高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第二单元 溶液的酸碱性第1课时课时训练

第二单元　溶液的酸碱性

第1课时　溶液的酸碱性

基础巩固

1.关于溶液的酸性及酸性强弱的说法中,正确的是(　　)。

A.只要溶液中有H+,溶液就显酸性

B.c(H+)>c(OH-),溶液一定显酸性

C.c(H+)增大,溶液的酸性一定增强

D.强酸溶液的酸性一定比弱酸溶液的酸性强

答案:B

解析:任何溶液中都含有H+,含有H+的溶液不一定显酸性,也可能显碱性或中性,A项错误。c(H+)>c(OH-)的溶液一定显酸性,B项正确。c(H+)增大,c(OH-)也有可能增大,如将水加热,溶液仍显中性,C项错误。强酸与弱酸的酸性强弱看溶液中c(H+)的相对大小,若强酸的浓度远小于弱酸的浓度,也有可能弱酸溶液的酸性强,D项错误。

2.能说明溶液呈中性的可靠依据是(　　)。

A.pH=7

B.紫色石蕊溶液不变色

C.pH试纸不变色

D.c(H+)=c(OH-)

答案:D

解析:pH=7的溶液不一定呈中性,如100℃时,水的离子积常数是5.6×10-13,当pH=7时溶液呈碱性,A项错误。紫色石蕊溶液的变色范围是5.0~8.0,紫色石蕊溶液不变色,溶液不一定显中性,B项错误。pH试纸不能精确测定溶液的pH,pH试纸不变色,只能说明溶液接近中性,C项错误。c(H+)=c(OH-)时溶液一定呈中性,D项正确。

3.25 ℃时,下列溶液碱性最强的是(　　)。

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:25℃时,可以根据pH或c(H+)比较溶液的酸碱性,同样也可以根据c(OH-)来比较。A、C、D三个选项中溶液的c(OH-)依次为1×10-3mol·L-1、0.1mol·L-1、1×10-4mol·L-1,然后再与B项中溶液的c(OH-)比较,可得B项中溶液的c(OH-)最大,该溶液的碱性最强。

4.已知在t℃时,水的离子积KW=1×10-12,下列溶液的温度均为t℃,其中说法正确的是(　　)。

A.0.005 mol·L-1 H2SO4溶液,pH=2

B.0.001 mol·L-1 NaOH溶液,pH=11

C.0.005 mol·L-1 H2SO4溶液与0.01 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,混合溶液的pH为6,溶液显酸性

D.完全中和pH=3的H2SO4溶液50 mL,需要pH=9的NaOH溶液100 mL

答案:A

解析:A项,0.005mol·L-1H2SO4溶液中,c(H+)=0.005mol·L-1×2=0.01mol·L-1,pH=2;B项,0.001mol·L-1NaOH溶液中,c(OH-)=0.001mol·L-1,c(H+)=mol·L-1=1×10-9mol·L-1,pH=9;C项,0.005mol·L-1H2SO4溶液与0.01mol·L-1NaOH溶液等体积混合,溶液呈中性,pH=6;D项,pH=3的H2SO4溶液中c(H+)=10-3mol·L-1,pH=9的NaOH溶液中c(OH-)=10-3mol·L-1,二者完全中和,两溶液的体积相等。

5.下列说法正确的是(　　)。

A.pH=0的溶液不存在

B.使用广范pH试纸测得某溶液的pH=3.5,则该溶液显酸性

C.中性溶液的pH不一定等于7

D.酸或碱溶液稀释时,溶液的pH均减小

答案:C

解析:由pH=-lgc(H+)知,pH=0时,c(H+)=1mol·L-1,A项错误。广范pH试纸测得溶液的pH只能取整数,B项错误。100℃时,中性溶液的pH<7,C项正确。酸溶液稀释时,溶液的pH增大,D项错误。

6.将pH=5的H2SO4溶液加水稀释至原体积的500倍,则稀释后c(S)与c(H+)的比值为(　　)。

A. B.

C. D.

答案:B

解析:溶液pH=5,即c(H+)=1×10-5mol·L-1,原溶液中c(S)=c(H+)=5×10-6mol·L-1,溶液稀释至原体积的500倍后接近中性,c(H+)不可能小于1×10-7mol·L-1,只能无限接近1×10-7mol·L-1,而稀释过程中S的物质的量不变,计算稀释后溶液中S的物质的量浓度即可,据此计算解答。稀释后的溶液中c(S)=5×10-6mol·L-1×=1×10-8mol·L-1,因此c(S)与c(H+)的比值约为,B项正确。

7.常温下,将0.1 mol·L-1 NaOH溶液与0.04 mol·L-1 H2SO4溶液等体积混合,该混合溶液的pH等于(　　)。

A.1.7 B.2.0

C.12 D.12.4

答案:C

解析:设溶液体积均为aL,NaOH过量,过量的c(OH-)==0.01mol·L-1,pH=12。

8.某学生在实验室测溶液的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。

(1)该学生的操作　　　(填“正确”或“错误”),其理由是 　　　　　　　　。 

(2)该学生的操作是否一定产生误差?　　　　　　　　　　　　。 

(3)若用此方法分别测定c(OH-)相等的氢氧化钠溶液和氨水的pH,误差较大的是　　　　　　　　　,原因是　  　　　　　　　　。 

(4)只选用蒸馏水、氯化钡溶液、pH试纸中的部分试剂或用品,你能否区分0.1 mol·L-1 H2SO4溶液和0.01 mol·L-1 H2SO4溶液?　　　,简述操作过程: 　　　　　　　  。 

答案:(1)错误　该学生测得的pH是稀释后溶液的pH

(2)不一定产生误差

(3)氢氧化钠溶液　稀释过程中,NH3·H2O继续电离出OH-,OH-浓度减小的程度小,所以测得氢氧化钠溶液的pH误差较大

(4)能　用pH试纸分别测两种H2SO4溶液的pH,pH较大的是0.01 mol·L-1 H2SO4溶液,pH较小的是0.1 mol·L-1 H2SO4溶液

解析:(1)用pH试纸测量溶液时,pH试纸不能润湿,否则相当于测量稀释后溶液的pH。(2)若溶液呈酸性或碱性,稀释必然会造成误差;若溶液呈中性,则不会造成误差。(3)NH3·H2O是弱电解质,加水稀释时,促进它的电离,故对OH-浓度相等的氢氧化钠和氨水来说,加水稀释至原体积的相同倍数,氨水的pH减小程度小,误差小。(4)用pH试纸分别测定这两种H2SO4溶液的pH,pH较大的是浓度较小的H2SO4溶液,pH较小的是浓度较大的H2SO4溶液。

能力提升

1.(双选)下列有关pH的计算(均在室温下)一定正确的是 (　　)。

A.pH=a的强酸溶液,加水稀释至原体积的10n倍,则pH=a+n

B.pH=a的弱酸溶液,加水稀释至原体积的10n倍,则pH<a+n(a+n<7)

C.pH=b的强碱溶液,加水稀释至原体积的10n倍,则pH=b-n

D.pH=b的弱碱溶液,加水稀释至原体积的10n倍,则pH>b-n(b-n>7)

答案:BD

解析:本题考查溶液稀释后pH的计算。强酸、强碱溶液稀释时,对其浓度影响较大的离子分别为H+、OH-,故酸稀释后pH的计算方法与碱稀释后pH的计算方法不同。若为pH=a的强酸溶液,c(H+)=10-amol·L-1,加水稀释至原体积的10n倍,稀释后c(H+)=10-(a+n)mol·L-1,则pH=n+a,但这在溶液稀释程度不大且水的电离可忽略的情况下成立,当a+n≥7时,必须考虑水的电离,此时pH≠a+n,故A项不完全正确。若为pH=b的强碱溶液,则c(H+)=10-bmol·L-1,即c(OH-)=10-14+bmol·L-1,加水稀释至原体积的10n倍后,溶液中c(OH-)=10-14+b-nmol·L-1,即c(H+)=10n-bmol·L-1,pH=b-n,同理,当稀释程度很大时,应考虑水的电离,此时pH≠b-n,C项不完全正确。弱酸与弱碱溶液稀释时还要考虑稀释对弱酸、弱碱的电离的促进。

2.常温下,0.1 mol·L-1的某一元酸(HA)溶液中=1×10-8,下列叙述正确的是(　　)。

A.该一元酸溶液的pH=1

B.该溶液中水电离出的c(H+)=1×10-11 mol·L-1

C.该溶液中水的离子积常数为1×1022

D.用a1 L pH=11的NaOH溶液与a2 L 0.1 mol·L-1该一元酸(HA)溶液混合,若混合溶液的pH=7,则a1<a2

答案:B

解析:常温下,c(H+)·c(OH-)=1×10-14,由题意知=10-8,则c(H+)=0.001mol·L-1,溶液的pH=3,A项错误。酸溶液中c(H+)水=c(OH-),所以该溶液中由水电离出的c(H+)=1×10-11mol·L-1,B项正确。温度不变,水的离子积常数不变,所以该溶液中水的离子积常数KW=1×10-14,C项错误。0.1mol·L-1HA溶液的pH=3,HA为弱酸,与pH=11的NaOH溶液混合,若a1=a2,则HA过量,溶液显酸性,若要使混合后溶液显中性,则a1>a2,D项错误。

3.甲、乙均为CH3COOH溶液,甲的pH=a,乙的pH=a+1,下列判断正确的是(　　)。

A.甲中由水电离出来的H+的物质的量浓度是乙的

B.甲、乙两溶液物质的量浓度之间的关系:c(甲)=10c(乙)

C.用甲、乙分别中和含有等物质的量的NaOH溶液,两者的体积(V)之间的关系为10V(甲)>V(乙)

D.甲中的c(OH-)为乙中的c(OH-)的10倍

答案:A

解析:c(H+)=10-pHmol·L-1,所以c(H+)甲=10-amol·L-1,c(H+)乙=10-(a+1)mol·L-1,所以c(H+)甲=10c(H+)乙,酸溶液中水电离出的c(H+)水=c(OH-)=,所以10c(OH-)甲=c(OH-)乙,则水电离出的氢离子浓度:10c(H+)甲=c(H+)乙,A项正确,D项错误。弱酸的浓度越大,弱酸的电离程度越小,c(甲)>10c(乙),B项错误。由于c(甲)>10c(乙),所以与等物质的量NaOH反应消耗酸的体积,10V(甲)<V(乙),C项错误。

4.常温下,某无色溶液中,由水电离产生的c(H+)=1×10-12 mol·L-1,下列各组离子肯定能大量共存的是              (　　)。

A.Cu2+、N、S、Fe3+

B.Cl-、S2-、Na+、K+

C.C、N、K+、Mg2+

D.Cl-、Na+、N、S

答案:D

解析:无色溶液中不能大量存在Cu2+、Fe3+,A项错误;水电离产生的c(H+)=1×10-12mol·L-1,水的电离受到抑制,溶液中可能存在大量H+或OH-,B项中S2-与H+不能大量共存,C项中C与H+不能大量共存、N和Mg2+不能与OH-大量共存;只有D项符合题意。

5.常温下,pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合,所得混合液的pH=11,则强碱溶液与强酸溶液的体积比是(　　)。

A.11∶1 B.9∶1

C.1∶11 D.1∶9

答案:D

解析:设强碱溶液与强酸溶液的体积分别为x、y,则有:0.1mol·L-1x-0.01mol·L-1y=0.001mol·L-1(x+y),解得x∶y=1∶9。

6.浓度均为0.10 mol·L-1、体积均为V0的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积V,pH随lg的变化如图所示。下列叙述错误的是(　　)。

A.MOH的碱性强于ROH的碱性

B.ROH的电离程度:b点大于a点

C.若两溶液无限稀释,则它们的c(OH-)相等

D.当lg=2时,若两溶液同时升高温度,则增大

答案:D

解析:由图像知,0.10mol·L-1的MOH溶液的pH为13,说明MOH为强碱,ROH溶液的pH小于13,说明ROH为弱碱,所以MOH的碱性强于ROH的碱性,A项正确;稀释有利于弱电解质的电离,B项正确;若两溶液无限稀释则接近中性,则它们的c(OH-)相等,C项正确;当lg=2时,MOH溶液的pH为11,ROH溶液的pH为10,若两溶液同时升高温度,ROH溶液中存在电离平衡,平衡会右移,c(R+)增大,c(M+)不变,比值减小,D项错误。

7.已知:25 ℃时,CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等。

(1)25 ℃时,取10 mL 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液测得其pH=3。

①将上述溶液加水稀释至1 000 mL,溶液pH范围为　　　　　　　　　　　　　,溶液中的值　　　　(填“增大”“减小”“不变”或“不能确定”)。 

②t℃时,0.1 mol·L-1氨水的pH=　　　　。用pH试纸测定该氨水pH的操作方法为　  　。 

(2)25 ℃时,现向10 mL 0.1 mol·L-1氨水中滴加相同浓度的CH3COOH溶液至恰好完全反应,在滴加过程中　　(填字母)。 

A.始终减小 

B.始终增大

C.先减小后增大 

D.先增大后减小

(3)某温度下,向一定体积0.1 mol·L-1 NaOH溶液中逐滴加入等浓度的盐酸,溶液中pOH与pH的变化关系如图。已知:pOH=-lg c(OH-)。

图中M、Q、N三点所示溶液呈中性的点是　　　　(填字母,下同);图中M、Q、N三点所示溶液中水的电离程度最大的点是　　　　。 

答案:(1)①3<pH<5　不变　②11　取一小段pH试纸放在表面皿上,用洁净干燥的玻璃棒蘸取氨水滴在pH试纸上,然后与标准比色卡对照,读取pH

(2)B

(3)Q　Q

解析:(1)①假设CH3COOH是强酸,将10mL0.1mol·L-1CH3COOH溶液稀释到1000mL,此时的pH=5,但是CH3COOH是弱电解质,加水稀释促进电离,因此3<pH<5;=,Ka、KW只受温度的影响,温度不变,Ka、KW不变,则比值不变,即的值不变。②CH3COOH的电离平衡常数等于NH3·H2O的电离平衡常数,因此0.1mol·L-1氨水中c(OH-)=1×10-3mol·L-1,根据水的离子积,c(H+)==1×10-11mol·L-1,则pH=11。

(2)氨水中存在电离平衡:NH3·H2ON+OH-,加入CH3COOH溶液,消耗OH-,促进NH3·H2O的电离,n(N)增大,n(NH3·H2O)减小,增大,B项正确。

(3)溶液显中性时c(OH-)=c(H+),则pH=pOH,即Q点溶液呈中性;酸和碱均抑制水的电离,随着反应进行,碱性减弱,对水的电离的抑制作用减弱,恰好反应生成NaCl,NaCl对水的电离无影响,然后随着加入盐酸的增多,对水的电离的抑制作用增强,因此水的电离程度最大的点是Q。