第3章 第2节 第1课时 水的电离 溶液的酸碱性与pH-(配套练习)【精讲精练】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册(人教版)
[对应知能达标训练P40]
说明:选择题每题3分;非选择题共20分,本试卷共50分。
[基础训练]
1.常温下,0.010 mol·L-1 NaOH溶液和0.010 mol·L-1盐酸相比,下列说法错误的是( )
A.前者pH=12,后者pH=2
B.分别取等体积的两种溶液混合,pH=7
C.稀释至原体积的100倍,两溶液中c(H+)均变成原溶液中c(H+)的0.01倍
D.水电离的H+浓度均为1.0×10-12 mol·L-1
解析 C 常温下,0.010 mol·L-1 NaOH溶液中c(H+)= mol·L-1=1×10-12 mol·L-1,因此pH=12,0.010 mol·L-1盐酸中c(H+)=0.010 mol·L-1=1×10-2 mol·L-1,因此pH=2,故A正确;常温下,分别取等体积的两种溶液混合,根据n(H+)=n(OH-),盐酸与氢氧化钠溶液恰好完全反应,此时溶液pH=7,故B正确;0.010 mol·L-1NaOH溶液中,c(H+)=
mol·L-1=1×10-12 mol·L-1,稀释至原体积的100倍后,c(OH-)=
mol·L-1=1×10-4 mol·L-1,此时c(H+)=
mol·L-1=1×10-10 mol·L-1,溶液中c(H+)变成原溶液中c(H+)的100倍,0.010 mol·L-1盐酸溶液稀释至原体积的100倍后,c(H+)=1×10-4 mol·L-1,溶液中c(H+)变成原溶液中c(H+)的
倍,故C错误;0.010 mol·L-1 NaOH溶液中,H+由水电离,c(H+)=
mol·L-1=1×10-12 mol·L-1,0.010 mol·L-1盐酸中c(OH-)=
mol·L-1=1×10-12 mol·L-1,OH-由水电离,水电离出的H+与OH-浓度相等,因此两种溶液中水电离的H+浓度均为1.0×10-12 mol·L-1,故D正确。
2.我国科学家在一颗距离地球100光年的行星上发现了不可思议的“水世界”,引起了全球科学界的轰动。下列有关说法正确的是( )
A.温度升高,水的电离平衡正向移动,c(H+)增大,酸性增强
B.向水中加入NaHSO4固体后(溶液温度不变),水的电离程度减小
C.室温下,pH=4的盐酸溶液中,c水(H+)=5×10-9 mol·L-1
D.由水电离出的c水(H+)=c水(OH-)时,溶液一定呈中性
解析 B 水的电离为吸热过程,升温平衡正向移动,但仍为中性,A错误;NaHSO4电
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离出的H+抑制了水的电离,B正确;室温下,pH=4的盐酸溶液中c(H+)=10-4 mol·L-1,c水(H+)=1.0×10-10 mol·L-1,C错误;酸、碱性溶液中,由水电离出的c(H+)与c(OH-)都相等,D错误。
3.下列说法正确的是( )
A.用CH3COOH溶液做导电性实验,灯泡很暗,说明CH3COOH是弱电解质
B.常温下,等体积、等pH的稀盐酸和稀醋酸溶液中c(Cl-)=c(CH3COO-)
C.将冰醋酸加水稀释,冰醋酸的电离度逐渐增加,c(H+)逐渐增大,但电离常数Ka不变
D.将NaCl溶液从常温加热到80 ℃,溶液的pH<7,所以呈酸性
解析 B 用CH3COOH 溶液做导电性实验,灯泡很暗,只能说明溶液中阴、阳离子浓度较小,无法证明CH3COOH的电离程度,即无法证明醋酸为弱电解质,故A错误;两溶液分别满足电荷守恒关系c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)、c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),两溶液的pH相等,c(H+)和c(OH-)也对应相等,则c(Cl-)=c(CH3COO-),故B正确;加水稀释弱电解质的电离程度逐渐增大,但冰醋酸中电离增大的程度小于加水稀释的程度,因此加水稀释过程中c(H+)逐渐减小,故C错误;NaCl溶液呈中性,升高温度促进水电离,水的离子积常数增大,溶液的pH<7,但溶液仍然呈中性,故D错误。
4.水的电离平衡图像如图所示。已知pOH=-lgc(OH-),下列说法正确的是( )
A.各点对应的水的离子积:Kw(f)>Kw(b)=Kw(d)
B.T1>T2
C.向b点溶液中加入大量NaOH固体,b点向a点移动
D.在T2温度下,pH=4的盐酸中由水电离出的c(H+)·c(OH-)=1×10-20
解析 D 水的离子积Kw=c(H+)c(OH-),由图可知,T2温度下水的离子积为1×10-14,T1温度下水的离子积小于1×10-14,则Kw(f)<Kw(b)=Kw(d),A错误;温度越高,水的离子积越大,由图可知,T2温度下水的离子积为1×10-14,T1温度下水的离子积小于1×10-14,则T1<T2,B错误;向b点溶液中加入大量NaOH固体,溶液中OH-的浓度增大,且NaOH固体溶于水会放热,导致溶液温度升高,则水的离子积会增大,则溶液中的H+浓度也会增大,则b点不会向a点移动,C错误;在T2温度下,水的离子积为1×10-14,pH=4的盐酸中,溶液中的OH-全部由水电离,c(OH-)=1×10-10 mol·L-1,则由水电离的c(H+)=c(OH-)
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=1×10-10 mol·L-1,则pH=4的盐酸中由水电离出的c(H+)·c(OH-)=1×10-20,D正确。
5.在由水电离出的c(H+)=1×10-14 mol·L-1的溶液中,一定能大量共存的离子组是( )
A.K+、Fe2+、SO、MnO
B.Na+、Cl-、NO
、SO
C.Al3+、NH、Cl-、SO
D.Na+、AlO
、Br-、Cl-
解析 B 由水电离出的c(H+)=1×10-14 mol·L-1的溶液中,水的电离受到了抑制,该溶液可能呈酸性也可能呈碱性。在酸性溶液中,MnO能氧化Fe2+和SO
,H+与AlO
不能共存;在碱性溶液中,Fe2+、Al3+及NH
与OH-不能共存,故A、C、D项不符合题意。
6.下列关于醋酸溶液的说法正确的是( )
A.等pH的盐酸和醋酸溶液分别与NaOH溶液反应,所消耗NaOH的物质的量:HCl>CH3COOH
B.等物质量浓度的盐酸和醋酸溶液分别与足量Mg反应,产生H2的体积(标况):HCl>CH3COOH
C.pH=3的醋酸溶液加水稀释10倍,pH>4
D.室温下,pH=3的醋酸溶液中,由水电离出的c(H+)=1.0×10-11 mol/L
解析 D 醋酸是一元弱酸,HCl是一元强酸,等pH的醋酸溶液和盐酸溶液中c(CH3COOH)>c(HCl),相同体积的两溶液中n(CH3COOH)>n(HCl),分别与NaOH溶液反应,消耗NaOH的物质的量:CH3COOH>HCl,故A错误;醋酸是一元弱酸,HCl是一元强酸,由于盐酸和醋酸溶液的体积关系未知,无法计算等物质量浓度的盐酸和醋酸溶液分别与足量Mg反应,产生H2体积的关系,故B错误;醋酸是弱电解质,醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH⥫⥬CH3COO-+H+,加水稀释促进醋酸电离,pH=3的醋酸溶液加水稀释10倍后氢离子浓度:0.000 1 mol/L<c(H+)<0.001 mol/L,则溶液的pH<4,故C错误;室温下,pH=3的醋酸溶液中,水的电离被抑制,溶液中的OH-全部是由水电离出来的,由水电离出的c水(H+)=c(OH-)= mol/L=1.0×10-11 mol/L,故D正确。
7.为更合理地表示溶液的酸碱性,科学家提出“酸度”(用AG表示)概念,AG=lg。下列叙述正确的是( )
①任何温度下,纯水的AG等于0 ②溶液的AG越小,酸性越强 ③25 ℃时,0.1 mol·L-1盐酸的AG=12 ④25 ℃时,某溶液的AG=-10,其pH=10
A.①③ B.②④
C.①② D.③④
解析 A 任何温度下,纯水中c(H+)=c(OH-),故AG=0;酸性越强,H+浓度越大,
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