2027高考化学一轮复习练习含答案 课时作业41 水的电离和溶液的mathrm{pH}（教用）

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选择题：1∼10题，每小题3分，11∼12题，每小题4分，共38分。
基础达标练
1．下列说法错误的是（ ）
A. 可以用pH试纸测量溶液的pH，也可以用酸度计来测量
B. 测量和调控溶液的pH，对工农业生产和科学研究都具有重要意义
C. pH试纸可测量任何溶液的pH
D. 酸碱指示剂是一些有机弱酸或弱碱，在溶液中存在电离平衡，指示剂的颜色变化在一定pH范围内发生
【答案】C
【解析】不是任何溶液的pH都能用pH试纸测量，试纸有范围要求，如不能测量新制氯水等溶液的pH，C错误。
2．（2025·广东广州期中）下列溶液一定呈中性的是（ ）
A. pH=7的溶液
B. c(H+)=c(OH−)=10−6ml⋅L−1的溶液
C. 使石蕊溶液呈紫色的溶液
D. 酸与碱恰好完全反应生成正盐的溶液
【答案】B
【解析】未指明温度，pH=7的溶液不一定呈中性，A错误；石蕊的变色范围为5∼8，使石蕊溶液呈紫色的溶液，可能呈酸性、碱性或中性，C错误；溶液的酸碱性由反应中涉及的酸和碱的强弱决定，即酸和碱恰好完全反应生成正盐的溶液可能呈酸性、碱性或中性，D错误。
3．（2025·浙江丽水期末）下列说法正确的是（ ）
A. 在100℃时，pH=6的纯水呈酸性(100℃时，KW=10−12)
B. 将1×10−6ml⋅L−1盐酸稀释至原体积的1 000倍，所得溶液的pH为9
C. 常温下，水电离出的c(H+)为1×10−13ml⋅L−1时，此溶液的pH一定为13
D. 将pH=3的盐酸与CH3COOH溶液各1mL分别稀释至100mL，所得CH3COOH溶液的pH较小
【答案】D
【解析】在100℃时，纯水电离产生的c(H+)=c(OH−)=1×10−6ml⋅L−1，pH=6，但溶液呈中性，A错误；将题给浓度的盐酸稀释至原体积的1 000倍后，HCl电离产生的c(H+)=1×10−9ml⋅L−1，由水电离出的H+不能忽略，溶液仍显酸性，即溶液pH只能无限接近于7，不可能为9，B错误；常温下，由水电离出的c(H+)为1×10−13ml⋅L−1b=cB. c>a>bC. c>b>aD. b>c>a
【答案】B
【解析】HCl抑制水的电离，所以ba，B正确。
6．（2025·陕西西安月考）某温度时，0.01ml⋅L−1NaOH溶液的pH=11，在此温度下，将VaLpH=a的盐酸与VbLpH=b的NaOH溶液混合，所得混合液呈中性，则VaVb为（ ）
A. 10a+b−13B. 1013−a−bC. 1014−a−bD. 10a+b−14
【答案】A
【解析】题给温度下，0.01ml⋅L−1NaOH溶液的pH=11，则c(H+)=1×10−11ml⋅L−1，KW=c(H+)⋅c(OH−)=1×10−11×0.01=1×10−13，由所得混合溶液呈中性可知n(H+)=n(OH−)，即10−a×Va=10b−13×Vb，则VaVb=10a+b−13，A正确。
7．（2026·四川成都模拟）常温下，下列各组微粒在指定溶液中一定能大量共存的是（ ）
A. c(H+)=1.0×10−13ml⋅L−1的溶液中：K+、I−、SO42−、NO3−
B. 由水电离出的c水(H+)=1.0×10−13ml⋅L−1溶液中：Na+、Fe3+、Cl−、Br−
C. pH=7的溶液中：Na+、Cu2+、HS−、Cl−
D. 澄清透明溶液中：Na+、Fe3+、SO42−、H2O2
【答案】A
【解析】常温下，c(H+)=1.0×10−13ml⋅L−1（即pH=13）的溶液呈强碱性，四种离子与OH−均不反应且相互之间不反应，能大量共存，A正确；常温下，由水电离出的c水(H+)=1.0×10−13ml⋅L−1的溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性，强碱性溶液中，Fe3+与OH−反应生成Fe(OH)3沉淀而不能大量存在，B错误；常温下，pH=7的中性溶液中，Cu2+与HS−发生反应生成CuS沉淀，不能大量共存，且在pH=7的溶液中Cu2+会生成Cu(OH)2沉淀，不能大量存在，C错误；澄清透明溶液中，Fe3+会催化H2O2分解生成H2O和O2，即Fe3+与H2O2不能大量共存，D错误。
8．已知常温下HClO的Ka=4.0×10−8，HF的Ka=6.3×10−4。现将pH和体积都相同的次氯酸和氢氟酸分别加蒸馏水稀释，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c(R−)c(HR)⋅c(OH−)保持不变(HR代表HClO或HF)
【答案】D
【解析】溶液的酸性越强，加水稀释时溶液的pH变化越大，根据题给电离平衡常数可知，HF的酸性强于HClO，所以曲线Ⅰ代表HF溶液稀释时pH变化曲线，A错误；pH相同的两种酸溶液，酸性越弱的酸，其溶液的浓度越大，HClO的酸性弱于HF，所以中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液，消耗HClO溶液的体积较小，B错误；酸溶液的pH越大，对水的电离抑制程度越小，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错误；溶液中c(R−)c(HR)⋅c(OH−)=c(R−)c(HR)⋅KWc(H+)=KaKW，Ka和KW只随温度的改变而改变，所以从b点到d点，溶液中c(R−)c(HR)⋅c(OH−)保持不变，D正确。
9．（2026·黑龙江大庆模拟）常温下，向pH均为12、体积均为V0L的MOH、NOH、POH溶液中分别加水稀释至体积为VL，溶液pH随lgVV0的变化关系如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. pH=10的三种溶液中，c(M+)=c(N+)=c(P+)
B. 常温下,电离常数：Kb(POH)>Kb(NOH)
C. a、b、c三点由水电离的c(H+)：a=c>b
D. POH溶液中，由b点到c点时，c(POH)c(P+)减小
【答案】B
【解析】MOH、NOH、POH三种溶液中存在的电荷守恒依次为c(M+)+c(H+)=c(OH−)、c(N+)+c(H+)=c(OH−)、c(P+)+c(H+)=c(OH−)，pH=10的三种溶液中，c(OH−)、c(H+)分别相等，则c(M+)=c(N+)=c(P+)，A正确；稀释过程中，MOH溶液的lgVV0变为4时，pH降低了4，说明MOH为强碱，而NOH、POH都是弱碱，二者稀释至相同倍数后pH：POH>NOH，说明NOH的碱性强于POH，因此常温下Kb(POH)a=c，则水电离的c(H+)：a=c>b，C正确；POH为弱碱，Kb(POH)=c(P+)⋅c(OH−)c(POH)，则c(POH)c(P+)=c(OH−)Kb(POH)，从b点到c点时，pH减小，c(OH−)减小，Kb(POH)不变，则c(POH)c(P+)减小，D正确。
能力强化练
10．（2025·江苏无锡期中）不同条件下水的电离平衡曲线如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A. 将纯水从室温冷却至5℃，可以使其从A点变至C点
B. 常温下，将NaCl溶液蒸发一部分水，可以使其从A点变至B点
C. 若某温度下KW=1.0×10−13，则此时0.1ml⋅L−1KOH溶液的pH=12
D. 在90℃时，中性溶液的pH可能大于7
【答案】C
【解析】水的电离是吸热过程，从室温冷却至5℃，纯水的电离程度减小，可使其从A点向O点方向移动，升温可使其从A点变至C点，A错误；将NaCl溶液蒸发一部分水，温度不变，即H+和OH−浓度仍相等且不变，不能使其从A点变至B点，B错误；题给温度下0.1ml⋅L−1KOH溶液中的c(OH−)=0.1ml⋅L−1，则c(H+)=KWc(OH−)=1×10−12ml⋅L−1 ，即此时KOH溶液的pH=12，C正确；在90℃时KW>1×10−14，中性溶液中，c(H+)=KW>1×10−7ml⋅L−1 ，pHT2
B. KW：B>C>A=D=E
C. 曲线a、b均代表纯水的电离情况
D. 若处在B点时，将pH=2的H2SO4溶液与pH=12的KOH溶液等体积混合后，溶液显碱性
【答案】C
【解析】水的电离是吸热过程，由题图可知，A点在温度为T2的曲线上，而B点在温度为T1的曲线上，A、B点水电离产生的氢离子的浓度与氢氧根离子的浓度相等，A、B点是纯水的电离，B点的电离程度大于A点，所以温度:T1>T2,A正确；由题图可知，A、E、D都是温度为T2时曲线上的点，KW只与温度有关，温度相同时KW相同，温度升高，促进水的电离，KW增大，则KW：B>C>A=D=E,B正确；由E点和D点c(H+)≠c(OH−)可知，其不是纯水的电离，C错误；B点时，KW=1×10−12,pH=2的H2SO4溶液中c(H+)=0.01ml⋅L−1,pH=12的KOH溶液中c(OH−)=1ml⋅L−1,二者等体积混合后，溶液显碱性，D正确。
12．常温下，关于下列4种溶液的叙述正确的是（ ）
A. 向溶液①中加入适量硫酸铵固体，则溶液中c(OH−)c(NH3⋅H2O)增大
B. 4种溶液中水电离出的c(H+)：①=②=③=④
C. 将V1L溶液②与V2L溶液③混合后，若所得溶液的pH=7，则V1V2，C错误；将aL溶液④与bL溶液②混合后，若所得溶液的pH=10，则c(OH−)=n(OH−)V=b×10−3−a×10−3a+bml⋅L−1=10−4ml⋅L−1，解得a:b=9:11，D错误。
13．（12分）草酸（H2C2O4，二元弱酸）与草酸盐在实验和工业生产中都起着重要的作用。常温下，H2C2O4：Ka1=5.4×10−2，Ka2=5.4×10−5；H2CO3：Ka1=4×10−7，Ka2=6×10−11。
（1） 常温下，NaHCO3溶液显_ _ _ _ 性。
（2） 常温下，0.1ml⋅L−1的Na2C2O4溶液pH=a，0.1ml⋅L−1的Na2CO3溶液pH=b，则a_ _ _ _ b（填“> ”“< ”或“=”,下同）。
（3） 常温下，pH=3的H2C2O4溶液的物质的量浓度为c1ml⋅L−1，由水电离出的c(H+)为c3ml⋅L−1；pH=4的H2C2O4溶液的物质的量浓度为c2ml⋅L−1，由水电离出的c(H+)为c4ml⋅L−1。则c1_ _ _ _ 10c2，10c3_ _ _ _ c4。
（4） 常温下，用0.1000ml⋅L−1NaOH溶液滴定20.00mL某未知浓度的H2C2O4溶液，滴定曲线如图所示，c点所示溶液中：2c(C2O42−)+2c(HC2O4−)+2c(H2C2O4)=c(Na+)。
① 该H2C2O4溶液的物质的量浓度为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （结果保留三位小数）。
② a点所示溶液中各离子浓度的大小顺序为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1） 碱
（2） ；=
（4） ① 0.054ml⋅L−1
② c(Na+)>c(HC2O4−)>c(H+)>c(C2O42−)>c(OH−)
【解析】
（3） 常温下，pH=3的H2C2O4溶液的物质的量浓度为c1ml⋅L−1，由水电离出的c(H+)为c3ml⋅L−1=c(OH−)=KWc(H+)=10−1410−3ml⋅L−1=10−11ml⋅L−1；pH=4的H2C2O4溶液的物质的量浓度为c2ml⋅L−1，由水电离出的c(H+)为c4ml⋅L−1=c(OH−)=KWc(H+)=10−1410−4ml⋅L−1=10−10ml⋅L−1；由于草酸是二元弱酸，在溶液中存在酸的电离平衡，稀释促使酸的电离平衡正向移动，稀酸的电离程度更大，因此c1>10c2，10c3=c4。
（4） ① 用0.1000ml⋅L−1NaOH溶液滴定20.00mL某未知浓度的H2C2O4溶液，根据c点离子浓度之间的关系得到c点溶液的溶质是草酸钠，草酸和氢氧化钠按照物质的量之比为1:2进行反应，所以该H2C2O4溶液中溶质的物质的量浓度为0.1000×21.60×10−32×20.00×10−3ml⋅L−1=0.054ml⋅L−1。
② 结合①中分析可知，a点溶液是草酸氢钠溶液，溶液显酸性，c(H+)>c(OH−)，溶液中除了HC2O4−电离产生H+外，水的电离也产生H+，而C2O42−只有HC2O4−电离产生，HC2O4−的电离程度大于水的电离程度，所以c(H+)>c(C2O42−)>c(OH−)，溶液中各离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(HC2O4−)>c(H+)>c(C2O42−)>c(OH−)。编号
①
②
③
④
溶液
氨水
NaOH溶液
CH3COOH溶液
H2SO4溶液
pH
11
11
3
3