1、第二节 水的电离和溶液的酸碱性 课时作业一、选择题(包括8小题。16小题只有一个选项符合题意,78小题有两个选项符合题意。)1.(2008年上海卷)常温下,某溶液中由水电离的c(H+)=110-13 mol-1L,该溶液可能是( )二氧化硫水溶液 氯化铵水溶液 硝酸钠水溶液氢氧化钠水溶液A. B.C. D.2.向盛有10 mL NaOH溶液的烧杯中逐滴滴加稀盐酸,下列图象能够体现溶液的pH变化情况的是( )3.在由水电离产生的H+的浓度为110-13 mol-1L的溶液中,一定能大量共存的离子组是( )K+、Cl-、NO3-、S2- K+、Fe2+、I-、SO42- Na+、Cl-、NO3-、
2、SO42- Na+、Ca2+、Cl-、HCO3- K+、Ba2+、Cl-、NO3-A. B.C. D.4.常温下,0.1 mol-1L某一元酸(HA)溶液中c(OH-)/c(H+)=110-10,下列叙述正确的是( )A.溶液中水电离出的c(H+)=10-10 mol-1LB.溶液中c(H+)+c(A-)=0.1 mol-1LC.与0.05 mol-1L NaOH溶液等体积混合后所得溶液中离子浓度大小关系为c(A-)c(Na+)c(OH-)c(H+)D.上述溶液中加入一定量CH3COONa晶体或加水稀释,溶液的c(OH-)均增大5.25 时,pH=3的盐酸a L分别与下列三种溶液充分混合后,溶
3、液均呈中性:c(NH3H2O)=10-3 mol-1L的氨水b L,c(OH-)=10-3 mol-1L的氨水c L,c(OH-)=10-3 mol-1L的Ba(OH)2溶液d L。试判断a、b、c、d的数量大小关系为( )A.a=bcd B.ba=dcC.badc D.ca=db6.(2009年济南模拟)取pH均为2的盐酸和醋酸各100 mL,分别加水稀释两倍后,再分别加入6.5 g锌粉,相同条件下充分反应,下列说法中,不正确的是( )A.加水稀释后两溶液的pH不再相等B.起始时醋酸与锌反应的速率大C.醋酸与锌反应放出的氢气多D.两者放出的氢气一样多7.(2010年枣庄检测)MOH和ROH两
4、种一元碱的溶液分别加水稀释时,pH变化如右图所示。下列叙述中正确的是 ( )A.在x点时,ROH完全电离B.在x点时M+=R+C.MOH是一种强碱D.稀释前,ROH=10MOH8.(2010年德州模拟)今有室温下四种溶液,有关叙述不正确的是( )pH111133溶液氨水氢氧化钠溶液醋酸盐酸A.、中分别加入适量的氯化铵晶体后,两溶液的pH均减小B.分别加水稀释10倍,四种溶液的pH:C.等体积、两溶液与足量的Zn反应,产生气体量D.温度下降10 ,四种溶液的pH均不变二、非选择题9.已知水在25 和95 时,其电离平衡曲线如右图所示:(1)则25 时水的电离平衡曲线应为_(填“A”或“B”),请
5、说明理由_ _ 。(2)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_。(3)95 时,若100体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前,该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是_ 。(4)曲线B对应温度下,pH=2的某HA溶液和pH=10的NaOH溶液等体积混合后,混合溶液的pH=5。请分析其原因:_ 。10.随着溶液酸碱性的变化,酚酞分子结构发生转化而显示不同颜色:无色酚酞结构A=红色酚酞结构B。在化学实验课上,细心的某同学发现:当无色的酚酞溶液滴入到氢氧
6、化钠溶液中时,溶液立刻变成红色,但是随后红色溶液又逐渐变成无色。对此,许多同学纷纷发表看法,主要有三种推测:红色酚酞结构被空气中的氧气氧化;溶液吸收了空气中的二氧化碳,pH减小,红色褪去;红色酚酞结构自动转化为另外一种无色酚酞结构C。为此在老师的指导下,同学们做了如下实验。分别取4 mL不同浓度的NaOH溶液于试管中,滴加2滴酚酞溶液,实验现象与数据如下表:编号/静置方式NaOH溶液浓度滴入2滴酚酞溶液加热至沸腾冷却再加热至沸腾冷却滴入适量稀盐酸敞口1%变红,30 min后褪色变红褪色变红褪色/变红密闭1%变红,29 min后褪色变红褪色变红褪色/变红敞口5%变红,29 min后褪色变红褪色变
7、红褪色/变红密闭5%变红,29 min后褪色变红褪色变红褪色/变红敞口10%变红,29 min后褪色变红褪色变红褪色/变红密闭10%变红,29 min后褪色变红褪色变红褪色/变红请回答下列问题:(1)通过分析表中数据及现象,该组同学认为第种推测不合理。理由是:_ 。(2)第种推测也不合理。理由是_ 。(3)红色酚酞结构B转化为无色酚酞结构C是否为可逆反应:_(填“是”或“否”),在各个滴入适量稀盐酸又变红的试管中加入足量稀盐酸产生的现象是_ _ (4)红色酚酞结构B的热稳定性比无色酚酞结构C的热稳定性要_(填“强”或“弱”),红色酚酞结构B转化为无色酚酞结构C是一个_(填“吸”或“放”)热的过
8、程。11.(2009年启东质检)在温度T 下,某Ba(OH)2y的稀溶液中c(H+)=10-a mol-1L,c(OH-)=10-b mol-1L,已知a+b=12,向该溶液中逐滴加入pH=b的盐酸,测得混合溶液的部分pH如下表所示:序号氢氧化钡的体积/mL盐酸的体积/mL溶液的pH22.000.00822.0018.00722.0022.006(1)依据题意判断,T _25 (填“大于”、“小于”或“等于”),该温度下水的离子积KW=_。(2)b=_,原Ba(OH)2的稀溶液的物质的量浓度为_。(3)该温度下,向1 L硫酸与硫酸钠的混合溶液中加入3 L该Ba(OH)2的稀溶液时,沉淀正好达最
9、大量,从所得溶液中取出4 mL并加水稀释至20 mL,测得溶液的pH为7,则原硫酸与硫酸钠混合溶液的pH为_,以及其中Na2SO4的物质的量浓度为_。12.(2009年文昌质检)在一定体积的0.005 mol-1L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,溶液的pH=11。(1)写出所发生反应的离子方程式。(2)若反应后溶液中由水电离产生的OH-浓度为a mol-1L,而相同pH的Na2CO3溶液中由水电离出的OH-为b mol-1L,则a与b的关系为:_(填序号)。A.ab B.a=10-8bC.b=10-8a D.a=b(3)若反
10、应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和,求Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之比。参考答案:1.解析:由水电离的c(H+)=110-13 molL-1知,该溶液中的溶质对水的电离平衡起抑制作用。由外加酸、碱抑制水的电离,外加可水解的盐促进水的电离,外加不水解的盐对水的电离无影响知,抑制水的电离,促进水的电离,对水的电离无影响,故A正确。 答案:A 2.解析:向盛有10 mL NaOH溶液的烧杯中逐滴滴加稀盐酸,开始时溶液呈碱性pH7。刚开始pH变化比较慢,当接近终点时,pH发生突变,变化比较快;当恰好完全反应时pH=7,随着盐酸的逐滴滴加,pH减小,整体变化趋
11、势图如选项C所示。 答案:C 3.解析:水电离产生的c(H+)=110-13 molL-1c(Na+)c(OH-)c(H+);D项,加水稀释会使c(H+)减小,pH增大,加入CH3COONa后,CH3COO-水解使溶液碱性增强,D正确。 答案:D 5.解析:Ba(OH)2是强碱,则a=d。由于HCl与NH3H2O的中和产物NH4Cl可水解呈酸性,则要使混合溶液呈中性,NH3H2O必须过量,则ba。由于NH3H2O是一种很弱的碱,只有少部分电离,则中的c一定小于a,即dc。故选B。 答案:B 6.解析:pH=2的HCl与pH=2的CH3COOH相比,CH3COOH的物质的量浓度大于HCl的物质的
12、量浓度,等体积的HCl和CH3COOH溶液稀释两倍后,HCl中的c(H+)减少得快,CH3COOH中的c(H+)减少得慢,稀释CH3COOH溶液中H+的物质的量浓度大于HCl溶液中H+的物质的量浓度,两溶液的pH不再一样;开始反应时,CH3COOH与Zn反应的速率大,CH3COOH与Zn反应放出的H2也多一些。 答案:D 7.解析:从稀释倍数与溶液pH变化可以看出ROH是一种强碱,MOH是一种弱碱,稀释前ROH,B不正确,因加水稀释时NH3H2O和CH3COOH电离程度增大。等体积、两溶液与足量Zn反应产生氢气,因为、pH=3,而醋酸浓度大于盐酸。温度下降10 ,NH3H2O、CH3COOH电
13、解程度减小,pH会发生变化,D不正确。 答案:BD 9.解析:(1)当温度升高时,促进水的电离,水的离子积增大,水中H+浓度、OH-浓度都增大,但溶液仍然呈中性。因此结合图像中A、B曲线变化情况及H+浓度、OH-浓度可以判断,25 时水的电离平衡曲线应为A,理由为水的电离是吸热过程,升高温度,水的电离程度增大。 (2)25 时所得混合溶液的pH=7,溶液呈中性即酸碱恰好中和,即n(OH-)=n(H+),则V(NaOH)10-5 molL-1=V(H2SO4)10-4 molL-1,得V(NaOH)V(H2SO4)=101。 (3)要注意是95 时,水的离子积为10-12,即c(H+)c(OH-
14、)=10-12,即:等体积强酸强碱反应至中性时pH(酸)+pH(碱)=12。根据95 时混合后溶液呈中性,pH2=b的某强碱溶液中c(OH-)=0b-12;有10010-a=110b-12,即:10-a+2=10b-12,所以,有以下关系:a+b=14,或pH1+pH2=14。 (4)在曲线B对应温度下,因pH(酸)+pH(碱)=12,可得酸碱两溶液中c(H+)=c(OH-),如是强酸、强碱,两溶液等体积混合后溶液应呈中性;现混合溶液的pH=5,即等体积混合后溶液显酸性,说明酸过量,所以说酸HA是弱酸。 答案:(1)A水的电离是吸热过程,温度低时,电离程度较小,c(H+)、c(OH-)较小 (
15、2)101 (3)a+b=14或pH1+pH2=14 (4)曲线B对应95 ,此时水的离子积为10-12,HA为弱酸,HA中和NaOH后,混合溶液中还剩余较多的HA分子,可继续电离出H+,使溶液pH=5。 10.解析:(4)加热能存在的稳定性强,即加热由无色C变为红色B,说明B热稳定性强,温度升高向吸热方向进行,则逆反应吸热,正反应为放热。 答案:(1)若是红色酚酞被氧气氧化变成无色,与、与的对照实验中,和褪色时间应短,显然与实验结果矛盾。 或由和敞口实验的褪色时间比对应密闭的对照实验时间长,说明酚酞的红色不可能被氧气氧化褪色。 (2)若是红色酚酞吸收CO2变成无色,与、与的对照实验中,和褪色
16、时间应短,显然与实验结果矛盾。 或由和敞口实验的褪色时间比对应密闭的对照实验时间长,说明不是吸收空气中CO2使酚酞褪色 (3)是红色逐渐褪去最后变成无色加入盐酸溶液中c(H+)变大,酸性增强使A=的平衡向左移动,最后变为无色 (4)强放 11.解析:(1)在Ba(OH2)稀溶液中水的离子积常数KW=c(H+)cOH-)=10-a10-b=10-1210-14,说明溶液的温度大于25 ,且该温度下pH+pOH=12,中性溶液的pH等于6。 (2)由可知Ba(OH)2溶液中c(OH-)=10-4 molL-1, cBa(OH)2=510-5 molL-1,当滴入盐酸22.00 mL时,溶液呈中性时
17、有c(H+)=c(OH-),所以原盐酸的浓度为 110-4 molL-1,b等于4。 (3)设混合溶液中H2SO4的物质的量为4 mol,Na2SO42-的物质的量为y mol,所加入的Ba(OH)2与SO42-恰好完全反应时有x+y=1.510-4,混合溶液稀释后的pH关系有310-4-2x=10-554,解得x=510-5,y=110-4。进一步得原硫酸与硫酸钠混合溶液的pH=-lg2x=4。 答案:(1)大于10-12(2)4 510-5 molL-1 (3)4 110-4 molL-1 12.解析:(1)Ba2+OH-+H+SO42-=BaSO42-+H2O (2)反应后pH=11,则由水电离出的OH-浓度为 110-11 molL-1; pH=11的Na2CO3溶液中由水电离出的OH-浓度为110-3 molL-1,所以a=10-8b,选项B正确。(3)Ba2+恰好沉淀时反应为: Ba(OH)2+NaHSO42-=BaSO42-+H2O+NaOH 所以nBa(OH)2=n(NaHSO42-), 应有VBa(OH)20.005/VBa(OH)2+V(NaHSO42-)=10-3, 解得:VBa(OH)2V(NaHSO42-)=14。 答案:(1)Ba2+OH-+H+SO42-=BaSO42-+H2O(2)B(3)14