练习二十七 水的电离和溶液的pH
1. (2024·天津模拟)常温下,已知醋酸的电离常数Ka=1.75×10-5,向20 mL 0.01 mol·L-1 CH3COOH溶液中逐滴加入0.01 mol·L-1的NaOH溶液,溶液中水电离的c水(H+)随加入NaOH溶液体积的变化关系如图所示,下列说法正确的是(已知≈4.2)( )
A.b、d两点对应溶液的pH相同
B.b点对应溶液中:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)
C.e点对应溶液中:c(Na+)=2[c(CH3COO-)+c(CH3COOH)]=0.005 mol·L-1
D.a点坐标为(0,4.2×10-4)
解析:向CH3COOH溶液中逐滴加入NaOH溶液,溶液pH逐渐增大,则d点对应溶液的pH大于b点,A错误。b点为反应一半点,对应溶液的溶质为等浓度的CH3COOH和CH3COONa,CH3COO-的水解常数为==×10-9<1.75×10-5,则CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,溶液呈酸性,抑制水的电离,则b点对应溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-),B正确。e点为过量一倍点,对应溶液的溶质为等浓度的CH3COONa和NaOH,溶液呈碱性,抑制水的电离,由物料守恒知c(Na+)=2[c(CH3COOH)+c(CH3COO-)]=≈0.006 7 mol·L-1,C错误。a点为起点,对应溶液中溶质为CH3COOH,抑制水的电离,溶液中c(H+)≈c(CH3COO-)== mol·L-1≈4.2×10-4 mol·L-1,水电离出的c水(H+)=c水(OH-),则溶液中水电离出的c水(H+)= mol·L-1≈2.4×10-11 mol·L-1,则a点坐标为(0,2.4×10-11),D错误。故选B。
2.已知在T1、T2温度下水的电离平衡曲线如图所示,则下列说法不正确的是( )
A.T1
C.T2时,c(H+)为1×10-2 mol·L-1的HCl溶液中,水电离出的c水(H+)=1×10-10 mol·L-1
D.将T1温度下0.1 mol·L-1的盐酸稀释,溶液中所有离子的浓度均相应减小
解析:由图像中数据可得,T1时,Kw=1.0×10-14,T2时,Kw=1.0×10-12,结合H2O(l)??H+(aq)+OH-(aq) ΔH>0,则T1
3.(2024·石家庄模拟)巯基乙酸(HSCH2COOH)是一元弱酸。常温下,向20 mL 0.1 mol·L-1 HSCH2COOH溶液中滴加pH=13的NaOH溶液,c水(OH-)表示混合溶液中水电离出的OH-浓度,pOH=-lg c水(OH-)。pOH与NaOH溶液体积的关系如图所示。下列推断正确的是( )
A.滴定终点时宜选择甲基橙做指示剂
B.在a、b、d、f 4点中水的电离程度最大的点是f点
C.e点溶液中:c(HSCH2COO-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)
D.若c点V=x mL,则HSCH2COOH的电离常数Ka=×10-7
解析:巯基乙酸为一元弱酸,与NaOH溶液恰好完全反应后,溶液显碱性,根据指示剂的变色范围,用NaOH溶液滴定巯基乙酸,指示剂应用酚酞,故A错误;d点时pOH最小,即c水(OH-)最大,说明两者恰好完全反应,水的电离程度最大,故B错误;e点溶液NaOH过量,显碱性,c(OH-)>c(H+),故C错误;c点溶液显中性,存在c(HSCH2COO-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-),根据钠元素守恒,c(HSCH2COO-)=c(Na+)== mol·L-1,根据物料守恒,c(HSCH2COOH)=- mol·L-1= mol·L-1,巯基乙酸的电离平衡常数Ka==×10-7,故D正确。
答案:D
4.25 ℃时,某稀溶液中由水电离产生的c(H+)为1×10-10 mol·L-1,下列说法正确的是( )
A.该溶液可能呈中性
B.NH、Na+、Cl-、HCO在该溶液中一定能大量共存
C.该溶液的pH一定为4
D.该溶液中水的电离受到抑制
解析:25 ℃时,某稀溶液中由水电离产生的c(H+)为1×10-10 mol·L-1<1×10-7 mol·L-1,说明水的电离受到了抑制,该溶液可能显酸性,也可能显碱性,而不可能显中性,A错误;酸性溶液中含有大量H+,H+与HCO不能大量共存;碱性溶液中含有大量OH-,OH-与NH、HCO不能大量共存,B错误;若溶液显酸性,溶液中c(H+)=1×10-4 mol·L-1,溶液pH=4;若溶液显碱性,则溶液中H+完全由H2O电离产生,c(H+)=c水(H+)=1×10-10 mol·L-1,此时溶液pH=10,C错误;由A项分析知,D正确。
答案:D
5. (2024·贵阳模拟)已知常温时HClO的Ka=3.0×10-8,HF的Ka=3.5×10-4,现将pH和体积都相同的次氯酸和氢氟酸溶液分别加蒸馏水稀释,pH随溶液体积的变化如图所示,下列叙述正确的是( )
A.曲线Ⅱ为氢氟酸稀释时pH变化曲线
B.取a点的两种酸溶液,中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液,消耗氢氟酸的体积较小
C.b点溶液中水的电离程度比c点溶液中水的电离程度小
D.从b点到d点,溶液中保持不变(HR代表HClO或HF)
解析:酸性越强,加水稀释时溶液pH变化越大,HF酸性强于HClO,加水稀释时pH变化大,所以曲线Ⅰ代表HF稀释时pH变化曲线,A项错误;pH相同的两种酸,越弱的酸其浓度越大,消耗的NaOH溶液体积越多,HClO酸性弱于HF,所以中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液,消耗HClO的体积较小,B项错误;酸溶液的pH越大,对水的电离抑制程度越低,所以b点溶液中水的电离程度比c点溶液中水的电离程度大,C项错误;溶液中==,Ka和Kw只随温度的改变而改变,所以从b点到d点,溶液中保持不变,D项正确。故选D。
6.(2024·宁波检测)关于常温下pH均为3的盐酸和醋酸两种溶液,下列说法正确的是( )
A.醋酸溶液的物质的量浓度小于盐酸
B.将醋酸溶液稀释至原体积的10倍,所得溶液pH<4
C.c(Cl-)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
D.相同体积的两种酸,分别与足量镁条反应,盐酸产生的气体多
解析:pH相同的一元酸,强酸浓度小于弱酸,盐酸是强酸、醋酸是弱酸,所以pH相同的盐酸和醋酸,浓度:盐酸<醋酸,故A错误;加水稀释醋酸,醋酸继续电离出H+,则醋酸溶液稀释至原体积的10倍,稀释后溶液中c(H+)大于原来的,所以稀释后溶液pH<4,故B正确;溶液中分别存在电荷守恒c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)、c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),两种溶液pH相等,则两种溶液中c(H+)、c(OH-)分别相等,则存在c(Cl-)=c(CH3COO-),故C错误;醋酸溶液浓度大于盐酸,相同体积的两种酸,醋酸溶液中溶质物质的量大于氯化氢,分别与足量镁条反应,醋酸生成氢气多,故D错误。
答案:B
7.电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量。常温下,将相同体积的盐酸和氨水分别加水稀释,溶液的电导率随加入水的体积V(H2O)变化的曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.曲线Ⅰ表示盐酸加水稀释过程中溶液电导率的变化
B.a、b、c三点溶液的pH:a>b>c
C.将a、b两点溶液混合,所得溶液中:c(Cl-)=c(NH)+c(NH3·H2O)
D.氨水稀释过程中,不断减小
解析:加水稀释时,一水合氨进一步电离,导电能力变化较小,则曲线Ⅰ表示氨水加水稀释过程中溶液电导率的变化,A错误;盐酸显酸性,氨水显碱性,导电能力越大,说明离子浓度越大,则a、b、c三点溶液的pH:a>b>c,B正确;将a、b两点溶液混合,由于氨水浓度大于盐酸浓度,反应后溶液中的溶质为NH4Cl和过量的NH3·H2O,则c(Cl-)
8.下列关于水的说法中正确的是( )
A.加入电解质一定会破坏水的电离平衡,加入酸和碱通常都会抑制水的电离
B.水的电离和电解都需要电
C.氢氧化钠溶液显碱性,故水电离出的c水(H+)≠c水(OH-)
D.升高温度一定使水的离子积增大
解析:加入电解质不一定会破坏水的电离平衡,加入强酸强碱盐对水的电离没有影响,选项A错误;水的电离不需要通电,选项B错误;氢氧化钠溶液中c(H+)≠c(OH-),但水电离出的c水(H+)=c水(OH-),选项C错误;水电离是吸热过程,升高温度一定使水的离子积增大,选项D正确。
答案:D
9.室温下,某溶液中由水电离出的c水(H+)是1×10-13 mol·L-1,下列说法错误的是( )
A.该溶液的溶质可能是NaHSO4
B.向该溶液中加入铝粉,可能产生H2
C.下列离子在该溶液中一定能大量共存:Cl-、K+、Cu2+
D.向该溶液中加入NaHCO3,一定有化学反应发生
解析:由题给信息可知,溶液中c水(H+)=1×10-13 mol·L-1,水的电离受到抑制,说明溶液显酸性或碱性。NaHSO4===Na++H++SO,溶液中的溶质可能是NaHSO4,A正确;酸性或碱性溶液中加铝粉都产生H2,B正确;若溶液呈碱性,则Cu2+不能大量存在,C错误;加入NaHCO3,一定发生H++HCO===H2O+CO2↑或OH-+HCO===CO+H2O,D正确。
答案:C
10.如图表示水中c(H+)和c(OH-)的关系,下列判断正确的是( )
A.各点的温度高低顺序:Z>Y>X
B.M区域内任意点都是碱溶于水所得的溶液
C.常温下,向纯水中加入少量金属Na,可使X点溶液变为Y点溶液
D.XZ线上的任意点一定表示的是纯水
解析:温度升高促进水的电离,其电离常数只受温度的影响,由图可知,两条曲线是反比例曲线,曲线上的横纵坐标c(H+)·c(OH-)为定值,所以X和Y点的温度相同,各点的温度高低顺序:Z>Y=X,A错误;由图得M区域内c(H+)
答案:C
11.下列说法错误的是( )
A.pH相同的NaOH溶液与Ba(OH)2溶液以任意体积比混合,pH不变
B.浓度均为0.1 mol·L-1的NaOH溶液与Ba(OH)2溶液等体积混合,pH不变
C.常温下,pH=2的溶液与pH=12的溶液等体积混合后,混合溶液的pH不一定等于7
D.常温下,0.05 mol·L-1的硫酸与0.05 mol·L-1的氢氧化钠溶液等体积混合后,溶液pH<7
解析:两种溶液都是强碱,两溶液的pH相同,混合后c(OH-)不变,pH不会变化,A正确;NaOH是一元强碱,Ba(OH)2是二元强碱,混合后c(OH-)变化,pH变化,B错误;混合溶液的酸碱性取决于酸碱的强弱,pH=2的溶液与pH=12的溶液等体积混合后,若是强酸、强碱,则pH=7,若强酸、弱碱,则弱碱过量,pH>7,若是弱酸、强碱,则弱酸过量,pH<7,C正确;硫酸为二元酸,氢氧化钠为一元碱,混合后硫酸过量,溶液pH<7,D正确。
答案:B
12.常温下,有a mol·L-1 HX和b mol·L-1 HY两种酸溶液,下列说法不正确的是( )
A.若a=b且c(X-)>c(Y-),则酸性:HX>HY
B.若a>b且c(X-)=c(Y-),则酸性:HX>HY
C.若aD.若向HX溶液中加入等浓度、等体积的NaOH溶液,所得溶液pH>7,则HX为弱酸
解析:若a=b且c(X-)>c(Y-),说明电离程度HX>HY,则酸性:HX>HY,A正确;若a>b且c(X-)=c(Y-),说明电离程度:HX
答案:B
13.(2023·上饶模拟)下列图示与对应的叙述相符的是( )
A.图1表示相同温度下pH=1的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释时pH的变化曲线,其中曲线Ⅱ为盐酸,且b点溶液的导电性比a点强
B.图1中,中和等体积的两种酸,消耗等浓度的NaOH溶液体积V(Ⅰ)>V(Ⅱ)
C.图2中纯水仅升高温度,就可以从a点变到c点
D.图2中在b点对应温度下,将pH=2的H2SO4与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液显中性
解析:在图1中,盐酸与醋酸的pH相同,加水稀释相同的倍数后,盐酸溶液的pH变化大,所以Ⅰ为盐酸,Ⅱ为醋酸,且b点溶液的导电性比a点弱,A错误;因为盐酸和醋酸的pH相同,所以醋酸溶液的浓度大,中和等体积的两种酸,消耗等浓度的NaOH溶液体积V(Ⅰ)
14.(2024·浙江模拟)下列说法正确的是( )
A.0.1 mol·L-1盐酸与氨水混合,所得溶液呈中性,则氨水浓度一定大于0.1 mol·L-1
B.向20 mL 0.10 mol·L-1 Na2CO3溶液中加入20 mL一定浓度的NaOH溶液,溶液碱性一定增强
C.将0.1 mol·L-1醋酸钠溶液加水稀释,溶液中所有离子浓度一定都减小
D.pH=a(a>0)的某酸HA溶液加水稀释至原体积的10b倍,则所得溶液的pH一定不大于(a+b)
解析:两种溶液的体积未知,则无法判断氨水浓度,故A错误;若NaOH溶液浓度很小,碳酸钠溶液中加入NaOH溶液,相当于稀释碳酸钠溶液,溶液的碱性减弱,故B错误;加水稀释醋酸钠,促进醋酸钠水解,但其水解增大程度小于溶液体积增大程度,则溶液中c(OH-)减小,温度不变,水的离子积不变,则溶液中c(H+)增大,故C错误;pH=a(a>0)的某酸HA溶液加水稀释至原体积的10b倍,如果a+b<7,HA为强酸时溶液的pH=a+b,HA为弱酸时溶液的pH7,要考虑水的电离,此时溶液的pH接近7但小于7,故D正确。
答案:D
15.25 ℃时,下列说法正确的是( )
A.某溶液中水电离的H+浓度为10-9 mol·L-1,则此溶液呈酸性
B.pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合,所得溶液中c(Cl-)+c(H+)>c(NH)+c(OH-)
C.对一定浓度的醋酸溶液进行稀释,溶液的pH不断增大
D.等物质的量浓度的四种溶液:①NH4Cl,②CH3COONH4,③NH4HSO4,④NH4HCO3,c(NH)的关系为③>①>②>④
解析:某溶液中水电离的H+浓度为10-9 mol·L-1<10-7 mol·L-1,水的电离受到抑制,此溶液可能呈酸性,也可能呈碱性,A错误。HCl是强酸,完全电离,pH=2的盐酸,c(HCl)=c(H+)=10-2 mol·L-1;氨水是弱碱,存在电离平衡,pH=12的氨水中,c(NH3·H2O)>c(OH-)=10-2 mol·L-1。当二者等体积混合时,所得溶液为NH4Cl与大量NH3·H2O的混合溶液,NH3·H2O的电离作用大于NH的水解作用,所以c(NH)>c(Cl-);过量的NH3·H2O进一步电离产生OH-,使溶液显碱性,c(OH-)>c(H+),则c(Cl-)+c(H+)<c(NH)+c(OH-),B错误。对一定浓度的醋酸溶液进行稀释,在一定的范围内,溶液的pH不断增大;当溶液pH接近7时,再进行稀释,溶液的pH只能无限接近7但小于7,不会大于等于7,C错误。①NH4Cl是强酸弱碱盐,铵根离子能水解但较弱;②CH3COONH4中醋酸根离子促进铵根离子水解;③NH4HSO4中氢离子抑制铵根离子水解;④NH4HCO3中HCO会促进铵根离子的水解,且促进程度比CH3COO-大。NH水解程度越大,溶液中该离子浓度就越小,所以溶液中铵根离子浓度大小顺序是③>①>②>④,D正确。
答案:D
16.常温下,浓度均为c0,体积均为V0的MOH和ROH两种碱液分别加水稀释至体积为V,溶液pH随lg的变化如图甲所示;当pH=b时,两曲线出现交叉点x,如图乙所示。下列叙述正确的是( )
A.c0、V0均不能确定其数值大小
B.电离常数Kb(MOH)≈1.1×10-3
C.x点处两种溶液中水的电离程度不相等
D.lg相同时,将两种溶液同时升高相同的温度,则增大
答案:B
17.如图表示1 mol·L-1醋酸溶液的pH随温度变化的曲线(假设加热过程中醋酸不挥发)。下列说法错误的是( )
A.10 ℃升温到25 ℃时,断键吸热和分子间氢键断裂吸热导致醋酸电离程度增加
B.30 ℃后升温,形成水合离子的过程放热导致醋酸的电离程度减小
C.23 ℃时,保持温度不变向1 mol·L-1醋酸溶液中加入少量pH=2.65的盐酸,pH不变
D.33 ℃时,醋酸电离平衡常数的数量级为10-5
解析:电解质溶于水包含自身电离吸热过程和形成水合离子放热过程,由图可知10 ℃升温到25 ℃时,电解质电离吸热和分子间氢键断裂吸热占主导,升温促进电离,pH减小,A正确;30 ℃后升温,形成水合离子的过程放热占主导,导致醋酸的电离程度减小,pH增大,B正确;23 ℃时,溶液pH=2.65,保持温度不变加入少量pH=2.65的盐酸,可看成等效平衡,pH不变,C正确;33 ℃时,pH=2.7,Ka≈≈10-5.4,电离平衡常数数量级为10-6,D错误。
答案:D
18.计算25 ℃时下列溶液的pH(忽略溶液混合时体积的变化)。
(1)0.005 mol·L-1的H2SO4溶液的pH=________。
(2)0.001 mol·L-1的NaOH溶液的pH=________。
(3)pH=2的盐酸加水稀释到1 000倍,溶液的pH=________。
(4)将pH=8的NaOH溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合,混合溶液的pH=________。
(5)常温下,将0.1 mol·L-1氢氧化钠溶液与0.06 mol·L-1硫酸溶液等体积混合,溶液的pH=________。
解析:(1)c(H2SO4)=0.005 mol·L-1,c(H+)=2×c(H2SO4)=0.01 mol·L-1,pH=2。
(2)c(OH-)=1×10-3 mol·L-1,c(H+)= mol·L-1=10-11 mol·L-1,pH=11。
(3)pH=2的盐酸加水稀释到1 000倍,所得溶液的pH=5。
(4)由pH=8、pH=10的两溶液等体积混合后,c(OH-)= mol·L-1=5.05×10-5 mol·L-1,c(H+)= mol·L-1≈2.0×10-10 mol·L-1,pH≈9.7。
(5)c(H+)==0.01 mol·L-1,所以pH=2。
答案:(1)2 (2)11 (3)5 (4)9.7 (5)2
19.某温度下的水溶液中,c(H+)=10-x mol·L-1,c(OH-)=10-y mol·L-1。x与y的关系如图所示:
(1)该温度下水的离子积为________(填具体数值);该温度________(填“高于”“低于”或“等于”)常温。
(2)该温度下0.01 mol·L-1 NaOH溶液的pH为________。
(3)除了用pH外,科学家还建议用酸度(AG)来表示溶液的酸碱性:AG=lg。则该温度下,0.01 mol·L-1盐酸的酸度AG=________。
解析:(1)根据图像可知x=4时,y=8,所以该温度下水的离子积常数是10-4×10-8=10-12>10-14,所以温度高于常温。(2)0.01 mol·L-1 NaOH溶液中OH-的浓度是0.01 mol·L-1,所以氢离子的浓度为 mol·L-1=10-10 mol·L-1,因此pH=10。(3)0.01 mol·L-1盐酸中氢离子浓度是0.01 mol·L-1,所以OH-的浓度是10-10 mol·L-1。因此该温度下,0.01 mol·L-1盐酸的酸度AG=lg=lg =8。
答案:(1)10-12 高于 (2)10 (3)8
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
"()
" ()
练习二十七 水的电离和溶液的pH
1. (2024·天津模拟)常温下,已知醋酸的电离常数Ka=1.75×10-5,向20 mL 0.01 mol·L-1 CH3COOH溶液中逐滴加入0.01 mol·L-1的NaOH溶液,溶液中水电离的c水(H+)随加入NaOH溶液体积的变化关系如图所示,下列说法正确的是(已知≈4.2)( )
A.b、d两点对应溶液的pH相同
B.b点对应溶液中:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)
C.e点对应溶液中:c(Na+)=2[c(CH3COO-)+c(CH3COOH)]=0.005 mol·L-1
D.a点坐标为(0,4.2×10-4)
解析:向CH3COOH溶液中逐滴加入NaOH溶液,溶液pH逐渐增大,则d点对应溶液的pH大于b点,A错误。b点为反应一半点,对应溶液的溶质为等浓度的CH3COOH和CH3COONa,CH3COO-的水解常数为==×10-9<1.75×10-5,则CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,溶液呈酸性,抑制水的电离,则b点对应溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-),B正确。e点为过量一倍点,对应溶液的溶质为等浓度的CH3COONa和NaOH,溶液呈碱性,抑制水的电离,由物料守恒知c(Na+)=2[c(CH3COOH)+c(CH3COO-)]=≈0.006 7 mol·L-1,C错误。a点为起点,对应溶液中溶质为CH3COOH,抑制水的电离,溶液中c(H+)≈c(CH3COO-)== mol·L-1≈4.2×10-4 mol·L-1,水电离出的c水(H+)=c水(OH-),则溶液中水电离出的c水(H+)= mol·L-1≈2.4×10-11 mol·L-1,则a点坐标为(0,2.4×10-11),D错误。故选B。
2.已知在T1、T2温度下水的电离平衡曲线如图所示,则下列说法不正确的是( )
A.T1
C.T2时,c(H+)为1×10-2 mol·L-1的HCl溶液中,水电离出的c水(H+)=1×10-10 mol·L-1
D.将T1温度下0.1 mol·L-1的盐酸稀释,溶液中所有离子的浓度均相应减小
解析:由图像中数据可得,T1时,Kw=1.0×10-14,T2时,Kw=1.0×10-12,结合H2O(l)??H+(aq)+OH-(aq) ΔH>0,则T1
3.(2024·石家庄模拟)巯基乙酸(HSCH2COOH)是一元弱酸。常温下,向20 mL 0.1 mol·L-1 HSCH2COOH溶液中滴加pH=13的NaOH溶液,c水(OH-)表示混合溶液中水电离出的OH-浓度,pOH=-lg c水(OH-)。pOH与NaOH溶液体积的关系如图所示。下列推断正确的是( )
A.滴定终点时宜选择甲基橙做指示剂
B.在a、b、d、f 4点中水的电离程度最大的点是f点
C.e点溶液中:c(HSCH2COO-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)
D.若c点V=x mL,则HSCH2COOH的电离常数Ka=×10-7
解析:巯基乙酸为一元弱酸,与NaOH溶液恰好完全反应后,溶液显碱性,根据指示剂的变色范围,用NaOH溶液滴定巯基乙酸,指示剂应用酚酞,故A错误;d点时pOH最小,即c水(OH-)最大,说明两者恰好完全反应,水的电离程度最大,故B错误;e点溶液NaOH过量,显碱性,c(OH-)>c(H+),故C错误;c点溶液显中性,存在c(HSCH2COO-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-),根据钠元素守恒,c(HSCH2COO-)=c(Na+)== mol·L-1,根据物料守恒,c(HSCH2COOH)=- mol·L-1= mol·L-1,巯基乙酸的电离平衡常数Ka==×10-7,故D正确。
答案:D
4.25 ℃时,某稀溶液中由水电离产生的c(H+)为1×10-10 mol·L-1,下列说法正确的是( )
A.该溶液可能呈中性
B.NH、Na+、Cl-、HCO在该溶液中一定能大量共存
C.该溶液的pH一定为4
D.该溶液中水的电离受到抑制
解析:25 ℃时,某稀溶液中由水电离产生的c(H+)为1×10-10 mol·L-1<1×10-7 mol·L-1,说明水的电离受到了抑制,该溶液可能显酸性,也可能显碱性,而不可能显中性,A错误;酸性溶液中含有大量H+,H+与HCO不能大量共存;碱性溶液中含有大量OH-,OH-与NH、HCO不能大量共存,B错误;若溶液显酸性,溶液中c(H+)=1×10-4 mol·L-1,溶液pH=4;若溶液显碱性,则溶液中H+完全由H2O电离产生,c(H+)=c水(H+)=1×10-10 mol·L-1,此时溶液pH=10,C错误;由A项分析知,D正确。
答案:D
5. (2024·贵阳模拟)已知常温时HClO的Ka=3.0×10-8,HF的Ka=3.5×10-4,现将pH和体积都相同的次氯酸和氢氟酸溶液分别加蒸馏水稀释,pH随溶液体积的变化如图所示,下列叙述正确的是( )
A.曲线Ⅱ为氢氟酸稀释时pH变化曲线
B.取a点的两种酸溶液,中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液,消耗氢氟酸的体积较小
C.b点溶液中水的电离程度比c点溶液中水的电离程度小
D.从b点到d点,溶液中保持不变(HR代表HClO或HF)
解析:酸性越强,加水稀释时溶液pH变化越大,HF酸性强于HClO,加水稀释时pH变化大,所以曲线Ⅰ代表HF稀释时pH变化曲线,A项错误;pH相同的两种酸,越弱的酸其浓度越大,消耗的NaOH溶液体积越多,HClO酸性弱于HF,所以中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液,消耗HClO的体积较小,B项错误;酸溶液的pH越大,对水的电离抑制程度越低,所以b点溶液中水的电离程度比c点溶液中水的电离程度大,C项错误;溶液中==,Ka和Kw只随温度的改变而改变,所以从b点到d点,溶液中保持不变,D项正确。故选D。
6.(2024·宁波检测)关于常温下pH均为3的盐酸和醋酸两种溶液,下列说法正确的是( )
A.醋酸溶液的物质的量浓度小于盐酸
B.将醋酸溶液稀释至原体积的10倍,所得溶液pH<4
C.c(Cl-)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
D.相同体积的两种酸,分别与足量镁条反应,盐酸产生的气体多
解析:pH相同的一元酸,强酸浓度小于弱酸,盐酸是强酸、醋酸是弱酸,所以pH相同的盐酸和醋酸,浓度:盐酸<醋酸,故A错误;加水稀释醋酸,醋酸继续电离出H+,则醋酸溶液稀释至原体积的10倍,稀释后溶液中c(H+)大于原来的,所以稀释后溶液pH<4,故B正确;溶液中分别存在电荷守恒c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)、c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),两种溶液pH相等,则两种溶液中c(H+)、c(OH-)分别相等,则存在c(Cl-)=c(CH3COO-),故C错误;醋酸溶液浓度大于盐酸,相同体积的两种酸,醋酸溶液中溶质物质的量大于氯化氢,分别与足量镁条反应,醋酸生成氢气多,故D错误。
答案:B
7.电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量。常温下,将相同体积的盐酸和氨水分别加水稀释,溶液的电导率随加入水的体积V(H2O)变化的曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.曲线Ⅰ表示盐酸加水稀释过程中溶液电导率的变化
B.a、b、c三点溶液的pH:a>b>c
C.将a、b两点溶液混合,所得溶液中:c(Cl-)=c(NH)+c(NH3·H2O)
D.氨水稀释过程中,不断减小
解析:加水稀释时,一水合氨进一步电离,导电能力变化较小,则曲线Ⅰ表示氨水加水稀释过程中溶液电导率的变化,A错误;盐酸显酸性,氨水显碱性,导电能力越大,说明离子浓度越大,则a、b、c三点溶液的pH:a>b>c,B正确;将a、b两点溶液混合,由于氨水浓度大于盐酸浓度,反应后溶液中的溶质为NH4Cl和过量的NH3·H2O,则c(Cl-)
8.下列关于水的说法中正确的是( )
A.加入电解质一定会破坏水的电离平衡,加入酸和碱通常都会抑制水的电离
B.水的电离和电解都需要电
C.氢氧化钠溶液显碱性,故水电离出的c水(H+)≠c水(OH-)
D.升高温度一定使水的离子积增大
解析:加入电解质不一定会破坏水的电离平衡,加入强酸强碱盐对水的电离没有影响,选项A错误;水的电离不需要通电,选项B错误;氢氧化钠溶液中c(H+)≠c(OH-),但水电离出的c水(H+)=c水(OH-),选项C错误;水电离是吸热过程,升高温度一定使水的离子积增大,选项D正确。
答案:D
9.室温下,某溶液中由水电离出的c水(H+)是1×10-13 mol·L-1,下列说法错误的是( )
A.该溶液的溶质可能是NaHSO4
B.向该溶液中加入铝粉,可能产生H2
C.下列离子在该溶液中一定能大量共存:Cl-、K+、Cu2+
D.向该溶液中加入NaHCO3,一定有化学反应发生
解析:由题给信息可知,溶液中c水(H+)=1×10-13 mol·L-1,水的电离受到抑制,说明溶液显酸性或碱性。NaHSO4===Na++H++SO,溶液中的溶质可能是NaHSO4,A正确;酸性或碱性溶液中加铝粉都产生H2,B正确;若溶液呈碱性,则Cu2+不能大量存在,C错误;加入NaHCO3,一定发生H++HCO===H2O+CO2↑或OH-+HCO===CO+H2O,D正确。
答案:C
10.如图表示水中c(H+)和c(OH-)的关系,下列判断正确的是( )
A.各点的温度高低顺序:Z>Y>X
B.M区域内任意点都是碱溶于水所得的溶液
C.常温下,向纯水中加入少量金属Na,可使X点溶液变为Y点溶液
D.XZ线上的任意点一定表示的是纯水
解析:温度升高促进水的电离,其电离常数只受温度的影响,由图可知,两条曲线是反比例曲线,曲线上的横纵坐标c(H+)·c(OH-)为定值,所以X和Y点的温度相同,各点的温度高低顺序:Z>Y=X,A错误;由图得M区域内c(H+)
答案:C
11.下列说法错误的是( )
A.pH相同的NaOH溶液与Ba(OH)2溶液以任意体积比混合,pH不变
B.浓度均为0.1 mol·L-1的NaOH溶液与Ba(OH)2溶液等体积混合,pH不变
C.常温下,pH=2的溶液与pH=12的溶液等体积混合后,混合溶液的pH不一定等于7
D.常温下,0.05 mol·L-1的硫酸与0.05 mol·L-1的氢氧化钠溶液等体积混合后,溶液pH<7
解析:两种溶液都是强碱,两溶液的pH相同,混合后c(OH-)不变,pH不会变化,A正确;NaOH是一元强碱,Ba(OH)2是二元强碱,混合后c(OH-)变化,pH变化,B错误;混合溶液的酸碱性取决于酸碱的强弱,pH=2的溶液与pH=12的溶液等体积混合后,若是强酸、强碱,则pH=7,若强酸、弱碱,则弱碱过量,pH>7,若是弱酸、强碱,则弱酸过量,pH<7,C正确;硫酸为二元酸,氢氧化钠为一元碱,混合后硫酸过量,溶液pH<7,D正确。
答案:B
12.常温下,有a mol·L-1 HX和b mol·L-1 HY两种酸溶液,下列说法不正确的是( )
A.若a=b且c(X-)>c(Y-),则酸性:HX>HY
B.若a>b且c(X-)=c(Y-),则酸性:HX>HY
C.若aD.若向HX溶液中加入等浓度、等体积的NaOH溶液,所得溶液pH>7,则HX为弱酸
解析:若a=b且c(X-)>c(Y-),说明电离程度HX>HY,则酸性:HX>HY,A正确;若a>b且c(X-)=c(Y-),说明电离程度:HX
答案:B
13.(2023·上饶模拟)下列图示与对应的叙述相符的是( )
A.图1表示相同温度下pH=1的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释时pH的变化曲线,其中曲线Ⅱ为盐酸,且b点溶液的导电性比a点强
B.图1中,中和等体积的两种酸,消耗等浓度的NaOH溶液体积V(Ⅰ)>V(Ⅱ)
C.图2中纯水仅升高温度,就可以从a点变到c点
D.图2中在b点对应温度下,将pH=2的H2SO4与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液显中性
解析:在图1中,盐酸与醋酸的pH相同,加水稀释相同的倍数后,盐酸溶液的pH变化大,所以Ⅰ为盐酸,Ⅱ为醋酸,且b点溶液的导电性比a点弱,A错误;因为盐酸和醋酸的pH相同,所以醋酸溶液的浓度大,中和等体积的两种酸,消耗等浓度的NaOH溶液体积V(Ⅰ)
14.(2024·浙江模拟)下列说法正确的是( )
A.0.1 mol·L-1盐酸与氨水混合,所得溶液呈中性,则氨水浓度一定大于0.1 mol·L-1
B.向20 mL 0.10 mol·L-1 Na2CO3溶液中加入20 mL一定浓度的NaOH溶液,溶液碱性一定增强
C.将0.1 mol·L-1醋酸钠溶液加水稀释,溶液中所有离子浓度一定都减小
D.pH=a(a>0)的某酸HA溶液加水稀释至原体积的10b倍,则所得溶液的pH一定不大于(a+b)
解析:两种溶液的体积未知,则无法判断氨水浓度,故A错误;若NaOH溶液浓度很小,碳酸钠溶液中加入NaOH溶液,相当于稀释碳酸钠溶液,溶液的碱性减弱,故B错误;加水稀释醋酸钠,促进醋酸钠水解,但其水解增大程度小于溶液体积增大程度,则溶液中c(OH-)减小,温度不变,水的离子积不变,则溶液中c(H+)增大,故C错误;pH=a(a>0)的某酸HA溶液加水稀释至原体积的10b倍,如果a+b<7,HA为强酸时溶液的pH=a+b,HA为弱酸时溶液的pH7,要考虑水的电离,此时溶液的pH接近7但小于7,故D正确。
答案:D
15.25 ℃时,下列说法正确的是( )
A.某溶液中水电离的H+浓度为10-9 mol·L-1,则此溶液呈酸性
B.pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合,所得溶液中c(Cl-)+c(H+)>c(NH)+c(OH-)
C.对一定浓度的醋酸溶液进行稀释,溶液的pH不断增大
D.等物质的量浓度的四种溶液:①NH4Cl,②CH3COONH4,③NH4HSO4,④NH4HCO3,c(NH)的关系为③>①>②>④
解析:某溶液中水电离的H+浓度为10-9 mol·L-1<10-7 mol·L-1,水的电离受到抑制,此溶液可能呈酸性,也可能呈碱性,A错误。HCl是强酸,完全电离,pH=2的盐酸,c(HCl)=c(H+)=10-2 mol·L-1;氨水是弱碱,存在电离平衡,pH=12的氨水中,c(NH3·H2O)>c(OH-)=10-2 mol·L-1。当二者等体积混合时,所得溶液为NH4Cl与大量NH3·H2O的混合溶液,NH3·H2O的电离作用大于NH的水解作用,所以c(NH)>c(Cl-);过量的NH3·H2O进一步电离产生OH-,使溶液显碱性,c(OH-)>c(H+),则c(Cl-)+c(H+)<c(NH)+c(OH-),B错误。对一定浓度的醋酸溶液进行稀释,在一定的范围内,溶液的pH不断增大;当溶液pH接近7时,再进行稀释,溶液的pH只能无限接近7但小于7,不会大于等于7,C错误。①NH4Cl是强酸弱碱盐,铵根离子能水解但较弱;②CH3COONH4中醋酸根离子促进铵根离子水解;③NH4HSO4中氢离子抑制铵根离子水解;④NH4HCO3中HCO会促进铵根离子的水解,且促进程度比CH3COO-大。NH水解程度越大,溶液中该离子浓度就越小,所以溶液中铵根离子浓度大小顺序是③>①>②>④,D正确。
答案:D
16.常温下,浓度均为c0,体积均为V0的MOH和ROH两种碱液分别加水稀释至体积为V,溶液pH随lg的变化如图甲所示;当pH=b时,两曲线出现交叉点x,如图乙所示。下列叙述正确的是( )
A.c0、V0均不能确定其数值大小
B.电离常数Kb(MOH)≈1.1×10-3
C.x点处两种溶液中水的电离程度不相等
D.lg相同时,将两种溶液同时升高相同的温度,则增大
答案:B
17.如图表示1 mol·L-1醋酸溶液的pH随温度变化的曲线(假设加热过程中醋酸不挥发)。下列说法错误的是( )
A.10 ℃升温到25 ℃时,断键吸热和分子间氢键断裂吸热导致醋酸电离程度增加
B.30 ℃后升温,形成水合离子的过程放热导致醋酸的电离程度减小
C.23 ℃时,保持温度不变向1 mol·L-1醋酸溶液中加入少量pH=2.65的盐酸,pH不变
D.33 ℃时,醋酸电离平衡常数的数量级为10-5
解析:电解质溶于水包含自身电离吸热过程和形成水合离子放热过程,由图可知10 ℃升温到25 ℃时,电解质电离吸热和分子间氢键断裂吸热占主导,升温促进电离,pH减小,A正确;30 ℃后升温,形成水合离子的过程放热占主导,导致醋酸的电离程度减小,pH增大,B正确;23 ℃时,溶液pH=2.65,保持温度不变加入少量pH=2.65的盐酸,可看成等效平衡,pH不变,C正确;33 ℃时,pH=2.7,Ka≈≈10-5.4,电离平衡常数数量级为10-6,D错误。
答案:D
18.计算25 ℃时下列溶液的pH(忽略溶液混合时体积的变化)。
(1)0.005 mol·L-1的H2SO4溶液的pH=________。
(2)0.001 mol·L-1的NaOH溶液的pH=________。
(3)pH=2的盐酸加水稀释到1 000倍,溶液的pH=________。
(4)将pH=8的NaOH溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合,混合溶液的pH=________。
(5)常温下,将0.1 mol·L-1氢氧化钠溶液与0.06 mol·L-1硫酸溶液等体积混合,溶液的pH=________。
解析:(1)c(H2SO4)=0.005 mol·L-1,c(H+)=2×c(H2SO4)=0.01 mol·L-1,pH=2。
(2)c(OH-)=1×10-3 mol·L-1,c(H+)= mol·L-1=10-11 mol·L-1,pH=11。
(3)pH=2的盐酸加水稀释到1 000倍,所得溶液的pH=5。
(4)由pH=8、pH=10的两溶液等体积混合后,c(OH-)= mol·L-1=5.05×10-5 mol·L-1,c(H+)= mol·L-1≈2.0×10-10 mol·L-1,pH≈9.7。
(5)c(H+)==0.01 mol·L-1,所以pH=2。
答案:(1)2 (2)11 (3)5 (4)9.7 (5)2
19.某温度下的水溶液中,c(H+)=10-x mol·L-1,c(OH-)=10-y mol·L-1。x与y的关系如图所示:
(1)该温度下水的离子积为________(填具体数值);该温度________(填“高于”“低于”或“等于”)常温。
(2)该温度下0.01 mol·L-1 NaOH溶液的pH为________。
(3)除了用pH外,科学家还建议用酸度(AG)来表示溶液的酸碱性:AG=lg。则该温度下,0.01 mol·L-1盐酸的酸度AG=________。
解析:(1)根据图像可知x=4时,y=8,所以该温度下水的离子积常数是10-4×10-8=10-12>10-14,所以温度高于常温。(2)0.01 mol·L-1 NaOH溶液中OH-的浓度是0.01 mol·L-1,所以氢离子的浓度为 mol·L-1=10-10 mol·L-1,因此pH=10。(3)0.01 mol·L-1盐酸中氢离子浓度是0.01 mol·L-1,所以OH-的浓度是10-10 mol·L-1。因此该温度下,0.01 mol·L-1盐酸的酸度AG=lg=lg =8。
答案:(1)10-12 高于 (2)10 (3)8
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
"()
" ()