2019-2020高中化学（人教版 选修4）练习：第3章 第2节 第2课时

2019-2020高中化学（人教版 选修4）练习：第3章 第2节 第2课时

第三章　第二节　第2课时 一、选择题 ‎1．下列叙述正确的是(　　)‎ A．100 ℃纯水的pH＝6，所以水在100 ℃时呈酸性 B．pH＝3的盐酸溶液，稀释至10倍后pH>4‎ C．0.2 mol·L－1的醋酸，与等体积水混合后pH＝1‎ D．常温时，pH＝3的盐酸与pH＝11的氢氧化钠等体积混合后pH＝7‎ 解析：A选项中因为是纯水，不管其pH为多少都是呈中性；B选项中盐酸是强酸，所以每稀释10倍pH增大1，故pH＝4；C选项中将0.2 mol·L－1的醋酸，与等体积水混合后，溶液的浓度变为0.1 mol·L－1，但由于醋酸是弱酸，所以pH大于1；D选项中盐酸与氢氧化钠恰好完全反应，所以呈中性。‎ 答案：D ‎2．在25 ℃的条件下，将体积都为10 mL，pH都等于3的醋酸和盐酸，加水稀释到a mL和b mL，测得稀释后溶液的pH均为5，则稀释时加入水的体积为(　　)‎ A．a＝b＝10 mL B．a＝b>10 mL C．ab 解析：在溶液中，盐酸电离是不可逆的，而CH3COOH的电离是可逆的，存在电离平衡。在加水稀释的过程中，盐酸溶液里c(H＋)的主要变化只有一个，即减小；CH3COOH溶液里c(H＋)的主要变化有两个，即减小和增大。若a＝b，稀释后的CH3COOH溶液pH<5，若使CH3COOH溶液pH＝5，就必须继续加水稀释，即a>b。‎ 答案：D ‎3．有甲、乙两瓶醋酸稀溶液，测得甲的pH＝a，乙的pH＝a＋1，下列推断正确的是(　　)‎ A．物质的量浓度c(甲)是c(乙)的10倍 B．溶液中c(OH－)甲是乙的10倍 C．由水电离产生的c(H＋)乙是甲的10倍 D．与等量的NaOH反应消耗甲、乙两酸的体积V(乙)<10V(甲)‎ 解析：由题意知c(H＋)甲是乙的10倍，即＝10，但因稀醋酸的电离程度增大，所以＝<1，故c(甲)>10c(乙)，所以A错误。两溶液中KW相同，c(OH－)＝，所以c(OH－)乙是甲的10倍，B错误。两溶液中由水电离的c(H＋)均与溶液中c(OH－)相等，所以C正确。因c(甲)>10c(乙)，所以与等量NaOH反应时由c(甲)·V(甲)＝c(乙)·V(乙)知，V(乙)>10V(甲)。‎ 答案：C ‎4．室温下，下列溶液等体积混合后，所得溶液的pH一定大于7的是(　　)‎ A．0.1 mol·L－1的盐酸和0.1 mol·L－1的氢氢化钠溶液 B．0.1 mol·L－1的盐酸和0.05 mol·L－1的氢氧化钡溶液 C．pH＝4的醋酸溶液和pH＝10的氢氧化钠溶液 D．pH＝4的盐酸和pH＝10的氨水 解析：本题考查了酸碱反应后溶液pH的计算及判断。HCl为一元强酸，NaOH为一元强碱，Ba(OH)2为二元强碱，故等体积等物质的量浓度的HCl与NaOH恰好中和，pH＝7，与Ba(OH)2反应时，c(H＋)＝c(OH－)＝2c[Ba(OH)2]，pH＝7，故A、B错误；pH＝4的醋酸溶液中电离出的c(H＋)＝1×10－4mol·L－1，pH＝10的NaOH溶液电离出的c(OH－)＝1×10－4 mol·L－1，因此CH3COOH电离出的H＋恰好与NaOH中和，还有大量的CH3COOH分子过量，故pH<7，同理，D项中氨水过量，溶液显碱性，pH>7，故C错误，D正确。‎ 答案：D ‎5．现有温度相同，pH＝a和pH＝b的两种NaOH溶液，已知b＝a＋2，将两种溶液等体积混合后，所得溶液的pH接近于(　　)‎ A．a－lg2 B．b－lg2‎ C．a＋lg2 D．b＋lg2‎ 解析：pH＝a的NaOH溶液，c(H＋)＝10－a mol·L－1，c(OH－)＝10a－14 mol·L－1；pH＝b的NaOH溶液，c(H＋)＝10－b mol·L－1，c(OH－)＝10b－14 mol·L－1；而溶液等体积混合后：c(OH－)＝由于b＝a＋2，所以c(OH－)＝5×10b－15 mol·L－1；则c(H＋)＝2×10－b mol·L－1，所以pH＝b－lg2，故答案选B。‎ 答案：B ‎6．pH＝3的两种一元酸HX和HY溶液，分别取50 mL加入足量的镁粉，充分反应后，收集到H2的体积分别为V(HX)和V(HY)，若V(HX)>V(HY)，则下列说法正确的是(　　)‎ A．HX可能是强酸 B．HY一定是强酸 C．HX的酸性强于HY的酸性 D．反应开始时二者生成H2的速率相等 解析：本题考查了强、弱酸的判断及溶液酸性大小的比较。据题意，Mg粉足量，酸不足，应根据酸的物质的量来计算H2的体积，由V(HX)>V(HY)，知pH相等时，HX的物质的量浓度比HY的大，即HX是酸性比HY弱的弱酸，而无法判断HY是强酸还是弱酸，故A、B、C错误；D项反应开始时生成H2的速率取决于c(H＋)，因为开始时c(H＋)相等，故D项正确。‎ 答案：D ‎7．(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 解析：硝酸为强电解质，完全电离，故稀释100倍，c(H＋)为原溶液的1/100，pH会由1变为3，A正确；硝酸中c(H＋)＝0.1 mol·L－1，pH为13的Ba(OH)2，溶液c(OH－)＝0.1 mol·L－1，当二者等体积混合时n(H＋)＝n(OH－)，即二者恰好完全中和，B项正确；硝酸电离的c(H＋)＝0.1 mol·L－1，则水电离的c(H＋)＝10－13 mol·L－1，二者之比为10－1∶10－13，C错；pH为3的硝酸中水电离的c(H＋)＝10－11 mol·L－1，故D项中二者之比为10－13∶10－11，D项错误。‎ 答案：AB ‎8．(2014·西安四校联考)室温时，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 解析：Ba2＋恰好完全沉淀时的反应为：‎ Ba(OH)2＋NaHSO4===BaSO4↓＋NaOH＋H2O，pH＝12，c(OH－)＝0.01 mol·L－1，c[Ba(OH)2]＝0.005 mol·L－1，设Ba(OH)2溶液体积为V1，NaHSO4溶液体积为V2，则有＝1×10－3 mol·L－1；V1∶V2＝1∶4。‎ 答案：D ‎9．室温下，pH相差1的两种一元碱溶液A和B，分别加水稀释时，溶液的pH变化如下图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A．稀释前，c(A)＝10c(B)‎ B．稀释前，A溶液中由水电离出的OH－的浓度大于10－7 mol/L C．在M点，A、B两种碱溶液中阳离子的物质的量浓度相等 D．用醋酸中和A溶液至恰好完全反应时，溶液的pH为7 ‎ 解析：A项，观察图像可知，A、B稀释相同的倍数时A的pH变化大于B，则A的碱性强于B，A的电离程度大于B，稀释前A、B的pH相差1，c(A)<10c(B)；B项，A可以抑制水的电离，稀释前，A溶液中由水电离出的OH－的浓度小于10－7 mol/L；C项，在M点，A、B两种碱溶液的pH相等即c(OH－)相等，则阳离子浓度相等；D项，A的电离程度与醋酸的电离程度相对大小未知，用醋酸中和A溶液至恰好完全反应时，溶液的pH无法确定。 ‎ 答案：C ‎10．常温下，将一定浓度的盐酸和醋酸加水稀释，溶液的导电能力随溶液体积变化的曲线如图所示。判断下列说法中，正确的是(　　)‎ A．两溶液稀释前的浓度相同 B．a、b、c三点溶液的pH由大到小顺序为a>b>c C．a点的KW值比b点的KW值大 D．a点水电离的c(H＋)大于c点水电离的c(H＋)‎ 解析：本题考查强、弱电解质溶液的性质，考查考生识图、分析判断能力。难度较大。‎ A项，醋酸是弱电解质不能完全电离，稀释前导电能力相同(氢离子浓度相同)，则其浓度大于盐酸的浓度；B项，b点的导电能力小于a点，即b点的氢离子浓度小于a点，则b点的pH大于a点；C项，KW是温度的函数，温度不变KW不变；D项，因为a点pH大于c点，所以a点由水电离出的OH－浓度大于c点由水电离出的OH－浓度，根据水的离子积即可得出结论。‎ 答案：D 二、非选择题 ‎11．(1)常温下，将pH＝10和pH＝12的NaOH溶液以1∶1的体积比混合，则混合后所得溶液的pH约为________。‎ ‎(2)0.2 mol·L－1 NaHSO4和0.1 mol·L－1 BaCl2溶液按等体积混合后，则溶液的pH等于________。‎ ‎(3)用pH＝4和pH＝11的强酸和强碱混合，使pH＝10，则两溶液的体积比为________。‎ 解析：欲求混合后溶液的pH，应先判断混合后溶液的酸碱性。若呈碱性，应先求溶液中c(OH－)，再求c(H＋)，而后计算pH；若呈酸性，可直接求出混合后c(H＋)，再计算pH。由题意可得：‎ ‎(1)c(OH－)＝＝≈5×10－3‎ c(H＋)·c(OH－)＝KW＝1×10－14‎ c(H＋)＝＝2×10－12‎ pH＝－lgc(H＋)＝－lg(2×10－12)＝12－0.3＝11.7‎ ‎(2)NaHSO4为强电解质 c(H＋)＝＝0.1(mol·L－1)‎ pH＝－lgc(H＋)＝1‎ ‎(3)混合后溶液呈碱性，则 ‎10－4＝ 整理可得：2×10－4V(酸)＝9×10－4V(碱)‎ 所以，＝ 答案：(1)11.7‎ ‎(2)1‎ ‎(3)9∶2‎ ‎12．在t℃时，某Ba(OH)2的稀溶液中c(H＋)＝10－amol·L－1，c(OH－)＝10－bmol·L－1，已知a＋b＝12，向该溶液中逐滴加入pH＝b的盐酸，测得混合溶液的部分pH如下表所示：‎ 序号 氢氧化钡溶液的体积/mL 盐酸的体积/mL 溶液的pH ‎①‎ ‎22.00‎ ‎0.00‎ ‎8‎ ‎②‎ ‎22.00‎ ‎18.00‎ ‎7‎ ‎③‎ ‎22.00‎ ‎22.00‎ ‎6‎ ‎(1)依据题意判断，t℃________25℃(填“大于”、“小于”或“等于”)，该温度下水的离子积Kw＝________。‎ ‎(2)b＝________，原Ba(OH)2稀溶液的物质的量浓度为________。‎ ‎(3)该温度下，向1 L硫酸与硫酸钠的混合溶液中加入3 L该Ba(OH)2的稀溶液时，沉淀正好达到最大量，从所得溶液中取出4 mL并加水稀释至20 mL，测得溶液的pH为7，则原硫酸与硫酸钠混合溶液的pH为________，其中Na2SO4的物质的量浓度为________。‎ 解析：(1)在Ba(OH)2稀溶液中水的离子积常数Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝10－a·10－b＝10－12>10－14，说明溶液的温度大于25℃，且在该温度下有pH＋pOH＝12，中性溶液的pH等于6。(2)由题表中①可知Ba(OH)2溶液中c(OH－)＝10－4mol·L－1，c[Ba(OH)2]＝5×10－5mol·L－1，当滴入盐酸22 mL时溶液呈中性，有c(H＋)＝c(OH－)，所以原盐酸的浓度为1×10－4mol·L ‎－1，b等于4。(3)设混合溶液中H2SO4的物质的量为x mol，Na2SO4的物质的量为y mol，所加入的Ba(OH)2与SO恰好完全反应时有x＋y＝5×10－5×3,5×10－5×2×3－2x＝10－5×20，解得x＝5×10－5，y＝1×10－4。‎ 答案：(1)大于　10－12‎ ‎(2)4　5×10－6 mol·L－1‎ ‎(3)4　10－4 mol·L－1‎ ‎13．下表是不同温度下水的离子积数据：‎ 温度/℃‎ ‎25‎ t 水的离子积KW ‎1×10－14‎ ‎1×10－12‎ 试回答以下问题：‎ ‎(1)25 ℃下，某Na2SO4溶液中c(SO)＝5×10－4 mol·L－1，取该溶液1 mL加水稀释至10 mL，则稀释后溶液中c(Na＋)∶c(OH－)＝________。‎ ‎(2)在t2 ℃下pH＝10的NaOH溶液中，水电离产生的OH－浓度为________。‎ ‎(3)t ℃下，将pH＝11的NaOH溶液V1 L与pH＝1的稀硫酸V2 L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和)，所得混合溶液的pH＝2，则V1∶V2＝________。‎ 解析：(1)c(SO)＝5×10－4 mol·L－1，则 c(Na＋)＝2c(SO)＝1×10－3 mol·L－1，‎ 稀释10倍，则c(Na＋)＝1×10－4 mol·L－1。25 ℃时Na2SO4溶液中c(OH－)＝1×10－7 mol·L－1，稀释10倍后仍然为1×10－7 mol·L－1，则c(Na＋)∶c(OH－)＝103∶1。‎ ‎(2)pH＝10的NaOH溶液c(H＋)＝10－10 mol·L－1，NaOH溶液中c(H＋)来自水的电离，水电离出H＋的同时也电离出等量的OH－。‎ ‎(3)t ℃时，pH＝2，说明溶液为酸性，酸过量。‎ t ℃时，pH＝11的NaOH溶液，c(OH－)＝0.1 mol·L－1，‎ ＝0.01 mol·L－1‎ ‎9V2＝11V1，＝。‎ 答案：(1)1000∶1‎ ‎(2)1×10－10 mol·L－1‎ ‎(3)9∶11‎ ‎14．(2014·济南高二检测)已知水在25℃和95℃时，其电离平衡曲线如图所示。‎ ‎(1)25℃时水的电离平衡曲线应为________(填“A”或“B”)，请说明理由________________________________________________________________________。‎ ‎(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，该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是________。‎ ‎(3)曲线B所对应的温度下，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。请分析其原因：________________。‎ 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，水的pH减小，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，理由为水的电离是吸热过程，升高温度，水的电离程度增大。‎ ‎(2)25 ℃时所得混合溶液的pH＝7，溶液呈中性，即酸碱恰好中和，n(OH－)＝n(H＋)，则V(NaOH)·10－5 mol·L－1＝V(H2SO4)·10－4 mol·L－1，得V(NaOH)∶V(H2SO4)＝10∶1。‎ ‎(3)要注意95 ℃时，水的离子积为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 mol/L，则有100×10－a＝1×10b－12，即b－a＋2＝10b－12，所以有以下关系：a＋b＝14或pH1＋pH2＝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－)，如果是强酸、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，所以酸HA是弱酸。‎ 答案：(1)A　水的电离是吸热过程，温度低时，电离程度较小，c(H＋)、c(OH－)较小 ‎(2)10∶1‎ ‎(3)pH1＋pH2＝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 ‎