内容正文:
第三章
水溶液中的离子反应与平衡
第1讲 描述运动的基本概念
第二节 水的电离和溶液的pH
基础过关练
第2课时 溶液的酸碱性与pH
第1讲 描述运动的基本概念
题组一 溶液酸碱性的判断
1.[2026黑龙江哈尔滨三中期中]下列溶液一定呈中性的是 ( )
A.由等体积、等物质的量浓度的硫酸和NaOH溶液混合后所形成的溶液
B.c(H+)=1.0×10-7 mol·L-1的溶液
C.pH=7的溶液
D.0.02 mol·L-1的盐酸和0.02 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合后形成的溶液
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 等体积、等浓度的硫酸和NaOH溶液混合后,H+过量,溶液呈酸性,A错误;温度不确定,c(H+)=1.0×
10-7 mol·L-1、pH=7的溶液不一定呈中性,B、C错误;等浓度、等体积的盐酸和NaOH溶液混合后,二者完
全反应,溶液呈中性,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
2.[易错题][2026河北石家庄三十八中期中]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。下列有关水溶液的说法不正确的是( )
A.pH>7的溶液不一定显碱性
B.c(H+)= 的溶液一定显中性
C.水电离出的c(H+)=10-7 mol/L的溶液一定显中性
D.含等物质的量NaOH和H2SO4的溶液混合,水的电离程度比纯水小
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 常温下pH=7的溶液显中性,温度低于常温时,中性溶液的pH可能大于7,A正确;溶液中c(H+)·c(OH-)
=KW,c(H+)= 的溶液中c(H+)=c(OH-),溶液一定显中性,B正确;__________________________________
_______________________________________________________(易错点),C错误;含等物质的量NaOH和
H2SO4的溶液混合,H2SO4有剩余,抑制水的电离,水的电离程度比纯水小,D正确。
度,KW未知,不能比较c(H+)、c(OH-)的大小,该溶液不一定显中性
水电离出的c(H+)=10-7 mol/L,未说明温
方法技巧 溶液的酸碱性取决于c(H+)和c(OH-)的相对大小,溶液显中性的依据有溶液中的c(H+)=
c(OH-)、溶液中c(H+)= 、pH=pOH。
第1讲 描述运动的基本概念
题组二 溶液pH的测定
3.[2026河南洛阳强基联盟联考]化学实验中会使用到多种试纸,下列有关试纸的使用,说法正确的是
( )
A.用干燥pH试纸测定氯水的pH
B.将pH试纸直接伸入待测液中,测其pH
C.用湿润的pH试纸测定盐酸的pH
D.用湿润的红色石蕊试纸检验氨气
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 氯水中的HClO有漂白性,用干燥pH试纸无法准确测其pH,A错误;pH试纸直接浸入待测液会污染
溶液,B错误;用湿润的pH试纸测定盐酸的pH会稀释盐酸,导致盐酸pH测量值偏高,C错误;氨气能使湿润
的红色石蕊试纸变蓝,可用湿润的红色石蕊试纸检验氨气,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
4.[2026北京部分区开学考]某同学想用pH试纸测定一些物质的pH,下列说法正确的是 ( )
A.可用干燥pH试纸测定白醋的pH
B.可用干燥pH试纸测定二氧化碳气体的pH
C.可用干燥pH试纸测定98%的浓硫酸的pH
D.用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液,滴在湿润的pH试纸上,测量的pH一定偏低
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 白醋是酸性液体,可用干燥pH试纸测其pH,A正确;CO2为气体,无法直接用干燥pH试纸测定其pH,
B错误;98%的浓H2SO4具有强脱水性,能使pH试纸碳化,无法测定其pH,C错误;用湿润的pH试纸测定溶液
的pH不一定偏低,如用湿润的pH试纸测定NaCl溶液的pH,测定结果不变,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
题组三 与pH有关的计算
5.[教材习题改编]常温下,10 mL 0.1 mol·L-1 HNO3溶液和20 mL 0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液混合(忽略溶液
混合时体积的变化),混合溶液的pH等于 ( )
A.13 B.11 C.7 D.1
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 10 mL 0.1 mol·L-1 HNO3溶液和20 mL 0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液混合,碱过量,混合溶液中c(OH-)=
mol·L-1=0.1 mol·L-1,c(H+)=1.0×10-13 mol·L-1,混合溶液的pH=-lgc(H+)=-lg(1.0×
10-13)=13,故选A。
第1讲 描述运动的基本概念
6.[2026湖北十堰八校教联体联考]现有常温时pH=1的某强酸溶液10 mL,下列操作(忽略混合后溶液的
体积变化)能使溶液的pH变成2的是 ( )
A.加入10 mL 0.08 mol·L-1的NaOH溶液
B.加入100 mL水进行稀释
C.加水稀释成1 L
D.加入10 mL pH=3的盐酸
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 10 mL pH=1的强酸溶液中n(H+)=0.001 mol。10 mL 0.08 mol·L-1的NaOH溶液中n(NaOH)=0.000 8
mol,中和后剩余n(H+)=0.000 2 mol,溶液总体积为20 mL,c(H+)=0.01 mol·L-1,则溶液pH=2,A项正确;稀释
后溶液体积为110 mL,c(H+)<0.01 mol·L-1,溶液pH>2,B项错误;加水稀释成1 L时c(H+)= =0.001
mol·L-1,pH=3,C项错误;加入10 mL pH=3的盐酸后溶液中c(H+)= =
0.050 5 mol·L-1,pH≈1.3,D项错误。
第1讲 描述运动的基本概念
7.[2026北京第二中学期中]25 ℃时,下列说法错误的是 ( )
A.pH=11的氨水中由水电离出的c(OH-)=1.0×10-11 mol·L-1
B.0.01 mol·L-1的某一元酸溶液的pH≥2
C.将0.1 mol·L-1的某酸溶液加水稀释至pH=4,所得溶液中c(OH-)=1×10-10 mol·L-1
D.pH=2的一元酸HA溶液与0.01 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,一定能恰好中和
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 pH=11的氨水中c(H+)=1×10-11 mol·L-1,则c水(OH-)=1×10-11 mol·L-1,A正确;若该一元酸为强酸,pH=2,
若为弱酸,pH>2,B正确;pH=4的溶液中c(H+)=1×10-4 mol·L-1,则c(OH-)=1×10-10 mol·L-1,C正确;若HA为强酸,
则能恰好中和,若HA为弱酸,则酸有剩余,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
8.[2025安徽安庆一中月考]下列说法正确的是(忽略溶液混合时体积的变化)( )
A.常温下1 mL pH=8的NaOH溶液加水至100 mL,pH为6
B.常温下0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液的pH为1
C.某温度下KW=1×10-13,溶液中由水电离出的c(H+)=1×10-11 mol·L-1,则该溶液的pH为11或3
D.常温下,若将pH=3的H2SO4溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合,溶液呈中性
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 常温下,碱溶液加水稀释,pH只能无限接近7但不能等于或小于7,A错误。醋酸是弱酸,部分电离,
该溶液中c(H+)小于0.1 mol·L-1,则常温下0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液的pH>1,B错误。若溶液呈碱性,溶液
中的H+全部来自水的电离,溶液pH=-lg10-11=11;若溶液呈酸性,溶液中的OH-全部来自水的电离,故溶液
中c(OH-)=10-11 mol·L-1,题述温度下KW=1×10-13,则c(H+)=10-2 mol·L-1,溶液pH=-lg10-2=2,C错误。常温下,pH
=3的H2SO4溶液中c(H+)=10-3 mol·L-1,pH=11的NaOH溶液中c(OH-)=10-3 mol·L-1,二者等体积混合恰好完全
中和,溶液呈中性,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
第二节 水的电离和溶液的pH
能力提升练
第2课时 溶液的酸碱性与pH
第1讲 描述运动的基本概念
题组一 溶液稀释问题的分析
1.[2026山东菏泽鄄城第一中学月考]常温下,下列有关说法中正确的是 ( )
A.将pH=13的氨水加水稀释至100倍,所得溶液的pH=11
B.向0.1 mol·L-1的H2SO4溶液中加足量的水稀释,溶液的pH可能大于7
C.pH=2的H3PO4溶液加水稀释过程中,溶液中 增大
D.将pH=2的盐酸与醋酸各1 mL分别加水稀释至100 mL,所得醋酸的pH更大
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 稀释促进NH3·H2O电离,则所得溶液的pH>11,A错误;向0.1 mol·L-1 H2SO4溶液中加足量的水稀释,
溶液始终呈酸性,其pH不可能大于7,B错误;pH=2的H3PO4溶液加水稀释,c(H+)减小,Ka3= ×c(H+),
温度不变,Ka3不变,则 增大,C正确;pH=2的盐酸与醋酸各1 mL分别加水稀释至100 mL,所得盐酸
的pH=4,而加水稀释促进CH3COOH电离,所得醋酸的pH<4,D错误。
方法技巧 (1)分析粒子浓度比值变化时,一般转化为粒子的物质的量的比值,会更直观。
(2)分析粒子浓度比值变化时,一般要考虑“凑K法”,将其转化成只有一个变量的表达式来分析,会更直
观。
第1讲 描述运动的基本概念
2.[2026广东广州铁一中学月考]常温下,浓度均为0.1 mol/L、体积均为V0的HA、HB溶液分别加水稀释
至体积为V。稀释过程中,pH与lg 的变化关系如图所示。下列叙述正确的是 ( )
C
A.pH随lg 的变化始终满足直线关系
B.溶液中水的电离程度:a>b>c
C.该温度下,Ka(HB)≈10-6
D.分别向稀释前的HA、HB溶液中滴加同浓度NaOH溶液至
恰好中和,HA消耗NaOH溶液体积大
第1讲 描述运动的基本概念
解析
分别向稀释前HA、HB溶液中滴加同浓度NaOH溶液至恰好中和,二者消耗NaOH溶液体积一样多,D错
误。
第1讲 描述运动的基本概念
特别提醒 当稀释酸(或碱)时,溶液中的c(H+)[或c(OH-)]降低,对水的电离程度的抑制作用减弱,水的
电离程度增大。
第1讲 描述运动的基本概念
题组二 溶液pH的综合计算
3.[2026湖北荆州中学检测]某温度下,重水(D2O)的离子积KW=1.6×10-15,规定pD=-lg c(D+)。下列说法错
误的是( )
A.重水是极弱的电解质,将NaOD加入重水中(温度不变),重水的电离程度增大
B.该温度下,重水的pD=8-2lg2
C.该温度下,2 L含0.01 mol D2SO4的溶液,其pD=2
D.该温度下,在100 mL 0.4 mol·L-1 DCl溶液中加入100 mL 0.2 mol·L-1 NaOD溶液,充分反应后溶液的pD=
1(忽略混合时溶液体积的变化)
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 重水是极弱的电解质,存在电离平衡:D2O OD-+D+,加入NaOD,溶液中OD-浓度增大,重水电离
平衡逆向移动,重水的电离程度减小,A错误;重水(D2O)的离子积KW=1.6×10-15,则c(D+)=c(OD-)=4×10-8 mol
·L-1,pD=-lg c(D+)=-lg(4×10-8)=8-2lg2,B正确;2 L含0.01 mol D2SO4的溶液中c(D+)=0.01 mol·L-1,pD=-lg0.01=
2,C正确;100 mL 0.4 mol·L-1 DCl溶液中加入100 mL 0.2 mol·L-1 NaOD溶液,DCl过量,c(D+)=
=0.1 mol·L-1,则pD=1,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
4.[2026黑龙江大庆实验中学月考]常温下,水电离出的c(H+)均为1×10-11 mol·L-1的4种溶液:①HCl溶液;
②CH3COOH溶液;③NaOH溶液;④氨水。下列有关上述溶液的比较中,正确的是 ( )
A.等体积的①、②、③分别与足量铝粉反应,生成H2的量②最少
B.②、③等体积混合后,溶液的pH>7
C.向等体积的4种溶液中分别加水稀释至100倍后,溶液的pH:④>③>①>②
D.①、④混合后,若pH=7,则消耗溶液的体积:④>①
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 常温下,____________________________________________________________________________
__________(破题关键)。等体积的①、②、③中,溶质物质的量:②>①=③,根据关系式2Al~6HCl(6CH3
COOH)~3H2、2Al~2NaOH~3H2,可知与足量铝粉反应,生成H2的量①最少,A错误;②、③等体积混合充
分反应后,醋酸过量溶液显酸性,pH<7,B错误;等体积的4种溶液都加水稀释至100倍后,④的pH>9,③的
pH=9,①的pH=5,②的pH<5,则稀释后溶液pH:④>③>①>②,C正确;①、④等体积混合充分反应后,溶液
呈碱性,若溶液呈中性,则消耗溶液的体积:④<①,D错误。
水的pH=11
由水电离出的c(H+)=1×10-11 mol·L-1,则HCl溶液、CH3COOH溶液的pH=3,NaOH溶液、氨
第1讲 描述运动的基本概念
5.[2026广东广州科学城中学期中]请回答下列问题:
(1)某温度下,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(H+)=____________mol·L-1。
②该温度下,将pH=12的Ba(OH)2溶液V1 L与1×10-3 mol·L-1的NaHSO4溶液V2 L混合(忽略混合时溶液体积
变化),若溶液混合后BaSO4恰好沉淀完全,则混合后溶液的pH为_________。(已知lg3≈0.5)
11.5
2×10-12
第1讲 描述运动的基本概念
(2)25 ℃时,将pH=9的Ba(OH)2溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则Ba(OH)2溶液与
H2SO4溶液的体积比为_________。
(3)100 ℃时(KW=1×10-12),pH=2的盐酸和pH=11的NaOH溶液按体积比9∶1混合,混合溶液的pH=______。
(4)25 ℃时,将一小块金属钠投入100 mL水中,收集到气体的体积为1.12 L(已换算为标准状况下),忽略其
他因素,此时溶液体积仍为100 mL,反应后溶液的pH=_______。
14
9
10∶1
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)①该温度下,KW=1×10-15,若盐酸中c(H+)=5×10-4 mol·L-1,则由水电离产生的c水(H+)=c水(OH-)=
= mol·L-1=2×10-12 mol·L-1。②由题意可知,Ba(OH)2溶液中c(OH-)、NaHSO4溶液中c(H+)都是
1×10-3 mol·L-1,而c[Ba(OH)2]=5×10-4 mol·L-1,根据溶液混合后BaSO4恰好沉淀完全,可知发生反应的化学
方程式为Ba(OH)2+NaHSO4 BaSO4↓+NaOH+H2O,则V1=2V2,混合后c(OH-)= mol·L-1
= mol·L-1= ×10-3 mol·L-1,c(H+)= mol·L-1=3×10-12 mol·L-1,pH=12-lg3≈11.5。(2)
混合溶液的pH=7,说明Ba(OH)2与H2SO4恰好完全反应,设Ba(OH)2、H2SO4溶液的体积分别为V1 L、V2 L,
10-5×V1=10-4×V2,解得V1∶V2=10∶1。(3)100 ℃时,pH=2的盐酸中c(H+)=0.01 mol·L-1,pH=11的NaOH溶液
中c(OH-)=0.1 mol·L-1,盐酸和NaOH溶液按体积比9∶1混合,充分反应后NaOH过量,设盐酸和NaOH溶液
的体积分别为9 L、1 L,则混合后溶液中c(OH-)= =10-3 mol·L-1,则c(H+)=
第1讲 描述运动的基本概念
10-9 mol·L-1,此时溶液的pH=9。(4)根据反应2Na+2H2O 2NaOH+H2↑可知,n(NaOH)=2n(H2)=2×
=0.1 mol,反应后溶液中c(OH-)= =1 mol·L-1,则溶液中c(H+)=10-14 mol·L-1,溶液的pH=
14。
第1讲 描述运动的基本概念
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