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水的电离和溶液的酸碱性课时强化作业
第8章 第2节 水的电离和溶液的酸碱性
(时间45分钟 满分100分)
一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分)
1．(2012·德州模拟)纯水在25 ℃时的氢离子浓度与90 ℃时的氢离子浓度的关系是(　　)
A．大于 B．等于
C．小于 D．不能肯定
解析：水的电离过程是吸热的，所以90 ℃时纯水电离出的c(H＋)和c(OH－)比25 ℃时纯水电离出的c(H＋)和
c(OH－)大。
答案：C
2．(2011·潍坊调研)下列溶液一定呈中性的是(　　)
A．c(H＋)＝c(OH－)＝10－6 mol/L的溶液
B．pH＝7的溶液
C．使石蕊试液呈紫色的溶液
D．酸与碱恰好完全反应生成正盐的溶液
解析：溶液呈中性，则c(H＋)＝c(OH－)，A项正确；如果升高温度，水的KW增大，pH＝7的溶液则会显碱性，故B项不正确；C项中溶液可显弱酸性或弱碱性；D项中生成的正盐如果能够水解，则溶液不呈中性。
答案：A
3．(2012·黑龙江哈尔滨三中月考)下列溶液露置于空气中，开始一段时间其pH变小的是(不考虑溶质挥发)(　　)
①H2O2　②H2SO3　③Na2S　④Ca(OH)2　⑤氯水　⑥Na2SO3
A．①②④ B．①②④⑤
C．②④⑤⑥ D．②⑤⑥
解析：H2SO3溶液露置于空气中，被氧化为H2SO4，酸性增强；Ca(OH)2溶液露置于空气中，吸收空气中的二氧化碳，碱性减弱；氯水露置于空气中，随HClO的分解盐酸浓度增大，酸性增强；Na2SO3溶液露置于空气中，部分被氧化为Na2SO4，变成强酸强碱盐，碱性减弱。
答案：C
4．(2011·北京质检)将pH为5的硫酸溶液稀释500倍，稀释后溶液中c(SO42－)∶c(H＋)约为(　　)
A．1∶1 B．1∶2
C．1∶10 D．10∶1
解析：pH＝5的硫酸溶液中，c(H＋)＝10－5 mol/L，
c(SO42－)＝5×10－6 mol/L。将此溶液稀释500倍后，稀释液中c(SO42－)＝1×10－8 mol/L，而c(H＋)趋近于1×10－7 mol/L，则c(SO42－)∶c(H＋)约为1∶10。故选C。本题若不能很好地理解酸、碱溶液稀释的pH计算，则很容易误选B。
答案：C
5．将氢氧化钠稀溶液滴加到醋酸稀溶液中，下列各图示意混合溶液有关量或性质的变化趋势，其中错误的是(　　)

解析：A选项氢氧化钠和醋酸发生中和反应，反应放热，当酸反应完全后，再加碱，相当于往热水中加入冷水，温度降低。B选项醋酸中滴加氢氧化钠溶液，酸性减弱，pH增大。C选项醋酸中滴加氢氧化钠溶液，弱电解质溶液逐渐变成强电解质溶液，因此导电能力增加。D选项醋酸中滴加氢氧化钠溶液，氢氧化钠和醋酸发生了反应，因此在醋酸完全反应前，氢氧化钠溶液的浓度始终为0。
答案：D
6．(2011·北京朝阳一模)常温下，用0.100 0 mol·L－1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L－1HCl溶液，滴定曲线如下图所示。下列说法不正确的是(　　)

A．a＝20.00
B．滴定过程中，可能存在：c(Cl－)>c(H＋)>c(Na＋)>c(OH－)
C．若用酚酞作指示剂，当滴定到溶液明显由无色变为红色且在半分钟内不褪色时停止滴定
D．若将盐酸换成同浓度的醋酸，则滴定到pH＝7时，a>20.00
解析：恰好中和时溶液呈中性，A项正确；滴定刚开始，即盐酸过量时，会出现B项中的离子浓度关系；滴定终点为无色变成红色，C项正确；换成同浓度的醋酸，完全中和时由于醋酸根离子的水解，溶液呈碱性，若滴定到pH＝7时，醋酸并不能完全被中和，故a<20.00，D项错误。
答案：D
7．(2012·广东茂名模拟)常温下，在pH＝12的某碱溶液中，由水电离出的c(OH－)为(　　)
A．1.0×10－7 mol/L B．1.0×10－6 mol/L
C．1.0×10－3 mol/L D．1.0×10－12 mol/L
解析：由水电离出的c(H＋)＝10－pH＝1.0×10－12 mol/L，由水电离出的c(OH－)等于由水电离出的c(H＋)，所以由水电离出的c(OH－)也等于1.0×10－12 mol/L。
答案：D
8．(2009·上海化学)对于常温下pH为1的硝酸溶液，下列叙述不正确的是(　　)
A．该溶液1 mL稀释至100 mL后，pH等于3
B．向该溶液中加入等体积、pH为13的氢氧化钡溶液恰好完全中和
C．该溶液中硝酸电离出的c(H＋)与水电离出的c(H＋)之比为1×10－12
D．该溶液中水电离出的c(H＋)是pH为3的硝酸中水电离出的c(H＋)的倍
解析：硝酸为强电解质，完全电离，稀释100倍，pH增大2，A项正确；pH为1的硝酸溶液中c(H＋)与pH为13的氢氧化钡溶液中c(OH－)相等，等体积混合，二者恰好中和，B正确；硝酸电离出的c(H＋)为0.1 mol·L－1，水电离出的c(H＋)为1×10－13 mol·L－1，二者之比应为1012，C项错；pH为3的硝酸中水电离出的c(H＋)为1×10－11mol·L－1，故D项的比值为1∶100，D项正确。
答案：C
9．如图为对10 mL一定物质的量浓度的盐酸X用一定物质的量浓度的NaOH溶液Y滴定的图象，依据图象推出X和Y的物质的量浓度是下表内各组中的(　　)

A
B
C
D
X/mol·L－1
0.12
0.04
0.03
0.09
Y/mol·L－1
0.04
0.12
0.09
0.03
解析：由图知，加入30 mL NaOH溶液后，溶液pH＝7。即c(HCl)·V(盐酸)＝c(NaOH)·V(NaOH溶液)c(HCl)×10×10－3L＝c(NaOH)×30×10－3L
c(HCl)＝3c(NaOH)①
又知加入20 mL NaOH溶液时，溶液pH＝2
则
＝10－2mol·L－1②
由①②解得c(HCl)＝0.09 mol/L
c(NaOH)＝0.03 mol/L。
答案：D
10．(2012·广东茂名模拟)重水(D2O)在25 ℃时，KW＝10－12，定义pD＝－lg[c(D＋)]，pOD＝－lg[c(OD－)]，则下列说法正确的是(　　)
A．25 ℃时，纯重水的pD＝7
B．25 ℃时，0.1 mol/L NaCl的重水溶液的pD＝pOD＝7
C．25 ℃时，1 mol/L的DCl的重水溶液的pD＝0，pOD＝12
D．25 ℃时，0.01 mol/L的NaOD溶液的pOD＝10
解析：由于重水的KW＝10－12，故纯重水的pD＝6，溶液的pD＋pOD＝12，中性溶液的pD＝pOD＝6。
答案：C
11．(2011·四川资阳市一模)在某温度时，pH＝3的某水溶液中c(OH－)＝1×10－9 mol·L－1，现有该温度下的四份溶液：①pH＝2的CH3COOH溶液，②0.01 mol·L－1的HCl溶液，③pH＝11的氨水，④pH＝11的NaOH溶液。下列说法正确的是(　　)
A．①中水的电离程度最小，③中水的电离程度最大
B．将②③混合，若pH＝7，则消耗溶液的体积②＝③
C．将四份溶液稀释相同倍数后，溶液的pH：③>④>②>①
D．将①④混合，若有c(CH3COO－)>c(H＋)，则混合液一定呈碱性
解析：由题意可知温度高于室温，水的离子积KW为1×10－12，由4种溶液的pH可以推知，水的电离程度为③＝④<①＝②，故A项错误；②③混合，若pH＝7，则消耗溶液的体积盐酸远远大于氨水，B项错误；根据溶液的电中性，可判断D项错误；四份溶液稀释前，其pH关系为：③＝④>②＝①，前两者为碱，且氨水为弱碱，后两者为酸，且醋酸为弱酸，稀释相同倍数后，由于弱电解质电离程度增大，其pH大小关系为③>④>②>①，C项正确。
答案：C
12．(2011·江西九江模拟)在t ℃时，某Ba(OH)2的稀溶液中c(H＋)＝10－a mol/L，c(OH－)＝10－b mol/L，已知a＋b＝12。向该溶液中逐滴加入pH＝c的盐酸，测得混合溶液的部分pH如下表所示：

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
8
②
22.00
18.00
7
③
22.00
22.00
6
假设溶液混合前后的体积变化忽略不计，则c为(　　)
A．3 B．4
C．5 D．6
解析：本题考查了pH的综合计算和从图表中获取关键信息的能力，Ba(OH)2溶液的pH＝8，即a＝8，再根据a＋b＝12，得b＝4，故该温度下KW＝10－12，当恰好完全中和时，溶液的pH＝6，即加盐酸的体积为22.00 mL时，恰好完全中和，根据c(H＋)酸×22.00 mL＝c(OH－)碱×22.00 mL，又c(OH－)碱＝10－4 mol/L，得盐酸中的c(H＋)＝10－4 mol/L，其pH＝4，即c＝4。
答案：B
二、非选择题(本题包括4小题，共52分)
13．(8分)(2011·河北廊坊调研)已知某温度下0.01 mol/L HCl溶液中由水电离出的c(H＋)＝10－11 mol/L，则KW＝________，若在此温度下将pH＝a的NaOH溶液与pH＝b的盐酸按体积比1∶100混合后，二者刚好完全反应，a、b应满足的关系为________。
解析：该盐酸中，水电离出的c(OH－)＝1×10－11 mol/L，KW＝c(H＋)·c(OH－)＝1×10－13，pH＝b的盐酸中，c(H＋)＝10－b mol/L，pH＝a的NaOH溶液中c(OH－)＝10a－13 mol/L，当酸碱恰好完全反应时，1×10a－13＝100×10－b，解得a＋b＝15。
答案：1×10－13　a＋b＝15
14．(12分)(2011·辽宁五校期末)(1)室温下，取pH＝2的盐酸和醋酸溶液各100 mL，向其中分别加入适量的Zn粒，反应过程中两溶液的pH变化如下图所示：

则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是________(填“A”或“B”)。
设盐酸中加入的Zn质量为m1，醋酸溶液中加入的Zn质量为m2。则：m1________m2(选填“<”“＝”或“>”)。
(2)若室温下pH＝2的盐酸和醋酸溶液各100 mL，分别加水稀释后使pH＝4，设盐酸中加入的水的体积为V1，醋酸溶液中加入的水的体积为V2，则：V1________V2(选填“<”“＝”或“>”)。
解析：(1)盐酸为强酸而醋酸为弱酸，pH相同时，醋酸浓度大，与Zn反应达到相同pH时，醋酸所需时间长，故曲线B表示醋酸溶液中pH变化。设加入锌的量相同，因醋酸为弱酸，反应后醋酸溶液中pH应大于4，所以在醋酸溶液中加入锌的质量要比在盐酸溶液中加入的大才能使反应后的pH均等于4。(2)pH相同的同体积的盐酸和醋酸若加入相同体积的水稀释，稀释后醋酸的pH小于盐酸的pH，若使二者pH相同，则醋酸中加入水的体积要比盐酸中大，故V1<V2。
答案：(1)B　<　(2)<
15．(16分)氧化还原滴定实验同中和滴定类似(用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之)。现有0.001 mol/L酸性KMnO4溶液和未知浓度的无色NaHSO3溶液。反应的离子方程式是2MnO4－＋5HSO3－＋H＋===2Mn2＋＋5SO42－＋3H2O。
请完成下列问题：
(1)该滴定实验所需仪器有下列中的________。
A．酸式滴定管(50 mL) 　　 B．碱式滴定管(50 mL)
C．量筒(10 mL) D．锥形瓶
E．铁架台 F．滴定管夹
G．烧杯 H．白纸
I．胶头滴管 J．漏斗
(2)不用________(填“酸”、“碱”)式滴定管盛放酸性KMnO4溶液，试分析原因
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)本实验________(填“需要”或“不需要”)使用指示剂，理由是
________________________________________________________________________。
(4)滴定前平视KMnO4液面，刻度为a mL，滴定后俯视液面刻度为b mL，则(b－a) mL比实际消耗KMnO4溶液体积________(填“多”或“少”)，根据(b－a) mL计算得到的待测浓度比实际浓度________(填“大”或“小”)。
解析：(1)氧化还原滴定实验同中和滴定类似，由中和滴定实验所需仪器可得出正确答案。
(2)由于酸性KMnO4溶液具有强氧化性，能腐蚀橡胶管，故不能用碱式滴定管盛放酸性KMnO4溶液。
(3)MnO4－为紫色，Mn2＋为无色，可用这一明显的颜色变化来判断滴定终点。
(4)滴定后俯视液面，所读体积偏小，所测浓度比实际浓度偏低。
答案：(1)ABDEFH
(2)碱　酸性KMnO4溶液具有强氧化性，能腐蚀橡胶管
(3)不需要　因为MnO4－―→Mn2＋时紫色褪去，现象明显
(4)少　小
16．(16分)(2011·宁波高三质检)常温下，将某一元酸HX和NaOH溶液等体积混合，两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表：
实验编号
HX物质的量浓度(mol/L)
NaOH物质的量浓度(mol/L)
混合溶液的pH
甲
0.2
0.2
pH＝a
乙
c1
0.2
pH＝7
丙
0.2
0.1
pH>7
丁
c2
c2
pH＝11
请回答：
(1)不考虑其他组的实验结果，单从甲组情况分析，若a________7(填“>”“<”或“＝”)，则HX为强酸；若a________7(填“>”“<”或“＝”)，则HX为弱酸。
(2)在乙组混合溶液中离子浓度c(X－)与c(Na＋)的大小关系是________。
A．前者大 B．后者大
C．二者相等 D．无法判断
(3)从丙组实验结果分析，HX是________酸(填“强”或“弱”)。该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是____________________。
(4)丁组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH－)＝________mol/L。
解析：(1)甲组，酸与碱为等物质的量浓度，若为强酸，则生成的盐为中性，所以pH＝7；若为弱酸，则生成强碱弱酸盐，所以pH>7。
(2)反应后溶液中存在电荷守恒为c(X－)＋c(OH－)＝
c(Na＋)＋c(H＋)，而pH＝7，则c(OH－)＝c(H＋)，所以c(X－)＝c(Na＋)。
(3)丙中HX是过量的，但是混合溶液却呈碱性，说明生成的盐为强碱弱酸盐，则HX为弱酸。由电荷守恒可得，c(Na＋)>c(X－)，故离子浓度由大到小的顺序为
c(Na＋)>c(X－)>c(OH－)>c(H＋)。
(4)pH＝10的原因是弱酸根离子结合了水电离出的H＋而引起的，所以溶液中的OH－即为水所电离的，即为c(OH－)＝10－14/10－11＝10－3 mol/L。
答案：(1)＝　>
(2)C
(3)弱　c(Na＋)>c(X－)>c(OH－)>c(H＋)
(4)10－3