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高二化学溶液的酸碱性与pH考试题  

2012-04-07 16:09:59|  分类: 【高二试题】 |  标签: |举报 |字号 订阅

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 高二化学溶液的酸碱性与pH考试题

 

(45分钟 100分)

一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)
1.下列试纸中,在测溶液的性质时,预先不能用蒸馏水润湿的是(  )
A.石蕊试纸         B.醋酸铅试纸
C.KI淀粉试纸   D.pH试纸
答案: D
2.(2011?东营高二质检)25 ℃时水的KW=1.0×10-14 mol2?L-2,而100 ℃时水的KW=5.5×10-13 mol2?L-2。若在100 ℃时某溶液的[H+]=1.0×10-7 mol?L-1,则该溶液呈(  )
A.酸性   B.中性
C.碱性   D.可能是酸性,也可能是碱性
解析: 100 ℃时中性溶液中[OH-]=KW[H+]=5.5×10-13mol2?L-21.0×10-7 mol?L-1=5.5×10-6 mol?L-1>[H+],故溶液呈碱性。
答案: C
3.在25 ℃时,某溶液中由水电离出的[H+]=1×10-12 mol?L-1,则该溶液的pH可能是(双选)(  )
A.12   B.7
C.6   D.2
解析: 纯水中由水电离出的[H+]水=[OH-]水,向纯水中加酸或碱,水的电离均受到抑制,水的电离平衡左移,水电离出的H+和OH-的量相应减少,但[H+]水=[OH-]水。若为酸,则[OH-]液=[OH-]水=[H+]水=1×10-12 mol?L-1。由KW=[H+]液?[OH-]液,有[H+]液=1×10-141×10-12 mol?L-1=1×10-2 mol?L-1,pH=-lg[H+]=-lg1×10-2=2,故D选项符合题意;若为碱,则[H+]液=[H+]水=1×10-12 mol?L-1,则由pH=-lg[H+]=-lg1×10-12=12,故A选项符合题意。
答案: AD
4.室温下,已知某溶液中由水电离生成的H+和OH-的物质的量浓度的乘积为10-24 mol2?L-2,则在该溶液中,一定不能大量存在的离子是(  )
A.SO32-   B.NH4+
C.NO3-   D.HCO3-
解析: 因溶液中水电离生成的H+和OH-的浓度相等,故水电离的[OH-]=[H+]=10-12 mol?L-1。则溶液为强酸性或强碱性,HCO3-与H+或OH-都不能大量存在。
答案: D
5.95 ℃时,纯水中的H+的物质的量浓度为10-6mol?L-1,若把0.01 mol的NaOH固体溶解于95 ℃的水中配成1 L溶液,则溶液的pH为(  )
A.4   B.10
C.2   D.12
解析: [OH-]=0.01 mol?L-1,KW=10-12mol2?L-2,[H+]=10-12mol2?L-20.01 mol?L-1=10-10mol?L-1,pH=-lg10-10=10。
答案: B
6.常温下,关于溶液的稀释说法正确的是(  )
A.将1 L 0.1 mol?L-1的Ba(OH)2溶液加水稀释为2 L,pH=13
B.pH=6的盐酸加水稀释10倍,pH=7
C.pH=4的H2SO4溶液加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的[H+]=1×10-6 mol?L-1
D.pH=8的NaOH溶液加水稀释100倍,其pH=6
解析: A.将1 L 0.1 mol?L-1的Ba(OH)2溶液加水稀释为2 L时,[OH-]=2×1 L×0.1 mol?L-12 L=0.1 mol?L-1,[H+]=KW[OH-]=1.0×10-14 mol2?L-20.1 mol?L-1=1.0×10-13 mol?L-1,pH=13;B.加水稀释时,溶液酸性减弱,无论是稀释10倍还是1 000倍,pH<7;C.pH=4的H2SO4溶液稀释100倍后,由H2SO4电离产生的[H+]=1×10-6 mol?L-1,由水电离产生的[H+]=KW1×10-6 mol?L-1=1×10-8 mol?L-1;D.pH=8的NaOH溶液稀释100倍后,pH只能接近7,不可能小于7。
答案: A
7.将pH=5的H2SO4溶液稀释500倍,稀释溶液后,[H+]与[SO42-]的比值近似为(  )
A.1∶1   B.1∶2
C.10∶1   D.2∶1
解析: pH=5的H2SO4溶液,[H+]=10-5mol?L-1,[SO42-]=12×10-5mol?L-1,稀释500倍,[H+]近似为10-7mol?L-1,[SO42-]=12×10-5mol?L-1500=1×10-8mol?L-1,故二者比值近似为10∶1。
答案: C
8.将pH=8的NaOH与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,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: 对于强碱溶液混合求[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
本题中[OH-]1=10-6mol/L,[OH-]2=10-4mol/L,V1=V2,
则[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.现有常温时pH=1的某强酸溶液10 mL,下列操作能使溶液的pH变成2的是(  )
A.加水稀释成100 mL
B.加入10 mL的水进行稀释
C.加入10 mL 0.01 mol?L-1的NaOH溶液
D.加入10 mL 0.01 mol?L-1的盐酸
解析: 加水稀释时,稀释为原溶液体积的10倍,强酸溶液的pH正好增大1,强碱溶液的pH减小1;若加入0.01 mol?L-1的NaOH溶液,由[H+]余=[H+]V酸-[OH-]V碱V酸+V碱代入已知数据可得V碱=45 mL;向[H+]=0.1 mol?L-1的盐酸中加入[H+]=0.01 mol?L-1的盐酸,[H+]>0.01 mol?L-1,pH<2。
答案: A
10.(2010?连云港高二调研)常温下,将0.02 mol?L-1的Ba(OH)2溶液100 mL和0.02 mol?L-1 NaHSO4溶液100 mL混合,若忽略溶液体积变化,则混合后的溶液(  )
A.pH=12
B.pH=2
C.由水电离产生的[H+]=1.0×10-2 mol?L-1
D.溶质的物质的量浓度为0.02 mol?L-1
解析: 当Ba(OH)2与NaHSO4等物质的量混合后溶液中发生的反应为:
  Ba(OH)2    +   NaHSO4===BaSO4↓+ NaOH+H2O
    1                     1                   1
  0.1 L×0.02 mol?L-1   0.1 L×0.02 mol?L-1       0.002 mol
即反应后溶液中的溶质为NaOH,
[OH-]=[NaOH]=0.002 mol0.1 L+0.1 L=0.01 mol?L-1
[H+]=[H+]H2O=KW[OH-]=1×10-14 mol2?L-20.01 mol?L-1=1×10-12 mol?L-1,溶液的pH=-lg[H+]=-lg 1×10-12=12。
答案: A
二、非选择题(本题包括4小题,共50分)
11.(10分)(1)常温下0.01 mol?L-1HCl溶液:
①由水电离出的[H+]=________;
②pH=________;
③加水稀释100倍,pH=________。
(2)常温下0.01 mol?L-1NaOH溶液:
①pH=________;
②加水稀释100倍,pH=________。
解析: (1)①0.01 mol?L-1HCl溶液中的OH-只来源于水的电离,且[OH-]水=[H+]水,H+来源于水和HCl的电离,由于水的电离程度很小,计算时水电离的H+可忽略,[H+]=0.01 mol?L-1,[OH-]=[OH-]水=[H+]水=
1×10-14mol2?L-20.01 mol?L-1=10-12mol?L-1。②pH=-lg 0.01=2。③加水稀释100倍,[H+]变为原来的1100,即[H+]=10-4mol?L-1,pH=4。
(2)①0.01 mol?L-1的NaOH溶液中的OH-来源于水和NaOH的电离,由于水的电离程度很小,计算时可忽略,即[OH-]=10-2mol?L-1,所以[H+]=1.0×10-14mol2?L-210-2mol?L-1=1.0×10-12mol?L-1,pH=12;②加水稀释100倍,[OH-]=10-4mol?L-1,所以[H+]=1.0×10-14mol2?L-21.0×10-4mol?L-1=1.0×10-10mol?L-1,pH=10 。
答案: (1)①1.0×10-12mol?L-1 ②2 ③4
(2)①12 ②10
12.(9分)某温度下纯水的pH=6。
(1)pH=7的溶液呈________(填“酸性”、“中性”或“碱性”);
(2)该温度下0.1 mol?L-1的盐酸溶液的pH=________;
(3)0.05 mol?L-1的Ba(OH)2溶液的pH=________。
解析: (1)纯水中的[H+]=[OH-],pH=6,[H+]=[OH-]=1×10-6mol?L-1,KW=1×10-6mol?L-1×1×10-6mol?L-1=1×10-12mol2?L-2,pH=7的溶液中[H+]=1×10-7mol?L-1,[OH-]=1×10-12mol2?L-21×10-7mol?L-1=1×10-5mol?L-1,[OH-]>[H+],溶液呈碱性。
(2)0.1 mol?L-1的盐酸中[H+]=0.1 mol?L-1,pH=-lg[H+]=1。
(3)0.05 mol?L-1的Ba(OH)2溶液中[OH-]=0.05 mol?L-1×2=0.1 mol?L-1,[H+]=1×10-12mol2?L-20.1 mol?L-1=1×10-11mol?L-1,pH=-lg(H+)=11。
答案: (1)碱性 (2)1 (3)11
13.(16分)25 ℃时,pH=x的HCl与pH=y的NaOH,取Vx L HCl用NaOH溶液中和需Vy L NaOH。
(1)若x+y=14,则VxVy=____________(填数值);
(2)若x+y=13,则VxVy=____________(填数值);
(3)若x+y>14,则VxVy=____________(填含x、y的表达式),且Vx________Vy(填“>”“<”或“=”)。
(4)若x+y=15,则VxVy=______________(填数值)。
解析: pH=x的盐酸:[H+]=[HCl]=10-x mol?L-1,pH=y的NaOH:[H+]=10-y mol?L-1,其溶液的[OH-]=10y-14 mol?L-1。
完全中和应满足:Vx×10-x=Vy×10y-14,
所以VxVy=10x+y-14
(1)若x+y=14,则VxVy=1;
(2)若x+y=13,则VxVy=1013-14=0.1;
(3)若x+y>14,则VxVy=10x+y-14>1,Vx>Vy;
(4)若x+y=15,则VxVy=1015-14=10。
答案: (1)1 (2)0.1 (3)10x+y-14 > (4)10
14.(15分)某温度(t ℃)时,水的离子积为KW=1×10-13mol2?L-2,则该温度(填“大于”、“小于”或“等于”)________25 ℃,其理由是________________。若将此温度下pH=11的苛性钠溶液a L与pH=1的H2SO4溶液b L混合(设混合后溶液体积的微小变化忽略不计),试通过计算填写以下不同情况时两种溶液的体积比:
(1)若所得混合液为中性,则a∶b=________;此时溶液中各离子浓度的关系:_______________________________________________。
(2)若所得混合液的pH=2,则a∶b=________;此时溶液中各离子浓度的关系:_____________________________________________。
解析: KW随温度升高而增大,本题温度为大于25 ℃。
(1)H2SO4溶液中,[H+]=0.1 mol?L-1,则NaOH溶液中,[OH-]=10-13mol2?L-210-11mol?L-1=0.01 mol?L-1,
0.01 mol?L-1×a L=0.1 mol?L-1×b L
a∶b=10∶1
离子浓度关系:[Na+]>[SO42-]?[H+]=[OH-]或[Na+]=2[SO42-]?[H+]=[OH-]
(2)若pH=2,则
[H+]余=0.1 mol?L-1×b L-0.01 mol?L-1×a L?a+b?L=0.01 mol?L-1,
a∶b=9∶2,
离子浓度关系:此时,假如原来NaOH溶液为9 L、H2SO4溶液则为2 L
n(Na+)=0.01 mol?L-1×9 L=0.09 mol
剩余n(H+)=0.01 mol?L-1×(9+2)L=0.11 mol,
n(SO42-)=0.1 mol?L-12×2 L=0.1 mol,
所以[H+]>[SO42-]>[Na+]>[OH-]。
答案: 大于 KW随温度升高而增大 
(1)10∶1 [Na+]>[SO42-]?[H+]=[OH-]或[Na+]=2[SO42-]?[H+]=[OH-] 
(2)9∶2 [H+]>[SO42-]>[Na+]>[OH-]  

 

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