鲁科版 (2019)选择性必修1第1节 水与水溶液同步达标检测题

3.1.2  水溶液的酸碱性与pH

1．下列关于溶液酸碱性的说法正确的是(　　)

A．pH＝7的溶液呈中性

B．中性溶液中一定有c(H＋)＝1.0×10－7  mol·L－1

C．c(H＋)＝c(OH－)的溶液呈中性

D．在100 ℃时，纯水的pH<7，因此显酸性

【答案】C

【解析】运用pH判断溶液的酸碱性时，当T＝100 ℃时，pH＝6溶液呈中性，当T＝25 ℃时，pH＝7溶液呈中性，但A项未给出温度，所以错误；在中性溶液中c(H＋)和c(OH－)一定相等，但并不一定c(H＋)＝c(OH－)＝1.0×10－7 mol·L－1，所以B项错误，C项正确；100 ℃的纯水中，虽然pH<7，但c(H＋)＝c(OH－)，还是中性，所以D项错误。

2．下列说法正确的是(　　)

A．强碱的水溶液中不存在H＋

B．pH＝0的溶液是酸性最强的溶液

C．在温度不变时，水溶液中c(H＋)和c(OH－)不能同时增大

D．某温度下，纯水中c(H＋)＝2×10－7 mol·L－1，其呈酸性

【答案】C

【解析】A项中，在强碱的水溶液中同时存在H＋和OH－；B项中，pH只能表述稀溶液的酸碱性，而浓溶液的酸碱性用c(H＋)或c(OH－)表示，所以pH＝0的溶液酸性不是最强的；D项中，在纯水中c(H＋)＝c(OH－)。

3．25 ℃的下列溶液中碱性最强的是(　　)

A．pH＝11的溶液

B．c(OH－)＝0.12  mol·L－1的溶液

C．1 L中含有4 g NaOH的溶液

D．c(H＋)＝1×10－10  mol·L－1的溶液

【答案】B

【解析】溶液的碱性最强，则该溶液中c(OH－)最大。A项，c(OH－)＝10－3  mol·L－1；C项，c(OH－)＝＝0.1  mol·L－1；D项，c(OH－)＝＝10－4  mol·L－1。

4．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的变化，与标准比色卡比较

B．将溶液倒在pH试纸上，与标准比色卡比较

C．用干燥洁净的玻璃棒蘸取溶液，滴到pH试纸上，与标准比色卡比较

D．在试管内放入少量溶液，煮沸，把pH试纸放在管口，观察颜色变化，与标准比色卡比较

【答案】C

【解析】pH试纸在使用时，只能用玻璃棒蘸取待测液，点到pH试纸中央，待试纸变色后，再与标准比色卡比较。

5．在常温下，将pH＝8的NaOH溶液与pH＝10的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH最接近于(　　)

A．8.3 B．8.7

C．9 D．9.7

【答案】D

【解析】稀溶液混合体积近似等于两种溶液体积之和。强碱溶液混合，应按c(OH－)计算：c(OH－)混＝＝5.05×10－5  mol·L－1，c(H＋)混＝≈2×10－10  mol·L－1，pH≈9.7。

6．下列叙述正确的是(　　 )

A．pH＝6的溶液呈碱性

B．用广范pH试纸测得某酸溶液pH＝4.2

C．某溶液中c(OH－)>c(H＋)说明溶液一定呈碱性

D．0.1  mol·L－1的盐酸的pH与0.1 mol·L－1CH3COOH溶液的pH相同

【答案】C

【解析】没有指明温度，不能确定pH＝6时溶液是否呈碱性，A错；广范pH试纸测得的pH应为整数，B错；0.1  mol·L－1的盐酸pH＝1，而CH3COOH是弱电解质，部分电离，其pH应大于1，D错。

7．25 ℃时，向纯水中加入NaOH固体，使溶液的pH等于11，则由NaOH电离出的OH－浓度与水电离出的OH－浓度之比是(　　)

A．1010∶1 B．5×109∶1

C．108∶1 D．1∶1

【答案】C

【解析】溶液的pH＝11，则NaOH电离出的OH－浓度是10－3 mol·L－1，溶液中c(H＋)＝10－11mol·L－1，溶液中的H＋来自水的电离，则水电离出的c(OH－)＝c(H＋)＝10－11 mol·L－1，因此NaOH电离出的

c(OH－)与水电离出的c(OH－)之比是108∶1。

8．25 ℃时，若pH＝a的10体积某强酸溶液与pH＝b的1体积某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合之前该强酸的pH与强碱的pH之间应满足的关系为(　　)

A．a＋b＝14 B．a＋b＝13

C．a＋b＝15 D．a＋b＝7

【答案】C

【解析】酸中n(H＋)＝10－a×10，碱中n(OH－)＝×1＝10－14＋b，根据混合后溶液呈中性，故n(H＋)＝n(OH－)，即10－a×10＝10－14＋b，所以a＋b＝15。

9．室温下，将0.1  mol·L－1HCl溶液和0.06 mol·L－1的Ba(OH)2溶液等体积混合后，混合溶液的pH是(　　)

A．1.7 B．12.3

C．12 D．1

【答案】C

【解析】这是强酸和强碱的混合，要先判断混合液的酸碱性。酸中c(H＋)＝0.1 mol·L－1，碱中

c(OH－)＝0.12 mol·L－1，等体积混合碱过量，c(OH－)余＝＝0.01 mol·L－1，c(H＋)＝＝1×10－12 mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝12。

10．向一定体积的Ba(NO3)2溶液中逐滴加入pH＝1的稀硫酸，至溶液中Ba2＋恰好完全沉淀，测得溶液的pH＝2。忽略混合时溶液体积的变化，则H2SO4与Ba(NO3)2溶液的体积比为(　　)

A．1∶10 B．1∶9

C．10∶1 D．9∶1

【答案】B

【解析】H2SO4与Ba(NO3)2溶液混合发生反应时，只有Ba2＋与SO结合生成BaSO4沉淀，H＋并不参加反应，c(H＋)变化实际上是溶液稀释问题。稀释时有下列关系c(H＋)1V1＝c(H＋)2(V1＋V2)，即

10－1V1＝10－2(V1＋V2)，V1∶V2＝1∶9。

11．计算下列溶液的pH。

(1)某H2SO4溶液的浓度是0.005  mol·L－1：

①此溶液的pH＝________；

②用水稀释到原来体积的100倍，pH＝________。

(2)pH＝3的盐酸与pH＝5的盐酸等体积混合，pH＝________。

(3)常温下，pH＝10和pH＝13的两种NaOH溶液等体积混合，pH＝________。

(4)常温下，pH＝12的NaOH和pH＝4的HCl等体积混合，pH＝________。

【答案】(1)①2　②4　(2)3.3　(3)12.7　(4)11.7

【解析】(1)①c(H＋)＝0.005  mol·L－1×2＝0.01  mol·L－1，pH＝－lg 10－2＝2。

②c(H＋)＝0.01  mol·L－1÷100＝1×10－4  mol·L－1，pH＝－lg 10－4＝4。

(2)c(H＋)＝≈5×10－4  mol·L－1，pH＝－lg(5×10－4)＝4－lg 5＝3.3。

(3)因为溶液呈碱性，c(OH－)＝≈5×10－2  mol·L－1，故c(H＋)＝＝2×10－13  mol·L－1，pH＝－lg(2×10－13)＝13－lg 2＝12.7。

(4)NaOH中c(OH－)＝10－2  mol·L－1，HCl中c(H＋)＝10－4  mol·L－1。二者等体积混合，碱过量，反应后溶液呈碱性。c(OH－)＝ mol·L－1≈5×10－3 mol·L－1，故c(H＋)＝ mol·L－1＝2×

10－12  mol·L－1，故pH＝－lg(2×10－12)＝12－lg 2＝11.7。

12．有一学生甲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。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。学生丙对学生甲的操作的评价为：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)若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__________________________________。

①紫色石蕊试液　②酚酞试液　③甲基橙试液　④蒸馏水　⑤BaCl2溶液　⑥pH试纸

【答案】(1)丙　当溶液呈中性时，不产生误差，否则将产生误差

(2)盐酸　在稀释过程中，醋酸继续电离产生H＋，使得溶液中c(H＋)较盐酸溶液中c(H＋)大，误差较小

(3)能　用玻璃棒分别蘸取两种溶液点在两张pH试纸上，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】 pH试纸使用前不能用蒸馏水润湿，若润湿相当于对待测液稀释。对于不同性质的溶液造成的影响不同：若溶液为中性，则测得结果无误差；若为酸性，测得结果偏大；若为碱性，测得结果偏小。

13．在25 ℃时，有pH为a的HCl溶液和pH为b的NaOH溶液，取Va L该HCl溶液用该NaOH溶液中和，需Vb L NaOH溶液。请回答下列问题：

(1)若a＋b＝14，则Va∶Vb＝_____________。

(2)若a＋b＝13，则Va∶Vb＝_____________。

(3)若a＋b>14，则Va∶Vb＝___________，且Va___________ Vb(填“>”“<”或“＝”)。

【答案】(1)1∶1　(2)1∶10　(3)10a＋b－14　>

【解析】中和时：n(H＋)＝n(OH－)，即10－a×Va＝×Vb；Va∶Vb＝10a＋b－14。

a＋b＝14时，Va∶Vb＝1；a＋b＝13时，Va∶Vb＝1∶10；a＋b>14时，Va∶Vb＝10a＋b－14>1，且Va>Vb。

14．(1)pH＝2的某酸稀释100倍，pH________4，pH＝12的某碱稀释100倍，pH________10。

(2)室温时，将pH＝5的H2SO4溶液稀释10倍，c(H＋)∶c(SO)＝________，将稀释后的溶液再稀释100倍，c(H＋)∶c(SO)＝________。

(3)

MOH和ROH两种一元碱的溶液分别加水稀释时，pH变化如上图所示。下列叙述中不正确的是(　　)

A．MOH是一种弱碱

B．在x点，MOH完全电离

C．在x点，c(M＋)＝c(R＋)

D．稀释前ROH溶液中c(OH－)是MOH溶液中c(OH－)的10倍

【答案】(1)≤　≥　(2)2∶1　20∶1　(3)B

【解析】(1)若某酸为强酸，则pH＝4，若为弱酸，则pH<4；同理，对pH＝12的某碱稀释100倍，pH≥10。

(2)pH＝5的H2SO4稀释10倍，c(H＋)和c(SO)同等倍数减小，所以c(H＋)∶c(SO)＝2∶1，若将稀释后的溶液再稀释100倍，其pH≈7，而c(SO)＝＝5×10－9 mol·L－1，所以c(H＋)∶c(SO)＝10－7∶5×10－9＝20∶1。

(3)由图知，稀释100倍后ROH的pH变化为2，为强碱，MOH的pH变化为1，为弱碱；x点时ROH与MOH的c(OH－)相等，故c(M＋)与c(R＋)相等；稀释前ROH的c(OH－)＝0.1 mol·L－1，MOH的

c(OH－)＝0.01 mol·L－1，故D项正确；MOH为弱碱，在任何点都不能完全电离，B项错误。

15. 某温度(T ℃)下的溶液中，c(H＋)＝10－x mol·L－1，c(OH－)＝10－y mol·L－1，x与y的关系如下图所示，请回答下列问题：

(1)此温度下，水的离子积KW为________，则该温度T______25 ℃(填“>”“<”或“＝”)。

(2)在此温度下，向Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH＝a的盐酸，测得混合溶液的部分pH如下表所示。

假设溶液混合前后的体积变化忽略不计，则a＝_________________________，

实验②中由水电离产生的c(OH－)＝__________mol·L－1。

(3)在此温度下，将0.1 mol·L－1的NaHSO4溶液与0.1 mol·L－1的Ba(OH)2溶液按下表中甲、乙、丙、丁不同方式混合：

①按丁方式混合后，所得溶液显______性(填“酸”“碱”或“中”)。

②写出按乙方式混合后，反应的离子方程式：____________________________________________。

③按甲方式混合后，所得溶液的pH为______________________________________。

【答案】(1)1×10－12mol2·L－2　>　(2)4　10－7

(3)①中　②Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO===BaSO4↓＋H2O　③11

【解析】(1)KW＝c(H＋)·c(OH－)＝10－x·10－y＝10－(x＋y)，根据图示可知当x＝12时，c(OH－)＝1 mol·L－1，当y＝12时，c(H＋)＝1 mol·L－1，故KW＝1×10－12 mol2·L－2；因温度越高水的电离程度越大，KW也随之越大，可知此时的T>25 ℃。

(2)此条件下，pH＝6时，溶液呈中性，根据表中实验①的数据可得c(OH－)＝10－4 mol·L－1，根据表中实验③的数据有22.00×10－3 L×10－4 mol·L－1＝22.00×10－3 L×10－a mol·L－1，可得a＝4，即pH＝4；实验②中，所得溶液pH＝7，Ba(OH)2过量，溶液呈碱性，由H2O电离产生的c(OH－)等于由水电离产生的c(H＋)，即由水电离产生的c(OH－)＝10－7 mol·L－1。

(3)①按丁方式混合时，Ba(OH)2提供的OH－与NaHSO4提供的H＋相等，混合后溶液呈中性；②按乙方式混合时，反应前，n(Ba2＋)＝10－3 mol，n(OH－)＝2×10－3 mol，n(H＋)＝n(SO)＝10－3 mol，实际反应的Ba2＋、OH－、H＋、SO均为10－3 mol，故反应的离子方程式为Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO===BaSO4↓＋H2O；③按甲方式混合时，OH－过量，反应后溶液中c(OH－)＝＝0.1 mol·L－1，c(H＋)＝ mol·L－1＝10－11mol·L－1，pH＝11。