内容正文:
专题3
水溶液中的离子反应
第1讲 描述运动的基本概念
基础过关练
第1课时 溶液的酸碱性
第二单元 溶液的酸碱性
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.下列关于溶液酸碱性的说法中,正确的是( )
A.c(OH-)很小的溶液不可能呈碱性
B.c(H+)= 的溶液一定呈中性
C.pH=6.5的溶液一定呈酸性
D.不能使酚酞试液变红的溶液一定呈中性
B
第1讲 描述运动的基本概念
解析 c(H+)<c(OH-)时溶液显碱性,c(OH-)很小的溶液也可能呈碱性,A错误;c(H+)= =
,则溶液中c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,B正确;未指明温度,溶液的pH=6.5不能说明溶液中
c(H+)>c(OH-),则溶液不一定呈酸性,C错误;酚酞变色的pH范围是8.2~10.0,不能使酚酞试液变红的溶液可
能呈中性、酸性、碱性,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
题组二 溶液pH的测定
3.[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
4.用pH试纸测定某溶液的pH,下列说法正确的是 ( )
A.将pH试纸浸入溶液中,观察其颜色变化并与标准比色卡对照
B.用广泛pH试纸测得新制氯水的pH为2
C.用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸上,观察其颜色并与标准比色卡对照
D.用湿润的pH试纸测定0.4%的氢氧化钠溶液的pH,pH偏大
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 pH试纸直接浸入待测液中,会污染溶液,A错误;新制氯水有强氧化性,pH试纸会被漂白,应用pH
计测定新制氯水的pH,B错误;测定溶液pH的正确操作方法为用干燥、洁净的玻璃棒蘸取待测液滴到放
在玻璃片或表面皿上的pH试纸上,将试纸与标准比色卡对照,C正确;用湿润的pH试纸测定0.4%的氢氧
化钠溶液的pH,相当于稀释了待测的氢氧化钠溶液,使溶液的碱性减弱,测定结果偏小,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
题组三 有关溶液pH的计算
5.[2025辽宁普通高中期中]常温下,0.1 mol·L-1硫酸和0.2 mol·L-1 Ba(OH)2溶液等体积混合,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 H2SO4+Ba(OH)2 BaSO4↓+2H2O,设常温下,0.1 mol·L-1硫酸和0.2 mol·L-1 Ba(OH)2溶液体积
均为V L,则混合后c(OH-)= mol·L-1=0.1 mol·L-1,c(H+)= = mol·L-1=10-13 mol·L-1,则混
合溶液的pH=-lgc(H+)=13,A正确。
第1讲 描述运动的基本概念
6.[2026四川泸州泸县第五中学月考]下列说法不正确的是 ( )
A.25 ℃时,测得0.1 mol/L一元碱MOH溶液的pH=11,则MOH一定为弱碱
B.25 ℃时,将pH=1的H2SO4溶液加水稀释至原体积的10倍,所得溶液中c(S )为0.02 mol/L
C.25 ℃时,将0.1 mol/L的一元碱MOH溶液加水稀释至pH=10,所得溶液中c(OH-)=10-4 mol/L
D.25 ℃时,pH=12的一元碱MOH溶液与pH=2的盐酸等体积混合,所得溶液的pH≥7
B
第1讲 描述运动的基本概念
解析 25 ℃时,测得0.1 mol/L一元碱MOH溶液的pH=11,说明c(OH-)=10-3 mol/L,MOH部分电离,则
MOH一定为弱碱,A项正确;25 ℃时,pH=1的H2SO4溶液中c(H+)=0.1 mol/L,c(S )=0.05 mol/L,加水稀释
至原体积的10倍,所得溶液中c(S )为0.005 mol/L,B项错误;25 ℃时,将0.1 mol/L的一元碱MOH溶液加
水稀释至pH=10,所得溶液中c(H+)=10-10 mol/L,则c(OH-)=10-4 mol/L,C项正确;25 ℃时,pH=12的一元碱
MOH溶液与pH=2的盐酸等体积混合,若MOH为强碱,MOH和盐酸恰好完全反应生成MCl,溶液呈中性,
若MOH为弱碱,MOH和盐酸反应后,MOH有剩余,溶液呈碱性,所以所得溶液的pH≥7,D项正确。
第1讲 描述运动的基本概念
7.某温度下,KW=1×10-13,该温度下pH=12的NaOH溶液与pH=2的HCl溶液按一定比例混合,所得溶液pH=
11,则NaOH溶液与HCl溶液的体积比为 ( )
A.2∶9 B.1∶9
C.11∶9 D.11∶2
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 该温度下,KW=1×10-13,则pH=12的NaOH溶液中c(OH-)=0.1 mol·L-1,pH=2的HCl溶液中c(H+)=
0.01 mol·L-1,混合后溶液的pH=11,即c(OH-)=0.01 mol·L-1,则
=0.01 mol·L-1,可得 = 。
第1讲 描述运动的基本概念
8.下列条件下溶液中的相关计算正确的是( )
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的CH3COOH溶液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,pH=11的氨水和pH=1的盐酸等体积混合后刚好完全反应,则原氨水中N 约占含氮微粒总数
的1%
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,所以该溶液中c(H+)小于0.1 mol·L-1,则常温下0.1 mol·L-1的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=11的氨水和pH=1的盐酸等体积混合后刚好完全反应生成NH4Cl,说明原氨水中
c(NH3·H2O)=c(HCl)=0.1 mol·L-1,pH=11的氨水中c(N )≈c(OH-)=10-3 mol·L-1,则原氨水中N 约占含氮微
粒总数的百分比为 ×100%=1%,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
能力提升练
第1课时 溶液的酸碱性
第二单元 溶液的酸碱性
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的氨水加水稀释至原体积的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,所得醋酸溶液的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的盐酸与醋酸溶液各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,所得醋酸溶液的pH<4,D错误。
名师点津
(1)分析粒子浓度比值变化时,可转化为粒子的物质的量的比值,这样会更直观。
(2)分析粒子浓度比值变化时,一般用“凑K法”将其转化成只有一个变量的表达式,这样分析会更直
观。
(3)常温下酸溶液无论稀释至多少倍,pH都不可能大于7。
第1讲 描述运动的基本概念
2.常温下,将初始体积均为V0 L、浓度均为0.1 mol·L-1的H3PO2(一元弱酸)溶液和HBF4溶液,分别加水稀
释至体积为V L,两溶液的pH变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A.L1代表H3PO2溶液
B.水的电离程度:C>B>A
C.降低温度,L1向上移动
D.向C、D点溶液中分别加入NaOH固体至恰好完全反应,消耗的NaOH的质量:C<D
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 0.1 mol·L-1的酸溶液,pH=1,说明酸完全电离,为强酸,pH>1,说明酸部分电离,为弱酸。lg =0时,
=1,即V=V0,此时还没有加水稀释,可知L1代表H3PO2溶液,A正确;纵坐标为pH,常温下中性溶液pH等于
7,酸溶液抑制水的电离,pH越小,酸性越强,水的电离程度越小,B正确;电离是吸热过程,因此降低温度,弱
酸的电离平衡逆向移动,溶液中氢离子浓度减小,pH增大,因此L1向上移动,C正确;两种酸初始浓度、体
积均相同,二者均为一元酸,恰好中和时所需氢氧化钠的质量相等,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
3.[2025安徽师范大学附中期中]回答下列问题:
(1)现有常温下0.10 mol·L-1的CH3COOH溶液。
①温度不变,加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是______(填字母,下同)。
②若该溶液升高温度,下列表达式的数据增大的是________。
A.c(H+)
B.
C.
(2)0.10 mol CH3COOH(冰醋酸)做导电性实验,测得其电导率随加入的水量变化如图所示,比较a、b点的
相关性质(填“>”“<”或“=”):
ABC
A
第1讲 描述运动的基本概念
①n(H+):a______b。
②c(H+):a______b。
③完全中和时消耗NaOH的物质的量:a______b。
(3)已知室温时,0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液的电离度约为1%,CH3COOH的电离平衡常数Ka≈_______
____;室温下,体积均为100 mL、pH均为2的CH3COOH和HX溶液,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系
1×10-5
=
>
<
第1讲 描述运动的基本概念
如图所示,则HX的电离平衡常数_______(填“大于”“小于”或“等于”)CH3COOH的电离平衡常
数。
小于
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)①CH3COOH溶液中存在平衡CH3COOH CH3COO-+H+,加水稀释过程中,溶液中c(H+)、
c(CH3COO-)、c(CH3COOH)均减小,A符合题意;温度不变,醋酸的电离平衡常数Ka= 不
变,c(CH3COO-)减小,则 = 增大,B、C不符合题意。②醋酸和水的电离过程均为
吸热过程,升高温度,电离平衡向电离方向移动,c(H+)、c(CH3COO-)增大,c(CH3COOH)减小,醋酸的电离
平衡常数增大,A、C符合题意;c(H+)增大、c(CH3COOH)减小,则 增大,B符合题意。(2)①醋
酸为弱酸,加水稀释过程中,平衡向电离方向移动,n(H+)增大,则n(H+):a<b。②由题图知电导率:a>b,可推
知溶液中c(H+):a>b。③溶液稀释前后溶质的物质的量不变,则完全中和时消耗NaOH的物质的量:a=b。
(3)室温时,0.10 mol·L-1CH3COOH溶液的电离度约为1%,则c(H+)≈c(CH3COO-)=0.1 mol·L-1×1%=
0.001 mol·L-1,c(CH3COOH)=(0.1-0.001) mol·L-1,Ka= = ≈1×10-5;由题图可知,
第1讲 描述运动的基本概念
pH相同的CH3COOH和HX溶液,在加水稀释过程中,CH3COOH溶液pH的变化幅度大于HX溶液,说明HX
的电离平衡常数小于CH3COOH的电离平衡常数。
第1讲 描述运动的基本概念
题组二 溶液pH的综合计算
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原体积的100倍,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, 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、氨水的pH=11 。等体积的①、②、③中,溶质物质的量:②>①=③,根据关系式2Al~
6HCl(6CH3COOH)~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原体积
的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。
第1讲 描述运动的基本概念
5.常温下,两种不同浓度的NaOH溶液,pH分别为14和10。将这两溶液等体积混合后(混合过程中忽略溶
液体积变化),所得溶液中的c(H+)为 ( )
A.1×(10-14+10-10) mol/L
B. mol/L
C.2×10-10 mol/L
D.2×10-14 mol/L
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 常温下,pH为14即c(H+)为1×10-14 mol/L,该NaOH溶液中c(OH-)=1 mol/L;pH为10即c(H+)为1×
10-10 mol/L,该NaOH溶液中c(OH-)=10-4 mol/L,两溶液中的H+均来自水的电离,两溶液混合后水的电离受
到很大影响,c(H+)会发生明显变化,不能直接计算混合溶液中c(H+),需先计算混合溶液中的c(OH-),再通
过KW计算混合溶液中的c(H+)。将两溶液等体积混合,假设每种溶液的体积为1 L,混合过程中忽略溶液
体积变化,可知混合溶液中c(OH-)= ≈0.5 mol/L,则该溶液中c(H+)= mol/L=2×
10-14 mol/L,故选D。
第1讲 描述运动的基本概念
6.[2026天津第二南开学校期中]室温下,现有四种溶液:①pH=2的乙酸溶液;②pH=2的盐酸;③pH=12的
氨水;④pH=12的烧碱溶液。下列说法错误的是 ( )
A.由水电离的c(H+):①=②=③=④
B.分别加水稀释至原溶液体积的10倍,四种溶液的pH:③>④>②>①
C.V1 L④与V2 L①溶液混合,若混合后溶液pH=7,则V1>V2
D.②③两溶液等体积混合,所得溶液中c(H+)>c(OH-)
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 室温下,水的离子积常数KW=10-14,pH相同,c(H+)相同。①②溶液pH=2, (H+)= (OH-)=
mol·L-1=10-12 mol·L-1,③④溶液pH=12, (H+)=10-12 mol·L-1,则这4种溶液中由水电离的c(H+):①=②=
③=④,A正确;向四种溶液中分别加水稀释至原溶液体积的10倍,2<pH①<3、pH②=3、11<pH③<12、pH④=
11,即四种溶液的pH:③>④>②>①,B正确;V1 L pH=12的NaOH溶液中c(NaOH)=10-2 mol·L-1,V2 L pH=2的
CH3COOH溶液中c(CH3COOH)>10-2 mol·L-1,若混合后溶液pH=7,则需要加入的NaOH溶液的体积大于乙
酸溶液的体积,即V1>V2,C正确;pH=2的盐酸中c(HCl)=10-2 mol·L-1,pH=12的氨水中c(NH3·H2O)>10-2 mol·L-1,
则两者等体积混合,NH3·H2O过量,溶液显碱性,即所得溶液中c(H+)<c(OH-),D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
7.[2025河北邢台期中]25 ℃时,在一定体积pH=2的NaHSO4溶液中,逐滴加入一定浓度的Ba(OH)2溶液,当
溶液中的硫酸根离子恰好完全沉淀时,溶液的pH=11,若反应后溶液的体积等于反应的两溶液的体积之
和,则NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液的体积比为 ( )
A.1∶9 B.9∶1
C.1∶2 D.1∶4
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 pH=2的NaHSO4溶液中c(H+)=10-2 mol/L,设溶液体积为V1 L,则n(H+)=n(NaHSO4)=10-2V1 mol;S
恰好完全沉淀,发生反应Ba(OH)2+NaHSO4 BaSO4↓+H2O+NaOH,Ba(OH)2与NaHSO4物质的量之
比为1∶1,则加入的n[Ba(OH)2]=10-2V1 mol,n(OH-)=2×10-2V1 mol;设加入的Ba(OH)2溶液体积为V2 L,混
合后溶液pH=11,即溶液中c(OH-)=10-3 mol/L,则 mol/L=10-3 mol/L,解得V1∶V2=1∶9,A正
确。
第1讲 描述运动的基本概念
8.[2025湖北部分高中期中]25 ℃时,醋酸、碳酸、氢氰酸的电离平衡常数如表所示,已知: ≈1.34。
请回答下列问题:
化学式 CH3COOH H2CO3 HCN
电离平衡常数 Ka=1.8×10-5 Ka1=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11 Ka=6.2×10-10
(1)氢氰酸的电离方程式为________________,等浓度的三种酸溶液的酸性由强到弱的顺序是____
________________________。
(2)25 ℃时,向NaCN溶液中通入少量CO2,反应的离子方程式为_____________________ ___。
CN-+CO2+H2O HCN+HC
CH3COOH>H2CO3>HCN
HCN H++CN-
第1讲 描述运动的基本概念
(3)25 ℃时,将0.1 mol/L的盐酸逐滴滴入0.1 mol/L的碳酸钠溶液中,当溶液中 =0.240 8时,溶液的
pH=______。
(4)25 ℃时,取50 mL 0.1 mol/L的CH3COOH溶液,将其稀释到原溶液体积的1 000倍。
①稀释前CH3COOH的电离度( ×100%)约为_________%(保留三位有效数字)。
②在稀释过程中,随着CH3COOH溶液浓度的降低,下列始终保持增大趋势的量是_______(填标号)。
A.CH3COOH分子数
B.c(OH-)
BD
1.34
8
C.c(H+)
D.
③稀释到原溶液体积的1 000倍时溶液的pH的变化量______3(填“>”“<”或“=”)。
<
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)HCN为弱酸,电离方程式为HCN H++CN-。等浓度的弱酸溶液,电离平衡常数越大,电离产
生的氢离子浓度越大,酸性越强,根据题表数据可知,酸性从强到弱的顺序是CH3COOH>H2CO3>HCN。
(2)由题表数据可知,酸性:H2CO3>HCN>HC ,则向NaCN溶液中通入少量CO2,反应的离子方程式为CN-+
CO2+H2O HCN+HC 。
(3)Ka1= 、Ka2= ,Ka1·Ka2= , =0.240 8,因此c(H+) =
mol/L=1.0×10-8 mol/L,溶液的pH=8。
(4)①根据题表数据可知,醋酸的电离平衡常数Ka=1.8×10-5,设0.1 mol/L溶液的电离度为α,则有 =
1.8×10-5,解得α≈ ×10-2×100%=1.34%。②CH3COOH的电离方程式为CH3COOH CH3COO-+H+,
稀释过程中平衡正向移动,CH3COOH分子数减小,由于溶液体积增大,溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO-)、
c(H+)都减小,A、C不符合题意;温度不变,KW=c(H+)·c(OH-)不变,c(H+)减小,则c(OH-)增大,B符合题意;
第1讲 描述运动的基本概念
温度不变时Ka不变,Ka= ,c(CH3COO-)减小,则 = 增大,D符合题
意。③强酸加水稀释到原溶液体积的1 000倍时,pH的增大量为3,但所得溶液pH不能超过7;CH3COOH
是弱酸,溶液中有大量没有电离的CH3COOH分子,加水稀释促进醋酸的电离,则加水稀释到原溶液体积
的1 000倍,pH的变化量<3。
第1讲 描述运动的基本概念
创新题型
创新点 以D2O为载体考查pD的相关计算
9.[2026湖北荆州中学月考]“火星上‘找’到水的影子”曾被《科学》杂志评为10大科技突破之一。
某温度下,重水(D2O)的离子积KW=1.6×10-15,可以用pH一样的定义来规定pD=-lgc(D+)。下列说法正确的
是 ( )
A.重水是极弱的电解质,将金属Na加入重水中,重水的电离程度不受影响
B.该温度下,纯重水的pD=8-2lg2
C.该温度下,1 L含0.02 mol DCl的重水溶液,其pD=2
D.该温度下,在100 mL 0.2 mol·L-1的DCl重水溶液中,加入100 mL 0.4 mol·L-1NaOD的重水溶液,充分反应
后溶液的pD=13(忽略溶液体积的变化)
B
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 D++OD-,将金属Na加入重水中,钠与重水电离出
的D+反应生成D2,可促进重水的电离,A错误;该温度下,重水的离子积KW=1.6×10-15,则c(D+)=c(OD-)=4×
10-8 mol·L-1,pD=-lgc(D+)=8-2lg2,B正确;该温度下,1 L含0.02 mol DCl的重水溶液,c(D+)=0.02 mol·L-1,pD=
-lgc(D+)=2-lg2,C错误;该温度下,在100 mL 0.2 mol·L-1的DCl重水溶液中加入100 mL 0.4 mol·L-1 NaOD的
重水溶液,充分反应后NaOD过量,c(OD-)= =0.1 mol·L-1,
c(D+)= mol·L-1=1.6×10-14 mol·L-1,pD=14-lg1.6,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
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