专题3分层作业16 溶液的酸碱性
A级 必备知识基础练
1.下列溶液一定呈中性的是( )
A.c(H+)=c(OH-)=10-6 mol·L-1的溶液
B.使石蕊呈紫色的溶液
C.pH=7的溶液
D.酸与碱恰好完全反应生成的溶液
2.用pH试纸测定某无色溶液的pH时,规范的操作是 ( )
A.将pH试纸放入溶液中观察其颜色变化,再跟标准比色卡比较
B.将溶液倒在pH试纸上,跟标准比色卡比较
C.用干燥洁净的玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸上,跟标准比色卡比较
D.在试管内放入少量溶液,煮沸,把pH试纸放在管口,观察颜色,跟标准比色卡比较
3.(2023河南许昌高二期末)某温度时水的离子积常数为1×10-12,若该温度下某溶液中c(H+)=1×10-7 mol·L-1,则该溶液( )
A.呈碱性
B.呈酸性
C.呈中性
D.c(OH-)=10c(H+)
4.下列溶液一定呈中性的是( )
A.盐的溶液
B.n(H+)=n(OH-)的溶液
C.由强酸、强碱等物质的量反应得到的溶液
D.非电解质溶于水得到的溶液
5.25 ℃时,下列关于pH=3的CH3COOH溶液的叙述正确的是( )
A.溶液中H2O电离出的c(OH-)=1.0×10-3 mol·L-1
B.加0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液使pH>7,则溶液中c(CH3COO-)=c(Na+)
C.加入少量CH3COONa固体后,溶液pH升高
D.与等体积pH=11的NaOH溶液混合,所得溶液呈中性
6.25 ℃时,下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是 ( )
A.pH=2的溶液中:Na+、Mg2+、S、CH3COO-
B.=0.1 mol·L-1的溶液:K+、Cu2+、Br-、S
C.=1012的溶液中:Na+、K+、C、S
D.由水电离产生的c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液:Na+、N、Cl-、N
7.25 ℃时,用一定体积的0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液与一定体积的0.1 mol·L-1的盐酸恰好完全反应后又多滴了1滴Ba(OH)2溶液(1滴溶液的体积约为0.05 mL),此时混合溶液的体积为50 mL,则混合溶液的pH约为(已知lg 2≈0.3,不考虑混合后溶液体积和温度的变化) ( )
A.9.3 B.10.3
C.11.3 D.12.3
8.(2023山东潍坊月考)将pH=13的两种碱溶液M、N各10 mL 分别稀释至100 mL,其pH与溶液体积(V)的关系如图所示,下列说法不正确的是( )
A.若a=12时,M为强碱
B.若M、N都是弱碱,则a大于12,且N的碱性弱于M
C.稀释后的溶液中M溶液中水的电离程度比N的大
D.稀释后的两种碱溶液与同浓度的盐酸反应至完全中和,消耗盐酸的体积V(M)>V(N)
9.下列溶液一定呈中性的是( )
A.pH=7的溶液
B.标准状况下11.2 L CO2与2 L 0.5 mol·L-1 NaOH恰好反应的溶液
C.加入酚酞呈无色的溶液
D.混合溶液中,c(H+)= mol·L-1
10.常温下,HF和CH3COOH的电离常数分别为3.53×10-4和1.8×10-5,将pH和体积均相同的两种酸的溶液分别加水稀释,其pH随加水体积的变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.溶液中水的电离程度:b点
C.曲线Ⅱ代表CH3COOH
D.相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)相同
11.有一学生甲测某溶液的pH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;学生乙对学生甲的操作的评价为:操作错误,测定结果一定有误差。学生丙对学生甲操作的评价为:操作错误,但测定结果不一定有误差。
(1)你支持 (填“乙”或“丙”)同学的观点,原因是 。
(2)若用此法分别测定c(H+)相等的盐酸和醋酸溶液的pH,误差较大的是 ,原因是 。
(3)只从下列试剂中选择实验所需的物品,你 (填“能”或“不能”)区分0.1 mol·L-1的硫酸和0.01 mol·L-1的硫酸。若能,简述操作过程。 。
A.紫色石蕊试液
B.蒸馏水
C.BaCl2溶液
D.pH试纸
B级 关键能力提升练
12.下列说法正确的是( )
A.室温下,某溶液中的c(H+)=1.0×10-12 mol·L-1,该溶液可能为酸溶液
B.pH=3的HNO3溶液与pH=11的KOH溶液等体积混合的溶液中:c(H+)
D.室温下,0.1 mol·L-1的氨水中:c(OH-)>c(H+)>c(NH3·H2O)
13.水的电离平衡曲线如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.图中五点对应的KW间的关系:B>E>C>A>D
B.若从A点到D点,可采用在水中加入少量的H2SO4的方法
C.若从A点到C点,可采用温度不变时在水中加入适量NaOH的方法
D.若处在B点时,将pH=2的硫酸溶液与pH=12的KOH溶液等体积混合后,溶液显中性
14.在25 ℃时,pH=2的两种酸溶液A、B各1 mL,分别加水稀释到1 000 mL,其pH与溶液体积V的关系如图所示,则下列说法不正确的是( )
A.稀释后,A酸溶液的酸性比B酸溶液弱
B.稀释前,两种酸溶液的物质的量浓度一定相等
C.若a=5,则A对应的酸是强酸,B对应的酸是弱酸
D.若2
A.pH<7的溶液也可能是中性溶液
B.25 ℃时将1 mL 1×10-5 mol·L-1硝酸加水稀释至1 000 mL,此时溶液的pH=8
C.在常温下,由水电离出的c(H+)=1×10-13 mol·L-1时,此溶液的pH=1或13
D.将pH=3的盐酸和次氯酸各1 mL分别稀释至100 mL,所得盐酸的pH更大
16.常温时,将x mL pH=a的稀NaOH溶液与y mL pH=b的稀盐酸混合,下列关于混合后溶液pH的判断正确的是( )
A.若x=y,且a+b=14,则pH>7
B.若10x=y,且a+b=13,则pH=7
C.若ax=by,且a+b=13,则pH=7
D.若x=10y,且a+b=14,则pH>7
17.25 ℃时,pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合,所得混合液的pH=11,则强碱与强酸的体积比是 ( )
A.11∶1
B.9∶1
C.1∶11
D.1∶9
18.已知某温度下CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等,现向10 mL浓度为0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水,在滴加过程中溶液中pOH[pOH=-lg c(OH-)]与pH的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.Q点对应a值等于7
B.M点所示溶液中c(CH3COO-)>c(N)
C.在滴加过程中,水的电离程度始终增大
D.c(CH3COOH)与c(CH3COO-)之和始终保持不变
19.现有a.盐酸、b.醋酸溶液、c.H2SO4溶液三种稀溶液,用字母回答下列问题。
(1)若三种酸的物质的量浓度相等。
①三种溶液中的c(H+)大小关系为 。
②取等体积上述三种溶液,分别用同浓度的NaOH溶液完全中和,所需NaOH溶液体积大小关系为 。
③若取等质量Zn分别跟这三种溶液反应,使Zn恰好完全反应时,消耗三种酸溶液的体积大小关系为 。
④对于a(盐酸)和b(醋酸溶液),若加水稀释相同的倍数, 的pH大;若加水稀释到相同的pH, 加的水多。
(2)若三种酸溶液中的c(H+)相等。
①三种酸的物质的量浓度大小关系为 。
②取等体积上述三种溶液,分别用同浓度的NaOH溶液完全中和,所需NaOH溶液体积大小关系为 。
③若取等质量Zn分别跟这三种溶液反应,使Zn恰好完全反应时,消耗三种酸的体积大小关系为 。
④对于a(盐酸)和b(醋酸溶液),若加水稀释到相同的倍数, 的pH大;若加水稀释到相同的pH, 加的水多。
20.在不同温度下的水溶液中,c(H+)和c(OH-)的关系如图所示:
(1)A点水的离子积为 ,C点水的离子积为 ,使纯水由25 ℃升高温度至T ℃时水的离子积 (填“增大”“减小”或“不变”),各离子浓度由 (填“A”“B”“C”或“D”,下同)点变为 点。
(2)T ℃时,若向B点溶液中滴少量稀硫酸,体系将由B点移向 (填“C”或“D”)点。
(3)25 ℃时,0.001 mol·L-1盐酸的pH= ;25 ℃时,0.001 mol·L-1的氢氧化钠溶液pH= 。
C级 学科素养拔高练
21.已知水在25 ℃和T ℃时(T>25),其电离平衡曲线如图所示:
(1)25 ℃时,水的电离平衡曲线应为 (填“A”或“B”),请说明理由: 。
(2)25 ℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为 。
(3)T ℃时,若100体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前,该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是 。
参考答案
专题3 分层作业16 溶液的酸碱性
1.A 解析 c(H+)=c(OH-)的溶液一定呈中性,A正确;使石蕊试液呈紫色的溶液不一定是中性,B错误;温度未知,pH=7的溶液不一定呈中性,C错误;H2CO3与NaOH恰好完全反应生成的Na2CO3溶液呈碱性,D错误。
2.C 解析 pH试纸用于粗略测定溶液的pH,使用时不能用蒸馏水润湿,具体操作为取一小片pH试纸,放在干燥、洁净的表面皿或玻璃片上,用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸上,然后再跟标准比色卡比较。
3.A 解析 溶液中c(OH-)= mol·L-1=1×10-5 mol·L-1,c(OH-)>c(H+),溶液呈碱性。
4.B 解析 Na2CO3溶液呈碱性,A项错误;溶液中n(H+)=c(OH-),则c(H+)=c(OH-),溶液一定为中性溶液,B项正确;强酸、强碱的元数没有确定,所以二者等物质的量反应得到的溶液不一定是中性溶液,C项错误;非电解质溶于水若发生反应产生酸或碱,则溶液可能显酸性或碱性,因此不一定得到中性溶液,D项错误。
5.C 解析 pH=3的CH3COOH溶液中氢离子的浓度为10-3 mol·L-1,主要是由醋酸电离产生的,而溶液中的氢氧根由水电离提供,则溶液中水电离的c(OH-)= mol·L-1=10-11 mol·L-1,A项错误;加入醋酸钠后溶液中有电荷守恒c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),因为溶液的pH>7,即c(OH-)>c(H+),所以c(CH3COO-)
7.B 解析 恰好完全反应后又多滴了1滴Ba(OH)2溶液,说明碱过量,溶液呈碱性,过量氢氧根离子的浓度c(OH-)==2×10-4 mol·L-1,则溶液中c(H+)= mol·L-1=×10-10 mol·L-1,所以混合溶液的pH为10+lg 2≈10.3,选B。
8.D 解析 pH=13的碱溶液M稀释10倍,pH变为12,即M溶液的pH减小1,则M为强碱;N溶液的pH减小小于1,则N为弱碱,故A正确。若M、N都是弱碱,稀释10倍,由于稀释过程中弱碱要不断电离,导致OH-大于原OH-浓度的,则a大于12;碱性越弱,稀释相同倍数,pH变化越小,M的碱性比N强,故B正确。稀释后,M的c(OH-)小,对水的抑制程度小,则M中水的电离程度大,故C正确。pH=13的M、N两种碱溶液,M的碱性比N强,则N的浓度大于M,体积相同时,N的物质的量大于M,所以N消耗同浓度的盐酸多,故D错误。
9.D 解析 用pH判断溶液的酸碱性必须指明温度,A错误;标准状况下11.2 L CO2的物质的量为0.5 mol,2 L 0.5 mol·L-1 NaOH溶液中含NaOH的物质的量为1 mol,两者恰好反应生成Na2CO3,Na2CO3溶液是碱性的,B错误;酚酞变色的pH范围为8.2~10,加入酚酞呈无色的溶液可能为酸性,也可能为中性或弱碱性,C错误;KW=c(H+)·c(OH-),c(H+)= mol·L-1,即c(H+)=c(OH-),所以溶液呈中性,D正确。
10.A 解析 b点的pH小于c点,则b的H+浓度大于c点,故b点对水的电离的抑制作用大于c点,即溶液中水的电离程度:b点
(2)盐酸 在稀释过程中醋酸继续电离产生H+,使得醋酸溶液中c(H+)与未稀释时c(H+)更相近,误差较小
(3)能 用玻璃棒分别蘸取两种溶液滴在两片pH试纸上,然后与标准比色卡比较其pH,pH较大的为0.01 mol·L-1的硫酸
解析 (1)用pH试纸测溶液的pH时,试纸不能润湿,否则,相当于将溶液稀释,使酸性溶液的pH偏大,碱性溶液的pH偏小,但对中性溶液的pH无影响。
(2)用湿润的pH试纸测量溶液的pH时,对强酸溶液pH的影响更大,因弱酸溶液在稀释过程中要继续电离,稀释后的弱酸溶液中H+浓度比强酸溶液中H+浓度更接近于未稀释时的H+浓度。
(3)0.1 mol·L-1的硫酸和0.01 mol·L-1的硫酸浓度差别较大,可直接用pH试纸鉴别。
12.C 解析 室温下KW=c(H+)·c(OH-)=1×10-14,溶液中c(H+)=1.0×10-12 mol·L-1,故c(OH-)= mol·L-1=10-2 mol·L-1,因此溶液为碱性,A错误;由于没有说明温度,因此pH=3的HNO3溶液与pH=11的KOH溶液中c(H+)和c(OH-)的大小关系无法确定,B错误;对于纯水,电离平衡为H2OH++OH-,温度升高平衡正向移动,c(H+)增大,pH减小,即pH<7,但纯水为中性,C正确;NH3·H2O为弱电解质,弱电解质的电离是微弱的,因此0.1 mol·L-1的NH3·H2O中c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+),D错误。
13.B 解析 温度越高,KW的值越大,故KW间的关系为B>C>A=D=E,A错误;若从A点到D点,温度不变,KW=1×10-14,氢离子浓度增大,氢氧根浓度减小,则可采用在水中加入少量的H2SO4的方法,B正确;若从A点到C点,c(H+)变大,c(OH-)变大,KW增大,且c(H+)=c(OH-),溶液显示中性,无法通过加入氢氧化钠来实现,只能是升高温度,C错误;B点时KW=1×10-12,pH=2的硫酸溶液中c(H+)=10-2 mol·L-1,pH=12的KOH溶液中c(OH-)=1 mol·L-1,等体积混合后氢氧根离子过量,溶液显碱性,D错误。
14.B 解析 由图可知,稀释相同的倍数,A的pH变化大,则A中酸的酸性比B中酸的酸性强,稀释后,A酸溶液中的pH比B酸溶液的pH大,则B酸溶液的酸性强,A正确;A、B对应的酸的强弱不同,对于一元强酸来说c(酸)=c(H+),对于一元弱酸,c(酸)>c(H+),则A、B两种酸溶液的物质的量浓度不一定相等,B错误;由图可知,若a=5,则A对应的酸是强酸,B酸溶液的pH变化小,则B对应的酸为弱酸,C正确;pH=2的酸溶液加水稀释到体积为原来的1 000倍,若2
16.D 解析 y mL pH=b的稀盐酸中,n(H+)=y×10-b×10-3 mol;x mL pH=a的稀NaOH溶液中,n(OH-)=x×10-(14-a)×10-3 mol。紧扣来列式分析:×1014-(a+b)。若x=y,且a+b=14,则=1,pH=7,A项错误;若10x=y,且a+b=13,则=100,pH<7,B项错误;若ax=by,且a+b=13,则>10(因为a>7,b<7),pH<7,C项错误;若x=10y,且a+b=14,则<1,pH>7,D项正确。
17.D 解析 25 ℃时混合溶液pH=11,则溶液显碱性,说明碱过量,设碱的体积为V1 L,pH=13的溶液中c(OH-)=0.1 mol·L-1;设酸的体积为V2 L,pH=2,则溶液中c(H+)=0.01 mol·L-1,二者混合时碱过量,混合溶液中c(OH-)=10-3 mol·L-1=
,解得V1∶V2=1∶9,D项正确。
18.B 解析 据图可知Q点pH=pOH=a,说明c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,但温度未知,中性溶液的pH不一定为7,A项错误;溶液中存在电荷守恒c(CH3COO-)+c(OH-)=c(N)+c(H+),M点pH
19.答案 (1)①c>a>b ②c>a=b ③a=b>c ④b a
(2)①b>a>c ②b>a=c ③a=c>b ④a b
解析 (1)①H2SO4为二元强酸,CH3COOH为弱酸,CH3COOH在水溶液中发生部分电离,故c>a>b。②三种酸的物质的量相等,因H2SO4为二元酸,所以消耗的NaOH是盐酸和醋酸的两倍,盐酸和醋酸消耗的NaOH相等,所以c>a=b。③等质量的Zn完全反应,消耗的盐酸和醋酸的体积相等,消耗的H2SO4的体积最少,所以a=b>c。④由于醋酸部分电离,若加水稀释到相同的倍数,醋酸的pH仍然大,若稀释到相同的pH,盐酸加入的水多。
(2)①CH3COOH是弱酸,CH3COOH溶液中c(CH3COOH) c(H+),H2SO4、HCl均为强酸,所以b>a>c。②等体积的三种溶液中,CH3COOH是弱电解质,HCl和H2SO4都是强电解质,则消耗的NaOH b>a=c。③等质量的Zn完全反应,消耗的n(H+)相等,H2SO4溶液与盐酸中的c(H+)相等,而CH3COOH在反应中会继续电离产生H+,所以消耗体积最小,所以a=c>b。④由于醋酸是弱电解质,在稀释过程中会继续电离,稀释到相同倍数时,其pH要小,若加水稀释到相同的pH,醋酸加入的水多。
20.答案 (1)1×10-14 1×10-12 增大 A B
(2)D (3)3 11
解析 (1)水的离子积KW=c(H+)·c(OH-),则A点水的离子积为KW=10-7×10-7=1×10-14,B点水的离子积KW=10-6×10-6=1×10-12,温度不变,水的离子积不变,C点与B点温度相同,则水的离子积相同,则C点水的离子积为1×10-12;由此可知使纯水由25 ℃升高温度至T ℃时水的离子积增大,纯水中c(H+)始终等于c(OH-),则氢离子、氢氧根浓度由A点变为B点。
(2)向溶液中滴加硫酸会对水的电离起到抑制作用,氢离子浓度增大,氢氧根浓度减小,但是温度不变,水的离子积不变,会在该温度对应曲线的基础上向着下方移动,则体系将由B点移向D点。
(3)25 ℃时,KW=1×10-14,0.001 mol·L-1盐酸的pH=-lg c(H+)=-lg 0.001=3;0.001 mol·L-1的氢氧化钠溶液中c(OH-)=0.001 mol·L-1,c(H+)= mol·L-1=10-11 mol·L-1,则pH=-lg c(H+)=-lg10-11=11。
21.答案 (1)A 水的电离是吸热过程,温度低时,电离程度小,KW小 (2)10∶1 (3)a+b=14(或pH1+pH2=14)
解析 (1)当温度升高时,促进水的电离,水的离子积也增大,水中H+浓度、OH-浓度都增大,水的pH减小,但溶液仍然呈中性。因此结合图像中A、B曲线变化情况及H+浓度、OH-浓度可以判断,25 ℃时水的电离平衡曲线应为A。
(2)25 ℃时所得混合溶液的pH=7,溶液呈中性即酸碱恰好中和,即n(OH-)=n(H+),则V[NaOH(aq)]·10-5 mol·L-1=V[H2SO4(aq)]·10-4 mol·L-1,得
V[NaOH(aq)]∶V[H2SO4(aq)]=10∶1。
(3)要注意的是T ℃时,水的离子积为1×10-12,即c(H+)·c(OH-)=1×10-12,根据T ℃时混合后溶液呈中性,pH2=b的某强碱溶液中c(OH-)=10b-12,有100×10-a=1×10b-12,即1=10b-12,所以其关系:a+b=14或pH1+pH2=14。
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