2023屆新高考新教材化學人教版一輪訓練-第八章第2講　水的電離和溶液的ph

第八章第2講水的電離和溶液的pH一、選擇題(每小題只有一個選項符合題意)1．25℃時，水的電離達到平衡：H2OH＋＋OH－，下列敘述不正確的是()A．將純水加熱到95℃時，Kw變大，pH減小，水仍呈中性B．向純水中加入稀氨水，平衡逆向移動，c(OH－)增大，Kw不變C．向水中加入少量固體硫酸氫鈉，c(H＋)增大，平衡逆向移動，Kw不變D．向水中通入HCl氣體，平衡逆向移動，溶液導電能力減弱解析：DA項，水加熱到95℃，水的離子積常數變大，氫離子濃度增大，pH減小，但c(H＋)＝c(OH－)，因此仍呈中性，A不符合題意；B項，向純水中加入稀氨水，水的電離平衡逆向移動，溶液中c(OH－)增大，但由于溫度不變，所以水的離子積常數Kw不變，B不符合題意；C項，水中加入硫酸氫鈉，硫酸氫鈉電離產生H＋，使溶液中c(H＋)增大，水的電離平衡逆向移動，但水溫度不變，因此水的離子積常數Kw不變，C不符合題意；D項，水中通入氯化氫，HCl電離產生H＋，使溶液中c(H＋)增大，水的電離平衡逆向移動，由于溶液中自由移動的離子濃度增大，因此溶液的導電性增強，D符合題意，故選D。2．(2021·上海高三二模)一定溫度下，滿足下列條件的溶液一定呈酸性的是()A．pH＝6的某物質的水溶液B．加酚酞后顯無色的溶液C．能與金屬Al反應放出H2的溶液D．c(H＋)>c(OH－)的任意物質的水溶液解析：DA．在室溫下中性溶液pH＝7，pH＝6的溶液為酸性溶液，但由于未指明溶液的溫度，因此不能確定該溶液是否顯酸性，A不選；B.酚酞的pH變色范圍是8.2～10.0，所以加入酚酞后顯無色的溶液可能顯酸性，也可能顯中性或堿性，不一定呈酸性，B不選；C.Al既能與酸反應產生氫氣，也能與強堿溶液反應產生氫氣，因此不能根據與金屬Al反應放出H2確定溶液是否顯酸性，C不選；D.在任何物質的稀溶液中都存在水的電離平衡，若溶液中c(H＋)＝c(OH－)，溶液顯中性；若c(H＋)>c(OH－)，溶液顯酸性；若c(H＋)<c(OH－)，溶液顯堿性，故可根據c(H＋)>c(OH－)確定該溶液一定呈酸性，D選。3．一定溫度下，水溶液中H＋和OH－的濃度變化曲線如圖。下列說法正確的是()A．升高溫度，可能引起由c向b的變化B．該溫度下，水的離子積常數為1.0×10－13C．該溫度下，加入FeCl3可能引起由b向a的變化D．該溫度下，稀釋溶液可能引起由c向d的變化解析：CA．c點溶液中c(OH－)>c(H＋)，溶液呈堿性，升溫，溶液中c(OH－)不可能減小。B.由b點對應c(H＋)與c(OH－)可知，Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－7×1.0×10－7＝1.0×10－14。C.FeCl3溶液水解顯酸性，溶液中c(H＋)增大，因一定溫度下水的離子積是常數，故溶液中c(OH－)減小，因此加入FeCl3溶液可能引起由b向a的變化。D.c點溶液呈堿性，稀釋時c(OH－)減小，同時c(H＋)應增大，故稀釋溶液時不可能引起由c向d的變化。4．在25℃，關于下列溶液混合后溶液pH的說法中正確的是()A．pH＝10與pH＝12的NaOH溶液等體積混合，溶液的pH約為11B．pH＝5的鹽酸溶液稀釋1000倍，溶液的pH＝8C．pH＝2的H2SO4與pH＝12的NaOH溶液等體積混合，混合液pH＝7D．pH＝12的NH3·H2O與pH＝2的HCl溶液等體積混合，混合液pH＝7解析：CA項，c(OH－)混合＝eq\f(10－4＋10－2,2)≈5.0×10－3mol·L－1，c(H＋)混合＝eq\f(1.0×10－14,5.0×10－3)mol·L－1＝2×10－12mol·L－1，pH＝－lg(2×10－12)＝12－lg2＝11.7，A項不正確；B項，pH＝5的稀鹽酸中，水電離出的c(H＋)不能忽略，稀釋1000倍后溶液的pH<7，B項不正確；等體積pH＝12的NH3·H2O的物質的量大于pH＝2的HCl的物質的量，反應后pH>7，D項不正確；C項正確。5．常溫下，向20.00mL0.1mol·L－1HA溶液中滴入0.1mol·L－1NaOH溶液，溶液中由水電離出的氫離子濃度的負對數[－lgc(H＋)水]與所加NaOH溶液體積的關系如圖所示，下列說法中不正確的是()A．常溫下，Ka(HA)約為10－5B．M、P兩點溶液對應的pH＝7C．b＝20.00D．M點后溶液中均存在c(Na＋)>c(A－)解析：B0.1mol·L－1HA溶液中，－lgc(H＋)水＝11，c(H＋)水＝c(OH－)水＝10－11mol·L－1，根據常溫下水的離子積求出溶液中c(H＋)＝10－3mol·L－1，HAH＋＋A－，c(H＋)＝c(A－)＝10－3mol·L－1，Ka(HA)＝eq\f(10－6,0.1)mol·L－1＝10－5mol·L－1，A項正確；N點水電離出的H＋濃度最大，說明HA與NaOH恰好完全反應生成NaA，P點溶質為NaOH和NaA，溶液顯堿性，即P點pH不等于7，B項錯誤；0～b段水的電離程度逐漸增大，當達到b點時水的電離程度達到最大，即溶質為NaA，說明HA和NaOH恰好完全反應，b＝20.00，C項正確；M點溶液pH＝7，根據溶液呈電中性，存在c(Na＋)＝c(A－)，M點后，c(Na＋)>c(A－)，D項正確。6．在T℃時，某NaOH稀溶液中c(H＋)＝10－amol/L，c(OH－)＝10－bmol/L，已知a＋b＝12。向該溶液中逐滴加入pH＝c的鹽酸(T℃)，測得混合溶液的部分pH如下表所示：序號NaOH溶液的體積/mL鹽酸的體積/mL溶液的pH①20.000.008②20.0020.006假設溶液混合前后的體積變化忽略不計，則c為()A．3 B．4C．5 D．6解析：B據題意可知在該溫度下水的離子積常數是1×10－12，而不是1×10－14，通過①可知，此NaOH溶液中c(OH－)＝1×10－4mol/L。由②可知，加入20.00mL鹽酸后溶液的pH＝6，此時恰好完全中和，則c(H＋)＝eq\f(0.0200L×1×10－4mol/L,0.0200L)＝1×10－4mol/L，則c＝4。7．下列說法正確的是()A．常溫下pH＝2的HA溶液與pH＝12的BOH等體積混合，溶液pH>7，則BOH為強堿B．pH＝1的鹽酸和pH＝12的MOH溶液等體積混合后，恰好完全反應，所用鹽酸的濃度等于MOH溶液的濃度C．升高溫度，0.1mol/L的氫氧化鈉溶液pH減小，堿性減弱D．相同溫度下，pH相等的氨水和NaOH溶液，n(OH－)相等解析：BA．常溫下pH＝2的HA溶液與pH＝12的BOH等體積混合，溶液pH>7，則BOH部分電離，為弱堿，A項錯誤；B.酸堿恰好完全反應，說明n(H＋)＝n(OH－)，二者等體積混合，則c(HCl)＝c(MOH)，B項正確；C.Kw＝c(OH－)·c(H＋)，pH＝－lgc(H＋)，升高溫度，c(OH－)不變，溶液堿性不變，C項錯誤；D.pH相等的氨水和NaOH溶液，c(OH－)相等，由于未知溶液的體積，所以不能確定n(OH－)是否相等，D項錯誤。8．實驗室用標準鹽酸滴定氫氧化鈉溶液，下列情況不影響測定結果的是()A．洗凈的錐形瓶，再用堿液潤洗B．酸式滴定管洗凈后，直接注入標準鹽酸C．在放堿液時，錐形瓶中留有少量蒸餾水D．滴定至終點時，在滴定管尖嘴部位有氣泡解析：CA．錐形瓶不能用堿液潤洗，否則會使得錐形瓶中堿液物質的量偏大，導致消耗標準鹽酸體積偏大，導致測出的堿液濃度偏大，A錯誤；B.酸式滴定管用蒸餾水洗凈后，需要用標準鹽酸潤洗，否則殘留的蒸餾水會稀釋加進去的標準鹽酸，導致鹽酸濃度偏小，滴定堿液時消耗體積偏大，最后導致測得的堿液濃度偏大，B錯誤；C.錐形瓶中留有少量蒸餾水，不會影響錐形瓶內堿液的物質的量，也就不會影響滴定時所消耗的標準鹽酸的體積，對最后測定的堿液濃度沒有影響，C正確；D.滴定時所消耗的標準鹽酸的體積為兩次讀數之差(V滴定后－V滴定前)，滴定至終點時，在滴定管尖嘴部位有氣泡，會導致V滴定后偏小，即導致所消耗的標準鹽酸的體積偏小，最后測定的堿液濃度偏小，D錯誤。二、選擇題(每小題有一個或兩個選項符合題意)9．(2021·廣東華南師大附中高三三模)某溫度下，0.100mol/LNaOH滴定50.0mL0.0500mol/LHCl溶液的滴定曲線如圖所示。設該溫度下水的離子積為Kw。下列說法錯誤的是()A．根據曲線數據計算可知該溫度下Kw為10－13B．曲線上各點的溶液滿足關系式c(H＋)·c(OH－)＝KwC．其它條件相同，若降溫，反應終點b向c方向移動D．相同實驗條件下，若改為滴定0.0200mol·L－1H2SO4，反應終點b移到a解析：DA．當加入25mLNaOH溶液時溶液呈中性，此時pH＝6.5，則c(H＋)＝c(OH－)＝10－6.5mol/L，Kw＝c(H＋)×c(OH－)＝10－13，故A正確；B.只要是水溶液中，都會存在關系式c(H＋)·c(OH－)＝Kw，故B正確；C.其它條件相同，若降溫，水的電離程度減小，c(H＋)減小，pH增大，反應終點b向c方向移動，故C正確；D.相同實驗條件下，若改為滴定0.0200mol·L－1H2SO4，當加入20mLNaOH溶液時溶液呈中性，故D錯誤，故選D。10．某學習小組用0.1mol/LNaOH溶液滴定10.00mL未知濃度的稀硫酸。下列說法正確的是()A．滴定時使用的滴定管選丙B．選用酚酞作指示劑，當甲中溶液由紅色變?yōu)闊o色且30s內不恢復時，即達到滴定終點C．滴定過程中視線應如圖丁中a所示D．滴定前后讀數方式分別如丁a、b所示，則測得的結果偏小解析：ADA．滴定時用標準NaOH溶液滴定硫酸，標準液應選擇堿式滴定管，應選擇丙，故A正確；B.堿滴定酸時，選用酚酞作指示劑，當甲中溶液由無色變?yōu)榧t色且30s內不恢復時，即達到滴定終點，故B錯誤；C.滴定過程中視線應始終注視著錐形瓶內溶液的顏色變化，及時判定終點，不需要一直盯著滴定管，只需要在滴定前和滴定終點時平視滴定管讀取刻度，故C錯誤；D.滴定前平視，滴定后俯視，導致實際消耗標準液體積偏小，則測得的結果偏小，故D正確。11．(2021·福建漳州市高三一模)室溫時，HCOOH和CH3COOH的電離常數分別為1.8×10－4和1.75×10－5。將濃度和體積均相同的兩種酸溶液混合后加水稀釋，隨加水量的變化，溶液中HA濃度(HA表示混合溶液中的HCOOH或CH3COOH)與溶液pH的關系如圖所示。下列敘述正確的是()A．曲線X代表HCOOHB．當pH＝6時，c點所對應的溶液中c(HCOO－)＋c(CH3COO－)＝9.9×10－7mol·L－1C．稀釋過程中，eq\f(c（HCOO－）·c（CH3COOH）,c（HCOOH）·c（CH3COO－）)逐漸減小D．溶液中水電離出的H＋物質的量濃度：a點＝b點>c點解析：BA．電離平衡常數越大酸性越強，故HCOOH酸性強于CH3COOH，則稀釋過程中CH3COOH濃度比HCOOH大，曲線X代表CH3COOH，故A錯誤；B.c點pH＝6，根據混合溶液中電荷守恒可知：c(HCOO－)＋c(CH3COO－)＝c(H＋)－c(OH－)＝10－6mol·L－1－10－8mol·L－1＝9.9×10－7mol·L－1，故B正確；C.Ka(HCOOH)＝eq\f(c（HCOO－）·c（H＋）,c（HCOOH）)，Ka(CH3COOH)＝eq\f(c（CH3COO－）·c（H＋）,c（CH3COOH）)，eq\f(Ka（HCOOH）,Ka（CH3COOH）)＝eq\f(c（HCOO－）·c（CH3COOH）,c（HCOOH）·c（CH3COO－）)溫度不變，eq\f(Ka（HCOOH）,Ka（CH3COOH）)不變，故eq\f(c（HCOO－）·c（CH3COOH）,c（HCOOH）·c（CH3COO－）)不變，故C錯誤；D.a點、b點溶液pH相同，溶液中水電離出的H＋物質的量濃度相同，c點溶液pH比a點、b點大，對水的電離抑制減弱，溶液中水電離出的H＋物質的量濃度更大，故溶液中水電離出的H＋物質的量濃度：c點>a點＝b點，故D錯誤；故選B。12．(2021·湖北高三二模)常溫下，向1L濃度為0.4mol·L－1的乙醇酸[CH2(OH)COOH]溶液中加入8gNaOH固體得到X溶液，將X溶液平均分成兩等份，一份通入HCl氣體，得到溶液Y，另一份加入NaOH固體得到溶液Z，溶液Y、Z的pH隨所加物質的物質的量的變化情況如圖所示(體積變化忽略不計)。下列說法正確的是()A．b點對應曲線代表的是加入HCl的曲線B．溶液中水的電離程度：c<bC．a點：c(Na＋)>c[CH2(OH)COO－]>c(H＋)>c(OH－)D．稀釋Y溶液后，溶液中eq\f(c[CH2（OH）COO－],c[CH2（OH）COOH]×c（OH－）)不變解析：BDA．加入HCl會使溶液pH減小，c點對應曲線代表的是加入HCl的曲線，故A錯誤；B.b點時溶液中含0.06molCH2(OH)COOH和0.14molCH2(OH)COONa，c點時溶液中含0.14molCH2(OH)COOH和0.06molCH2(OH)COONa，b點水的電離程度大于c點水的電離程度，故B正確；C.a點為等濃度的CH2(OH)COOH和CH2(OH)COONa的混合溶液，且CH2(OH)COO－的電離程度大于水解程度，根據電荷守恒可判斷a點離子濃度大小關系為：c[CH2(OH)COO－]>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)，故C錯誤；D.該比例關系為CH2(OH)COO－水解常數的倒數，只與溫度有關，稀釋過程中，該數值不發(fā)生改變，故D正確。三、非選擇題13．某溫度下的水溶液中，c(H＋)＝10－xmol·L－1，c(OH－)＝10－ymol·L－1，x與y的關系如圖所示：(1)該溫度下水的離子積為________(填具體數值)；該溫度________(填“高于”“低于”或“等于”)常溫。(2)該溫度下0.01mol·L－1NaOH溶液的pH為________。(3)除了用pH外，科學家還建議用酸度(AG)來表示溶液的酸堿性，AG＝lgeq\f(c（H＋）,c（OH－）)。則該溫度下，0.01mol·L－1的鹽酸的酸度AG＝________。解析：(1)根據圖像可知，當x＝4時，y＝8，該溫度下水的離子積常數是10－4×10－8＝10－12>10－14，所以溫度高于常溫。(2)0.01mol·L－1NaOH溶液中OH－的濃度是0.01mol·L－1，H＋的濃度為eq\f(10－12,0.01)mol·L－1＝10－10mol·L－1，因此pH＝10。(3)0.01mol·L－1鹽酸中H＋濃度是0.01mol·L－1，OH－濃度是10－10mol·L－1，因此該溫度下，0.01mol·L－1鹽酸的酸度AG＝lgeq\f(c（H＋）,c（OH－）)＝8。答案：(1)10－12高于(2)10(3)814．如圖是用0.1000mol/L的鹽酸滴定某未知濃度的NaOH溶液的示意圖和某次滴定前、后的盛放鹽酸滴定管中液面的位置。請回答：(1)儀器A的名稱是________________。(2)鹽酸的體積讀數：滴定前讀數為________mL，滴定后讀數為________mL；(3)某實驗小組同學的三次實驗的實驗數據如下表所示。根據表中數據計算出的待測NaOH溶液的濃度是________(保留四位有效數字)；實驗編號待測NaOH溶液的體積(mL)滴定前鹽酸的體積讀數(mL)滴定后鹽酸的體積讀數(mL)120.001.2023.22220.002.2124.21320.001.5023.48(4)滴定操作可分解為如下幾步(所用的儀器剛用蒸餾水洗凈)：A．用堿式滴定管向錐形瓶里注入20.00mL待測NaOH溶液，并加入2～3滴酚酞；B．用標準溶液潤洗酸式滴定管2～3次；C．把盛有標準溶液的酸式滴定管固定好，調節(jié)滴定管尖嘴使之充滿溶液，使管內無氣泡；D．取標準鹽酸注入酸式滴定管至刻度0以上2～3cm；E．調節(jié)液面至0或0以下刻度，記下讀數；F．把錐形瓶放在滴定管的下面，用標準鹽酸滴定至終點并記下滴定管液面的刻度。正確操作步驟的順序是(用序號字母填寫)________；(5)判斷到達滴定終點的實驗現(xiàn)象是___________________________。(6)對下列幾種假定情況進行討論：(填“無影響”“偏高”或“偏低”)①如果上述B步驟省略，對測定結果的影響是_________________________________。②取待測液的滴定管，取液前滴定管尖端有氣泡，取液后氣泡消失，______________。③若滴定前錐形瓶未用待測液潤洗，對測定結果的影響是______________。④標準液讀數時，若滴定前仰視，滴定后俯視，對測定結果的影響是______________。解析：(1)該滴定管的下端是玻璃活塞，所以儀器的名稱為酸式滴定管；(2)滴定前，滴定管中的液面讀數為0.80mL，滴定后，滴定管中的液面讀數為22.80mL；(3)三次滴定消耗的體積為：22.02mL，22.00mL，21.98mL，數據均有效，則平均消耗V(NaOH)＝22.00mL，c(待測)＝V(標準)×c(標準)/V(待測)＝0.1000mol/L×22.00mL/20.00mL＝0.1100mol·L－1；(4)中和滴定按照檢漏、洗滌、潤洗、裝液、滴定等順序操作，可知正確的操作順序為：BDCEAF；(5)滴定時，當溶液顏色由粉紅色變?yōu)闊o色，且半分鐘內不變色，可說明達到滴定終點；(6)①如果上述B步驟省略，即未用標準溶液潤洗酸式滴定管2～3次，相當于標準液稀釋，導致標準液的體積偏大，根據c(待測)＝V(標準)×c(標準)/V(待測)分析，c(待測)偏高；②取待測液的滴定管，取液前滴定管尖端有氣泡，取液后氣泡消失，待測液的物質的量偏小，導致標準液的體積小，c(待測)偏低；③若滴定前錐形瓶未用待滴液潤洗，待滴液的物質的量不變，標準液的體積也不變，c(待測)不變；④標準液讀數時，若滴定前仰視，滴定后俯視，導致標準液的體積小，c(待測)偏低。答案：(1)酸式滴定管(2)0.8022.80(3)0.1100mol·L－1(4)BDCEAF(5)當溶液顏色由粉紅色變?yōu)闊o色，且半分鐘內不變色(6)①偏高②偏低③無影響④偏低15．中華人民共和國國家標準(GB27602011)規(guī)定葡萄酒中SO2最大使用量為0.25g·L－1。某興趣小組用圖1裝置(夾持裝置略)收集某葡萄酒中SO2，并對其含量進行測定。(1)儀器A的名稱是____________，水通入A的進口為____________。(2)B中加入300.00mL葡萄酒和適量鹽酸，加熱使SO2全部逸出并與C中H2O2完全反應，其化學方程式為________