内容正文:
1.(2023·盐城新丰中学月考)水是最常见的溶剂。下列说法正确的是( )
A.水的电离方程式为H2O===H++OH-
B.升高温度,水的离子积常数增大
C.常温下,由水电离出c(H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液呈碱性
D.水是非极性溶剂
解析 H2O为弱电解质,其电离过程为部分电离,因此水的电离方程式为H2OH++OH-,A错误;升高温度,促进弱电解质电离,因此水的离子积常数增大,B正确;常温下,纯水中水电离出c(H+)=1×10-7 mol·L-1,某溶液中由水电离出c(H+)=1×10-12 mol·L-1,说明水的电离受到抑制,因此该溶液可能为酸溶液或者碱溶液,C错误;水分子为极性分子,因此水为极性溶剂,D错误。
答案 B
2.下列溶液一定呈中性的是( )
A.pH=7的溶液
B.c(H+)=c(OH-)的溶液
C.由等物质的量的强酸、强碱反应得到的溶液
D.非电解质溶于水得到的溶液
解析 pH=7的溶液不一定是在常温下,故水的离子积不一定是Kw=1×10-14,如100 ℃时,水的离子积常数是10-12,pH=6时溶液呈中性,当pH=7时溶液呈碱性,A错误;氢离子浓度和氢氧根离子浓度的相对大小是判断溶液酸碱性的依据,所以c(H+)=c(OH-)的溶液一定呈中性,B正确;由等物质的量的强酸、强碱反应得到的溶液不一定呈中性,如等物质的量NaOH与H2SO4反应生成NaHSO4,溶液呈酸性,C错误;三氧化硫是非电解质,但它溶于水后生成硫酸,硫酸溶液呈酸性,D错误。
答案 B
3.(2023·泉州联考)微粒观是重要的化学观念,其形成对物质及其变化的学习具有重要作用。下列关于离子共存的判断正确的是( )
A.常温下,由水电离出的c(OH-)=1.0×10-12 mol·L-1的溶液中:Ba2+、Na+、NO、Cl-能大量共存
B.在含有硝酸钠的溶液中:H+、Mg2+、Fe2+、SO能大量共存
C.常温下,=1.0×1012的溶液中:Na+、Mg2+、NO、HCO能大量共存
D.在能使紫色石蕊试液变蓝的溶液中:Na+、NH、CO、ClO-能大量共存
解析 常温下,由水电离出的c(OH-)=1.0×10-12 mol·L-1的溶液中含大量H+或OH-,Ba2+、Na+、NO、Cl-能大量共存,A正确;含有硝酸钠的溶液中存在NO,NO、H+、Fe2+三者因发生氧化还原反应而不能大量共存,B错误;常温下,=1.0×1012的溶液中含大量的OH-,OH-与Mg2+、HCO不能大量共存,C错误;能使紫色石蕊试液变蓝的溶液中含有OH-,OH-与NH不能大量共存,D错误。
答案 A
4.某温度下,水的离子积常数Kw=1×10-12。该温度下,将pH=4的H2SO4溶液与pH=9的NaOH溶液混合并保持恒温,欲使混合溶液的pH=7,则稀硫酸与NaOH溶液的体积比为( )
A.1∶10 B.9∶1
C.1∶9 D.99∶21
解析 设稀硫酸的体积为a,NaOH溶液的体积为b,则10-3b-10-4a=10-5(a+b),a∶b=9∶1。
答案 B
5.(2023·大庆一模)下列说法正确的是( )
A.室温下,某溶液中由水电离出的H+浓度为1×10-13 mol·L-1,则该溶液一定显碱性
B.室温下,中和pH和体积均相等的氨水、NaOH溶液,后者所需盐酸的物质的量多
C.氨水和盐酸混合后,若溶液呈中性,则c(Cl-)>c(NH)
D.相同温度下,pH相等的盐酸、CH3COOH溶液中,c(Cl-)=c(CH3COO-)
解析 室温下,某溶液中由水电离出的c(H+)=1×10-13 mol·L-1,水的电离被抑制,溶液可能显酸性或碱性,A错误;一水合氨为弱电解质,室温下,中和pH和体积均相等的氨水、NaOH溶液,前者所需盐酸的物质的量多,B错误;室温下,盐酸和氨水混合后,若溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),溶液中存在电荷守恒:c(H+)+c(NH)=c(Cl-)+c(OH-),则c(NH)=c(Cl-),C错误;盐酸和醋酸溶液中电荷守恒关系分别为c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)、c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),pH相等的两溶液中c(H+)、c(OH-)不变,所以溶液中c(Cl-)=c(CH3COO-),D正确。
答案 D
6.下列能说明MOH是弱碱的是( )
A.0.1 mol·L-1 MOH溶液可以使酚酞溶液变红
B.常温下,0.1 mol·L-1 MOH溶液中c(OH-)<0.1 mol·L-1
C.MOH溶液的导电能力比NaOH溶液弱
D.等体积的0.1 mol·L-1 MOH溶液与0.1 mol·L-1盐酸恰好完全反应
解析 0.1 mol·L-1 MOH溶液可以使酚酞溶液变红,说明MOH能电离出氢氧根离子,但不能说明MOH是弱电解质,A错误;常温下,0.1 mol·L-1 MOH溶液中,c(OH-)<0.1 mol·L-1,说明MOH没有完全电离,则MOH为弱碱,B正确;等体积的0.1 mol·L-1 MOH溶液与0.1 mol·L-1盐酸混合,无论MOH是强碱还是弱碱,都恰好完全反应,D错误。
答案 B
7.(2023·上海宝山吴淞中学月考)常温下,pH=11的氨水和pH=1的盐酸等体积混合(混合溶液体积为两溶液体积之和),恰好完全反应,则下列说法错误的是( )
A.氨水的浓度大于盐酸的浓度
B.原氨水中有1%的含氮微粒为NH
C.氨水中水电离出的c(H+)是盐酸中水电离出的c(H+)的100倍
D.混合溶液中c(NH)+c(NH3·H2O)+c(NH3)=c(Cl-)
解析 pH=11的氨水和pH=1的盐酸等体积混合,恰好完全反应,说明氨水和盐酸的浓度相同,A错误;pH=11的氨水和pH=1的盐酸等体积混合,恰好完全反应,说明氨水和盐酸的浓度相同,则氨水浓度为0.1 mol/L,氨水的pH为11,c(NH)≈c(OH-)=0.001 mol/L,故原氨水中有1%的含氮微粒为NH,B正确;pH=11的氨水中水电离出的c(H+)=1×10-11 mol/L,pH=1的盐酸中水电离出的c(H+)=1×10-13 mol/L,则氨水中水电离出的c(H+)是盐酸中水电离出的c(H+)的100倍,C正确;pH=11的氨水和pH=1的盐酸等体积混合,恰好完全反应得到的混合溶液存在物料守恒c(NH)+c(NH3·H2O)+c(NH3)=c(Cl-),D正确;故选A。
答案 A
8.在T ℃时,某NaOH稀溶液中c(H+)=10-a mol/L,c(OH-)=10-b mol/L,已知a+b=12。向该溶液中逐滴加入pH=c的盐酸(T ℃),测得混合溶液的部分pH如下表所示:
序号
NaOH溶液的体积/mL
盐酸的体积/mL
溶液的pH
①
20.00
0.00
8
②
20.00
20.00
6
假设溶液混合前后的体积变化忽略不计,则c为( )
A.3 B.4
C.5 D.6
解析 据题意可知在该温度下水的离子积常数是1×10-12,而不是1×10-14,通过①可知,此NaOH溶液中c(OH-)=1×10-4 mol/L。由②可知,加入20.00 mL盐酸后溶液的pH=6,此时恰好完全中和,则c(H+)==1×10-4 mol/L,则c=4。
答案 B
9.已知:pH=-lg c(H+),pOH=-lg c(OH-)。常温下,向某浓度的盐酸中滴加NaOH溶液,所得溶液pOH和pH变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.盐酸与NaOH溶液的浓度相等
B.B点和D点水的电离程度相同
C.将滴加NaOH溶液改为滴加氨水,该图曲线不变
D.升高温度,滴定过程中pOH+pH>14
解析 由题图可知,未滴加NaOH溶液时盐酸的pH=0,则c(H+)=1 mol·L-1,即c(HCl)=1 mol·L-1,最终pH=14,则c(OH-)=1 mol·L-1,由于最终所得溶液是NaCl和NaOH的混合溶液,相当于对原NaOH溶液进行稀释,故c(NaOH)>1 mol·L-1,A项错误;B点、D点水的电离均受到抑制,且由水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-10 mol·L-1,B项正确;若将滴加NaOH溶液改为滴加氨水,由于NH3·H2O为弱碱,而饱和氨水的pH约为12,故最终所得溶液pH不可能为14,C项错误;升高温度,水的离子积Kw增大,即c(H+)·c(OH-)>10-14,pH=-lg c(H+),pOH=-lg c(OH-),故pOH+pH<14,D项错误。
答案 B
10.在不同温度下的水溶液中离子浓度曲线如图所示,下列说法不正确的是( )
A.向b点对应的醋酸溶液中滴加NaOH溶液至a点,此时c(Na+)=c(CH3COO-)
B.25 ℃时,加入CH3COONa可能引起由b向a的变化,升温可能引起由a向c的变化
C.T ℃时,将pH=2的硫酸与pH=10的KOH等体积混合后,溶液呈中性
D.b点对应的溶液中可以大量存在:K+、Ba2+、NO、I-
解析 A项,因为a点溶液呈中性,根据电荷守恒可知c(Na+)=c(CH3COO-),正确;B项,CH3COONa属于强碱弱酸盐,会发生水解,使得c(OH-)增大,可能引起由b向a的变化,升温溶液中的c(OH-)和c(H+)同时同等程度地增大,所以可能引起由a向c的变化,正确;C项,由图像知T ℃时Kw=10-12,将pH=2的硫酸与pH=10的KOH等体积混合后,溶液呈中性,正确;D项,由图像知b点对应的溶液呈酸性,溶液中NO、I-在酸性条件下发生氧化还原反应,不能大量存在,错误。
答案 D
11.在常温下,有关下列4种溶液的叙述中错误的是( )
编号
①
②
③
④
溶液
氨水
氢氧化钠溶液
醋酸
盐酸
pH
11
11
3
3
A.将溶液①④等体积混合,所得溶液中离子浓度的大小关系:c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
B.分别加水稀释10倍,四种溶液的pH:①>②>④>③
C.在溶液①②中分别加入适量的氯化铵晶体后,两种溶液的pH均增大
D.将a L溶液④与b L溶液②混合后,若所得溶液的pH=4,则a∶b=11∶9
解析 常温下,pH为11的氨水中氢氧根离子浓度与pH为3的盐酸溶液中氢离子浓度相等,由于氨水中存在电离平衡,氨水的浓度大于盐酸的浓度,氨水和盐酸等体积混合时,氨水过量得到氨水和氯化铵的混合溶液,溶液呈碱性,则溶液中离子浓度的大小关系为c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),故A正确;弱碱和弱酸溶液中存在电离平衡,pH相等的强碱和弱碱稀释相同倍数时,弱碱溶液的pH变化小,同理弱酸的pH变化小,则pH为11的氨水和氢氧化钠溶液稀释相同倍数后,氨水的pH大于氢氧化钠溶液,pH为3的醋酸和盐酸溶液稀释相同倍数后,醋酸的pH小于盐酸,所以稀释相同倍数后四种溶液pH的大小顺序为①>②>④>③,故B正确;氨水中存在电离平衡,加入氯化铵固体后,溶液中铵根离子浓度增大,电离平衡向左移动,溶液中氢氧根离子浓度减小,pH减小,向氢氧化钠溶液中加入氯化铵固体后,铵根离子与氢氧根离子反应生成一水合氨,溶液中氢氧根离子浓度减小,pH减小,故C错误;由a L pH=3盐酸与b L pH=11的氢氧化钠溶液混合后溶液pH=4可得=10-4 mol/L,解得a∶b=11∶9,故D正确。
答案 C
12.若用AG表示溶液的酸度,AG的定义为AG=lg 。室温下实验室中用0.01 mol·L-1的氢氧化钠溶液滴定20.00 mL 0.01 mol·L-1醋酸,滴定过程如图所示,下列叙述正确的是( )
A.室温下,醋酸的电离常数约为10-5
B.A点时加入氢氧化钠溶液的体积为20.00 mL
C.若B点为40 mL,所得溶液中:c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
D.从A到B,水的电离程度逐渐变大
解析 室温下,醋酸的AG=lg=7,即=107,而Kw=c(H+)·c(OH-)=10-14,两式联立解得c(H+)=10-3.5,而醋酸溶液中,c(CH3COO-)≈c(H+),故Ka==10-5,故A正确;A点的AG=0,即=1,c(H+)=c(OH-),溶液显中性,而当加入NaOH溶液20 mL时,恰好中和,得CH3COONa溶液,溶液显碱性,故B错误;当B点加入40 mL NaOH溶液时,所得为等浓度的CH3COONa和NaOH混合溶液,加入碱的物质的量是酸物质的量的2倍,根据元素质量守恒得c(Na+)=2c(CH3COO-)+2c(CH3COOH),故C错误;A点溶质为CH3COONa和CH3COOH,B点溶质为CH3COONa和NaOH,NaOH与醋酸溶液恰好完全中和前,水的电离度增大,恰好中和后,水的电离度逐渐减小,所以从A到B,水的电离程度先增大后减小,故D错误。
答案 A
13.(2023·保定月考)水溶液中的离子反应与离子平衡在化学工业上有着重要的应用。回答下列问题:
(1)常温下,将V1 mL 0.3 mol·L-1稀盐酸与V2 mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液混合,所得溶液的pH为1,则V1∶V2=__________(溶液体积变化忽略不计)。
(2)常温下,将V1 mL pH=3的酸HA溶液与V2 mL pH=11的NaOH溶液混合。下列说法正确的是________(填字母)。
A.若V1=V2,反应后溶液pH一定等于7
B.若反应后溶液呈中性,则混合液中c(H+)+c(OH-)=2×10-7 mol·L-1
C.若反应后溶液呈酸性,则V1一定大于V2
D.若反应后溶液呈碱性,则V1一定小于V2
(3)在t2 ℃(Kw=1×10-12)时,0.1 mol·L-1的氢氧化钠溶液的pH=_______。若该溶液V1 L与pH=1的稀硫酸V2 L混合(忽略体积变化),所得混合溶液的pH=2,则V1∶V2=_______。
(4)某温度时,某水溶液中的c(H+)=10y mol·L-1,c(OH-)=10x mol·L-1,x和y的关系如图所示:
①该温度下,若盐酸中c(H+)=5×10-4 mol·L-1,则由水电离产生的c水(H+)=________mol·L-1。
②该温度下,将pH=a的Ba(OH)2溶液V1 L与1×10-b mol·L-1的NaHSO4溶液V2 L混合(忽略体积变化)。若所得混合溶液呈中性,且a=12,b=3,则V1∶V2=________;
若溶液混合后BaSO4恰好沉淀完全,且a=12,b=3,则混合后溶液的pH为________。(已知lg 3≈0.5)
解析 (1)混合后c(H+)=0.1 mol/L,则=0.1 mol/L,则V1∶V2=1∶1。
(2)当V1=V2,酸碱恰好完全反应,如果HA是弱酸,则生成的NaA溶液呈碱性,A错误;若反应后溶液呈中性,则常温下,c(H+)=c(OH-)=1×10-7 mol·L-1,则混合液中c(H+)+c(OH-)=2×10-7 mol·L-1,B正确;若HA酸为弱酸,HA部分电离,c(HA)>c(NaOH),反应后HA酸有剩余,则V1小于或等于V2也可使溶液呈酸性,C错误;由C分析可知:溶液要想呈碱性,则一定有V1<V2,D正确;故选B、D。
(3)在t2 ℃时,Kw=10-12,0.1 mol·L-1氢氧化钠溶液中氢氧根离子浓度为0.1 mol/L,故c(H+)==10-11 mol·L-1,pH=11;混合前n(OH-)=0.1 mol/L×V1L,n(H+)=0.1 mol/L×V2L,混合后pH=2,故=0.01,解得=;(4)①该温度下,水的离子积Kw=c(H+)c(OH-)=10x×10y=10x+y,由图像可知,x+y=-15,Kw=10-15,c(H+)=5×10-4 mol·L-1,水电离的c(H+)=c(OH-)=2×10-12;②根据题意,Ba(OH)2 溶液中,c(OH-)=10-3 mol/L,NaHSO4溶液中c(H+)=10-3 mol/L,如果溶液呈中性则c(OH-)V1=c(H+)V2,则V1∶V2=1∶1;若溶液混合后 BaSO4 恰好沉淀完全,则Ba(OH)2和NaHSO4物质的量之比为1∶1,n(OH-)∶n(H+)=2∶1,则V1∶V2=2∶1,根据方程式Ba(OH)2+NaHSO4===BaSO4↓+NaOH+H2O,则混合后成分是NaOH,c(OH-)==×10-3 mol/L,则c(H+)==3×10-12 mol/L,pH=11.5。
答案 (1)1∶1 (2)BD (3)11 9∶11
(4)①2×10-12 ②1∶1 11.5
14.已知水在25 ℃和100 ℃时,其电离平衡曲线如图所示:
(1)25 ℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的硫酸溶液混合,所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与硫酸溶液的体积比为________。
(2)100 ℃时,若100体积pH=a的某强酸溶液与1体积pH=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则a与b之间应满足的关系是________。
(3)曲线A所对应的温度下,pH=2的HCl溶液和pH=11的某BOH溶液中,若水的电离程度分别用α1、α2表示,则α1________α2(填“大于”“小于”“等于”或“无法确定”)。
解析 (1)25 ℃时,pH=9的NaOH溶液,c(OH-)=10-5 mol·L-1;pH=4的H2SO4溶液,c(H+)=10-4 mol·L-1;若所得混合溶液的pH=7,则c(OH-)·V(NaOH)=c(H+)·V(H2SO4)。故NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为V(NaOH)∶V(H2SO4)=c(H+)∶c(OH-)=10∶1。
(2)100 ℃时,水的离子积常数Kw=1×10-12。100体积pH=a的某强酸溶液中n(H+)=100×10-a mol=102-a mol,1体积pH=b的某强碱溶液中n(OH-)= mol=10b-12 mol。混合后溶液呈中性,102-a mol=10b-12 mol,2-a=b-12,所以a+b=14。
(3)曲线A所对应的温度是25 ℃,pH=2的HCl溶液,c水(H+)=10-12 mol·L-1;pH=11的某BOH溶液中,c水(H+)=10-11 mol·L-1;水电离产生的H+的浓度越大,水的电离程度就越大,则α1小于α2。
答案 (1)10∶1 (2)a+b=14 (3)小于
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