课时跟踪检测(十三)水的电离和溶液的酸碱性1.下列说法正确的是()A.水的电离方程式:H2O===H++OH-B.pH=7的溶液一定是中性溶液C.升高温度,水的电离程度增大D.将稀醋酸加水稀释时,c(H+)减小,c(OH-)也减小解析:选C A项,水的电离方程式为H2O H++OH-,错误;B项,若溶液的温度不是室温,则pH=7的溶液不一定是中性溶液,错误;C项,水是弱电解质,电离时吸收热量,所以升高温度,水的电离程度增大,正确;D项,将稀醋酸加水稀释时,c(H+)减小,由于存在水的电离平衡,所以c(OH-)增大,错误。
2.关于水的离子积常数,下列说法不正确的是()A.蒸馏水中,c(H+)·c(OH-)=1×10-14B.纯水中,25 ℃时,c(H+)·c(OH-)=1×10-14C.25 ℃时,任何以水为溶剂的稀溶液中,c(H+)·c(OH-)=1×10-14D.K W值随温度升高而增大解析:选A K W只与温度有关,升高温度,K W增大,25 ℃时,纯水和任何物质的水溶液中K W=c(H+)·c(OH-)=1×10-14,A中未指明温度,关系式不一定成立。
3.下列叙述正确的是()A.95 ℃纯水的pH<7,说明加热可导致水呈酸性B.pH=3的醋酸溶液,稀释至10倍后pH=4C.0.2 mol·L-1的盐酸与等体积水混合后pH=1D.pH=3的醋酸溶液与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH=7解析:选C95 ℃的水尽管其pH<7,但因其电离出的c(H+)=c(OH-),故呈中性,A错;醋酸为弱酸,pH=3的醋酸溶液稀释至10倍时,促进其电离,故3<pH<4,B错;pH=3的醋酸溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合时,醋酸过量,pH<7,D错。
4.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:选D升高温度,水的电离平衡右移,电离程度增大,c(H+)和c(OH-)同时增大,K W增大,但由于c(H+)和c(OH-)始终保持相等,故仍呈中性。
5.用pH试纸测定某无色溶液的pH时,规范的操作是()A.用pH试纸放入溶液中,观察其颜色变化,跟标准比色卡比较B.将溶液倒在pH试纸上,跟标准比色卡比较C.用干燥洁净的玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸上,跟标准比色卡比较D.在试管内放入少量溶液,煮沸,把pH试纸放在管口,观察颜色,跟标准比色卡比较解析:选C用pH试纸测量溶液pH时,不得将试纸放入溶液中,以免污染溶液,不能将溶液直接倒在试纸上,以免浪费溶液。
6.把80 mL NaOH溶液加入到120 mL的盐酸中,所得溶液的pH为2,如果混合前NaOH溶液和盐酸的物质的量浓度相同,则它们的浓度为()A.0.5 mol·L-1B.0.1 mol·L-1C.0.05 mol·L-1D.1 mol·L-1解析:选C设混合前NaOH和盐酸的物质的量浓度为c,NaOH与HCl以1∶1发生中和,故剩余40 mL盐酸,剩余这些盐酸n(HCl)=0.04 L×c=0.04c mol,因为溶液最后pH==2即c(H+)=0.01 mol·L-1所以反应后的剩余盐酸的浓度为0.01 mol·L-1即0.04c0.12+0.08 0.01,得c=0.05 mol·L-1。
7.下列说法正确的是()A.HCl溶液中无OH-B.NaOH溶液中无H+C.NaCl溶液中既无OH-,也无H+D.常温下,任何物质的稀溶液中都有H+和OH-,且K W=c(H+)·c(OH-)=10-14解析:选D在水溶液中存在H2O H++OH-,HCl溶液中含有OH-,NaOH溶液中也存在H+,NaCl溶液中H+、OH-都存在,A、B、C项错误,D项正确。
8.常温下,0.1 mol·L-1的NaOH溶液中由水电离出的OH-的物质的量浓度为() A.0.1 mol·L-1B.1.0×10-13 mol·L-1C.1.0×10-7 mol·L-1D.无法确定解析:选B NaOH为强碱,在水溶液中完全电离为Na+和OH-,水电离出的OH-很少,所以0.1 mol·L-1的NaOH溶液中c(OH-)≈0.1 mol·L-1,则由水电离出的OH-的物质的量浓度=c (H +)=K Wc (OH -)=1.0×10-14 0.1 =1.0×10-13 mol·L -1。
9.计算25 ℃时下列溶液的pH :(1)1 mL pH =2的H 2SO 4加水稀释至100 mL ,pH =________。
(2)0.001 mol·L-1的盐酸,pH =________。
(3)0.01 mol·L -1的NaOH 溶液,pH =________。
(4)0.015 mol·L-1的硫酸与0.01 mol·L -1的NaOH 等体积混合,混合溶液的pH =________。
解析:(1)强酸稀释100倍,pH 变化2个单位,即稀释后溶液的pH =4。
(2)c (H +)=10-3 mol·L -1,pH =3。
(3)c (OH -)=0.01 mol·L -1,c (H +)=10-1410-2=10-12 (mol·L -1),pH = -lg 10-12=12。
(4)酸碱发生中和反应时,酸过量,则c (H +)=0.015×2V -0.01V 2V = 0.01 mol·L -1,pH =-lg 0.01=2。
答案:(1)4 (2)3 (3)12 (4)210.下表是不同温度下水的离子积数据:(1)若25<t 1<t 2,则a ________(填“>”“<”或“=”)1×10-14,作出此判断的理由是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(2)在t 1时,测得纯水中的c (H +)=2.4×10-7 mol·L -1,则c (OH -)为__________。
该温度下,测得某H 2SO 4溶液中c (SO 2-4)=5×10-6 mol·L -1,该溶液中c (OH -)=________ mol·L -1。
解析:(1)水是弱电解质,存在电离平衡,电离时吸热。
所以温度升高,水的电离程度增大,离子积增大。
(2)依据纯水存在电离平衡,水电离出的氢离子浓度和氢氧根离子浓度相等,某温度下纯水中的c (H +)=2.4×10-7 mol·L -1,则此时溶液中的c (OH -)=2.4×10-7 mol·L -1,K W =c (H +)·c (OH -)=2.4×10-7×2.4×10-7=5.76×10-14,该温度下,某H 2SO 4溶液中c (SO 2-4)=5×10-6mol·L-1,则溶液中氢离子浓度c(H+)=2c(SO2-4)=1×10-5mol·L-1,c(OH-)=5.76×10-14÷10-5=5.76×10-9 mol·L-1。
答案:(1)>温度升高,水的电离程度增大,离子积增大(2)2.4×10-7mol·L-1 5.76×10-91.关于溶液的酸碱性的说法正确的是()A.c(H+)很小的溶液一定呈碱性B.pH=7的溶液一定呈中性C.c(OH-)=c(H+)的溶液一定呈中性D.不能使酚酞溶液变红的溶液一定呈酸性解析:选C A项,c(H+)很小的溶液可能呈碱性、中性、酸性,错误;B项,室温下pH=7的溶液呈中性,但在其他温度下pH=7的溶液不一定呈中性,错误;C项,c(OH-)=c(H+)的溶液一定呈中性,正确;D项,酚酞的变色范围是8.2~10,不能使酚酞溶液变红的溶液pH<8.2,溶液也可能呈酸性、中性、碱性,错误。
2.25 ℃时,水中存在电离平衡:H2O H++OH-。
下列关于水的说法,不正确的是()A.水的电离是吸热过程B.向水中加入少量稀硫酸,c(H+)增大,K W不变C.含H+的溶液显酸性,含OH-的溶液显碱性D.水是极弱的电解质,在50 ℃时水的pH小于7解析:选C A项,电解质的电离都是吸热过程,正确;B项,K W=c(H+)×c(OH-),只与温度有关,正确;C项,应该根据溶液中c(H+)与c(OH-)的相对大小判断溶液的酸碱性,错误;D项,水的电离是吸热过程,常温下水的pH等于7,升温到50 ℃,c(H+)增大,pH减小,正确。
3.在相同温度下,0.01 mol·L-1 NaOH溶液和0.01 mol·L-1的盐酸相比,下列说法正确的是()A.由水电离出的c(H+)相等B.由水电离出的c(H+)都是1.0×10-12 mol·L-1C.由水电离出的c(OH-)都是0.01 mol·L-1D.两者都促进了水的电离解析:选A若该温度下水的离子积常数为K W(不一定是25 ℃),则在0.01 mol·L-1的NaOH 溶液中,由水电离的c (H +)=K W c (OH -)=K W 0.01mol·L -1,在0.01 mol·L -1的HCl 溶液中,由水电离出的c (H +)=c (OH -)水电离=K W 0.01mol·L -1。
4.pH 相同的醋酸溶液和盐酸,分别用蒸馏水稀释到原来体积的m 倍和n 倍,稀释后两溶液的pH 仍相同,则m 和n 的关系是( )A .m <nB .m =nC .m >nD .不能确定解析:选C 醋酸溶液在稀释过程中继续电离出H +以削弱c (H +)的减小,稀释后pH 仍然相同,则醋酸溶液稀释倍数大。