【优质文档】高中化学水的电离和溶液的酸碱性同步练习人教版选修四.pdf

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1、学习必备欢迎下载 水的电离和溶液的酸碱性同步练习 （一）典型例题 【例 1】常温下，纯水中存在电离平衡：H2OH +OH-，请填空： 改变条件水的电离平衡移动Kwc(H +) 总c(OH -) 总水电离出的c(H +) 升温到 100 通氯化氢10 -2 mol/L 加氢氧化钠固体10 -4 mol/L 加氯化钠固体10 -7 mol/L 【分析】 温度不变时，无论溶液是酸性、中性还是碱性， 溶液中的氢离子浓度和氢氧根离 子浓度的乘积都相同。常温下，此值为10 -14 。 在任何溶液中， 水电离产生的氢离子浓度和水电离产生的氢氧根离子浓度始终相同，即为 1:1 。 【答案】 改变条件水的电离平

2、衡 移动方向 Kwc(H +) 总c(OH - )总水电离出的c(H +) 升温到 100正向增大增大增大增大 通氯化氢逆向不变10 -12 mol/L 10 -12 mol/L 加氢氧化钠固体逆向不变10 -10 mol/L 10 -10 mol/L 加氯化钠固体不动不变10 -7 mol/L 10 -7 mol/L 【例 2】室温下，在pH=12 的某溶液中，由水电离生成的c(OH ) 为（ ） A.1.0 10 7 mol 1 B.1.0 10 6 mol 1 C.1.0 10 2 mol 1 D.1.0 10 12 mol 1 【分析】 本题以水的离子积为知识依托，考查学生对不同条件下

3、水电离程度的认识，同时 考查了思维的严密性。错解分析：pH=12的溶液，可能是碱溶液，也可能是盐溶液。忽略了强 碱弱酸盐的水解，就会漏选D。 解题思路：先分析pH=12的溶液中c(H ) 、 c(OH ) 的大小。由 c(H )=10pH得： c(H )=1.0 1012 mol L1 c(OH )=1.0 102 molL1 再考虑溶液中的溶质：可能是碱，也可能是强碱弱酸盐。最后进行讨论：(1) 若溶质为碱， 则溶液中的H 都是水电离生成的： c水(OH )= c水(H )=1.0 1012 mol 1 (2) 若溶质为强碱 弱酸盐，则溶液中的OH 都是水电离生成的： c水(OH )=1.0

4、 102 mol 1。 【答案】 CD 【例 3】室温下，把1mL0.1mol/L 的 H2SO4加水稀释成2L 溶液，在此溶液中由水电离产生 的 H +，其浓度接近于（ ） A. 110 -4 mol/L B. 1 10 -8 mol/L 学习必备欢迎下载 C. 110 -11 mol/L D. 110 -10 mol/L 【分析】 温度不变时， 水溶液中氢离子的浓度和氢氧根离子的浓度乘积是一个常数。在酸 溶液中氢氧根离子完全由水电离产生，而氢离子则由酸和水共同电离产生。当酸的浓度不是极 小的情况下， 由酸电离产生的氢离子总是远大于由水电离产生的(常常忽略水电离的部分) ，而 水电离产生的氢

5、离子和氢氧根离子始终一样多。所以，酸溶液中的水电离的氢离子的求算通常 采用求算氢氧根离子。 稀释后c(H +)= （110-3 L0.1mol/L ）/2L = 110 -4 mol/L c(OH - ) = 1 10 -14 /1 10 -4 = 1 10 -10 mol/L 【答案】 D 【例 4】将 pH为 5 的硫酸溶液稀释500 倍，稀释后溶液中c(SO4 2） ： c(H +) 约为（ ） A、1：1 B、1：2 C、1：10 D、10：1 【分析】 根据定量计算，稀释后c(H +)=2 10-8 molL -1 ，c(SO4 2-)=10-8 molL -1 ，有同学受 到思维定

6、势，很快得到答案为B。其实，题中设置了酸性溶液稀释后，氢离子浓度的最小值不 小于 110 -7 mol L -1 。所以，此题稀释后氢离子浓度只能近似为1 10 -7molL-1。 【答案】 C 【例 5】弱酸 H溶液的pH=3.0，将其与等体积水混合后的pH范围是（） A.3.0 3.3 B.3.3 3.5 C.3.5 4.0 D.3.7 4.3 【分析】 虚拟 HY为强酸，则将其与等体积水混合后 c(H )= 2 1 10 3 molL1 pH=3lg2=3.3 ，事实上HY为弱酸，随着水的加入，还会有部分H 电离出来，故 c(H ) 2 1 10 3 molL 1 即 pH3.3 。 【

7、答案】 A 【例 6】将体积均为10 mL、pH均为 3 的盐酸和醋酸，加入水稀释至a mL 和b mL，测得 稀释后溶液的pH均为 5，则稀释后溶液的体积（） A.a=b=100 mL B.a=b=1000 mL C.ab D.ab 【分析】 盐酸是强电解质，完全电离。 在加水稀释过程中盐酸电离出的H + 离子的物质的量 不会增加。溶液中c(H + ) 与溶液体积成反比，故加水稀释时，c(H +) 会随着水的加入而变小。醋 酸是弱电解质， 发生部分电离。 在加水稀释过程中未电离的醋酸分子发生电离，从而使溶液中 H +离子的物质的量增加，而 c(H +) 与溶液体积同样成反比，这就使得此溶液中

8、 c(H +) 受到 n(H +) 的增加和溶液体积V增加的双重影响。 很明显，若将盐酸和醋酸同等程度的稀释到体积都为a， 则盐酸的c(H +)比醋酸的 c(H +) 小。若要稀释到两溶液的 c(H +)相等，则醋酸应该继续稀释，则 有ba 【答案】 C 【例 7】99mL0.1mol/L的盐酸和101mL0.05mol/L氢氧化钡溶液混合后，溶液的c(H +) 为 学习必备欢迎下载 （） （不考虑混合时的体积变化）。 A. 0.5（ 10 -8 +10 -10 ）mol/L B. （10 -8+10-10 ）mol/L C.（110 -14- 510-5 ）mol/L D. 110 -11

9、mol/L 【分析】 把 101mL的 Ba(OH)2分差成 99mL和 2mL ，其中 99mLBa(OH)2溶液和 99mL盐酸溶液 恰好完全反应， 这样就相当于将2mL0.05mol/L 的 Ba(OH)2加水稀释至200mL，先求溶液中 的OH - ，然后再化成 H+ ，故应选 D。 答案 D 【例 8】将 pH=8的 NaOH 溶液与 pH=10的 NaOH 溶液等体积混合后，溶液的pH值最接近于 （） 。 A. 8.3 B. 8. C. 9 D. 9.7 解析 同种溶质的酸或碱溶液混合后溶液的pH值约为大的pH 减去 0.3 （两溶液的pH 值必须 相差 2 以上） 。 答案 D

10、【例 9】室温下xL pH=a的盐酸溶液和yL pH=b的电离度为 的氨水恰好完全中和，则x/y 的值为（） A.1 B. 10 -14-a-b / C. 10 a+b-14 / D.10 a-b/ 【分析】c(HCl)=c(H +)=10-amolL-1 ，盐酸的物质的量=10 - a x molL -1， c(NH3H2O) =c(OH -)=10b-14 mol L-1 ，NH3H2O物质的量为10 b-14 y mol L -1。根据题意： 10 -a x=10 b-14 y，得x/y=10 a+b-14 / 。 【答案】 C 【例 10】若在室温下pH=a的氨水与pH=b的盐酸等体积

11、混合，恰好完全反应，则该氨水 的电离度可表示为（） A.10 a+b-12 % B. 10 a+b-14 % C. 10 12-a-b % D. 10 14-a-b % 【分析】 设氨水和盐酸各取1L。氨水电离出的c(OH -)=10-14 10 -a mol L-1 =10 a-14 mol L -1 即氨水电离出的OH - 的物质的量为10 a-14 mol， 而 NH3 H2O的物质的量 =盐酸的物质的量=10 -bmol L-1 1L=10 -bmol；所以氨水的电离度为 10 a+b-12 % 。 【答案】 A 【例 11】用 0.01mol/LH 2SO4滴定 0.01mol/LN

12、aOH 溶液， 中和后加水至100mL 。若滴定时终 点判断有误差：多加了1 滴 H2SO4；少加了1 滴 H2SO4( 设 1 滴为 0.05mL) 。则和c(H +) 之比为（） A. 10 B. 50 C. 510 3 D. 104 【分析】 多加 1 滴 H2SO4，则酸过量，相当于将这1 滴硫酸由0.05mL 稀释至 100mL。少加 1 滴 H2SO4，相当 NaOH溶液过量2滴，即将这部分NaOH 溶液稀释至100mL 。现计算如下： 多加 1 滴硫酸时，c(H +)= 100 201. 005. 0 =10 -5 (mol/L)， 少加 1 滴硫酸时，c(OH - ) 100

13、201. 005. 0 =10 -5 (mol/L)， 学习必备欢迎下载 c(H +)= 5 14 10 10 )(OHc KW =10 -9 (mol/L)，故二者比值为10 4。 【答案】 D 【例 12】有、三瓶体积相等，浓度都是1molL -1 的盐酸溶液，将加热蒸发至 体积一半；向中加入少量的CH3COONa 固体（加入后仍显酸性） ；不作任何改变，以酚酞作 指示剂，用NaOH 溶液滴定上述三种溶液，所耗NaOH溶液的体积为（） A. = B. C. = D. = 【分析】 本题着重考查酸碱中和、溶液的酸碱性判断及抽象思维能力。 对加热蒸发，由于HCl 的挥发性比水大，故蒸发后溶质可

14、以认为没有，消耗的NaOH溶 液的体积最少。在中加入CH3COONa 固体，发生反应：HCl+CH3COONa=CH 3COOH+NaCl ，当以酚 酞作指示剂时， HCl、 CH3COOH 被 NaOH 中和：HCl+NaOH=NaCl+H 2O， CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O， 此过程中被中和的H +物质的量与相同。 若改用甲基橙作指示剂，因为甲基橙的变色范围（pH）为 3.14.4 ，此时，部分CH3COOH 不能被 NaOH 完全中和，三种溶液所消耗的NaOH 溶液体积为 。 【答案】 C 【例13】以标准的盐酸溶液滴定未知的氢氧化钠为例，判断以下操作所引起的误差

15、（填 “偏大”、 “偏小”或“无影响” ） 读数：滴定前俯视或滴定后仰视；（） 未用标准液润洗滴定管；（） 用待测液润洗锥形瓶；（） 滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后尖嘴气泡消失；（） 不小心将标准液滴在锥形瓶的外面；（） 指示剂用量过多。（） 【分析】 本题主要考查学生的实验操作规范及误差分析能力。（1）滴定前俯视或滴定后仰 视会导致标准液读数偏大，造成滴定结果偏高。（1）未用标准液润洗滴定管，会使标准液浓度 降低，造成滴定结果偏高。 （3）用待测液润洗锥形瓶，会使标准液用去更多，造成滴定结果偏 高。 （4）气泡不排除， 结束后往往气泡会消失，所用标准液读数增大，造成测定结果偏高。 （5） 不

16、小心将标准液滴在锥形瓶的外面，导致标准液读数偏大，造成滴定结果偏高。（6）指示剂本 身就是一种弱电解质，指示剂用量过多会导致标准液耗去偏多，造成测定结果偏高。 （二）基础练习 一、选择题 1下列溶液肯定是酸性的是（） A 含 H +的溶液 B 加酚酞显无色的溶液 学习必备欢迎下载 C pH14 时，则 Va/Vb= (填表达式 ) ，且 Va V b( 填、 7 时，水的电离一定受到促进 C. a7 时，溶液的pH可能为a 6某温度下重水中存在电离平衡D2O D + + OD- ，D2O 的离子积常数=1.0 10 -12 ，若 pD=-lgc(D +) ，该温度下有关分析正确的是（ ） A.

17、0.1molNaOD溶于重水制成1L 溶液， pD=13 B.将 pD=4的 DCl 的重水溶液稀释100 倍，所得溶液pD=6 C.向 30mL0.5molL -1 NaOD 的重水溶液中加入20mL0.5molL -1 DCl 的重水溶液，所得溶液 pD=11 D.pD=10的 NaOD 的重水溶液中，由重水电离出的c(OD - ) 为 110 -10 molL -1 7Fe 3+和 I-在水溶液中的反应如下： 2Fe 3+2I-=2Fe2+I 2（水溶液），当上述反应达到平衡后， 加入 CCl4萃取 I2，且温度不变，上述平衡_（填：向左、向右、不）移动。 答案 （二）基础练习 1D 2

18、.D 3.B 4.B 5.D 6.BD 7A 8D 9BC c水(H )=1.0 1013 mol L1，则该溶液可能是强碱性溶液，也可能是强酸性溶液， 总之，水的电离被抑制。 因而“一定不可能大量存在”是指酸性和碱性条件下都不能大量存在。 评注：若去掉题干中的“不可”，则选 D 。若去掉题干中的“一定不”，则选 AD 。 学习必备欢迎下载 10AD 11B 因为 pH1=9，所以c1(OH )=105 molL1 ；因为 pH2=10，所以c2(OH )=104 molL 1 根据题意得：c1(NH3H2O)V1=c2(NH3H2O)V2 由于弱电解质浓度越大，电离程度越小，则 )OHNH(

19、 )OHNH( 231 232 2 1 c c V V 10，即V110V2。 12A 根据电荷守恒，反应后的溶液中： c(Na ) c(H )= c(OH ) c(Cl ) 由于c(Na )= c(Cl ) 所以：c(OH )= c(H ) 即酸所提供的n(H )等于碱所提供的n(OH ) ： 10 a mol L 1 V mL=10 b14 mol L110V mL 解得：ab=13。 13D 14.CD 15解析：常温下，c(H )=1.0 10 7 molL 1，即每升水中已电离的水的物质的量是 1.0 10 7 mol ，而每升水的物质的量是 1- molg18 g1000 ，则：

20、n= 18 1000 mol10 7 mol=5.56 108 答案： B 16D 172CH3CH2OH CH3CH2OH2 + + CH 3CH2O - Kw pCH3CH2OH2 9.55 18 （ 1）等倍数（如1000 倍）地稀释两种溶液，稀释过程中pH变化大的是强酸，pH 变化小 的是弱酸。 （2）在醋酸溶液中滴加石蕊试液，溶液变红色，证明醋酸能电离出H +；在上述溶液中加 入少量的CH3COONH 4晶体，振荡溶液，溶液颜色变浅，说明c(H +) 变小，证明醋酸溶液中存在 CH3COOHCH3COO - + H +的电离平衡。 （注意：用 CH3COONH 4晶体而不用CH3CO

21、ONa 晶体，是因为 CH3COONH 4在溶液中呈中性，故选择之。） 19 （ 1）1 （2） 10 1 （3） 10 -14 （ 10 -a 10 b）;. 20 （ 1）促进； A （ 2）甲大，乙用 NH4Cl 稀释后c(NH4 +) 增大，使 NH 3H2O的电离平衡向抑制电离的方向移动， 又由于 NH4Cl 溶液中 NH4 +水解，使稀释后的乙溶液的 c(H +) 增大 21答案：（1）（6） ：偏低； (7) 、(8) ：无影响。 22 （ 1）c(H2SO4)=0.05mol L 1,c(HCl)=0.20mol L 1 学习必备欢迎下载 （2） pH=1 （3）最初混合酸c(

22、H +)=0.05mol L1 2+0.20mol L1=0.30mol L1 pH=0.52 B点还没有完全中和，酸有剩余 c(H +)= L LLmolLLmol 06.0 04.0205.020.030.0 11 = 30 1 molL 1 pH=1.48 所以 B点比最初混合酸的pH增加 1.48 0.52=0.96 （三）能力测试 1 【解析】溶液混合一定先考虑相互之间的化学反应。 设加入的强酸的体积为1 升，加入的强碱的体积为x，则混合前含氢离子0.01 摩尔，由： H +OH- =H2O，知： 0.1 x 0.01 = (1+x) 0.001 ，得x = 1/9。 【答案】 D

23、2D 3 解析 本题实质考查对指示剂变色范围的了解程度。石蕊变红色，则pH1.0 10 -7molL-1，此是水的电离被促进，则溶液必是盐溶液， 可能溶液呈酸性或碱性，因此pH可能为a或 14-a；a7 时，水的电离一定被抑制，则可能酸 溶液或碱溶液，pH可能为a或 14-a。 答案 AD 6 解析 根据 该温 度下 重 水的 离子 积 常数 ，可 推算0.1mol L -1 NaOD重 水溶 液中 含 c(D +)=10-12 /c(OD -)=10-12 /10 -1 =10 -11 。A选项不正确。 该温度下纯重水电离的c(D +)= c(OD - )=10 -6 mol L -1 ，

24、把 pD=4的 DCl 重水溶液稀释100 倍后， c(D +)=10-6 +10 -6 =2 10 -6mol L-1 ，所得溶液pD=6-lg2=5.7，B 选项也不正确。C 选项中把 学习必备欢迎下载 30mL0.5mol L -1 NaOD 重水溶液与20mL0.5molL -1DCl 重水溶液混合后所的溶液： c(OD -)=(0.5 0.03-0.5 0.02)/(0.03+0.02)=10 -1 ，pD=10 -11 D 选 项 ， pD=10 的NaOD 重 水 溶 液 中 的c(OD -)=10-2mol L-1 ， 因 此 由 重 水 电 离 出 的 c(OD -)= c(D +)=10-10 mol L -1 。 答案 CD 7向右