2021高考化学总复习(江西版)作业本：第8章-课时2-水的电离和溶液的酸碱性.docx

课时2 水的电离和溶液的酸碱性

(时间：45分钟　分值：100分)
一、选择题(本题共10个小题，每题5分，共50分，每个小题只有一个选项符合题意。)
1．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＋)＝1×10－7 mol·L－1的溶液肯定是中性溶液
C．0.2 mol·L－1 CH3COOH溶液中的c(H＋)是0.1 mol·L－1 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
解析　KW＝c(H＋)·c(OH－)，且KW只与温度有关，所以，在常温下，纯水、酸性、碱性或中性稀溶液，均有KW＝1×10－14；在温度不确定时，中性溶液里的c(H＋)不肯定等于1×10－7 mol·L－1；0.2 mol·L－1 CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度比0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度小，所以，0.2 mol·L－1 CH3COOH溶液中的c(H＋)小于0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中的c(H＋)的2倍；当c(H＋)或c(OH－)大于1 mol·L－1时，用pH表示溶液的酸碱性就不简便了，而是直接用c(H＋)或c(OH－)来表示。
答案　A
2．(2021·三明质检)25 ℃时，下列叙述正确的是 (　　)。
A．将醋酸溶液加水稀释1 000倍，pH增大3
B．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，由水电离的c(OH－)均为1×
10－8 mol·L－1
D．pH＝13的NaOH溶液与pH＝1的盐酸混合后，肯定有c(H＋)＝c(OH－)
解析　将醋酸溶液加水稀释1 000倍，稀释过程中醋酸电离程度增大，pH增大值小于3，A错；依据物料守恒，NaHCO3溶液中，c(Na＋)＝c(CO32－)＋
c(HCO3－)＋c(H2CO3)，B错；pH＝8的Ba(OH)2溶液和pH＝8的氨水中，水的电离均受到抑制，由水电离出的c(OH－)＝1×10－8 mol·L－1，C对；pH＝13的NaOH溶液与pH＝1的盐酸只有等体积混合后，二者恰好完全反应，所得溶液才显中性，D错。
答案　C
3．现有常温时pH＝1的某强酸溶液10 mL，下列操作能使溶液pH变成2的是 (　　)。
A．加水稀释成100 mL
B．加入10 mL水进行稀释
C．加入10 mL 0.01 mol·L－1的NaOH溶液
D．加入10 mL 0.01 mol·L－1的HCl溶液
解析　A项，pH＝1时，c(H＋)＝0.1 mol·L－1；pH＝2时，c(H＋)＝0.01 mol·
L－1，将溶液体积增大至原来的10倍，即稀释至100 mL即可，正确；B项，加入10 mL水，溶液体积小于100 mL，pH<2，错误；C项，混合溶液的
c(H＋)＝ mol·L－1＝4.5×10－2 mol·L－1，pH不等于2，错误；D项，混合溶液的c(H＋)＝ mol·L－1＝ mol·L－1，pH不等于2，错误。
答案　A
4．(2021·全国大纲理综，12)下图表示溶液中c(H＋)和c(OH－)的关系，下列推断错误的是 (　　)。

A．两条曲线间任意点均有c(H＋)×c(OH－)＝KW
B．M区域内任意点均有c(H＋)＜c(OH－)
C．图中T1＜T2
D．XZ线上任意点均有pH＝7
解析　A项，水的离子积KW＝c(H＋)×c(OH－)；B项，依据图像可知在区域M内，都存在c(H＋)＜c(OH－)；C项，水的离子积随着温度的上升而增大，从T1→T2的过程，也是KW＝c(H＋)×c(OH－)增大的过程，及T1―→T2是温度上升的过程；D项，XZ线代表c(H＋)＝c(OH－)，即溶液显中性，但是温度上升，pH在减小(pH＜7)。
答案　D
5. 室温下，pH相差1的两种一元碱溶液A和B，分别加水稀释，溶液的pH变化如图所示。下列说法正确的是
(　　)。
A．稀释前，c(A)＝10c(B)
B．稀释前，A溶液中由水电离出的c(OH－)>10－7mol·
L－1
C．M点，A、B两种碱溶液中阳离子的物质的量浓度相等
D．用醋酸中和A溶液至恰好完全反应时，溶液的pH将变大
解析　由图像可知，随着溶液的稀释，A溶液的pH变化较大，即A溶液的碱性大于B溶液的碱性，且A溶液中OH－浓度是B溶液的10倍，但由于A的碱性较强，故c(A)<10c(B)，A错误；碱能抑制水的电离，故水电离的OH－浓度小于10－7 mol·L－1，B错误；M点两溶液pH相同，证明溶液中的H＋浓度相同，依据KW可知，溶液中的OH－浓度也相同，再由电荷守恒推断，两溶液中的阳离子浓度也相同，C正确；恰好完全反应时，无法推断生成物中阴离子即醋酸根离子的水解程度与阳离子水解程度的相对大小，故不能推断中和后溶液的酸碱性，D错误。
答案　C
6．(2021·开封一模，11)如图曲线a和b是盐酸与氢氧化钠溶液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点时恰好完全中和，溶液呈中性
C．曲线a是盐酸滴定氢氧化钠溶液的滴定曲线
D．酚酞不能用作本试验的指示剂
解析　由图可知，盐酸与氢氧化钠溶液的浓度相等，都是0.1 mol·L－1，A错误；P点时盐酸与氢氧化钠溶液的体积相等，恰好完全中和，溶液呈中性，故B项正确；曲线a对应的溶液起点的pH等于1，故曲线a是氢氧化钠溶液滴定盐酸的滴定曲线，C项错误；强酸和强碱的中和滴定，达到终点时溶液为中性，指示剂选择酚酞或甲基橙都可以，D项错误。
答案　B
7. 如图是向100 mL盐酸中逐滴加入NaOH溶液时，溶液pH随加入NaOH的物质的量变化的图像，依据图像所得结论正确的是 (　　)。
A．原来盐酸的物质的量浓度为0.1 mol·L－1
B．x为0.1 mol的NaOH
C．原来盐酸的物质的量浓度为1 mol·L－1
D．x为1 mol的NaOH
解析　未滴入氢氧化钠溶液时，盐酸的pH＝1，故盐酸的物质的量浓度为0.1 mol·L－1，A正确。滴定终点时，NaOH与HCl的物质的量相等，为0.01 mol，B、D错误。
答案　A
8．(2021·安徽名校联考)25 ℃时，向V mL pH＝m的HNO3溶液中，滴加pH＝n的KOH溶液10V mL时，溶液中NO3－物质的量恰好等于加入的K＋的物质的量，则m＋n的值为 (　　)。
A．13 B．14 C．15 D．不能确定
解析　溶液中NO3－物质的量恰好等于K＋的物质的量，说明反应HNO3＋KOH===KNO3＋H2O恰好完全进行，溶液呈中性，结合pH的定义有V×
10－3×10－m＝10V×10－3×10n－14，解得m＋n＝13。
答案　A
9．(2022·广东理综，23改编)对于常温下pH为2的盐酸，叙述正确的是(　　)。
A．c(H＋)＞c(Cl－)＋c(OH－)
B．与等体积pH＝12的氨水混合后所得溶液显酸性
C．由H2O电离出的c(H＋)＝1.0×10－12mol·L－1
D．与等体积0.01 mol·L－1乙酸钠溶液混合后所得溶液中：
c(Cl－)＝c(CH3COO－)
解析　A项，依据电荷守恒有c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)；B项，pH＝12的氨水与pH＝2的盐酸等体积混合，氨水过量，溶液呈碱性；D项，pH＝2的盐酸与0.01 mol·L－1乙酸钠溶液等体积混合，生成等物质的量的CH3COOH和NaCl，CH3COOH部分电离，c(Cl－)＞c(CH3COO－)。
答案　C
10．室温时，将x mL pH＝a的稀NaOH溶液与y mL pH＝b的稀盐酸充分反应。下列关于反应后溶液pH的推断，正确的是 (　　)。
A．若x＝y，且a＋b＝14，则pH＞7
B．若10x＝y，且a＋b＝13，则pH＝7
C．若ax＝by，且a＋b＝13，则pH＝7
D．若x＝10y，且a＋b＝14，则pH＞7
解析　本题主要考查有关pH的简洁计算。由题意知：
n(NaOH)＝x·10a－14·10－3mol，n(HCl)＝y·10－b·10－3mol，所以n(NaOH)∶n(HCl)＝＝×10(a＋b－14)。若x＝y，且a＋b＝14，则n(NaOH)＝n(HCl)，pH＝7，若10x＝y且a＋b＝13，则n(NaOH)＞n(HCl)，pH＞7，若ax＝by且a＋b＝13则，n(NaOH)与n(HCl)大小不确定，pH亦不确定，若x＝10 y且a＋b＝14，则n(NaOH)＞n(HCl)，pH＞7，D正确。
答案　D
二、非选择题(本题共5个小题，共50分)
11．(12分)(2021·辽宁师大附中月考)已知水在25 ℃和95 ℃时，其电离平衡曲线如图所示。
(1)25 ℃时水的电离平衡曲线应为_______ (填“A”或“B”)，请说明理由________，25 ℃时，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________。
(2)95 ℃时，若100体积pH＝a的某强酸溶液与1体积pH＝b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则a与b之间应满足的关系是________________。
(3)曲线A所对应的温度下，pH＝2的HCl溶液和pH＝11的某BOH溶液中，若水的电离程度分别用α1、α2表示，则α1________α2(填“大于”、“小于”、“等于”或“无法确定”，下同)，若将二者等体积混合，则混合溶液的pH________7，推断的理由是________________________________________。
(4)在曲线B所对应的温度下，将0.02 mol·L－1的Ba(OH)2溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液等体积混合，所得混合液的pH＝________。
解析　(1)25 ℃时，pH＝9的NaOH溶液中c(OH－)＝1×10－5 mol·L－1，pH＝4的硫酸中c(H＋)＝1×10－4 mol·L－1，当二者恰好反应完时有1×10－5V(碱)＝1×10－4V(酸)，V(碱)∶V(酸)＝10∶1。(2)95 ℃时，KW＝1×10－12，pH＝a的强酸溶液中，c(H＋)＝1×10－a mol·L－1，pH＝b的强碱溶液中，c(OH－)＝10b－12 mol·L－1，100×10－a＝1×10b－12，2－a＝b－12，a＋b＝14。(3)由于盐酸中c(H＋)>碱BOH溶液中c(OH－)，结合水的电离方程式知二者对水电离程度的抑制力量前者较强，故α1小于α2。若BOH是强碱，等体积混合时酸过量，此时pH<7，若BOH是弱碱，则无法确定碱与酸的物质的量的相对多少，故无法确定反应后溶液的pH。(4)等体积混合时，溶液中Ba2＋反应完毕，但此时OH－消耗掉一半，故混合溶液中c(OH－)＝0.01 mol·L－1，c(H＋)＝1×
10－10 mol·L－1，故pH＝10。
答案　(1)A　水电离需要吸热，温度越高KW越大　10∶1
(2)a＋b＝14
(3)小于　无法确定　若BOH是弱碱，无法确定酸碱的物质的量的相对多少
(4)10
12．(9分)某同学用0.1 mol·L－1的KOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸，其操作分解为如下几步：
A．移取20 mL待测盐酸注入洁净的锥形瓶，并加入2～3滴酚酞
B．用标准溶液润洗滴定管2～3次
C．把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好，调整滴定管尖嘴使之布满溶液
D．取标准KOH溶液注入碱式滴定管至“0”刻度以上1～2 cm
E．调整液面至“0”或“0”以下某一刻度，登记读数
F．把锥形瓶放在滴定管的下面，用标准KOH溶液滴定至终点并登记滴定管液面的刻度
就此试验完成填空：
(1)正确操作步骤的挨次是(用序号字母填写)_________________________ _______________________________________________；
(2)上述B步骤操作的目的是_________________________________________；
(3)上述A步骤操作之前，先用待测液润洗锥形瓶，则对滴定结果的影响是________________________________________________________________；
(4)推断到达滴定终点的试验现象是_________________________________；
(5)若称取肯定量的KOH固体(含少量NaOH)配制标准溶液并用来滴定上述盐酸，则对滴定结果产生的影响是_____________________________________。
解析　(3)若用待测液润洗锥形瓶，则锥形瓶内所取待测液偏多，消耗标准液也将偏多，导致结果偏大。(5)若用含NaOH的KOH溶液滴定盐酸，由于M(NaOH)<M(KOH)，所以配制标准液中c(OH－)偏大，测得盐酸浓度偏小。
答案　(1)B、D、C、E、A、F　(2)洗去滴定管内壁附着的水，防止将标准溶液稀释产生误差　(3)使测得的未知溶液浓度偏大　(4)溶液由无色变为浅红色，且在半分钟内不退色　(5)使测得的未知溶液浓度偏小，缘由是同质量的NaOH中和的盐酸比KOH中和的盐酸多
13．(9分)已知醋酸是日常生活中常见的弱酸。
(1)用pH试纸测定醋酸pH的操作是________。
(2)常温下在pH＝5的醋酸稀溶液中，醋酸电离出的[H＋]的精确值是________mol·L－1。
(3)用0.100 0 mol·L－1 NaOH溶液滴定20.00 mL某浓度的CH3COOH溶液，部分操作如下：
①取一支用蒸馏水洗净的碱式滴定管，加入标准氢氧化钠溶液，记录初始读数
②用酸式滴定管放出肯定量待测液，置于用蒸馏水洗净的锥形瓶中，加入2滴甲基橙
③滴定时，边滴加边振荡，同时凝视滴定管内液面的变化
请选出上述试验过程中的错误之处________(填序号)。上述试验与肯定物质的量浓度溶液配制试验中用到的相同仪器是________。
解析　(1)pH试纸不能润湿且只能读取整数值。
(2)在醋酸溶液中，H＋来源于醋酸的电离和水的电离，其中c(H＋)水＝
mol·L－1＝10－9mol·L－1，所以醋酸电离出的c(H＋)的精确值为(10－5－
10－9)mol·L－1。
答案　(1)用镊子夹取一小块试纸放在干燥洁净的表面皿或玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中部，观看颜色变化，与标准比色卡比对读数
(2)10－5－10－9　(3)①②③　烧杯(或烧杯和胶头滴管)
14．(11分)常温下，将3种一元酸分别和NaOH溶液等体积混合，试验数据如下：
组别
一元酸
NaOH溶液
混合溶液的pH
甲
c(HX)＝
0.1 mol·L－1
c(NaOH)＝
0.1 mol·L－1
pH＝a
乙
c(HY)＝
c1 mol·L－1
c(NaOH)＝
0.1 mol·L－1
pH＝7
丙
c(HZ)＝
0.1 mol·L－1
c(NaOH)＝
0.1 mol·L－1
pH＝9
丁
pH＝2的
HZ溶液
pH＝12的
NaOH溶液
pH＝b
(1)甲组试验中HX为弱酸，a________7(填“<”、“＝”或“>”)，混合溶液中离子的浓度由大到小的挨次为________________。
(2)乙组试验中HY为强酸，则HY溶液的pH＝________。
(3)丙组试验发生反应的离子方程式为________________________，所得溶液中由水电离出的c(OH－)＝________mol·L－1。
(4)丁组试验中b________7(填“<”、“＝”或“>”)。
解析　(1)若HX为弱酸，则NaX为强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性。X－水解程度小，溶液中离子的浓度大小挨次为c(Na＋)>c(X－)>c(OH－)>c(H＋)。
(2)HY为强酸，NaY溶液呈中性，则HY溶液的浓度与氢氧化钠溶液的浓度相等，c1(HY)＝0.1 mol·L－1，c(H＋)＝0.1 mol·L－1，pH＝1。(3)NaZ溶液pH＝9，溶液中OH－来自水的电离，c(OH－)＝＝＝10－5(mol·L－1)。(4)HZ为弱酸，pH＝2的HZ溶液中c(H＋)＝0.01 mol·L－1，氢氧化钠溶液中c(H＋)＝10－12 mol·L－1，c(OH－)＝0.01 mol·L－1，HZ溶液中有大量的HZ分子，连续电离H＋，反应后的溶液为HZ和NaZ的混合溶液，溶液呈酸性。
答案　(1)>　c(Na＋)>c(X－)>c(OH－)>c(H＋)
(2)1　(3)HZ＋OH－===H2O＋Z－　10－5　(4)<
15．(9分)(2021·南昌模拟)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(忽视温度变化)。请回答下列有关问题：
(1)a点溶液中c(H＋)为________，pH约为________。
(2)a、b、c、d四点中水的电离程度最大的是________，滴定过程中宜选用________作指示剂。
(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________(填序号)。

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视不计。由K＝得，c(H＋)＝＝4×10－4(mol·L－1)。(2)a点是醋酸浓液，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，d点是CH3COOK和KOH的混合溶液，酸、碱能抑制水的电离，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，故应当选择在碱性范围内变色的指示剂酚酞。(3)由于稀氨水显碱性，首先排解选项A和C；两者恰好反应时溶液显酸性，排解选项D，故本题的答案为B。
答案　(1)4×10－4 mol·L－1　3.4
(2)c点　酚酞　(3)B