内容正文:
3.1水的电离和溶液的酸碱性题型归类
目录
一、热点题型归纳 1
【题型一】水的电离和水的离子积常数 1
【题型二】溶液的酸碱性与pH 3
【题型三】pH的计算 4
二、分阶培优练 6
【题型一】水的电离和水的离子积常数
【典例分析】已知水的电离平衡曲线如图所示,下列说法正确的是
A.图中A、B、C、D、E五点的Kw间的大小关系是B>C>E>A>D
B.若从A点到D点,可采用的措施是加入少量的NaOH固体
C.点B对应温度条件下,某溶液c(H+)=1×10-7mol/L,此时溶液中c(OH-)为1×10-5mol/L
D.在25℃时,将等浓度的醋酸与氢氧化钾溶液等体积混合后,溶液显中性
【提分秘籍】
基本规律:
(一)水的电离
1.电离方程式:H2OH++OH-
2.特点:
(1)极难电离可逆过程,吸热
(2)25℃,水中的c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7mol/L
(3)由水电离出的H+与OH-浓度相等,即c(H+)水=c(OH-)水
3.影响因素:
(1)促进:①升温 ②加活泼金属 ③加弱碱正离子或弱酸负离子(即能水解的盐)④电解
(2)抑制:①降温 ②加酸或碱 ③加强酸酸式盐
(二)水的离子积
1.定义:当水的电离达到平衡时,电离产物H+和OH-浓度之积是一个常数,称为水的离子积常数,简称水的离子积,用Kw表示。
2.表达式:Kw=c(H+)·c(OH-)
说明:①Kw不仅适用于纯水,也适用于酸、碱、盐的稀溶液
②Kw只与温度有关,温度升高,Kw增大,水更易电离
③25℃时,水中的c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7mol/L,Kw=1.0×10-14
④100℃时,水中的c(H+)=c(OH-)≈1.0×10-6mol/L,Kw=1.0×10-12
⑤不同溶液中的c(H+)、c(OH-)可能不同,但任何溶液中的c(H+)水=c(OH-)水
【变式演练】
1.下列操作可以使水的离子积常数增大的是
A.通入少量HCl气体 B.加入少量CuSO4固体
C.加热 D.滴入少量NaOH溶液
2.常温下某溶液中由水电离出的c(H+)为1.0×10-12mol·L-1,下列说法正确的是
A.一定是酸的溶液 B.一定是碱的溶液
C.一定是中性溶液 D.可能是酸性溶液也可能是碱性溶液
3.水的电离平衡曲线如下图所示,下列说法不正确的是
A.图中五点KW间的关系:B>C>A=D=E
B.若从A点到C点,可采用:温度不变在水中通入适量的NH3
C.若从A点到D点,可采用:温度不变在水中加入少量的酸
D.若处在B点时,将pH=2的硫酸与pH=10的KOH溶液等体积混合后,溶液呈中性
【题型二】溶液的酸碱性与pH
【典例分析】判断溶液的酸碱性有多种方法。下列溶液一定显碱性的是
A.能够使甲基橙呈黄色的溶液 B.的溶液
C.溶液中: D.溶液中:
【提分秘籍】
基本规律:
1.溶液的酸碱性与pH
溶液的酸碱性的判断标准是溶液中c(H+)与c(OH-)的相对大小,其具体关系为:
c(H+)与c(OH-) 相对大小
c(H+)的范围(25 ℃)
pH(25 ℃)
中性溶液
c(OH-)=c(H+)
c(H+)=1.0×10-7 mol·L-1
=7
酸性溶液
c(OH-)<c(H+)
c(H+)>1.0×10-7 mol·L-1
<7
碱性溶液
c(OH-)>c(H+)
c(H+)<1.0×10-7 mol·L-1
>7
2.溶液的pH
(1)定义
pH是c(H+)的负对数,其表达式是pH=-lgc(H+)。
(2)溶液的pH、c(H+)及酸碱性的关系(25 ℃):
pH大小能反映出溶液中c(H+)大小,即能表示溶液的酸碱性强弱。
【注意】在分析c(H+)、pH与溶液的酸碱性关系时,要注意溶液的温度。
3.pH的测量
(1)用pH试纸测定
pH试纸的使用方法:取一小块试纸放在玻璃片或表面皿或点滴板上,用洁净干燥的玻璃棒直接蘸取待测液滴在干燥的试纸上,试纸变色后,迅速与标准比色卡对照粗略读出试液的pH(读至整数)。
【注意】
①pH试纸不能用水润湿,否则可能使测量结果偏大、偏小、不变
②所测pH值一般为整数
③若某溶液具有漂白性,则不能用pH试纸测定其pH,需用pH计测量。
(2)用pH计:pH计也叫酸度计,可精密测量溶液的pH,可精确到小数点后两位。
(3)用酸碱指示剂测定:常用指示剂的变色范围和颜色变化表示如下表:
指示剂
甲基橙
石蕊
酚酞
甲基红
变色范围pH
3.1-4.4
5.0-8.0
8.2-10.0
4.4-6.2
溶液颜色
红、橙、黄
红、紫、蓝
无色、浅红、红
红、橙、黄
【变式演练】
1.下列测定河水pH的方法和结果中,可能正确的是
A.用玻璃棒蘸水样点在广范pH试纸上,比色读得pH为7.0
B.取精密pH试纸,用蒸馏水湿润,然后用玻璃棒蘸水样点在试纸上,比色读得pH为6.8
C.直接把精密pH试纸伸入水样,浸湿后取出,比色读得pH为6.3
D.先在广范pH试纸上点水样,测得大致pH范围,再在相近的精密pH试纸上点水样,测得pH为7.2
2.下列物质的水溶液不一定呈酸性的是
A.常温下,的溶液
B.滴加甲基橙显黄色的溶液
C.电离出的阳离子全为的强电解质
D.的溶液
3.下列关于溶液pH的说法正确的是
A.pH是表示溶液酸碱性的多种方式中的一种
B.只有c(H+)和c(OH-)都小于1mol/L的稀溶液,才有pH
C.pH<7的溶液一定显酸性
D.用试纸测定溶液的pH时,需要将pH试纸进入溶液后取出,再与比色卡对比
【题型三】pH的计算
【典例分析】25℃时,将25 mL 4 mol·L-1的盐酸与100 mL 2 mol·L-1 NaOH溶液混合后,再稀释至200 mL,该溶液的pH为(已知:lg2=0.3)
A.12.7 B.13.7 C.12.3 D.13.3
【提分秘籍】
基本规律:
1.溶液pH的计算原则
(1)酸性溶液:求c(H+)→求pH的值;
(2)碱性溶液:先求c(OH-)再求c(H+)→求pH值。
2.单一溶液的pH计算
(1)c mol·L-1 HnA强酸溶液的pH (25 ℃),c(H+)=nc mol·L-1;pH=-lg nc
(2)c mol·L-1 B(OH)n强碱溶液的pH (25 ℃)
c(OH-)=nc mol·L-1;c(H+)== mol·L-1;pH=14+lg nc。
3.混合溶液pH的计算方法
(1)强酸与强酸混合(稀溶液体积变化忽略)
c混(H+)=,然后再求pH。
(2)强碱与强碱混合(稀溶液体积变化忽略)
先计算c混(OH-)=,再求c混(H+)=,最后求pH。
(3)强酸与强碱混合(稀溶液体积变化忽略)
a.恰好完全反应,溶液呈中性,pH=7 (25 ℃)。
b.酸过量:
先求c余(H+)=,再求pH。
c.碱过量:
先求c余(OH-)=,再求c(H+)=,最后求pH。
4.酸、碱溶液稀释后的pH的计算
(1)强酸:pH=a,加水稀释10n倍,则pH=a+n
(
但都不突破
7,无限稀释时等于或接近于7
)(2)弱酸:pH=a,加水稀释10n倍,则a<pH<a+n
(3)强碱:pH=b,加水稀释10n倍,则pH=b-n
(4)弱碱:pH=b,加水稀释10n倍,则b-n<pH<b
【变式演练】
1.常温下,的强碱溶液与的强酸溶液混合,所得混合液的,若不计溶液混合前后的体积变化,则强碱与强酸的体积比是
A.1:9 B.9:1 C.1:11 D.11:1
2.常温下,四种溶液:①的氨水 ②的氢氧化钠溶液 ③的醋酸 ④的盐酸,下列说法错误的是
A.将溶液①、④等体积混合,所得溶液显碱性
B.分别取1 mL稀释至10 mL,四种溶液的pH:②>①>④>③
C.向溶液③、④中分别加入适量的醋酸钠晶体后,两种溶液的pH均增大
D.将a L溶液②和b L溶液④混合后,若所得溶液,则
3.已知在100 ℃时水的离子积Kw=1×10-12(本题涉及溶液的温度均为100 ℃)。下列说法中正确的是
A.0.01 mol·L-1的H2SO4溶液,pH=2
B.0.001 mol·L-1的NaOH溶液,pH=11
C.0.005 mol·L-1的H2SO4溶液与0.01 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,混合溶液的pH为6,溶液显酸性
D.完全中和pH=3的H2SO4溶液50 mL,需要pH=9的NaOH溶液50 mL
(
分阶培优练
)
培优第一阶——基础过关练
1.酱油作为日常生活的一种补铁剂,常温下实验测得某款海天酱油的pH=5,则该酱油中的c(H+)为
A.10-9 B.10-10 C.10-5 D.10-7
2.关于水的电离,下列叙述中不正确的是
A.升高温度,水的电离平衡向右移动,增大,增大
B.向水中通入,水的电离平衡向左移动,不变,增大
C.向水中加入氨水,水的电离平衡向左移动,不变,降低
D.向水中加入,水的电离平衡向右移动,不变,增大
3.在某温度下,NaCl稀溶液中c(H+)=1×10-6 mol/L。下列说法中正确的是
A.该NaCl溶液显酸性 B.该NaCl溶液显中性
C.该NaCl溶液中水的电离被抑制 D.该NaCl溶液中Kw=1×10-14
4.人体为了进行正常生理活动,体内氢离子浓度须维持在正常范围。人体饥饿时胃液的约为,此时胃液中氢离子浓度约为
A.0.01mol/L B.0.1mol/L
C.1.0×10-12mol/L D.1.0×10-10mol/L
5.下列有关水的离子积常数或变化的判断,正确的是
A.随着温度的升高,水的离子积常数减小
B.完全中和的溶液,需要的溶液
C.由非电解质溶于水得到的溶液一定呈中性
D.氢氧化钠溶液久置于空气中,减小
6.pH相同的氨水和溶液中,水的电离程度前者与后者相比较
A.相等 B.大于 C.小于 D.无法比较
7.甲、乙两溶液的分别为2和4,那么甲溶液中与乙溶液中的比值为
A.100 B.2 C. D.
8.在25mL 0.1mol/L HNO3溶液中加入10mL 0.5mol/L KOH溶液,所得溶液呈
A.酸性 B.碱性 C.中性 D.不确定
9.室温时,pH=6的盐酸和pH=8的Na2CO3溶液中,水电离出的c(OH-)分别为xmol•L-1和ymol•L-1,两者的关系正确的是
A.x=102y B.x=102y C.x=y D.x>y
10.常温下,将溶液与溶液等体积混合(忽略溶液体积变化)进行反应,恢复室温后溶液的为
A.2 B.5 C.9 D.12
培优第二阶——能力提升练
11.下列操作可以使水的离子积常数增大的是
A.通入少量氨气 B.加入少量稀HCl C.加热 D.加入少量醋酸钠固体
12.已知水的电离平衡曲线如图所示,℃时的曲线A和℃时的曲线B。下列有关说法不正确的是
A.水的电离是吸热过程,℃<℃
B.℃时,将的NaOH溶液与的溶液按体积比10∶1混合,所得溶液呈中性
C.℃时,某稀溶液中由水电离产生的,该溶液的pH一定为13
D.曲线B所对应的温度下,若100体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前或
13.某温度下,pH=11的氨水和NaOH溶液分别加水稀释至原体积的100倍,溶液的pH随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法错误的是
A.a值一定大于9
B.Ⅰ为NaOH溶液稀释时溶液的pH变化曲线
C.完全中和稀释相同倍数后的两溶液,消耗相同浓度的稀H2SO4的体积:NaOH溶液<氨水
D.稀释后氨水中水的电离程度比NaOH溶液中水的电离程度大
14.下列能影响水的电离平衡,并使溶液中的的操作是。
A.将纯水加热至100℃ B.向水中加氢氧化钡固体
C.向水中投入少量的钠 D.向水中加入少量
15.在下列溶液中,pH由小到大的排列顺序是
①0.1mo1/LHCl溶液 ②0.1mo1/LH2SO4溶液
③0.1mol/LNaOH溶液 ④0.1mol/L CH3COOH溶液
A.②①③④ B.①②③④ C.②①④③ D.②④①③
16.下列叙述正确的是
A.将水加热,c(H+)不变
B.向水中滴入稀醋酸,c(H+)增大
C.100℃的纯水中c(H+)=1×10-6mol·L-1,此时水呈酸性
D.向水中加入少量氢氧化钠固体,水的电离程度不变
17.室温下的溶液中,由水电离出的约为
A. B.
C. D.
18.在由水电离出的c(H+)=1×10-12mol·L-1的溶液中,一定能大量共存的离子组是
A.NH、Ba2+、NO、Cl- B.Cl-、NO、Na+、K+
C.SO、NO、Fe2+、Cl- D.Na+、K+、ClO-、I-
19.下列叙述中正确的是
A.某溶液由水电离出来的,则该溶液一定为碱性
B.95℃纯水的,说明加热可导致水呈酸性
C.常温下,纯碱溶液的
D.常温下,将的盐酸加水稀释至体积为原来的两倍,稀释后溶液
20.某水溶液中不同温度下pH和pOH的关系如图所示。下列说法正确的是
A.将纯水升温可以实现f点到d点,且水仍为中性
B.区域(线除外)溶液呈酸性,可采用图2方法测定盐酸的pH
C.若,该温度下的溶液与的溶液等体积混合后呈中性
D.d点纯水中加入溶液pH可以变化到e点,同时抑制了水的电离
培优第三阶——培优拔尖练
21.水的离子积常数KW与温度的变化曲线如图所示。下列有关纯水的电离说法错误的是
A.水的电离为吸热过程
B.a点时,该温度下
C.a点水的电离程度小于b点水的电离程度
D.向水中加入少量固体,平衡向正反应方向移动,
22.下列叙述正确的是
A.向水中加入少量固体,水的电离平衡逆向移动,减小
B.的溶液一定是中性溶液
C.无论是纯水,还是酸性、碱性或中性稀溶液,在常温下其
D.将水加热,增大,不变
23.常温下,等体积酸和碱的溶液混和后,溶液pH<7的是
A.pH之和为14的硝酸和氢氧化钾溶液 B.pH=5的盐酸和pH=9的氨水溶液
C.pH=5的醋酸和pH=9的苛性钠溶液 D.pH之和为15的硫酸和氢氧化钡溶液
24.室温下有下列四种溶液,下列叙述正确的是
编号
①
②
③
④
pH
3
3
11
11
溶液
盐酸
醋酸溶液
氢氧化钠溶液
氨水
A.①、②、③三种溶液的物质的量浓度大小为:①=③>②
B.相同体积的①、②溶液分别与③溶液完全中和,消耗③溶液的体积:①>②
C.②、③两溶液等体积混合,所得溶液呈酸性
D.①、③溶液以体积比为9∶11混合,则混合溶液的
25.下列说法中正确的是
A.常温下,若水电离出的为mol·L,该溶液的pH可能为2
B.在100℃时,pH约为6的纯水呈酸性
C.25℃时将10 mL mol⋅L盐酸稀释至1000 mL,所得溶液的
D.1 L 的溶液中数目为
26.常温下,某一元强酸溶液与某一元强碱溶液按的体积比混合后,测得溶液中,则混合前,该强酸的与强碱的之和约为(不考虑溶液混合时体积和温度的变化,)
A.12.2 B.13.5 C.13.3 D.14.7
27.如图所示,不同温度下,水溶液中c(H+)与c(OH-)的变化如下,下列说法中不正确的是
A.图中四点,Kw的大小关系是:A=D<C<B
B.点A、B、C三点所在的直线上任意一点对应的溶液中c(H+)与c(OH-)相等
C.若想要A点移动到B点,采用的方法是升高温度
D.往A点中加入盐酸溶液,A点将会朝D点移动,Kw增大
28.在某温度下,向的蒸馏水中加入金属,保持温度不变,反应后测得溶液中。下列对该溶液的叙述不正确的是
A.该温度高于
B.加入金属促进了水的电离
C.加入金属后,溶液为9
D.加入金属后,由水电离出来的浓度为
29.已知水的电离平衡如图所示,且。下列说法错误的是
A.各点对应的水的离子积:
B.df直线上各点对应的水溶液(或纯水)一定显中性
C.向d点纯水中通入少量HCl,其组成由d点沿cde曲线向e点移动
D.加热f点纯水,其组成由f点沿fd直线向d方向迁移
30.已知水的电离平衡曲线如下图所示。
(1)点纯水的是 。造成点到点水的离子积变化的原因是 。
(2)时若溶液中水电离出的,则溶液可能为 。
A.溶液 B.氨水 C.氯化钠溶液 D.稀硝酸
向水中滴加NaOH溶液可实现A→D点的变化,则D点对应溶液的pH为 。
(3)时,若溶液,溶液中c(H+) c(OH-)。(填“>”、“<”、“=”);时,若某盐酸中,则由水电离产生的 。时,的NaOH溶液浓度为 mol/L。
(4)A、B、C、D四点Kw大小比较 (用字母表示)。
(5)时,将的稀硫酸和的苛性钠溶液混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的,则 。
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3.1水的电离和溶液的酸碱性题型归类
目录
一、热点题型归纳 1
【题型一】水的电离和水的离子积常数 1
【题型二】溶液的酸碱性与pH 3
【题型三】pH的计算 6
二、分阶培优练 8
【题型一】水的电离和水的离子积常数
【典例分析】已知水的电离平衡曲线如图所示,下列说法正确的是
A.图中A、B、C、D、E五点的Kw间的大小关系是B>C>E>A>D
B.若从A点到D点,可采用的措施是加入少量的NaOH固体
C.点B对应温度条件下,某溶液c(H+)=1×10-7mol/L,此时溶液中c(OH-)为1×10-5mol/L
D.在25℃时,将等浓度的醋酸与氢氧化钾溶液等体积混合后,溶液显中性
【答案】C
【详解】A.水的电离是吸热反应,升高温度促进水电离,所以温度越高,水的离子积常数越大,依据图象分析可知,A、B、C、D、E五点的Kw间的大小关系是B>C>E=A=D,A错误;
B.温度不变,不变,向水中加入NaOH固体,溶液中c(OH-)变大,c(H+)变小,不可以实现从A点到D点,B错误;
C.B对应温度条件下,,某溶液c(H+)=1×10-7mol/L,此时溶液中c(OH-)为1×10-5mol/L,C正确;
D.25℃时,等浓度的醋酸与氢氧化钾溶液等体积混合后酸碱恰好中和,溶液中剩余醋酸钠为强碱弱酸盐,溶液呈碱性,D错误;
答案选C。
【提分秘籍】
基本规律:
(一)水的电离
1.电离方程式:H2OH++OH-
2.特点:
(1)极难电离可逆过程,吸热
(2)25℃,水中的c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7mol/L
(3)由水电离出的H+与OH-浓度相等,即c(H+)水=c(OH-)水
3.影响因素:
(1)促进:①升温 ②加活泼金属 ③加弱碱正离子或弱酸负离子(即能水解的盐)④电解
(2)抑制:①降温 ②加酸或碱 ③加强酸酸式盐
(二)水的离子积
1.定义:当水的电离达到平衡时,电离产物H+和OH-浓度之积是一个常数,称为水的离子积常数,简称水的离子积,用Kw表示。
2.表达式:Kw=c(H+)·c(OH-)
说明:①Kw不仅适用于纯水,也适用于酸、碱、盐的稀溶液
②Kw只与温度有关,温度升高,Kw增大,水更易电离
③25℃时,水中的c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7mol/L,Kw=1.0×10-14
④100℃时,水中的c(H+)=c(OH-)≈1.0×10-6mol/L,Kw=1.0×10-12
⑤不同溶液中的c(H+)、c(OH-)可能不同,但任何溶液中的c(H+)水=c(OH-)水
【变式演练】
1.下列操作可以使水的离子积常数增大的是
A.通入少量HCl气体 B.加入少量CuSO4固体
C.加热 D.滴入少量NaOH溶液
【答案】C
【详解】水的离子积常数是水电离平衡的平衡常数,平衡常数只受温度影响,且水的电离是吸热过程,因此加热能使水的电离程度增大,即水的离子积常数增大;综上,答案选C。
2.常温下某溶液中由水电离出的c(H+)为1.0×10-12mol·L-1,下列说法正确的是
A.一定是酸的溶液 B.一定是碱的溶液
C.一定是中性溶液 D.可能是酸性溶液也可能是碱性溶液
【答案】D
【详解】常温下水电离出的c(H+)为1.0×10-12mol·L-1<1.0×10-7mol·L-1说明抑制了水的电离,可能是加入了OH-或H+,所以溶液可能是碱性溶液也可能是酸性溶液。
3.水的电离平衡曲线如下图所示,下列说法不正确的是
A.图中五点KW间的关系:B>C>A=D=E
B.若从A点到C点,可采用:温度不变在水中通入适量的NH3
C.若从A点到D点,可采用:温度不变在水中加入少量的酸
D.若处在B点时,将pH=2的硫酸与pH=10的KOH溶液等体积混合后,溶液呈中性
【答案】B
【详解】A.A点、D点、E点都处于25℃时,Kw相等,B点c(H+)和c(OH-)都大于C点的c(H+)和c(OH-),并且C点的c(H+)和c(OH-)大于A点c(H+)和c(OH-),,则c(H+)和c(OH-)越大,Kw越大,故B>C>A=D=E,A项正确;
B.A点为25℃条件,C点脱离了该温度下平衡曲线,由A点到C点一定是升温,且保证c(H+)=c(OH-),温度不变在水中通入适量的NH3不可能实现,B项错误;
C.A、D点为恒温条件,且D点的c(H+)大,由比较可知溶液中加入了酸,C项正确;
D.B点时,该温度下pH=2的硫酸溶液中,该温度下pH=10的KOH溶液中,,二者等体积混合,恰好完全反应,溶液呈中性,D项正确;
答案选B。
【题型二】溶液的酸碱性与pH
【典例分析】判断溶液的酸碱性有多种方法。下列溶液一定显碱性的是
A.能够使甲基橙呈黄色的溶液 B.的溶液
C.溶液中: D.溶液中:
【答案】C
【详解】A.pH>4.4的溶液能够使甲基橙呈黄色,则能够使甲基橙呈现黄色的溶液不一定显碱性,A不符合题意;
B.在室温或常温下,若溶液的pH>7,溶液显碱性,但不是室温或常温,pH>7的溶液不一定显碱性,B不符合题意;
C.溶液中:c(H+)<c(OH-),则该溶液一定显碱性,C符合题意;
D.室温或常温下,pH>7[或c(H+)<1×10-7 mol·L-1]的溶液一定显碱性,但不是室温或常温下就不一定显碱性,在较高温度下,水的离子积大于1×10-14,所以溶液中:时,溶液不一定呈碱性,D不符合题意;
故选C。
【提分秘籍】
基本规律:
1.溶液的酸碱性与pH
溶液的酸碱性的判断标准是溶液中c(H+)与c(OH-)的相对大小,其具体关系为:
c(H+)与c(OH-) 相对大小
c(H+)的范围(25 ℃)
pH(25 ℃)
中性溶液
c(OH-)=c(H+)
c(H+)=1.0×10-7 mol·L-1
=7
酸性溶液
c(OH-)<c(H+)
c(H+)>1.0×10-7 mol·L-1
<7
碱性溶液
c(OH-)>c(H+)
c(H+)<1.0×10-7 mol·L-1
>7
2.溶液的pH
(1)定义
pH是c(H+)的负对数,其表达式是pH=-lgc(H+)。
(2)溶液的pH、c(H+)及酸碱性的关系(25 ℃):
pH大小能反映出溶液中c(H+)大小,即能表示溶液的酸碱性强弱。
【注意】在分析c(H+)、pH与溶液的酸碱性关系时,要注意溶液的温度。
3.pH的测量
(1)用pH试纸测定
pH试纸的使用方法:取一小块试纸放在玻璃片或表面皿或点滴板上,用洁净干燥的玻璃棒直接蘸取待测液滴在干燥的试纸上,试纸变色后,迅速与标准比色卡对照粗略读出试液的pH(读至整数)。
【注意】
①pH试纸不能用水润湿,否则可能使测量结果偏大、偏小、不变
②所测pH值一般为整数
③若某溶液具有漂白性,则不能用pH试纸测定其pH,需用pH计测量。
(2)用pH计:pH计也叫酸度计,可精密测量溶液的pH,可精确到小数点后两位。
(3)用酸碱指示剂测定:常用指示剂的变色范围和颜色变化表示如下表:
指示剂
甲基橙
石蕊
酚酞
甲基红
变色范围pH
3.1-4.4
5.0-8.0
8.2-10.0
4.4-6.2
溶液颜色
红、橙、黄
红、紫、蓝
无色、浅红、红
红、橙、黄
【变式演练】
1.下列测定河水pH的方法和结果中,可能正确的是
A.用玻璃棒蘸水样点在广范pH试纸上,比色读得pH为7.0
B.取精密pH试纸,用蒸馏水湿润,然后用玻璃棒蘸水样点在试纸上,比色读得pH为6.8
C.直接把精密pH试纸伸入水样,浸湿后取出,比色读得pH为6.3
D.先在广范pH试纸上点水样,测得大致pH范围,再在相近的精密pH试纸上点水样,测得pH为7.2
【答案】D
【详解】试题分析:广泛pH试纸的读数只能是整数,A不正确;试纸不能事先用蒸馏水润湿,否则可能会产生误差,B不正确;C中试纸不能直接插入水中,不正确,所以正确的答案选D。
考点:考查pH测定的有关判断
点评:该题是高考中的常见考点,属于一道实验方案设计题,解题的关键是能对pH测定的操作有一个较清晰的认识,属基础性知识考查题,难度不大。该题有利于培养学生严谨的实验操作的规范性和准确性,有利于调动学生的学习兴趣。
2.下列物质的水溶液不一定呈酸性的是
A.常温下,的溶液
B.滴加甲基橙显黄色的溶液
C.电离出的阳离子全为的强电解质
D.的溶液
【答案】B
【详解】A.常温下pH=7溶液呈中性,pH=6溶液呈酸性,A不符合;
B.pH>4.4的溶液能使甲基橙显黄色,溶液不一定呈酸性,B符合;
C.电离出的阳离子全是氢离子的强电解质是酸,水溶液一定呈酸性,C不符合;
D.溶液中呈酸性,呈碱性,呈中性,D不符合;
答案选B。
3.下列关于溶液pH的说法正确的是
A.pH是表示溶液酸碱性的多种方式中的一种
B.只有c(H+)和c(OH-)都小于1mol/L的稀溶液,才有pH
C.pH<7的溶液一定显酸性
D.用试纸测定溶液的pH时,需要将pH试纸进入溶液后取出,再与比色卡对比
【答案】A
【详解】A.表示溶液酸碱性的方式有多种:如pH、c(H+)等,A项正确;
B.任何溶液都可以用pH=求其pH,只是当c(H+)和c(OH-)都小于1mol/L的稀溶液,用pH表示比较直观方便,B项错误;
C.pH<7的溶液不一定显酸性,可能显中性,如100℃的水的pH=6,仍显中性,C项错误;
D.用试纸测定溶液的pH时,需将试纸放于表面面上,用玻璃棒蘸取溶液滴于试纸中部,试纸变色后再与比色卡对比,D项错误;
答案选A。
【题型三】pH的计算
【典例分析】25℃时,将25 mL 4 mol·L-1的盐酸与100 mL 2 mol·L-1 NaOH溶液混合后,再稀释至200 mL,该溶液的pH为(已知:lg2=0.3)
A.12.7 B.13.7 C.12.3 D.13.3
【答案】B
【详解】25 mL 4 mol·L-1的盐酸中,100 mL 2 mol·L-1 NaOH溶液中,反应中化学方程式计算关系为,反应后溶液中,,;
故答案选B。
【提分秘籍】
基本规律:
1.溶液pH的计算原则
(1)酸性溶液:求c(H+)→求pH的值;
(2)碱性溶液:先求c(OH-)再求c(H+)→求pH值。
2.单一溶液的pH计算
(1)c mol·L-1 HnA强酸溶液的pH (25 ℃),c(H+)=nc mol·L-1;pH=-lg nc
(2)c mol·L-1 B(OH)n强碱溶液的pH (25 ℃)
c(OH-)=nc mol·L-1;c(H+)== mol·L-1;pH=14+lg nc。
3.混合溶液pH的计算方法
(1)强酸与强酸混合(稀溶液体积变化忽略)
c混(H+)=,然后再求pH。
(2)强碱与强碱混合(稀溶液体积变化忽略)
先计算c混(OH-)=,再求c混(H+)=,最后求pH。
(3)强酸与强碱混合(稀溶液体积变化忽略)
a.恰好完全反应,溶液呈中性,pH=7 (25 ℃)。
b.酸过量:
先求c余(H+)=,再求pH。
c.碱过量:
先求c余(OH-)=,再求c(H+)=,最后求pH。
4.酸、碱溶液稀释后的pH的计算
(1)强酸:pH=a,加水稀释10n倍,则pH=a+n
(
但都不突破
7,无限稀释时等于或接近于7
)(2)弱酸:pH=a,加水稀释10n倍,则a<pH<a+n
(3)强碱:pH=b,加水稀释10n倍,则pH=b-n
(4)弱碱:pH=b,加水稀释10n倍,则b-n<pH<b
【变式演练】
1.常温下,的强碱溶液与的强酸溶液混合,所得混合液的,若不计溶液混合前后的体积变化,则强碱与强酸的体积比是
A.1:9 B.9:1 C.1:11 D.11:1
【答案】A
【详解】设强碱体积为a L ,强酸体积为b L,两者混合pH=11,说明碱过量,溶液中c(H+)=10-11mol/L,c(OH-)==0.001mol/L,则有,解得a:b=1:9,故选A。
2.常温下,四种溶液:①的氨水 ②的氢氧化钠溶液 ③的醋酸 ④的盐酸,下列说法错误的是
A.将溶液①、④等体积混合,所得溶液显碱性
B.分别取1 mL稀释至10 mL,四种溶液的pH:②>①>④>③
C.向溶液③、④中分别加入适量的醋酸钠晶体后,两种溶液的pH均增大
D.将a L溶液②和b L溶液④混合后,若所得溶液,则
【答案】B
【分析】由于强电解质完全电离,弱电解质部分电离,则常温下pH相同的①②溶液浓度①>②,③④溶液浓度③>④,②④溶液浓度②=④,据此分析:
【详解】A.溶液①、④等体积混合,由于①的浓度大于④,所以碱过量,因此混合之后溶液呈碱性,A正确;
B.弱电解质在稀释过程中会继续电离,所以稀释相同的倍数后,四种溶液的pH大小为:①>②>④>③,B错误;
C.醋酸钠溶于水后,使醋酸的电离向逆反应方向移动,pH增大;盐酸会与醋酸钠反应生成醋酸,变成弱电解质,电离程度减小,pH增大,C正确;
D.由于混合后,则溶液中氢离子浓度,则,D正确;
故选B。
3.已知在100 ℃时水的离子积Kw=1×10-12(本题涉及溶液的温度均为100 ℃)。下列说法中正确的是
A.0.01 mol·L-1的H2SO4溶液,pH=2
B.0.001 mol·L-1的NaOH溶液,pH=11
C.0.005 mol·L-1的H2SO4溶液与0.01 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,混合溶液的pH为6,溶液显酸性
D.完全中和pH=3的H2SO4溶液50 mL,需要pH=9的NaOH溶液50 mL
【答案】D
【详解】A.0.01 mol·L-1的H2SO4溶液,c(H+)=0.02 mol/L,则pH<2,A错误;
B.0.001 mol·L-1的NaOH溶液,c(OH-)=0.001 mol/L,则c(H+)=mol/L=10-9 mol/L,所以溶液的pH=9,B错误;
C.0.005 mol·L-1的H2SO4溶液,c(H+)=0.01 mol/L,其与0.01 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,二者恰好反应,溶液显中性,由于该温度下Kw=10-12,所以混合溶液的pH为6,C错误;
D.完全中和pH=3的H2SO4溶液50 mL,c(H+)=10-3 mol/L,n(H+)=5.0×10-5 mol,若恰好反应,则需要n(OH-)=5.0×10-5 mol,pH=9的NaOH溶液,c(OH-)=10-3 mol/L,则需要NaOH溶液的体积是50 mL,D正确;
故合理选项是D。
(
分阶培优练
)
培优第一阶——基础过关练
1.酱油作为日常生活的一种补铁剂,常温下实验测得某款海天酱油的pH=5,则该酱油中的c(H+)为
A.10-9 B.10-10 C.10-5 D.10-7
【答案】C
【详解】根据pH的计算方法可知,c(H+)=10-pH,所以酱油的,则该酱油中的c(H+)=10-5mol/L;
故选C。
2.关于水的电离,下列叙述中不正确的是
A.升高温度,水的电离平衡向右移动,增大,增大
B.向水中通入,水的电离平衡向左移动,不变,增大
C.向水中加入氨水,水的电离平衡向左移动,不变,降低
D.向水中加入,水的电离平衡向右移动,不变,增大
【答案】C
【详解】A.升高温度,水的电离平衡向右移动,电离程度变大,增大,增大,A正确;
B.向水中通入,二氧化碳和水生成碳酸,抑制水的电离,水的电离平衡向左移动,温度不变不变,增大,B正确;
C.向水中加入氨水,氨水电离出氢氧根离子,抑制水的电离,水的电离平衡向左移动,温度不变不变,增大,C错误;
D.向水中加入,铵根离子水解,促进水的电离生成氢离子,水的电离平衡向右移动,温度不变,不变,增大,D正确;
故选C。
3.在某温度下,NaCl稀溶液中c(H+)=1×10-6 mol/L。下列说法中正确的是
A.该NaCl溶液显酸性 B.该NaCl溶液显中性
C.该NaCl溶液中水的电离被抑制 D.该NaCl溶液中Kw=1×10-14
【答案】B
【详解】A.NaCl稀溶液中,水的电离不受影响,溶液显示中性,故A错误;
B.NaCl溶液显示中性,c(H+)和c(OH-)是相等的,故B正确;
C.NaCl溶液呈中性,对水的电离无影响,故C错误;
D.某温度下,NaCl稀溶液中c(H+)为1×10−6mol/L,水的离子积Kw= c(H+)·c(OH-),所以该NaCl溶液中Kw=1×10−12,故D错误;
故选:B。
4.人体为了进行正常生理活动,体内氢离子浓度须维持在正常范围。人体饥饿时胃液的约为,此时胃液中氢离子浓度约为
A.0.01mol/L B.0.1mol/L
C.1.0×10-12mol/L D.1.0×10-10mol/L
【答案】A
【详解】氢离子浓度指数是表示氢离子浓度的一种方法,它是水溶液中氢离子浓度的常用对数的负值,即-lgc(H+),也是pH,也就有pH=-lgc(H+),当pH=-lgc(H+)=2,可得,故答案选A。
5.下列有关水的离子积常数或变化的判断,正确的是
A.随着温度的升高,水的离子积常数减小
B.完全中和的溶液,需要的溶液
C.由非电解质溶于水得到的溶液一定呈中性
D.氢氧化钠溶液久置于空气中,减小
【答案】D
【详解】A.升高温度,水的电离平衡右移,增大,A错误;
B.的硫酸溶液中的氢氧化钠溶液中,所以完全中和硫酸需要溶液,B错误;
C.是非电解质,溶于水得到亚硫酸溶液,呈酸性,C错误;
D.溶液吸收空气中的,溶液中减小,则增大,所以减小,D正确;
故选D。
6.pH相同的氨水和溶液中,水的电离程度前者与后者相比较
A.相等 B.大于 C.小于 D.无法比较
【答案】C
【详解】氨水是弱碱,向水中加入酸或碱都抑制水的电离,CH3COONa是强碱弱酸盐,醋酸根水解使水电离程度增大,故水的电离程度前者小于后者;
本题选C。
7.甲、乙两溶液的分别为2和4,那么甲溶液中与乙溶液中的比值为
A.100 B.2 C. D.
【答案】A
【详解】甲、乙两溶液的pH分别为2和4,则甲溶液中c(H+)=1×10−2mol/L,乙溶液中c(H+)=1×10−4mol/L,甲、乙溶液中的比值=,故选A。
8.在25mL 0.1mol/L HNO3溶液中加入10mL 0.5mol/L KOH溶液,所得溶液呈
A.酸性 B.碱性 C.中性 D.不确定
【答案】B
【详解】在25mL 0.1mol/L HNO3溶液中加入10mL 0.5mol/L KOH溶液,硝酸的物质的量为0.0025mol,KOH的物质的量为0.005mol,KOH过量,充分反应之后生成硝酸钾而KOH有剩余,故所得溶液呈碱性,所以A、C、D均不符合题意,B符合题意,故答案选B。
9.室温时,pH=6的盐酸和pH=8的Na2CO3溶液中,水电离出的c(OH-)分别为xmol•L-1和ymol•L-1,两者的关系正确的是
A.x=102y B.x=102y C.x=y D.x>y
【答案】A
【详解】pH=6的盐酸中,c(H+)=,盐酸抑制水的电离,则水电离的c(OH-)=;pH=8的碳酸钠溶液中,c(H+)=,碳酸钠水解促进水的电离,则水电离的c(OH-)=,则x=102y;
故答案选A。
10.常温下,将溶液与溶液等体积混合(忽略溶液体积变化)进行反应,恢复室温后溶液的为
A.2 B.5 C.9 D.12
【答案】D
【详解】设两溶液的体积均为,,,,,即,D项符合题意。
培优第二阶——能力提升练
11.下列操作可以使水的离子积常数增大的是
A.通入少量氨气 B.加入少量稀HCl C.加热 D.加入少量醋酸钠固体
【答案】C
【详解】水的离子积常数Kw是温度函数,只与温度有关,温度改变,水的离子积常数改变,与外加酸、碱、盐以及稀释无关,水的电离是吸热过程,升高温度,水的离子积常数Kw增大;
故选C。
12.已知水的电离平衡曲线如图所示,℃时的曲线A和℃时的曲线B。下列有关说法不正确的是
A.水的电离是吸热过程,℃<℃
B.℃时,将的NaOH溶液与的溶液按体积比10∶1混合,所得溶液呈中性
C.℃时,某稀溶液中由水电离产生的,该溶液的pH一定为13
D.曲线B所对应的温度下,若100体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前或
【答案】C
【分析】水的电离是吸热过程,当温度升高时,促进水的电离,水的离子积也增大,水中氢离子浓度、氢氧根离子浓度都增大,结合图可知,℃<℃;
【详解】A.由分析可知,℃<℃,A正确;
B.由图可知,℃时,则的NaOH溶液的pOH=5,氢氧根离子浓度为10-5mol/L,的溶液中氢离子浓度为10-4mol/L,按体积比10∶1混合,两者恰好完全中和,所得溶液呈中性,B正确;
C.℃时,某稀溶液中由水电离产生的,则水的电离受到抑制,可能为酸溶液或碱溶液,则该溶液的pH不一定为13、也可能为1,C错误;
D.曲线B所对应的温度下,的某强酸溶液中氢离子浓度为10-amol/L,的某强碱溶液中pOH=12-b,氢氧根离子浓度为10b-12mol/L,混合后溶液呈中性,则100×10-a=10b-12,则混合前或,D正确;
故选C。
13.某温度下,pH=11的氨水和NaOH溶液分别加水稀释至原体积的100倍,溶液的pH随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法错误的是
A.a值一定大于9
B.Ⅰ为NaOH溶液稀释时溶液的pH变化曲线
C.完全中和稀释相同倍数后的两溶液,消耗相同浓度的稀H2SO4的体积:NaOH溶液<氨水
D.稀释后氨水中水的电离程度比NaOH溶液中水的电离程度大
【答案】D
【详解】
A.pH=11的氢氧化钠溶液加水稀释100倍,pH=9,而一水合氨为弱电解质,加水促进电离,则a的数值一定大于9,A项正确;
B.一水合氨为弱电解质,由图可知,开始的pH相同,在稀释时,促进氨水的电离,则氨水中OH-浓度大,可知I为氢氧化钠溶液稀释时溶液的pH变化曲线,Ⅱ是氨水的pH变化曲线,B项正确;
C.一水合氨为弱电解质,pH=11的氨水和NaOH溶液,一水合氨的浓度大于NaOH的浓度,由于氨水浓度较大,则完全中和稀释后相同体积的两溶液时,消耗相同浓度的稀硫酸的体积:NaOH溶液<氨水,C项正确;
D.稀释后氨水的pH更大,溶液中OH-浓度较大,对水的电离抑制较大,故稀释后氨水中水的电离程度比NaOH溶液中水的电离程度小,D项错误;
答案选D。
14.下列能影响水的电离平衡,并使溶液中的的操作是。
A.将纯水加热至100℃ B.向水中加氢氧化钡固体
C.向水中投入少量的钠 D.向水中加入少量
【答案】D
【分析】
水为极弱的电解质,存在电离平衡H2OH++OH-,任何酸或碱均能抑制水的电离,若要使溶液中的,可加入酸或加入弱碱阳离子。
【详解】A.将纯水加热至100℃,水的电离平衡正向移动,且仍为中性,即,A不符合题意;
B.向水中加氢氧化钡固体,水的电离平衡逆向移动,溶液呈碱性,,B不符合题意;
C.向水中投入少量的钠,与水反应,2Na+2H2O=2NaOH+H2,影响水的电离,溶液呈碱性,,C不符合题意;
D.属于强电解质,在水中完全电离,,向水中加入少量,溶液中氢离子浓度增大,水的电离被抑制,溶液呈酸性,,D符合题意;
答案选D。
15.在下列溶液中,pH由小到大的排列顺序是
①0.1mo1/LHCl溶液 ②0.1mo1/LH2SO4溶液
③0.1mol/LNaOH溶液 ④0.1mol/L CH3COOH溶液
A.②①③④ B.①②③④ C.②①④③ D.②④①③
【答案】C
【详解】①盐酸是一元强酸,在溶液中完全电离出氢离子,则0.1mo1/L盐酸溶液中氢离子浓度为0.1mo1/L,溶液pH为1;
②硫酸是二元强酸,在溶液中完全电离出氢离子,则0.1mo1/L硫酸溶液中氢离子浓度为0.2mo1/L,溶液pH为1—lg2;
③氢氧化钠是一元强碱,在溶液中完全电离出氢氧根离子,则0.1mol/L氢氧化钠溶液中氢氧根离子浓度为0.1mo1/L,溶液pH为13;
④醋酸是一元弱酸,在溶液中部分电离出氢离子,则0.1mo1/L醋酸溶液中氢离子浓度小于0.1mo1/L,溶液pH大于1;
综上可知,四种溶液pH值由小到大的顺序为②①④③,故选C。
16.下列叙述正确的是
A.将水加热,c(H+)不变
B.向水中滴入稀醋酸,c(H+)增大
C.100℃的纯水中c(H+)=1×10-6mol·L-1,此时水呈酸性
D.向水中加入少量氢氧化钠固体,水的电离程度不变
【答案】B
【详解】A.水的电离是吸热过程,加热促进水的电离,氢离子浓度增大,故A错误;
B.向水中加入少量稀醋酸,醋酸在溶液中电离出氢离子,溶液中氢离子浓度增大,故B正确;
C.水的电离是吸热过程,加热促进水的电离,氢离子浓度增大,但水中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度,水依然呈中性,故C错误;
D.向水中加入少量氢氧化钠固体,氢氧化钠在溶液中电离出的氢氧根离子会抑制水的电离,溶液中水的电离程度减小,故D错误;
故选B。
17.室温下的溶液中,由水电离出的约为
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】常温下pH=12的NaOH溶液中,氢氧根离子抑制了水的电离,则氢氧化钠溶液中的氢离子是水的电离的,水电离的氢氧根离子与氢离子浓度相等,故水电离出来的==,故选D。
18.在由水电离出的c(H+)=1×10-12mol·L-1的溶液中,一定能大量共存的离子组是
A.NH、Ba2+、NO、Cl- B.Cl-、NO、Na+、K+
C.SO、NO、Fe2+、Cl- D.Na+、K+、ClO-、I-
【答案】B
【分析】由水电离出的c(H+)=1×10-12mol·L-1的溶液呈酸性或碱性,离子之间不生成气体、沉淀、弱电解质或不发生氧化还原反应、络合反应、双水解等反应时能大量共存,据此分析进行解答。
【详解】A. NH、OH-之间发生反应,在溶液中不能大量共存,A错误;
B.给定离子之间不反应,且都不与OH-、 H+反应,能够大量共存,B正确;
C.NO、Fe2+、H+之间发生氧化还原反应,OH-与Fe2+发生反应,不能大量共存,C错误;
D.ClO-与H+、I-反应,不能大量共存,D错误;
故选B。
19.下列叙述中正确的是
A.某溶液由水电离出来的,则该溶液一定为碱性
B.95℃纯水的,说明加热可导致水呈酸性
C.常温下,纯碱溶液的
D.常温下,将的盐酸加水稀释至体积为原来的两倍,稀释后溶液
【答案】D
【详解】A.酸或碱都会抑制水的电离,某溶液由水电离出来的c(H+)=10-10mol·L-1,则水的电离被抑制,该溶液可能为酸性或碱性,A错误;
B.95℃纯水的pH<7,但是水中氢离子等于氢氧根离子浓度,水仍为中性,只是说明加热可促进水的电离,B错误;
C.水的电离常数只是受温度影响,常温下,纯碱溶液的Kw=10-14,C错误;
D.盐酸为强酸,在水溶液中完全电离,常温下,将0.2mol·L-1的盐酸加水稀释至体积为原来的两倍,稀释后溶液中氢离子浓度为0.1 mol·L-1,则pH=1,D正确;
故选D。
20.某水溶液中不同温度下pH和pOH的关系如图所示。下列说法正确的是
A.将纯水升温可以实现f点到d点,且水仍为中性
B.区域(线除外)溶液呈酸性,可采用图2方法测定盐酸的pH
C.若,该温度下的溶液与的溶液等体积混合后呈中性
D.d点纯水中加入溶液pH可以变化到e点,同时抑制了水的电离
【答案】D
【详解】A.图1 pH、pOH越大,对应离子浓度越小,f到d水的离子积常数在减小,所以需要将纯水降温可以实现f点到d点,且水仍为中性,A项错误;
B.区域(线除外)溶液呈酸性,图2所示的方法是错误的操作,用湿润的pH试纸会让pH增大产生误差,B项错误;
C.若,则,该温度下的中,的溶液,二者等体积混合后氢氧化钾溶液过量,溶液呈碱性,C项错误;
D.d点纯水中加入溶液,溶液碱性增强,pH可以变化到e点,同时抑制了水的电离,D项正确。
故选D。
培优第三阶——培优拔尖练
21.水的离子积常数KW与温度的变化曲线如图所示。下列有关纯水的电离说法错误的是
A.水的电离为吸热过程
B.a点时,该温度下
C.a点水的电离程度小于b点水的电离程度
D.向水中加入少量固体,平衡向正反应方向移动,
【答案】D
【详解】A.水的发生电离:,温度升高,KW增大,说明升高温度,水的电离平衡正向移动,则水的电离为吸热过程,A正确;
B.不管温度如何变化,纯水中,始终存在,图中信息显示,a点时,B正确;
C.水的电离是一个吸热过程,温度越高,水的电离程度越大,则a点时水的电离程度小于b点时水的电离程度,C正确;
D.向水中加入少量固体,溶液中、不变,因此水的电离平衡不移动,最终溶液中与仍然相等,D错误;
故选D。
22.下列叙述正确的是
A.向水中加入少量固体,水的电离平衡逆向移动,减小
B.的溶液一定是中性溶液
C.无论是纯水,还是酸性、碱性或中性稀溶液,在常温下其
D.将水加热,增大,不变
【答案】C
【详解】A.向水中加入少量固体,电离出H+,H+的浓度增大导致水的电离平衡逆向移动,由于温度不变,则Kw不变,A错误;
B.25℃时c(H+)=1×10-7mol·L-1的溶液是中性溶液,温度高于25℃时c(H+)=1×10-7mol·L-1的溶液呈碱性,B错误;
C.水的离子积[Kw= c(H+)c(OH-)]只与温度有关,温度不变,水的离子积不变,无论是纯水,还是酸性、碱性或中性稀溶液,在常温下溶液中其c(H+)c(OH-)=1×10-14,C正确;
D.水的电离是吸热过程,将水加热,促进水的电离,c(H+)、c(OH-)均增大,增大,pH减小,D错误;
故选C。
23.常温下,等体积酸和碱的溶液混和后,溶液pH<7的是
A.pH之和为14的硝酸和氢氧化钾溶液 B.pH=5的盐酸和pH=9的氨水溶液
C.pH=5的醋酸和pH=9的苛性钠溶液 D.pH之和为15的硫酸和氢氧化钡溶液
【答案】C
【详解】A. 由于硝酸和氢氧化钾都是强电解质,pH之和为14的硝酸和氢氧化钾溶液中,混合液为中性,pH=7,故A不符合题意;
B. 氨水为弱碱,盐酸的pH=5,氨水的pH=9,则,氨水的浓度远远大于,氨水远远过量,溶液显示碱性,溶液的pH>7,故B不符合题意;
C. 醋酸是弱酸,醋酸的pH=5,苛性钠溶液的pH=9,则,醋酸的浓度远远大于,醋酸远远过量,溶液显示酸性,溶液的pH<7,故C符合题意;
D,硫酸和氢氧化钡为强电解质,设硫酸溶液的pH=a,pH之和为15的硫酸和氢氧化钡溶液,则氢氧化钡溶液的,溶液中c(OH-),混合液中OH﹣过量,溶液显示碱性,溶液的pH>7,故D不符合题意;
故选C。
24.室温下有下列四种溶液,下列叙述正确的是
编号
①
②
③
④
pH
3
3
11
11
溶液
盐酸
醋酸溶液
氢氧化钠溶液
氨水
A.①、②、③三种溶液的物质的量浓度大小为:①=③>②
B.相同体积的①、②溶液分别与③溶液完全中和,消耗③溶液的体积:①>②
C.②、③两溶液等体积混合,所得溶液呈酸性
D.①、③溶液以体积比为9∶11混合,则混合溶液的
【答案】C
【详解】A.醋酸为弱电解质,部分电离,HCl、NaOH为强电解质,完全电离,①、②、③三种溶液的物质的量浓度大小为:①=③<②,A错误;
B.醋酸为弱电解质,部分电离,相同体积的①、②溶液分别与③溶液完全中和,消耗③溶液的体积:①<②,B错误;
C.醋酸为弱电解质,部分电离, ②、③两溶液等体积混合,醋酸过量,所得溶液呈酸性,C正确;
D.①、③溶液以体积比为9∶11混合,溶液显碱性,则混合溶液中,pH=10,D错误;
故选C。
25.下列说法中正确的是
A.常温下,若水电离出的为mol·L,该溶液的pH可能为2
B.在100℃时,pH约为6的纯水呈酸性
C.25℃时将10 mL mol⋅L盐酸稀释至1000 mL,所得溶液的
D.1 L 的溶液中数目为
【答案】A
【详解】A.常温下,水电离出的氢离子浓度为1×10—3mol/L说明该溶液可能是酸溶液,也可能为碱溶液,若该溶液为酸溶液,溶液的pH为2,故A正确;
B.100℃时,pH约为6的纯水中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度,水呈中性,故B错误;
C.25℃时将10 mL mol⋅L盐酸稀释至1000 mL时,溶液中氢离子浓度为mol⋅L+mol⋅L=10.001×10—7mol/L,则溶液pH约为7,故C错误;
D.1LpH为2的硫酸溶液中氢离子数目为0.01mol/L×1L×NAmol—1=0.01NA,故D错误;
故选A。
26.常温下,某一元强酸溶液与某一元强碱溶液按的体积比混合后,测得溶液中,则混合前,该强酸的与强碱的之和约为(不考虑溶液混合时体积和温度的变化,)
A.12.2 B.13.5 C.13.3 D.14.7
【答案】C
【详解】设强酸的为a,强碱的为b,由题意可得:,解得,则强酸的与强碱的之和约为13.3,故选C。
27.如图所示,不同温度下,水溶液中c(H+)与c(OH-)的变化如下,下列说法中不正确的是
A.图中四点,Kw的大小关系是:A=D<C<B
B.点A、B、C三点所在的直线上任意一点对应的溶液中c(H+)与c(OH-)相等
C.若想要A点移动到B点,采用的方法是升高温度
D.往A点中加入盐酸溶液,A点将会朝D点移动,Kw增大
【答案】D
【详解】A.如图所示,A与D所处温度相同,Kw只与温度有关,温度升高Kw变大,A与D两点再同一条曲线上即对应的Kw相同,找到A、B两点的坐标并根据Kw=c(H+)×c(OH-)可求得A点Kw=1×10-14,B点Kw=1×10-12,并且C点的c(H+)和c(OH-)大于A点c(H+)和c(OH-)小于B点的c(H+)和c(OH-),c(H+)和c(OH-)越大,Kw越大,图中四点,Kw的大小关系是:A=D<C<B,A项正确;
B.A、B、C三点对应的c(H+)=c(OH-),所以三点所在的直线上任意一点对应的溶液中c(H+)与c(OH-)相等,B项正确;
C.从A点到C点再到B点Kw增大,温度升高,C项正确;
D.往A点中加入盐酸溶液,c(H+)浓度增大,c(OH-)离子浓度减小,A点将朝D点移动,但是Kw不变,Kw只与温度有关,温度不变Kw不变,D项错误;
答案选D。
28.在某温度下,向的蒸馏水中加入金属,保持温度不变,反应后测得溶液中。下列对该溶液的叙述不正确的是
A.该温度高于
B.加入金属促进了水的电离
C.加入金属后,溶液为9
D.加入金属后,由水电离出来的浓度为
【答案】D
【详解】A.温度越高,电离程度越大,温度为时的小于此温度的,说明升高了温度,电离增强,A正确;
B.加入金属后发生,水电离的得到电子被还原为,同时水电离的浓度增加,等于促进了水的电离,B正确;
C.加入金属后,测得溶液中,则溶液中c(H+)=Kw/c(OH-)=1.0×10-12/1.0×10-3=1.0×10-9,溶液为9,C正确;
D.加入金属后,测得溶液中,而全部来源于水,所以由水电离出来的,D错误;
故答案为:D。
29.已知水的电离平衡如图所示,且。下列说法错误的是
A.各点对应的水的离子积:
B.df直线上各点对应的水溶液(或纯水)一定显中性
C.向d点纯水中通入少量HCl,其组成由d点沿cde曲线向e点移动
D.加热f点纯水,其组成由f点沿fd直线向d方向迁移
【答案】D
【详解】A.水的电离吸热,温度越高,水的离子积Kw越大,pOH、pH越小,所以温度T>20°C,即Kw(f)>Kw(d),同时Kw只与温度有关,d、e点在等温线上,所以Kw(f)>Kw(e)=Kw(d),A正确;
B.df直线上各点对应的水溶液中均有pH= pOH,即c(OH-)=c(H+),所以df直线上各点对应的水溶液均呈中性,B正确;
C.恒温条件下,向d点纯水中通入少量HCl,溶液酸性增强,pH减小,由于pOH+pH=pKw,所以pOH增大,其组成由d点沿cde曲线向e点移动,C正确;
D.由于水的电离吸热,所以升高温度,水的离子积Kw增大,pOH、pH减小,即加热f点纯水,其组成由f点沿Of直线向O方向迁移 ,D错误;
故选D。
30.已知水的电离平衡曲线如下图所示。
(1)点纯水的是 。造成点到点水的离子积变化的原因是 。
(2)时若溶液中水电离出的,则溶液可能为 。
A.溶液 B.氨水 C.氯化钠溶液 D.稀硝酸
向水中滴加NaOH溶液可实现A→D点的变化,则D点对应溶液的pH为 。
(3)时,若溶液,溶液中c(H+) c(OH-)。(填“>”、“<”、“=”);时,若某盐酸中,则由水电离产生的 。时,的NaOH溶液浓度为 mol/L。
(4)A、B、C、D四点Kw大小比较 (用字母表示)。
(5)时,将的稀硫酸和的苛性钠溶液混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的,则 。
【答案】(1) 6 降低温度 (2)ABD 13 (3)< 10-10 0.1 (4)Kw (C)> Kw (B)> Kw (A)= Kw (D) (5)11:90
【解析】(1)纯水中c(H+)=c(OH-),由图可知C点纯水中c(H+)=10-6mol/L,则pH=6,水的离子积常数随温度升高而增大,C点水的离子积Kw=c(H+)∙c(OH-)=10-12,A点水的离子积Kw=c(H+)∙c(OH-)=10-14,C点到A点水的离子积常数减小,原因是降低温度;
(2)时纯水中水电离出的c(H+)=10-7mol/L,若溶液中水电离出的,即水的电离被抑制,加入酸或碱能抑制水的电离,则溶液可能为溶液、氨水、稀硝酸,氯化钠溶液显中性,不会抑制水的电离,故选ABD;向水中滴加NaOH溶液可实现A→D点的变化,则D点对应溶液的c(H+)=1×10-13mol∙L-1,pH为13;
(3)时,中性溶液的pH=6,若溶液,说明显碱性,溶液中c(H+)<c(OH-),时,若某盐酸中,该温度下水的离子积Kw=c(H+)∙c(OH-)=10-12,则溶液中c(OH-)=,溶液中氢氧根离子全由水电离产生,则由水电离产生的c(OH-)=10-10mol/L,时,的NaOH溶液中c(OH-)=,则NaOH浓度为0.1mol/L;
(4)相同温度下水的离子积相等,则A、D点Kw相等,温度升高,Kw增大,从A点到C点Kw增大,则Kw (C)> Kw (B)> Kw (A)= Kw (D);
(5)时,Kw= 10-14,的稀硫酸中c(H+)=10-1mol/L,的苛性钠即NaOH溶液中c(OH-)=,混合溶液的,则c(H+)==10-2,则11:90。
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