2019高考化学一轮复习检测：第8章 水溶液中的离子平衡8-2a (含解析)
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时间：45分钟 满分：100分
一、选择题(每题7分，共70分)
1．某温度下，向c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液的c(H＋)＝1×10－2 mol·L－1。下列对该溶液的叙述不正确的是( )
A．该温度高于25 ℃
B．由水电离出来的H＋的浓度为1×10－10 mol·L－1
C．加入NaHSO4晶体抑制水的电离
D．取该溶液加水稀释100倍，溶液中的c(OH－)减小
答案 D
解析 该温度下蒸馏水中c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1，大于25 ℃时纯水中c(H＋)，故温度高于25 ℃，A正确；此温度下Kw＝1×10－12，故该NaHSO4溶液中c(OH－)＝＝1×10－10 mol·L－1，由水电离出的c(H＋)与溶液中的c(OH－)相等，B正确；加入NaHSO4后，NaHSO4电离出的H＋抑制了水的电离，C正确；加水稀释时，c(H＋)减小，而Kw不变，故c(OH－)增大，D错误。
2．[2017·河北冀州中学期中统考]常温下，0.1 mol·L－1某一元酸HA溶液中＝1×10－12，下列叙述正确的是( )
A．该溶液中由水电离出的c(H＋)＝1×10－10 mol·L－1
B．溶液中存在HAH＋＋A－
C．与0.1 mol·L－1NaOH溶液等体积混合后所得溶液为中性
D．原溶液中加入一定量NaA晶体或加水稀释，溶液中c(OH－)均增大
答案 C
解析 常温下Kw＝1×10－14,0.1 mol·L－1HA溶液中＝1×10－12，则有c(H＋)＝0.1 mol·L－1，说明HA完全电离，故该溶液中由水电离出的c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1，A错误。HA为强酸，其电离方程式为HA===H＋＋A－，不存在HA的电离平衡，B错误。与0.1 mol·L－1NaOH溶液等体积混合恰好完全反应，生成强酸强碱盐NaA，所得溶液为中性，C正确。HA溶液中加入一定量NaA晶体，溶液中c(OH－)不变；加水稀释时，溶液中c(H＋)减小，则c(OH－)增大，D错误。
3．常温下，若使pH＝3的盐酸与pH＝9的Ba(OH)2溶液混合使其成为pH＝7的溶液，混合时盐酸和Ba(OH)2溶液的体积比为( )
A．1∶60 B．3∶1 C．1∶100 D．100∶1
答案 C
解析 常温下，pH＝3的盐酸，c(H＋)＝1×10－3 mol·L－1，pH＝9的Ba(OH)2溶液，c(OH－)＝1×10－5 mol·L－1，两溶液混合后溶液的pH＝7，则n(H＋)＝n(OH－)，设盐酸体积为x L，Ba(OH)2溶液体积为y L，1×10－3 mol·L－1×x L＝1×10－5 mol·L－1×y L，解得：x∶y＝1∶100，即盐酸与Ba(OH)2溶液的体积之比为1∶100。
4．[2017·北京西城区期中]常温下，关于pH＝2的盐酸，下列说法不正确的是( )
A．溶液中c(H＋)＝1.0×10－2 mol·L－1
B．溶液中由水电离出的c(OH－)＝1.0×10－12 mol·L－1
C．加水稀释100倍后，溶液的pH＝4
D．加入等体积pH＝12的氨水，溶液呈中性
答案 D
解析 常温下pH＝2的盐酸中，c(H＋)＝10－pH mol·L－1＝1.0×10－2 mol·L－1，A正确；盐酸中OH－全部来源于水的电离，则由水电离出的c(OH－)＝1.0×10－12 mol·L－1，B正确；加水稀释100倍后，溶液中c(H＋)＝1.0×10－4 mol·L－1，则溶液的pH＝4，C正确；NH3·H2O是弱碱，pH＝12的氨水中c(NH3·H2O)>1.0×10－2 mol·L－1，与pH＝2的盐酸等体积混合后，氨水过量，溶液呈碱性，D错误。
5．现有常温下pH＝a的NaOH溶液与pH＝b的硫酸溶液，将二者等体积混合，所得溶液呈中性，则下列对两溶液的相关分析不正确的是( )
A．Kw均为1×10－14 B．若a＝12，则有b＝2
C．a、b为固定值 D．水电离出的c(H＋)相等
答案 C
解析 常温下，pH＝a的NaOH溶液中c(OH－)＝10a－14 mol·L－1，pH＝b的硫酸溶液中c(H＋)＝10－b mol·L－1，二者等体积混合所得溶液呈中性，则有V L×10a－14 mol·L－1＝10－b mol·L－1×V L，得出a＋b＝14。Kw只与温度有关，与溶液的酸碱性无关，故室温下两溶液中均有Kw＝1×10－14，A正确。由于a＋b＝14，若a＝12，则有b＝2，B正确。a、b不是固定值，只要满足a＋b＝14，且a>7，b<7即可，C错误。由于a＋b＝14，NaOH溶液中H＋由水电离产生，则有c(H＋)＝10－a mol·L－1；硫酸溶液中OH－由水电离产生，则有c(OH－)＝10b－14 mol·L－1＝10(14－a)－14 mol·L－1＝10－a mol·L－1，故两溶液中水电离出的c(H＋)相等，D正确。
6．[2018·苏州模拟]将pH＝1的盐酸平均分成两份，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NaOH溶液，pH都升高了1，则加入的水与NaOH溶液的体积比为( )
A．9 B．10 C．11 D．12
答案 C
解析 将pH＝1的盐酸加适量水，pH升高了1，说明所加的水是原溶液的9倍；另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液后，pH升高了1，则10－1×1－10－1·x＝10－2·(1＋x)，解得x＝，则加入的水与NaOH溶液的体积比为9∶＝11∶1。
7．将纯水加热至较高温度，下列叙述正确的是( )
A．水的离子积变大、pH变小、呈酸性
B．水的离子积不变、pH不变、呈中性
C．水的离子积变小、pH变大、呈碱性
D．水的离子积变大、pH变小、呈中性
答案 D
解析 水的电离H2OH＋＋OH－为吸热过程，升高温度平衡右移，H＋和OH－浓度都变大，故Kw＝c(H＋)·c(OH－)变大，pH＝－lg c(H＋)变小，但c(H＋)＝c(OH－)，故溶液呈中性。
8．[2017·安徽合肥质检]常温下，下列有关电解质溶液的叙述错误的是( )
A．某H2SO4溶液中＝1.0×10－8，由水电离出的c(H＋)＝1×10－11 mol·L－1
B．将0.02 mol·L－1 HCl溶液与0.02 mol·L－1 Ba(OH)2溶液等体积混合后，溶液pH约为12
C．将0.1 mol·L－1的NaOH溶液加水稀释后，由水电离产生的c(H＋)·c(OH－)保持不变
D．pH＝3的H2SO4溶液，稀释105倍后，溶液的pH<7
答案 C
解析 H2SO4溶液中＝1.0×10－8 mol·L－1，结合水的离子积常数1.0×10－14可知溶液中c(H＋)＝1.0×10－3 mol·L－1，H2SO4溶液中水的电离受到抑制，由水电离出的c(H＋)＝1.0×10－11 mol·L－1，A正确；将0.02 mol·L－1 HCl溶液与0.02 mol·L－1 Ba(OH)2溶液等体积混合后，溶液中c(OH－)≈＝0.01 mol·L－1，溶液的pH≈12，B正确；稀释NaOH溶液时，水的电离程度增大，由水电离出的c(H＋)·c(OH－)增大，C错误；酸无论稀释多少倍仍呈酸性，pH<7，D正确。
9．下列叙述正确的是( )
A．无论是纯水，还是酸性、碱性或中性稀溶液，在常温下，其c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14
B．c(H＋)等于1×10－7 mol/L的溶液一定是中性溶液
C．0.2 mol/L CH3COOH溶液中的c(H＋)是0.1 mol/L CH3COOH溶液中的c(H＋)的2倍
D．任何浓度的溶液都可以用pH来表示其酸性的强弱
答案 A
解析 水的离子积只与温度有关，A正确；中性溶液是指c(H＋)＝c(OH－)，B错误；弱电解质的浓度越大，电离程度越小，则0.2 mol/L CH3COOH溶液中的c(H＋)小于0.1 mol/L CH3COOH溶液中的c(H＋)的2倍，C错误；pH值的范围为0～14，当c(H＋)或c(OH－)>1 mol/L时一般不用pH来表示溶液的酸碱度，D错误。
10．常温下，下列说法不正确的是( )
A．pH＝2与pH＝1的CH3COOH溶液中c(H＋)之比为1∶10
B．0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液中，由水电离的c(H＋)为1×10－13 mol·L－1
C．pH＝12的NaOH溶液和pH＝2的CH3COOH溶液等体积混合后溶液的pH<7
D．等体积pH＝2的H2SO4溶液和pH＝2的HCl溶液混合后溶液的pH＝2
答案 B
解析 pH＝2与pH＝1的CH3COOH溶液中c(H＋)分别为0.01 mol·L－1、0.1 mol·L－1，则两溶液中c(H＋)之比为1∶10，A正确；CH3COOH是弱电解质，0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液中c(H＋)<0.1 mol·L－1，由c(OH－)＝可知，该溶液中c(OH－)>1×10－13 mol·L－1，故由水电离的c水(H＋)＝c(OH－)>1×10－13 mol·L－1，B错误；pH＝12的NaOH溶液中c(OH－)＝0.01 mol·L－1，pH＝2的CH3COOH溶液中c(CH3COOH)>0.01 mol·L－1，二者等体积混合反应后，CH3COOH有剩余，溶液的pH<7，C正确；pH＝2的H2SO4溶液和pH＝2的HCl溶液中c(H＋)均为0.01 mol·L－1，则两溶液等体积混合后，溶液中c(H＋)仍为0.01 mol·L－1，故混合液的pH＝2，D正确。
二、非选择题(共30分)
11．(14分)某温度(T)下的溶液中，c(H＋)＝1.0×10－x mol·L－1，c(OH－)＝1.0×10－y mol·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________，则该温度T________25 ℃(填“>”“<”或“＝”)。
(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不变，则a＝________，实验②所得溶液中由水电离产生的c(OH－)＝ ________mol·L－1。
(3)在此温度下，将0.1 mol·L－1的NaHSO4溶液与0.1 mol·L－1的Ba(OH)2溶液按下表中甲、乙、丙、丁不同方式混合：
①按丁方式混合后，所得溶液显________(填“酸”“碱”或“中”)性。
②写出按乙方式混合后，反应的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
③按甲方式混合后，所得溶液的pH为________(混合时，忽略溶液体积的变化)。
答案 (1)1.0×10－12 > (2)4 1.0×10－7
(3)①中 ②Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO===BaSO4↓＋H2O ③11
解析 (1)Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－(x＋y)，根据图像可知x＋y＝12，故Kw＝1.0×10－12。根据温度越高，H2O的电离程度越大，Kw也越大，可知此时的T>25 ℃。
(2)此条件下，pH ＝6时溶液呈中性。根据表中实验①的数据可得c(OH－)＝1.0×10－4 mol·L－1，根据表中实验③的数据有22.00×10－3 L×1.0×10－4 mol·L－1＝22.00×10－3 L×1.0×10－a mol·L－1，可得a＝4，即pH＝4。实验②中，所得溶液pH＝7，Ba(OH)2过量，溶液呈碱性，由H2O电离产生的c(OH－)等于由水电离产生的c(H＋)，即由水电离产生的c(OH－)＝1.0×10－7 mol·L－1。
(3)①按丁方式混合时，Ba(OH)2提供的OH－与NaHSO4提供的H＋相等，混合后溶液呈中性。②按乙方式混合时，反应前：n(Ba2＋)＝1.0×10－3 mol，n(OH－)＝2.0×10－3 mol，n(H＋)＝n(SO)＝1.0×10－3 mol，实际反应的Ba2＋、OH－、H＋、SO均为1.0×10－3 mol，故反应的离子方程式为Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO===BaSO4↓＋H2O。③按甲方式混合时，OH－过量，反应后溶液中c(OH－)＝ mol·L－1＝0.1 mol·L－1，c(H＋)＝1.0×10－11 mol·L－1，pH＝11。
12．(16分)(1)有一学生在实验室测某溶液的pH，实验时，他先用蒸馏水润湿pH试纸，然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测：
①该学生的操作是________(填“正确的”或“错误的”)，其理由是______________________________________。
②若用此方法分别测定c(H＋)相等的盐酸和醋酸溶液的pH，误差较大的是________，原因是__________________________________ ______________________。
③该学生以上述方式测定下列溶液的pH，无误差的是( )
A．NaOH B．CH3COONa C．NaCl D．NaHSO4
(2)某温度时，测得0.01 mol·L－1的NaOH溶液的pH＝10。在此温度下，将0.01 mol·L－1的H2SO4溶液Va L与pH＝12的NaOH溶液Vb L混合，若所得混合液pH＝11，则Va∶Vb＝________。
(3)t ℃时，有pH＝2的稀硫酸和pH＝11的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性，则该温度下水的离子积常数Kw＝________。
①该温度下(t ℃)，将100 mL 0.1 mol·L－1的稀H2SO4溶液与100 mL 0.4 mol·L－1的NaOH溶液混合后(溶液体积变化忽略不计)，溶液的pH＝____________。
②该温度下(t ℃)，1体积的稀硫酸和10体积的NaOH溶液混合后溶液呈中性，则稀硫酸的pH(pHa)与NaOH溶液的pH(pHb)的关系是________________。
答案 (1)①错误的 润湿后，稀释了原溶液，使其浓度减小，可能导致测量误差 ②盐酸 盐酸是强电解质，醋酸是弱电解质，在溶液中存在CH3COOHCH3COO－＋H＋，稀释时平衡右移，继续电离出H＋，稀释时Δc(H＋)较小，ΔpH较小，故误差较小 ③C
(2)15∶2
(3)10－13 ①12 ②pHa＋pHb＝12
解析 (1)用pH试纸测定溶液酸碱性时，不能用水润湿。若润湿，会使待测液浓度减小，结果可能出现误差。但是用pH试纸测定中性溶液时，对结果一般没影响。
(2)溶液中c(OH－)＝10－2 mol·L－1、c(H＋)＝10－10 mol·L－1，所以Kw＝10－12，混合后溶液呈碱性，c(OH－)＝＝10－1 mol·L－1，Va∶Vb＝15∶2。
(3)t ℃时，有pH＝2的稀硫酸和pH＝11的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性，则0.01＝Kw/10－11，解得该温度下水的离子积常数Kw＝10－13。①硫酸和氢氧化钠的物质的量是0.01 mol和0.04 mol，则氢氧化钠是过量的，所以溶液中OH－浓度是(0.04 mol－0.02 mol)÷0.2 L＝0.1 mol·L－1，则溶液中氢离子浓度是1×10－12 mol·L－1，即pH＝12。②1体积的稀硫酸和10体积的NaOH溶液混合后溶液呈中性，则10－pHa＝10×10pHb－13，解得pHa＋pHb＝12。
