2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第三章水溶液中的離子平衡2第1課時(shí)水的電離溶液的酸堿性與pH練習(xí)含解析新人教版選修4

PAGE5-水的電離溶液的酸堿性與pH一、選擇題1．一些食物的近似pH值如下表：食物,蘋(píng)果,葡萄,牛奶,玉米粥pH,2.9～3.3,3.5～4.6,6.3～6.6,6.8～8.0人的胃液中含有鹽酸，對(duì)于胃酸過(guò)多的人，空腹時(shí)最宜食用的是()A．蘋(píng)果 B．葡萄C．牛奶 D．玉米粥解析：選D。對(duì)于胃酸過(guò)多的人，空腹時(shí)最宜食用顯弱酸性或顯弱堿性的食物，玉米粥顯弱酸性或顯弱堿性，故選D。2．向蒸餾水中滴入少量鹽酸后，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．c(H＋)·c(OH－)乘積不變B．pH減小C．c(OH－)減小D．水電離出的c(H＋)增大解析：選D。無(wú)論溶液是酸性還是堿性，只要溫度不變，溶液中c(H＋)與c(OH－)的乘積就不變；加入少量鹽酸，溶液為酸性溶液，c(H＋)增大，pH減小，c(OH－)減小，水電離出的c(H＋)等于水電離出的c(OH－)，應(yīng)當(dāng)也減小。3．用pH試紙測(cè)定某無(wú)色溶液的pH時(shí)，規(guī)范的操作是()A．將pH試紙放入溶液中視察其顏色改變，跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較B．將溶液倒在pH試紙上，跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較C．用干燥、干凈的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH試紙中心，跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較D．在試管內(nèi)放入少量溶液，煮沸，把pH試紙放在管口，視察其顏色改變，跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較解析：選C。pH試紙用于粗略測(cè)定溶液的pH，運(yùn)用時(shí)不能用蒸餾水潤(rùn)濕，詳細(xì)操作為取一小塊pH試紙，放在干燥、干凈的表面皿或玻璃片上，用干燥、干凈的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH試紙中心，跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較。4．能影響水的電離平衡，并使溶液中的c(H＋)>c(OH－)的措施是()A．向純水中投入一小塊金屬鈉B．將水加熱煮沸C．向水中通入SO2D．向水中加入NaCl固體解析：選C。A項(xiàng)，水與Na反應(yīng)，使溶液中的c(H＋)<c(OH－)；B項(xiàng)，將水加熱煮沸，促進(jìn)水的電離，但水中的c(H＋)＝c(OH－)；C項(xiàng)，向水中通入SO2，SO2與水反應(yīng)生成H2SO3，H2SO3電離出H＋而抑制水的電離，使溶液中c(H＋)>c(OH－)；D項(xiàng)對(duì)水的電離平衡沒(méi)影響。5．(2024·包頭高二質(zhì)檢)下列敘述正確的是()A．95℃時(shí)純水的pH<7，說(shuō)明加熱可導(dǎo)致水呈酸性B．pH＝3的醋酸溶液，稀釋至10倍后pH＝4C．0.2mol·L－1的鹽酸與等體積水混合后pH＝1D．pH＝3的醋酸溶液與pH＝11的氫氧化鈉溶液等體積混合后pH＝7解析：選C。95℃的水盡管pH＜7，但因其電離出的c(H＋)＝c(OH－)，故仍呈中性，A錯(cuò)；醋酸為弱酸，pH＝3的醋酸稀釋10倍時(shí)，促進(jìn)其電離，故3<pH<4，B錯(cuò)；pH＝3的醋酸與pH＝11的NaOH溶液等體積混合后，醋酸過(guò)量，pH＜7，D錯(cuò)。6．(2024·佛山高二檢測(cè))25℃時(shí)，某溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H＋)和c(OH－)的乘積為1×10－18，則下列說(shuō)法正確的是()A．該溶液的pH肯定為9B．該溶液的pH可能為5C．該溶液的pH可能為7D．不會(huì)有這樣的溶液解析：選B。該溶液中水供應(yīng)的c水(OH－)＝c水(H＋)＝1×10－9mol·L－1。明顯遠(yuǎn)比純水供應(yīng)的c(H＋)和c(OH－)小得多，這說(shuō)明水的電離受到了酸或堿的抑制。若為酸溶液，則酸供應(yīng)的c(H＋)＝1×10－5mol·L－1，pH＝5；若為堿溶液，則堿供應(yīng)的c(OH－)＝1×10－5mol·L－1，pH＝9。7．(2024·遼寧高二檢測(cè))某溫度下，重水(D2O)的離子積常數(shù)為1.6×10－15，若用定義pH一樣規(guī)定pD＝－lgc(D＋)，則在該溫度下，下列敘述正確的是()A．純凈的重水中，c(D＋)·c(OD－)>1.0×10－14B．1L溶解有0.01molDCl的重水溶液，其pD＝2C．1L溶解有0.01molNaOD的重水溶液，其pD＝12D．純凈的重水中，pD＝7解析：選B。A.該溫度下重水(D2O)的離子積常數(shù)為1.6×10－15＜1.0×10－14，故A錯(cuò)誤；B.c(DCl)＝eq\f(0.01mol,1L)＝0.01mol/L，則c(D＋)＝0.01mol/L，所以pD＝2，故B正確；C.c(NaOD)＝eq\f(0.01mol,1L)＝0.01mol/L，則c(D＋)＝eq\f(1.6×10－15,0.01)mol/L＝1.6×10－13mol/L，則pD＞12，故C錯(cuò)誤；D.純凈的重水中，c(D＋)＝eq\r(1.6×10－15)mol/L＝4×10－8mol/L，則pD＞7，故D錯(cuò)誤。8．25℃時(shí)，水的電離達(dá)到平衡：H2OH＋＋OH－，下列敘述正確的是()A．向水中加入少量稀氨水，平衡逆向移動(dòng)，c(OH－)減小B．向水中加入少量固體硫酸氫鈉，c(H＋)增大，Kw不變C．向水中加入少量醋酸，平衡逆向移動(dòng)，c(H＋)減小D．將水加熱，Kw增大，c(H＋)不變解析：選B。向水中加入少量稀氨水，c(OH－)增大，水的電離平衡逆向移動(dòng)，c(H＋)減小，A項(xiàng)不正確；向水中加入少量固體NaHSO4：NaHSO4=Na＋＋H＋＋SOeq\o\al(2－,4)，c(H＋)增大，但Kw不變，B項(xiàng)正確；向水中加入少量CH3COOH，c(H＋)增大，水的電離平衡逆向移動(dòng)，c(OH－)減小，C項(xiàng)不正確；將水加熱，水的電離平衡正向移動(dòng)，c(H＋)、c(OH－)均增大，Kw增大，D項(xiàng)不正確。9．25℃時(shí)，在等體積的①0.5mol/L的H2SO4溶液；②0.05mol/LBa(OH)2溶液；③1mol/LNaCl溶液；④純水中發(fā)生電離的水的物質(zhì)的量之比是()A．1∶10∶107∶107B．107∶107∶1∶1C．107∶106∶2∶2D．107∶106∶(2×107)∶2解析：選A。25℃時(shí)，0.5mol/LH2SO4溶液中c(H＋)＝1mol/L，由水電離出的c水(H＋)＝10－14mol/L；0.05mol/LBa(OH)2溶液中c(OH－)＝0.1mol/L，由水電離出的c水(H＋)＝10－13mol/L；NaCl溶液和純水中由水電離出的c水(H＋)均為10－7mol/L。則等體積的上述四種溶液中由水電離出的n(H＋)(即發(fā)生電離的水的物質(zhì)的量)之比為10－14∶10－13∶10－7∶10－7＝1∶10∶107∶107。10．常溫下，取濃度相同的NaOH和HCl溶液，以體積比3∶2混合，所得溶液的pH等于12，則原溶液的濃度為()A．0.01mol·L－1 B．0.017mol·L－1C．0.05mol·L－1 D．0.50mol·L－1解析：選C。設(shè)NaOH、HCl溶液的濃度均為c，以體積比3∶2混合后溶液的c(OH－)＝0.01mol·L－1，故NaOH過(guò)量，反應(yīng)后c(OH－)＝(3c－2c)/5＝0.01mol·L－1，解得c＝0.05mol·L－1。11．25℃時(shí)，若pH＝a的10體積某強(qiáng)酸溶液與pH＝b的1體積某強(qiáng)堿溶液混合后溶液呈中性，則混合之前該強(qiáng)酸的pH與強(qiáng)堿的pH之間應(yīng)滿(mǎn)意的關(guān)系為()A．a(chǎn)＋b＝14 B．a(chǎn)＋b＝13C．a(chǎn)＋b＝15 D．a(chǎn)＋b＝7解析：選C。酸中n(H＋)＝10－a×10，堿中n(OH－)＝eq\f(10－14,10－b)×1＝10－14＋b，依據(jù)混合后溶液呈中性，故n(H＋)＝n(OH－)，即10－a×10＝10－14＋b，所以a＋b＝15。12．常溫下，pH＝12的一元弱堿和pH＝1的一元強(qiáng)酸等體積混合后(不考慮混合后溶液體積的改變)，恰好完全反應(yīng)，則下列說(shuō)法正確的是()A．反應(yīng)后的溶液呈酸性B．弱堿的濃度小于強(qiáng)酸的濃度C．弱堿中OH－的濃度為0.1mol·L－1D．弱堿的濃度大于強(qiáng)酸的濃度解析：選A。兩溶液恰好完全反應(yīng)，說(shuō)明恰好生成強(qiáng)酸弱堿鹽，溶液呈酸性；同時(shí)也說(shuō)明n(堿)＝n(酸)，又因它們等體積反應(yīng)，所以c(堿)＝c(酸)；堿溶液的pH常溫下為12，所以c(OH－)＝0.01mol·L－1。13．(2024·長(zhǎng)沙高二質(zhì)檢)現(xiàn)有常溫時(shí)pH＝1的某強(qiáng)酸溶液10mL，下列操作能使溶液的pH變成2的是()A．加水稀釋成100mLB．加入10mL0.01mol/L的NaOH溶液C．加入10mL的水進(jìn)行稀釋D．加入10mL0.01mol/L的HCl溶液解析：選A。A項(xiàng)，pH＝1的強(qiáng)酸溶液由10mL稀釋成100mL時(shí)，c(H＋)減小至原來(lái)的eq\f(1,10)，故pH增大1，A項(xiàng)正確；B項(xiàng)，c(H＋)＝eq\f(0.1mol/L×0.01L－0.01mol/L×0.01L,0.02L)＝0.045mol/L，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，c(H＋)＝eq\f(0.1mol/L×0.01L,0.02L)＝0.05mol/L，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，c(H＋)＝eq\f(0.1mol/L×0.01L＋0.01mol/L×0.01L,0.02L)＝0.055mol/L，D項(xiàng)錯(cuò)誤。二、非選擇題14．某同學(xué)為探究Kw的影響因素，做了以下試驗(yàn)。(1)查閱資料，不同溫度下水的離子積常數(shù)如下表。t/℃0102025404090100100Kw/10－140.1140.2920.6811.012.925.4738.055.0,0,10,20,25,40,50,90,,0.114,0.292,0.681,1.01,2.92,5.47,38.0,55.0由此推出：隨著溫度的上升，Kw的值________；水的電離程度________，水的電離平衡向________移動(dòng)，水的電離過(guò)程是________過(guò)程。(2)取三只燒杯A、B、C，分別加入適量水，再向B、C燒杯中分別加入少量鹽酸和NaOH，分析下表并填空：純水加少量鹽酸加少量NaOHc(H＋)1.0×10－7mol/L增大c(OH－)1.0×10－7mol/L增大c(H＋)和c(OH－)比較c(H＋)＝c(OH－)c(H＋)____c(OH－)c(H＋)____c(OH－)平衡移動(dòng)方向不移動(dòng)Kw值1.0×10－14(3)綜上所述，可得出如下結(jié)論：①溫度、________、________均能影響水的電離平衡。②Kw只受________的影響，而與其他因素?zé)o關(guān)。解析：水的電離是吸熱過(guò)程，上升溫度時(shí)，Kw增大，向水中加入酸或堿時(shí)，c(H＋)或c(OH－)增大，抑制水的電離，但溶液中只要溫度不變，Kw就不變。答案：(1)增大增大右吸熱(2)減小減?。荆枷蜃笠苿?dòng)向左移動(dòng)1.0×10－141.0×10－14(3)①酸堿②溫度15．下表是不同溫度下水的離子積數(shù)據(jù)：溫度/℃25t1t2水的離子積Kw1×10－14a1×10－12試回答以下問(wèn)題：(1)若25＜t1＜t2，則a________1×10－14(填“＞”“＜”或“＝”)。(2)25℃下，某Na2SO4溶液中c(SOeq\o\al(2－,4))＝5×10－4mol·L－1，取該溶液1mL加水稀釋至10mL，則稀釋后溶液中c(Na＋)∶c(OH－)＝________。(3)在t2℃下，pH＝10的NaOH溶液中，水電離產(chǎn)生的OH－濃度為_(kāi)_______。解析：(1)升溫，Kw變大。(2)c(SOeq\o\al(2－,4))＝5×10－4mol·L－1，則c(Na＋)＝2c(SOeq\o\al(2－,4))＝1×10－3mol·L－1，稀釋10倍，則c(Na＋)＝1×10－4mol·L－1。25℃時(shí)Na2SO4溶液中c(OH－)＝1×10－7mol·L－1，稀釋10倍后仍舊為1×10－7mol·L－1，則c(Na＋)∶c(OH－)＝1000∶1。(3)t2℃下，pH＝10的NaOH溶液中c(H＋)＝1×10－10mol·L－1，NaOH溶液中c(H＋)來(lái)自水的電離，水電離出H＋的同時(shí)也電離出等量的OH－。答案：(1)＞(2)1000∶1(3)1×10－10mol·L－116．(2024·阜陽(yáng)高二質(zhì)檢)某溫度(t℃)時(shí)，水的離子積Kw＝1×10－12，則該溫度________25℃(填“>”“<”或“＝”)，其理由是___________________________________________________________________________________________________________。(1)將此溫度下pH＝11的NaOH溶液與pH＝1的HCl溶液等體積混合，混合后溶液的pH＝________。(2)將此溫度下pH＝9的NaOH溶液aL與pH＝3的H2SO4溶液bL混合。①若所得混合溶液呈中性，則a∶b＝________；②若所得混合溶液的pH＝4，則a∶b＝________。解析：溫度越高，水的電離程度越大，Kw越大，25℃時(shí)Kw＝1×10－14。(1)此溫度下pH＝11的NaOH溶液中c(OH－)＝1×10－1mol/L，pH＝1的HCl溶液中c(H＋)＝1×10－1mol/L，所以?xún)扇芤旱润w積混合后