3.2.1 水的电离　溶液的酸碱性与pH 课后训练 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

水的电离　溶液的酸碱性与pH 一、选择题 1.下列关于pH测定的说法正确的是(　　)。 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 2.常温下,在由水电离出的c(OH-)=1.0×10-12 mol·L-1的溶液中,一定能大量共存的离子组是(　　)。 A.K+、Na+、HC、Cl- B.K+、Mn、Br-、Cl- C.Na+、Cl-、N、S D.Al3+、N、Cl-、S 3.常温下0.01 mol·L-1的NaOH溶液中的c(H+)是0.000 5 mol·L-1的Ba(OH)2溶液中的c(H+)的(　　)。 A.10倍 B.20倍 C. D. 4.100 ℃时,水的离子积为5.45×10-13,该温度下若某溶液中的H+浓度为1×10-7 mol·L-1,则该溶液(　　)。 A.呈碱性 B.呈酸性 C.呈中性 D.c(OH-)=10c(H+) 5.(2023北京101中学高二期中)关于室温下pH=11的氨水,下列说法不正确的是(　　)。 A.溶液中c(OH-)=1.0×10-3 mol·L-1 B.由水电离出的c(OH-)=1.0×10-11 mol·L-1 C.加水稀释100倍后,一水合氨的电离程度增大 D.加入等体积pH=3的盐酸充分反应后,溶液呈中性 6.下列说法正确的是(　　)。 A.HCl溶液中无OH-,有氯化氢分子 B.NaOH溶液中无H+ C.NaCl溶液中既无OH-也无H+ D.常温下,任何物质的水溶液中都有H+和OH-,且KW=c(H+)·c(OH-)=1×10-14 7.下列说法错误的是(　　)。 A.pH=2与pH=1的CH3COOH溶液中c(H+)之比为1∶10 B.常温下,0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中,由水电离出的c(H+)为1.0×10-13 mol·L-1 C.常温下,等体积pH=12的NaOH溶液和pH=2的CH3COOH溶液混合,混合后溶液的pH<7 D.25 ℃时,完全中和50 mL pH=3的H2SO4溶液,需要pH=11的NaOH溶液50 mL 8.(2023天津五校期中)下列说法正确的是(　　)。 A.在100 ℃时,pH约为6的纯水呈酸性 B.常温下,将1 mL 1×10-6 mol·L-1盐酸稀释至1 000 mL,所得溶液的pH约为9 C.常温下,当水电离出的c(H+)为1×10-13 mol·L-1时,此溶液的pH可能为1或13 D.常温下,将pH=2的盐酸和CH3COOH溶液各1 mL分别稀释至100 mL,所得CH3COOH溶液的pH略大 9.下列说法正确的是(　　)。 A.强碱的水溶液中不存在H+ B.pH=0的溶液是酸性最强的溶液 C.在温度不变时,水溶液中c(H+)和c(OH-)不能同时增大 D.某温度下,纯水中c(H+)=3×10-7 mol·L-1,呈酸性 10.下列四种溶液中,常温下由水电离生成的H+浓度之比(①∶②∶③∶④)是(　　)。 ①pH=0的盐酸　②0.1 mol·L-1的盐酸　③0.01 mol·L-1的NaOH溶液　④pH=11的NaOH溶液 A.1∶10∶100∶1 000 B.0∶1∶12∶11 C.14∶13∶12∶11 D.14∶13∶2∶3 二、非选择题 11.已知常温下,0.1 mol·L-1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,回答下列问题: (1)该溶液的pH=　　　　;  (2)HA的电离平衡常数K=　　　　;  (3)升高温度时,K　　　　(填“增大”“减小”或“不变”),pH　　　　(填“增大”“减小”或“不变”);  (4)由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的　　　　倍。  12.某温度下的水溶液中,c(H+)=10-x mol·L-1,c(OH-)=10-y mol·L-1。x与y的关系如下图所示: (1)该温度下水的离子积为　　　　(填具体数值);该温度　　　　(填“高于”“低于”或“等于”)常温。  (2)该温度下0.01 mol·L-1 NaOH溶液的pH为　 。  (3)除了用pH外,科学家还建议用酸度(AG)来表示溶液的酸碱性:AG=lg,则该温度下,0.01 mol·L-1盐酸的酸度AG=　　 。  13.下表是不同温度下水的离子积: 温度/℃ 25 t1 t2 水的离子积KW 1×10-14 a 1×10-12 试回答以下问题。 (1)若25<t1<t2,则a　　　　　(填“>”“<”或“=”)1×10-14。  (2)25 ℃时,某Na2SO4溶液中c(S)=5×10-4 mol·L-1,取该溶液1 mL加水稀释至10 mL,则稀释后溶液中c(Na+)∶c(OH-)=　　　　　。  (3)在t2℃,pH=10的NaOH溶液中,水电离产生的OH-浓度为　 。 (4)在t2℃时由水电离出的c(H+)=1×10-6 mol·L-1。若该温度下,某溶液的pH=7,则该溶液　　　　(填字母)。  a.呈中性 b.呈碱性 c.呈酸性 d.c(OH-)=100c(H+) 水的电离　溶液的酸碱性与pH 一、选择题 1.下列关于pH测定的说法正确的是(　　)。 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试纸在使用之前不能用水润湿,如果用水润湿了则会使非中性溶液的c(H+)发生变化,造成误差,A项错误;广泛pH试纸测得的pH是整数,B项错误;酸碱指示剂只能判断溶液的酸碱性,无法测其pH,C项错误;pH计可以精确测定溶液的pH,D项正确。 2.常温下,在由水电离出的c(OH-)=1.0×10-12 mol·L-1的溶液中,一定能大量共存的离子组是(　　)。 A.K+、Na+、HC、Cl- B.K+、Mn、Br-、Cl- C.Na+、Cl-、N、S D.Al3+、N、Cl-、S 答案:C 解析:室温时由水电离出的c(OH-)=1.0×10-12mol·L-1的溶液中存在大量氢离子或氢氧根离子。HC与氢离子和氢氧根离子反应,在溶液中一定不能大量共存,A项错误;Mn、Cl-在酸性条件下发生氧化还原反应,在溶液中不能大量共存,B项错误;Na+、Cl-、N、S之间不反应,都不与氢离子、氢氧根离子反应,在溶液中能够大量共存,C项正确;Al3+、N与氢氧根离子反应,在溶液中不能大量共存,D项错误。 3.常温下0.01 mol·L-1的NaOH溶液中的c(H+)是0.000 5 mol·L-1的Ba(OH)2溶液中的c(H+)的(　　)。 A.10倍 B.20倍 C. D. 答案:C 解析:0.01mol·L-1的NaOH溶液中的c(H+)==10-12mol·L-1,同理,0.0005mol·L-1的Ba(OH)2溶液中的c(H+)=1×10-11mol·L-1,则两者之比为1∶10,C项正确。 4.100 ℃时,水的离子积为5.45×10-13,该温度下若某溶液中的H+浓度为1×10-7 mol·L-1,则该溶液(　　)。 A.呈碱性 B.呈酸性 C.呈中性 D.c(OH-)=10c(H+) 答案:A 解析:100℃时,水的离子积为5.45×10-13,当溶液中c(H+)=1×10-7mol·L-1时, c(OH-)=5.45×10-6mol·L-1,c(OH-)>c(H+),溶液呈碱性。 5.(2023北京101中学高二期中)关于室温下pH=11的氨水,下列说法不正确的是(　　)。 A.溶液中c(OH-)=1.0×10-3 mol·L-1 B.由水电离出的c(OH-)=1.0×10-11 mol·L-1 C.加水稀释100倍后,一水合氨的电离程度增大 D.加入等体积pH=3的盐酸充分反应后,溶液呈中性 答案:D 解析:室温下pH=11的氨水,c(H+)=10-11mol·L-1,则c(OH-)=mol·L-1 =1.0×10-3mol·L-1,A项正确;氨水中的H+只由水电离产生,且水电离产生的H+、OH-浓度相等,故由水电离出的c(OH-)=c(H+)=1.0×10-11mol·L-1,B项正确;加水稀释100倍后,一水合氨的电离平衡正向移动,因此其电离程度一定会增大,C项正确;NH3·H2O是弱电解质,在溶液中存在电离平衡,主要以电解质分子存在,该氨水的pH=11,c(OH-)=1.0×10-3mol·L-1,但c(NH3·H2O)>1.0×10-3mol·L-1。HCl是一元强酸,溶液pH=3,则c(HCl)=c(H+)=1.0×10-3mol·L-1,当二者等体积混合后,由于n(NH3·H2O)>n(HCl),混合后溶液为过量NH3·H2O和反应产生的NH4Cl的混合溶液,NH3·H2O进一步电离产生OH-,使溶液显碱性,D项错误。 6.下列说法正确的是(　　)。 A.HCl溶液中无OH-,有氯化氢分子 B.NaOH溶液中无H+ C.NaCl溶液中既无OH-也无H+ D.常温下,任何物质的水溶液中都有H+和OH-,且KW=c(H+)·c(OH-)=1×10-14 答案:D 解析:凡是水溶液中都存在H+和OH-,且KW=c(H+)·c(OH-),常温下一般可以认为KW=1×10-14。 7.下列说法错误的是(　　)。 A.pH=2与pH=1的CH3COOH溶液中c(H+)之比为1∶10 B.常温下,0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中,由水电离出的c(H+)为1.0×10-13 mol·L-1 C.常温下,等体积pH=12的NaOH溶液和pH=2的CH3COOH溶液混合,混合后溶液的pH<7 D.25 ℃时,完全中和50 mL pH=3的H2SO4溶液,需要pH=11的NaOH溶液50 mL 答案:B 解析:pH=2的CH3COOH溶液中c(H+)=1.0×10-2mol·L-1,pH=1的CH3COOH溶液中c(H+)=1.0×10-1mol·L-1,A项正确;CH3COOH是弱电解质,常温下,0.1mol·L-1的CH3COOH溶液中c(H+)<0.1mol·L-1,则c(OH-)>1×10-13mol·L-1,故由水电离出的c(H+)>1.0×10-13mol·L-1,B项错误;等体积pH=12的NaOH溶液和pH=2的CH3COOH溶液混合,醋酸过量,溶液呈酸性,pH<7,C项正确;H2SO4溶液中n(H+)=50×10-3L×10-3mol·L-1=5×10-5mol,NaOH溶液中n(OH-)=50×10-3L×10-3mol·L-1=5×10-5mol,完全反应后溶液呈中性,D项正确。 8.(2023天津五校期中)下列说法正确的是(　　)。 A.在100 ℃时,pH约为6的纯水呈酸性 B.常温下,将1 mL 1×10-6 mol·L-1盐酸稀释至1 000 mL,所得溶液的pH约为9 C.常温下,当水电离出的c(H+)为1×10-13 mol·L-1时,此溶液的pH可能为1或13 D.常温下,将pH=2的盐酸和CH3COOH溶液各1 mL分别稀释至100 mL,所得CH3COOH溶液的pH略大 答案:C 解析:100℃时,纯水的pH约为6,但是氢离子浓度与氢氧根离子浓度相等,显中性,A项错误;酸溶液无限稀释后其pH不会大于7,B项错误;常温下,KW=c(OH-)·c(H+)=10-14,当水电离出的c(H+)为1×10-13mol·L-1时,溶液中氢离子浓度可能是1×10-13mol·L-1也可能是1×10-1mol·L-1,所以pH可能为1或13,C项正确;将pH=2的盐酸和CH3COOH溶液各1mL分别稀释至100mL,由于CH3COOH存在电离平衡,稀释促进CH3COOH的电离,所以CH3COOH溶液的pH变化小,D项错误。 9.下列说法正确的是(　　)。 A.强碱的水溶液中不存在H+ B.pH=0的溶液是酸性最强的溶液 C.在温度不变时,水溶液中c(H+)和c(OH-)不能同时增大 D.某温度下,纯水中c(H+)=3×10-7 mol·L-1,呈酸性 答案:C 解析:在酸性或碱性水溶液中均存在H+和OH-,A项错误;pH=0的溶液中c(H+)=1.0mol·L-1,并不是酸性最强的溶液,只是c(H+)>1.0mol·L-1的溶液用pH表示酸性强弱不方便,B项错误;温度一定时,KW=c(H+)·c(OH-)是一个定值,c(H+)和c(OH-)两者不能同时增大或同时减小,C项正确;纯水中,c(H+)=c(OH-),呈中性,D项错误。 10.下列四种溶液中,常温下由水电离生成的H+浓度之比(①∶②∶③∶④)是(　　)。 ①pH=0的盐酸　②0.1 mol·L-1的盐酸　③0.01 mol·L-1的NaOH溶液　④pH=11的NaOH溶液 A.1∶10∶100∶1 000 B.0∶1∶12∶11 C.14∶13∶12∶11 D.14∶13∶2∶3 答案:A 解析:酸溶液中,氢氧根离子是水电离产生的;碱溶液中,氢离子是水电离产生的。①pH=0的盐酸,溶液中氢离子浓度为1mol·L-1,水电离的氢氧根离子为mol·L-1=1×10-14mol·L-1;②0.1mol·L-1的盐酸,溶液中氢离子浓度为0.1mol·L-1,水电离的氢氧根离子为mol·L-1=1×10-13mol·L-1;③0.01mol·L-1的NaOH溶液,溶液中氢离子浓度为mol·L-1=1×10-12mol·L-1;④pH=11的NaOH溶液,溶液中氢离子浓度为1×10-11mol·L-1。所以由水电离产生的c(H+)之比①∶②∶③∶④=1×10-14mol·L-1∶1×10-13mol·L-1∶1×10-12mol·L-1∶1×10-11mol·L-1=1∶10∶100∶1000,故选A。 二、非选择题 11.已知常温下,0.1 mol·L-1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,回答下列问题: (1)该溶液的pH=　　　　;  (2)HA的电离平衡常数K=　　　　;  (3)升高温度时,K　　　　(填“增大”“减小”或“不变”),pH　　　　(填“增大”“减小”或“不变”);  (4)由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的　　　　倍。  答案:(1)4　(2)1×10-7　(3)增大　减小　(4)106 解析:(1)HA电离出的c(H+)=0.1×0.1%mol·L-1=1×10-4mol·L-1,pH=-lg(1×10-4)=4; (2)电离平衡常数K==1×10-7; (3)因HAH++A-,电离过程是吸热的,所以升高温度c(H+)、c(A-)均增大,则K增大,而pH减小;(4)cHA(H+)=1×10-4mol·L-1,c水(H+)=c(OH-)=mol·L-1=1×10-10mol·L-1,所以cHA(H+)∶c水(H+)=(1×10-4)∶(1×10-10)=106。 12.某温度下的水溶液中,c(H+)=10-x mol·L-1,c(OH-)=10-y mol·L-1。x与y的关系如下图所示: (1)该温度下水的离子积为　　　　(填具体数值);该温度　　　　(填“高于”“低于”或“等于”)常温。  (2)该温度下0.01 mol·L-1 NaOH溶液的pH为　 。  (3)除了用pH外,科学家还建议用酸度(AG)来表示溶液的酸碱性:AG=lg,则该温度下,0.01 mol·L-1盐酸的酸度AG=　　 。  答案:(1)10-13　高于 (2)11　 (3)9 解析:(1)当x=4时,y=9,则KW=c(H+)·c(OH-)=10-4×10-9=10-13且大于10-14, 故该温度高于常温。 (2)c(H+)=mol·L-1=10-11mol·L-1, pH=-lgc(H+)=11。 (3)AG=lg=lg=lg109=9。 13.下表是不同温度下水的离子积: 温度/℃ 25 t1 t2 水的离子积KW 1×10-14 a 1×10-12 试回答以下问题。 (1)若25<t1<t2,则a　　　　　(填“>”“<”或“=”)1×10-14。  (2)25 ℃时,某Na2SO4溶液中c(S)=5×10-4 mol·L-1,取该溶液1 mL加水稀释至10 mL,则稀释后溶液中c(Na+)∶c(OH-)=　　　　　。  (3)在t2℃,pH=10的NaOH溶液中,水电离产生的OH-浓度为　 。 (4)在t2℃时由水电离出的c(H+)=1×10-6 mol·L-1。若该温度下,某溶液的pH=7,则该溶液　　　　(填字母)。  a.呈中性 b.呈碱性 c.呈酸性 d.c(OH-)=100c(H+) 答案:(1)>　(2)1 000∶1 (3)1×10-10 mol·L-1　(4)bd 解析:(1)升温,KW变大。 (2)c(S)=5×10-4mol·L-1,则c(Na+)=2c(S)=1×10-3mol·L-1,稀释至原溶液体积的10倍,则c(Na+)=1×10-4mol·L-1;25℃时,Na2SO4溶液中c(OH-)=1×10-7mol·L-1,稀释至原溶液体积的10倍后仍然为1×10-7mol·L-1,则c(Na+)∶c(OH-)=103∶1。 (3)在t2℃时,pH=10的NaOH溶液中c(H+)=1×10-10mol·L-1,NaOH溶液中,H+来自水的电离,水电离出H+的同时也电离出等量的OH-。 (4)在t2℃时,水电离的c(H+)=1×10-6mol·L-1,则此时水电离的c(OH-)=1×10-6mol·L-1,即t2℃时KW=(1×10-6)×(1×10-6)=10-12;某溶液的pH=7,c(H+)=1×10-7mol·L-1,该溶液中c(OH-)=1×10-5mol·L-1>c(H+),溶液呈碱性;此时=100,即c(OH-)=100c(H+)。 学科网（北京）股份有限公司 $$