高中人教版 (2019)第二节 水的电离和溶液的pH第1课时达标测试

这是一份高中人教版 (2019)第二节 水的电离和溶液的pH第1课时达标测试，共10页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
水的电离　溶液的酸碱性与pH
(40分钟　70分)
一、选择题(本题包括9小题，每小题5分，共45分)
1．水的电离过程为H2OH＋＋OH－，在25 ℃时，水的离子积Kw＝1.0×10－14；在35 ℃时，水的离子积Kw＝2.1×10－14。则下列叙述正确的是(　　)
A．c(H＋)随着温度的升高而降低
B．35 ℃时，c(H＋)>c(OH－)
C．35 ℃时的水比25 ℃时的水电离程度小
D．水的电离是吸热过程
【解析】选D。A错，随温度升高水的离子积常数增大，则c(H＋)随着温度的升高而增大；B错，水为中性液体；C错，电离过程是吸热的，温度升高电离程度增大；D正确。
2．下列说法正确的是(　　)
A．强酸的水溶液中不存在OH－
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
【解析】选C。在酸性或碱性水溶液中均存在H＋和OH－，所以A错误；pH＝0的溶液中c(H＋)＝1.0 mol·L－1，并不是酸性最强的溶液，只是c(H＋)>
1.0 mol·L－1的溶液再用pH表示酸性强弱不方便，故B错误；在温度一定时，c(H＋)·c(OH－)＝Kw是一个定值，故二者不能同时增大，故C正确；纯水中，
c(H＋)＝c(OH－)，呈中性，所以D错误。
　　　【补偿训练】
1．已知温度T时水的离子积常数为Kw，该温度下，将浓度为a mol·L－1的一元酸HA与b mol·L－1的一元碱BOH等体积混合，可判定该溶液呈中性的依据是(　　)
A．a＝b
B．混合溶液中，c(H＋)＝ mol·L－1
C．混合溶液的pH＝7
D．混合溶液中，c(H＋)＋c(B＋)＝c(OH－)＋c(A－)
【解析】选B。因酸碱的强弱未知，a＝b，只能说明酸碱恰好完全反应，但如为强酸弱碱盐或强碱弱酸盐，则溶液不呈中性，A错误；混合溶液中，c(H＋)＝
mol·L－1，根据c(H＋)·c(OH－)＝Kw，可知溶液中c(H＋)＝c(OH－)＝
mol·L－1，溶液呈中性，故B正确；因温度未知，则pH＝7不一定为中性，故C错误；任何溶液都存在电荷守恒，即c(H＋)＋c(B＋)＝c(OH－)＋c(A－)，不能确定溶液的酸碱性， D错误。
2．水是生命之源，科学研究表明：成年人每天平均需水量在2 500毫升以上，其中约1 500～2 000毫升来源于直接饮水，下列能表示人体喝水时，胃液pH变化的图像是(　　)

【解析】选A。胃酸呈酸性，喝水稀释，c(H＋)减小，pH增大但不会变为碱性。
3．25 ℃时，在0.01 mol·L－1的硫酸溶液中，水电离出的H＋浓度是(　　)
A．5×10－13 mol·L－1 B．0.02 mol·L－1
C．1×10－7 mol·L－1 D．1×10－12 mol·L－1
【解析】选A。H2SO4电离出的c(H＋)＝0.02 mol·L－1，由Kw＝1.0×10－14可知
c(OH－)＝5×10－13 mol·L－1，OH－是由水电离产生的，则水电离产生的c(H＋)＝c(OH－)＝5×10－13 mol·L－1。
　　　【补偿训练】
将10 mL pH＝1的CH3COOH加水稀释至100 mL后，溶液的pH为(　　)
A．2　　　　　　　　　 B．2a＝d，温度关系为b>c>a＝d，A，C项正确；a点和c点的c(OH－)相等，若纯水仅升高温度，c(OH－)与c(H＋)都增大，B项错误；b点的Kw＝1×10－12，0.5 mol·L－1的H2SO4溶液与
1 mol·L－1的KOH溶液等体积混合，充分反应后所得溶液显中性，pH＝6，D项错误。
二、非选择题(本题包括2小题，共25分)
10．(10分)(1)某温度(T ℃)时，测得0.01 mol·L－1 NaOH溶液的pH＝11，则该温度下水的Kw＝____________。
(2)在此温度下，将pH＝a的NaOH溶液Va L与pH＝b的H2SO4溶液Vb L混合。
①若所得混合液为中性，且a＝11，b＝3，则Va∶Vb＝________。
②若所得混合液为中性，且Va∶Vb＝10∶1，则a＋b＝________。
③若所得混合液的pH＝10，且a＝12，b＝2，则Va∶Vb＝________。
【解析】(1)T ℃时，0.01 mol·L－1的NaOH溶液中c(OH－)＝10－2 mol·L－1，其pH＝11，即c(H＋)＝10－11 mol·L－1，则水的离子积为10－13。
(2)①pH＝11的NaOH溶液中c(OH－)＝10－2 mol·L－1，pH＝3的H2SO4溶液中
c(H＋)＝10－3 mol·L－1，若混合后呈中性，则硫酸溶液体积为氢氧化钠溶液体积的10倍，即Va∶Vb＝1∶10。②若所得混合液为中性，且Va∶Vb＝10∶1，则硫酸溶液中c(H＋)为氢氧化钠溶液中c(OH－)的10倍。即硫酸中c(H＋)＝
10－b mol·L－1，氢氧化钠溶液中c(OH－)＝10－b－1 mol·L－1，其c(H＋)＝＝10－(12－b) mol·L－1，pH为12－b，亦即a＝12－b，所以a＋b＝12。③若混合液pH＝10，即c(OH－)＝10－3 mol·L－1，则c(OH－)＝10－3 mol·L－1＝
mol·L－1，得Va∶Vb＝1∶9。
答案：(1)10－13
(2)①1∶10　②12　③1∶9
11．(15分)今有①CH3COOH　②HCl　③H2SO4三种溶液，根据要求回答下列问题：
(1)写出①的电离方程式
____________________________________________。
(2)当它们pH相同时，其物质的量浓度最大的是________(填序号)。
(3)当它们的物质的量浓度相同时，其pH最小的是________(填序号)。
(4)在室温下，将c(H＋)均为0.01 mol·L－1的三种酸分别加水稀释至原来的10倍，c(H＋)由大到小的顺序为________(填序号)。
(5)体积和物质的量浓度均相同的①②③三种酸溶液，分别与相同浓度的烧碱溶液恰好完全反应，所需烧碱的体积比为________。
(6)三酸的pH相同时，若耗等量的Zn，则需三酸的体积大小关系为________(填序号)。
【解析】(1)CH3COOH为弱电解质，在水溶液中部分发生电离，电离方程式为CH3COOHCH3COO—＋H＋。
(2)当它们pH相同时，溶液中氢离子浓度相同，假设提供1 mol·L－1的氢离子，①醋酸浓度应大于1 mol·L－1、②HCl溶液浓度为1 mol·L－1、③H2SO4溶液浓度为0.5 mol·L－1，其物质的量浓度最大的是①。
(3)当它们的物质的量浓度相同时，假设浓度都是1 mol·L－1；①CH3COOH溶液电离出氢离子浓度小于1 mol·L－1、②HCl电离出氢离子浓度为1 mol·L－1、③H2SO4电离出的氢离子浓度为2 mol·L－1；其pH最小的是③。
(4)加水稀释时促进醋酸的电离，醋酸继续电离出氢离子，所以稀释10倍后，①醋酸溶液中H＋浓度大于原来的，③硫酸溶液和②盐酸溶液中H＋浓度为原来的，c(H＋)由大到小的顺序是①>②＝③。
(5)体积和物质的量浓度均相同的①②③三种酸溶液，醋酸和盐酸是一元酸，硫酸是二元酸，分别与相同浓度的烧碱溶液恰好完全反应，所需烧碱的体积比为1∶1∶2。
(6)盐酸和硫酸是强酸，醋酸是弱酸，三酸的pH相同时，若耗等量的Zn，则需三酸的体积大小关系为①”“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Ba(OH)2溶液中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＋的物质的量相等，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－)＝
mol·L－1＝0.1 mol·L－1，c(H＋)＝10－11 mol·L－1，
pH＝11。
答案：(1)1×10－12　>　(2)4　10－7　(3)①中
②Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO===BaSO4↓＋H2O
③11
　　　【补偿训练】
下表是不同温度下水的离子积数据：
温度/℃
25
t1
t2
水的离子积Kw
1×10－14
a
1×10－12
试回答以下问题：
(1)若25