内容正文:
题型07 溶液的酸碱性及PH的计算
一、单选题
1.某小组利用下面的装置进行实验,②、③中溶液均足量,操作和现象如下表。
实验
操作
现象
Ⅰ
向盛有溶液的①中持续通入至过量
②中产生黑色沉淀,溶液的pH降低;
③中产生白色浑浊,该浑浊遇酸冒气泡
Ⅱ
向盛有溶液的①中持续通入气体至过量
现象同实验Ⅰ
资料:遇水完全水解
由上述实验得出的结论不正确的是
A.实验Ⅰ①中过量发生的反应是:
B.②中溶液pH降低的原因是:
C.③中白色浑浊是
D.由实验Ⅰ和Ⅱ可以比较和酸性的强弱
2.无机含氧酸酸性的强弱规律之一为:成酸元素的化合价越高,酸性越强。下列说法正确的是
A.根据这一规律高氯酸是强酸
B.H3PO4的酸性比盐酸的酸性强
C.碳酸比亚硫酸的酸性强
D.硝酸与磷酸的酸性强度一样
3.下列有关试纸和计的说法中错误的是
A.pH试纸是将试纸用多种酸碱指示剂的混合溶液浸透,再经高温烘干制成的
B.最常用的广泛pH试纸的pH范围是1~14,可以识别的pH误差约为1
C.精密pH试纸的pH范围较窄,可以判别0.2或0.3的pH差
D.pH计又叫酸度计,可以用来精密测量溶液的pH
4.下列关于溶液酸碱性说法中正确的是
A.100℃时,纯水的,呈酸性
B.室温下,由水电离的的溶液不一定显碱性
C.室温下,将pH之和为14的酸和碱溶液等体积混合,所得混合溶液一定呈中性
D.某温度下,、的NaOH溶液,该温度下,
5.据有关资料,肉的pH值与肉的新鲜度的关系如表:
新鲜肉
次鲜肉
变质肉
pH
5.8-6.2
6.3-6.6
6.7以上
新鲜肉在变质的过程中酸性强弱的变化是
A.不变 B.变强 C.变弱 D.无法确定
6.下列有关说法不正确的是
A.的醋酸溶液与的盐酸等体积混合,混合液的
B.,的溶液,水电离出的
C.任何温度下,都可利用和浓度的相对大小来判断溶液的酸碱性
D.,用试纸测得某氯水的为5
7.中国在国际上首次拍摄到水分子内部结构照片(如图),下列关于水的叙述不正确的是
A.水的电离是吸热过程
B.相同条件下海水的和纯水的相同
C.温度相同时,由和分子分别构成的水的pH不相同
D.纯水的改变时,水仍然呈中性
8.现有常温下的甲、乙两种溶液:甲为溶液,乙为溶液。下列说法错误的是
A.的电离程度:甲=乙
B.均加水稀释到100mL后,pH的变化量:甲=乙
C.均升温到40℃后,甲、乙的pH都变大
D.将甲、乙混合充分反应后,混合溶液呈中性
9.某水溶液中不同温度下和的关系如图所示。下列说法错误的是
A.若D点为盐溶液,则该盐一定为强酸弱碱盐 B.升高温度,可使A点迁移至B点
C.若,则 D.各点的比较:
二、填空题
10.常温下,用NaOH溶液滴定10.00mL的稀硫酸,得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH溶液体积变化的曲线如图所示。回答下列问题:
已知:①不考虑溶液混合时体积的变化;
②不考虑操作过程中质量的损失。
(1)常温下a点溶液中:
①该溶液中,所含微粒有 种。
②a点时,pH= 。
(2)a→b的过程中:
①该反应的实质为 (用离子方程式表示)。
②该过程中混合溶液的温度随时间的变化关系为 (填标号)。
③b点溶液中, 。
④上述10mL稀硫酸与10mL氢氧化钠溶液发生中和反应的反应热为 (用含T的代数式表示,假设酸和碱的密度均为,反应前后溶液的平均温度变化为℃,水的比热容为)。
(3)c点溶液中, 。
(4)常温下,d点溶液中, 。
11.按要求回答下列问题:
(1)已知,
常温下,若的溶液中,
①的电离常数为 (用科学计数法保留一位小数)
②的溶液中 (填“>”“=”或“<”),原因是 。
(2)下表是常温下某些弱酸的电离平衡常数。
化学式
①写出次氯酸钠溶液中通入少量的离子方程式 。
②常温下,的溶液加水稀释过程中,下列数据变大的是 。
A. B. C. D.
③常温下,向的溶液中加入一定体积同浓度的溶液可制得缓冲溶液,使溶液呈中性,则该缓冲溶液中 。
(3)常温下,分别取未知浓度的溶液和溶液,加水稀释至原来体积的n倍。
稀释过程中,两溶液的变化如图所示。
①为 (填“强”或“弱”,后同)酸,为 碱
②X、Y、Z三点对应溶液中水的电离程度的大小关系是 (用等式或不等式表示)。
(4)常温下,将的溶液与的稀硫酸混合(忽略溶液混合时体积的变化),所得溶液呈中性,且,则 。
12.向pH=2的CH3COOH溶液中加入pH=2的稀硫酸溶液,保持溶液温度不变,溶液的pH将 (填“变大”或“变小”或“不变”)。
13.研究表明,我国酸雨区域占国土面积的40%以上,我国农业每年因遭受酸雨而造成经济损失高达15亿多元,酸雨的防治迫在眉睫。
(1)是形成酸雨的主要物质之一,模仿示例图“”,画出由形成硫酸型酸雨的可能的过程 。
(2)某地降雨经检验,除和外,还含有、、、它们的浓度如下:
微粒
?
很小,可忽略
则该降雨的pH为 ,该降雨 (选填“是”或“不是”)酸雨。
(3)常温下,下列三种溶液:
① ② ③
按溶液酸性由强到弱的顺序排列为 。
(4)为了减少酸雨产生的途径,你认为可采取的措施为___________。
A.把工厂烟囱造高 B.在汽车排气管上安装汽车尾气催化转化器
C.化石燃料脱硫 D.在已酸化的土壤中加石灰
14.常温下,的,要使溶液的
①需要加入水 。
②需要加入的盐酸 。需要加入的 。
三、计算题
15.在室温下,下列五种溶液的物质的量浓度均为分析并回答下列问题,①盐酸 ②硫酸 ③醋酸 ④溶液 ⑤氨水
(1)由小到大的排列顺序是 (填序号)。
(2)室温下,计算硫酸的 ,其中由水电离产生的浓度为 。
(3)若将等体积的溶液①和④混合并充分反应,计算反应后溶液 。
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题型07 溶液的酸碱性及PH的计算
一、单选题
1.某小组利用下面的装置进行实验,②、③中溶液均足量,操作和现象如下表。
实验
操作
现象
Ⅰ
向盛有溶液的①中持续通入至过量
②中产生黑色沉淀,溶液的pH降低;
③中产生白色浑浊,该浑浊遇酸冒气泡
Ⅱ
向盛有溶液的①中持续通入气体至过量
现象同实验Ⅰ
资料:遇水完全水解
由上述实验得出的结论不正确的是
A.实验Ⅰ①中过量发生的反应是:
B.②中溶液pH降低的原因是:
C.③中白色浑浊是
D.由实验Ⅰ和Ⅱ可以比较和酸性的强弱
【答案】D
【分析】实验I:向盛有Na2S溶液的①中持续通入CO2至过量,②中产生黑色沉淀,溶液的pH降低,说明生成了硫化氢气体,同时生成了硫酸;③中产生白色沉淀,该浑浊遇酸冒气泡,说明二氧化碳被氢氧化钙溶液吸收生成了碳酸钙沉淀;
实验Ⅱ:向盛有NaHCO3溶液的①中持续通入H2S气体至过量,②中产生黑色沉淀,溶液的pH降低,是因为过量的硫化氢气体与硫酸铜溶液反应生成了硫化铜黑色沉淀,同时生成了硫酸;③中产生白色沉淀,该浑浊遇酸冒气泡,说明反应生成了二氧化碳,被氢氧化钙溶液吸收生成了碳酸钙沉淀。
【解析】A.实验①中过量CO2发生的反应是:,故A正确;
B.②中溶液降低的原因:H2S+Cu2+=CuS↓+2H+,产生黑色沉淀,溶液的pH降低,故B正确;
C.由上述分析可知,③中白色浑浊是CaCO3,不可能是CaS,CaS遇水完全水解,故C正确;
D.根据实验I和Ⅱ中现象:I中通二氧化碳有硫化氢生成;Ⅱ中通硫化氢有二氧化碳生成,不能根据较强酸制备较弱酸的规律得出酸性的强弱,故不能比较H2CO3和H2S酸性的强弱,故D错误;
故答案选D。
2.无机含氧酸酸性的强弱规律之一为:成酸元素的化合价越高,酸性越强。下列说法正确的是
A.根据这一规律高氯酸是强酸
B.H3PO4的酸性比盐酸的酸性强
C.碳酸比亚硫酸的酸性强
D.硝酸与磷酸的酸性强度一样
【答案】A
【解析】A.高氯酸(HClO4 )中氯元素为+7 价,处于较高价态,根据无机含氧酸酸性的强弱规律之一为:成酸元素的化合价越高,酸性越强,可知高氯酸是强酸,A 项正确;
B.盐酸(HCl )为非含氧酸,不适用此规律,不能用此规律来比较其与含氧酸的酸性强弱,B 项错误;
C.碳酸(H2CO3 )中的碳元素为+4 价,亚硫酸(H2SO3 )中的硫元素为+4价,但碳酸和亚硫酸不是同一元素的含氧酸,不能用题述规律进行比较,C项错误;
D.硝酸(HNO3 )中的氮元素为+5 价,磷酸(H3PO4 )中的磷元素为+5 价,但硝酸和磷酸不是同一元素的含氧酸,不能用题述规律进行比较,D项错误;
答案选A。
3.下列有关试纸和计的说法中错误的是
A.pH试纸是将试纸用多种酸碱指示剂的混合溶液浸透,再经高温烘干制成的
B.最常用的广泛pH试纸的pH范围是1~14,可以识别的pH误差约为1
C.精密pH试纸的pH范围较窄,可以判别0.2或0.3的pH差
D.pH计又叫酸度计,可以用来精密测量溶液的pH
【答案】A
【解析】A.pH试纸是将试纸用多种酸碱指示剂的混合液浸透,再经晾干后制成的,A错误;
B.最常用的广泛pH试纸的pH范围是1~14,读数时应该读到整数位置,可以识别的pH误差约为1,B正确;
C.精密pH试纸在读数时要精确到小数点后1位,可以判别0.2或0.3的pH差,C正确;
D.pH计,是用电测法测定溶液pH值的一种仪器,可以用来精密测量溶液的pH,其量程为0~14,D正确;
故选A。
4.下列关于溶液酸碱性说法中正确的是
A.100℃时,纯水的,呈酸性
B.室温下,由水电离的的溶液不一定显碱性
C.室温下,将pH之和为14的酸和碱溶液等体积混合,所得混合溶液一定呈中性
D.某温度下,、的NaOH溶液,该温度下,
【答案】B
【解析】A.纯水中,水呈中性,A错误;
B.室温下,的盐酸中,水电离的,B正确;
C.酸、碱是否为强酸或强碱不确定,C错误;
D.某温度下,的NaOH溶液,则该温度下,此溶液中,,D错误;
故选B。
5.据有关资料,肉的pH值与肉的新鲜度的关系如表:
新鲜肉
次鲜肉
变质肉
pH
5.8-6.2
6.3-6.6
6.7以上
新鲜肉在变质的过程中酸性强弱的变化是
A.不变 B.变强 C.变弱 D.无法确定
【答案】C
【解析】由表格可知,新鲜肉在变质过程中pH逐渐升高,酸性逐渐变弱。
故选:C。
6.下列有关说法不正确的是
A.的醋酸溶液与的盐酸等体积混合,混合液的
B.,的溶液,水电离出的
C.任何温度下,都可利用和浓度的相对大小来判断溶液的酸碱性
D.,用试纸测得某氯水的为5
【答案】D
【解析】A. 的醋酸溶液与的盐酸等体积混合,混合后氢离子浓度不变,故pH还是为3,A正确;
B.的溶液,,,溶液中的氢离子是水电离出来的,水电离出来的氢离子浓度等于水电离出来的氢氧根离子的浓度,故水电离出的,B正确;
C.任何温度下,只要,溶液呈酸性;只要,溶液呈碱性;只要,溶液呈中性,C正确;
D.氯水具有漂白性,无法用pH试纸测得氯水的pH,D错误;
故选D。
7.中国在国际上首次拍摄到水分子内部结构照片(如图),下列关于水的叙述不正确的是
A.水的电离是吸热过程
B.相同条件下海水的和纯水的相同
C.温度相同时,由和分子分别构成的水的pH不相同
D.纯水的改变时,水仍然呈中性
【答案】C
【解析】A. 弱电解质的电离吸热,水是弱电解质,水的电离是吸热过程,故A正确;
B. 相同温度下,电解质的稀溶液和纯水的离子积常数相同,海水是电解质的稀溶液,则相同条件下海水的和纯水的相同,故B正确;
C.和均为水分子,化学性质相同,温度相同时,由和分子分别构成的水的pH相同,故C错误;
D. 纯水的改变时,氢离子浓度和氢氧根离子浓度仍然相同,则水仍然呈中性,故D正确;
故选C。
8.现有常温下的甲、乙两种溶液:甲为溶液,乙为溶液。下列说法错误的是
A.的电离程度:甲=乙
B.均加水稀释到100mL后,pH的变化量:甲=乙
C.均升温到40℃后,甲、乙的pH都变大
D.将甲、乙混合充分反应后,混合溶液呈中性
【答案】C
【解析】A.溶液中,溶液,对水的抑制程度相同,所以的电离程度:甲=乙,A正确;
B.甲、乙分别为强碱和强酸水溶液,加水稀释后pH变化量相同,B正确;
C.对于溶液,升高温度,Kw增大,溶液中增大,pH减小,C错误;
D.溶液中,溶液,二者体积相同,充分反应溶液呈中性,D正确;
答案选C。
9.某水溶液中不同温度下和的关系如图所示。下列说法错误的是
A.若D点为盐溶液,则该盐一定为强酸弱碱盐 B.升高温度,可使A点迁移至B点
C.若,则 D.各点的比较:
【答案】A
【解析】A.D点大于,溶液显酸性,该盐可以是强酸强碱盐,故A错误;
B.A点溶液显中性,升高温度增大,和也增大,且溶液仍为中性,故B正确;
C.时,A点,,故C正确;
D.A、C、D三点温度相同,相等,B点大于A点,大于A,故D正确;
故选A。
二、填空题
10.常温下,用NaOH溶液滴定10.00mL的稀硫酸,得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH溶液体积变化的曲线如图所示。回答下列问题:
已知:①不考虑溶液混合时体积的变化;
②不考虑操作过程中质量的损失。
(1)常温下a点溶液中:
①该溶液中,所含微粒有 种。
②a点时,pH= 。
(2)a→b的过程中:
①该反应的实质为 (用离子方程式表示)。
②该过程中混合溶液的温度随时间的变化关系为 (填标号)。
③b点溶液中, 。
④上述10mL稀硫酸与10mL氢氧化钠溶液发生中和反应的反应热为 (用含T的代数式表示,假设酸和碱的密度均为,反应前后溶液的平均温度变化为℃,水的比热容为)。
(3)c点溶液中, 。
(4)常温下,d点溶液中, 。
【答案】(1) 4 1
(2) D 2 -83.6T
(3)0.06
(4)
【解析】(1)①a点为起始点,溶质为H2SO4,完全电离出氢离子和硫酸根离子,溶剂为水,部分电离出氢离子和氢氧根离子,故溶液中含有的微粒有氢离子、氢氧根离子、硫酸根离子和水分子四种;
②a点溶质为硫酸,,;
(2)①a→b为酸碱恰好中和,故离子方程式为;
②酸碱中和反应为放热反应,且恰好中和的时候温度最高,故温度逐渐升高,则答案选D;
③b点时溶液pH=7,强碱氢氧化钠和强酸硫酸反应刚好中和,化学方程式为,此时溶质为硫酸钠,,故;
④,,中和热是指稀的强酸和强碱完全反应生成1mol液态水放出的热量,,=,,;
(3)c点加了NaOH15mL,溶液体积为25mL,根据钠离子守恒,;
(4)d点溶质为硫酸钠和氢氧化钠,b→d加了10mL氢氧化钠,,,常温下,,,。
11.按要求回答下列问题:
(1)已知,
常温下,若的溶液中,
①的电离常数为 (用科学计数法保留一位小数)
②的溶液中 (填“>”“=”或“<”),原因是 。
(2)下表是常温下某些弱酸的电离平衡常数。
化学式
①写出次氯酸钠溶液中通入少量的离子方程式 。
②常温下,的溶液加水稀释过程中,下列数据变大的是 。
A. B. C. D.
③常温下,向的溶液中加入一定体积同浓度的溶液可制得缓冲溶液,使溶液呈中性,则该缓冲溶液中 。
(3)常温下,分别取未知浓度的溶液和溶液,加水稀释至原来体积的n倍。
稀释过程中,两溶液的变化如图所示。
①为 (填“强”或“弱”,后同)酸,为 碱
②X、Y、Z三点对应溶液中水的电离程度的大小关系是 (用等式或不等式表示)。
(4)常温下,将的溶液与的稀硫酸混合(忽略溶液混合时体积的变化),所得溶液呈中性,且,则 。
【答案】(1) 2.2x10-3 < H2A第一步电离的H+对第二步电离有抑制作用
(2) ClO-+CO2+H2O=HCO+HClO BD 175
(3) 强 弱
(4)100
【解析】(1)①已知,可知第一步是完全电离,第二步为部分电离,则,则;
②的第一步完全电离,,再进行第二步电离,则H2A第一步电离的H+对第二步电离有抑制作用,故<;
(2)①向次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳得到HCO和HClO,则离子方程式:ClO-+H2O+CO2=HCO+HClO。
②A.CH3COOH溶液加水稀释过程,促进电离,c(H+)减小,故A不选;
B.溶液加水稀释过程,促进电离,,氢离子的物质的量增大、醋酸的物质的量减小,则比值增大,故B选
C.c(OH-)·c(H+)=Kw,温度不变则 Kw不变,故C不选;
D.c(H+)⋅c(OH−)=Kw,稀释过程,促进电离,c(H+)减小,c(OH−)增大,温度不变则 Kw不变,则增大,故D选;
故选BD;
③根据电荷守恒,,溶液呈中性则,;
(3)①根据图像可知,稀释过程中,HA溶液的体积变化10n倍,溶液的pH变化n个单位,说明HA为强酸;而MOH溶液的体积变化10n倍,溶液的pH变化小于n个单位,说明MOH为弱碱。
②HA为强酸,X点水电离出的氢离子浓度是10-9mol/L,Y点水电离出的氢离子浓度是10-10mol/L,Z点水电离出的氢离子浓度是10-9mol/L,所以水的电离程度X=Z>Y;
(4)的,则,的稀硫酸
溶液呈中性则,,则100。
12.向pH=2的CH3COOH溶液中加入pH=2的稀硫酸溶液,保持溶液温度不变,溶液的pH将 (填“变大”或“变小”或“不变”)。
【答案】不变
【解析】保持温度不变,根据可知,溶液中的pH只与氢离子浓度有关,加入同样氢离子浓度的硫酸溶液,氢离子浓度不变,则pH不变,故答案为:不变。
13.研究表明,我国酸雨区域占国土面积的40%以上,我国农业每年因遭受酸雨而造成经济损失高达15亿多元,酸雨的防治迫在眉睫。
(1)是形成酸雨的主要物质之一,模仿示例图“”,画出由形成硫酸型酸雨的可能的过程 。
(2)某地降雨经检验,除和外,还含有、、、它们的浓度如下:
微粒
?
很小,可忽略
则该降雨的pH为 ,该降雨 (选填“是”或“不是”)酸雨。
(3)常温下,下列三种溶液:
① ② ③
按溶液酸性由强到弱的顺序排列为 。
(4)为了减少酸雨产生的途径,你认为可采取的措施为___________。
A.把工厂烟囱造高 B.在汽车排气管上安装汽车尾气催化转化器
C.化石燃料脱硫 D.在已酸化的土壤中加石灰
【答案】(1)
(2) 6 不是
(3)③②①
(4)BC
【解析】(1)
形成硫酸型酸雨可能是在浮尘的作用下与氧气反应生成三氧化硫,三氧化硫与水化合生成硫酸,或二氧化硫与水生成亚硫酸,亚硫酸被空气中的氧气氧化成硫酸,其过程为;
(2)降雨呈电中性,即,所以c(H+)=3.4×10-5mol/L+2×2.5×10-6 mol/L-2.0×10-5 mol/L-2×9.0×10-6 mol/L=1.0×10-6 mol/L,该降雨的pH为6,正常雨水的pH值大约为5.6,pH小于5.6才是酸雨,所以该降雨不是酸雨;
(3)①、②,则、③,c(H+)=100mol/L=1 mol/L,氢离子浓度越大,溶液酸性越强,则溶液酸性由强到弱的顺序排列为③②①;
(4)A. 把工厂烟囱造高并不能减少二氧化硫、氮氧化物的排放量,即不能减少酸雨的产生,故A错误;
B. 在汽车排气管上安装汽车尾气催化转化器,可以将尾气中的氮氧化物转化为氮气,从而减少酸雨的产生,故B正确;
C. 化石燃料脱硫,可以减少二氧化硫的形成,从而减少酸雨的产生,故C正确;
D. 在已酸化的土壤中加石灰,可以改良土壤,但不能减少酸雨的形成,故D错误;
故答案为:BC。
14.常温下,的,要使溶液的
①需要加入水 。
②需要加入的盐酸 。需要加入的 。
【答案】 900 909
【解析】①的,根据pH=-lgc(H+)计算得到氢离子浓度为0.1mol/L,要使溶液的,氢离子浓度为0.01mol/L,即盐酸浓度为0.01mol/L。设加入水的体积为V,根据稀释前后溶质的物质的量不变进行计算:,所以V=0.9L=900mL。
②的盐酸,氢离子浓度为1×10-4mol/L,盐酸浓度也为1×10-4mol/L,设加入盐酸的体积为V,进行计算:,所以V≈0.909L=909mL。
的中,氢离子浓度为1×10-amol/L,氢氧根离子浓度为:酸碱混合,,所以V=L=mL。
三、计算题
15.在室温下,下列五种溶液的物质的量浓度均为分析并回答下列问题,①盐酸 ②硫酸 ③醋酸 ④溶液 ⑤氨水
(1)由小到大的排列顺序是 (填序号)。
(2)室温下,计算硫酸的 ,其中由水电离产生的浓度为 。
(3)若将等体积的溶液①和④混合并充分反应,计算反应后溶液 。
【答案】(1)②①③⑤④
(2) 1.7
(3)11.7
【解析】(1)盐酸是一元强酸,硫酸是二元强酸,醋酸是一元弱酸,氢氧化钡为强碱,氨水的溶质一水合氨为弱碱,相同浓度的这几种溶液的pH由小到大的顺序为:②①③⑤④;故答案为:②①③⑤④;
(2)硫酸的,由水电离产生的浓度为,故答案为:1.7;;
(3)等体积等浓度的盐酸与氢氧化钡混合,溶液呈碱性,先求氢氧根离子浓度。,,
,
故答案为:11.7。
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