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高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 水的电离和溶液的pH同步训练题
展开一、水的电离
1.水的电离
水是一种极弱的电解质,电离方程式为H2O+H2OH3O++OH-,也可简写为H2OH++OH-。
2.水的离子积常数
(1)水的电离常数:K电离=eq \f(cH+·cOH-,cH2O)。
(2)水的离子积常数
Kw=c(H+)·c(OH-)。随着温度的升高,水的离子积增大。在室温下,纯水中的c(H+)=c(OH-)=10-7 ml·L-1,Kw=1.0×10-14。
(3)适用范围
Kw不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质溶液。
二、溶液的酸碱性与pH
1.比较常温时下列情况中,c(H+)和c(OH-)的值或变化趋势(选填“增大”或“减小”“1×10-7 ml·L-1”“相等”)
2.溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)的关系(选填“>”“<”或“=”)
pH=6的溶液不一定显酸性,如100 ℃时蒸馏水的pH=6,但呈中性;pH=7的溶液不一定显中性,如100 ℃时pH=7的溶液呈碱性。
3.溶液的酸碱性与pH
(1)pH
(2)溶液的酸碱性与pH的关系(常温下)
(3)溶液酸碱性的测定方法
①酸碱指示剂法
该法只能测其酸碱性,即pH的大致范围,不能测出具体数值,常见的酸碱指示剂的变色范围(pH):
②利用pH试纸测定。使用pH试纸的正确操作为取一小块pH试纸于干燥洁净的玻璃片或表面皿上,用干燥洁净的玻璃棒蘸取试液点在试纸上,当试纸颜色变化稳定后迅速与标准比色卡对照,读出pH。
③利用pH计测定。pH计可精确测定试液的pH(读至小数点后2位)。
(4)pH的应用
①医学上血液的pH是诊断疾病的一个重要参数。
②人体健康调节:如洗发时人们用的护发素主要功能是调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度。
③环保领域中测定酸性或碱性废水的pH,利用中和反应进行处理。
④在农业生产中调节土壤的pH,更适宜农作物生长。
⑤在科学实验和工业生产中,溶液的pH是影响实验结果或产品质量、产量的一个关键因素。
【核心归纳】溶液pH的计算思路
1.单一溶液pH的计算
(1)强酸溶液,如HnA溶液,设溶质的物质的量浓度为c ml·L-1,c(H+)=nc ml·L-1,pH=-lg c(H+)=-lg nc。
(2)强碱溶液(常温下),如B(OH)n溶液,设溶质的物质的量浓度为c ml·L-1,c(H+)=eq \f(10-14,nc) ml·L-1,pH=-lg c(H+)=14+lg nc。
2.两强酸混合后pH的计算
由c(H+)混=eq \f(cH+1V1+cH+2V2,V1+V2)先求出混合后的c(H+)混,再根据公式pH=-lg c(H+)求pH。若两强酸溶液等体积混合,可采用速算方法:混合后溶液的pH等于混合前溶液pH小的加0.3。如pH=3和pH=5的盐酸等体积混合后,pH=3.3。
3.两强碱混合后pH的计算
由c(OH-)混=eq \f(cOH-1V1+cOH-2V2,V1+V2)先求出混合后的c(OH-)混,再通过Kw求出混合后的c(H+),最后求pH。若两强碱溶液等体积混合,可采用速算方法:混合后溶液的pH等于混合前溶液pH大的减0.3。如pH=9和pH=11的烧碱溶液等体积混合后,pH=10.7。
4.强酸、强碱混合后溶液pH的计算方法
(1)若强酸、强碱混合恰好完全反应,则混合后溶液中的pH=7(25 ℃)。
(2)若酸过量,直接求反应后溶液中的c混(H+),c混(H+)=eq \f(cH+V酸-cOH-V碱,V酸+V碱)。
(3)若碱过量,应先求混合后溶液中的c混(OH-),再求c混(H+),c混(OH-)=eq \f(cOH-V碱-cH+V酸,V酸+V碱),c混(H+)=eq \f(Kw,c混OH-)。
【必备知识基础练】
1.(2023春·上海浦东新·高二华师大二附中校考阶段练习)下列叙述中正确的是
A.某溶液由水电离出来的c(H+)=10-10ml·L-1,则该溶液一定为碱性
B.95℃纯水的pH<7,说明加热可导致水呈酸性
C.常温下,纯碱溶液的Kw>10-14
D.常温下,将0.2ml·L-1的盐酸加水稀释至体积为原来的两倍,稀释后溶液pH=1
2.(2023春·四川内江·高二四川省内江市第六中学校考期中)下列溶液一定呈中性的是
A.pH = 7的溶液B.Kw = c(H+)·c(OH-) = 1.0×10-14的溶液
C.c(H+) =D.pH = 3的酸与pH = 11的碱等体积混合后的溶液
3.(2023秋·浙江杭州·高二浙江省桐庐中学校联考期末)在常温下,某柠檬水的,其中水电离的为
A.B.C.D.无法确定
4.(2023春·山西太原·高二统考期末)下列说法正确的是
A.在100℃时,pH约为6的纯水呈酸性
B.在 ml/L的溶液中能大量共存的离子组:、、、
C.常温下,当水电离出的 ml/L时,此溶液的pH一定为13
D.常温下,的氯化铁溶液中,水电离出的 ml/L
5.(2023秋·云南大理·高二统考期末)时,水的电离达到平衡: ,下列叙述正确的是
A.将水加热,增大,增大 B.向水中加入少量硫酸氢钠固体,增大
C.在蒸馏水中滴加浓,不变,增大
D.向水中滴入少量浓溶液,平衡逆向移动,降低
6.(2023春·河北唐山·高二统考开学考试)某温度下,向c(H+)=1×10-6 ml/L的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液中c(H+)= 1×10-3 ml/L,下列对该溶液的叙述错误的是
A.该温度高于25℃ B.由水电离出来的H+的浓度为1×10-11 ml/L
C.加入NaHSO4晶体抑制水的电离 D.取该溶液加水稀释100倍,溶液中的c(OH-)增大
【关键能力提升练】
7.(2023春·四川内江·高二四川省内江市第六中学校考期中)常温下,①pH=3的硫酸溶液,②0.0001ml/L的醋酸,③溶液中的c(H+)=1×10-4ml/L,④=10-12,则此四种溶液的酸性由强到弱的顺序为
A.①③④②B.④①③②C.④③①②D.①③②④
8.(2023春·江苏盐城·高二江苏省响水中学校考期中)常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A.pH=13的溶液:Ba2+、AlO、Cl-、SO
B.滴加酚酞变红的溶液:SO、NH、K+、Cl-
C.=1×10-12的溶液:K+、Na+、ClO-、NO
D.有NO存在的强酸性溶液:NH、Ba2+、Cl-、I-
9.(2023春·河北唐山·高二统考开学考试)常温下,pH均为2、体积均为V0的HA、HB 两种酸溶液,分别加水稀释至体积为V,溶液pH随lg的变化关系如下图所示,下列叙述错误的是
A.常温下电离平衡常数:K(HA)>K(HB) B.a、b、c三点中水的电离程度:a=b>c
C.a、c两点消耗相同物质的量浓度的NaOH溶液的体积不相同
D.当lg=3时, 升高一定温度,可使a点变到b点
10.(2023秋·陕西西安·高二统考期末)水的电离常数如图所示,下列说法错误的是
A.曲线上的点都符合c(H+)•c(OH-)=Kw B.图中温度:T1>T2
C.图中五点Kw间的关系:B>C>A=D=E
D.若处在B点时,将0.005ml•L-1的硫酸溶液与由水电离的c(H+)=1.0×10-12ml•L-1的KOH溶液等体积混合后,溶液显中性
11.(2023春·四川绵阳·高二统考阶段练习)如图为水的电离平衡曲线,下列说法正确的是
A.图中四点所对应的的大小关系;b>c>a>d
B.100℃时,0.01 ml·L⁻¹的NaOH溶液中,pH=12
C.若d点为盐酸溶液,稀释该溶液可由d点变化到a点
D.25℃时,向NaOH溶液中逐滴加入溶液,溶液中的值会逐渐减小
12.(2023春·江苏徐州·高二徐州市第七中学校考阶段练习)水的离子积常数随着温度的变化关系如表:
下列说法正确的是
A.纯水中的大小与温度无关 B.水的电离度a(50℃)C.100℃时某溶液的,该溶液呈中性
D.25℃时,溶液中,
13.(2023春·四川乐山·高二四川省峨眉第二中学校校考期中)水的电离平衡图像如图所示。已知,下列说法正确的是
A. B.升高温度,可能引起水的电离平衡由g向f移动
C.在温度下,稀释溶液可引起水的电离平衡由d向c或g移动
D.在温度下,的盐酸中由水电离出的
14.(2023春·浙江杭州·高二校联考期中)时,重水的离子积为,也可用与一样的定义来规定其酸碱度:,下列叙述正确的是(均为条件下)
A.重水和水两种液体,的电离度大于
B.时中浓度比中离子浓度小,故显碱性
C.重水溶液,其
D.向重水溶液中,加入重水溶液,反应后溶液的
15.(2023春·上海浦东新·高二华师大二附中校考阶段练习)水是生命的源泉,水溶液中的离子平衡与我们的生产生活密切相关。
(1)25℃时,pH为2的硫酸溶液与pH为12的氢氧化钠溶液,由水电离出的c(OH-)之比为__。
(2)t℃时,测得纯水中c(OH-)=1×10-7ml/L,则t___________25℃(填“>”“<”或“=”),该温度下,0.5ml/L Ba(OH)2溶液的pH=___________。
(3)25℃时,pH=a的某强酸和pH=b的某强碱按体积比1:100混合后,溶液恰呈中性,则a+b=___________。
(4)现有以下五种电解质溶液,回答下列问题:
①CH3COOH ②NaOH ③NH3·H2O ④H2SO4 ⑤CH3COONa
①浓度均为0.1ml·L-1的五种溶液中导电能力最强的是___________(填序号)。
②浓度均为0.1ml·L-1的①②④三种溶液中由水电离出的氢离子浓度由大到小的排列顺序为_____(填序号)。
【学科素养拔高练】
16.(2023秋·河南平顶山·高二统考期末)回答下列问题
(1)下列物质中属于强电解质的是___________(填序号)。
①稀硫酸 ②硫酸钡 ③熔融氯化钠 ④氯水 ⑤醋酸铵
(2)已知水的电离平衡曲线如图所示。
①写出使A点变为B点的措施:___________,采取该措施的原因是___________。
②向水中滴加适量NaOH溶液可实现A点→D点的变化,则D点对应溶液的pH为___________。
③℃时,的NaOH溶液中___________,若向该溶液中滴加盐酸使溶液呈中性,则所用溶液的体积比___________。
(3)常温下,碳酸的电离平衡常数为、;次氯酸的电离平衡常数。向NaClO溶液中通入少量,发生反应的离子方程式为___________。体系
纯水
向纯水中加入少量盐酸
向纯水中加入少量氢氧化钠溶液
c(H+)
1×10-7 ml·L-1
增大
减小
c(OH-)
1×10-7 ml·L-1
减小
增大
c(H+)和c(OH-)的大小比较
相等
c(H+)>c(OH-)
c(H+)
c(H+)的范围(25 ℃)/(ml·L-1)
中性溶液
c(OH-)=c(H+)
c(H+)=1.0×10-7
酸性溶液
c(OH-)
碱性溶液
c(OH-)>c(H+)
c(H+)<1.0×10-7
温度/℃
25
50
75
100
1.0
5.5
20.0
56.0
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