课下巩固精练卷(38) 水的电离和溶液的pH(Word练习)-【正禾一本通】2025年高考化学高三一轮总复习高效讲义（人教版2019 单选版）

[课下巩固精练卷(三十八)]　水的电离和溶液的pH ________________________________________________________________________ 知识点 题目难易程度 较易 中档 较难 水的电离与水的离子积常数 4、5 溶液的酸碱性与pH 1、2、3 6、7 10 一元强酸(碱)与一元弱酸(碱)的比较 8、9 11、12 　　　　　 一、选择题(每题5分，共10题，共50分) 1．下列说法正确的是(　　) A．pH＝0的溶液不存在 B．使用广范pH试纸测得某溶液的pH＝3.5 C．中性溶液的pH不一定等于7 D．Kw＝10－14适用于任何温度、任何溶液 解析：选C。由pH＝－lg c(H＋)可知，pH＝0时，c(H＋)＝1 mol·L－1，A错误；广范pH试纸测得的溶液的pH只能取整数，B错误；100 ℃时，中性溶液的pH<7，C正确；25 ℃时，Kw为1.0×10－14，改变温度，Kw也会发生变化，D错误。 2．(2023·广西贵港期末)下列溶液一定显酸性的是(　　) A．使酚酞变红的溶液 B．c(H＋)>c(OH－)的溶液 C．pH＝6的溶液 D．c水(OH－)＝10－10 mol·L－1的溶液 解析：选B。使酚酞变红的溶液呈碱性，A错误；c(H＋)>c(OH－)的溶液一定呈酸性，B正确；在不同温度下，水的离子积常数不同，所以pH＝6的溶液不一定显酸性，C错误；在室温，若c水(OH－)＝10－10 mol·L－1，说明水的电离受到抑制，溶液可能为酸性，也可能为碱性，D错误。 3．下列有关溶液的酸碱性与pH的说法错误的是(　　) A．溶液pH越小，酸性越强，反之，碱性越强 B．pH<7的溶液，可能呈酸性 C．当溶液中的c(H＋)或c(OH－)较小时，用pH表示其酸碱性更为方便 D．把pH试纸直接插入待测溶液中，测其pH 解析：选D。因pH＝－lg c(H＋)，所以pH越小，c(H＋)越大，酸性越强，pH越大，c(H＋)越小，则c(OH－)越大，碱性越强，A正确；在室温下，pH<7的溶液呈酸性，B正确；当c(H＋)或c(OH－)小于1 mol·L－1时，使用pH表示其酸碱性更为方便，C正确；用pH试纸测溶液pH时，不能把pH试纸直接插入待测溶液中，正确的做法为取一小片pH试纸，放在洁净的表面皿上或玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液点于试纸中央，然后与标准比色卡对照读取数据， D错误。 4．(2023·海南海口联考)25 ℃时，由水电离出的c(H＋)＝1×10－13mol·L－1的溶液中，一定能大量共存的离子组是(　　) A．Cl－、CO、K＋、Na＋ B．NH、Na＋、Cl－、HCO C．Cu2＋、SO、Al3＋、Cl－ D．NO、Na＋、Cl－、Ba2＋ 解析：选D。由水电离出的c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的溶液可能呈酸性或碱性。酸性条件下，碳酸根离子不能存在，A错误；酸性条件下，碳酸氢根离子不能存在，碱性条件下铵根离子和HCO不能存在，B错误；碱性条件下，铜离子和铝离子不能存在，C错误；NO、Na＋、Cl－、Ba2＋和氢离子、氢氧根离子都不反应，可以共存，D正确。 5．(2024·吉林长春模拟)在不同温度下，水溶液中c(H＋)与c(OH－)有如图所示关系。下列关于离子共存说法中正确的是(　　) A．d点对应的溶液中大量存在：Na＋、K＋、ClO－、Cl－ B．b点对应的溶液中大量存在：Fe2＋、Ba2＋、K＋、NO C．c点对应的溶液中大量存在：Na＋、Ba2＋、Cl－、SO D．a点对应的溶液中大量存在：CO、Na＋、I－、Fe3＋ 解析：选A。d点氢离子浓度为10－7 mol/L，氢氧根离子浓度大于10－6 mol/L，此时溶液呈碱性，碱性溶液中Na＋、K＋、ClO－、Cl－相互之间不反应，能大量共存，A正确；b点溶液中氢离子浓度为10－6 mol/L，氢氧根离子浓度为10－8 mol/L，溶液呈酸性，酸性条件下，亚铁离子、氢离子、硝酸根离子能发生氧化还原反应，不能大量共存，B错误；c点对应的溶液中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度，溶液呈中性，中性溶液中钡离子与硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀而不能大量共存，C错误；a点对应的溶液中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度，溶液呈中性，中性溶液中碘离子与铁离子发生氧化还原反应而不能大量共存，D错误。 6．(2023·山西太原期中)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的一元酸HA与b mol/L的一元碱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，由水电离出的c(H＋)＝1×10－7 mol·L－1 解析：选C。a＝b时，酸碱恰好完全反应生成正盐和水，由于酸碱强弱未知，不能确定溶液的酸碱性，A错误；pH＝7时，溶液不一定是中性溶液，水的电离是吸热反应，温度越高，水的离子积常数越大，所以pH＝7的溶液可能是中性、也可能是酸性或碱性，B错误；由c(H＋)＝ mol·L－1，得c(H＋)＝c(OH－)，则混合溶液呈中性，C正确；因温度不一定是常温，所以由水电离出的c(H＋)＝1×10－7 mol·L－1不能确定水的电离是被抑制还是未受影响，所以无法判断溶液酸碱性，D错误。 7．(2023·四川成都期中)T ℃时，水的离子积常数Kw＝10－13，该温度下，V1 mL pH＝12的Ba(OH)2稀溶液与V2 mL pH＝2的稀硫酸充分反应(混合后的体积变化忽略不计)，恢复到T ℃，测得混合溶液的pH＝3，则V1∶V2的值为(　　) A．9∶101 B．99∶101 C．1∶100 D．1∶10 解析：选A。T ℃时，水的离子积常数Kw＝10－13，该温度下，V1 mL pH＝12的Ba(OH)2稀溶液，c(H＋)＝10－12 mol/L，则c(OH－)＝10－1 mol/L；V2 mL pH＝2的稀硫酸c(H＋)＝10－2 mol/L，二者反应后恢复到T ℃，测得混合溶液的pH＝3，c(H＋)＝10－3 mol/L，说明酸过量，则c(H＋)＝ mol/L＝10－3 mol/L，解得V1∶V2＝9∶101。 8．(2023·山西晋中期末)某温度下，重水(D2O)的离子积Kw＝1.6×10－15，可以用pH一样的定义来规定pD＝－lg c(D＋)。下列说法错误的是(　　) A．重水是极弱的电解质，将金属Na加入重水中，重水的电离程度减小 B．该温度下，重水的pD＝8－2lg 2 C．该温度下，2 L含0.01 mol D2SO4的重水溶液，其pD＝2 D．该温度下，在100 mL 0.4 mol·L－1的DCl重水溶液中，加入100 mL 0.2 mol·L－1NaOD的重水溶液，充分反应后溶液的pD＝1(忽略溶液体积的变化) 解析：选A。重水是极弱的电解质，存在电离平衡，D2O⇌OD－＋D＋，Na与重水电离生成的D＋反应生成D2，促进重水发生电离，从而使重水的电离程度增大，A错误；重水(D2O)的离子积Kw＝1.6×10－15，则c(D＋)＝c(OD－)＝4×10－8 mol·L－1，pD＝－lg c(D＋)＝－lg(4×10－8)＝8－2lg 2，B正确； 2 L含0.01 mol D2SO4的重水溶液中，c(D＋)＝0.01 mol·L－1，pD＝－lg 0.01＝2，C正确；100 mL 0.4 mol·L－1的DCl重水溶液和100 mL 0.2 mol·L－1的NaOD重水溶液混合时，DCl过量，所以c(D＋)＝＝0.1 mol·L－1，pD＝1，D正确。 9．(2023·江西南昌模拟) 常温下，0.1 mol·L－1某一元酸(HA)溶液中＝1×10－8，下列叙述正确的是(　　) A．该一元酸溶液的pH＝1 B．该溶液中由水电离出的c(H＋)＝1×10－11 mol·L－1 C．该溶液中水的离子积常数为1×10－22 D．用pH＝11的NaOH溶液V1 L与V2 L 0.1 mol·L－1该一元酸(HA)溶液混合，若混合溶液的pH＝7，则V1<V2 解析：选B。常温下，0.1 mol/L某一元酸(HA)溶液中＝1×10－8，结合c(H＋)×c(OH－)＝10－14可知，溶液中氢离子浓度c(H＋)＝0.001 mol/L，溶液的pH＝3, A错误；酸溶液中水电离出的氢离子浓度等于溶液中氢氧根离子浓度，所以该溶液中由水电离出的c(H＋)＝1×10－11 mol·L－1，B正确；常温下，水的离子积常数为1×10－14 ，C错误； 0.1 mol·L－1HA溶液的pH＝3，HA为弱酸，与pH＝11的NaOH溶液混合，若V1＝V2，则HA过量，溶液显酸性，若要使混合后溶液呈中性，则V1>V2，D错误。 10．在不同温度下，水溶液中pH和pOH的关系如图所示，已知pH＝－lg c(H＋)，pOH＝－lg c(OH－)。下列说法一定正确的是(　　) A．水的电离程度，B＞A＞D B．1 mol·L－1的Na2SO4溶液不可能处于B点 C．向C点水溶液中通入HCl，则C点变为E点 D．0.1 mol·L－1的NaHA溶液的pH和pOH的关系如图中E点所示，此时溶液中离子的物质的量浓度关系：c(HA－)＞c(A2－)＞c(H2A) 解析：选D。B点的pH、pOH均小于A点，则B点的Kw大于A点的Kw，即B点温度高于A点的温度，A、B、D点溶液若不涉及盐类水解，则水的电离程度：B＞A＞D，若涉及盐类水解，则无法判断，A错误；B点是显中性的溶液，即1 mol·L－1 Na2SO4溶液可能处于B点，B错误；C点和E点所处温度不同，水的离子积Kw不同，所以温度不变通入HCl，C点不能变为E点，C错误；E点溶液显酸性，即在NaHA溶液中，存在HA－的电离：HA－⇌H＋＋A2－和HA－的水解：HA－＋H2O⇌H2A＋OH－，溶液显酸性，则c(H＋)＞c(OH－)，即HA－的电离程度大于HA－的水解程度，c(A2－)＞c(H2A)，但电离和水解均是很微弱的，所以c(HA－)最大，故c(HA－)＞c(A2－)＞c(H2A)，D正确。 二、非选择题(共2题，共25分) 11．(9分)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分) (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________。(2分) (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”)。(2分) (4)曲线B对应的温度下，将0.02 mol·L－1 Ba(OH)2溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液等体积混合后，混合溶液的pH＝______。(3分) 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＋)＝10－12mol·L－1；pH＝11的某BOH溶液中，c水(H＋)＝10－11mol·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<α2。 (4)混合溶液中c(OH－)＝ mol·L－1＝0.01 mol·L－1。由于该温度下水的离子积常数Kw＝10－12，所以c(H＋)＝10－10 mol·L－1，所得混合液的pH＝10。 答案：(1)10∶1　(2)a＋b＝14　(3)小于　(4)10 12．(16分)某温度(T)下的溶液中，c(H＋)＝1.0×10－x mol·L－1，c(OH－)＝1.0×10－y mol·L－1，x与y的关系如图所示，请回答下列问题： (1)此温度下，水的离子积Kw为____________，则该温度T____(填“>”“<”或“＝”)25 ℃。(4分) (2)在此温度下，向Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH＝a的盐酸，测得混合溶液的部分pH如表所示。 实验序号 Ba(OH)2溶液的体积/mL 盐酸的体积/mL 溶液的pH ① 22.00 0.00 8 ② 22.00 18.00 7 ③ 22.00 22.00 6 假设溶液混合前后的体积不变，则a＝________，实验②所得溶液中由水电离产生的c(OH－)＝____________mol·L－1。(4分) (3)在此温度下，将0.1 mol·L－1的NaHSO4溶液与0.1 mol·L－1的Ba(OH)2溶液按下表中甲、乙、丙、丁不同方式混合： 溶液 甲 乙 丙 丁 0.1 mol·L－1 Ba(OH)2溶液体积/mL 10 10 10 10 0.1 mol·L－1 NaHSO4溶液体积/mL 5 10 15 20 ①按丁方式混合后，所得溶液显________(填“酸”“碱”或“中”)性。(2分) ②写出按乙方式混合后，反应的离子方程式： ________________________________________________________________________。 ③按甲方式混合后，所得溶液的pH为________(混合时，忽略溶液体积的变化)。(6分) 解析：(1)Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－(x＋y)，根据图像可知，x＋y＝12，故Kw＝1.0×10－12。根据温度越高，H2O的电离程度越大，Kw也越大可知，此时T>25 ℃。(2)此条件下，pH＝6时溶液呈中性。根据表中实验①的数据可得Ba(OH)2溶液中c(OH－)＝1.0×10－4 mol·L－1，根据表中实验③的数据有22.00×10－3 L×1.0×10－4 mol·L－1＝22.00×10－3 L×1.0×10－a mol·L－1，可得a＝4，即pH＝4。实验②中，所得溶液pH＝7，Ba(OH)2过量，溶液呈碱性，由H2O电离产生的c(OH－)等于由水电离产生的c(H＋)，即由水电离产生的c(OH－)＝1.0×10－7 mol·L－1。(3)①按丁方式混合时，Ba(OH)2提供的OH－与NaHSO4提供的H＋相等，混合后溶液呈中性。②按乙方式混合时反应的离子方程式为Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO===BaSO4↓＋H2O。③按甲方式混合时，OH－过量，反应后溶液中c(OH－)＝ mol·L－1＝0.1 mol·L－1，c(H＋)＝1.0×10－11 mol·L－1，pH＝11。 答案：(1)1.0×10－12　>　(2)4　1.0×10－7 (3)①中　②Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO===BaSO4↓＋H2O　③11 学科网（北京）股份有限公司 $$