课时作业11 水的电离　溶液的酸碱性与pH(word练习)-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修第一册(人教版2019）

课时作业（十一） （建议用时：40 min） （见学生用书P163） 1.下列说法中正确的是（　　） A.100 ℃时Kw为10－12，pH＝6的纯水呈酸性 B.常温下将1 mL 1×10－6mol/L的稀盐酸稀释至1 000 mL，所得溶液的pH为9 C.常温下当水电离的c（H＋）为1×10－13mol/L时，此溶液的pH可能为1或13 D.常温下将pH＝2的盐酸与醋酸各1 mL分别稀释至100 mL，所得醋酸溶液的pH更大 答案　C　 解析　由100 ℃时水的离子积常数为10－12可知，pH＝6的纯水中氢离子浓度与氢氧根离子浓度相等，呈中性，A项错误；盐酸稀释不可能变成碱性，溶液的pH接近7，但始终小于7，B项错误；常温下，水电离的氢离子浓度为1×10－13 mol/L说明该溶液可能为氢离子浓度为0.1 mol/L的酸溶液，也可能为氢氧根离子浓度为0.1 mol/L的碱溶液，则溶液的pH可能为1或13，C项正确；醋酸是弱酸，在溶液中部分电离，加水稀释时，电离平衡右移，盐酸是强酸，在溶液中完全电离，则将pH＝2的盐酸与醋酸各1 mL分别稀释至100 mL时，盐酸溶液的pH变化大，醋酸溶液的pH变化小，稀释后盐酸的pH大于醋酸溶液，D项错误。 2.关于pH的测定下列说法正确的是（　　） A. pH试纸在使用之前应用蒸馏水润湿 B.用广泛pH试纸测得某盐酸的pH＝2.3 C.利用酸碱指示剂可以测溶液的pH D. pH计是精确测定溶液pH的仪器 答案　D　 解析　pH试纸在使用之前用蒸馏水润湿，相当于稀释溶液，测定结果可能会产生误差，A项错误；广泛pH试纸是粗略测定溶液酸碱性，测定数值为整数，不能为小数，B项错误；酸碱指示剂只能用于测定溶液的酸碱性和溶液pH范围，而不能用于测定溶液的pH，C项错误。 3.下列溶液一定呈酸性的是（　　） A.使甲基橙溶液变为橙色的溶液 B.酸式盐溶于水形成的溶液 C.由水电离出的c（OH－）＝1.0×10－12 mol·L－1的溶液 D.含H＋的水溶液 答案　A　 解析　常温下，pH＜3.1时，甲基橙为红色，pH在3.1～4.4时为橙色，pH＞4.4时为黄色，A项正确；NaHCO3溶液呈碱性，B项错误；由水电离出的c（OH－）＝1.0×10－12 mol·L－1的溶液，可能是酸性溶液，也可能是碱性溶液，C项错误；任何水溶液中均存在H＋，D项错误。 4.常温下，下列四种溶液中，由水电离生成的氢离子浓度之比是（　　） ①0.1 mol/L的NaHSO4溶液　②0.01 mol/L的NaOH溶液　③pH＝4的NH4Cl溶液 ④pH＝10的Na2CO3溶液 A.1∶10∶100∶1000 B.1∶10∶104∶1010 C.1∶10∶1010∶104 D.1∶10∶109∶109 答案　D　 解析　①0.1 mol/L的NaHSO4溶液中氢离子浓度为0.1 mol/L，水电离生成的氢离子浓度等于溶液中氢氧根离子浓度＝＝ mol/L＝1.0×10－13 mol/L；②0.01 mol/L的NaOH溶液中氢氧根离子浓度为0.01 mol/L，水电离生成的氢离子浓度＝＝ mol/L＝1.0×10－12 mol/L；③pH＝4的NH4Cl溶液，氢离子完全来自水的电离，水电离生成的氢离子浓度＝10－4 mol/L；④pH＝10的Na2CO3溶液，氢氧根离子完全来自水的电离，水电离生成的氢离子浓度等于水电离生成的氢氧根离子浓度＝1.0×10－4 mol/L；由水电离生成的氢离子浓度之比是1∶10∶109∶109；故选D项。 5.强酸（碱）溶液的酸（碱）性不一定比弱酸（碱）溶液的强。下列关系一定正确的是（　　） A.当溶液中c（H＋）＞1×10－7 mol·L－1时，其pH＜7，溶液呈酸性 B.当溶液中c（H＋）＜1×10－7 mol·L－1时，其pH＞7，溶液呈碱性 C.当溶液中c（H＋）＝c（OH－）＞1×10－7 mol·L－1时，其pH＜7，溶液呈中性 D.当溶液中c（H＋）＝c（OH－）＞1×10－7 mol·L－1时，其pH＜7，溶液呈酸性 答案　C　 解析　水的电离是吸热过程，在温度较高的纯水中，c（H＋）＞1×10－7 mol·L－1，其pH＜7，溶液呈中性，A项错误；在0 ℃的液态水中，c（H＋）＜1×10－7 mol·L－1时，其pH＞7，溶液呈中性，B项错误；在温度较高的纯水中，虽然水的电离程度增大，但溶液中H＋、OH－离子浓度仍相等，所以c（H＋）＝c（OH－）＞1×10－7 mol·L－1时，其pH＜7，溶液呈中性，C项正确，D项错误。 6.下列叙述正确的是（　　） A.某醋酸溶液pH＝a，将此溶液稀释10倍后，溶液的pH＝b，则b＝a＋1 B. pH＝0的溶液不存在 C.25 ℃时，将pH＝5的盐酸稀释1 000倍，溶液的pH＝8 D.25 ℃时，pH＝13的强碱溶液与pH＝1的强酸溶液等体积混合，所得混合液的pH＝7 答案　D　 解析　某醋酸溶液的pH＝a，将此溶液稀释10倍后，醋酸电离平衡正向移动，电离出更多氢离子，溶液的pH＝b，则b＜a＋1，A项错误；pH＝0的溶液中c（H＋）＝1 mol·L－1，该溶液是可以存在的，B项错误； 25 ℃时，将pH＝5的盐酸稀释1 000倍，溶液的pH无限接近7，但不能大于7，C项错误；25 ℃时，pH＝13的强碱溶液与pH＝1的强酸溶液等体积混合，完全中和生成强酸强碱盐，溶液呈中性，D项正确。 7.常温下，稀释pH均为12的NaOH溶液和氨水时pH的变化如图所示，下列说法错误的是（　　） A.曲线b表示NaOH溶液 B.若x＝103，则y＝9 C.稀释之前，两溶液的导电性相同 D.稀释之前，等体积的两溶液中和相同浓度盐酸的能力：NaOH溶液＞氨水 答案　D　 解析　NaOH是强碱，NH3·H2O是弱碱；稀释溶液时，两溶液的pH都减小，但稀释至相同倍数时，氨水的ΔpH较小，故曲线b表示NaOH溶液，曲线a表示氨水。由分析可知，A项正确；取1 L pH＝12的NaOH溶液，c（H＋）＝10－12 mol/L，c（OH－）＝10－2 mol/L，若x＝103，则稀释后，c（OH－）＝＝10－5 mol/L，此时溶液中c（H＋）＝10－9mol/L，pH＝9，B项正确；稀释之前，NaOH溶液中，c（Na＋）＝c（OH－）＝10－2 mol/L，氨水中，c（N）＝c（OH－）＝10－2 mol/L，两溶液中的离子浓度相同，则两溶液的导电性相同，C项正确；稀释之前，由于NaOH和氨水的pH相同，NaOH是强碱，NH3·H2O是弱碱，则n（NH3·H2O） ＞n（NaOH），则等体积的两溶液中和相同浓度盐酸的能力：氨水＞NaOH溶液，D项错误。 8.现有四种溶液：①pH＝2的CH3COOH溶液；②pH＝2的盐酸；③pH＝12的氨水；④pH＝12的NaOH溶液。常温下，下列有关上述溶液的判断不正确的是（　　） A.由水电离出的c（H＋）：①＝②＝③＝④ B.若将②、③等体积混合，则所得溶液的pH＞7 C.等体积的①、②、④分别与足量铝粉反应，生成H2的量②最多 D.将溶液稀释100倍后，溶液的pH：③＞④＞②＞① 答案　C　 解析　酸、碱均抑制水的电离，四种溶液中由水电离出的c（H＋）均为1×10－12 mol·L－1，A项正确；②、③等体积混合后，氨水过量，则溶液呈碱性，B项正确；①、②中的氢离子浓度与④中的氢氧根离子的浓度相等，但CH3COOH是弱酸，①中CH3COOH的浓度远大于②中HCl的浓度，而2OH－～3H2，2H＋～H2，所以②中生成H2的量最少，C项错误；稀释过程中，弱酸、弱碱会继续电离，故将溶液稀释100倍后，溶液的pH大小为③＞④＞②＞①，D项正确。 9.室温下，pH＝2的两种一元酸x和y，体积均为100 mL，稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示。分别滴加NaOH溶液（c＝0.1 mol·L－1）至pH＝7，消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy，则（　　） A. x为弱酸，Vx＜Vy B. x为强酸，Vx＞Vy C. y为弱酸，Vx＜Vy D. y为强酸，Vx＞Vy 答案　C　 解析　由图知：将一元酸x和y分别稀释10倍，pH的变化量ΔpHx＝1，ΔpHy＜1，所以x为强酸，y为弱酸；pH相等时弱酸y的浓度大，滴加NaOH至pH＝7时需NaOH溶液的体积为Vy＞Vx。 10.现有四种物质：①100 ℃纯水、②25 ℃ 0.1 mol/L HCl溶液、③25 ℃ 0.1 mol/L KOH 溶液、④25 ℃ 0.1 mol/L Ba（OH）2溶液。回答下列问题： （1）这些物质与25 ℃纯水相比，能促进水电离的是　　　　（填序号），能抑制水的电离的是　　　　，水电离的c（OH）－等于溶液中c（OH－）的是　　　　，水电离的c（H＋）等于溶液中c（H＋）的是　　　　。 （2）②和③溶液中水的电离度相等，进而可推出的结论是：同一温度下，　　　　时，水的电离度相等。 解析　水的电离过程吸热，升温，促进水的电离，酸或碱抑制水的电离；酸溶液中OH－均由水电离；碱溶液中的H＋均由水电离。 答案：（1）①　②③④　①②　①③④ （2）酸溶液中的c（H＋）等于碱溶液中的c（OH－） 11.液氨与纯水类似，也存在微弱的电离：NH3＋NH3N＋N，T ℃时，液氨的离子积常数K＝c（N）·c（N）＝1.0×10－30，若用定义pH的方式来规定pN＝－lg c（N），则下列叙述正确的是（　　） A.其他条件不变，增加液氨的量，电离平衡正向移动 B.液氨达到电离平衡时c（NH3）＝c（N）＝c（N） C. T ℃时的液氨中，pN＝15 D.一定温度下，向液氨中加入氯化铵固体，电离平衡逆向移动，K值减小 答案　C　 解析　液氨是浓度为定值的纯液体，增加液氨的量，电离平衡不移动，A项错误；液氨中电离程度微弱，达到电离平衡时c（NH3）＞c（N）＝c（N），B项错误；T ℃时的液氨中c（N）＝c（N）＝ mol/L＝1.0×10－15 mol/L，则pN＝－lg c（N）＝15，C项正确；液氨的离子积常数为温度函数，温度不变，离子积常数K值不变，D项错误。 12.常温下，某一元强酸HX溶液与某一元强碱MOH溶液按2∶5的体积比混合后，测得溶液中c（M＋）＝c（X－），则混合前，该强酸的pH与强碱的pH之和约为（已知：不考虑溶液混合时体积和温度的变化，lg2≈0.3）（　　） A.13.3 B.13.6 C.13.9 D.14.2 答案　B　 解析　设强酸的pH为a，强碱的pH为b，由题意可得：10－a mol/L×2 L＝10－14＋b mol/L×5 L，解得10－14＋b＋a＝0.4，则强酸的pH与强碱的pH之和约为13.6，故选B项。 13.下图为不同温度下水的电离平衡曲线，已知pOH＝－lg c（OH－），下列说法正确的是（　　） A. T1和T2的关系是：T1＞T2 B. A点到D点：加入少量碱可实现 C. Kw的关系是：B＞C＞A＝D＝E D. T1时：pH＝2的硫酸与pH＝12的NaOH溶液等体积混合，溶液呈中性 答案　A　 解析　水的电离是吸热反应，升高温度促进水电离，则水的离子积常数增大，根据图片知，pH＋pOH＝pKw中A＜B，则T1＞T2，A项正确；A点到D点是等温线，离子积常数不变，溶液的碱性减弱、酸性增强，所以A点到D点：加入少量酸可实现，B项错误；相同温度下，水的离子积常数相同，温度越高，水的离子积常数越大，根据图片知，离子积常数A＝E＝D＞C＞B，C项错误；根据B点的数据可知，温度为T1时Kw＞1×10－14，则pH＝2的硫酸中的氢离子浓度小于pH＝12的NaOH溶液中的氢氧根离子浓度，则等体积混合时，溶液显碱性，D项错误。 14.常温下，pH均为2、体积均为V0的HA、HB、HC溶液，分别加水稀释至体积为V1，溶液pH随lg的变化关系如图所示，下列叙述不正确的是（　　） A.常温下，Ka（HB）＞Ka（HC） B.加水稀释HB过程中，并非所有微粒浓度都减小 C.当lg＝4时，三种溶液同时升高温度，减小 D.水的电离程度a＞c＝b 答案　D　 解析　由图可知，HA稀释10倍pH增大1，则HA为强酸，HB、HC稀释10倍，pH增大值小于1，则HB、HC为弱酸，HB、HC稀释同等倍数，pH的改变值：HB＞HC，酸性：HB＞HC，常温下，Ka（HB）＞Ka（HC），A项正确；温度不变，水的离子积不变，稀释时氢离子浓度降低，则氢氧根离子浓度增大，B项正确；酸的电离平衡是吸热反应，由于HA为强酸，不存在电离平衡，对HA溶液升高温度，c（A－）不变，对HC溶液升高温度促进HC电离，c（C－）增大，减小，C项正确；a点氢离子浓度大，对水电离的抑制程度大，水的电离程度小，D项错误。 15.常温下，0.1 mol·L－1某一元酸（HA）的溶液中 ＝1×10－8，相同物质的量浓度的某一元碱（BOH）溶液中 ＝1×1012，下列叙述正确的是（　　） A. pH＝a的HA溶液，稀释10倍，其pH＝a＋1 B. HA为强酸，BOH为强碱 C. HA溶液的pH＝3；BOH溶液的pH＝13 D.相同体积相同pH的HA溶液和盐酸分别与足量Zn反应，生成氢气的物质的量相同 答案　C　 解析　常温下，0.1 mol·L－1某一元酸（HA）溶液中＝1×10－8，则c（H＋）＝10－3 mol/L，说明HA为弱酸，故pH＝a的HA溶液，稀释10倍，其电离程度增大，pH＜a＋1，A项错误；常温下，水的离子积c（H＋）·c（OH－）＝10－14，0.1 mol·L－1某一元酸（HA）溶液中＝1×10－8，则c（H＋）＝10－3 mol/L＜0.1 mol·L－1，说明HA为弱酸；同理，0.1 mol·L－1BOH溶液中＝1×1012，c（OH－）＝0.1 mol/L＝0.1 mol·L－1，BOH为强碱，B项错误；据选项B分析，HA溶液的c（H＋）＝10－3mol/L，pH＝3；BOH溶液的c（OH－）＝0.1 mol/L，pH＝13，C项正确；由于HA是弱酸不完全电离，盐酸是强酸，相同体积相同pH的HA溶液和盐酸，HA的浓度远大于盐酸，则两者分别与足量Zn反应，HA溶液生成氢气较多，D项错误。 16.（1）已知25 ℃ 时，三种酸的电离平衡常数如表： 化学式 CH3COOH H2CO3 HClO 电离平衡常数K1 1.8×10－5 4.3×10－7 3.0×10－8 电离平衡常数K2 — 5.6×10－11 — ①下列四种离子结合H＋能力最强的是　　　　。 A. HC B. C C. ClO－ D. CH3COO－ ②请写出次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式：　　　　。 （2）有pH＝4的盐酸、硫酸、醋酸三瓶溶液：（以下用“＞”“＜”或“＝”表示） ①设盐酸、硫酸、醋酸三种溶液的物质的量浓度依次为c1、c2、c3，则其关系是　　　　。 ②取相同体积的三种酸分别加入蒸馏水稀释到pH＝6，需水的体积依次为V1、V2、V3，则其关系是　　　　。 ③取同体积的酸的溶液分别加入足量的锌粉，反应开始放出H2的速率依次为v1、v2、v3，则其关系是　　　　。 （3）①某温度下，纯水中的c（OH－）＝2×10－7 mol·L－1，若温度不变，滴入稀硫酸使c（H＋）＝5.0×10－5 mol·L－1，则由水电离出的c（H＋）＝　　　　。 ②将99 mL pH＝2盐酸与1 mL 1 mol/L的NaOH溶液混合（忽略溶液体积变化），恢复至25 ℃时溶液的pH＝　　　　。 解析　（1）①电离平衡常数越大，相应酸根结合氢离子的能力越小，则根据电离平衡常数可知结合H＋能力最强的是C，B项正确。②碳酸的二级电离小于次氯酸，所以碳酸氢根离子酸性小于次氯酸，则向次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为CO2＋ClO－＋H2OHC＋HClO。（2）①盐酸为一元酸，硫酸为二元酸，醋酸为弱酸，等pH时，醋酸浓度最大，硫酸浓度最小，则浓度大小顺序为c2＜c1＜c3（或c3＞c1＞c2）。②加水稀释促进醋酸的电离，如稀释等pH时，醋酸加水应最多，而盐酸、硫酸为强酸，完全电离，稀释到pH＝6，加水体积相等，则V1＝V2＜V3（或V3＞V1＝V2）。③三种溶液pH相等，则c（H＋）相等，反应开始时放出H2的速率v1＝v2＝v3。（3）①某温度下，纯水中的c（OH－）＝2×10－7 mol·L－1，则此时溶液中c（H＋）＝2×10－7 mol·L－1，Kw＝4×10－14，若温度不变，滴入稀硫酸使c（H＋）＝5.0×10－5 mol·L－1，则c（OH－）＝ mol·L－1＝8.0×10－10mol·L－1，此时溶液中由水电离产生的c（H＋）＝c（OH－）＝8.0×10－10mol·L－1。②pH＝2的盐酸中c（H＋）＝0.01 mol/L，99 mL 0.01 mol/L的盐酸溶液与1 mL 1 mol/L的NaOH溶液混合，溶液显碱性，c（OH－）＝ mol/L＝10－4 mol/L，常温下Kw＝1×10－14，则c（H＋）＝10－10 mol/L，所以pH＝10。 答案：（1）①B　②CO2＋ClO－＋H2OHC＋HClO　（2）①c2＜c1＜c3（或c3＞c1＞c2）　②V1＝V2＜V3（或V3＞V1＝V2）　③v1＝v2＝v3　（3）①8×10－10 mol·L－1　②10 学科网（北京）股份有限公司 $$