内容正文:
1.下列溶液一定呈酸性的是( )
A.pH=6.8的溶液
B.常温下,由水电离的c平(OH-)=1×10-13 mol·L-1
C.加入酚酞,不显红色的溶液
D.常温下,溶液中的H+浓度为5×10-7 mol·L-1
解析:D [水的电离是吸热反应,升高温度促进水电离,100 ℃时纯水的pH=6,呈中性,则pH=6.8的溶液可能显碱性,故A错误;由水电离的c平(OH-)=1×10-13 mol·L-1的溶液可能呈酸性,也可能呈碱性,故B错误;酚酞的变色范围是pH=8~10,不能使酚酞显红色的溶液pH<8,常温下,7≤pH<8时,溶液不呈酸性,故C错误;常温下,H+浓度为5×10-7 mol·L-1的溶液中,c平(OH-)= mol·L-1=2×10-8 mol·L-1<c平(H+),则溶液一定显酸性,故D正确。]
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
解析:D [pH试纸在使用前不能用水润湿,否则会使酸性或碱性溶液中的c平(H+)发生变化,造成误差,故A项错误;用pH试纸测出的pH是整数,故B项错误;酸碱指示剂只能判断溶液的酸碱性,无法测pH,故C项错误;pH计可以精确测定溶液的pH,一般可以精确到0.1,故D项正确。]
3.常温下0.1 mol·L-1醋酸溶液的pH=a,下列能使溶液pH=(a+1)的措施是( )
A.将溶液稀释到原体积的10倍
B.加入适量的醋酸钠固体
C.加入等体积0.2 mol·L-1盐酸
D.升高溶液的温度
解析:B [本题考查电离平衡知识及考生的分析判断能力。pH由a变成a+1,表明溶液酸性减弱;将溶液稀释10倍,若电离平衡不移动,则溶液pH由a变成a+1,但由于电离平衡会发生移动,故A项错误;向弱酸溶液中加入浓度较大的强酸,溶液酸性增强,C项错误;升高溶液的温度会促进醋酸电离,酸性增强,D项错误;加入醋酸钠固体,可抑制醋酸的电离,使溶液pH增大,B项正确。]
4.下列叙述正确的是( )
A.95 ℃纯水的pH<7,说明加热可导致水呈酸性
B.pH=3的醋酸溶液,稀释至10倍后pH=4
C.pH=3的醋酸溶液与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH=7
D.0.2 mol·L-1的盐酸与等体积水混合后pH=1混合后体积变化忽略不计)
解析:D [水是弱电解质,电离过程吸热,加热促进水的电离,所以95 ℃纯水的pH<7,但任何纯水都是显中性的,A错误;醋酸是弱酸,存在电离平衡,稀释促进电离,氢离子的物质的量增加,所以pH=3的醋酸溶液稀释至10倍后3<pH<4,B错误;醋酸是弱酸,则pH=3的醋酸溶液中醋酸的浓度大于10-3 mol·L-1,而pH=11的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的浓度为10-3 mol·L-1,所以二者等体积混合后醋酸过量,溶液显酸性,即pH<7,C错误。]
5.将pH=5的H2SO4溶液加水稀释到500倍,则稀释后c平(SO)与c平(H+)的比值为( )
A. B.
C. D.
解析:B [溶液pH=5,即c平(H+)=10-5 mol·L-1,原溶液中c平(SO)=c平(H+)=5×10-6 mol·L-1,溶液稀释500倍后接近中性,c平(H+)不可能小于1×10-7 mol·L-1,只能无限接近1×10-7 mol·L-1,而稀释过程中SO的物质的量不变,计算稀释后溶液中SO的物质的量浓度即可,据此计算解答。稀释后的溶液中c平(SO)=5×10-6 mol·L-1×=1×10-8 mol·L-1,因此c平(SO)与c平(H+)的比值约为,B项正确。]
6.常温下,将0.1 mol·L-1NaOH溶液与0.04 mol·L-1H2SO4溶液等体积混合,该混合溶液的pH等于( )
A.1.7 B.2.0
C.12 D.12.4
解析:C [NaOH过量,过量的c平(OH-)==0.01 mol·L-1,故pH=12。]
7.(双选)25 ℃时,某溶液中由水电离产生的c平(H+)和c平(OH-)的乘积为1×10-18 mol2·L-2,下列说法正确的是( )
A.该溶液可能pH=5
B.该溶液的pH可能是9
C.该溶液的pH可能是7
D.不会有这样的溶液
解析:AB [25 ℃水电离产生c平(H+)和c平(OH-)的乘积为1×10-18 mol2·L-2,说明抑制了水的电离,可能是酸溶液,也可能是碱溶液。若为酸溶液,c平(H+)酸·c平(OH-)水=10-14 mol2·L-2,c平(H+)酸=10-5 mol·L-1,pH=5;若为碱溶液,c平(H+)水·c平(OH-)碱=10-14 mol2·L-2,c平(OH-)=10-5 mol·L-1,pH=9。所以正确选项为AB。]
8.室温下,用1 mol·L-1NaOH溶液中和某浓度的硫酸溶液时,其pH和所加NaOH溶液的体积关系如图所示,原硫酸溶液的物质的量浓度和反应后溶液的总体积分别是( )
A.0.5 mol·L-1100 mL
B.0.5 mol·L-180 mL
C.1 mol·L-1 60 mL
D.1 mol·L-1 80 mL
解析:B [由图像可知,加入氢氧化钠溶液之前,溶液的pH=0,氢离子浓度为1 mol·L-1,则H2SO4的初始浓度为0.5 mol·L-1;当加入40 mL 1 mol·L-1NaOH溶液时,恰好与硫酸完全中和,溶液的pH=7,根据反应关系式:H2SO4~2NaOH,则2n(H2SO4)=n(NaOH),设消耗硫酸溶液的体积为V,则:2×V×0.5 mol·L-1=1 mol·L-1×0.04 L,解得V=0.04 L=40 mL,反应后溶液的体积为80 mL,故选B。]
9.常温下,pH=10的X、Y两种碱溶液各1 mL,分别加水稀释到100 mL,其pH与溶液体积(V)的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.稀释前,两种碱溶液中溶质的物质的量浓度一定相等
B.稀释后,X溶液的碱性比Y溶液的碱性强
C.完全中和X、Y溶液时,消耗同浓度盐酸的体积Vx>VY
D.若8<a<10,则X、Y都是弱碱
解析:D [X、Y溶液的pH随溶液体积变化的程度不同,所以X、Y溶液的碱性强弱程度不同,稀释前,两种pH相等的碱溶液中溶质的物质的量浓度一定不相等,故A错误;稀释相同倍数后,X溶液的pH比Y溶液的小,即X溶液的碱性比Y溶液的碱性弱,故B错误;X溶液的pH随溶液稀释变化快,所以X的碱性比Y强,起始时X、Y溶液的pH相等,则X溶液的溶质浓度小于Y溶液,完全中和等体积pH=10的X、Y溶液时,消耗同浓度盐酸的体积VX<VY,故C错误;X的碱性比Y强,若X为强碱,则a=8,若8<a<10,则X、Y都是弱碱,故D正确。]
10.(双选)下列有关pH的计算(均在室温下)一定正确的是( )
A.pH=a的强酸溶液,加水稀释10n倍,则pH=a+n
B.pH=a的弱酸溶液,加水稀释10n倍,则pH<a+n(a+n<7)
C.pH=b的强碱溶液,加水稀释10n倍,则pH=b-n
D.pH=b的弱碱溶液,加水稀释10n倍,则pH>b-n(b-n>7)
解析:BD [本题考查溶液稀释后pH的计算。强酸、强碱溶液稀释时,对其浓度影响较大的离子分别为H+、OH-,故酸稀释后pH的计算方法与碱稀释后pH的计算方法不同。若为pH=a的强酸溶液,c平(H+)=10-a mol·L-1,加水稀释10n倍,稀释后c平(H+)=10-(a+n) mol·L-1,则pH=n+a,但这在溶液稀释程度不大且水的电离可忽略的情况下成立,当a+n≥7时,必须考虑水的电离,此时pH≠a+n,故A不完全正确。若为pH=b的强碱溶液,则c平(H+)=10-bmol·L-1,即c平(OH-)=10-14+b mol·L-1,加水稀释10n倍后,溶液中c平(OH-)=10-14+b-n mol·L-1,即c平(H+)=10n-bmol·L-1,pH=b-n,同理,当稀释程度很大时,应考虑水的电离,此时pH≠b-n,故C不完全正确。弱酸与弱碱溶液稀释时还要考虑稀释对弱酸、弱碱的电离的促进。]
11.某学生在实验室测某稀硫酸溶液的pH时,他先用蒸馏水润湿pH试纸,然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。
(1)该学生的操作是 ________ (填“正确的”或“错误的”),理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(1) 若用此方法分别测定c平(H+)相等的盐酸和醋酸溶液的pH,误差较大的是 ________ ,原因是_________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)该学生用此方法测定下列溶液的pH,其中测定结果无误差的是 ________ (填序号)。
A.NaOH溶液
B.CH3COONa溶液
C.NaCl溶液
D.NaHSO4溶液
解析:在测酸性或碱性溶液的pH时,若用蒸馏水润湿pH试纸,会使待测液浓度下降,测定结果出现误差;但是用pH试纸测定中性溶液时,用蒸馏水润湿pH试纸对测定结果一般没有影响。
答案:(1)错误的 用蒸馏水润湿pH试纸相当于稀释了原溶液,使其浓度减小,引起测量误差 (2)盐酸 盐酸是强电解质溶液,醋酸溶液是弱电解质溶液,在醋酸溶液中存在CH3COOHCH3COO-+H+,稀释时平衡右移,继续电离出H+,稀释后Δc平(H+)较小、ΔpH较小 (3)C
12.下表所列是不同温度下水的离子积常数:
温度/℃
25
t1
t2
水的离子积常数
(Kw/mol2·L-2)
1×10-14
a
1×10-12
试回答以下问题:
(1)若25<t1<t2,则a ________ 1×10-14(填“>“<”或“=”),作此判断的理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)25 ℃时,某Na2SO4溶液中c平(SO)=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平(Na+)∶c平(OH-)= ________ 。
(3)t2 ℃时,pH=10的NaOH溶液中由水电离产生的OH-的浓度为 ________ 。
(4)t2℃时,将pH=11的苛性钠溶液V1L与pH=1的稀硫酸V2 L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液的体积之和),所得混合溶液的pH=2,则V1∶V2= ________ 。
解析:(1)水的电离为吸热过程,升高温度,水的电离程度增大,则水的离子积常数Kw增大。(2)c平(SO)=5×10-4 mol·L-1,则c平(Na+)=2c平(SO)=1×10-3 mol·L-1,稀释10倍,则c平(Na+)=1×10-4mol·L-1。25 ℃时,Na2SO4溶液中c平(OH-)=1×10-7 mol·L-1,稀释10倍后,溶液中c平(OH-)仍然为1×10-7 mol·L-1,则c平(Na+)∶c平(OH-)=103∶1。(3)pH=10的NaOH溶液中c平(H+)=10-10 mol·L-1,NaOH溶液中H+全部来自水的电离,由水电离产生的c平(OH-)=c平(H+)=1×10-10 mol·L-1。(4)t2 ℃时,混合溶液的pH=2,说明溶液为酸性,则稀硫酸过量。t2 ℃时,pH=11的NaOH溶液中c平(OH-)=0.1 mol·L-1,
则=0.01解得=。
答案:(1)> 水的电离为吸热过程,温度升高,水的电离程度增大,离子积常数增大 (2)1 000∶1 (3)1×10-10 mol·L-1 (4)9∶11
13.T ℃下的某溶液中,c平(H+)=10-x mol·L-1,c平(OH-)=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= ________ mol2·L-2,则T ________ 25 ℃(填“>”“<”或“=”)。
(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变化忽略不计,则a= ________ ,实验②中由水电离产生的c平(OH-)= ________ mol·L-1。
(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:
甲
乙
丙
丁
0.1 mol·L-1Ba(OH)2
溶液体积/mL
10
10
10
10
0.1 mol·L-1NaHSO4
溶液体积/mL
5
10
15
20
①按丁方式混合后,所得溶液显 ________ 性(填“酸”“碱”或“中”)。
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 ________ 。
解析:(1)此温度下,水的离子积Kw=c平(H+)·c平(OH-)=10-x·10-y=10-12·100=1×10-12>1×10-14,升温促进水的电离,则T>25 ℃。
(2)由实验①可知,在此温度下,Ba(OH)2溶液的pH=8,c平(OH-)== mol·L-1=1×10-4 mol·L-1,向22.00 mL Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH=a的盐酸22.00 mL,所得溶液的pH=6,混合溶液呈中性,则盐酸中c平(H+)=1×10-4 mol·L-1,pH=a=4;实验②中溶液呈碱性,由水电离产生的c平(OH-)=c平(H+)=1×10-7 mol·L-1。(3)在此温度下,0.1 mol·L-1的NaHSO4溶液中c平(H+)=0.1 mol·L-1,0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液中c平(OH-)=0.2 mol·L-1。①按丁方式混合后,由于n(OH-)=n(H+),所以所得溶液显中性。
②按乙方式混合后,反应的离子方程式为Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O。③按甲方式混合后,OH-剩余,所得溶液中c平(OH-)= mol·L-1=0.1 mol·L-1,c平(H+)== mol·L-1=1×10-11 mol·L-1,故所得溶液的pH为11。
答案:(1)1×10-12 > (2)4 10-7 (3)①中 ②Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O ③11
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