《水的电离和溶液的酸碱性》课时练
双基练习
1．(2011•新课标全国)将浓度为0.1 mol/LHF溶液加水不断稀释，下列各量始终保持增大的是( )
A．c(H＋) B．Ka(HF)
C.cF－cH＋ D.cH＋cHF
解析：HF属于弱电解质，加水促进HF的电离平衡向右移动，即电离程度增大，但电离平衡常数只与温度有关，所以选项B不变；但同时溶液的体积也增大，所以溶液的酸性会降低，即c(H＋)、c(F－)和c(HF)的浓度均降低，考虑到溶液中水还会电离出氢离子，所以稀释到一定程度(即无限稀释时)，c(H＋)就不再发生变化，但c(F－)和c(HF)却一直会降低，所以选D符合题意。
答案：D
2．(2011•咸阳检测)常温下，c(OH－)最小的是( )
A．pH＝0的溶液
B．0.05 mol/L H2SO4
C．0.5 mol/L HCl
D．0.05 mol/L的Ba(OH)2
解析：四种溶液中OH－的浓度分别为1×10－14 mol/L、1×10－13 mol/L、2×10－14 mol/L、0.1 mol/L。
答案：A
3．下列液体pH＞7的是( )
A．人体血液 B．蔗糖溶液
C．橙汁 D．胃液
解析：人体血液的正常pH范围是7.35～7.45。
答案：A
4．(2011•广州模拟)常温下，0.1 mol/L的一元弱酸溶液的pH为( )
A．1 B．大于1
C．小于1 D．无法确定
解析：假设为一元强酸，则pH＝1，据题意为一元弱酸，由于不能完全电离，故c(H＋)＜0.1 mol/L，pH＞1。
答案：B
5．有人建议用AG表示溶液的酸度，AG的定义为AG＝lg[c(H＋)/c(OH－)]，下列表述正确的是( )
A．在25℃时，若溶液呈中性，则pH＝7，AG＝1
B．在25℃时，若溶液呈酸性，则pH＜7，AG＜0
C．在25℃时，若溶液呈碱性，则pH＞7，AG＞0
D．在25℃时，溶液的pH与AG的换算公式为：AG＝2(7－pH)
解析：根据定义式可看出：中性溶液中c(H＋)＝c(OH－)，AG＝0；酸性溶液，AG＞0
高中物理；碱性溶液，AG＜0，前三项均错。
AG＝lgcH＋cOH－＝lgc2H＋10－14＝lgc2(H＋)＋14＝2lgc(H＋)＋14＝2(7－pH)。
答案：D
6．将pH＝8的NaOH与pH＝10的NaOH溶液等体积混合后，溶液后c(H＋)最接近于( )
A．(10－8＋10－10) mol/L
B．(10－4＋10－6) mol/L
C．(10－8＋10－10) mol/L
D．2×10－10 mol/L
解析：混合溶液中c(OH－)＝10－1410－8＋10－1410－102≈10－42 mol/L，c(H＋)＝10－1410－42＝2×10－10 mol/L。
答案：D
7．常温下，某溶液中由水电离产生的c(H＋)＝1×10－11 mol/L，则该溶液的pH可能是( )
A．3 B．7 C．8 D．11
解析：根据水的电离平衡H2O??H＋＋OH－知：由水电离产生的c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－11 mol/L，抑制水电离的原因是溶液中c(H＋)或c(OH－)增大，若由于c(H＋)增大，则该溶液中c(H＋)＝1×10－141×10－11＝1×10－3 mol/L，即pH＝3；若由于c(OH－)增大，则该溶液中c(OH－)＝1×10－141×10－11＝1×10－3 mol/L，即pH＝11。
答案：AD
8．如图所示，能表示人体大量喝水时，胃液的pH变化的图像是( )
A． B． C． D.
解析：由于胃液中有HCl，所以胃液应呈酸性，pH＜7。大量喝水时，相当于HCl无限稀释，则开始稀释时，溶液中c(H＋)变化较大，所以pH迅速变大，但随着稀释程度增大程度增大，水的电离则不能被忽略，无论怎么稀释，溶液不可能呈碱性，只是无限制的接近中性，即向pH＝7靠拢。
答案：A
9．下列有关pH变化的判断中，正确的是( )
A．酸雨样品放置一段时间后，pH会增大
B．随着温度的升高，纯水的pH增大
C．新制氯水经光照一段时间后，pH减小
D．氢氧化钠溶液久置于空气中，pH增大
解析：A项，酸雨放置一段时间后，弱酸H2SO3会被空气中的氧气氧化成强酸H2SO4，溶液中的c(H＋)增大，pH变小；B项，温度升高后，水的电离程度增大，c(H＋)增大，pH变小；C项，新制氯水光照一段时间后主要成分变为HCl，c(H＋)增大，pH减小；氢氧化钠溶液外置与空气中的CO2反应生成Na2CO3，溶液中c(OH－)减小，pH减小。
答案：C
10．(2011•山东师大附中模拟)室温下，在pH＝11的某溶液中，由水电离出的c(OH－)为( )
①1.0×10－7 mol/L ②1.0×10－6 mol/L ③1.0×10－3 mol/L ④1.0×10－11 mol/L
A．③ B．④
C．①③ D．③④
解析：pH＝11的溶液可能是碱溶液或盐溶液，若为碱溶液，则抑制水的电离，水电离出的c(OH－)＝1.0×10－11 mol/L；若为盐溶液，即该盐水解使溶液pH＝11，则由水电离出的c(OH－)＝1.0×10－3 mol/L。
答案：D
11．若已知100℃时KW＝1×10－12，在该温度下将100 mL 0.001 mol/L的NaOH溶液加水稀释到1 L，则溶液的pH为__________，若加水稀释至1 000 L，则溶液的pH__________。
解析：100℃时，100 mL 0.001 mol/L的NaOH溶液，c(OH－)＝10－3 mol/L，稀释至1L后，c(OH－)＝10－4mol/L，故c(H＋)＝1×10－1210－4 mol/L＝10－8 mol/L，pH＝8,100℃时，中性溶液pH＝6，若将NaOH溶液加水稀释至1 000 L，则c(OH－)≈10－6 mol/L。即变为极稀的碱液，其pH≈6，但pH＞6。
答案：8 约为6
提升
12．水是人类生命活动不可缺少的物质。
(1)下列有关水的说法中错误的是__________。
A．矿泉水是纯净物
B．纯水几乎不导电，所以水是非电解质
C．高效催化剂可使水分解获得氢气，同时释放能量
D．非电解质的水溶液中无离子存在
(2)写出两项能影响水的电离平衡，且使溶液显酸性的措施：
①________________________________，
②________________________________。
(3)室温下平均每n个水分子中只有一个水分子发生电离，则n＝__________。
解析：(1)选A、B、C、D。A项矿泉水含Ca2＋、Mg2＋等多种离子，不是纯净物；B项水是很弱的电解质；C项要使H2O分解制取氢气，只能吸收能量；D项中任何物质的水溶液中都有水电离的H＋、OH－存在。
(2)能影响水的电离平衡，且使溶液显酸性的有：①通入与水反应呈酸性的气体，如CO2、SO2、Cl2、NO2等；②如酸；③加酸式盐如NaHSO4等。
(3)取1 L水，则n(H2O)＝1 00018 mol，则1n＝10－71 00018，故n＝5.56×108
答案：(1)A、B、C、D
(2)①通入CO2 ②加入盐酸(其他合理答案亦可)
(3)5.56×108
13．(2011•崇雅高二期末)有一在实验室测某溶液的pH。实验时，他先用蒸馏水润湿pH试纸，然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。
(1)该学生的操作是__________(填“正确”或“错误”)的。
(2)如不正确请说明理由，同时请分析是否一定有误差？
____________________________________________________________________________________________________________。
(3)若按此法分别测定c(H＋)相等的盐酸和醋酸溶液的pH，误差较大的是__________，原因是________________________________ _________________________________________________________。
解析：测溶液pH时，若先将试纸润湿，相当于把待测液稀释了，若溶液不显中性，则一定会产生误差，若用此分别测定c(H＋)相等的盐酸和醋酸，则盐酸的pH变化大，误差较大。
答案：(1)错误的 (2)若溶液不显中性，则c(H＋)或c(OH－)被稀释，测出的值不是原溶液的pH 不一定有误差，当溶液为中性时不产生误差 (3)盐酸 因为盐酸为强电解质，加水稀释后不再电离，而CH3COOH属于弱电解质，其溶液存在电离平衡，稀释后促进了CH3COOH的电离，故盐酸误差大，CH3COOH误差小
14．(2011•宜昌
高二检测)常温下，将pH＝2的硫酸溶液和pH＝11的氢氧化钠溶液相混合。
(1)若要使混合液的pH为7，则硫酸和氢氧化钠溶液的体积比为__________；
(2)若要使混合液的pH为10，则硫酸和氢氧化钠溶液的体积比为__________。
(3)若将pH＝2的硫酸溶液稀释108倍，则所得溶液中c(H＋)/c(SO2－4)为__________。
解析：pH＝2的硫酸溶液中H2SO4的物质的量浓度为0.01 mol/L2，pH＝11的氢氧化钠溶液中NaOH的物质的量浓度为0.001 mol/L，两种溶液混合后，
(1)若混合液的pH为7，说明二者恰好反应，
V(H2SO4)•c(H2SO4)•2＝V(NaOH)•c(NaOH)，V(H2SO4)∶V(NaOH)＝1∶10；
(2)若要使混合液的pH为10，则溶液中c(OH－)＝0.000 1 mol/L，则有[V(NaOH)•c(NaOH)－V(H2SO4)•c(H2SO4)•2]÷[V(NaOH)＋V(H2SO4)]＝0.000 1 mol/L，V(H2SO4)∶V(NaOH)＝9∶101；
(3)若使pH＝2的硫酸溶液稀释108倍，c(H＋)＝1×10－7，c(SO2－4)＝12×10－10，则所得溶液中c(H＋)/c(SO2－4)为2 000。
答案：(1)1∶10 (2)9∶101 (3)2 000
15．温度t℃时，某NaOH稀溶液中c(H＋)＝10－a mol/L，c(OH－)＝10－b mol/L，已知a＋b＝12，请回答下列问题：
(1)该温度下水的离子积常数KW＝__________。
(2)该NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度为________，该NaOH溶液中由水电离出的c(OH－)为__________。
(3)给该NaOH溶液加热，pH__________(填“变大”，“变小”或“不变”)。
(4)该温度下若a＝8，要中和该NaOH溶液500 mL，需pH＝2的盐酸溶液的体积为__________。
解析：(1)KW＝c(H＋)•c(OH－)＝10－a•10－b＝10－(a＋b)＝10－12
(2)c(NaOH)＝c(OH－)＝10－b mol/L；该溶液中c(H＋)＝10－a mol/L，NaOH溶液中H＋全是水电离的，c(H＋)水电离＝c(OH－)水电离＝10－a mol/L。
(3)温度升高时，KW变大，而c(H＋)＝KWcOH－，所以c(H＋)变大，pH变小。
(4)a＝8时，NaOH溶液中c(H＋)＝10－8 mol/L，c(OH－)＝10－1210－8＝10－4 mol/L，设需pH＝2即c(H＋)＝10－2 mol/L的盐酸体积为V，则10－4 mol/L×0.5 L＝10－2 mol/L•V，得V＝5×10－3 L＝5 mL
答案：(1)10－12 (2)10－b mol/L 10－a mol/L (3)变小 (4)5 mL
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