2022版高考化学一轮复习第8章水溶液中的离子平衡第2节水的电离溶液的酸碱性训练含解析

第2节 水的电离 溶液的酸碱性

[A组·基础练习]

1．(2020·北京朝阳区月考)下列说法正确的是(　　)

A．水的电离方程式：H2O══H＋＋OH－

B．pH＝7的溶液一定是中性溶液

C．升高温度，水的电离程度增大

D．将稀醋酸加水稀释时，c(H＋)减小，c(OH－)也减小

【答案】C

2．(2020·河北安平中学月考)下列溶液一定呈酸性的是(　　)

A．pH＝6的溶液

B．能与金属Al反应放出H2的溶液

C．遇酚酞显无色的溶液

D．c(H＋)＞c(OH－)的溶液

【答案】D

3．(2021·贵州贵阳期末)现有pH＝5的CH3COOH溶液10 mL，要使其pH增大3，可采取的方法有(　　)

A．向溶液中加水稀释至10 L

B．加入一定量的NaOH固体

C．加入一定量pH＝8的NaOH溶液

D．加入一定浓度的盐酸

【答案】B

4．下列各示意图与对应的表述正确的是(　　)

A．图①表示一定条件下某化学反应的速率随时间变化的趋势图，该反应一定为放热反应

B．图②中曲线表示将氢氧化钠溶液滴加到醋酸溶液中，反应物浓度的变化趋势图

C．图③表示等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液，分别加入足量镁粉，产生H2的物质的量的变化

D．图④为水的电离平衡曲线图，若从A点到C点，可采用在水中加入适量NaOH固体的方法

【答案】B

5．常温下，0.1 mol·L－1某一元酸(HA)溶液中＝1×10－8，下列叙述正确的是(　　)

A．该一元酸溶液的pH＝1

B．该溶液中由水电离出的c(H＋)＝1×10－11 mol·L－1

C．该溶液中水的离子积常数为1×10－22

D．用pH＝11的NaOH溶液V1 L和V2 L 0.1  mol·L－1该一元酸(HA)溶液混合，若混合溶液的pH＝7，则V1＜V2

【答案】B

【解析】将c(OH－)＝代入题中关系式可得＝1×10－8，解得c(H＋)＝1×10－3  mol·L－1，所以该溶液的pH＝3，A错误；酸溶液中水的电离看OH－，c(OH－)＝  mol·L－1＝1×10－11  mol·L－1，所以由水电离出的c(H＋)＝1×10－11 mol·L－1，B正确；温度一定，水的离子积是一个常数，C错误；由于HA是弱酸，二者等体积混合呈酸性，当pH＝7时，应有V1＞V2，D错误。

6．(2020·河南天一大联考)室温时，用0.020 0 mol/L稀盐酸滴定20.00 mL 0.020 0 mol/L NaY溶液，溶液中水的电离程度随所加稀盐酸的体积变化如图所示(忽略滴定过程中溶液的体积变化)，则下列有关说法正确的是[已知：K(HY)＝5.0×10－11](　　)

A．可选取酚酞作为滴定指示剂

B．M点溶液的pH>7

C．图中Q点水的电离程度最小，Kw<10－14

D．M点，c(Na＋)＝c(HY)＋c(Y－)＋c(Cl－)

【答案】B

【解析】滴定终点时溶液显酸性，故可选取甲基橙作为滴定指示剂，A错误；M点溶液中，c(NaY)＝c(HY)，Y－水解常数Kh＝＝＝2×10－4，Kh＞K(HY)，即水解大于电离，所以溶液的pH>7，B正确；由图可知，Q点水的电离程度最小，温度不变，Kw不变，Kw＝10－14，C错误；M点由物料守恒可知，c(Na＋)＝c(HY)＋c(Y－)，D错误。

7．已知t ℃时，水的离子积为Kw，该温度下，将a mol·L－1氨水溶液和b mol·L－1 HCl溶液等体积混合，下列判断一定正确的是(　　)

A．若c(OH－)＝ mol·L－1，则混合液一定呈中性

B．若a>b，则混合液中的c(NH)大于c(Cl－)

C．若溶液呈酸性，则a<b

D．混合液中c(Cl－)＝c(NH)＋c(NH3·H2O)

【答案】A

【解析】a>b时，溶液可能呈酸性、中性或碱性，c(NH)可能小于、等于或大于c(Cl－)，B错误；当a＝b时，氨水和HCl恰好完全反应生成NH4Cl，因水解该溶液呈酸性，C错误；只有a＝b时，混合液中c(Cl－)＝c(NH)＋c(NH3·H2O)才成立，D错误。

[B组·提高练习]

8．(2020·河南周口中英文学校月考)25 ℃时，向V mL pH＝a的醋酸中滴加pH＝b的NaOH溶液V mL时，两者恰好完全反应，下列说法正确的是(　　)

A．反应前醋酸和NaOH对水的电离影响程度一样

B．反应后溶液呈中性

C．反应后溶液中由水电离的c(H＋)小于10－7mol/L

D．此时a＋b的值是大于14

【答案】D

【解析】醋酸溶液中氢离子浓度小于氢氧化钠溶液中氢氧根离子浓度，对水的抑制程度小，反应前醋酸和NaOH对水的电离影响程度不一样，A错误；恰好反应时，生成醋酸钠，溶液显碱性，B错误；生成醋酸钠溶液中醋酸根离子水解，促进水的电离，反应后溶液中由水电离的c(H＋)大于10－7 mol/L，C错误。

9．(2020·广东中山月考)如图曲线a和b是盐酸与氢氧化钠的相互滴定的滴定曲线，下列叙述正确的是(　　)

A．盐酸的物质的量浓度为1 mol·L－1

B．P点时反应恰好完全，溶液呈中性

C．曲线a是盐酸滴定氢氧化钠的滴定曲线

D．酚酞不能用作本实验的指示剂

【答案】B

【解析】根据曲线a知，滴定前盐酸的pH＝1，c(HCl)＝0.1 mol·L－1，A错误；P点表示盐酸与氢氧化钠恰好完全中和，溶液呈中性，B正确；曲线a是氢氧化钠溶液滴定盐酸的曲线，曲线b是盐酸滴定氢氧化钠溶液的曲线，C错误；强酸与强碱滴定，可以用酚酞作指示剂，D错误。

10．体积为1 mL、浓度均为0.10 mol·L－1的XOH和X2CO3溶液分别加水稀释至体积为V，pH随lgV的变化情况如下图所示，下列叙述正确的是(　　)

A．XOH是弱碱

B．pH＝10的两种溶液中的c(X＋)：XOH大于X2CO3

C．已知H2CO3的电离平衡常数Ka1远远大于Ka2，则Ka2约为1.0×10－10

D．当lgV＝2时，若X2CO3溶液升高温度，溶液碱性增强，则c(HCO)/c(CO)减小

【答案】C

【解析】由图知，0.1 mol/L的XOH的pH＝13，说明XOH溶液中XOH完全电离，为强电解质，A错误；XOH是强碱溶液、X2CO3是强碱弱酸盐溶液，要使两种溶液的pH相等，则c(XOH)＜c(X2CO3)，两者都是强电解质完全电离，则c(X＋)：XOH中小于X2CO3，B错误；已知H2CO3的电离平衡常数Ka1远远大于Ka2，X2CO3溶液中以CO第一步水解为主，第二步水解忽略不计，CO＋H2OHCO＋OH－，又0.1 mol/L X2CO3溶液pH＝11.6，c(H＋)＝10－11.6 mol/L，c(HCO)＝c(OH－)＝10－2.4 mol/L，c(CO)＝(0.10－10－2.4) mol/L≈0.1 mol/L，则Ka2＝＝＝1.0×10－10.2，C正确；当lgV＝2时，溶液的体积变为原来的100倍，升高温度，促进水解，第一步水解程度远远大于第二步，所以溶液中n(CO)减小，n(HCO)增大，所以增大，D错误。

11．现有常温下的六份溶液：

①0.01 mol·L－1 CH3COOH溶液

②0.01 mol·L－1盐酸

③pH＝12的氨水

④pH＝12的NaOH溶液

⑤0.01 mol·L－1 CH3COOH溶液与pH＝12的氨水等体积混合后所得溶液

⑥0.01 mol·L－1盐酸与pH＝12的NaOH溶液等体积混合后所得溶液

(1)其中水的电离程度最大的是________(填序号，下同)，水的电离程度相同的是________。

(2)若将②、③混合后所得溶液pH＝7，则消耗溶液的体积：②______③(填“＞”“＜”或“＝”，下同)。

(3)将六份溶液同等稀释10倍后，溶液的pH：

①______②，③____④，⑤____⑥。

(4)将①、④混合，若有c(CH3COO－)＞c(H＋)，则混合溶液可能呈________(填字母)。

A．酸性　　　B．碱性　　　C．中性

【答案】(1)⑥　②③④　(2)＞　(3)＞　＞　＞　(4)A、B、C

12．(2019·辽宁铁岭模拟)(1)常温下，用0.100 0  mol·L－1 CH3COOH溶液滴定NaOH溶液，当达到滴定终点时溶液的pH________(填“＞”“＜”或“＝”)7，溶液中各离子浓度从大到小的顺序为______________________________；为了减小滴定误差，在滴定实验中使用的酸碱指示剂最好是________(填字母)。

A．石蕊　　　　 B．甲基橙

C．酚酞　　　　 D．甲基橙或酚酞

(2)常温下，将1 mL pH＝1的H2SO4溶液加水稀释到100 mL，稀释后的溶液中＝__________。

(3)某温度下，测得0.01  mol·L－1的NaOH溶液的pH为11，则该温度下水的离子积常数Kw＝________。

(4)pH相等的盐酸和醋酸溶液各100 mL，分别与过量的Zn反应，相同条件下生成H2的体积：V(盐酸)______(填“＞”“＝”或“＜”)V(醋酸溶液)。

【答案】(1)＞　c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋)　C

(2)108　(3)1.0×10－13　(4)＜

13．(2020·山东枣庄月考)(1)某研究性学习小组在实验室中配制1 mol·L－1的稀硫酸标准溶液，然后用其滴定某未知浓度的NaOH溶液。下列有关说法中正确的是________(填字母)。

A．实验中所用到的滴定管、容量瓶，在使用前均需要检漏

B．如果实验中需用60 mL的稀硫酸标准溶液，配制时应选用100 mL容量瓶

C．容量瓶中含有少量蒸馏水，会导致所配标准溶液的浓度偏小

D．酸式滴定管用蒸馏水洗涤后，即装入标准浓度的稀硫酸，则测得的NaOH溶液的浓度将偏大

E．配制溶液时，若在最后一次读数时俯视读数，则导致最后实验结果偏大

F．中和滴定时，若在最后一次读数时俯视读数，则导致最后实验结果偏大

(2)常温下，已知0.1 mol·L－1一元酸HA溶液中c(OH－)/c(H＋)＝1×10－8。

①常温下，0.1 mol·L－1HA溶液的pH＝________，写出该酸(HA)与NaOH溶液反应的离子方程式：____________________________。

②pH＝3的HA与pH＝11的NaOH溶液等体积混合后，溶液中4种离子的物质的量浓度大小关系是________________________________________。

③0.2 mol·L－1HA溶液与0.1 mol·L－1NaOH溶液等体积混合后所得溶液中：c(H＋)＋c(HA)－c(OH－)＝________mol·L－1(溶液体积变化忽略不计)。

(3)t ℃时，由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)A、B、D　(2)①3　HA＋OH－══A－＋H2O　②c(A－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)

③0.05　(3)10－13　①12　②pHa＋pHb＝12

【解析】(1)配制溶液时，若在最后一次读数时俯视读数，则浓硫酸的体积偏小，浓度偏大，导致最后测得NaOH溶液的浓度偏小，E错误；中和滴定时，若在最后一次读数时俯视读数，则消耗硫酸的体积减小，导致最后测得NaOH溶液的浓度偏小，F错误。(2)①根据水的离子积常数可知，如果c(OH－)/c(H＋)＝1×10－8，则溶液中OH－浓度为 mol·L－1＝1×10－11mol·L－1，则H＋浓度为0.001 mol·L－1，所以pH＝3，这说明HA是弱酸，所以和氢氧化钠反应的离子方程式是HA＋OH－══A－＋H2O。②由于HA是弱酸，所以pH＝3的HA溶液的浓度大于0.001 mol·L－1，在与氢氧化钠的反应中HA是过量的，因此反应后溶液显酸性，则离子浓度大小顺序是c(A－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)。③0.2 mol·L－1HA溶液与0.1 mol·L－1NaOH溶液等体积混合后，酸是过量的，所以根据电荷守恒和物料守恒可知，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(A－)、2c(Na＋)＝c(HA)＋c(A－)＝0.1 mol·L－1，则c(H＋)＋c(HA)－c(OH－)＝c(Na＋)＝0.05 mol·L－1。(3)t ℃时，由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分别是0.01 mol和0.04 mol，则溶液中OH－浓度是(0.04 mol－0.02 mol)÷0.2 L＝0.1 mol·L－1，c(H＋)＝1×10－12mol·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。

14．已知某温度下CH3COOH的电离常数K＝1.6×10－5。该温度下，向20 mL 0.01 mol·L－1 CH3COOH溶液中逐滴加入0.01 mol·L－1 KOH溶液，其pH变化曲线如图所示(忽略温度变化)。

请回答下列有关问题(已知lg 4＝0.6)：

(1)a点溶液中c(H＋)为________，pH约为______。

(2)a、b、c三点中水的电离程度最大的是________点，滴定过程中宜选用________作指示剂，滴定终点在________(填“c点以上”或“c点以下”)。

(3)若向20 mL稀氨水中逐滴加入等浓度的盐酸，则下列变化趋势正确的是________(填字母)。

A B

C D

【答案】(1)4×10－4 mol·L－1　3.4　(2)c　酚酞　c点以上　(3)B

【解析】(1)电离消耗的醋酸在计算醋酸的电离平衡浓度时可以忽略不计。由K＝，得c(H＋)≈ mol·L－1＝4×10－4 mol·L－1。(2)a点是醋酸溶液，b点是醋酸和少量CH3COOK的混合溶液，c点是CH3COOK和少量醋酸的混合溶液，酸、碱均能抑制水的电离，CH3COOK水解促进水的电离，所以c点溶液中水的电离程度最大。由于酸碱恰好完全反应时溶液显碱性，故应该选择在碱性范围内变色的指示剂酚酞。滴定终点应在c点以上。(3)由于稀氨水显碱性，首先排除选项A和C；两者恰好反应时溶液显酸性，排除选项D。