高中化学人教版化学反应原理第三章水溶液中的离子平衡 全国优质课

03课后测评提实能基础中档稍难溶液pH的计算1、4、56、9、10综合提升2、37、11、1281.下列叙述正确的是()A．100℃纯水的pH＝6，所以水在100℃时呈酸性B．pH＝3的盐酸溶液，稀释至10倍后pH>4C．mol·L－1的醋酸与等体积水混合后pH＝1D．常温时，pH＝3的盐酸与pH＝11的氢氧化钠等体积混合后pH＝7答案D解析A选项中因为是纯水，不管其pH为多少都是呈中性，A错；B选项中盐酸是强酸，所以每稀释10倍pH增大1，故pH＝4，B错；C选项中将mol·L－1的醋酸，与等体积水混合后，溶液的浓度变为mol·L－1，但由于醋酸是弱酸，所以pH大于1，C错；D选项中盐酸与氢氧化钠恰好完全反应，所以呈中性，D正确。2．在25℃的条件下，将体积都为10mL，pH都等于3的醋酸和盐酸，加水稀释到amL和bmL，测得稀释后溶液的pH均为5，则稀释时加入水的体积为()A．a＝b＝10mLB．a＝b>10mLC．a<b D．a>b答案D解析在溶液中，盐酸电离是不可逆的，而CH3COOH的电离是可逆的，存在电离平衡，在加水稀释的过程中，盐酸溶液里c(H＋)的主要变化只有一个，即减小；CH3COOH溶液里c(H＋)的主要变化有两个，即减小和增大。若a＝b，稀释后的CH3COOH溶液pH<5，若使CH3COOH溶液pH＝5，就必须继续加水稀释，即a>b。3．pH＝2的两种一元酸x和y，体积均为100mL，稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示。分别滴加NaOH溶液(c＝mol·L－1)至pH＝7，消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy，则()A．x为弱酸，Vx<VyB．x为强酸，Vx>VyC．y为弱酸，Vx<VyD．y为强酸，Vx>Vy答案C解析由图知：将一元酸x和y分别稀释10倍，pH的变化量ΔpHx＝1，ΔpHy<1，所以x为强酸，y为弱酸。pH＝2时弱酸y的浓度大，滴加NaOH至pH＝7时需NaOH溶液的体积则y要比x大。4．室温下，下列溶液等体积混合后，所得溶液的pH一定大于7的是()A．mol·L－1的盐酸和mol·L－1的氢氢化钠溶液B．mol·L－1的盐酸和mol·L－1的氢氧化钡溶液C．pH＝4的醋酸溶液和pH＝10的氢氧化钠溶液D．pH＝4的盐酸和pH＝10的氨水答案D解析本题考查了酸碱反应后溶液pH的计算及判断。HCl为一元强酸，NaOH为一元强碱，Ba(OH)2为二元强碱，故等体积等物质的量浓度的HCl与NaOH恰好中和，pH＝7，与Ba(OH)2反应时，c(H＋)＝c(OH－)＝2c[Ba(OH)2]，pH＝7，故A、B错误；pH＝4的醋酸溶液中电离出的c(H＋)＝1×10－4mol·L－1，pH＝10的NaOH溶液电离出的c(OH－)＝1×10－4mol·L－1，因此CH3COOH电离出的H＋恰好与NaOH中和，还有大量的CH3COOH分子过量，故pH<7，同理，D项中氨水过量，溶液显碱性，pH>7，故C错误，D正确。5．将pH为8的NaOH溶液与pH为10的NaOH溶液等体积混合后，所得的溶液中氢离子浓度最接近于()A.eq\f(1,2)(10－8＋10－10)mol·L－1B．(10－8＋10－10)mol·L－1C．(1×10－14－5×10－5)mol·L－1D．2×10－10mol·L－1答案D解析pH＝8的NaOH：c(OH－)1＝eq\f(10－14,10－8)mol·L－1＝10－6mol·L－1；pH＝10的NaOH：c(OH－)2＝eq\f(10－14,10－10)mol·L－1＝10－4mol·L－1。可设这两种溶液的体积为1L，则c(OH－)混＝eq\f(10－6mol·L－1×1L＋10－4mol·L－1×1L,2L)＝×10－5mol·L－1，c(H＋)＝eq\f(Kw,cOH－混)＝eq\f(10－14,×10－5)mol·L－1≈2×10－10mol·L－1。6．[2023·合肥期中]在t℃时，某Ba(OH)2的稀溶液中c(H＋)＝10－amol·L－1，c(OH－)＝10－bmol·L－1，已知a＋b＝12。向该溶液中逐滴加入pH＝c的盐酸，测得混合溶液的部分pH如下表所示：序号Ba(OH)2溶液的体积(mL)盐酸的体积(mL)溶液的pH①8②7③6假设溶液混合前后的体积变化忽略不计，则c为()A．3B．4C．5D．6答案B解析本题考查了pH的综合计算和从图表中获取关键信息的能力。Ba(OH)2溶液的pH＝8，即a＝8，再根据a＋b＝12，则b＝4，该温度下Kw＝10－12；当恰好完全中和时，溶液的pH＝6，即加盐酸的体积为mL时，恰好完全中和，根据c(H＋)×mL＝c(OH－)×mL，又c(OH－)＝10－4mol·L－1，则盐酸c(H＋)＝10－4mol·L－1，pH＝4，即c＝4。7．[2023·石家庄期中]分别在等体积、等pH或等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液中，加入足量锌粉，氢离子浓度c(H＋)及氢气的体积V(H2)(同温同压下测定)的变化图示如下，其中正确的是()①等pH②等pH③等物质的量浓度④等物质的量浓度A．①②③B．②④C．①③④D．①②③④答案A解析本题主要考查Zn与盐酸、醋酸反应的相关图象，意在考查考生的理解能力和识图能力。①随着反应的进行，氢离子浓度逐渐减小，但是醋酸溶液中CH3COOH会继续电离出氢离子，所以醋酸中c(H＋)变化慢，正确；②等pH的盐酸和醋酸溶液，醋酸溶液浓度较大，加入足量锌粉，不仅产生的氢气的体积大，而且反应速率快，正确；③等物质的量浓度的盐酸和醋酸，盐酸中c(H＋)大，盐酸和金属锌反应的速率比醋酸快，正确；④等物质的量浓度的盐酸和醋酸，因为盐酸是强酸，醋酸是弱酸，盐酸中H＋浓度大，盐酸和金属锌反应的速率比醋酸快，错误。故A项正确。8．某探究小组在某温度下测定溶液的pH时发现mol·L－1的NaOH溶液中，由水电离出的c(H＋)·c(OH－)＝10－22，该探究小组将pH＝x的H2SO4溶液与pH＝y的NaOH溶液按体积比1∶10混合，混合后所得溶液恰好呈中性。若x＝eq\f(1,3)y，则x为()A．2B．3C．4D．5答案B解析由水电离出的c(H＋)和c(OH－)相等，故该温度下由水电离出的c(H＋)＝eq\r(10－22)mol·L－1＝10－11mol·L－1，由于c(NaOH)＝mol·L－1，故该温度下，Kw＝10－11×＝10－13。pH＝x的H2SO4溶液与pH＝y的NaOH溶液按体积比1∶10混合后，溶液恰好呈中性，设溶液体积分别为1L、10L，则有10－xmol·L－1×1L＝10y－13mol·L－1×10L＝10y－12，即x＋y＝12，结合x＝eq\f(1,3)y，可得x＝3。9．[2023·保定期中]某温度(t℃)时，测得mol·L－1的NaOH溶液的pH为11，则该温度下水的离子积Kw＝________。在此温度下，将pH＝a的NaOH溶液VaL与pH＝b的H2SO4溶液VbL混合。(1)若所得混合液为中性，且a＝12，b＝2，则Va∶Vb＝________；(2)若所得混合液为中性，且a＋b＝12，则Va∶Vb＝________；(3)若所得混合液的pH＝10，且a＝12，b＝2，则Va∶Vb＝________。答案Kw＝10－13(1)1∶10(2)10∶1(3)1∶9解析mol·L－1的NaOH溶液中c(OH－)＝mol·L－1＝10－2mol·L－1，pH＝11的NaOH溶液中c(H＋)＝10－11mol·L－1，该温度下水的离子积常数Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝10－11mol·L－1×10－2mol·L－1＝10－13(mol·L－1)2(1)若所得混合液呈中性，则c(H＋)·Vb＝c(OH－)·Va，Va∶Vb＝10－2∶10－1＝1∶10；(2)同样，c(H＋)·Vb＝c(OH－)·Va，且a＋b＝12，Va∶Vb＝c(H＋)∶c(OH－)＝10－b∶10－13＋a＝10∶1；(3)若混合液pH＝10，则说明碱过量，c(OH－)·Va－c(H＋)·Vb＝10－1Va－10－2Vb＝(Va＋Vb)·10－3，解得Va∶Vb＝1∶9。10．[2023·石家庄调研]关于①CH3COOH、②HCl、③H2SO4三种溶液，请回答：(1)当它们pH相同时，其物质的量浓度由大到小的排列为________(填序号，下同)。(2)当它们物质的量浓度相同时，其pH由大到小的排列为________。(3)中和同一烧碱溶液，需同浓度的三种酸溶液的体积关系为________。(4)体积和浓度均相同的上述三溶液，分别与同浓度的烧碱溶液反应，要使反应后的溶液pH为7，所需烧碱溶液的体积关系为________。答案(1)①>②>③(2)①>②>③(3)①＝②>③(4)③>②>①解析本题考查几种常见酸的性质。CH3COOH是弱酸，盐酸是一元强酸，硫酸是二元强酸。(1)pH相同时，溶液中H＋浓度相同，则CH3COOH的物质的量浓度最大，盐酸第二，硫酸的浓度最小。(2)若酸溶液的物质的量浓度相同，则硫酸中H＋浓度最大，盐酸第二，醋酸最小，H＋浓度越大，pH越小。(3)酸碱中和的实质是H＋＋OH－=H2O，盐酸和醋酸与NaOH反应物质的量之比为1∶1，硫酸与NaOH反应的物质的量之比是1∶2，故消耗同浓度的酸的体积最大的是盐酸和醋酸，最小的是硫酸。(4)体积和浓度均相同的三种酸，物质的量相同，若与NaOH恰好反应，则消耗的碱液的体积比是1∶1∶2，所得溶液分别为CH3COONa溶液显碱性，NaCl溶液显中性，Na2SO4溶液显中性，要使CH3COONa溶液显中性，则醋酸需稍过量，即烧碱要少一些。11．下表是不同温度下水的离子积数据：温度/℃25t水的离子积Kw1×10－141×10－12试回答以下问题：(1)25℃下，某Na2SO4溶液中c(SOeq\o\al(2－,4))＝5×10－4mol·L－1，取该溶液1mL加水稀释至10mL，则稀释后溶液中c(Na＋)∶c(OH－)＝________。(2)在t℃下pH＝10的NaOH溶液中，水电离产生的OH－浓度为________。(3)t℃下，将pH＝11的NaOH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)1000∶1(2)1×10－10mol·L－1(3)9∶11解析(1)c(SOeq\o\al(2－,4))＝5×10－4mol·L－1，则c(Na＋)＝2c(SOeq\o\al(2－,4))＝1×10－3mol·L－1，稀释10倍，则c(Na＋)＝1×10－4mol·L－1。25℃时Na2SO4溶液中c(OH－)＝1×10－7mol·L－1，稀释10倍后仍然为1×10－7mol·L－1，则c(Na＋)∶c(OH－)＝103∶1。(2)pH＝10的NaOH溶液c(H＋)＝10－10mol·L－1，NaOH溶液中c(H＋)来自水的电离，水电离出H＋的同时也电离出等量的OH－。(3)t℃时，pH＝2，说明溶液为酸性，酸过量。t℃时，pH＝11的NaOH溶液，c(OH－)＝mol·L－1，eq\fmol·L－1×V2L－mol·L－1×V1L,V1L＋V2L)＝mol·L－19V2＝11V1，eq\f(V1,V2)＝eq\f(9,11)。12．现有浓度均为mol/L的下列溶液：①硫酸②醋酸③氢氧化钠请回答下列问题：(1)①②③三种溶液中由水电离出的H＋浓度由大到小的顺序是________(填序号)。(2)已知T℃，Kw＝1×10－13，则t℃________(填“>”“<”或“＝”)25℃。在T℃时将pH＝11的NaOH溶液aL与pH＝1的H2SO4溶液bL混合(忽略混合后溶液体积的变化)，若所得混合溶液的pH＝10，则a∶b＝________。(3)25℃时，有pH＝x的盐酸和pH＝y的氢氧化钠溶液(x≤6，y≥8)，取aL该盐酸与bL该氢氧化钠溶液反应，恰好完全中和，求：①若x＋y＝14，则a/b＝________(填数据)；②若x＋y＝13，则a/b＝________(填数据)；③若x＋y>14，则a/b＝________(填表达式)；④该盐酸与该氢氧化钠溶液完全中和，两溶液的pH(x、y)的关系式为________(填表达式)。答案(1)②③①(2)>101∶9(3)①1②③10x＋y－14④x＋y＝14＋lg(a/b)解析(1)向溶液中加入酸或碱均能抑制H2O的电离，且溶液中H＋或OH－浓度越大，由水电离出的H＋浓度越小；即由水电离出c(H＋)的从大到小的顺序为②③①。(2)温度升高时Kw增大，T℃时