2024-2025学年高中化学第三章物质在水溶液中的行为第1节第2课时溶液的酸碱性与pH作业含解析鲁科版选修4VIP

PAGE7-第2课时溶液的酸碱性与pH一、选择题1．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[H＋]·[OH－]＝1×10－14B．[H＋]＝1×10－7mol·L－1的溶液肯定是中性溶液C．0.2mol·L－1CH3COOH溶液中的[H＋]是0.1mol·L－1CH3COOH溶液中的[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解析：水的离子积常数只与温度有关，在室温下(25℃时)，KW＝[H＋]·[OH－]＝1×10－14，A正确；在室温下，[H＋]＝1×10－7mol·L－1的溶液肯定是中性溶液，若不是室温条件，则不是中性溶液，B错误；对于弱酸醋酸来说，浓度越大，电离程度就越小，所以0.2mol·L－1CH3COOH溶液中的[H＋]比0.1mol·L－1CH3COOH溶液中的[H＋]的2倍小，C错误；对于稀溶液，可以用pH来表示其酸性的强弱，若是浓溶液，则干脆用溶液的浓度表示溶液的酸碱性，D错误。答案：A2．25℃时，水的KW＝1.0×10－14mol2·L－2，而100℃时，水的KW＝5.5×10－13mol2·L－2。若在100℃时，某溶液的[H＋]＝1.0×10－7mol·L－1，则该溶液呈()A．酸性B．中性C．碱性D．可能是酸性，也可能是碱性解析：100℃时，溶液中[OH－]＝eq\f(KW,[H＋])＝eq\f(5.5×10－13mol2·L－2,1.0×10－7mol·L－1)＝5.5×10－6mol·L－1>[H＋]，故溶液呈碱性。答案：C3．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∶1 B．1∶10C．2∶1 D．1∶2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eq\f([OH－]甲,[OH－]乙)＝eq\f(\f(KW,1.0×10－3mol·L－1),\f(KW,1.0×10－4mol·L－1))＝eq\f(1,10)，所以B项正确。答案：B4．取浓度相同的NaOH、HCl溶液，以3∶2的体积比例混合，所得溶液的pH等于12，则原溶液的浓度为()A．0.01mol·L－1 B．0.017mol·L－1C．0.05mol·L－1 D．0.50mol·L－1解析：设原溶液物质的量浓度为c，V(NaOH)＝3L，V(HCl)＝2L，二者混合后，混合溶液体积为5L，所得溶液pH＝12，则混合液[OH－]＝1×10－2mol·L－1，3L×c－2L×c＝1×10－2mol·L－1×5L，则c＝0.05mol·L－1。答案：C5．下列说法正确的是()A．pH<7的溶液肯定是酸溶液B．常温下，pH＝5的溶液和pH＝3的溶液相比，前者[OH－]不肯定是后者的100倍C．室温下，每1×107个水分子中只有一个水分子发生电离D．在1mol·L－1的氨水中，加入NH4Cl固体使[NHeq\o\al(＋,4)]增大，则溶液的pH肯定减小解析：当[H＋]>[OH－]时溶液才呈酸性，故A错误；常温下pH＝5的溶液，[OH－]＝1×10－9mol·L－1，pH＝3的溶液，[OH－]＝1×10－11mol·L－1，前者[OH－]是后者的100倍，故B错；室温下，每升水有1×10－7mol水分子发生电离，即eq\f(1000g,18g·mol－1)＝55.6mol水分子中只有1×10－7mol水分子电离，1×107个水分子中只有eq\f(1,55.6)个水分子电离，故C错；氨水中存在NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－平衡，若使[NHeq\o\al(＋,4)]增大，平衡向左移动，[OH－]减小，pH减小，故D正确。答案：D6．常温下，将pH＝8和pH＝10的两种氢氧化钠溶液等体积混合，混合后溶液中的[H＋]最接近于()A．(1×10－8＋1×10－10)/2mol·L－1B．(1×10－8＋1×10－10)mol·L－1C．(1×10－14－5×10－5)mol·L－1D．2×10－10mol·L－1解析：由于碱溶液中的[OH－]>[H＋]，这就确定了不能用混合前溶液中的[H＋]干脆求混合后溶液的[H＋]，肯定要先求出混合后溶液中的[OH－]，再换算成混合后的[H＋]。依据水的离子积常数可知，pH＝8和pH＝10的两种氢氧化钠溶液的[OH－]分别为1×10－6mol·L－1和1×10－4mol·L－1，因此混合后溶液的[OH－]＝(1×10－6＋1×10－4)/2mol·L－1，可近似看为eq\f(1×10－4,2)mol·L－1。依据水的离子积常数可知，混合后溶液的[H＋]＝2×10－10mol·L－1。因此应选D。答案：D7．有关常温下pH均为3的醋酸溶液和盐酸的说法正确的是()A．两种溶液中，由水电离出的氢离子浓度均为1×10－11mol·L－1B．分别加水稀释100倍后，两种溶液的pH仍相等C．中和同体积的这两种酸溶液所须要NaOH的物质的量也相等D．分别加入足量锌片，两种溶液生成H2的体积相等解析：选项A中，水电离出的氢离子的浓度等于水电离出的OH－的浓度，[OH－]＝10－14mol2·L－2/10－3mol·L－1＝10－11mol·L－1，选项A正确；选项B中，分别加水稀释100倍后，由于醋酸会接着电离出H＋，使其H＋的浓度稀释的倍数小于100倍，稀释后两种溶液的pH不相等，选项B错误；选项C中，醋酸是弱酸，盐酸是强酸，相同pH时，醋酸的浓度远大于盐酸的浓度，则醋酸消耗的NaOH的物质的量要多，选项C错误；选项D中，生成氢气的体积由两种酸的物质的量确定，而选项中并没有说明它们的体积关系，因此不能确定哪种酸产生的氢气多，选项D错误。答案：A8．对于常温下pH为1的硝酸溶液，下列叙述正确的是()A．该溶液1mL稀释至100mL后，pH大于3B．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1×10－12D．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，即pH＝3，A错误；B项，Ba(OH)2为强碱，pH为13的Ba(OH)2中[OH－]为0.1mol·L－1，与HNO3恰好完全反应，B正确；C项，[OH－]水＝[H＋]水＝eq\f(1×10－14,1×10－1)mol·L－1＝1×10－13mol·L－1，eq\f([H＋],[H＋]水)＝eq\f(10－1mol·L－1,10－13mol·L－1)＝1×1012，C错；D项，pH为3的硝酸中水电离出的[H＋]水＝[OH－]水＝eq\f(1×10－14,1×10－3)mol·L－1＝1×10－11mol·L－1，两种HNO3溶液中水电离出的[H＋]水的比值为eq\f(1×10－13mol·L－1,1×10－11mol·L－1)＝1∶100，D错。答案：B9．常温下，A溶液的pH＝4，B溶液中的c(OH－)＝1×10－12mol·L－1，C溶液中的c(H＋)＝1×10－3mol·L－1，D溶液中c(H＋)与c(OH－)的比值为1×10－14，则此四种溶液的酸性由强到弱的依次是()A．D>A>C>B B．B>C>A>DC．C>A>D>B D．A>B>C>D解析：B溶液中[H＋]＝eq\f(KW,[OH－])＝eq\f(1×10－14mol2·L－2,1×10－12mol·L－1)＝1×10－2mol·L－1，pH＝2；C溶液pH＝3，D溶液中eq\f([H＋],[OH－])＝1×10－14，又有[H＋]·[OH－]＝1×10－14mol2·L－2，则[H＋]＝1×10－14mol·L－1，pH＝14，所以酸性由强到弱为B>C>A>D。答案：B10．pH＝5的H2SO4溶液，加水稀释到500倍，则稀释后[SOeq\o\al(2－,4)]与[H＋]的比值为()A.eq\f(1,2) B.eq\f(1,10)C.eq\f(1,100) D.eq\f(1,1000)解析：由溶液pH＝5，[H＋]＝10－5mol/L，原溶液中[SOeq\o\al(2－,4)]＝eq\f(1,2)[H＋]＝5×10－6mol/L，稀释500倍，此时溶液接近中性，[H＋]不行能小于1×10－7mol/L，只能无限接近1×10－7mol/L，而稀释过程中SOeq\o\al(2－,4)的物质的量不变，计算稀释后溶液中SOeq\o\al(2－,4)的物质的量浓度，据此计算解答。稀释后的溶液中[SOeq\o\al(2－,4)]＝5×10－6mol/L×eq\f(1,500)＝1×10－8mol/L，因此[SOeq\o\al(2－,4)]与[H＋]比值约为eq\f(1,10)，B项正确。答案：B11．室温下，现有四种溶液，有关叙述不正确的是()序号①②③④pH111133溶液氨水氢氧化钠溶液醋酸盐酸A.③、④中分别加入适量的醋酸钠晶体后，两溶液的pH均增大B．②、③两溶液等体积混合，所得溶液中[H＋]>[OH－]C．分别加水稀释10倍，四种溶液的pH：①>②>④>③D．V1L④与V2L①混合，若混合后溶液pH＝7，则V1<解析：③、④中分别加入适量醋酸钠晶体，③中醋酸根离子浓度增大抑制醋酸电离，④反应生成醋酸，醋酸部分电离，所以③、④中分别加入适量醋酸钠晶体后氢离子浓度减小，则溶液的pH都增大，故A正确；醋酸是弱电解质，NaOH是强电解质，pH＝3的醋酸浓度大于pH＝11的NaOH溶液浓度，二者等体积混合时，醋酸有剩余，溶液呈酸性，所得溶液中：[H＋]>[OH－]，故B正确；加水稀释促进弱电解质电离，所以稀释10倍后pH：①>②>④>③，故C正确；V1L溶液④和V2L溶液①混合后，若pH＝7，因氨水浓度远远大于盐酸，要使混合溶液呈中性，则V1>V2，故D错误。答案：D12．25℃时，某强酸溶液pH＝a，强碱溶液pH＝b，且a＋b＝12，酸碱溶液混合后溶液的pH＝7，则酸溶液的体积(V1)与碱溶液的体积(V2)的关系是()A．V1＝1×102V2 B．V2＝1×102V1C．V1＝2V2 D．V2＝2V1解析：因反应后pH＝7，所以n(H＋)酸＝n(OH－)碱，即：1×10－a·V1＝1×10b－14·V2，V1∶V2＝10a＋b－14，因a＋b＝12，所以V1∶V2＝1×10－2，即V2＝1×102V1。答案：B二、非选择题13．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)0.05mol·L－1的Ba(OH)2溶液的pH＝________。解析：(1)纯水中的[H＋]＝[OH－]，pH＝6，[H＋]＝[OH－]＝1×10－6mol·L－1，KW＝1×10－6mol·L－1×1×10－6mol·L－1＝1×10－12mol2·L－2，pH＝7的溶液中[H＋]＝1×10－7mol·L－1，[OH－]＝eq\f(1×10－12mol2·L－2,1×10－7mol·L－1)＝1×10－5mol·L－1，[OH－]>[H＋]，溶液呈碱性。(2)0.1mol·L－1的盐酸中[H＋]＝0.1mol·L－1，pH＝－lg[H＋]＝1。(3)0.05mol·L－1的Ba(OH)2溶液中[OH－]＝0.05mol·L－1×2＝0.1mol·L－1，[H＋]＝eq\f(1×10－12mol2·L－2,0.1mol·L－1)＝1×10－11mol·L－1，pH＝－lg(H＋)＝11。答案：(1)碱性(2)1(3)1114．有一学生甲在试验室测定某溶液的pH时，先用蒸馏水润湿pH试纸，然后用干净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。学生乙认为学生甲的操作错误，测定结果肯定有误差。学生丙认为学生甲虽然操作错误，但测定结果不肯定有误差。(1)你支持学生__________(填“乙”或“丙”)的观点，缘由是_________。(2)若用此法分别测定c(H＋)相等的盐酸和CH3COOH溶液的pH，误差较大的是__________，缘由是____________________________________。(3)若仅从下列选项中选择试验所需的物品(所用玻璃仪器可自由选择)，则__________(填“能”或“不能”)区分0.1mol/L的硫酸溶液和0.01mol/L的硫酸溶液。若能，请简述操作过程。若不能，则不必填写。______________________。①紫色石蕊试液②酚酞试液③甲基橙试液④蒸馏水⑤BaCl2溶液⑥pH试纸解析：(1)用pH试纸测定溶液的pH时，若试纸用水润湿，相当于将溶液稀释了，结果会造成酸性溶液的pH偏大，碱性溶液的pH偏小，但对中性溶液的pH无影响。(2)用潮湿的pH试纸测量溶液的pH时，对强电解质溶液pH的影响更大，因为弱电解质溶液在稀释过程中要接着电离，稀释后的弱电解质溶液中离子浓度比强电解质溶液中离子浓度更接近于各自未稀释时的离子浓度。(3)0.1mol/L的硫酸溶液和0.01mol/L的硫酸溶液浓度差别较大，可干脆用pH试纸鉴别。答案：(1)丙当溶液呈中性时，测定结果不产生误差；当溶液呈酸性或碱性时，测定结果将产生误差(2)盐酸在稀释过程中CH3COOH接着电离产生H＋，使得CH3COOH溶液中c(H＋)的改变量比盐酸小，故误差较小(3)能取两张pH试纸放在表面皿上，用两根玻璃棒分别蘸取少量两种溶液点在两张pH试纸上，与标准比色卡比照，pH较大的为0.01mol·L－1的硫酸溶液，pH较小的即为0.1mol·L－1的硫酸溶液15．依据题意，完成下列问题。(1)常温下，将1mLpH＝1的H2SO4溶液加水稀释到100mL，稀释后的溶液pH＝________。(2)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＝________________，该温度________25℃(填“高于”“低于”或“等于”)。(3)常温下，设pH＝5的H2SO4溶液中由水电离出的H＋浓度为c1；pH＝9的Ba(OH)2溶液中由水电离出的H＋浓度为c2，则c1/c2＝________。(4)常温下，pH＝13的Ba(OH)2溶液aL与pH＝3的H2SO4溶液bL混合(混合后溶液体积改变忽视不计)。若所得混合溶液呈中性，则a∶b＝________；若所得混合溶液pH