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2025鲁科版化学选择性必修1
分层作业16　水溶液的酸碱性与pH
A级必备知识基础练
题组1.水溶液的酸碱性与pH
1.纯净胃液为无色透明液体,pH=0.9~1.5。下列能表示人体喝水时,胃液pH变化的图像是(　　)
2.用pH试纸测定溶液酸碱性的正确操作是(　　)
A.将一小块试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上,再与标准比色卡对照
B.将一小块试纸用蒸馏水润湿后放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上,再与标准比色卡对照
C.将一小条试纸在待测液中蘸一下,取出后放在表面皿上,与标准比色卡对照
D.将一小条试纸先用蒸馏水润湿后,在待测液中蘸一下,取出后与标准比色卡对照
3.(2024·威海检测)下列说法错误的是(　　)
A.c平(H+)=的溶液一定是中性
B.c平(H+)=1.0×10-6 mol·L-1的溶液一定呈酸性
C.同温同浓度的HCl和NaOH溶液中,水的电离程度相同
D.任何水溶液中,都一定同时存在H+和OH-
题组2.溶液pH的计算
4.在常温下,等体积的酸和碱的溶液混合后,pH一定大于7的是(　　)
A.pH=3的硝酸和pH=11的氢氧化钾溶液
B.pH=3的盐酸和pH=11的氨水
C.pH=3的硫酸和pH=11的氢氧化钠溶液
D.pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钾溶液
5.已知100 ℃时,KW=1.0×10-12 mol2·L-2,在100 ℃下将pH=9的NaOH溶液与pH=4的硫酸溶液混合,若所得溶液pH=7,则NaOH溶液与硫酸溶液的体积比为(　　)
A.1∶9 B.9∶1
C.10∶1 D.1∶10
6.(2024·济南检测)温度T ℃,向pH=6的蒸馏水中通入一定量的HCl,保持温度不变,测得溶液的pH为2,下列叙述正确的是(　　)
A.T小于25
B.该溶液中由水电离出来的H+的浓度是1.0×10-10 mol·L-1
C.通入HCl促进了水的电离
D.该温度下加入等体积pH=12的NaOH溶液可使该溶液恰好呈中性
7.25 ℃时,有pH为a的盐酸和pH为b的NaOH溶液,取V1 L该盐酸,同NaOH溶液中和,需V2 L NaOH溶液,填空:
(1)若a+b=14,则V1∶V2=　　　　　　　(填数字)。
(2)若a+b=13,则V1∶V2=　　　　　　　(填数字)。
(3)若a+b>14,则V1∶V2=　　　　　　　　(填表达式),且V1　　　　　　　　　(填“>”“<”或“=”)V2(题中a≤6、b≥8)。
B级关键能力提升练
以下选择题中有1~2个选项符合题意。
8.为更合理地表示溶液的酸碱性,科学家提出“酸度”(用AG表示)概念,AG=lg。下列叙述中正确的是(　　)
A.任何温度下,纯水的AG=0
B.溶液的AG越小,酸性越强
C.25 ℃时,0.1 mol·L-1盐酸的AG=12
D.25 ℃时,某溶液的AG=-10,其pH=10
9.25 ℃时,关于pH=2的盐酸,下列说法不正确的是 (　　)
A.溶液中c平(H+)=1.0×10-2 mol·L-1
B.加水稀释100倍后,溶液的pH=4
C.此溶液中由水电离出的c(H+)=1.0×10-12 mol·L-1
D.将pH=2的盐酸和pH=5的稀硫酸等体积混合,混合液的pH=3.5
10.(2024·日照检测)25 ℃时,重水(D2O)的离子积为1.6×10-15 mol2·L-2,也可用pH一样的定义来规定其酸碱度:pD=-lgc平(D+),下列有关pD的叙述正确的是(　　)
A.中性D2O的pD=7
B.在1 L D2O中,溶解0.01 mol NaOD,其pD为12
C.1 L 0.01 mol·L-1的DCl的重水溶液,pD=2
D.在100 mL 0.25 mol·L-1 NaOD的重水溶液中,加入50 mL 0.2 mol·L-1DCl的重水溶液,反应后溶液的pD=1
11.(2024·泰安检测)常温下,向10 mL c mol·L-1 盐酸中,逐滴加0.1 mol·L-1的NaOH溶液,-lgc水(H+)与所加NaOH溶液的体积的关系如图所示。c水(H+)为溶液中水电离的c平(H+)。下列说法不正确的是(　　)
A.c=0.1
B.从a点到b点,水的电离程度先增大后减小
C.a点,溶液中的c平(OH-)=1×10-8 mol·L-1
D.b点,溶液中的c平(OH-)=1×10-8 mol·L-1
12.已知在25 ℃和100 ℃时,水溶液中c平(H+)与c平(OH-)的关系如图所示:
(1)表示25 ℃时的曲线应为　　　　　(填“A”或“B”),请说明理由:　 　 　　　　　　。
(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)100 ℃时,若100体积pH=a的某强酸溶液与1体积pH=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前,该强酸的pH与强碱的pH之间应满足的关系是　。
C级学科素养拔高练
13.T ℃下的某溶液中,c平(H+)=10-x mol·L-1,c平(OH-)=10-y mol·L-1,x与y的关系如图所示。
请回答下列问题:
(1)此温度下,水的离子积KW=　　　　　　　　　　 mol2·L-2,则T　　　　　　　　(填“>”“<”或“=”)25。
(2)在此温度下,向Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH=a的盐酸,测得混合溶液的部分pH如表所示:
实验序号 Ba(OH)2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a=　　　　　　　　　　,实验②中由水电离产生的c平(OH-)=　 mol·L-1。
(3)在此温度下,将0.1 mol·L-1的NaHSO4溶液与0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液按下表中甲、乙、丙、丁不同方式混合:
项目 甲 乙 丙 丁
0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液体积/mL 10 10 10 10
0.1 mol·L-1 NaHSO4溶液体积/mL 5 10 15 20
①按丁方式混合后,所得溶液显　　　　(填“酸”“碱”或“中”)性。
②写出按乙方式混合后,反应的离子方程式: 　　　　　　　　　　　　　。
③按甲方式混合后,所得溶液的pH为　　　　。
分层作业16　水溶液的酸碱性与pH
1.A　解析 胃液呈酸性,喝水稀释酸性减弱,pH增大,但pH不会超过7。
2.A　解析 pH试纸使用方法:把一小块试纸放在表面皿或玻璃片上,用蘸有待测液的玻璃棒点在试纸的中部,用标准比色卡与之对照,确定溶液的pH,A正确。
3.B　解析 c平(H+)=的溶液中c平(H+)和c平(OH-)一定相等,溶液呈中性,A正确;升高至某一温度,水的离子积常数为1×10-12 mol2·L-2,则中性溶液中c平(H+)和c平(OH-)相等,都为1.0×10-6 mol·L-1,B错误;同温同浓度的盐酸和氢氧化钠溶液中,酸溶液中的c平(H+)等于碱溶液中的c平(OH-),对水的电离程度抑制作用相同,C正确;由于水自身的电离,溶液中一定同时存在H+和OH-,D正确。
4.B　解析 A、C两项中都是强酸与强碱中和,pH强酸+pH强碱=14,则酸碱恰好完全中和,pH=7;B项,pH强酸+pH弱碱=14,混合后碱过量,pH>7;D项,pH弱酸+pH强碱=14,混合后酸过量,pH<7。
5.A　解析 100 ℃时,KW=1.0×10-12 mol2·L-2,pH=9的NaOH溶液中c平(OH-)=10-3 mol·L-1,pH=4的硫酸溶液中c平(H+)=10-4 mol·L-1,二者混合后所得溶液pH=7,显碱性,c平(OH-)=10-5 mol·L-1。设加入NaOH溶液的体积为V1 L,加入硫酸溶液的体积为V2 L,则 mol·L-1=10-5 mol·L-1,解得V1∶V2=1∶9,A正确。
6.B　解析 T ℃下蒸馏水的pH=6,所以KW=1.0×10-12 mol2·L-2,25 ℃时KW=1.0×10-14 mol2·L-2,所以T大于25,A错误;pH=2,c平(H+)=10-2 mol·L-1,则c水(H+)=c平(OH-)= mol·L-1=1.0×10-10 mol·L-1,B正确;HCl通入蒸馏水中,抑制水的电离,C错误;因为KW=1.0×10-12 mol2·L-2,所以应加入等体积pH=10的NaOH溶液,才能使该溶液恰好呈中性,D错误。
7.答案 (1)1　(2)0.1　(3)10a+b-14　>
解析 (1)a+b=14,则酸中c(H+)和碱中c(OH-)相等,等体积时恰好完全中和。
(2)a+b=13,则说明酸中c(H+)是碱中c(OH-)的10倍,完全中和时,碱的体积应为酸的体积的10倍。
(3)盐酸中c平(H+)=10-a mol·L-1,NaOH溶液中c平(H+)=10-b mol·L-1,c平(OH-)=10-(14-b) mol·L-1。
二者完全中和,则10-a mol·L-1×V1 L=10-(14-b) mol·L-1×V2 L,则V1∶V2=10-(14-b)∶10-a=10(a+b)-14;a+b>14,则V1∶V2>1,即V1>V2。
8.AC　解析 任何温度下,纯水中c平(H+)=c平(OH-),故AG=0,A正确;溶液酸性越强,H+浓度越大,OH-浓度越小,AG越大,B错误;0.1 mol·L-1盐酸中,c平(H+)=0.1 mol·L-1,c平(OH-)=10-13 mol·L-1,AG=12,C正确;lg=-10,c平(OH-)=1010c平(H+),由c平(H+)·c平(OH-)=10-14 mol2·L-2得,c平(H+)=10-12 mol·L-1,pH=12,D错误。
9.D　解析 pH=-lgc平(H+)=2,则溶液中c平(H+)=1.0×10-2 mol·L-1,A正确;加水稀释100倍后,溶液中的溶质的物质的量不变,则溶液的c平(H+)=1.0×10-4 mol·L-1,pH=4,B正确;KW=c平(H+)·c平(OH-),c平(H+)=1.0×10-2 mol·L-1,则c平(OH-)=1.0×10-12 mol·L-1,水电离的c(H+)=c平(OH-),则此溶液中由水电离出的c(H+)=1.0×10-12 mol·L-1,C正确;pH=2的盐酸和pH=5的稀硫酸等体积混合后溶液中c平(H+)混合==5.005×10-3 mol·L-1,混合后溶液的pH=-lgc平(H+)混合=-lg(5.005×10-3)≈2.3,D错误。
10.C　解析 由于重水的离子积常数为1.6×10-15 mol2·L-2,因此重水中c平(D+)=4×10-8 mol·L-1,pD≠7,A错误;在0.01 mol·L-1NaOD溶液中,c平(OD-)=0.01 mol·L-1,根据重水离子积常数,可推知c平(D+)=1.6×10-13 mol·L-1,pD不等于12,B错误;0.01 mol·L-1的DCl的重水溶液,c平(D+)=0.01 mol·L-1,因此pD=2,C正确;根据中和反应量的关系,100 mL 0.25 mol·L-1 NaOD和50 mL 0.2 mol·L-1DCl混合后溶液中NaOD过量,反应后c平(OD-)=0.1 mol·L-1,则c平(D+)=1.6×10-14 mol·L-1,pD≠1,D错误。
11.D　解析 由起点溶液中,-lgc水(H+)=13可知,c水(H+)=1×10-13 mol·L-1,盐酸电离的c平(H+)=10-1 mol·L-1,盐酸物质的量浓度为0.1 mol·L-1,则c=0.1,A正确;曲线的最高点为NaCl溶液,a点到b点,先发生酸碱中和反应生成NaCl,水的电离程度增大,然后碱过量,水的电离程度减小,B正确;a点,溶液的溶质为HCl和NaCl,溶液中的c平(OH-)=c水(H+)=1×10-8 mol·L-1,C正确;b点,溶液中的溶质为NaCl和NaOH,溶液中的c平(H+)=c水(H+)=1×10-8 mol·L-1,溶液中的c平(OH-)=1×10-6 mol·L-1,D错误。
12.答案 (1)A　25 ℃时,KW=1.0×10-14 mol2·L-2
(2)10∶1　(3)a+b=14
解析 (2)25 ℃时所得混合溶液的pH=7,溶液呈中性,即酸、碱恰好完全反应,n(OH-)=n(H+),则V(NaOH)×10-5 mol·L-1=V(H2SO4)×10-4 mol·L-1,V(NaOH)∶V(H2SO4)=10∶1。
(3)100 ℃时,水的离子积为1×10-12 mol2·L-2,即c平(H+)·c平(OH-)=1×10-12 mol2·L-2。100 ℃时混合后溶液呈中性,则100×10-a=1×10b-12,即a+b=14。
13.答案 (1)1×10-12　>　(2)4　10-7　(3)①中　②Ba2++OH-+H++SBaSO4↓+H2O　③11
解析 (1)此温度下,水的离子积KW=c平(H+)·c平(OH-)=10-x mol·L-1×10-y mol·L-1=1×10-12 mol2·L-2>1×10-14 mol2·L-2,升温促进水的电离,则T>25。
(2)由实验①可知,在此温度下,Ba(OH)2溶液的pH=8,c平(OH-)= mol·L-1=1×10-4 mol·L-1,向22.00 mL Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH=a的盐酸22.00 mL,所得溶液的pH=6,溶液呈中性,则盐酸中c平(H+)=1×10-4 mol·L-1,pH=a=4;实验②中溶液呈碱性,由水电离产生的c平(OH-)=c平(H+)=1×10-7 mol·L-1。
(3)在此温度下,0.1 mol·L-1的NaHSO4溶液中c平(H+)=0.1 mol·L-1,0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液中c平(OH-)=0.2 mol·L-1。
①按丁方式混合后,由于n(OH-)=n(H+),所以所得溶液显中性。②按乙方式混合后,NaHSO4溶液中H+、S完全反应,OH-有剩余,反应的离子方程式为Ba2++OH-+H++SBaSO4↓+H2O。③按甲方式混合后,OH-剩余,所得溶液中c平(OH-)= mol·L-1=0.1 mol·L-1,c平(H+)= mol·L-1=1×10-11 mol·L-1,故所得溶液的pH为11。
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