L－1
pH=0.52
B点还没有完全中和，酸有剩
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