第九章 第42讲 水的电离和溶液的pH（课时跟踪检测）-【优学精研】2026年高考化学一轮总复习学用word

第42讲　水的电离和溶液的pH 一、选择题（本题包括11小题，每小题只有一个选项符合题意） 1.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的溶液可能呈碱性 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 2.某温度下，测得0.01 mol·L－1NaOH溶液的pH＝10，则下列说法正确的是（　　） A.该溶液温度为25 ℃ B.与等体积的pH＝4的盐酸刚好中和 C.该温度下蒸馏水的pH＝6 D.该溶液中c（H＋）＝10－12 mol·L－1 3.溶液混合后体积变化忽略不计，则下列叙述正确的是（　　） A.95 ℃纯水的pH＜7，说明加热可导致水呈酸性 B.室温下，pH＝3的醋酸溶液，稀释10倍后pH＝4 C.室温下，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 4.下列关于溶液酸碱性说法不正确的是（　　） A.某温度下，若Va L pH＝11的NaOH溶液与Vb L pH＝1的H2SO4溶液混合呈中性，则Va∶Vb＝1∶1 B.25 ℃ 1 L pH＝5的氯化铵溶液，c（H＋）＝10－5 mol·L－1，由水电离出的n（OH－）＝10－5 mol C.313 K时，Kw＝2.9×10－14，则pH＝7，溶液呈碱性 D.100 ℃时，纯水的pH＝6，呈中性 5.如图表示水中c（H＋）和c（OH－）的关系，下列判断错误的是（　　） A.两条曲线间任意点均有c（H＋）·c（OH－）＝Kw B.M区域内（边界除外）任意点均有c（H＋）＜c（OH－） C.温度：T1＜T2 D.XZ线段上任意点均有pH＝7 6.常温下，下列有关某些溶液的说法不正确的是（　　） A.pH＝11的氨水、NaOH溶液中，由水电离产生的c（H＋）后者大 B.pH＝3的HCl溶液与pH＝11的氨水等体积混合，混合后溶液的pH大于7 C.pH＝3的盐酸、CH3COOH溶液中，c（Cl－）＝c（CH3COO－） D.往10 mL pH＝3的盐酸中分别加入pH＝11的氨水、NaOH溶液至中性，消耗氨水的体积小 7.25 ℃时，在等体积的①pH＝0的H2SO4溶液、②0.05 mol·L－1的Ba（OH）2溶液、③pH＝10的Na2S溶液、④pH＝5的NH4NO3溶液中，发生电离的水的物质的量之比是（　　） A.1∶10∶1010∶109 B.1∶5∶（5×109）∶（5×108） C.1∶20∶1010∶109 D.1∶10∶104∶109 8.25 ℃时，①pH＝2的CH3COOH溶液；②pH＝2的H2SO4溶液；③pH＝12的氨水；④pH＝12的NaOH溶液。下列有关上述溶液的比较中，正确的是（　　） A.将②、④溶液混合后，溶液pH＝7，则消耗溶液的体积：②＜④ B.水电离的c（H＋）：①＝②＝③＝④ C.将①溶液与④溶液等体积混合后，pH＞7 D.向10 mL上述四种溶液中各加入90 mL水后，溶液的pH：③＞④＞①＞② 9.已知液氨的性质与水相似。T ℃时，NH3＋NH3N＋N，N的平衡浓度为1×10－15 mol·L－1。下列说法正确的是（　　） A.在此温度下液氨的离子积为1×10－17 B.在液氨中放入金属钠，可生成NaNH2 C.恒温下，在液氨中加入NH4Cl，可使液氨的离子积减小 D.降温，可使液氨电离平衡逆向移动，且c（N）＜c（N） 10.已知25 ℃时二元酸H2A的Ka1＝1.3×10－7；Ka2＝7.1×10－15。下列说法正确的是（　　） A.H2A的电离方程式为H2AH＋＋HA－ B.向0.1 mol·L－1的H2A溶液中通入HCl气体（忽略溶液体积的变化）至pH＝3，则H2A的电离度为0.013％ C.向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH＝11，则c（A2－）＞c（HA－） D.取pH＝a的H2A溶液10 mL，加蒸馏水稀释至100 mL，则该溶液的pH＝a＋1 11.常温下，浓度均为0. 10 mol·L－1、体积均为V0的MOH和ROH溶液，分别加水稀释至体积为V，溶液pH随lg的变化如图所示。已知：pKb＝－lg Kb，pOH＝－lg c（OH－）。下列说法不正确的是（　　） A.ROH为强碱，MOH是弱碱 B.稀释104倍后对应两溶液中水的电离程度：a＜b C.0.10 mol·L－1的RCl溶液中存在：c（Cl－ ）＝c（R＋）＋c（ROH） D.向MOH溶液中加入稀盐酸，混合溶液中＝1 二、非选择题（本题包括2小题） 12.已知水在25 ℃和100 ℃时，其电离平衡曲线如图所示。假设溶液混合后体积变化忽略不计，回答下列问题： （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）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　　　　。 （3）曲线B对应的温度下，将0.02 mol·L－1Ba（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＝　　　　。 （4）在纯水中，小部分水分子之间发生了质子的传递，也称自耦电离：H2O＋H2OH3O＋＋OH－，表明水是一种极弱的电解质。同理，液态HF也可以发生类似的自耦电离产生H，请回答： ①请写出HF（l）自耦电离方程式：　　　　　　　　　　　　　。 ②某一温度下达到平衡时，H的浓度为3.0×10－6 mol·L－1，求此时HF的离子积常数　　　。 ③升温时，HF的离子积常数　　　　（填“增大”“减小”或“不变”，下同）；电离程度　　　　。 13.水溶液中的离子反应与离子平衡在化学工业上有着重要的应用。回答下列问题： （1）常温下，将V1 mL 0.3 mol·L－1稀盐酸与V2 mL 0.1 mol·L－1 NaOH溶液混合，所得溶液的pH为1，则V1∶V2＝　　　　（溶液体积变化忽略不计）。 （2）常温下，将V1 mL pH＝3的酸HA溶液与V2 mL pH＝11的NaOH溶液混合。下列说法正确的是　　　　　（填字母）。 A.若V1＝V2，反应后溶液pH一定等于7 B.若反应后溶液呈中性，则混合液中c（H＋）＋c（OH－）＝2×10－7mol·L－1 C.若反应后溶液呈酸性，则V1一定大于V2 D.若反应后溶液呈碱性，则V1一定小于V2 （3）在t ℃（ Kw＝1×10－12）时，0.1 mol·L－1的氢氧化钠溶液的pH＝　　　　。若V1 L该溶液与V2 L pH＝1的稀硫酸混合（忽略体积变化），所得混合溶液的pH＝2，则V1∶V2＝　　　　。 （4）某温度时，某水溶液中的c（H＋）＝10y mol·L－1，c（OH－）＝10x mol·L－1，x和y的关系如图所示： ①该温度下，若盐酸中c（H＋）＝5×10－4 mol·L－1，则由水电离产生的c水（H＋）＝　 　　mol·L－1。 ②该温度下，将pH＝a的Ba（OH）2溶液V1 L与1×10－b mol·L－1的NaHSO4溶液V2 L混合（忽略体积变化）。若所得混合溶液呈中性，且a＝12，b＝3，则V1∶V2＝　　　　；若溶液混合后BaSO4恰好沉淀完全，且a＝12，b＝3，则混合后溶液的pH为　　　　。（已知lg 3≈0.5） 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $ 第42讲　水的电离和溶液的pH 1.D　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；把pH试纸直接插入待测溶液中会污染待测液，D错误。 2.C　该溶液中c（H＋）＝10－10mol·L－1，氢氧化钠是一元强碱，c（OH－）＝0.01 mol·L－1，Kw＝0.01×10－10＝10－12＞10－14，因而溶液温度高于25 ℃，A、D错误；盐酸中n（H＋）＝V×10－4 mol，NaOH溶液中n（OH－）＝V×10－2 mol，显然氢氧化钠过量，B错误；该温度下Kw＝10－12，则蒸馏水的pH＝6，C正确。 3.D　A项错误，水的电离吸热，加热促进水的电离，c（H＋）＞10－7 mol·L－1，但水仍呈中性；B项错误，稀释促进醋酸的电离，pH＝3的醋酸溶液，稀释10倍后，3＜pH＜4；C项错误，pH＝3的醋酸溶液中醋酸的浓度远大于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；D项正确，溶液体积扩大一倍，溶液中氢离子浓度变为0.1 mol·L－1。 4.A　A.温度未知，无法计算NaOH溶液中c（OH－），所以无法计算酸、碱溶液体积之比，错误；B.溶液中由水电离出的c（OH－）＝c（H＋）＝10－5mol·L－1，所以由水电离出的n（OH－）＝10－5mol·L－1×1 L＝10－5mol，正确；C.该温度下纯水的pH＜7，则pH＝7时，溶液呈碱性，正确；D.纯水中c（OH－）＝c（H＋），100 ℃时，纯水的pH＝6，呈中性，正确。 5.D　温度越高，水的电离程度越大，电离出的c（H＋）与c（OH－）越大，所以温度：T2＞T1，C项正确；XZ线段上任意点都有c（H＋）＝c（OH－），只有当c（H＋）＝10－7 mol·L－1时，才有pH＝7，D项错误。 6.A　A.pH＝11的氨水、NaOH溶液中，c（OH－）都为1×10－3 mol·L－1，对水的电离抑制程度相同，（H＋）＝1.0×10－11 mol·L－1，错误；B.等体积混合，反应后氨水过量，溶液的pH大于7，正确；C.pH＝3的盐酸、CH3COOH溶液中，c（H＋）相同，c（Cl－）＝c（CH3COO－），正确；D.氨水浓度较大，与盐酸反应时，消耗氨水的体积较小，正确。 7.A　H2SO4与Ba（OH）2抑制水的电离，Na2S与NH4NO3促进水的电离。25 ℃时，①pH＝0的H2SO4溶液中：c电离（H2O）＝c（OH－）＝ mol·L－1＝10－14 mol·L－1；同理可计算其余溶液中电离的水的浓度：②为10－13 mol·L－1、③为10－4 mol·L－1、④为10－5 mol·L－1，同温同体积时，物质的量之比等于浓度之比，则物质的量之比为10－14∶10－13∶10－4∶10－5＝1∶10∶1010∶109，A正确。 8.B　A.②、④溶液等体积混合后溶液pH＝7，错误；B.由题意可知，酸溶液中c（H＋）和碱溶液中c（OH－）都为10－2 mol·L－1，则四种溶液中由水电离出的c（H＋）相等，正确；C.将①溶液与④溶液等体积混合后，醋酸过量，溶液呈酸性，溶液pH小于7，错误；D.pH相同的酸或碱溶液稀释相同倍数时，强酸或强碱溶液pH变化大，则稀释相同倍数后，醋酸溶液pH小于硫酸溶液，氨水的pH大于氢氧化钠溶液，所以稀释后溶液的pH的大小顺序为③＞④＞②＞①，错误。 9.B　由电离方程式知，N与N的平衡浓度相等，都为1×10－15 mol·L－1，根据水的离子积表达式得液氨的离子积为c（N）·c（N）＝1×10－30，A项错误；离子积只与温度有关，与离子浓度无关，C项错误；因为电离吸热，所以降温导致平衡逆向移动，c（N）、c（N）都减小但相等，D项错误。 10.B　A.H2A为二元弱酸，在溶液中存在电离平衡，电离分步进行，第一步电离方程式为H2AH＋＋HA－，错误；B.向0.1 mol·L－1的H2A溶液中通入HCl气体（忽略溶液体积的变化）至pH＝3，＝1.3×10－7，则H2A的电离度α＝×100％＝1.3×10－4×100％＝0.013％，正确；C.向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH＝11，＝7.1×10－15，则＝7.1×10－4，故c（A2－）＜c（HA－），错误；D.H2A是弱酸，取pH＝a的H2A溶液10 mL，加蒸馏水稀释至100 mL，H2A的电离平衡正向移动，导致溶液中c（H＋）＞10－（a＋1） mol·L－1，则该溶液的pH＜a＋1，错误。 11.C　由题图可知，0.10 mol·L－1 ROH溶液稀释1 000倍时，溶液pH由13减小为10，故ROH为强碱，而MOH是弱碱，A项正确；由题图可知，稀释后对应的两溶液pH：a＞b，故水的电离程度：a＜b，B项正确；RCl为强酸强碱盐，R＋不水解，则溶液中不存在ROH分子，C项错误；＝＝，lg＝lg＝pOH－pKb（MOH），故＝1，D项正确。 12.（1）10∶1　（2）a＋b＝14　（3）10　（4）①3HFH2F＋＋H　②9.0×10－12　③增大　增大 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。设1体积为1 L，则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，即102－a mol＝10b－12 mol，2－a＝b－12，所以a＋b＝14。（3）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＝1×10－12，所以c（H＋）＝1×10－10 mol·L－1，所得混合溶液的pH＝10。（4）①根据水的自耦电离可推知，HF发生类似自耦电离的方程式为3HFH2F＋＋H。②HF的离子积常数K＝c（H2F＋）·c（H）＝3.0×10－6×3.0×10－6＝9.0×10－12。③HF的自耦电离是吸热过程，升温平衡正移，离子积常数增大，电离程度增大。 13.（1）1∶1　（2）BD　（3）11　9∶11 （4）①2×10－12　②1∶1　11.5 解析：（1）混合后氢离子的浓度为0.1 mol·L－1，则＝0.1 mol·L－1，则V1∶V2＝1∶1。（2）A.当V1＝V2，如果HA是弱酸，则酸过量，溶液呈酸性，错误；B.若反应后溶液呈中性，则常温下，c（H＋）＝c（OH－）＝1×10－7mol·L－1，则混合液中c（H＋）＋c（OH－）＝2×10－7mol·L－1，正确；C.若HA为弱酸，HA部分电离，c（HA）＞c（NaOH），反应后HA有剩余，则V1小于或等于V2也可使溶液呈酸性，错误；D.由C分析可知：溶液要想呈碱性，则一定满足V1＜V2，正确。（3）在t ℃时，Kw＝10－12，0.1 mol·L－1氢氧化钠溶液中c（OH－）＝0.1 mol·L－1，故c（H＋）＝10－11mol·L－1，pH＝11；混合前n（OH－）＝0.1 mol·L－1×V1 L，n（H＋）＝0.1 mol·L－1×V2 L，混合后pH＝2，故＝0.01 mol·L－1，解得＝。（4）①该温度下，水的离子积Kw＝c（H＋）·c（OH－）＝10x×10y＝10x＋y，由图像可知，x＋y＝－15，Kw＝10－15，c（H＋）＝5×10－4mol·L－1时，由水电离产生的c（H＋）＝c（OH－）＝2×10－12 mol·L－1。②根据题意，Ba（OH）2溶液中，c（OH－）＝10－3mol·L－1，NaHSO4溶液中c（H＋）＝10－3mol·L－1，如果溶液呈中性，则c（OH－）·V1 L＝c（H＋）·V2 L，V1∶V2＝1∶1；若溶液混合后 BaSO4 恰好沉淀完全，则Ba（OH）2和NaHSO4的物质的量之比为1∶1，n（OH－）∶n（H＋）＝2∶1，则V1∶V2＝2∶1，根据化学方程式Ba（OH）2＋NaHSO4BaSO4↓＋NaOH＋H2O，则混合后溶质的成分是NaOH，c（OH－）＝ mol·L－1＝×10－3mol·L－1，则c（H＋）＝ mol·L－1＝3×10－12mol·L－1，pH≈11.5。 学科网（北京）股份有限公司 $