高中化學(xué)溶液的酸堿性與pH考試卷有答案
一、選擇題(本題包括10小題，每小題5分，共50分)
1．下列試紙中，在測(cè)溶液的性質(zhì)時(shí)，預(yù)先不能用蒸餾水潤(rùn)濕的是( )
A．石蕊試紙 B．醋酸鉛試紙
C．KI淀粉試紙 D．pH試紙
答案： D
2．(2011東營(yíng)高二質(zhì)檢)25 ℃時(shí)水的KW＝1.0×10－14 mol2L－2，而100 ℃時(shí)水的KW＝5.5×10－13 mol2L－2。若在100 ℃時(shí)某溶液的[H＋]＝1.0×10－7 molL－1，則該溶液呈( )
A．酸性 B．中性
C．堿性 D．可能是酸性，也可能是堿性
解析： 100 ℃時(shí)中性溶液中[OH－]＝KW[H＋]＝5.5×10－13mol2L－21.0×10－7 molL－1＝5.5×10－6 molL－1>[H＋]，故溶液呈堿性。
答案： C
3．在25 ℃時(shí)，某溶液中由水電離出的[H＋]＝1×10－12 molL－1，則該溶液的pH可能是(雙選)( )
A．12 B．7
C．6 D．2
解析： 純水中由水電離出的[H＋]水＝[OH－]水，向純水中加酸或堿，水的電離均受到抑制，水的電離平衡左移，水電離出的H＋和OH－的量相應(yīng)減少，但[H＋]水＝[OH－]水。若為酸，則[OH－]液＝[OH－]水＝[H＋]水＝1×10－12 molL－1。由KW＝[H＋]液[OH－]液，有[H＋]液＝1×10－141×10－12 molL－1＝1×10－2 molL－1，pH＝－lg[H＋]＝－lg1×10－2＝2，故D選項(xiàng)符合題意；若為堿，則[H＋]液＝[H＋]水＝1×10－12 molL－1，則由pH＝－lg[H＋]＝－lg1×10－12＝12，故A選項(xiàng)符合題意。
答案： AD
4．室溫下，已知某溶液中由水電離生成的H＋和OH－的物質(zhì)的量濃度的乘積為10－24 mol2L－2，則在該溶液中，一定不能大量存在的離子是( )
A．SO32－ B．NH4＋
C．NO3－ D．HCO3－
解析： 因溶液中水電離生成的H＋和OH－的濃度相等，故水電離的[OH－]＝[H＋]＝10－12 molL－1。則溶液為強(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性，HCO3－與H＋或OH－都不能大量存在。
答案： D
5．95 ℃時(shí)，純水中的H＋的物質(zhì)的量濃度為10－6molL－1，若把0.01 mol的NaOH固體溶解于95 ℃的水中配成1 L溶液，則溶液的pH為( )
A．4 B．10
C．2 D．12
解析： [OH－]＝0.01 molL－1，KW＝10－12mol2L－2，[H＋]＝10－12mol2L－20.01 molL－1＝10－10molL－1，pH＝－lg10－10＝10。
答案： B
6．常溫下，關(guān)于溶液的稀釋說法正確的是( )
A．將1 L 0.1 molL－1的Ba(OH)2溶液加水稀釋為2 L，pH＝13
B．pH＝6的鹽酸加水稀釋10倍，pH＝7
C．pH＝4的H2SO4溶液加水稀釋100倍，溶液中由水電離產(chǎn)生的[H＋]＝1×10－6 molL－1
D．pH＝8的NaOH溶液加水稀釋100倍，其pH＝6
解析： A．將1 L 0.1 molL－1的Ba(OH)2溶液加水稀釋為2 L時(shí)，[OH－]＝2×1 L×0.1 molL－12 L＝0.1 molL－1，[H＋]＝KW[OH－]＝1.0×10－14 mol2L－20.1 molL－1＝1.0×10－13 molL－1，pH＝13；B.加水稀釋時(shí)，溶液酸性減弱，無(wú)論是稀釋10倍還是1 000倍，pH<7；C.pH＝4的H2SO4溶液稀釋100倍后，由H2SO4電離產(chǎn)生的[H＋]＝1×10－6 molL－1，由水電離產(chǎn)生的[H＋]＝KW1×10－6 molL－1＝1×10－8 molL－1；D.pH＝8的NaOH溶液稀釋100倍后，pH只能接近7，不可能小于7。
答案： A
7．將pH＝5的H2SO4溶液稀釋500倍，稀釋溶液后，[H＋]與[SO42－]的比值近似為( )
A．1∶1 B．1∶2
C．10∶1 D．2∶1
解析： pH＝5的H2SO4溶液，[H＋]＝10－5molL－1，[SO42－]＝12×10－5molL－1，稀釋500倍，[H＋]近似為10－7molL－1，[SO42－]＝12×10－5molL－1500＝1×10－8molL－1，故二者比值近似為10∶1。
答案： C
8．將pH＝8的NaOH與pH＝10的NaOH溶液等體積混合后，混合溶液的pH最接近于(lg2＝0.3)( )
A．8.3 B．8.7
C．9.3 D．9.7
解析： 對(duì)于強(qiáng)堿溶液混合求[H＋]，一定要首先求混合溶液中的[OH－]，再由KW求混合溶液中的[H＋]，最后求出pH。
[OH－]混＝[OH－]1×V1＋[OH－]2×V2V1＋V2
本題中[OH－]1＝10－6mol/L，[OH－]2＝10－4mol/L，V1＝V2，
則[OH－]混＝12(10－6＋10－4)mol/L＝5.05×10－5mol/L。
所以[H＋]混＝KW/[OH－]混＝1×10－145.05×10－5mol/L
�。�2×10－10mol/L。
pH＝10－lg2＝9.7。
答案： D
9．現(xiàn)有常溫時(shí)pH＝1的某強(qiáng)酸溶液10 mL，下列操作能使溶液的pH變成2的是( )
A．加水稀釋成100 mL
B．加入10 mL的水進(jìn)行稀釋
C．加入10 mL 0.01 molL－1的NaOH溶液
D．加入10 mL 0.01 molL－1的鹽酸
解析： 加水稀釋時(shí)，稀釋為原溶液體積的10倍，強(qiáng)酸溶液的pH正好增大1，強(qiáng)堿溶液的pH減小1；若加入0.01 molL－1的NaOH溶液，由[H＋]余＝[H＋]V酸－[OH－]V堿V酸＋V堿代入已知數(shù)據(jù)可得V堿＝45 mL；向[H＋]＝0.1 molL－1的鹽酸中加入[H＋]＝0.01 molL－1的鹽酸，[H＋]>0.01 molL－1，pH<2。
答案： A
10．(2010連云港高二調(diào)研)常溫下，將0.02 molL－1的.Ba(OH)2溶液100 mL和0.02 molL－1 NaHSO4溶液100 mL混合，若忽略溶液體積變化，則混合后的溶液( )
A．pH＝12
B．pH＝2
C．由水電離產(chǎn)生的[H＋]＝1.0×10－2 molL－1
D．溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為0.02 molL－1
解析： 當(dāng)Ba(OH)2與NaHSO4等物質(zhì)的量混合后溶液中發(fā)生的反應(yīng)為：
Ba(OH)2 ＋ NaHSO4===BaSO4↓＋ NaOH＋H2O
1 1 1
0.1 L×0.02 molL－1 0.1 L×0.02 molL－1 0.002 mol
即反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)為NaOH，
[OH－]＝[NaOH]＝0.002 mol0.1 L＋0.1 L＝0.01 molL－1
[H＋]＝[H＋]H2O＝KW[OH－]＝1×10－14 mol2L－20.01 molL－1＝1×10－12 molL－1，溶液的pH＝－lg[H＋]＝－lg 1×10－12＝12。
答案： A
二、非選擇題(本題包括4小題，共50分)
11．(10分)(1)常溫下0.01 molL－1HCl溶液：
�、儆伤婋x出的[H＋]＝________；
�、趐H＝________；
�、奂铀♂�100倍，pH＝________。
(2)常溫下0.01 molL－1NaOH溶液：
�、賞H＝________；
②加水稀釋100倍，pH＝________。
解析： (1)①0.01 molL－1HCl溶液中的OH－只來源于水的電離，且[OH－]水＝[H＋]水，H＋來源于水和HCl的電離，由于水的電離程度很小，計(jì)算時(shí)水電離的H＋可忽略，[H＋]＝0.01 molL－1，[OH－]＝[OH－]水＝[H＋]水＝
1×10－14mol2L－20.01 molL－1＝10－12molL－1。②pH＝－lg 0.01＝2。③加水稀釋100倍，[H＋]變?yōu)樵瓉淼?100，即[H＋]＝10－4molL－1，pH＝4。
(2)①0.01 molL－1的NaOH溶液中的OH－來源于水和NaOH的電離，由于水的電離程度很小，計(jì)算時(shí)可忽略，即[OH－]＝10－2molL－1，所以[H＋]＝1.0×10－14mol2L－210－2molL－1＝1.0×10－12molL－1，pH＝12；②加水稀釋100倍，[OH－]＝10－4molL－1，所以[H＋]＝1.0×10－14mol2L－21.0×10－4molL－1＝1.0×10－10molL－1，pH＝10 。
答案： (1)①1.0×10－12molL－1 ②2 ③4
(2)①12 ②10
12．(9分)某溫度下純水的pH＝6。
(1)pH＝7的溶液呈________(填“酸性”、“中性”或“堿性”)；
(2)該溫度下0.1 molL－1的鹽酸溶液的pH＝________；
(3)0.05 molL－1的Ba(OH)2溶液的pH＝________。
解析： (1)純水中的[H＋]＝[OH－]，pH＝6，[H＋]＝[OH－]＝1×10－6molL－1，KW＝1×10－6molL－1×1×10－6molL－1＝1×10－12mol2L－2，pH＝7的溶液中[H＋]＝1×10－7molL－1，[OH－]＝1×10－12mol2L－21×10－7molL－1＝1×10－5molL－1，[OH－]>[H＋]，溶液呈堿性。
(2)0.1 molL－1的鹽酸中[H＋]＝0.1 molL－1，pH＝－lg[H＋]＝1。
(3)0.05 molL－1的Ba(OH)2溶液中[OH－]＝0.05 molL－1×2＝0.1 molL－1，[H＋]＝1×10－12mol2L－20.1 molL－1＝1×10－11molL－1，pH＝－lg(H＋)＝11。
答案： (1)堿性 (2)1 (3)11
13．(16分)25 ℃時(shí)，pH＝x的HCl與pH＝y(tǒng)的NaOH，取Vx L HCl用NaOH溶液中和需Vy L NaOH。
(1)若x＋y＝14，則VxVy＝____________(填數(shù)值)；
(2)若x＋y＝13，則VxVy＝____________(填數(shù)值)；
(3)若x＋y>14，則VxVy＝____________(填含x、y的表達(dá)式)，且Vx________Vy(填“>”“<”或“＝”)。
(4)若x＋y＝15，則VxVy＝______________(填數(shù)值)。
解析： pH＝x的鹽酸：[H＋]＝[HCl]＝10－x molL－1，pH＝y(tǒng)的NaOH：[H＋]＝10－y molL－1，其溶液的[OH－]＝10y－14 molL－1。
完全中和應(yīng)滿足：Vx×10－x＝Vy×10y－14，
所以VxVy＝10x＋y－14
(1)若x＋y＝14，則VxVy＝1；
(2)若x＋y＝13，則VxVy＝1013－14＝0.1；
(3)若x＋y>14，則VxVy＝10x＋y－14>1，Vx>Vy；
(4)若x＋y＝15，則VxVy＝1015－14＝10。
答案： (1)1 (2)0.1 (3)10x＋y－14 > (4)10
14．(15分)某溫度(t ℃)時(shí)，水的離子積為KW＝1×10－13mol2L－2，則該溫度(填“大于”、“小于”或“等于”)________25 ℃，其理由是________________。若將此溫度下pH＝11的苛性鈉溶液a L與pH＝1的H2SO4溶液b L混合(設(shè)混合后溶液體積的微小變化忽略不計(jì))，試通過計(jì)算填寫以下不同情況時(shí)兩種溶液的體積比：
(1)若所得混合液為中性，則a∶b＝________；此時(shí)溶液中各離子濃度的關(guān)系：________________________________________________________________________。
(2)若所得混合液的pH＝2，則a∶b＝________；此時(shí)溶液中各離子濃度的關(guān)系：________________________________________________________________________。
解析： KW隨溫度升高而增大，本題溫度為大于25 ℃。
(1)H2SO4溶液中，[H＋]＝0.1 molL－1，則NaOH溶液中，[OH－]＝10－13mol2L－210－11molL－1＝0.01 molL－1，
0．01 molL－1×a L＝0.1 molL－1×b L
a∶b＝10∶1
離子濃度關(guān)系：[Na＋]>[SO42－][H＋]＝[OH－]或[Na＋]＝2[SO42－][H＋]＝[OH－]
(2)若pH＝2，則
[H＋]余＝0.1 molL－1×b L－0.01 molL－1×a La＋bL＝0.01 molL－1，
a∶b＝9∶2，
離子濃度關(guān)系：此時(shí)，假如原來NaOH溶液為9 L、H2SO4溶液則為2 L
n(Na＋)＝0.01 molL－1×9 L＝0.09 mol
剩余n(H＋)＝0.01 molL－1×(9＋2)L＝0.11 mol，
n(SO42－)＝0.1 molL－12×2 L＝0.1 mol，
所以[H＋]>[SO42－]>[Na＋]>[OH－]。
答案： 大于 KW隨溫度升高而增大
(1)10∶1 [Na＋]>[SO42－][H＋]＝[OH－]或[Na＋]＝2[SO42－][H＋]＝[OH－]
(2)9∶2 [H＋]>[SO42－]>[Na＋]>[OH－]
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