高中化学 第三章 第二节 水的电离和溶液的酸碱性（第4课时）习题课 新人教版选修4

【步步高学案导学设计】-学年高中化学第三章第二节水的电离和溶液的酸碱性（第4课时）习题课新人教版选修41．某浓度的氨水中存在下列平衡：NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－，若想增大NHeq\o\al(＋,4)的浓度，而不增加OH－的浓度，应采取的措施是()①适当升高温度②加入NH4Cl固体③通入NH3④加入少量盐酸A．①②B．②③C．③④D．②④答案D解析升温平衡向右移动，c(NHeq\o\al(＋,4))、c(OH－)都增大；加入NH4Cl固体，相当于增大c(NHeq\o\al(＋,4))，平衡向左移动，c(OH－)减小，但c(NHeq\o\al(＋,4))仍较原来增大，因平衡移动只能减小其增大的程度，而不能完全抵消其增大的部分；通入NH3平衡向右移动，c(NHeq\o\al(＋,4))、c(OH－)都增大；加入少量盐酸，H＋与OH－反应使c(OH－)下降，平衡向右移动，使c(NHeq\o\al(＋,4))增大。2．在100mL0.1mol·L－1CH3COOH溶液中，欲使CH3COOH的电离程度和溶液的c(H＋)都增大，其方法是()A．加入少量的1mol·L－1NaOH溶液B．加入少量的1mol·L－1HCl溶液C．加入等体积水D．进行微热答案D解析在CH3COOH的溶液中存在电离平衡：CH3COOHH＋＋CH3COO－。当加入NaOH溶液时，c(H＋)减小，电离程度增大；加入盐酸，c(H＋)增大，平衡左移，电离程度减小；加入等体积水，平衡右移，n(H＋)增大，但体积增大的倍数更多，故c(H＋)减小；进行微热，由于电离一般是吸热过程，故电离程度增大，由于微热时溶液体积膨胀倍数很小，故c(H＋)增大。3．下列叙述正确的是()A．无论是纯水，还是酸性、碱性或中性稀溶液，在常温下，其c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14B．c(H＋)等于1×10－7mol·L－1的溶液一定是中性溶液C．0.2mol·L－1CH3COOH溶液中的c(H＋)是0.1mol·L－1CH3COOH溶液中的c(H＋)的2倍D．任何浓度的溶液都可以用pH来表示其酸性的强弱答案A解析KW＝c(H＋)·c(OH－)，且KW只与温度有关，所以，在常温下，纯水、酸性、碱性或中性稀溶液，其KW＝1×10－14；在温度不确定时，中性溶液里的c(H＋)不一定等于1×10－7mol·L－1；0.2mol·L－1CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度比0.1mol·L－1CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度小，所以，0.2mol·L－1CH3COOH溶液中的c(H＋)小于0.1mol·L－1CH3COOH溶液中的c(H＋)的2倍；当c(H＋)或c(OH－)大于1mol·L－1时，用pH表示溶液的酸碱性就不简便了，所以，当c(H＋)或c(OH－)大于1mol·L－1时，一般不用pH表示溶液的酸碱性，而是直接用c(H＋)或c(OH－)来表示。4．常温下，下列四种溶液：①pH＝0的盐酸，②0.1mol·L－1的盐酸，③0.01mol·L－1的NaOH溶液，④pH＝11的NaOH溶液中，由水电离生成的H＋的物质的量浓度之比为()A．1∶10∶100∶1000B．0∶1∶12∶11C．14∶13∶12∶11D．14∶13∶2∶1答案A解析在盐酸中，由水电离产生的c(H＋)等于溶液中的c(OH－)：①c(H＋)水＝c(OH－)＝1×10－14mol·L－1②c(H＋)水＝c(OH－)＝1×10－13mol·L－1；在NaOH溶液中，由水电离产生的c(H＋)等于溶液中的c(H＋)：③c(H＋)＝1×10－12mol·L－1④c(H＋)＝1×10－11mol·L－1。因此，四种溶液中由水电离出的H＋的浓度的比为10－14∶10－13∶10－12∶10－11＝1∶10∶100∶1000。5．0.1mol·L－1的醋酸与0.1mol·L－1的盐酸，分别稀释相同的倍数，随着水的加入，溶液中c(H＋)的变化曲线(如下图)正确的是()答案C6．在100℃时，NaCl溶液中c(H＋)＝1×10－6mol·L－1，下列说法中不正确的是()A．该NaCl溶液显酸性B．该NaCl溶液显中性C．随着温度的升高，水的离子积增大D．该NaCl溶液中KW＝c(H＋)·c(OH－)＝1×10－12答案A解析在NaCl溶液中存在H2OH＋＋OH－，且Na＋、Cl－对水的电离没有影响，c(H＋)＝1×10－6mol·L－1时，c(OH－)＝1×10－6mol·L－1，c(H＋)＝c(OH－)，溶液呈中性，KW＝c(H＋)·c(OH－)＝1×10－12。7．下列叙述中正确的是()A．盐酸的导电能力一定比醋酸强B．因为醋酸是弱电解质，盐酸是强电解质，因而中和等体积等物质的量浓度的醋酸和盐酸时，中和盐酸消耗的氢氧化钠比中和醋酸多C．足量铁分别和等体积、等物质的量浓度的醋酸和盐酸反应，产生H2的量相等，放出H2的速率不等D．物质的量浓度相同的磷酸钠溶液和磷酸溶液中，POeq\o\al(3－,4)物质的量浓度相同答案C解析电解质溶液的导电能力取决于溶液中离子浓度和离子所带电荷的多少，如极稀的盐酸溶液其导电能力不一定比浓的醋酸溶液强，A错；等物质的量的醋酸和盐酸，可提供的H＋数目是相同的，故中和氢氧化钠的能力相同，只不过在中和的过程中，醋酸中的H＋是逐渐电离出来的，B错；同理，和铁反应时，它们消耗铁的量也相同，但由于两溶液中H＋浓度大小不同，其反应放出H2的速率必然不同，C对；磷酸钠是盐，完全电离成Na＋和POeq\o\al(3－,4)，磷酸是弱酸，电离分步进行，且每一步都不完全，产生POeq\o\al(3－,4)的量很少，D错。8．一定量的稀硫酸与足量的铝粉反应时，为了减缓反应速率，且不影响生成氢气的总量，应向稀硫酸中加入适量的()A．NaOH(固体)B．CH3COOHC．NaCl(固体)D．CH3COONa(固体)答案D解析D项中，加入CH3COONa发生H＋＋CH3COO－CH3COOH，c(H＋)减小，减缓反应速率，但随着反应进行，c(H＋)减小，平衡向左移动，CH3COOH中H＋又会游离出来，生成H2的总量也不变；A项中，NaOH中和掉H2SO4，氢气生成量减少；B项中，CH3COOH电离出H＋，氢气生成量增多；C项几乎不影响反应。9．常温下，向0.1mol·L－1的硫酸溶液中逐滴加入物质的量浓度相同的氢氧化钡溶液，生成沉淀的量与加入氢氧化钡溶液的体积关系如图所示，a、b、c、d分别表示实验时不同阶段的溶液，下列有关说法中不正确的是()A．溶液的pH：a<b<c<dB．溶液的导电能力：a>b>d>cC．a、b溶液呈酸性D．c、d溶液呈碱性答案D解析溶液pH随加入Ba(OH)2溶液的量的增加而升高，A正确；a～c段随加入Ba(OH)2的量的增加，离子浓度减小，导电能力减弱，c点恰好反应生成BaSO4沉淀和水，导电性最弱，c点以后Ba(OH)2过量，导电性又增强，B正确；C正确；D中c点为中性。10．已知在100℃的温度下，水的离子积KW＝1×10－12。本题涉及的溶液，其温度均为100℃。下列说法中正确的是()A．0.005mol·L－1的H2SO4溶液，pH＝2B．0.001mol·L－1的NaOH溶液，pH＝11C．0.005mol·L－1的H2SO4溶液与0.001mol·L－1的NaOH溶液等体积混合，混合溶液的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解析本题涉及到c(H＋)、c(OH－)和pH的计算，以及c(H＋)、pH与溶液酸碱性的关系。A．0.005mol·L－1的H2SO4溶液中，c(H＋)＝0.005mol·L－1×2＝0.01mol·L－1，pH＝－lg[c(H＋)]＝－lg0.01＝－lg(1×10－2)＝2。此计算与KW值无关，不要受KW＝1×10－12的干扰。B．0.001mol·L－1的NaOH溶液中，c(OH－)＝0.001mol·L－1，c(H＋)＝eq\f(KW,cOH－)＝eq\f(1×10－12,1×10－3mol·L－1)＝1×10－9mol·L－1。pH＝－lg(1×10－9)＝9。对碱性溶液求pH，要经过“c(OH－)→c(H＋)→pH”的过程，由c(OH－)求c(H＋)要经过KW＝c(H＋)·c(OH－)进行换算。在这里，KW为1×10－12，而不是1×10－14。C．该项中提供的H2SO4溶液与NaOH溶液恰好完全中和。由于100℃溶液中c(H＋)·c(OH－)＝1×10－12，故c(H＋)＝c(OH－)＝eq\r(1×10－12)＝1×10－6mol·L－1，pH＝6。虽然pH＝6，但溶液不显酸性。问题的关键是c(H＋)＝c(OH－)，溶液应该是显中性。溶液的酸碱性要由c(H＋)与c(OH－)的相对大小来确定，而不是由c(H＋)或c(OH－)的绝对大小确定的。在根据c(H＋)、c(OH－)、pH等判断溶液酸碱性时，要结合KW的大小作决定。D．pH＝3的50mLH2SO4溶液中，c(H＋)＝0.001mol·L－1，n(H＋)＝0.05L×0.001mol·L－1＝0.00005mol。pH＝11的50mLNaOH溶液中，c(H＋)＝1×10－11mol·L－1，c(OH－)＝0.1mol·L－1，n(OH－)＝0.05L×0.1mol·L－1＝0.005mol。两溶液混合反应后，NaOH过量。中和H2SO4所需要的NaOH溶液小于50mL。11．等体积、等物质的量浓度的氢硫酸和硫酸溶液中，存在的离子总数的关系是()A．H2S中多B．H2SO4中多C．一样多D．无法比较答案B解析等体积、等物质的量浓度的H2S和H2SO4中，含有的H2S和H2SO4的物质的量一样多，但H2S是弱电解质，只能部分电离，即1molH2S电离产生的离子小于3mol。而H2SO4是强电解质，完全电离，即1molH2SO4可电离出2molH＋和1molSOeq\o\al(2－,4)，共3mol离子，因此H2SO4电离出的离子多。12.用中和滴定的方法测定NaOH和Na2CO3的混合液中NaOH含量时，可先在混合液中加入过量的BaCl2溶液，使Na2CO3完全变成BaCO3沉淀，然后用标准盐酸滴定(用酚酞做指示剂)，试回答：(1)滴定时BaCO3能否溶解？理由是________________________________________________________________________________________________________________。(2)如用甲基橙作指示剂，则测定的结果________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。答案(1)滴定时BaCO3不会溶解，因为酚酞的变色范围为8～10，该pH范围呈碱性(2)偏高解析(1)BaCO3在酸性溶液中才会溶解。(2)甲基橙的变色范围为3.1～4.4，pH大于4.4时溶液显黄色，在3.1～4.4为橙色，小于3.1为红色。当用盐酸滴定到甲基橙从黄色变为橙色时，此时pH已降至4.4以下，已有部分BaCO3与盐酸反应，则消耗盐酸的量偏大，测定结果偏高。13．(1)某温度时，测得0.01mol·L－1的NaOH溶液的pH为11，则该温度下水的离子积常数KW＝________。(2)在此温度下，将pH＝a的NaOH溶液VaL与pH＝b的硫酸VbL混合。①若所得混合液为中性，且a＝12，b＝2，则Va∶Vb＝__________。②若所得混合液的pH＝10，且a＝12，b＝2，则Va∶Vb＝__________。答案(1)1.0×10－13(2)①1∶10②1∶9解析(1)0.01mol·L－1NaOH溶液的pH＝11，则KW＝c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－11×0.01＝1.0×10－13。(2)pH＝a的NaOH溶液中，c(OH－)＝KW/c(H＋)＝10－13＋amol·L－1，pH＝b的H2SO4中，c(H＋)＝10－bmol·L－1。两者混合后：①若呈中性，则10－13＋a·Va＝10－b·Vb，将a＝12，b＝2代入，得Va∶Vb＝1∶10。②若pH＝10，则呈碱性，c混(OH－)＝eq\f(KW,cH＋)＝10－3mol·L－1，而c混(OH－)＝eq\f(10－13＋a·Va－10－b·Vb,Va＋Vb)，将a＝12，b＝2代入，得Va∶Vb＝1∶9。14．25℃时，若体积为Va，pH＝a的某一元强酸与体积为Vb，pH＝b的某一元强碱混合，恰好中和，且已知Va＜Vb和a＝0.5b，请填写下列空白：(1)a值可否等于3(填“可”或“否”)______，其理由是__________________________________________________________________________。(2)a值可否等于5(填“可”或“否”)______，其理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)a的取值范围是______________。答案(1)否设a＝3，则b＝6，溶液显酸性，不符合题意，因pH＝b的溶液为强碱，所以a≠3(2)否设a＝5，酸溶液中c(H＋)a＝10－5mol·L－1，则b＝10，碱溶液中c(OH－)b＝10－4mol·L－1。依题意：Va·10－5＝Vb·10－4，则eq\f(Va,Vb)＝eq\f(10－4,10－5)＝10＞1，不符合题意Va＜Vb，所以a≠5(3)eq\f(7,2)＜a＜eq\f(14,3)解析本题以一元强酸与一元强碱恰好中和为依据，并限定消耗强酸的体积小于消耗强碱的体积且碱的pH为酸的2倍时讨论强酸pH的取值范围。eq\f(Va,Vb)＝eq\f(cOH－b,cH＋a)＝eq\f(10－14－2a,10－a)＝10－(14－2a)＋a＝103a－14＜1，则3a－14＜0，即a＜eq\f(14,3)，又pH＝b＝2a＞7(因为是强碱溶液)，a＞eq\f(7,2)，故eq\f(7,2)＜a＜eq\f(14,3)。15．实验表明，液体时纯硫酸的电离能力强于纯硝酸，纯硫酸的导电性强于纯水；又知液态电解质都能像水一样自身电离而建立电离平衡(即像2H2OH3O＋＋OH－)，且在一定温度下都有各自的离子积常数。据此回答下列问题：(1)纯硫酸在液态