2022届高三化学一轮复习化学反应原理题型必练23溶液PH的计算含解析
展开溶液PH的计算
一、单选题(共15题)
1.下列溶液中导电性最弱的是
A.0.01mol/L的HCl溶液 B.pH=2的CH3COOH溶液
C.饱和BaSO4溶液 D.pH=12的NaOH溶液
2.室温下,pH值为4的FeCl3溶液、pH值为10的K2CO3溶液、pH值为4盐酸中,水的电离度分别为α1、α2和α3,则它们的大小关系是( )
A.α3>α1>α2 B.α3<α1<α2 C.α1=α2>α3 D.无法判断
3.下列说法正确的是
A.pH减小,溶液的酸性一定增强
B.25°C时,在pH=4的盐酸和醋酸溶液中,由水电离出的H+浓度不相等
C.25°C时,pH=9和pH=11的NaOH溶液等体积混合后(忽略体积变化),溶液的pH= 10
D.25°C时,pH=3.6的某橙汁中的c(H+ )是pH=5.6的某西瓜汁中的c(H+)的100倍
4.常温下,向一定积pH=12的Ba(OH)2溶液中逐滴加入一定浓度的溶液,当溶液中的恰好完全沉淀时,停止滴加,此时溶液pH=11,则所加入的溶液与Ba(OH)2溶液的体积之比是(不考虑混合时溶液的体积变化)
A.1:4 B.4:1 C.1:9 D.9:14
5.对于物质的量浓度均为0.1 mol/L的下列溶液:①Na2CO3溶液、②CH3COONa溶液、③NaOH溶液,下列说法中,正确的是
A.三种溶液pH的大小顺序是③>②>①
B.若将三种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是②
C.若分别与0.1 mol/L盐酸等体积混合,所得溶液pH最大的是①
D.若稀释使三种溶液的pH均为8.5,则此时溶液物质的量浓度的大小顺序是③>①>②
6.25℃时,用0.1000mol/L的NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol/L的一元强酸甲和一元弱酸乙,滴定曲线如图所示。下列有关判断正确的是
A.曲线Ⅰ代表的滴定最好选用甲基橙作指示剂
B.曲线Ⅱ为NaOH溶液滴定一元弱酸乙
C.电离常数Ka(乙)=1.01×10-5
D.图象中的x>20.00
7.常温下,下列各混合或稀释后溶液中,pH最大的是
A.的烧碱溶液稀释1000倍
B.的氨水稀释1000倍
C.的醋酸和的烧碱溶液等体积混合
D.的盐酸稀释1000倍
8.常温下,关于pH=2的盐酸和0.01mol/L的醋酸溶液,下列说法正确的是
A.相同条件下,相同体积的两溶液分别与足量的锌充分反应,所得的气体体积相同
B.相同体积的两溶液均用水稀释100倍后,盐酸的pH比醋酸的大
C.相同条件下,取同体积两溶液进行导电性实验,灯泡的亮度相同
D.用相同浓度的氢氧化钠分别中和等体积的两溶液至中性,则c(CH3COO-)=c(Cl-)
9.室温下,分别向0.1 mol·L-1相同体积的HCl、HB两种酸的溶液中滴入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,测得溶液pH与NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.室温下,HB电离平衡常数Ka=10-5 mol·L-1
B.酸溶液的体积均为10 mL
C.a点:c(B-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
D.加到10 mL时,两种溶液中:c(Cl-)=c(B-)
10.常温下,用0.1 mol/LNaOH溶液滴定0.1 mol/L盐酸,若达到滴定终点时不慎多加了1滴NaOH溶液(1滴溶液的体积约为0.05 mL),继续加水至50 mL,所得溶液的pH是
A.4 B.7.2 C.10 D.11.3
11.下列有关叙述正确的是
A.常温下,等体积的的盐酸与的氢氧化钡溶液混合,所得溶液的pH=13(设混合后溶液总体积的变化忽略不计)
B.室温下,pH均为4的稀硫酸、溶液中,水的电离程度相同
C.25℃时,的HA溶液中,则该溶液中由水电离出的
D.在饱和AgCl、AgBr的混合溶液中加入少量溶液,增大
12.室温下,将1.0mol·L-1的盐酸滴入20.00mL1.0mol/L的氨水中,溶液的pH和温度随加入盐酸体积的变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是
A.a点时,由水电离出的c(H+)=1.0×10-14mol/L
B.b点:c(NH)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)
C.c点:c(Cl-)=c(NH)
D.d点后,溶液温度略下降的主要原因是NH3·H2O电离吸收热量
13.水的电离平衡曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.图中五点Kw间的关系:B>C>A=D=E
B.若从A点到D点,可采用在水中加入少量NaOH的方法
C.若从A点到C点,可采用温度不变时在水中加入适量H2SO4的方法
D.100℃时,将pH=2的硫酸溶液与pH=12的KOH溶液等体积混合后,溶液显中性
14.将一定体积的某NaOH溶液分成两等份,一份用的一元酸HA溶液中和,消耗酸溶液的体积为;另一份用的一元酸HB溶液中和,消耗酸溶液体积为,则下列叙述正确的是
A.若,则说明HA的酸性比HB的酸性强
B.若,则说明HA的酸性比HB的酸性弱
C.因为两种酸溶液的pH相等,故一定等于
D.若将两种酸溶液等体积混合,混合溶液的pH一定等于2
15.25℃条件下,用0.1mol•L-1的一元弱酸HR[已知:25℃时,Ka(HR)=1.7×10-5]溶液滴定10.00mL0.1mol•L-1一元碱MOH溶液,滴定过程中HR溶液的体积与溶液中lg的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.25℃时,0.1mol•L-1的MOH溶液pH<13
B.a点消耗HR溶液的体积等于10.00mL
C.b点溶液中c(R-)>c(H+)>c(M+)>c(OH-)
D.25℃时,MR溶液中=×10-9
二、填空题(共5题)
16.按要求填写下面的空。
(1)温度相同、浓度均为0.2mol/L的①(NH4)2SO4、②NaNO3、③NH4HSO4④NH4NO3⑤NaClO ⑥CH3COONa溶液,它们的pH值由小到大的排列顺序是________
A.③①④②⑥⑤ B.③①④②⑤⑥ C.③②①⑥④⑤ D.⑤⑥②④①③
(2)25℃时,利用pH试纸测得0.1mol•L-1醋酸溶液的pH约为3,则可以估算出醋酸的电离常数约为_______;向10mL此溶液中加水稀释。pH值将_____(填“增大”、“减小”或“无法确定”)
(3)25 ℃时,pH=3的NH4Al(SO4)2中2c(SO42-)-c(NH4+)-3c(Al3+)=______(取近似值)
(4)pH=2的盐酸和CH3COOH溶液各1mL,分别加水至pH再次相等,则加入水的体积V(HCl)__________V(CH3COOH)(填“>”、“<”或“=”,下同)
(5)浓度均为0.1mol/L的盐酸和CH3COOH溶液各1mL,加入等体积的水稀释后pH(HCl)_____pH(CH3COOH)
17.在室温下,下列四种溶液:①0.1 mol/L NH4Cl溶液,②0.1 mol/L CH3COONH4溶液,③0.1 mol/L NH4HSO4溶液,④0.1 mol/L 氨水。请根据要求填写下列空白:
(1)溶液①呈______性(填“酸”、“碱”或“中”),其原因是___________(用离子方程式表示)。
(2)室温下,测得溶液②的pH=7,则CH3COO-与NH4+浓度的大小关系是c(CH3COO-) ________c(NH4+)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)常温下,0.1 mol/ L CH3COOH溶液加水稀释过程中,下列表达式的数值变大的是____________(填字母)。
A.c(H+) B. C.c(H+)·c(OH-) D. E.
(4)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____________。
18.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_________请说明理由_________
(2)95℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的硫酸溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与硫酸溶液的体积比为_________
(3)95℃时,若10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_________
19.已知水在25℃和95℃时,其电离平衡曲线如图所示:
(1)95℃时水的离子积KW=_____.
(2)95℃时,0.01mol/LNaOH溶液的PH=_____.
(3)95℃时水的电离平衡曲线应为___(填“A”或“B”),请说明理由______________________.
(4)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______.
(5)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_________________________.
20.与化学平衡类似,电离平衡的平衡常数,叫做电离常数(用K表示)。下表是某温度下几种常见弱酸的电离平衡常数:
酸
电离方程式
电离平衡常数K
CH3COOH
CH3COOHCH3COO﹣+H+
2×10﹣5
HClO
HClOClO﹣+H+
3.0×10﹣8
H2CO3
H2CO3H++HCO3﹣
HCO3﹣H++CO32﹣
K1=4.4×10﹣7
K2=5.61×10﹣11
H3PO4
H3PO4H++H2PO4﹣
H2PO4﹣H++HPO42﹣
HPO42﹣H++HPO43﹣
K1=7.1×10﹣3
K2=6.3×10﹣8
K3=4.2×10﹣13
回答下列问题:
(1)若把CH3COOH、HClO、H2CO3、HCO3﹣、H3PO4、H2PO4﹣、HPO42﹣都看作是酸,则它们酸性最强的是_______(填化学式,下同),最弱的是________。
(2)向NaClO溶液中通入少量的二氧化碳,发生的离子方程式为_______。
(3)求出该温度下,0.10mol•L﹣1的CH3COOH溶液中的c(H+)=______mol•L﹣1。(结果保留两位有效数字)
(4)该温度下0.1mol/L的CH3COOH溶液加水稀释过程,下列表达式的数据一定增大的是____。
A.c(H+) B.c(H+)•c(CH3COO﹣) C.c(H+)•c(OH﹣) D.c(OH﹣)/c(H+)
(5)取等体积的pH均为a的醋酸和次氯酸两溶液,分别用等浓度的NaOH稀溶液恰好中和,消耗的NaOH溶液的体积分别为V1,V2,则大小关系为:V1_____V2( 填“>”、“<”或“=”)。
(6)下列四种离子结合H+能力最强的是_______。
A.HCO3﹣ B.CO32﹣ C.ClO﹣ D.CH3COO﹣
(7)等物质的量的苛性钠分别用pH为2和3的醋酸溶液中和,设消耗醋酸溶液的体积依次为Va、Vb,则两者的关系正确的是(_________)
A.Va>10Vb B.Va<10Vb C.Vb <10 Va D.Vb>10Va
参考答案
1.C
【详解】
电解质溶液的导电性由溶液中可自由移动的阴、阳离子浓度决定,0.01mol/L的HCl溶液、pH=2的CH3COOH溶液、pH=12的NaOH溶液三种溶液中阴、阳离子浓度相等,溶液的导电性相同,而BaSO4难溶于水,则饱和BaSO4溶液中可自由移动的阴、阳离子浓度较小,其导电性最弱,故答案为C。
2.C
【详解】
pH值为4的FeCl3溶液中 、,FeCl3水解促进水电离,水电离的氢离子浓度是10-4mol/L; pH值为10的K2CO3溶液中 、,K2CO3水解促进水电离,水电离的氢离子浓度是10-4mol/L;pH值为4盐酸中 、,盐酸抑制水电离,水电离的氢离子浓度是10-10mol/L;水的电离度大小关系是α1=α2>α3,故选C。
3.D
【详解】
A.pH减小,溶液的酸性不一定增强,如常温下的NaCl溶液,加热后水的电离程度增大,溶液中的c(H+)增大,pH减小,但溶液仍呈中性,故A错误;
B.25°C时,在pH=4的盐酸和醋酸溶液中,水的电离受到相同程度的抑制,由水电离出的H+浓度均为1×10-10mol/L,故B错误;
C.25°C时,pH=9和pH=11的NaOH溶液等体积混合,溶液的c(OH-)=mol/L=5×10-4mol/L,c(H+)=mol/L=2×10-11mol/L,溶液的pH= -lgc(H+)= -lg2×10-11≈10.7,故C错误;
D.25°C时,pH=3.6的某橙汁中的c(H+ )= 1×10-3.6mol/L,pH=5.6的某西瓜汁中的c(H+)= 1×10-5.6mol/L, 1×10-3.6是1×10-5.6的100倍,故D正确;
故选D。
4.B
【详解】
恰好完全沉淀时发生的反应为,pH=12的Ba(OH)2溶液中,设该溶液体积为xL,则该溶液中氢氧根离子的物质的量为,根据反应的化学方程式可知,参与反应的硫酸氢钠的物质的量为;设所加硫酸氢钠溶液的体积为yL,根据混合后溶液pH=11,计算得到溶液中氢氧根离子的浓度为,则,得到,则所加入的溶液与溶液的体积之比是4:1,B项正确;
选B。
5.C
【详解】
略
6.C
【详解】
A.根据两种酸的浓度均为以及曲线Ⅰ、Ⅱ的起点对应的pH可知,曲线Ⅰ为NaOH滴定一元弱酸乙,曲线Ⅱ为NaOH滴定一元强酸甲。分析曲线Ⅰ可知,滴定终点时溶液为碱性,故应选取酚酞作指示剂,A项错误;
B.由以上分析可知,B项错误;
C.由a点可知,滴定前,一元弱酸乙溶液中,故,C项正确;
D.由曲线Ⅱ可知,强碱滴定强酸达到滴定终点时pH=7可知,,D项错误;
故选C。
7.B
【分析】
pH=a的强碱溶液稀释10n倍,所得溶液pH=a-n>7,pH=a的弱碱溶液稀释10n倍,所得溶液pH>a-n>7;
pH=a的强酸溶液稀释10n倍,所得溶液pH=a+n<7,pH=a的弱酸溶液稀释10n倍,所得溶液pH 【详解】
A.的烧碱溶液稀释1000(103)倍,则新溶液pH=11-3=8;
B.的氨水稀释1000(103)倍,则新溶液pH >11-3=8;
C.的醋酸c(H+)=10-4mol/L,的烧碱溶液c(OH-)=10-4mol/L,醋酸是弱电解质,则等体积混合时醋酸过量,最终pH<7;
D.的盐酸稀释1000(103)倍,则新溶液pH≈7;
综上所述,B选项的pH最大;
选B。
8.A
【详解】
A.常温下pH=2的盐酸溶液中,c(HCl)=0.01mol/L,两种酸的物质的量浓度相等,体积、浓度相同的盐酸和醋酸的物质的量相等,这两种酸溶液分别与足量的锌充分反应,收集到相同条件下气体体积相同,故A正确;
B.相同体积的两溶液都用水稀释100倍后,溶液的浓度仍然相等,HCl完全电离、醋酸部分电离,则稀释后溶液中c(H+):盐酸>醋酸,因此盐酸的pH比醋酸的小,故B错误;
C.醋酸为弱酸,浓度相同时醋酸溶液中导电离子浓度较小,其导电性较弱,灯泡的亮度较暗,故C错误;
D.用相同浓度的氢氧化钠分别中和等体积的两溶液至中性,前者溶质为NaCl,后者溶质为CH3COOH和CH3COONa,则根据物料守恒得:c(CH3COO-)<c(Cl-),故D错误;
故选A。
9.D
【详解】
A.HCl是强酸,0.1 mol/L的HCl的pH=1,所以①是HCl,②是HB,0.1 mol/L的HB溶液pH=3,则c(H+)=10-3 mol/L,则Ka=,A正确;
B.用0.1 mol/LNaOH滴定0.1 mol/LHCl,当溶液pH=7时,二者恰好反应,此时NaOH溶液的体积是10 mL,则根据n(HCl)=n(NaOH)可知:V(HCl)=10 mL,B正确;
C.在a点时HB与NaOH的物质的量的比是2:1,溶液为HB、NaB按1:1的物质的量的比混合溶液,根据电荷守恒可得关系式c(B-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),C正确;
D.滴加NaOH溶液到10 mL时,对于HCl,HCl与NaOH恰好中和,c(Na+)=c(Cl-);对于HB溶液,二者也是恰好反应产生NaB,但该盐是强碱弱酸盐,B-会发生水解反应,根据物料守恒可得c(Na+)=c(HB)+c(B-),两种溶液中Na+浓度相等,所以在两种溶液中:c(Cl-)=c(B-)+c(HB),D错误;
故合理选项是D。
10.C
【详解】
常温下,用0.1 mol/LNaOH溶液滴定0.1 mol/L盐酸,若达到滴定终点时不慎多加了1滴NaOH溶液(1滴溶液的体积约为0.05 mL),继续加水至50 mL,所得溶液中,,所得溶液的pH=10,故合理选项是C。
11.A
【详解】
A.常温下,等体积的的盐酸与的氢氧化钡溶液混合,氢氧化钡过量,所得溶液的,则,即pH=13,故A项正确;
B.稀硫酸抑制水的电离,是强酸弱碱盐,水解,促进水的电离,故B项错误;
C.25℃时,的HA溶液中,,则该溶液中由水电离出的,故C项错误;
D.该混合溶液中,温度不变,溶度积常数不变,则其比值不变,故D项错误。
故选A。
12.C
【详解】
A.a点为氨水溶液,氨水中的氢离子为水电离的,由于a点溶液的pH小于14,则溶液中氢离子浓度大于1.0×10-14 mol•L-1,即:水电离出的c(H+)大于1.0×10-14 mol•L-1,A错误;
B.根据图示b点时pH大于7,说明盐酸不足量,氨水过量,根据物料守恒可知c(NH4+)+c(NH3·H2O)大于c(Cl-),B错误;
C.c点pH=7,溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒可知:c(Cl-)=c(),C正确;
D.d点时盐酸和氨水恰好完全反应,放热最多,再加盐酸温度降低只能是加入盐酸的温度低于溶液温度,这才是温度下降的原因,D错误;
答案选C。
13.A
【详解】
A. 水是弱电解质,升高温度,促进水的电离,Kw增大,A、D、E三点均在25℃下水的电离平衡曲线上,三点的Kw相同,图中五点温度B>C>A=D=E,则Kw间的关系为B>C>A=D=E,故A正确;
B. 若从A点到D点,由于温度不变,溶液中c(H+)增大,c(OH-)减小,则可采用在水中加入少量酸的方法,故B错误;
C. A点到C点,温度升高,Kw增大,且A点和C点c(H+)=c(OH-),所以可采用升高温度的方法,温度不变时在水中加入适量H2SO4,温度不变则Kw不变,c(H+)增大则c(OH-)减小,A点沿曲线向D点方向移动,故C错误;
D. 100℃时,Kw=10-12,pH=2的硫酸溶液中c(H+)=10-2mol/L,pH=12的KOH溶液中c(OH-)=1mol/L,若二者等体积混合,由于n(OH-)>n(H+),所以溶液显碱性,故D错误。
综上所述,答案为A。
【点睛】
计算pH时一定要注意前提条件温度,温度变化,离子积常数随之发生改变,则pH值也会发生改变。
14.A
【详解】
pH均为2的一元酸HA、HB,两种溶液中离子浓度相等,酸越弱则酸的浓度越大,与氢氧化钠反应时消耗的体积越小,所以消耗的体积大的酸性较强;若,则说明 HA的酸性比HB的酸性强;若,则说明 HA的酸性与HB的酸性相同;
A.由以上分析可知,,则说明 HA的酸性比HB的酸性强,故A正确;
B.由以上分析可知,,则说明 HA的酸性比HB的酸性强,故B错误;
C.因为不知道两种酸的酸性强弱关系,所以不能判断与的相对大小,故C错误;
D.若将两种酸溶液等体积混合,如果两者是强酸,混合后溶液的pH等于2,若是弱酸则不等于2,故D错误。
故选A。
15.D
【详解】
A.由图可知的MOH溶液中,故,解得,溶液的,故A错误;
B.由图像可知lg,a点溶液呈中性,由于MOH是强碱,HR是弱酸,得到的是弱酸强碱盐,显碱性,若要使二者反应若呈中性,则HR溶液的体积大于,故B错误;
C.b点初始溶液中MR和HR浓度相等,由于该点溶液呈酸性,故HR的电离程度大于的水解程度,因此离子浓度大小为,故C错误;
D.为的水解平衡常数表达式,,故D正确;
答案选D。
16.A 10-5 增大 10-3mol·L-1 < <
【分析】
(1)先判断出溶液的酸碱性,然后利用盐类水解规律进行分析;
(2)利用电离平衡常数进行计算,以及浓度对弱电解质电离的影响进行分析;
(3)根据电荷守恒以及离子积进行分析判断;
(4)先稀释相同倍数,判断出pH的大小,然后继续加水稀释得出结果;
(5)利用强电解质完全电离,弱电解质部分电离进行分析;
【详解】
(1)①(NH4)2SO4溶液显酸性,②NaNO3溶液显中性,③NH4HSO4溶液显酸性,④NH4NO3溶液显酸性,⑤NaClO溶液显碱性,⑥CH3COONa溶液显碱性,CH3COOH的酸性强于HClO,即ClO-水解能力强于CH3COO-,即NaClO溶液的pH大于CH3COONa,NH4HSO4完全电离NH4HSO4=NH4++H++SO42-,酸性最强,pH最小,(NH4)2SO4和NH4NO3溶液显酸性,是因为NH4+水解造成,水解程度微弱,相同浓度时,(NH4)2SO4的酸性强于NH4NO3,因此pH由小到大的顺序是③①④②⑥⑤,故A正确;
答案为A;
(2)CH3COOH的电离CH3COOHCH3COO-+H+,c(H+)=c(CH3COO-)=10-3mol·L-1,醋酸为弱电解质,电离程度微弱,溶液中C(CH3COOH)约为0.1mol·L-1,电离平衡常数Ka==10-5;向此溶液中加水稀释,虽然促进醋酸的电离,但c(H+)减小,即pH增大;
答案为10-5;增大;
(3)根据电荷守恒,c(NH4+)+3c(Al3+)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO42-),该溶液的pH=3,则溶液中c(H+)=10-3mol·L-1,c(OH-)=10-11mol·L-1,代入上述表达式,2c(SO42-)-c(NH4+)-3c(Al3+)=c(H+)-c(OH-)=10-3-10-11≈10-3mol·L-1;
答案为10-3mol·L-1;
(4)醋酸为弱酸,部分电离,加水稀释促进电离,盐酸为强酸,全部电离,相同pH的盐酸和醋酸,加水稀释相同倍数,醋酸的pH小于盐酸的pH,为达到pH再次相等,需要向醋酸中继续加水稀释,因此加水的体积V(HCl)
(5)盐酸为强酸,0.1mol·L-1盐酸其pH=1,醋酸是弱酸,0.1mol·L-1醋酸溶液的pH>1,加水稀释相同倍数后,盐酸中c(H+)大于醋酸中c(H+),即pH(HCl)
【点睛】
稀释一元弱酸和一元强酸时,应注意是浓度相同还是pH相同,如果是浓度相同,体积相同,一元强酸完全电离,一元弱酸是部分电离,稀释相同倍数,强酸中c(H+)始终大于弱酸;如果是pH相同,体积相同,则弱酸的浓度大于强酸,加水稀释,促进醋酸的电离,弱酸的pH小于强酸。
17.酸 NH4+ + H2O NH3·H2O + H+ = BD 10 : 1
【分析】
(1)NH4Cl是强酸弱碱盐;
(2)根据电荷守恒,CH3COONH4溶液中c(CH3COO-) + c(OH-) =c(NH4+)+ c(H+);
(3)常温下,0.1 mol/ L CH3COOH溶液加水稀释过程中,醋酸的电离平衡正向移动,电离程度增大,电离平衡常数不变。
(4)根据c(OH-)×V(碱)=c(H+)×V(酸)计算。
【详解】
(1)NH4Cl是强酸弱碱盐,NH4+发生水解反应NH4+ + H2O NH3·H2O + H+,所以溶液呈酸性;
(2)根据电荷守恒,CH3COONH4溶液中c(CH3COO-) + c(OH-) =c(NH4+)+ c(H+),溶液呈中性c(OH-) = c(H+),所以c(CH3COO-)=c(NH4+);
(3)A.醋酸加水稀释c(H+)减小; B.醋酸加水稀释,电离平衡正向移动, n(H+)增大、n(CH3COOH)减小,所以 增大 ; C.加水稀释,温度不变,水的离子积常数不变,所以c(H+)·c(OH-)不变; D.温度不变,水的离子积常数不变,加水稀释,醋酸加水稀释c(H+)减小,所以c(OH-)增大,增大; E.温度不变,加水稀释,电离平衡常数不变,所以不变。故选BD;
(4)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c(OH-)×V(碱)=c(H+)×V(酸),
,=。
18.A 水的电离是一个吸热过程,温度降低时,电离程度减小,则水的离子积变小 1:9 pH1+ pH2=13
【详解】
(1)曲线A条件下Kw=c(H+)c(OH-)=10−7×10−7=10−14,曲线B条件下Kw= c(H+)c(OH-)10−6×10−6=10−12;水的电离是一个吸热过程,温度降低时,电离程度减小,则水的离子积变小,故答案为:A;水的电离是一个吸热过程,温度降低时,电离程度减小,则水的离子积变小;
(2)95℃时水的离子积为10−12,所得混合溶液的pH=7,溶液呈碱性,则有c(OH-)==10-5,解得=1:9,故答案为:1:9;
(3)95℃时水的离子积为10−12, pH2=b的某强碱溶液中c(OH-)==10b-12 mol/L,若10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n(H+)=n(OH-),即10-a 10=10b-121,解得a+b=13,即该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是pH1+ pH2=13。
【点睛】
要特别注意的是95℃时水的离子积不再为10−14而是10−12,利用水的离子积常数做计算时,务必牢记题中的前提条件,水的离子积与温度有关。
19.1.0×10﹣12 10 B 水的电离是吸热过程,温度升高电离程度增大,c(H+)、c(OH﹣)均增大 10:1 pH1+pH2=14(或a+b=14)
【详解】
(1),常温下,水的离子积常数为KW=10−14,曲线A条件下Kw=c(H+)×c(OH−)=10−7×10−7=10−14,曲线B条件c(H+)=c(OH−)=10−6mol/L,Kw=c(H+)⋅c(OH−)=10−12,故曲线B表示95℃时的水的离子积常数;
故答案为:1.0×10−12;
(2)95℃时,0.01mol/LNaOH溶液中氢氧根离子的浓度为0.01mol/L,所以溶液中氢离子的浓度为:10−10mol/L,所以溶液的PH=10,
故答案为:10;
(3)95℃时,水的电离产生的氢离子和氢氧根离子的浓度相等,所以两者浓度都为10−6mol/L,水的电离是吸热过程,温度升高电离程度增大,c(H+)、c(OH−)均增大,水的电离平衡曲线应为B;
答案为:B;水的电离是吸热过程,温度升高电离程度增大,c(H+)、c(OH−)均增大;
(4)25℃时所得混合溶液的pH=7,溶液呈中性即酸碱恰好中和,即n(OH−)=n(H+),则V(NaOH)⋅10−5mol⋅L−1=V(H2SO4)⋅10−4mol⋅L−1,得V(NaOH):V(H2SO4)=10:1,
故答案为:10:1;
(5)要注意的是95℃时,水的离子积为10−12,即酸、碱浓度相等时pH(酸)+pH(碱)=12,现强碱的OH−浓度是强酸H+浓度的100倍,所以pH(酸)+pH(碱)=14,即pH1+pH2=14,或a+b=14,
故答案为:pH1+pH2=14(或a+b=14)。
20.H3PO4 HPO42﹣ CO2+ClO﹣+H2O═HClO+HCO3﹣ 1.4×10﹣3 D < B D
【分析】
(1)同一温度下,酸的电离平衡常数越大其酸性越强,根据酸的电离平衡常数确定酸性强弱;
(2)根据酸性:H2CO3>HClO>HCO3-,分析判断生成物,再书写反应的离子方程式;
(3)依据电离平衡常数计算氢离子浓度;
(4)CH3COOH溶液加水稀释过程,促进电离,但溶液中的主要离子浓度均会减小,c(OH-)增大,结合温度不变,平衡常数和水的离子积常数不变分析判断;
(5)根据酸性:CH3COOH>HClO,pH相等的醋酸和次氯酸,次氯酸的浓度大于醋酸,据此分析解答;
(6)电离平衡常数越大,酸的电离程度越大,溶液酸性越强,对应阴离子结合氢离子的能力越弱,据此分析判断;
(7)醋酸为弱电解质,浓度越大,电离程度越小,pH为2和3的CH3COOH溶液,后者电离程度大;等物质的量NaOH的溶液分别用pH为2和3的CH3COOH溶液中和,需要二者物质的量相等,据此分析判断。
【详解】
(1)同一温度下,酸的电离平衡常数越大,其酸性越强,根据酸的电离平衡常数知,它们酸性强弱顺序是:H3PO4>CH3COOH>H2CO3>H2PO4->HClO>HCO3->HPO42-,所以酸性最强的是H3PO4,最弱的是HPO42-,故答案为:H3PO4; HPO42-;
(2)因为酸性:H2CO3>HClO>HCO3-,碳酸的酸性强于次氯酸,所以反应的离子方程式为:CO2+ClO-+H2O═HClO+HCO3-,故答案为:CO2+ClO-+H2O═HClO+HCO3-;
(3)该温度下,0.10mol•L-1的CH3COOH溶液中存在电离平衡,CH3COOH⇌CH3COO-+H+,平衡常数K==2×10-5,c2(H+)=0.10×2×10-5 ,c(H+)≈1.4×10-3 mol/L,故答案为:1.4×10-3;
(4)A.CH3COOH溶液加水稀释,尽管促进醋酸电离,但c(H+)仍减小,故A错误;B.c(H+)•c(CH3COO﹣)=K×c(CH3COOH),CH3COOH溶液加水稀释,促进醋酸电离,c(CH3COOH)减小,温度不变,K不变,因此c(H+)•c(CH3COO﹣)减小,故B错误;C.CH3COOH溶液加水稀释,促进醋酸电离,c(H+)减小,c(OH-)增大,c(H+)•c(OH-)=Kw,但温度不变,Kw不变,故C错误;D.CH3COOH溶液加水稀释,促进醋酸电离,c(H+)减小,c(OH-)增大,则c(OH﹣)/c(H+)比值增大,故D正确;故答案为:D;
(5)pH相等的醋酸和次氯酸,次氯酸的浓度大于醋酸,等体积等pH的两种酸,次氯酸的物质的量大于醋酸,酸的物质的量越多,恰好中和需要等浓度的氢氧化钠溶液体积越大,所以消耗的NaOH溶液的体积大小关系为:V1<V2,故答案为:<;
(6)电离平衡常数越大,酸的电离程度越大,溶液酸性越强,根据表中数据可知,酸性由强到弱的顺序为:CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO3-,酸性越弱,对应的酸根离子结合氢离子的能力越强,则结合氢离子能力最强的为CO32-,故答案为:B;
(7)等物质的量的NaOH的溶液分别用pH为2和3的CH3COOH溶液中和,则需要的醋酸的物质的量相等,因为所中和的氢氧化钠的物质的量是一定的,而醋酸是弱酸,浓度越大,电离程度越小,则pH为2和3的CH3COOH溶液,后者电离程度大,pH为2的CH3COOH的浓度大于pH为3的CH3COOH溶液的浓度的10倍,设pH为2的醋酸浓度为x,pH=3的醋酸浓度为y,则有Va×x=Vb×y,
则=<,即Vb>10Va,故选D。
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