高中化学人教版 (2019)选择性必修1第三章 水溶液中的离子反应与平衡第二节 水的电离和溶液的pH第3课时课后练习题

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第三章 水溶液中的离子反应与平衡第二节 水的电离和溶液的pH第3课时课后练习题，共6页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1．对于常温下pH为1的硝酸溶液，下列叙述正确的是( B )
A．1 mL该溶液稀释至100 mL后，pH小于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＋)的比值为10－12
D．该溶液中水电离出的c(H＋)是pH为3的硝酸溶液中水电离出的c(H＋)的100倍
解析：pH为1的硝酸溶液稀释到体积为原来的100倍后，pH增大2个单位，A项错误；pH(强酸)＋pH(强碱)＝14，等体积混合时完全中和，B项正确；pH为1的硝酸溶液中水电离出的c(H＋)为10－13 ml·L－1，C项中两者之比为eq \f(10－1,10－13)＝1012，错误；pH为3的硝酸溶液中水电离出的c(H＋)为10－11 ml·L－1，eq \f(10－13,10－11)＝10－2，D项错误。
2．在25 ℃时，关于下列溶液混合后所得混合溶液的pH的说法中正确的是( C )
A．pH＝10与pH＝12的NaOH溶液等体积混合，溶液的pH约为11
B．pH＝5的盐酸稀释到体积为原溶液的1 000倍，溶液的pH＝8
C．pH＝2的H2SO4溶液与pH＝12的NaOH溶液等体积混合，混合液pH＝7
D．pH＝12的氨水与pH＝2的HCl溶液等体积混合，混合液pH＝7
解析：c(OH－)混合＝eq \f(10－4＋10－2,2)ml·L－1≈5.0×10－3 ml·L－1，c(H＋)混合＝eq \f(1.0×10－14,5.0×10－3)ml·L－1＝2×10－12ml·L－1，pH＝－lg(2×10－12)＝12－lg 2＝11.7，A项不正确；pH＝5的盐酸稀释后溶液不会呈碱性，B项不正确；NH3·H2O为弱电解质，则pH＝12的氨水与pH＝2的HCl溶液等体积混合后，溶液呈碱性，D项不正确。
3．25 ℃时，若10体积pH＝a的某强酸溶液与1体积pH＝b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合之前两溶液的pH之间的关系是( C )
A．a＋b＝14 B．a＋b＝13
C．a＋b＝15 D．a＋b＝7
解析：根据混合后溶液呈中性，可得n(H＋)＝n(OH－)，即10－a×10＝10－14＋b，所以a＋b＝15。
4．常温下，取浓度相同的NaOH和HCl溶液，以体积比32混合，所得溶液的pH等于12，则原溶液的浓度为( C )
A．0.01 ml·L－1 B．0.017 ml·L－1
C．0.05 ml·L－1 D．0.50 ml·L－1
解析：设NaOH、HCl溶液的浓度均为c，以体积比32混合后溶液的c(OH－)＝0.01 ml·L－1，故NaOH过量，反应后c(OH－)＝(3c－2c)/5＝0.01 ml·L－1，解得c＝0.05 ml·L－1。
5．现有常温时pH＝1的某强酸溶液10 mL，下列操作能使溶液的pH变成2的是( A )
A．加水稀释成100 mL
B．加入10 mL 0.01 ml·L－1的NaOH溶液
C．加入10 mL的水进行稀释
D．加入10 mL 0.01 ml·L－1的HCl溶液
6．常温下，关于溶液稀释的说法正确的是( A )
A．将1 L 0.1 ml·L－1的Ba(OH)2溶液加水到体积为2 L，pH＝13
B．pH＝3的醋酸溶液加水稀释到原浓度的eq \f(1,100)，pH＝5
C．pH＝4的H2SO4溶液加水稀释到原来的eq \f(1,100)，溶液中由水电离产生的c(H＋)＝1×10－6 ml·L－1
D．pH＝8的NaOH溶液加水稀释到原浓度的eq \f(1,100)，其pH＝6
7．(2023·黑龙江双鸭山一中高二期中)常温下，将pH＝1的硫酸平均分成两等份，一份加入适量水，另一份加入与该硫酸溶液物质的量浓度相等的氢氧化钠溶液，两者pH都升高了1(忽略混合后溶液体积变化)。则加入水和加入NaOH溶液的体积比约为( B )
A．51 B．61
C．101 D．111
解析：设所取每份硫酸的体积为V1 L，使硫酸由pH＝1变为pH＝2，所加水的体积为9V1 L；设所加NaOH溶液的体积为V2 L，则有c(H＋)＝eq \f(0.1V1－0.05V2,V1＋V2) ml·L－1＝0.01 ml·L－1，解得V2＝eq \f(3,2)V1，即V水VNaOH＝61。
8．(2024·黑龙江实验中学月考)某温度下，Ka(HA)＝5.0×10－4，Ka(HB)＝1.6×10－5。现有体积均为V0的pH＝a的两种酸溶液，加水稀释至体积为V，两种溶液的pH随lgeq \f(V,V0)的变化如图所示。下列叙述正确的是( B )
A．曲线Ⅱ代表HB
B．a点时，两溶液水的电离程度相同
C．由c点到d点，溶液中eq \f(cHX·cOH－,cX－)增大(X代表A或B)
D．分别取b点、c点溶液与等浓度的NaOH溶液中和，恰好中和时消耗NaOH溶液的体积一样多
9．已知100 ℃时，0.01 ml·L－1 NaHSO4溶液中由水电离的c(H＋)＝10－10 ml·L－1，该温度下将pH＝8的Ba(OH)2溶液V1 L与pH＝5的NaHSO4溶液V2 L混合，所得溶液pH＝7，则V1V2为( A )
A．29 B．19
C．11 D．12
解析：根据100 ℃时，0.01 ml·L－1 NaHSO4溶液中水电离的c(H＋)＝10－10 ml·L－1，确定水的离子积为1.0×10－12，该温度下将pH＝8的Ba(OH)2溶液V1 L与pH＝5的NaHSO4溶液V2 L混合，所得溶液pH＝7，溶液呈碱性，所以c(OH－)＝10－5 ml·L－1＝eq \f(10－4V1－10－5V2,V1＋V2) ml·L－1，则V1V2＝29。
10．常温下，向一定体积pH＝13氢氧化钾溶液中逐滴加入pH＝1的稀盐酸，溶液的pH与pOH[pOH＝－lg c(OH－)]的变化关系如图所示。下列有关说法错误的是( B )
A．Q点溶液呈中性，且a＝7
B．M点和N点水的电离程度不相等
C．Q点消耗稀盐酸的体积等于氢氧化钾溶液的体积
D．若b＝12，则N点消耗稀盐酸的体积与氢氧化钾溶液的体积之比为911
解析：Q点溶液的pH＝pOH，因此溶液呈中性，由于是常温下，则a＝7，A正确；M点溶液的pOH与N点溶液的pH相等，即M点溶液(呈酸性)中氢离子和N点溶液(呈碱性)中氢氧根离子的浓度相等，二者对水的电离的抑制程度相等，所以水的电离程度相等，B错误；Q点溶液呈中性，氢氧化钾和盐酸恰好完全反应，由于二者的浓度相等，则消耗稀盐酸的体积等于氢氧化钾溶液的体积，C正确；N点溶液呈碱性，盐酸不足，氢氧化钾过量，若b＝12，则反应后溶液中氢氧根离子的浓度是0.01 ml·L－1，则eq \f(0.1 ml·L－1×VKOH－0.1 ml·L－1×VHCl,VKOH＋VHCl)＝0.01 ml·L－1，解得V(HCl) V(KOH)＝911，所以消耗稀盐酸的体积与氢氧化钾溶液的体积之比为911，D正确。
二、非选择题
11．25 ℃时，pH的简单计算。
(1)1 mL pH＝2的硫酸加水稀释至100 mL，pH＝_4__。
(2)常温下，由水电离出的c(H＋)＝1×10－12 ml·L－1，则该溶液的可能pH＝_2或12__。
(3)体积均为100 mL pH＝2的CH3COOH溶液与一元酸HX溶液，加水稀释过程中pH与溶液体积的变化关系如图所示，则HX的电离平衡常数_大于__(填“大于”“小于”或“等于”)CH3COOH的电离平衡常数。
(4)常温下，pH＝12的NaOH溶液与pH＝1的HCl溶液按一定比例混合，所得溶液pH＝2，则NaOH溶液与HCl溶液的体积比为_92__。
解析：(1)1 mL pH＝2的H2SO4溶液加水稀释到100 mL，溶液中c(H＋)由10－2 ml·L－1变为10－4 ml·L－1，则稀释后溶液的pH＝－lg 10－4＝4。(2)如果该溶液呈酸性，c(H＋)＝0.01 ml·L－1，溶液的pH＝－lg 0.01＝2；如果该溶液呈碱性，c(OH－)＝0.01 ml·L－1，c(H＋)＝eq \f(1×10－14,0.01) ml·L－1＝1×10－12 ml·L－1，则溶液的pH＝－lg(1×10－12)＝12。(3)pH相等的酸，加水稀释促进弱酸电离，稀释相同的倍数，pH变化大的为较强的酸，变化小的为较弱的酸，所以HX的酸性大于醋酸，则HX的电离平衡常数大于醋酸。(4)pH＝12的NaOH溶液中c(OH－)＝10－2 ml·L－1，pH＝1的HCl溶液中c(H＋)＝0.1 ml·L－1；设氢氧化钠溶液体积为V碱，HCl溶液体积为V酸，依据混合溶液的pH＝2知，氢离子过量，则混合溶液中氢离子浓度为c(H＋)＝eq \f(0.1 ml·L－1V酸－0.01 ml·L－1V碱,V酸＋V碱)＝0.01 ml·L－1，得V碱V酸＝92。
12.在水的电离平衡中，c(H＋)和c(OH－)的关系如图所示：
(1)A点水的离子积为1×10－14，B点水的离子积为_1×10－12__，造成水的离子积变化的原因是_水的电离吸热，升高温度，水的电离程度增大，水的离子积增大__。
(2)25 ℃时，H2R在水溶液中的电离方程式为H2R===H＋＋HR－，HR－H＋＋R2－。0.1 ml·L－1H2R溶液的pH_<__(填“>”“<”或“＝”)1。
(3)100 ℃时，0.01 ml·L－1NaOH溶液的pH＝_10__。
(4)100 ℃时，将pH＝8的Ba(OH)2溶液与pH＝5的稀盐酸混合，并保持100 ℃恒温，欲使混合溶液的pH＝7，则Ba(OH)2溶液与稀盐酸的体积比为_29__。
(5)25 ℃时，若体积为Va、pH＝a的某一元强酸溶液与体积为Vb、pH＝b的某一元强碱溶液混合，恰好中和，若a＋b＝12，则VaVb＝_1100__。
解析：(1)对于L1曲线，Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－12；水的电离过程是吸热的，L1曲线相对于L2曲线是升高温度，则水的电离程度增大，水的离子积增大。(2)由H2R的电离方程式H2R===H＋＋HR－，HR－H＋＋R2－可知，第一步完全电离，第二步部分电离，0.1 ml·L－1H2R溶液中氢离子浓度大于0.1 ml·L－1，因此pH<1。(3)100 ℃时，Kw＝10－12,0.01 ml·L－1NaOH溶液中，c(OH－)＝0.01 ml·L－1，c(H＋)＝eq \f(Kw,cOH－)＝eq \f(10－12,0.01) ml·L－1＝10－10 ml·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝10。(4)pH＝8的Ba(OH)2溶液中，c(OH－)＝10－4 ml·L－1，pH＝5的稀盐酸中，c(H＋)＝10－5 ml·L－1，设Ba(OH)2溶液的体积为x，盐酸的体积为y,100 ℃时，欲使混合溶液pH＝7，溶液呈碱性，c(OH－)＝eq \f(10－12,10－7) ml·L－1＝10－5 ml·L－1，c(OH－)＝eq \f(10－4 ml·L－1·x－10－5 ml·L－1·y,x＋y)＝10－5 ml·L－1，解得xy＝29。(5)由Va·ca(H＋)＝Vb·cb(OH－)得，cb(OH－)＝eq \f(10－14,cbH＋)＝eq \f(10－14,10－b) ml·L－1，eq \f(Va,Vb)＝eq \f(cbOH－,caH＋)＝eq \f(\f(10－14,10－b),10－a)＝10(a＋b－14)，若a＋b＝12，eq \f(Va,Vb)＝10(a＋b－14)＝10－2＝eq \f(1,100)。
13.某温度(T ℃)下的溶液中，c(H＋)＝10－x ml·L－1，c(OH－)＝10－y ml·L－1，x与y的关系如图所示，请回答下列问题：
(1)此温度下，水的离子积Kw为_1×10－12__，则该温度T ℃_>__(填“>”“<”或“＝”)25 ℃。
(2)在此温度下，向Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH＝a的盐酸，测得混合溶液的部分pH如表所示：
假设溶液混合前后的体积变化忽略不计，则a＝_4__，实验②中由水电离产生的c(OH－)＝_10－7__ml·L－1。
(3)在此温度下，将0.1 ml·L－1的NaHSO4溶液与0.1 ml·L－1的Ba(OH)2溶液按下表中甲、乙、丙、丁四种不同方式混合：
①按丁方式混合后，所得溶液显_中__(填“酸”“碱”或“中”)性。
②写出按乙方式混合反应的离子方程式： Ba2＋＋OH－＋H＋＋SOeq \\al(2－,4)===BaSO4↓＋H2O 。
③按甲方式混合后所得溶液的pH为_11__。实验
序号
Ba(OH)2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
甲
乙
丙
丁
0.1 ml·L－1
Ba(OH)2溶液体积/mL
10
10
10
10
0.1 ml·L－1NaHSO4
溶液体积/mL
5
10
15
20