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高中化学鲁科版 (2019)选择性必修1第1节 水与水溶液第2课时当堂检测题
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这是一份高中化学鲁科版 (2019)选择性必修1第1节 水与水溶液第2课时当堂检测题，共9页。试卷主要包含了下列溶液一定呈碱性的是，下列溶液一定呈中性的是，某温度时,KW=1，3B等内容，欢迎下载使用。
夯实基础轻松达标
1.(2020福建厦门外国语学校高二检测)下列溶液一定呈碱性的是( )
A.由水电离出的H+为10-12 ml·L-1(25 ℃)的溶液
B.pH<7的溶液
C.使石蕊试液呈紫色的溶液
D.常温下,pH=10的氨水与pH=4的盐酸等体积混合后的溶液
2.(2020湖南师大附中高二月考)常温下,某H2SO4溶液的浓度是0.05 ml·L-1;此溶液的pH是( )
A.1B.2C.5D.6
3.(2020河北邢台第八中学高二检测)下列溶液一定呈中性的是( )
A.c平(H+)=c平(OH-)=10-6 ml·L-1的溶液
B.pH=7的溶液
C.使石蕊溶液呈紫色的溶液
D.使酚酞溶液呈红色的溶液
4.(2020陕西榆林第二中学高二期中)某温度时,KW=1.0×10-12 ml2·L-2,若在该温度时,某溶液的c平(H+)=1.0×10-7 ml·L-1,则该溶液( )
A.呈酸性B.呈碱性
C.呈中性D.c平(H+)c平(OH-)=100
5.(2020山西太原第五中学高二检测)将pH=8的NaOH溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH最接近于(lg 2≈0.3)( )
A.8.3B.8.7C.9.3D.9.7
6.(2020河南郑州外国语学校高二检测)室温时,取浓度相同的NaOH和HCl溶液,以3∶2的体积比相混合,所得溶液的pH等于12,则原溶液的浓度均为( )
ml·L-1 ml·L-1
ml·L-1 ml·L-1
7.(2020吉林大学附属中学高二月考)室温下,用1 ml·L-1 NaOH溶液中和某浓度的硫酸溶液时,其pH和所加NaOH溶液的体积关系如图所示,原硫酸溶液的物质的量浓度和恰好完全反应后溶液的总体积分别是( )
A.0.5 ml·L-1 100 mLB.0.5 ml·L-1 80 mL
C.1 ml·L-1 60 mLD.1 ml·L-1 80 mL
8.(2020辽宁盘锦第二高级中学高二月考)pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合,已知所得混合溶液的pH=11,则混合前强碱与强酸溶液的体积比为( )
A.1∶9B.2∶9C.2∶7D.3∶8
9.常温下,有pH=12的NaOH溶液100 mL,要使它的pH降为11,回答下列问题(忽略混合后溶液体积的变化)。
(1)若加入蒸馏水,应加 mL。
(2)若加入pH为10的NaOH溶液,应加 mL。
(3)若加入0.01 ml·L-1的盐酸,应加 mL。
提升能力跨越等级
1.(2020湖南长沙长郡中学高二期中)常温下,关于pH=12的NaOH溶液,下列说法正确的是( )
A.溶液中c平(H+)=1.0×10-2 ml·L-1
B.溶液中由水电离出的c平(OH-)=1.0×10-2 ml·L-1
C.加水稀释到体积为原来的100倍后,溶液的pH=10
D.加入等体积pH=2的醋酸溶液,反应后溶液呈中性
2.(双选)(2020江苏大丰新丰中学高二期中)在某温度T ℃时,测得0.01 ml·L-1的NaOH溶液的pH=11。下列说法正确的是( )
A.T<25
B.该温度下水的离子积常数KW=1×10-13 ml2·L-2
C.升高温度,溶液的pH增大
D.将Va L该溶液与Vb L pH=3的硫酸溶液混合,若混合后溶液呈中性,则Va
3.水的电离平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中对应点的温度关系为a>b>c
B.纯水仅升高温度,可从a点变到c点
C.水的离子积常数KW数值大小关系为b>c>d
D.在b点对应温度下,0.5 ml·L-1的H2SO4溶液与1 ml·L-1的KOH溶液等体积混合,混合后c平(H+)=1×10-7 ml·L-1
4.(双选)有人曾建议用AG表示溶液的酸度,AG的定义为AG=lgc平(H+)c平(OH-)。下列表述正确的是( )
A.在25 ℃时,若溶液呈中性,则pH=7,AG=0
B.在25 ℃时,若溶液呈酸性,则pH<7,AG<0
C.在25 ℃时,若溶液呈碱性,则pH>7,AG>0
D.在25 ℃时,溶液的pH与AG的换算公式为AG=2(7-pH)
5.(1)在温度t ℃时,某溶液中c平(H+)=1.0×10-a ml·L-1,c平(OH-)=1.0×10-b ml·L-1,已知a+b=12,则t ℃ 25 ℃(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)常温下,向某Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH=x的盐酸,测得混合溶液的部分pH如下表所示:
x= 。Ba(OH)2溶液的物质的量浓度为 。
(3)常温下,向100 mL pH=2的硫酸与硫酸钠的混合溶液中加入300 mL上述Ba(OH)2溶液,沉淀正好达到最大量,此时溶液的pH 7(填“大于”“小于”或“等于”);原混合溶液中硫酸钠的物质的量浓度为 。
6.已知水的电离平衡曲线如图所示,试回答下列问题:
(1)图中五点KW的关系是 。
(2)若从A点到D点,可采用的措施是 。
a.升温b.加入少量的盐酸
c.降温d.加入少量的NaOH
(3)E点对应的温度下,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 。
贴近生活拓展创新
某温度(T ℃)下的溶液中,c平(H+)=10-x ml·L-1,c平(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= ,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= ,实验②中由水电离产生的c水(OH-)= 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 。
参考答案
第2课时 水溶液的酸碱性与pH
夯实基础·轻松达标
1.D A项,溶液中水的电离被抑制,该溶液可能为酸溶液,错误;B项,未指明温度,如100 ℃时pH=6的溶液呈中性,错误;C项,石蕊溶液呈紫色时,pH为5.0~8.0,此时溶液可能呈酸性、中性或碱性,错误;D项,常温下,pH=10的氨水与pH=4的盐酸等体积混合后氨水过量,溶液呈碱性,正确。
2.A 由题意可知c平(H+)=0.05 ml·L-1×2=0.1 ml·L-1,则pH=-lgc平(H+)=1。
3.A c平(H+)=c平(OH-)=10-6 ml·L-1,溶液的pH=6,溶液一定呈中性,故A正确;pH=7的溶液不一定呈中性,如100 ℃时,水的离子积常数是10-12 ml2·L-2,pH=6时溶液呈中性,当pH=7时溶液呈碱性,故B错误;使石蕊溶液呈紫色的溶液,常温下溶液可显酸性,故C错误;使酚酞溶液呈红色的溶液呈碱性,故D错误。
4.B 溶液中的c平(H+)=1.0×10-7 ml·L-1,c平(OH-)=1.0×10-121.0×10-7 ml·L-1=1.0×10-5 ml·L-1,所以c平(H+)
5.D 对于强碱溶液混合求c混(H+),一定要首先求混合溶液中的c混(OH-),再由KW求混合溶液中的c混(H+),最后求出pH。本题中c1(OH-)=1.0×10-6 ml·L-1,c2(OH-)=1.0×10-4 ml·L-1,V1=V2,则c混(OH-)=12(10-6+10-4) ml·L-1=5.05×10-5 ml·L-1。所以c混(H+)=KWc混(OH-)=1×10-145.05×10-5 ml·L-1≈2×10-10 ml·L-1,pH=10-lg 2≈9.7。
6.C pH=12的溶液中c平(H+)=1×10-12 ml·L-1,设NaOH溶液和HCl溶液的浓度均为c,则混合后溶液中c平(OH-)=c5,所以c平(H+)=KWc平(OH-)=KWc5=1.0×10-12 ml·L-1,解得:c=0.05 ml·L-1。
7.B 由图像可知,加入氢氧化钠溶液之前,溶液的pH=0,即氢离子浓度为1 ml·L-1,则H2SO4的起始浓度为0.5 ml·L-1;当加入40 mL 1 ml·L-1 NaOH溶液时,恰好与硫酸完全中和,溶液的pH=7,根据反应关系式:H2SO4~2NaOH,则2n(H2SO4)=n(NaOH),设消耗硫酸溶液的体积为V,则2×V×0.5 ml·L-1=1 ml·L-1×0.04 L,解得V=0.04 L=40 mL,所以恰好完全反应后溶液的体积为80 mL。
8.A 设混合前强碱与强酸溶液的体积分别为V1 L和V2 L,则10-1410-13V1-10-2V2V1+V2=10-1410-11得V1∶V2=1∶9。
9.答案 (1)900 (2)1 000 (3)81.8
解析 (1)加水稀释pH=12的NaOH溶液至pH=11,可使溶液体积增大到原体积的10倍,所以需加水900 mL。
(2)设需pH=10的NaOH溶液体积为V,则:
10-2ml·L-1×0.1 L+10-4ml·L-1×V0.1 L+V=10-3 ml·L-1,解得V=1 L=1 000 mL。
(3)设需0.01 ml·L-1盐酸体积为V',则:
10-2ml·L-1×0.1 L-0.01 ml·L-1×V'0.1 L+V'=10-3 ml·L-1,V'≈81.8 mL。
提升能力·跨越等级
1.C 溶液的pH=12的NaOH溶液,根据离子积可知,则c平(H+)=1.0×10-12 ml·L-1,A不正确;溶液中由水电离出的c水(OH-)=c平(H+)=1.0×10-12 ml·L-1,B不正确;加水稀释到体积为原来的100倍后,溶液中c平(OH-)=10-2ml·L-1×1100=10-4 ml·L-1,则pH=10,C正确;由于醋酸为弱酸,大部分未发生电离,反应结束后,过量的醋酸电离,使溶液呈酸性,D不正确。
2.BD 0.01 ml·L-1的NaOH溶液的pH为11,则c平(H+)=1×10-11 ml·L-1,c平(OH-)=0.01 ml·L-1,该温度下KW=c平(H+)×c平(OH-)=1×10-13 ml2·L-2>1×10-14 ml2·L-2,水的电离是吸热的,升温时水的电离平衡正向移动,KW增大,因该温度下的KW大于25 ℃时水的KW=1×10-14 ml2·L-2,所以该温度大于25 ℃,故A错误;0.01 ml·L-1的NaOH溶液的pH为11,则c平(H+)=1×10-11 ml·L-1,c平(OH-)=0.01 ml·L-1,KW=c平(H+)·c平(OH-)=1×10-13 ml2·L-2,故B正确;升高温度,水的电离平衡正向移动,KW增大,c平(H+)增大,溶液的pH变小,故C错误;将pH=11的NaOH溶液Va L与pH=3的硫酸Vb L混合,所得混合溶液为中性,因c平(OH-)×Va=c平(H+)×Vb,pH=11的NaOH溶液中氢氧根离子浓度为0.01 ml·L-1,pH=3的硫酸溶液中氢离子浓度为0.001 ml·L-1,则0.01×Va=0.001Vb,则Va∶Vb=1∶10,Va
3.C 水的电离是吸热过程,温度升高,水的离子积常数增大,根据图中数据得出水的离子积常数KW数值大小关系为b>c>a=d,温度关系为b>c>a=d,C项正确,A项错误;a点和c点的c平(OH-)相等,若纯水仅升高温度,c平(OH-)与c平(H+)都增大,B项错误;b点的KW=1×10-12 ml2·L-2,0.5 ml·L-1的H2SO4溶液与1 ml·L-1的KOH溶液等体积混合,充分反应后所得溶液显中性,则c平(H+)=1×10-6 ml·L-1,D项错误。
4.AD 若溶液呈中性,则c平(H+)=c平(OH-),c平(H+)c平(OH-)=1,AG=0,A项正确;若溶液呈酸性,c平(H+)>c平(OH-),c平(H+)c平(OH-)>1,AG>0,B项错误;若溶液呈碱性,c平(H+)
5.答案 (1)大于 (2)2 5×10-3 ml·L-1
(3)大于 0.01 ml·L-1
解析 (1)由于a+b=12<14,所以该温度大于25 ℃。
(2)由Ba(OH)2溶液的pH=12可知Ba(OH)2溶液中c平(OH-)=1.0×10-2 ml·L-1,所以根据③计算得c(HCl)=1.0×10-2 ml·L-1,所以x=2。c[Ba(OH)2]=1.0×10-2ml·L-12=5×10-3 ml·L-1。
(3)n(OH-)=0.3 L×10-2 ml·L-1=3×10-3 ml,而n(H+)=1.0×10-3 ml,所以OH-剩余,溶液pH大于7,n(H2SO4)=0.1 L×10-2ml·L-12=5×10-4 ml。则n(Na2SO4)=0.3 L×5×10-3 ml·L-1-5×10-4 ml=1.0×10-3 ml,所以c(Na2SO4)=1.0×10-3ml0.1 L=0.01 ml·L-1。
6.答案 (1)A=D=E
解析 (1)水的离子积KW随温度的升高而增大。A、D、E三点为25 ℃,B点为100 ℃,C对应的点介于25 ℃与100 ℃之间,故KW的关系是A=D=E
(2)从A点至D点,保持温度不变,使c平(H+)增大,故选b。
(3)E点在25 ℃下,KW=1.0×10-14 ml2·L-2,由n(OH-)=n(H+)可知,V(NaOH溶液)·10-5=V(H2SO4溶液)·10-4,V(NaOH溶液)V(H2SO4溶液)=10-410-5=101。
贴近生活·拓展创新
答案 (1)1×10-12 ml2·L-2 >
(2)4 10-7 (3)①中 ②Ba2++OH-+H++SO42-BaSO4↓+H2O ③11
解析 (1)KW=c平(H+)·c平(OH-)=10-x ml·L-1·10-y ml·L-1=10-(x+y) ml2·L-2,根据图示可知当x=12时,c平(OH-)=1 ml·L-1,当y=12时,c平(H+)=1 ml·L-1,故KW=1×10-12 ml2·L-2。根据温度越高水的电离程度越大,KW也随之越大,所以此时的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Ba(OH)2溶液中c平(OH-)=10-4 ml·L-1,根据表中实验③的数据有22.00×10-3 L×10-4 ml·L-1=22.00×10-3 L×10-a ml·L-1,可得a=4,即盐酸的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水(OH-)等于由水电离产生的c水(H+),即由水电离产生的c水(OH-)=10-7 ml·L-1。
(3)①按丁方式混合时,Ba(OH)2提供的OH-与NaHSO4提供的H+的物质的量相等,混合后溶液呈中性。②按乙方式混合时,反应前n(Ba2+)=10-3 ml,n(OH-)=2×10-3 ml,n(H+)=n(SO42-)=10-3 ml,实际反应的Ba2+、OH-、H+、SO42-均为10-3 ml,故反应的离子方程式为Ba2++OH-+H++SO42-BaSO4↓+H2O。③按甲方式混合时,OH-过量,反应后溶液中c平(OH-)=2×0.1×10-0.1×515 ml·L-1=0.1 ml·L-1,c平(H+)=10-11 ml·L-1,则pH=11。
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
12
②
22.00
18.00
11
③
22.00
22.00
7
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-1 NaHSO4
溶液体积/mL
5
10
15
20
夯实基础轻松达标
1.(2020福建厦门外国语学校高二检测)下列溶液一定呈碱性的是( )
A.由水电离出的H+为10-12 ml·L-1(25 ℃)的溶液
B.pH<7的溶液
C.使石蕊试液呈紫色的溶液
D.常温下,pH=10的氨水与pH=4的盐酸等体积混合后的溶液
2.(2020湖南师大附中高二月考)常温下,某H2SO4溶液的浓度是0.05 ml·L-1;此溶液的pH是( )
A.1B.2C.5D.6
3.(2020河北邢台第八中学高二检测)下列溶液一定呈中性的是( )
A.c平(H+)=c平(OH-)=10-6 ml·L-1的溶液
B.pH=7的溶液
C.使石蕊溶液呈紫色的溶液
D.使酚酞溶液呈红色的溶液
4.(2020陕西榆林第二中学高二期中)某温度时,KW=1.0×10-12 ml2·L-2,若在该温度时,某溶液的c平(H+)=1.0×10-7 ml·L-1,则该溶液( )
A.呈酸性B.呈碱性
C.呈中性D.c平(H+)c平(OH-)=100
5.(2020山西太原第五中学高二检测)将pH=8的NaOH溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH最接近于(lg 2≈0.3)( )
A.8.3B.8.7C.9.3D.9.7
6.(2020河南郑州外国语学校高二检测)室温时,取浓度相同的NaOH和HCl溶液,以3∶2的体积比相混合,所得溶液的pH等于12,则原溶液的浓度均为( )
ml·L-1 ml·L-1
ml·L-1 ml·L-1
7.(2020吉林大学附属中学高二月考)室温下,用1 ml·L-1 NaOH溶液中和某浓度的硫酸溶液时,其pH和所加NaOH溶液的体积关系如图所示,原硫酸溶液的物质的量浓度和恰好完全反应后溶液的总体积分别是( )
A.0.5 ml·L-1 100 mLB.0.5 ml·L-1 80 mL
C.1 ml·L-1 60 mLD.1 ml·L-1 80 mL
8.(2020辽宁盘锦第二高级中学高二月考)pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合,已知所得混合溶液的pH=11,则混合前强碱与强酸溶液的体积比为( )
A.1∶9B.2∶9C.2∶7D.3∶8
9.常温下,有pH=12的NaOH溶液100 mL,要使它的pH降为11,回答下列问题(忽略混合后溶液体积的变化)。
(1)若加入蒸馏水,应加 mL。
(2)若加入pH为10的NaOH溶液,应加 mL。
(3)若加入0.01 ml·L-1的盐酸,应加 mL。
提升能力跨越等级
1.(2020湖南长沙长郡中学高二期中)常温下,关于pH=12的NaOH溶液,下列说法正确的是( )
A.溶液中c平(H+)=1.0×10-2 ml·L-1
B.溶液中由水电离出的c平(OH-)=1.0×10-2 ml·L-1
C.加水稀释到体积为原来的100倍后,溶液的pH=10
D.加入等体积pH=2的醋酸溶液,反应后溶液呈中性
2.(双选)(2020江苏大丰新丰中学高二期中)在某温度T ℃时,测得0.01 ml·L-1的NaOH溶液的pH=11。下列说法正确的是( )
A.T<25
B.该温度下水的离子积常数KW=1×10-13 ml2·L-2
C.升高温度,溶液的pH增大
D.将Va L该溶液与Vb L pH=3的硫酸溶液混合,若混合后溶液呈中性,则Va
3.水的电离平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中对应点的温度关系为a>b>c
B.纯水仅升高温度,可从a点变到c点
C.水的离子积常数KW数值大小关系为b>c>d
D.在b点对应温度下,0.5 ml·L-1的H2SO4溶液与1 ml·L-1的KOH溶液等体积混合,混合后c平(H+)=1×10-7 ml·L-1
4.(双选)有人曾建议用AG表示溶液的酸度,AG的定义为AG=lgc平(H+)c平(OH-)。下列表述正确的是( )
A.在25 ℃时,若溶液呈中性,则pH=7,AG=0
B.在25 ℃时,若溶液呈酸性,则pH<7,AG<0
C.在25 ℃时,若溶液呈碱性,则pH>7,AG>0
D.在25 ℃时,溶液的pH与AG的换算公式为AG=2(7-pH)
5.(1)在温度t ℃时,某溶液中c平(H+)=1.0×10-a ml·L-1,c平(OH-)=1.0×10-b ml·L-1,已知a+b=12,则t ℃ 25 ℃(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)常温下,向某Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH=x的盐酸,测得混合溶液的部分pH如下表所示:
x= 。Ba(OH)2溶液的物质的量浓度为 。
(3)常温下,向100 mL pH=2的硫酸与硫酸钠的混合溶液中加入300 mL上述Ba(OH)2溶液,沉淀正好达到最大量,此时溶液的pH 7(填“大于”“小于”或“等于”);原混合溶液中硫酸钠的物质的量浓度为 。
6.已知水的电离平衡曲线如图所示,试回答下列问题:
(1)图中五点KW的关系是 。
(2)若从A点到D点,可采用的措施是 。
a.升温b.加入少量的盐酸
c.降温d.加入少量的NaOH
(3)E点对应的温度下,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 。
贴近生活拓展创新
某温度(T ℃)下的溶液中,c平(H+)=10-x ml·L-1,c平(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= ,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= ,实验②中由水电离产生的c水(OH-)= 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 。
参考答案
第2课时 水溶液的酸碱性与pH
夯实基础·轻松达标
1.D A项,溶液中水的电离被抑制,该溶液可能为酸溶液,错误;B项,未指明温度,如100 ℃时pH=6的溶液呈中性,错误;C项,石蕊溶液呈紫色时,pH为5.0~8.0,此时溶液可能呈酸性、中性或碱性,错误;D项,常温下,pH=10的氨水与pH=4的盐酸等体积混合后氨水过量,溶液呈碱性,正确。
2.A 由题意可知c平(H+)=0.05 ml·L-1×2=0.1 ml·L-1,则pH=-lgc平(H+)=1。
3.A c平(H+)=c平(OH-)=10-6 ml·L-1,溶液的pH=6,溶液一定呈中性,故A正确;pH=7的溶液不一定呈中性,如100 ℃时,水的离子积常数是10-12 ml2·L-2,pH=6时溶液呈中性,当pH=7时溶液呈碱性,故B错误;使石蕊溶液呈紫色的溶液,常温下溶液可显酸性,故C错误;使酚酞溶液呈红色的溶液呈碱性,故D错误。
4.B 溶液中的c平(H+)=1.0×10-7 ml·L-1,c平(OH-)=1.0×10-121.0×10-7 ml·L-1=1.0×10-5 ml·L-1,所以c平(H+)
5.D 对于强碱溶液混合求c混(H+),一定要首先求混合溶液中的c混(OH-),再由KW求混合溶液中的c混(H+),最后求出pH。本题中c1(OH-)=1.0×10-6 ml·L-1,c2(OH-)=1.0×10-4 ml·L-1,V1=V2,则c混(OH-)=12(10-6+10-4) ml·L-1=5.05×10-5 ml·L-1。所以c混(H+)=KWc混(OH-)=1×10-145.05×10-5 ml·L-1≈2×10-10 ml·L-1,pH=10-lg 2≈9.7。
6.C pH=12的溶液中c平(H+)=1×10-12 ml·L-1,设NaOH溶液和HCl溶液的浓度均为c,则混合后溶液中c平(OH-)=c5,所以c平(H+)=KWc平(OH-)=KWc5=1.0×10-12 ml·L-1,解得:c=0.05 ml·L-1。
7.B 由图像可知,加入氢氧化钠溶液之前,溶液的pH=0,即氢离子浓度为1 ml·L-1,则H2SO4的起始浓度为0.5 ml·L-1;当加入40 mL 1 ml·L-1 NaOH溶液时,恰好与硫酸完全中和,溶液的pH=7,根据反应关系式:H2SO4~2NaOH,则2n(H2SO4)=n(NaOH),设消耗硫酸溶液的体积为V,则2×V×0.5 ml·L-1=1 ml·L-1×0.04 L,解得V=0.04 L=40 mL,所以恰好完全反应后溶液的体积为80 mL。
8.A 设混合前强碱与强酸溶液的体积分别为V1 L和V2 L,则10-1410-13V1-10-2V2V1+V2=10-1410-11得V1∶V2=1∶9。
9.答案 (1)900 (2)1 000 (3)81.8
解析 (1)加水稀释pH=12的NaOH溶液至pH=11,可使溶液体积增大到原体积的10倍,所以需加水900 mL。
(2)设需pH=10的NaOH溶液体积为V,则:
10-2ml·L-1×0.1 L+10-4ml·L-1×V0.1 L+V=10-3 ml·L-1,解得V=1 L=1 000 mL。
(3)设需0.01 ml·L-1盐酸体积为V',则:
10-2ml·L-1×0.1 L-0.01 ml·L-1×V'0.1 L+V'=10-3 ml·L-1,V'≈81.8 mL。
提升能力·跨越等级
1.C 溶液的pH=12的NaOH溶液,根据离子积可知,则c平(H+)=1.0×10-12 ml·L-1,A不正确;溶液中由水电离出的c水(OH-)=c平(H+)=1.0×10-12 ml·L-1,B不正确;加水稀释到体积为原来的100倍后,溶液中c平(OH-)=10-2ml·L-1×1100=10-4 ml·L-1,则pH=10,C正确;由于醋酸为弱酸,大部分未发生电离,反应结束后,过量的醋酸电离,使溶液呈酸性,D不正确。
2.BD 0.01 ml·L-1的NaOH溶液的pH为11,则c平(H+)=1×10-11 ml·L-1,c平(OH-)=0.01 ml·L-1,该温度下KW=c平(H+)×c平(OH-)=1×10-13 ml2·L-2>1×10-14 ml2·L-2,水的电离是吸热的,升温时水的电离平衡正向移动,KW增大,因该温度下的KW大于25 ℃时水的KW=1×10-14 ml2·L-2,所以该温度大于25 ℃,故A错误;0.01 ml·L-1的NaOH溶液的pH为11,则c平(H+)=1×10-11 ml·L-1,c平(OH-)=0.01 ml·L-1,KW=c平(H+)·c平(OH-)=1×10-13 ml2·L-2,故B正确;升高温度,水的电离平衡正向移动,KW增大,c平(H+)增大,溶液的pH变小,故C错误;将pH=11的NaOH溶液Va L与pH=3的硫酸Vb L混合,所得混合溶液为中性,因c平(OH-)×Va=c平(H+)×Vb,pH=11的NaOH溶液中氢氧根离子浓度为0.01 ml·L-1,pH=3的硫酸溶液中氢离子浓度为0.001 ml·L-1,则0.01×Va=0.001Vb,则Va∶Vb=1∶10,Va
3.C 水的电离是吸热过程,温度升高,水的离子积常数增大,根据图中数据得出水的离子积常数KW数值大小关系为b>c>a=d,温度关系为b>c>a=d,C项正确,A项错误;a点和c点的c平(OH-)相等,若纯水仅升高温度,c平(OH-)与c平(H+)都增大,B项错误;b点的KW=1×10-12 ml2·L-2,0.5 ml·L-1的H2SO4溶液与1 ml·L-1的KOH溶液等体积混合,充分反应后所得溶液显中性,则c平(H+)=1×10-6 ml·L-1,D项错误。
4.AD 若溶液呈中性,则c平(H+)=c平(OH-),c平(H+)c平(OH-)=1,AG=0,A项正确;若溶液呈酸性,c平(H+)>c平(OH-),c平(H+)c平(OH-)>1,AG>0,B项错误;若溶液呈碱性,c平(H+)
5.答案 (1)大于 (2)2 5×10-3 ml·L-1
(3)大于 0.01 ml·L-1
解析 (1)由于a+b=12<14,所以该温度大于25 ℃。
(2)由Ba(OH)2溶液的pH=12可知Ba(OH)2溶液中c平(OH-)=1.0×10-2 ml·L-1,所以根据③计算得c(HCl)=1.0×10-2 ml·L-1,所以x=2。c[Ba(OH)2]=1.0×10-2ml·L-12=5×10-3 ml·L-1。
(3)n(OH-)=0.3 L×10-2 ml·L-1=3×10-3 ml,而n(H+)=1.0×10-3 ml,所以OH-剩余,溶液pH大于7,n(H2SO4)=0.1 L×10-2ml·L-12=5×10-4 ml。则n(Na2SO4)=0.3 L×5×10-3 ml·L-1-5×10-4 ml=1.0×10-3 ml,所以c(Na2SO4)=1.0×10-3ml0.1 L=0.01 ml·L-1。
6.答案 (1)A=D=E
解析 (1)水的离子积KW随温度的升高而增大。A、D、E三点为25 ℃,B点为100 ℃,C对应的点介于25 ℃与100 ℃之间,故KW的关系是A=D=E
(2)从A点至D点,保持温度不变,使c平(H+)增大,故选b。
(3)E点在25 ℃下,KW=1.0×10-14 ml2·L-2,由n(OH-)=n(H+)可知,V(NaOH溶液)·10-5=V(H2SO4溶液)·10-4,V(NaOH溶液)V(H2SO4溶液)=10-410-5=101。
贴近生活·拓展创新
答案 (1)1×10-12 ml2·L-2 >
(2)4 10-7 (3)①中 ②Ba2++OH-+H++SO42-BaSO4↓+H2O ③11
解析 (1)KW=c平(H+)·c平(OH-)=10-x ml·L-1·10-y ml·L-1=10-(x+y) ml2·L-2,根据图示可知当x=12时,c平(OH-)=1 ml·L-1,当y=12时,c平(H+)=1 ml·L-1,故KW=1×10-12 ml2·L-2。根据温度越高水的电离程度越大,KW也随之越大,所以此时的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Ba(OH)2溶液中c平(OH-)=10-4 ml·L-1,根据表中实验③的数据有22.00×10-3 L×10-4 ml·L-1=22.00×10-3 L×10-a ml·L-1,可得a=4,即盐酸的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水(OH-)等于由水电离产生的c水(H+),即由水电离产生的c水(OH-)=10-7 ml·L-1。
(3)①按丁方式混合时,Ba(OH)2提供的OH-与NaHSO4提供的H+的物质的量相等,混合后溶液呈中性。②按乙方式混合时,反应前n(Ba2+)=10-3 ml,n(OH-)=2×10-3 ml,n(H+)=n(SO42-)=10-3 ml,实际反应的Ba2+、OH-、H+、SO42-均为10-3 ml,故反应的离子方程式为Ba2++OH-+H++SO42-BaSO4↓+H2O。③按甲方式混合时,OH-过量,反应后溶液中c平(OH-)=2×0.1×10-0.1×515 ml·L-1=0.1 ml·L-1,c平(H+)=10-11 ml·L-1,则pH=11。
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
12
②
22.00
18.00
11
③
22.00
22.00
7
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-1 NaHSO4
溶液体积/mL
5
10
15
20
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