高中化学人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第三章 水溶液中的离子平衡第二节 水的电离和溶液的酸碱性第2课时课时训练

这是一份高中化学人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第三章 水溶液中的离子平衡第二节 水的电离和溶液的酸碱性第2课时课时训练，共4页。试卷主要包含了下列叙述正确的是等内容，欢迎下载使用。

A．13 B．14C．15 D．不能确定
2．(双选)下列叙述正确的是( )
A．95 ℃纯水的pH＜7，说明加热可导致水呈酸性
B．pH＝3的醋酸溶液，稀释至10倍后pH＜4
C．0.2 ml·L－1的盐酸，与等体积水混合后pH＝1
D．pH＝3的醋酸溶液与pH＝11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH＝7
3．将氢氧化钠稀溶液滴加到醋酸稀溶液中，下列各图表示混合溶液有关量或性质的变化趋势，其中错误的是( )
4．25 ℃时，将某强酸和某强碱溶液按1∶10的体积比混合后，溶液恰好呈中性，则混合前此强酸和强碱的pH和为( )
A．12 B．13 C．14 D．15
5．(双选)对于常温下pH为1的硝酸溶液，下列叙述正确的是( )
A．该溶液1 mL稀释至100 mL后，pH等于3
B．向该溶液中加入等体积、pH为13的氢氧化钡溶液恰好完全中和
C．该溶液中硝酸电离出的c(H＋)与水电离出的c(H＋)之比值为10－12
D．该溶液中水电离出的c(H＋)是pH为3的硝酸中水电离出的c(H＋)的100倍
6．将pH＝2的盐酸平均分为2份，一份加入适量水，另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量氢氧化钠溶液后，pH都升高了1，则加入的水与氢氧化钠溶液的体积比为( )
A．9∶1 B．10∶1C．11∶1 D．12∶1
7．在一定体积pH＝12的Ba(OH)2溶液中，逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液，当溶液中的Ba2＋恰好完全沉淀时，溶液pH＝11。若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和，则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是( )
A．1∶9 B．1∶1 C．1∶2 D．1∶4
8．相同体积、相同pH的某一元强酸溶液①和某一元中强酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应，下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是( )
9．已知水在25 ℃和95 ℃时，其电离平衡曲线如图所示：
(1)则25 ℃时水的电离平衡曲线应为________(填“A”或“B”)。
(2)25 ℃时，将pH＝9的NaOH溶液与pH＝4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH＝7，则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为________。
(3)95 ℃时，若100体积pH1＝a的某强酸溶液与1体积pH2＝b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合前，a与b之间应满足的关系是________。
(4)在曲线B对应温度下，pH＝2的某HA溶液和pH＝10的NaOH溶液等体积混合后，混合溶液的pH＝5。请分析原因：__________________________________________________。
10．25 ℃时，若体积为Va、pH＝a的某一元强酸与体积为Vb、pH＝b的某一元强碱混合，恰好中和，且已知Va＜Vb和a＝0.5b。请填空：
(1)a值可否等于3________(填“可”或“否”)，其理由是________________________；
(2)a值可否等于5________(填“可”或“否”)，其理由是________________________；
(3)a的取值范围是______________。
解析：本题考查酸碱中和反应，溶液pH与数学思维方法结合能力。利用数学中反证法解题：
(1)若a＝3，由a＝0.5b，可推知b＝6，溶液显酸性，与题意相悖，故a≠3。
(2)若a＝5，酸溶液中c(H＋)＝10－5 ml·L－1，由a＝0.5b，则b＝10，碱溶液中c(OH－)＝10－4 ml·L－1，10－5Va＝10－4Vb，Va∶Vb＝10＞1，不符合题意，故a≠5。
(3)由a＝0.5b，则b＝2a＞7，故a＞；又因为＝10(a＋b－14)＜1，所以a＋b－14＜0，而将b＝2a代入后，有3a＜14，a＜，则a的取值范围为＜a＜。
参考答案
1. 解析：由HCl＋NaOH===NaCl＋H2O知，当Cl－和Na＋的物质的量相等时，HCl和NaOH完全反应，即盐酸中的n(H＋)等于NaOH中的n(OH－)，则10－a·V＝10－14＋b·10V，则a＋b＝13。
答案：A
2. 解析：纯水只能显中性，A错；醋酸溶液存在电离平衡，稀释10倍，pH增大不到1个单位，B正确；C中，c(H＋)＝0.1 ml·L－1，pH＝1，正确；D中醋酸过量，显酸性，pH＜7，D错。
答案：BC
3. 解析：A选项，氢氧化钠和醋酸发生中和反应，反应放热，当酸反应完成后，再加碱，相当于往热水中加入冷水，温度降低，图示正确。B选项，醋酸中滴加氢氧化钠溶液，酸性减弱，pH增大，滴定终点附近pH出现突跃，图示正确。C选项，醋酸中滴加氢氧化钠溶液，相当于弱电解质变成强电解质，因此导电能力增加，图示正确。D选项，最初的NaOH都完全反应，当NaOH溶液滴加一定量后曲线才会上扬，图示错误。
答案：D
4. 解析：强酸和强碱溶液按1∶10的体积比混合恰好呈中性，则说明酸溶液中的氢离子浓度等于碱溶液中的氢氧根离子的浓度的10倍，故pH和为13，选B。
答案：B
5. 解析：B项，pH(强酸)＋pH(强碱)＝14，等体积混合时完全中和，正确。pH为1的硝酸中水电离出的c(H＋)为10－13 ml·L－1，C项中两者之比为＝1012，不正确。pH为3的硝酸中水电离出的c(H＋)为10－11 ml·L－1，＝10－2，D项错误。
答案：AB
6. 解析：设每份盐酸的体积为1 L，将pH＝2的盐酸加水，pH升高1，说明加入水的体积为原溶液的9倍；另一份加入与盐酸物质的量浓度相同的适量氢氧化钠后，pH升高1，可设加入氢氧化钠溶液的体积为x，则0.01 ml·L－1×1 L－0.01 ml·L－1×x＝0.001 ml·L－1×(1＋x)，解得x＝9/11，所以加入的水与氢氧化钠溶液的体积比为9∶9/11＝11∶1。
答案：C
7. 解析： 本题通过氢氧化钡与硫酸氢钠的反应综合考查了pH的计算和有关物质的量浓度的计算，侧重考查我们的计算能力。pH＝12的氢氧化钡溶液中c(H＋)＝1×10－12 ml·L－1，c(OH－)＝1×10－2 ml·L－1，c[Ba(OH)2]＝0.5×10－2 ml·L－1；反应后溶液pH＝11，c(H＋)＝1×10－11 ml·L－1，c(OH－)＝1×10－3 ml·L－1。设氢氧化钡溶液体积为V1，硫酸氢钠溶液的体积为V2。
依题意知，n(Ba2＋)＝n(SO)。由Ba(OH)2＋NaHSO4===BaSO4↓＋NaOH＋H2O知，生成的氢氧化钠的物质的量为n(NaOH)＝n[Ba(OH)2]＝0.5×10－2V1 ml, 0.5×10－2V1/(V1＋V2)＝1×10－3，V1∶V2＝1∶4。
答案：D
8. 解析：相同体积、相同pH的一元强酸和一元中强酸，一元中强酸的物质的量浓度大于一元强酸的物质的量浓度，故与足量的锌粒反应一元中强酸产生的氢气多；初始时二者的c(H＋)相同，反应一旦开始，一元中强酸还会继续电离出新的H＋，即随后一元中强酸溶液中的c(H＋)大于一元强酸，故一元中强酸与锌粒的反应速率大于一元强酸与锌粒的反应速率。结合题中图像知，C选项正确。
答案：C
9. 解析：(1)当温度升高时，促进水的电离，水的离子积增大，水中H＋浓度、OH－浓度都增大，但溶液仍然呈中性，因此结合图像中A、B曲线变化情况及H＋浓度、OH－浓度可以判断，25 ℃时水的电离平衡曲线应为A。
(2)25 ℃时，混合溶液的pH＝7，溶液呈中性即酸碱恰好中和，即n(OH－)＝n(H＋)，则V(NaOH)·10－5 ml·L－1＝V(H2SO4)·10－4 ml·L－1，得V(NaOH)∶V(H2SO4)＝10∶1。
(3)要注意的是95 ℃时水的离子积为10－12，即c(H＋)·c(OH－)＝10－12，即等体积强酸强碱反应至中性时pH(酸)＋pH(碱)＝12。
根据95 ℃时混合后溶液呈中性，pH2＝b的某强碱溶液中c(OH－)＝10b－12 ml·L－1，有100×10－a＝1×10b－12，即10－a＋2＝10b－12，所以有以下关系：a＋b＝14。
(4)在曲线B对应温度下，因pH(酸)＋pH(碱)＝12，可得酸碱两溶液中c(H＋)＝c(OH－)，若是强酸、强碱，两溶液等体积混合后溶液应呈中性；现混合溶液的pH＝5，即等体积混合后溶液显酸性，说明酸过量，所以说HA是弱酸。
答案：(1)A
(2)10∶1
(3)a＋b＝14
(4)曲线B对应95 ℃，此时水的离子积为10－12，HA为弱酸，HA中和NaOH后，混合溶液中还剩余较多的HA分子，可继续电离出H＋，使溶液pH＝5。
10. 答案：(1)否 若a＝3，由a＝0.5b，可推知b＝6，溶液显酸性，与题干矛盾
(2)否 若a＝5，酸溶液中c(H＋)＝10－5 ml·L－1，由a＝0.5b，则b＝10，碱溶液中c(OH－)＝10－4 ml·L－1，10－5Va＝10－4Vb，Va∶Vb＝10＞1，与题干矛盾
(3) ＜a＜