高中化學(xué)人教版化學(xué)反應(yīng)原理第三章水溶液中的離子平衡 全國(guó)優(yōu)質(zhì)課

03課后測(cè)評(píng)提實(shí)能基礎(chǔ)中檔稍難溶液pH的計(jì)算1、4、56、9、10綜合提升2、37、11、1281.下列敘述正確的是()A．100℃純水的pH＝6，所以水在100℃時(shí)呈酸性B．pH＝3的鹽酸溶液，稀釋至10倍后pH>4C．mol·L－1的醋酸與等體積水混合后pH＝1D．常溫時(shí)，pH＝3的鹽酸與pH＝11的氫氧化鈉等體積混合后pH＝7答案D解析A選項(xiàng)中因?yàn)槭羌兯?，不管其pH為多少都是呈中性，A錯(cuò)；B選項(xiàng)中鹽酸是強(qiáng)酸，所以每稀釋10倍pH增大1，故pH＝4，B錯(cuò)；C選項(xiàng)中將mol·L－1的醋酸，與等體積水混合后，溶液的濃度變?yōu)閙ol·L－1，但由于醋酸是弱酸，所以pH大于1，C錯(cuò)；D選項(xiàng)中鹽酸與氫氧化鈉恰好完全反應(yīng)，所以呈中性，D正確。2．在25℃的條件下，將體積都為10mL，pH都等于3的醋酸和鹽酸，加水稀釋到amL和bmL，測(cè)得稀釋后溶液的pH均為5，則稀釋時(shí)加入水的體積為()A．a(chǎn)＝b＝10mLB．a(chǎn)＝b>10mLC．a(chǎn)<b D．a(chǎn)>b答案D解析在溶液中，鹽酸電離是不可逆的，而CH3COOH的電離是可逆的，存在電離平衡，在加水稀釋的過(guò)程中，鹽酸溶液里c(H＋)的主要變化只有一個(gè)，即減??；CH3COOH溶液里c(H＋)的主要變化有兩個(gè)，即減小和增大。若a＝b，稀釋后的CH3COOH溶液pH<5，若使CH3COOH溶液pH＝5，就必須繼續(xù)加水稀釋，即a>b。3．pH＝2的兩種一元酸x和y，體積均為100mL，稀釋過(guò)程中pH與溶液體積的關(guān)系如圖所示。分別滴加NaOH溶液(c＝mol·L－1)至pH＝7，消耗NaOH溶液的體積為Vx、Vy，則()A．x為弱酸，Vx<VyB．x為強(qiáng)酸，Vx>VyC．y為弱酸，Vx<VyD．y為強(qiáng)酸，Vx>Vy答案C解析由圖知：將一元酸x和y分別稀釋10倍，pH的變化量ΔpHx＝1，ΔpHy<1，所以x為強(qiáng)酸，y為弱酸。pH＝2時(shí)弱酸y的濃度大，滴加NaOH至pH＝7時(shí)需NaOH溶液的體積則y要比x大。4．室溫下，下列溶液等體積混合后，所得溶液的pH一定大于7的是()A．mol·L－1的鹽酸和mol·L－1的氫氫化鈉溶液B．mol·L－1的鹽酸和mol·L－1的氫氧化鋇溶液C．pH＝4的醋酸溶液和pH＝10的氫氧化鈉溶液D．pH＝4的鹽酸和pH＝10的氨水答案D解析本題考查了酸堿反應(yīng)后溶液pH的計(jì)算及判斷。HCl為一元強(qiáng)酸，NaOH為一元強(qiáng)堿，Ba(OH)2為二元強(qiáng)堿，故等體積等物質(zhì)的量濃度的HCl與NaOH恰好中和，pH＝7，與Ba(OH)2反應(yīng)時(shí)，c(H＋)＝c(OH－)＝2c[Ba(OH)2]，pH＝7，故A、B錯(cuò)誤；pH＝4的醋酸溶液中電離出的c(H＋)＝1×10－4mol·L－1，pH＝10的NaOH溶液電離出的c(OH－)＝1×10－4mol·L－1，因此CH3COOH電離出的H＋恰好與NaOH中和，還有大量的CH3COOH分子過(guò)量，故pH<7，同理，D項(xiàng)中氨水過(guò)量，溶液顯堿性，pH>7，故C錯(cuò)誤，D正確。5．將pH為8的NaOH溶液與pH為10的NaOH溶液等體積混合后，所得的溶液中氫離子濃度最接近于()A.eq\f(1,2)(10－8＋10－10)mol·L－1B．(10－8＋10－10)mol·L－1C．(1×10－14－5×10－5)mol·L－1D．2×10－10mol·L－1答案D解析pH＝8的NaOH：c(OH－)1＝eq\f(10－14,10－8)mol·L－1＝10－6mol·L－1；pH＝10的NaOH：c(OH－)2＝eq\f(10－14,10－10)mol·L－1＝10－4mol·L－1。可設(shè)這兩種溶液的體積為1L，則c(OH－)混＝eq\f(10－6mol·L－1×1L＋10－4mol·L－1×1L,2L)＝×10－5mol·L－1，c(H＋)＝eq\f(Kw,cOH－混)＝eq\f(10－14,×10－5)mol·L－1≈2×10－10mol·L－1。6．[2023·合肥期中]在t℃時(shí)，某Ba(OH)2的稀溶液中c(H＋)＝10－amol·L－1，c(OH－)＝10－bmol·L－1，已知a＋b＝12。向該溶液中逐滴加入pH＝c的鹽酸，測(cè)得混合溶液的部分pH如下表所示：序號(hào)Ba(OH)2溶液的體積(mL)鹽酸的體積(mL)溶液的pH①8②7③6假設(shè)溶液混合前后的體積變化忽略不計(jì)，則c為()A．3B．4C．5D．6答案B解析本題考查了pH的綜合計(jì)算和從圖表中獲取關(guān)鍵信息的能力。Ba(OH)2溶液的pH＝8，即a＝8，再根據(jù)a＋b＝12，則b＝4，該溫度下Kw＝10－12；當(dāng)恰好完全中和時(shí)，溶液的pH＝6，即加鹽酸的體積為mL時(shí)，恰好完全中和，根據(jù)c(H＋)×mL＝c(OH－)×mL，又c(OH－)＝10－4mol·L－1，則鹽酸c(H＋)＝10－4mol·L－1，pH＝4，即c＝4。7．[2023·石家莊期中]分別在等體積、等pH或等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和醋酸溶液中，加入足量鋅粉，氫離子濃度c(H＋)及氫氣的體積V(H2)(同溫同壓下測(cè)定)的變化圖示如下，其中正確的是()①等pH②等pH③等物質(zhì)的量濃度④等物質(zhì)的量濃度A．①②③B．②④C．①③④D．①②③④答案A解析本題主要考查Zn與鹽酸、醋酸反應(yīng)的相關(guān)圖象，意在考查考生的理解能力和識(shí)圖能力。①隨著反應(yīng)的進(jìn)行，氫離子濃度逐漸減小，但是醋酸溶液中CH3COOH會(huì)繼續(xù)電離出氫離子，所以醋酸中c(H＋)變化慢，正確；②等pH的鹽酸和醋酸溶液，醋酸溶液濃度較大，加入足量鋅粉，不僅產(chǎn)生的氫氣的體積大，而且反應(yīng)速率快，正確；③等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和醋酸，鹽酸中c(H＋)大，鹽酸和金屬鋅反應(yīng)的速率比醋酸快，正確；④等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和醋酸，因?yàn)辂}酸是強(qiáng)酸，醋酸是弱酸，鹽酸中H＋濃度大，鹽酸和金屬鋅反應(yīng)的速率比醋酸快，錯(cuò)誤。故A項(xiàng)正確。8．某探究小組在某溫度下測(cè)定溶液的pH時(shí)發(fā)現(xiàn)mol·L－1的NaOH溶液中，由水電離出的c(H＋)·c(OH－)＝10－22，該探究小組將pH＝x的H2SO4溶液與pH＝y(tǒng)的NaOH溶液按體積比1∶10混合，混合后所得溶液恰好呈中性。若x＝eq\f(1,3)y，則x為()A．2B．3C．4D．5答案B解析由水電離出的c(H＋)和c(OH－)相等，故該溫度下由水電離出的c(H＋)＝eq\r(10－22)mol·L－1＝10－11mol·L－1，由于c(NaOH)＝mol·L－1，故該溫度下，Kw＝10－11×＝10－13。pH＝x的H2SO4溶液與pH＝y(tǒng)的NaOH溶液按體積比1∶10混合后，溶液恰好呈中性，設(shè)溶液體積分別為1L、10L，則有10－xmol·L－1×1L＝10y－13mol·L－1×10L＝10y－12，即x＋y＝12，結(jié)合x＝eq\f(1,3)y，可得x＝3。9．[2023·保定期中]某溫度(t℃)時(shí)，測(cè)得mol·L－1的NaOH溶液的pH為11，則該溫度下水的離子積Kw＝________。在此溫度下，將pH＝a的NaOH溶液VaL與pH＝b的H2SO4溶液VbL混合。(1)若所得混合液為中性，且a＝12，b＝2，則Va∶Vb＝________；(2)若所得混合液為中性，且a＋b＝12，則Va∶Vb＝________；(3)若所得混合液的pH＝10，且a＝12，b＝2，則Va∶Vb＝________。答案Kw＝10－13(1)1∶10(2)10∶1(3)1∶9解析mol·L－1的NaOH溶液中c(OH－)＝mol·L－1＝10－2mol·L－1，pH＝11的NaOH溶液中c(H＋)＝10－11mol·L－1，該溫度下水的離子積常數(shù)Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝10－11mol·L－1×10－2mol·L－1＝10－13(mol·L－1)2(1)若所得混合液呈中性，則c(H＋)·Vb＝c(OH－)·Va，Va∶Vb＝10－2∶10－1＝1∶10；(2)同樣，c(H＋)·Vb＝c(OH－)·Va，且a＋b＝12，Va∶Vb＝c(H＋)∶c(OH－)＝10－b∶10－13＋a＝10∶1；(3)若混合液pH＝10，則說(shuō)明堿過(guò)量，c(OH－)·Va－c(H＋)·Vb＝10－1Va－10－2Vb＝(Va＋Vb)·10－3，解得Va∶Vb＝1∶9。10．[2023·石家莊調(diào)研]關(guān)于①CH3COOH、②HCl、③H2SO4三種溶液，請(qǐng)回答：(1)當(dāng)它們pH相同時(shí)，其物質(zhì)的量濃度由大到小的排列為________(填序號(hào)，下同)。(2)當(dāng)它們物質(zhì)的量濃度相同時(shí)，其pH由大到小的排列為________。(3)中和同一燒堿溶液，需同濃度的三種酸溶液的體積關(guān)系為________。(4)體積和濃度均相同的上述三溶液，分別與同濃度的燒堿溶液反應(yīng)，要使反應(yīng)后的溶液pH為7，所需燒堿溶液的體積關(guān)系為________。答案(1)①>②>③(2)①>②>③(3)①＝②>③(4)③>②>①解析本題考查幾種常見酸的性質(zhì)。CH3COOH是弱酸，鹽酸是一元強(qiáng)酸，硫酸是二元強(qiáng)酸。(1)pH相同時(shí)，溶液中H＋濃度相同，則CH3COOH的物質(zhì)的量濃度最大，鹽酸第二，硫酸的濃度最小。(2)若酸溶液的物質(zhì)的量濃度相同，則硫酸中H＋濃度最大，鹽酸第二，醋酸最小，H＋濃度越大，pH越小。(3)酸堿中和的實(shí)質(zhì)是H＋＋OH－=H2O，鹽酸和醋酸與NaOH反應(yīng)物質(zhì)的量之比為1∶1，硫酸與NaOH反應(yīng)的物質(zhì)的量之比是1∶2，故消耗同濃度的酸的體積最大的是鹽酸和醋酸，最小的是硫酸。(4)體積和濃度均相同的三種酸，物質(zhì)的量相同，若與NaOH恰好反應(yīng)，則消耗的堿液的體積比是1∶1∶2，所得溶液分別為CH3COONa溶液顯堿性，NaCl溶液顯中性，Na2SO4溶液顯中性，要使CH3COONa溶液顯中性，則醋酸需稍過(guò)量，即燒堿要少一些。11．下表是不同溫度下水的離子積數(shù)據(jù)：溫度/℃25t水的離子積Kw1×10－141×10－12試回答以下問(wèn)題：(1)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－)＝________。(2)在t℃下pH＝10的NaOH溶液中，水電離產(chǎn)生的OH－濃度為________。(3)t℃下，將pH＝11的NaOH溶液V1L與pH＝1的稀硫酸V2L混合(設(shè)混合后溶液的體積為原兩溶液體積之和)，所得混合溶液的pH＝2，則V1∶V2＝________。答案(1)1000∶1(2)1×10－10mol·L－1(3)9∶11解析(1)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倍后仍然為1×10－7mol·L－1，則c(Na＋)∶c(OH－)＝103∶1。(2)pH＝10的NaOH溶液c(H＋)＝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－。(3)t℃時(shí)，pH＝2，說(shuō)明溶液為酸性，酸過(guò)量。t℃時(shí)，pH＝11的NaOH溶液，c(OH－)＝mol·L－1，eq\fmol·L－1×V2L－mol·L－1×V1L,V1L＋V2L)＝mol·L－19V2＝11V1，eq\f(V1,V2)＝eq\f(9,11)。12．現(xiàn)有濃度均為mol/L的下列溶液：①硫酸②醋酸③氫氧化鈉請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)①②③三種溶液中由水電離出的H＋濃度由大到小的順序是________(填序號(hào))。(2)已知T℃，Kw＝1×10－13，則t℃________(填“>”“<”或“＝”)25℃。在T℃時(shí)將pH＝11的NaOH溶液aL與pH＝1的H2SO4溶液bL混合(忽略混合后溶液體積的變化)，若所得混合溶液的pH＝10，則a∶b＝________。(3)25℃時(shí)，有pH＝x的鹽酸和pH＝y(tǒng)的氫氧化鈉溶液(x≤6，y≥8)，取aL該鹽酸與bL該氫氧化鈉溶液反應(yīng)，恰好完全中和，求：①若x＋y＝14，則a/b＝________(填數(shù)據(jù))；②若x＋y＝13，則a/b＝________(填數(shù)據(jù))；③若x＋y>14，則a/b＝________(填表達(dá)式)；④該鹽酸與該氫氧化鈉溶液完全中和，兩溶液的pH(x、y)的關(guān)系式為________(填表達(dá)式)。答案(1)②③①(2)>101∶9(3)①1②③10x＋y－14④x＋y＝14＋lg(a/b)解析(1)向溶液中加入酸或堿均能抑制H2O的電離，且溶液中H＋或OH－濃度越大，由水電離出的H＋濃度越??；即由水電離出c(H＋)的從大到小的順序?yàn)棰冖邰佟?2)溫度升高時(shí)Kw增大，T℃時(shí)