水的电离和溶液的酸碱性练习题及答案解析

水的电离和溶液的酸碱性练习题及答案解析1.题目要求：将浓度为0.1mol/LHF溶液加水不断稀释，下列各量始终保持增大的是什么？分析：HF是弱电解质，加水会促进其电离平衡向右移动，电离程度增大。但电离平衡常数只与温度有关，所以K_a不变。同时溶液的体积也增大，所以溶液的酸性会降低，即c(H^+)、c(F^-)和c(HF)的浓度均降低。稀释到一定程度(即无限稀释时)，c(H^+)就不再发生变化，但K_a(HF)、c(F^-)和c(HF)却一直会降低。因此选项D符合题意。2.题目要求：常温下，哪种溶液中c(OH^-)最小？分析：四种溶液中OH^-的浓度分别为1×10^-14mol/L、1×10^-13mol/L、2×10^-14mol/L、0.1mol/L。因为OH^-和H^+的浓度乘积为10^-14，所以pH越小，OH^-的浓度越大。因此c(OH^-)最小的是pH=7的溶液，选项A符合题意。3.题目要求：下列液体pH＞7的是什么？分析：人体血液的正常pH范围是7.35～7.45，因此pH＞7的是人体血液，选项A符合题意。4.题目要求：常温下，0.1mol/L的一元弱酸溶液的pH是多少？分析：一元弱酸溶液不能完全电离，因此c(H^+)＜0.1mol/L，pH＞1。因此选项B符合题意。5.题目要求：关于AG的定义和计算公式，哪个选项是正确的？分析：AG的定义为AG＝lg[c(H^+)/c(OH^-)]，根据定义式可看出：中性溶液中c(H^+)=c(OH^-)，AG=0；酸性溶液，AG＜0；碱性溶液，AG＞0。因此选项B正确。计算公式为AG＝2(7－pH)。因为pH和AG的定义式中都有对数，所以它们之间的关系是对数函数，而不是线性函数，因此选项D的计算公式是错误的。6.将pH为8的NaOH和pH为10的NaOH溶液等体积混合后，溶液中c(H+)最接近于2×10^-10mol/L。混合溶液中c(OH-)≈10^-4mol/L，c(H+)≈2×10^-10mol/L。7.常温下，某溶液中由水电离产生的c(H+)为1×10^-11mol/L，因为水的电离平衡H2O＝H++OH-，所以c(H+)＝c(OH-)＝1×10^-11mol/L。当c(H+)增大时，pH值减小，所以pH可能为3；当c(OH-)增大时，pH值增大，所以pH可能为11。8.能够表示人体大量喝水时，胃液的pH变化的图像是A。因为胃液中有HCl，所以胃液呈酸性，pH＜7。当大量喝水时，HCl被无限稀释，溶液中c(H+)变化较大，pH迅速变大，但随着稀释程度增加，水的电离不能被忽略，溶液不可能呈碱性，只能无限接近于中性，即向pH＝7靠拢。9.正确的判断是C。酸雨样品放置一段时间后，pH会减小；随着温度升高，纯水的pH值会减小；新制氯水经光照一段时间后，pH值会减小；氢氧化钠溶液久置于空气中，pH值会增大。12．水是人类生命活动不可缺少的物质。(1)下列有关水的说法中错误的是__________。A．矿泉水是纯净物B．纯水几乎不导电，所以水是非电解质C．高效催化剂可使水分解获得氢气，同时释放能量D．非电解质的水溶液中无离子存在解析：(1)选A、B、C、D。A项矿泉水含Ca2+、Mg2+等多种离子，不是纯净物；B项水是很弱的电解质；C项要使H2O分解制取氢气，只能吸收能量；D项中任何物质的水溶液中都有水电离的H+、OH-存在。(2)写出两项能影响水的电离平衡，且使溶液显酸性的措施：①通入与水反应呈酸性的气体，如CO2、SO2、Cl2、NO2等；②加入酸性物质，如HCl、H2SO4等。(3)室温下平均每n个水分子中只有一个水分子发生电离，则n＝320。解析：根据Kw=[H+][OH-]，在室温下，Kw=10^-14，pH+pOH=14。平均每n个水分子中只有一个水分子发生电离，则[H+]/n=[OH-]/n=10^-7，代入Kw的式子，可得n=320。的浓度为0.01mol/L，pH＝11的氢氧化钠溶液中OH－的浓度为10^-3mol/L，混合后pH＝7时[H＋]=[OH－]=10^-7mol/L，故混合液中[H＋]=10^-7mol/L，[OH－]=10^-7mol/L，[H＋][OH－]=10^-14，代入[H＋]和[OH－]的表达式中，得到[H＋]的浓度为10^-7mol/L，所以混合液中H2SO4和NaOH的体积比为1:1；混合后pH＝10时[H＋]=10^-10mol/L，代入[H＋]的表达式中，得到[H＋]的浓度为10^-10mol/L，所以混合液中H2SO4和NaOH的体积比为1:100；将pH＝2的硫酸溶液稀释108倍后，浓度变为10^-5mol/L，由[H＋][SO242-]=Ka=[H3O+][HSO4-]可得[H3O+]=10^-3mol/L，[HSO4-]=10^-5mol/L，故c(H+)/c(SO242-)=10^-3/10^-5=100。改写后：14．(2011·宜昌高二检测)常温下，将pH为2的硫酸溶液和pH为11的氢氧化钠溶液混合。求混合液的体积比和稀释后的溶液中[H3O+]与[HSO4-]的比值。解析：pH为2的硫酸溶液中[H3O+]为0.01mol/L，pH为11的氢氧化钠溶液中[OH－]为10^-3mol/L，混合后pH为7时[H3O+]=[OH－]=10^-7mol/L，[H3O+][OH－]=10^-14，代入[H3O+]和[OH－]的表达式中，得到混合液中[H3O+]=10^-7mol/L，所以混合液中硫酸和氢氧化钠的体积比为1:1；混合后pH为10时[H3O+]=10^-10mol/L，代入[H3O+]的表达式中，得到混合液中[H3O+]=10^-10mol/L，所以混合液中硫酸和氢氧化钠的体积比为1:100；将pH为2的硫酸溶液稀释108倍后，浓度变为10^-5m