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第23课 水的电离和溶液的pH
普查与练习23 水的电离和溶液的pH
1.外界条件对水电离平衡的影响
(1)(2023汇编,6分)25 ℃时,水的电离达到平衡:
H2OH++OH- ΔH>0,下列叙述正确的是( )
A.向水中加入少量固体NaHSO4,c(H+)增大,Kw不变
B.向水中加入少量NaOH溶液,平衡逆向移动,c(OH-)降低
C.向0.1 mol·L-1氨水中滴加等浓度的CH3COOH溶液至过量,水的电离程度一直增大
D.对蒸馏水进行加热,其pH降低,说明升温使水中c(H+)>c(OH-)
答案:A
解析:NaHSO4在水溶液中电离出氢离子,使溶液中氢离子浓度增大,抑制水的电离,平衡逆向移动,但最终溶液中的c(H+)增大,由于温度不变,则Kw不变,故A项正确。向水中加入少量NaOH溶液,平衡逆向移动,但最终溶液中的c(OH-)增大,故B项错误。向
0.1 mol·L-1氨水中滴加等浓度的CH3COOH溶液至过量,开始时氨水的浓度减小,水的电离程度逐渐增大,当恰好反应生成醋酸铵时,水的电离程度达到最大,醋酸过量后,醋酸电离出的氢离子开始抑制水的电离,导致水的电离程度逐渐减小,故C项错误。对蒸馏水进行加热,促进水的电离,pH减小,但仍为中性,则c(H+)=c(OH-),故D项错误。
2.利用Kw计算水电离出的c(H+ )或c(OH- )
(2)(2023汇编,6分)25 ℃时,下列有关电解质溶液的说法错误的是( )
A.在0.1 mol·L-1的HNO3溶液中,由水电离出的c(H+)<
B.100 mL pH=10.00的Na2CO3溶液中水电离出H+的物质的量为1.0×10-5mol(2021.01浙江选考)
C.25 ℃时,将0.1 mol·L-1的HA溶液加水稀释至pH=4.0,所得溶液c(OH-)=1×
10-10 mol·L-1(2018.11浙江选考)
D.pH=13的Ba(OH)2溶液中,由水电离出的c(OH-)=0.1 mol·L-1
答案:D
解析:25 ℃时,在0.1 mol·L-1的HNO3溶液中,氢离子浓度为0.1 mol·L-1,由水电离的氢离子浓度为10-13 mol·L-1,所以由水电离出的c(H+)<=10-7 mol·L-1,故A项正确,不符合题意。100 mL pH=10.00的Na2CO3溶液中碳酸根水解促进水的电离,c(OH-)=1×
10-4 mol·L-1,则水电离出c(H+)=1×10-4 mol·L-1,n(H+)=0.1 L×1×10-4 mol·L-1=1×
10-5mol,故B项正确,不符合题意。pH为4.0的溶液中c(H+)=1×10-4 mol·L-1,在25 ℃时,水的离子积Kw=1×10-14,故c(OH-)=1×10-10 mol·L-1,故C项正确,不符合题意。25 ℃时,pH=13的Ba(OH)2溶液中,OH-主要来自于碱的电离,而H+来自于水的电离,因此c水(OH-)=c(H+)=10-13 mol·L-1,故D项错误,符合题意。
3.混合溶液酸碱性的判断以及酸碱混合规律
(3)(经典题,6分)已知温度T时水的离子积常数为Kw,该温度下,将浓度为a mol·L-1的一元酸HA与b mol·L-1一元碱BOH等体积混合,可判定该溶液呈中性的依据是( )
A.a=b
B.混合溶液的pH=7
C.混合溶液中,c(H+)= mol·L-1
D.混合溶液中,c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(A-)
答案:C
解析:因酸碱的强弱未知,a=b只能说明酸与碱恰好完全反应,但若生成强酸弱碱盐或强碱弱酸盐,则溶液不呈中性,故A项错误。因温度未知,则pH=7不一定为中性,故B项错误。混合溶液中,c(H+)= mol·L-1,根据c(H+)·c(OH-)=Kw可知,溶液中c(H+)= mol·L-1=c(OH-),溶液呈中性,故C项正确。任何溶液都存在电荷守恒,即c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(A-),但不能由此确定溶液的酸碱性,故D项错误。
(4)(2023改编,6分)常温下,下列溶液的pH一定小于7的是( )
A.pH=2的盐酸与pH=12的氢氧化钡溶液等体积混合
B.0.1 mol·L-1某碱溶液和0.1 mol·L-1盐酸等体积混合
C.0.1 mol·L-1氨水和0.1 mol·L-1氯化铵溶液等体积混合
D.pH=11的NaOH溶液与pH=3的CH3COOH溶液等体积混合
答案:D
解析:等体积的强酸、强碱混合,pH之和等于14,则混合后溶液显中性,故A项不符合题意。等浓度、等体积的某碱和盐酸混合,如果碱是一元强碱,则混合溶液呈中性,如果碱是二元强碱,则混合溶液呈碱性,如果碱是一元弱碱,则混合溶液呈酸性,故B项不符