课时作业28《水的电离和溶液的酸碱性》
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课时作业28水的电离和溶液的酸碱性时间:45分钟分值:100分一、选择题(每小题4分,共48分)1.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[解析]将纯水加热,平衡H2O H++OH-向右移动,c(H+)、c(OH-)均变大,但仍然相等,所以K W变大,pH变小,仍然呈中性。
[答案]D2.(2011·苏州模拟)水是一种极弱的电解质,在常温下平均每n个水分子只有1个分子发生电离,n的值是()A.1×1014B.55.6×107C.1×107D.55.6[解析]根据常温时,1 L(100018mol)水中只有1×10-7 mol的水电离,可以确定如下关系:100018mol×N A~1×10-7 mol×NAn 1解得n=55.6×107。
[答案]B3.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K W间的关系:B=C=A=D=EB.若从A点到D点,可采用:温度不变在水中加入少量的酸C.若从A点到C点,可采用:温度不变在水中加入适量的NH4Cl固体D.若处在B点时,将pH=2的硫酸与pH=10的KOH溶液等体积混合,溶液显酸性[解析]K W 只与温度有关,温度相同时,K W 相同;温度越高,K W 越大,A 项错误。
从A 点到D 点,溶液中c (H +)增大,可采取温度不变在水中加入少量酸的措施。
从A 点到C 点,溶液中c (H +)、c (OH -)同时增大,K W 增大,应采用升温的方法,C 项错误。
B 点K W =10-12,若处在B 点时,将pH =2的硫酸与pH =10的KOH 溶液等体积混合,溶液显中性。
[答案]B4.下列四种溶液中,常温下由水电离生成的H +浓度之比(①:②:③:④)是( ) ①pH =0的盐酸 ②0.1 mol·L -1的盐酸 ③0.01 mol·L-1的NaOH 溶液 ④pH =11的NaOH 溶液A .1:10:100:1 000B .0:1:12:11C .14:13:12:11D .14:13:2:3[解析]①中c (H +)=1 mol·L -1,由水电离出的c (H +)与溶液中c (OH -)相等,等于1.0×10-14mol·L -1;②中c (H +)=0.1mol·L -1,水电离出的c (H +)=1.0×10-13mol·L -1;③中c (OH -)=1.0×10-2mol·L -1,由水电离出的c (H +)与溶液中c (H +)相等,等于1.0×10-12mol·L -1;④中c (OH -)=1.0×10-3mol·L -1,同③所述由水电离出的c (H +)=1.0×10-11mol·L -1。
即1.0×10-14:1.0×10-13:1.0×10-12:1.0×10-11=1:10:100:1 000。
[答案]A5.用已知浓度的NaOH 溶液测定某H 2SO 4溶液的浓度,参考如图,从下表中选出正确选项()6.下列叙述正确的是( )A .将稀氨水逐滴加入稀硫酸中,当溶液pH =7时,c (SO 42-)>c (NH 4+)B .两种醋酸溶液的物质的量浓度分别为c 1和c 2,pH 分别为a 和a +1,则c 1=10c 2C .pH =11的NaOH 溶液与pH =3的醋酸溶液等体积混合,滴入石蕊溶液呈红色D .向0.1 mol/L 的氨水中加入少量硫酸铵固体,则溶液中c (OH -)c (NH 3·H 2O )增大[解析]A 项,pH =7时,c (NH 4+)=2c (SO 42-),则c (SO 42-)<c (NH 4+);B 项,设两种酸的电离度分别为α1和α2,则c 1α1=10c 2α2,而酸越稀α越大,即α1<α2,故c 1<10c 2;D 项当加入(NH 4)2SO 4固体后,平衡NH 3·H 2ONH 4++OH -左移,则n (OH -)n (NH 3·H 2O )变小,即c (OH -)c (NH 3·H 2O )变小(在同一溶液中,浓度之比等于物质的量之比)。
[答案]C7.取浓度相同的NaOH 和HCl 溶液,以3∶2体积比相混合,所得溶液的pH 等于12,则原溶液的浓度为( )A .0.01 mol/LB .0.07 mol/LC .0.05 mol/LD .0.50 mol/L[解析]设NaOH 和HCl 溶液的浓度为c mol/L ,体积分别为3V L 、2V L ,混合时发生NaOH +HCl===NaCl +H 2O ,可知碱过量,则c (OH -)=c ×3 V -c ×2 V 5 V =c 5 mol/L由于pH =12,c (H +)=10-12mol/L ,c (OH -)=K W c (H +)=10-14(mol/L )210-12mol/L=10-2 mol/L =c 5 mol/L∴c =0.05 mol/L ,故选C 。
[答案]C8.下列溶液中,c (OH -)最小的是( ) A .向0.1 mol·L -1的氨水中加入同体积的水 B .向0.1 mol·L -1的KOH 溶液中加入同体积的水 C .向0.2 mol·L-1的氨水中加入同体积的0.1 mol·L-1盐酸D .向0.2 mol·L -1的KOH 溶液中加入同体积的0.1 mol·L-1盐酸[解析]A 和C 选项最终得到氨水的浓度均为0.05 mol·L -1,但C 选项中生成的NH 4Cl 对氨水的电离起抑制作用。
[答案]C9.pH 与体积都相同的硫酸和CH 3COOH 溶液,分别与物质的量浓度、体积都相同的Na 2CO 3溶液反应,在相同条件下,放出的CO 2的量也相同,则可能的情况是( )A .Na 2CO 3过量,两酸均不足B.Na2CO3的量恰好与CH3COOH完全反应C.Na2CO3的量恰好与硫酸完全反应D.Na2CO3与CH3COOH恰好完全反应而硫酸过量[解析]醋酸物质的量要比硫酸大得多,碳酸钠要么不足,要么与硫酸恰好完全反应。
[答案]C10.在一定体积pH=12的Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液,当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时,溶液pH=11。
若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和,则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是() A.1∶9 B.1∶1C.1∶2 D.1∶4[解析]设Ba(OH)2溶液的体积为V1,NaHSO4溶液的体积为V2,NaHSO4溶液的物质的量浓度为c2,由Ba2++SO42-===BaSO4↓得如下关系:12×10-2 mol·L-1×V1=V2×c2①又由混合后溶液的pH=11,得出如下关系:10-2 mol·L-1×V1-V2×c2V1+V2=10-3 mol·L-1②综合①②可得:V1∶V2=1∶4。
[答案]D11.室温下,在pH=12的某溶液中,分别有甲、乙、丙、丁四位同学计算出由水电离出的c(OH-)的数据分别为:甲:1.0×10-7 mol·L-1;乙:1.0×10-6 mol·L-1;丙:1.0×10-2 mol·L-1;丁:1.0×10-12 mol·L-1。
其中你认为可能正确的数据是()A.甲、乙B.乙、丙C.丙、丁D.乙、丁[解析]如果该溶液是一种强碱(例如NaOH)溶液,则该溶液的OH-首先来自于碱(NaOH)的电离,水的电离被抑制,c(H+)=1×10-12mol·L-1,所以这些H+都来自于水的电离,水电离时当然同时提供相同物质的量的OH-,所以丁是对的。
如果该溶液是一种强碱弱酸盐溶液,则该溶液之所以呈碱性是由于盐中弱酸根水解的缘故。
水解时,弱酸根离子与水反应生成弱酸和OH-,使溶液中c(OH-)>c(H+),溶液中的OH-由水电离所得,所以丙也是正确的。
[答案]C12.某温度下,有pH相同的H2SO4溶液和Al2(SO4)3溶液,在H2SO4溶液中由水电离的H+浓度为10-a,在Al2(SO4)3溶液中由水电离的H+浓度为10-b,则此温度下的K W为() A.1×10-14B.1×10-2aC.1×10-(7+a)D.1×10-(a+b)[解析]根据描述,H 2SO 4溶液中c (H +)=K W c (OH )=K W 10a,H 2SO 4溶液和Al 2(SO 4)3溶液的pH 相同,即K W 10-a =10-b ,可求出此温度下的K W 。
[答案]D二、非选择题(共52分)13.某温度(t ℃)下的溶液中,c (H +)=10-x mol/L ,c (OH -)=10-y mol/L ,x 与y 的关系如右图所示。
请回答下列问题:(1)此温度时,水的离子积K W 为________,则该温度t ℃________25℃(填“>”、“<”或“=”)。
(2)若将此温度(t ℃)下,pH =11的苛性钠溶液a L 与pH =1的稀硫酸b L 混合(假设混合后溶液体积的微小变化忽略不计),试通过计算填写以下不同情况时两种溶液的体积比,并比较溶液中各离子的浓度大小。
①若所得混合液为中性,则a ∶b =________;此溶液中各种离子的浓度由大到小排列顺序是________。
②若所得混合液的pH =2,则a ∶b =________;此溶液中各种离子的浓度由大到小排列顺序是________。
[解析](1)由x +y =13可知K W =1×10-13。
(2)NaOH 溶液的pH =11,H 2SO 4溶液的pH =1①10-2a =10-1b 得a ∶b =10∶1,此时溶液中的溶质只有Na 2SO 4②10-2=10-1b -10-2a a +b得a ∶b =9∶2,此时溶液中的溶质为Na 2SO 4和H 2SO 4。