課時(shí)2水的電離和溶液的酸堿性(時(shí)間：45分鐘分值：100分)一、選擇題(本題共10個(gè)小題，每題5分，共50分，每個(gè)小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。)1．下列敘述正確的是 ()。A．無(wú)論是純水，還是酸性、堿性或中性稀溶液，在常溫下，其c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14B．c(H＋)＝1×10－7mol·L－1的溶液肯定是中性溶液C．0.2mol·L－1CH3COOH溶液中的c(H＋)是0.1mol·L－1CH3COOH溶液中的c(H＋)的2倍D．任何濃度的溶液都可以用pH來(lái)表示其酸性的強(qiáng)弱解析KW＝c(H＋)·c(OH－)，且KW只與溫度有關(guān)，所以，在常溫下，純水、酸性、堿性或中性稀溶液，均有KW＝1×10－14；在溫度不確定時(shí)，中性溶液里的c(H＋)不肯定等于1×10－7mol·L－1；0.2mol·L－1CH3COOH溶液中的CH3COOH電離程度比0.1mol·L－1CH3COOH溶液中的CH3COOH電離程度小，所以，0.2mol·L－1CH3COOH溶液中的c(H＋)小于0.1mol·L－1CH3COOH溶液中的c(H＋)的2倍；當(dāng)c(H＋)或c(OH－)大于1mol·L－1時(shí)，用pH表示溶液的酸堿性就不簡(jiǎn)便了，而是直接用c(H＋)或c(OH－)來(lái)表示。答案A2．(2021·三明質(zhì)檢)25℃時(shí)，下列敘述正確的是 ()。A．將醋酸溶液加水稀釋1000倍，pH增大3B．NaHCO3溶液中，c(Na＋)＝c(HCO3－)＋c(H2CO3)C．pH＝8的Ba(OH)2溶液和pH＝8的氨水中，由水電離的c(OH－)均為1×10－8mol·L－1D．pH＝13的NaOH溶液與pH＝1的鹽酸混合后，肯定有c(H＋)＝c(OH－)解析將醋酸溶液加水稀釋1000倍，稀釋過(guò)程中醋酸電離程度增大，pH增大值小于3，A錯(cuò)；依據(jù)物料守恒，NaHCO3溶液中，c(Na＋)＝c(CO32－)＋c(HCO3－)＋c(H2CO3)，B錯(cuò)；pH＝8的Ba(OH)2溶液和pH＝8的氨水中，水的電離均受到抑制，由水電離出的c(OH－)＝1×10－8mol·L－1，C對(duì)；pH＝13的NaOH溶液與pH＝1的鹽酸只有等體積混合后，二者恰好完全反應(yīng)，所得溶液才顯中性，D錯(cuò)。答案C3．現(xiàn)有常溫時(shí)pH＝1的某強(qiáng)酸溶液10mL，下列操作能使溶液pH變成2的是 ()。A．加水稀釋成100mLB．加入10mL水進(jìn)行稀釋C．加入10mL0.01mol·L－1的NaOH溶液D．加入10mL0.01mol·L－1的HCl溶液解析A項(xiàng)，pH＝1時(shí)，c(H＋)＝0.1mol·L－1；pH＝2時(shí)，c(H＋)＝0.01mol·L－1，將溶液體積增大至原來(lái)的10倍，即稀釋至100mL即可，正確；B項(xiàng)，加入10mL水，溶液體積小于100mL，pH<2，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，混合溶液的c(H＋)＝eq\f(10×0.1－10×0.01,10＋10)mol·L－1＝4.5×10－2mol·L－1，pH不等于2，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，混合溶液的c(H＋)＝eq\f(10×0.1＋10×0.01,10＋10)mol·L－1＝eq\f(0.11,2)mol·L－1，pH不等于2，錯(cuò)誤。答案A4．(2021·全國(guó)大綱理綜，12)下圖表示溶液中c(H＋)和c(OH－)的關(guān)系，下列推斷錯(cuò)誤的是 ()。A．兩條曲線間任意點(diǎn)均有c(H＋)×c(OH－)＝KWB．M區(qū)域內(nèi)任意點(diǎn)均有c(H＋)＜c(OH－)C．圖中T1＜T2D．XZ線上任意點(diǎn)均有pH＝7解析A項(xiàng)，水的離子積KW＝c(H＋)×c(OH－)；B項(xiàng)，依據(jù)圖像可知在區(qū)域M內(nèi)，都存在c(H＋)＜c(OH－)；C項(xiàng)，水的離子積隨著溫度的上升而增大，從T1→T2的過(guò)程，也是KW＝c(H＋)×c(OH－)增大的過(guò)程，及T1→T2是溫度上升的過(guò)程；D項(xiàng)，XZ線代表c(H＋)＝c(OH－)，即溶液顯中性，但是溫度上升，pH在減小(pH＜7)。答案D5.室溫下，pH相差1的兩種一元堿溶液A和B，分別加水稀釋，溶液的pH變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()。A．稀釋前，c(A)＝10c(B)B．稀釋前，A溶液中由水電離出的c(OH－)>10－7mol· L－1C．M點(diǎn)，A、B兩種堿溶液中陽(yáng)離子的物質(zhì)的量濃度相等D．用醋酸中和A溶液至恰好完全反應(yīng)時(shí)，溶液的pH將變大解析由圖像可知，隨著溶液的稀釋，A溶液的pH變化較大，即A溶液的堿性大于B溶液的堿性，且A溶液中OH－濃度是B溶液的10倍，但由于A的堿性較強(qiáng)，故c(A)<10c(B)，A錯(cuò)誤；堿能抑制水的電離，故水電離的OH－濃度小于10－7mol·L－1，B錯(cuò)誤；M點(diǎn)兩溶液pH相同，證明溶液中的H＋濃度相同，依據(jù)KW可知，溶液中的OH－濃度也相同，再由電荷守恒推斷，兩溶液中的陽(yáng)離子濃度也相同，C正確；恰好完全反應(yīng)時(shí)，無(wú)法推斷生成物中陰離子即醋酸根離子的水解程度與陽(yáng)離子水解程度的相對(duì)大小，故不能推斷中和后溶液的酸堿性，D錯(cuò)誤。答案C6．(2021·開(kāi)封一模，11)如圖曲線a和b是鹽酸與氫氧化鈉溶液相互滴定的滴定曲線，下列敘述正確的是 ()。A．鹽酸的物質(zhì)的量濃度為1mol·L－1B．P點(diǎn)時(shí)恰好完全中和，溶液呈中性C．曲線a是鹽酸滴定氫氧化鈉溶液的滴定曲線D．酚酞不能用作本試驗(yàn)的指示劑解析由圖可知，鹽酸與氫氧化鈉溶液的濃度相等，都是0.1mol·L－1，A錯(cuò)誤；P點(diǎn)時(shí)鹽酸與氫氧化鈉溶液的體積相等，恰好完全中和，溶液呈中性，故B項(xiàng)正確；曲線a對(duì)應(yīng)的溶液起點(diǎn)的pH等于1，故曲線a是氫氧化鈉溶液滴定鹽酸的滴定曲線，C項(xiàng)錯(cuò)誤；強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的中和滴定，達(dá)到終點(diǎn)時(shí)溶液為中性，指示劑選擇酚酞或甲基橙都可以，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案B7.如圖是向100mL鹽酸中逐滴加入NaOH溶液時(shí)，溶液pH隨加入NaOH的物質(zhì)的量變化的圖像，依據(jù)圖像所得結(jié)論正確的是 ()。A．原來(lái)鹽酸的物質(zhì)的量濃度為0.1mol·L－1B．x為0.1mol的NaOHC．原來(lái)鹽酸的物質(zhì)的量濃度為1mol·L－1D．x為1mol的NaOH解析未滴入氫氧化鈉溶液時(shí)，鹽酸的pH＝1，故鹽酸的物質(zhì)的量濃度為0.1mol·L－1，A正確。滴定終點(diǎn)時(shí)，NaOH與HCl的物質(zhì)的量相等，為0.01mol，B、D錯(cuò)誤。答案A8．(2021·安徽名校聯(lián)考)25℃時(shí)，向VmLpH＝m的HNO3溶液中，滴加pH＝n的KOH溶液10VmL時(shí)，溶液中NO3－物質(zhì)的量恰好等于加入的K＋的物質(zhì)的量，則m＋n的值為 ()。A．13 B．14 C．15 D．不能確定解析溶液中NO3－物質(zhì)的量恰好等于K＋的物質(zhì)的量，說(shuō)明反應(yīng)HNO3＋KOH=KNO3＋H2O恰好完全進(jìn)行，溶液呈中性，結(jié)合pH的定義有V×10－3×10－m＝10V×10－3×10n－14，解得m＋n＝13。答案A9．(2022·廣東理綜，23改編)對(duì)于常溫下pH為2的鹽酸，敘述正確的是()。A．c(H＋)＞c(Cl－)＋c(OH－)B．與等體積pH＝12的氨水混合后所得溶液顯酸性C．由H2O電離出的c(H＋)＝1.0×10－12mol·L－1D．與等體積0.01mol·L－1乙酸鈉溶液混合后所得溶液中： c(Cl－)＝c(CH3COO－)解析A項(xiàng)，依據(jù)電荷守恒有c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)；B項(xiàng)，pH＝12的氨水與pH＝2的鹽酸等體積混合，氨水過(guò)量，溶液呈堿性；D項(xiàng)，pH＝2的鹽酸與0.01mol·L－1乙酸鈉溶液等體積混合，生成等物質(zhì)的量的CH3COOH和NaCl，CH3COOH部分電離，c(Cl－)＞c(CH3COO－)。答案C10．室溫時(shí)，將xmLpH＝a的稀NaOH溶液與ymLpH＝b的稀鹽酸充分反應(yīng)。下列關(guān)于反應(yīng)后溶液pH的推斷，正確的是 ()。A．若x＝y(tǒng)，且a＋b＝14，則pH＞7B．若10x＝y(tǒng)，且a＋b＝13，則pH＝7C．若ax＝by，且a＋b＝13，則pH＝7D．若x＝10y，且a＋b＝14，則pH＞7解析本題主要考查有關(guān)pH的簡(jiǎn)潔計(jì)算。由題意知：n(NaOH)＝x·10a－14·10－3mol，n(HCl)＝y(tǒng)·10－b·10－3mol，所以n(NaOH)∶n(HCl)＝eq\f(x·10a－14·10－3,y·10－b·10－3)＝eq\f(x,y)×10(a＋b－14)。若x＝y(tǒng)，且a＋b＝14，則n(NaOH)＝n(HCl)，pH＝7，若10x＝y(tǒng)且a＋b＝13，則n(NaOH)＞n(HCl)，pH＞7，若ax＝by且a＋b＝13則，n(NaOH)與n(HCl)大小不確定，pH亦不確定，若x＝10y且a＋b＝14，則n(NaOH)＞n(HCl)，pH＞7，D正確。答案D二、非選擇題(本題共5個(gè)小題，共50分)11．(12分)(2021·遼寧師大附中月考)已知水在25℃和95℃時(shí)，其電離平衡曲線如圖所示。(1)25℃時(shí)水的電離平衡曲線應(yīng)為_(kāi)______(填“A”或“B”)，請(qǐng)說(shuō)明理由________，25℃時(shí)，將pH＝9的NaOH溶液與pH＝4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH＝7，則NaOH溶液與H2SO4溶液的體積比為_(kāi)_______。(2)95℃時(shí)，若100體積pH＝a的某強(qiáng)酸溶液與1體積pH＝b的某強(qiáng)堿溶液混合后溶液呈中性，則a與b之間應(yīng)滿足的關(guān)系是________________。(3)曲線A所對(duì)應(yīng)的溫度下，pH＝2的HCl溶液和pH＝11的某BOH溶液中，若水的電離程度分別用α1、α2表示，則α1________α2(填“大于”、“小于”、“等于”或“無(wú)法確定”，下同)，若將二者等體積混合，則混合溶液的pH________7，推斷的理由是________________________________________。(4)在曲線B所對(duì)應(yīng)的溫度下，將0.02mol·L－1的Ba(OH)2溶液與等物質(zhì)的量濃度的NaHSO4溶液等體積混合，所得混合液的pH＝________。解析(1)25℃時(shí)，pH＝9的NaOH溶液中c(OH－)＝1×10－5mol·L－1，pH＝4的硫酸中c(H＋)＝1×10－4mol·L－1，當(dāng)二者恰好反應(yīng)完時(shí)有1×10－5V(堿)＝1×10－4V(酸)，V(堿)∶V(酸)＝10∶1。(2)95℃時(shí)，KW＝1×10－12，pH＝a的強(qiáng)酸溶液中，c(H＋)＝1×10－amol·L－1，pH＝b的強(qiáng)堿溶液中，c(OH－)＝10b－12mol·L－1，100×10－a＝1×10b－12，2－a＝b－12，a＋b＝14。(3)由于鹽酸中c(H＋)>堿BOH溶液中c(OH－)，結(jié)合水的電離方程式知二者對(duì)水電離程度的抑制力量前者較強(qiáng)，故α1小于α2。若BOH是強(qiáng)堿，等體積混合時(shí)酸過(guò)量，此時(shí)pH<7，若BOH是弱堿，則無(wú)法確定堿與酸的物質(zhì)的量的相對(duì)多少，故無(wú)法確定反應(yīng)后溶液的pH。(4)等體積混合時(shí)，溶液中Ba2＋反應(yīng)完畢，但此時(shí)OH－消耗掉一半，故混合溶液中c(OH－)＝0.01mol·L－1，c(H＋)＝1×10－10mol·L－1，故pH＝10。答案(1)A水電離需要吸熱，溫度越高KW越大10∶1(2)a＋b＝14(3)小于無(wú)法確定若BOH是弱堿，無(wú)法確定酸堿的物質(zhì)的量的相對(duì)多少(4)1012．(9分)某同學(xué)用0.1mol·L－1的KOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定未知濃度的鹽酸，其操作分解為如下幾步：A．移取20mL待測(cè)鹽酸注入潔凈的錐形瓶，并加入2～3滴酚酞B．用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗滴定管2～3次C．把盛有標(biāo)準(zhǔn)溶液的堿式滴定管固定好，調(diào)整滴定管尖嘴使之布滿溶液D．取標(biāo)準(zhǔn)KOH溶液注入堿式滴定管至“0”刻度以上1～2cmE．調(diào)整液面至“0”或“0”以下某一刻度，登記讀數(shù)F．把錐形瓶放在滴定管的下面，用標(biāo)準(zhǔn)KOH溶液滴定至終點(diǎn)并登記滴定管液面的刻度就此試驗(yàn)完成填空：(1)正確操作步驟的挨次是(用序號(hào)字母填寫(xiě))________________________________________________________________________；(2)上述B步驟操作的目的是_________________________________________；(3)上述A步驟操作之前，先用待測(cè)液潤(rùn)洗錐形瓶，則對(duì)滴定結(jié)果的影響是________________________________________________________________；(4)推斷到達(dá)滴定終點(diǎn)的試驗(yàn)現(xiàn)象是_________________________________；(5)若稱取肯定量的KOH固體(含少量NaOH)配制標(biāo)準(zhǔn)溶液并用來(lái)滴定上述鹽酸，則對(duì)滴定結(jié)果產(chǎn)生的影響是_____________________________________。解析(3)若用待測(cè)液潤(rùn)洗錐形瓶，則錐形瓶?jī)?nèi)所取待測(cè)液偏多，消耗標(biāo)準(zhǔn)液也將偏多，導(dǎo)致結(jié)果偏大。(5)若用含NaOH的KOH溶液滴定鹽酸，由于M(NaOH)<M(KOH)，所以配制標(biāo)準(zhǔn)液中c(OH－)偏大，測(cè)得鹽酸濃度偏小。答案(1)B、D、C、E、A、F(2)洗去滴定管內(nèi)壁附著的水，防止將標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋產(chǎn)生誤差(3)使測(cè)得的未知溶液濃度偏大(4)溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紅色，且在半分鐘內(nèi)不退色(5)使測(cè)得的未知溶液濃度偏小，緣由是同質(zhì)量的NaOH中和的鹽酸比KOH中和的鹽酸多13．(9分)已知醋酸是日常生活中常見(jiàn)的弱酸。(1)用pH試紙測(cè)定醋酸pH的操作是________。(2)常溫下在pH＝5的醋酸稀溶液中，醋酸電離出的[H＋]的精確值是________mol·L－1。(3)用0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定20.00mL某濃度的CH3COOH溶液，部分操作如下：①取一支用蒸餾水洗凈的堿式滴定管，加入標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液，記錄初始讀數(shù)②用酸式滴定管放出肯定量待測(cè)液，置于用蒸餾水洗凈的錐形瓶中，加入2滴甲基橙③滴定時(shí)，邊滴加邊振蕩，同時(shí)凝視滴定管內(nèi)液面的變化請(qǐng)選出上述試驗(yàn)過(guò)程中的錯(cuò)誤之處________(填序號(hào))。上述試驗(yàn)與肯定物質(zhì)的量濃度溶液配制試驗(yàn)中用到的相同儀器是________。解析(1)pH試紙不能潤(rùn)濕且只能讀取整數(shù)值。(2)在醋酸溶液中，H＋來(lái)源于醋酸的電離和水的電離，其中c(H＋)水＝eq\f(10－14,10－5)mol·L－1＝10－9mol·L－1，所以醋酸電離出的c(H＋)的精確值為(10－5－10－9)mol·L－1。答案(1)用鑷子夾取一小塊試紙放在干燥潔凈的表面皿或玻璃片上，用玻璃棒蘸取待測(cè)液點(diǎn)在試紙的中部，觀看顏色變化，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比對(duì)讀數(shù)(2)10－5－10－9(3)①②③燒杯(或燒杯和膠頭滴管)14．(11分)常溫下，將3種一元酸分別和NaOH溶液等體積混合，試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：組別一元酸NaOH溶液混合溶液的pH甲c(HX)＝0.1mol·L－1c(NaOH)＝0.1mol·L－1pH＝a乙c(HY)＝c1mol·L－1c(NaOH)＝0.1mol·L－1pH＝7丙c(HZ)＝0.1mol·L－1c(NaOH)＝0.1mol·L－1pH＝9丁pH＝2的HZ溶液pH＝12的NaOH溶液pH＝b(1)甲組試驗(yàn)中HX為弱酸，a________7(填“<”、“＝”或“>”)，混合溶液中離子的濃度由大到小的挨次為_(kāi)_______________。(2)乙組試驗(yàn)中HY為強(qiáng)酸，則HY溶液的pH＝________。(3)丙組試驗(yàn)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________，所得溶液中由水電離出的c(OH－)＝________mol·L－1。(4)丁組試驗(yàn)中b________7(填“<”、“＝”或“>”)。解析(1)若HX為弱酸，則NaX為強(qiáng)堿弱酸鹽，其水溶液呈堿性。X－水解程度小，溶液中離子的濃度大小挨次為c(Na＋)>c(X－)>c(OH－)>c(H＋)。(2)HY為強(qiáng)酸，NaY溶液呈中性，則HY溶液的濃度與氫氧化鈉溶液的濃度相等，c1(HY)＝0.1mol·L－1，c(H＋)＝0.1mol·L－1，pH＝1。(3)NaZ溶液pH＝9，溶液中OH－來(lái)自水的電離，c(OH－)＝eq\f(KW,c（H＋）)＝eq\f(10－14,10－9)＝10－5(mol·L－1)。(4)HZ為弱酸，pH＝2的HZ溶液中c(H＋)＝0.01mol·L－1，氫氧化鈉溶