高中化学鲁科版 (2019)选择性必修1第1节 水与水溶液第2课时课后复习题

第2课时　水溶液的酸碱性与pH

课时作业巩固

选题表

基础题组

1.(2021·浙江杭州期中)50 ℃时水的离子积KW=3.0×10-14 mol2·L-2,则在50 ℃时,c(OH-)=1×10-7 mol·L-1的溶液(　A　)

A.呈酸性 B.呈碱性

C.呈中性 D.无法判断

解析:50 ℃时水的离子积KW=3.0×10-14 mol2·L-2,c(H+)== =3.0×10-7 mol·L-1,c(OH-)<c(H+),故溶液显酸性。

2.(2021·天津蓟州期中)下列说法正确的是(　B　)

A.在100 ℃时,pH约为6的纯水中c(H+)=1×10-6 mol·L-1, c(OH-)=1×10-8 mol·L-1

B.常温下,柠檬水的pH=3,其中c(OH-)=1×10-11 mol·L-1

C.0.1 mol·L-1HCl溶液和0.1 mol·L-1H2SO4溶液的pH均等于1

D.常温下,当水电离的c(H+)=1×10-13 mol·L-1时,此溶液一定是酸

溶液

解析:水的离子积常数受温度影响,随温度升高而增大,但纯水中c(H+)=c(OH-),所以在100 ℃时,pH约为6的纯水中c(H+)=1×

10-6 mol·L-1,c(OH-)=1×10-6 mol·L-1,故A错误;常温下,水的离子积常数KW=10-14 mol2·L-2,所以柠檬水的pH=3,其中c(OH-)=1×

10-11 mol·L-1,故B正确;0.1 mol·L-1 HCl溶液的pH等于1,

0.1 mol·L-1 H2SO4溶液的c(H+)=0.2 mol·L-1,所以pH小于1,故C错误;常温下,水的离子积常数KW=10-14 mol2·L-2,当水电离的c(H+)=1×10-13 mol·L-1时,此溶液可能是酸性溶液,也可能是碱性溶液,故D错误。

3.(2021·吉林白城期中)25 ℃时,用0.01 mol·L-1 H2SO4溶液滴定0.01 mol·L-1 NaOH溶液,中和后加水至100 mL。若在滴定时终点判断有误差:①多加了1滴H2SO4溶液;②少加了1滴H2SO4溶液(设1滴为0.05 mL),则①和②的溶液中c水(H+)的比值是(　A　)

A.1       B.50

C.2.5×103 D.104

解析:酸碱中和刚好反应时,n(H+)=n(OH-),硫酸溶液滴定氢氧化钠溶液,达到滴定终点时,多滴了1滴H2SO4溶液,多出相应的n(H+),溶液呈酸性;少滴了1滴H2SO4溶液,将多出与其n(H+)相等的对应的n(OH-),溶液呈碱性;当多加1滴H2SO4溶液时,溶液中多出c溶液(H+)= ×0.01 mol·L-1×2=10-5 mol·L-1,水电离出的c水(H+)等于溶液中的c溶液(OH-)==10-9 mol·L-1;少加1滴H2SO4溶液,溶液中c溶液(OH-)=×0.01 mol·L-1×2=10-5 mol·L-1,则c水(H+)=

c溶液(H+)=10-9 mol·L-1;两种情况下c水(H+)之比是=1。

4.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　　　          　mol2·L-2,C点水的离子积为　　  　　mol2·L-2,对于纯水,由25 ℃升高至100 ℃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)100 ℃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的盐酸pH=　　　,0.001 mol·L-1的氢氧化钠溶液pH=　　　　;若将两者温度都升高至100 ℃,　　　　(填“盐酸”“氢氧化钠”或“盐酸和氢氧化钠”)的pH会改变。 

解析:(1)水的离子积KW=c(H+)·c(OH-),则A点水的离子积为KW=1×10-14 mol2·L-2,B点水的离子积为KW=1×10-12 mol2·L-2,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 mol2·L-2;由此可知对于纯水,由25 ℃升高至100 ℃时,水的离子积增大,纯水中c(H+)始终等于c(OH-),则氢离子、氢氧根离子浓度由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,c(H+)增大,c(OH-)减小,但是温度不变,KW不变,会沿该温度曲线向右侧移动,则体系将由B点移向D点。

(3)25 ℃时,KW=1×10-14 mol2·L-2,0.001 mol·L-1的盐酸pH=

-lg c(H+)=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+)=11;若将两者温度都升高至100 ℃,KW=1×10-12 mol2·L-2,盐酸中氢离子浓度不变,pH不变,氢氧化钠溶液中c(H+)== mol·L-1=10-9 mol·L-1,pH变为9。

答案:(1)1×10-14　1×10-12　增大　A　B

(2)D　

(3)3　11　氢氧化钠

能力题组

5.(2021·山东滕州期中)下列有关水的电离及KW的说法正确的是(　B　)

A.温度升高,KW减小

B.在25 ℃时,任何水溶液中的KW=1×10-14 mol2·L-2

C.HCl或NaOH溶于水都会促进水的电离

D.在100 ℃时,纯水呈酸性

解析:水的电离是吸热反应,温度升高,促进水的电离,KW增大,A错误;水的离子积常数只受温度的影响,温度不变,则水的离子积常数不变,与溶液类型无关,B正确;水电离方程式为H2OH++OH-,HCl或NaOH溶于水都会抑制水的电离,C错误;在任何温度下,根据水电离方程式可知,c(H+)与c(OH-)始终相等,故纯水都呈中性,D错误。

6.(2021·湖南长郡中学期中)温度T ℃,向pH=6的蒸馏水中通入HCl,保持温度不变,测得溶液的pH为2,下列叙述正确的是(　B　)

A.T小于25

B.该溶液中由水电离出来的H+的浓度是1.0×10-10 mol·L-1

C.通入HCl促进了水的电离

D.该温度下加入等体积pH=12的NaOH溶液可使该溶液恰好呈中性

解析:T ℃下蒸馏水的pH=6,所以KW=1.0×10-12 mol2·L-2,25 ℃时的KW=1.0×10-14 mol2·L-2,所以T大于25,A错误;由pH为2可知, c(H+)=10-2 mol·L-1,则c水(H+)=c水(OH-)===1.0×

10-10 mol·L-1,B正确;HCl是一元强酸,抑制水的电离,C错误;因为KW=1.0×10-12 mol2·L-2,所以应加入等体积pH=10的NaOH溶液,才能使该溶液恰好呈中性,D错误。

7.(2021·辽宁沈阳期中)25 ℃时,将pH=1的HI溶液和pH=5的HBr溶液等体积混合,混合后溶液的pH最接近以下哪个数值(lg 2≈0.3)(　C　)

A.4.7 B.0.7 C.1.3 D.5.3

解析:将pH=1的HI溶液和pH=5的HBr溶液等体积混合,混合后溶液中c(H+)=≈,因此pH=1+lg 2≈1.3,故C正确。

8.(2021·广东清远期中)25 ℃时,某强酸溶液pH=a,体积为V1;强碱溶液pH=b,体积为V2;a+b=12,酸、碱溶液混合后pH=7,则V1和V2的关系为(　B　)

A.V1=102V2    B.V2=102V1

C.V1=2V2    D.V2=2V1

解析:强酸溶液pH=a,c(H+)=10-a mol·L-1,强碱溶液pH=b,溶液中c(OH-)==10-14+b mol·L-1;酸、碱溶液混合后pH=7,则氢氧根离子物质的量等于氢离子物质的量,得到计算式为c(H+)×V1= c(OH-)×V2,===10-14+a+b,已知a+b=12,得到=10-2,即100V1=V2,故选B。

9.(2021·山东滕州期中)水是一种极弱的电解质,可以发生微弱的

电离。

(1)某温度下,纯水的c(H+)=2×10-7 mol·L-1,则此时c(OH-)=

　　　　　　             　　,若保持温度不变,滴入NaOH溶液使c(OH-)=5×10-4 mol·L-1,其中由水电离产生的c(OH-)=　　　　　。

(2)25 ℃时,某Na2SO4溶液中c()=5×10-4 mol·L-1,取该溶液1 mL加水稀释至10 mL,则稀释后溶液中c(Na+)∶c(OH-)=　　　　。 

(3)已知水在25 ℃和95 ℃时的电离平衡曲线如图所示:

①25 ℃时水的电离平衡曲线应为　　　　(填“A”或“B”)。 

②95 ℃时,0.01 mol·L-1的NaOH溶液的pH=　　　　。　 

③95 ℃时,100 mL pH=10的Ba(OH)2溶液与200 mL 0.005 mol·L-1的NaOH溶液混合后,溶液的pH=　　       　　(已知:lg 2=0.3,

lg 3=0.48)。 

解析:(1)纯水中c(OH-)=c(H+)=2×10-7 mol·L-1,则此温度下水的离子积KW=2×10-7 mol·L-1×2×10-7 mol·L-1=4×10-14 mol2·L-2,c(OH-)= 5×10-4 mol·L-1,则溶液中c(H+)==8×10-11 mol·L-1,溶液呈碱性,则由水电离产生的c(OH-)=c(H+)=8×10-11 mol·L-1。

(2)25 ℃时,某Na2SO4溶液中c()=5×10-4 mol·L-1,则c(Na+)= 2c()=10-3 mol·L-1,取该溶液1 mL加水稀释至10 mL,c(Na+)=

10-4 mol·L-1,溶液pH=7,则c(OH-)=10-7 mol·L-1,则c(Na+)∶c(OH-)=

1 000∶1。

(3)①水的电离过程为吸热过程,根据图示数据分析,温度越高,水的电离程度越大,故曲线A对应的温度为25 ℃。②曲线B为95 ℃时水的电离平衡曲线,水的离子积为10-12 mol2·L-2,0.01 mol·L-1的NaOH溶液c(OH-)=10-2 mol·L-1,则c(H+)=10-10 mol·L-1,pH=-lg c(H+)=10。③95 ℃时,100 mL pH=10的Ba(OH)2溶液c(OH-)=10-2 mol·L-1;

200 mL 0.005 mol·L-1的NaOH溶液c(OH-)=0.005 mol·L-1,混合后c(OH-)==×10-2 mol·L-1,则c(H+)=×10-10 mol·L-1,pH=-lg c(H+)=9.82。

答案:(1)2×10-7 mol·L-1　8×10-11 mol·L-1

(2)1 000∶1

(3)①A　②10　③9.82