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第八章 水溶液中的离子平衡
第2讲 水的电离和溶液的pH
1.测定浓硫酸试剂中H2SO4含量的主要操作包括：①量取一定量的浓硫酸，稀释；②转移定容得待测液；③移取20.00 mL待测液，用0.100 0 mol·L－1的NaOH溶液滴定。上述操作中，不需要用到的仪器为(　　)
【解析】B　实验过程中，①量取一定量的浓硫酸并稀释，所需仪器为量筒、烧杯、玻璃棒；②转移定容得待测液，所需仪器为烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管；③移取20.00 mL待测液，用0.100 0 mol·L－1的NaOH溶液滴定，所需仪器为酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶。选项中A为容量瓶，B为分液漏斗，C为锥形瓶，D为碱式滴定管，上述操作中，不需要用到的仪器为分液漏斗。
2.(2023·陕西咸阳模拟)水是生命之源，也是生活中最常见的溶剂。下列有关水的说法正确的是(　　)
A．水是弱电解质，其电离方程式为2H2O===H3O＋＋OH－
B．水分子之间存在氢键，因此水比H2S更稳定
C．常温下，由水电离出c(H＋)＝1×10－12 mol·L－1的溶液可能呈碱性
D．水和金属单质或非金属单质反应时一定是水中的氢元素被还原生成氢气
【解析】C　水是弱电解质，不完全电离，电离方程式为2H2O H3O＋＋OH－，A错误；水比H2S稳定是因为O—H的键能大，与氢键无关，氢键影响的是物理性质，B错误；水与氯气反应时，水既不被还原也不被氧化，D错误。
3.用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液时，下列操作正确的是(　　)
A．酸式滴定管用蒸馏水洗净后，直接加入已知浓度的盐酸
B．锥形瓶用蒸馏水洗净，必须干燥后才能加入一定体积未知浓度的NaOH溶液
C．滴定时没有排出滴定管中的气泡
D．读数时视线与滴定管内液体凹液面保持水平
【解析】D　A项，滴定管在装液之前必须要用标准液润洗，否则会稀释标准液，错误；B项，锥形瓶用蒸馏水洗净，不必干燥就能加入一定体积未知浓度的NaOH溶液，瓶中残留的蒸馏水对测定结果无影响，错误；C项，在滴定之前必须排出滴定管下端的气泡，然后记录读数，进行滴定，错误。
4.常温下0.1 mol·L-1醋酸溶液的pH=a,下列能使溶液pH=a+1的措施是　　(　)
A.将溶液稀释到原体积的10倍
B.加入适量的醋酸钠固体
C.加入等体积0.2 mol·L-1盐酸
D.升高溶液的温度
【解析】B pH由a变成a+1,表明溶液酸性减弱。将溶液稀释10倍,若电离平衡不移动,则溶液pH由a变成a+1,但由于电离平衡会发生移动,A项错误;加入适量醋酸钠固体,可抑制醋酸的电离,使溶液pH增大,B项正确;向弱酸溶液中加入浓度较大的强酸,溶液酸性增强,C项错误;升高溶液的温度会促进醋酸电离,酸性增强,D项错误。
5.（2023·湖北黄冈调研）根据酸碱质子理论,接受质子(H+)的物质是碱,接受质子的能力越强,碱性越强。已知:
下列碱性强弱顺序正确的是 (　)
A. B.
C. D.
【解析】C 由第一个反应可知,夺取中氢离子生成和,说明接受质子能力>;由第二个反应可知,夺取中氢离子生成、,说明接受质子能力>;故碱性>>。
6.常温下,下列溶液的pH最大的是(　　)
A.0.02 mol·L-1氨水与水等体积混合后的溶液
B.pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合后的溶液
C.0.02 mol·L-1盐酸与0.02 mol·L-1氨水等体积混合后的溶液
D.0.01 mol·L-1盐酸与0.03 mol·L-1氨水等体积混合后的溶液
【解析】A D项混合后得到0.01 mol·L-1氨水和0.005 mol·L-1 NH4Cl的混合溶液,相当于向A项溶液中加入NH4Cl,因而D的pH比A的小。
7 .(2023天津六校联考)常温下,0.1 mol·L-1某一元酸(HA)溶液中=1×10-8,下列叙述正确的是(　　)
A.该溶液的pH=1
B.该溶液中由水电离出的c(H+)=1×10-11 mol·L-1
C.向该溶液中加入蒸馏水,减小
D.取该溶液V1 L与pH=11的NaOH溶液V2 L混合,若混合后溶液的pH=7,则V1>V2
【解析】B 常温下,0.1 mol·L-1某一元酸(HA)溶液中=1×10-8,该溶液中c(H+)=10-3 mol·L-1,故该溶液的pH=3,A错误;该酸性溶液中OH-全部来源于水的电离,而c(OH-)=10-11 mol·L-1,故溶液中由水电离出的c(H+)=1×10-11 mol·L-1,B正确;向该溶液中加入蒸馏水,溶液的酸性减弱,温度不变,酸的电离平衡常数不变,c(H+)减小,故增大,C错误;常温下,浓度为0.1 mol·L-1、pH=3的弱酸HA与pH=11的NaOH溶液等体积混合,酸过量,溶液显酸性,要使混合后溶液的pH=7,则碱溶液的体积应大于酸溶液,即V18.常温下，下列有关说法不正确的是(　　)
A．pH＝11的氨水、NaOH溶液中，水电离产生的c(H＋)后者大
B．pH＝3的HCl溶液与pH＝11的氨水等体积混合，混合后溶液的pH大于7
C．pH＝3的盐酸、CH3COOH溶液中，c(Cl－)＝c(CH3COO－)
D．往10 mL pH＝3的盐酸中分别加入pH＝11的氨水、NaOH溶液至中性，消耗氨水的体积小
【解析】A　pH＝11的氨水、NaOH溶液中，c(OH－)都为1×10-3 mol·L-1，对水的电离抑制程度相同，c(H＋)H2O相等，A项错误。
9.水溶液中的离子反应与离子平衡在化学工业上有着重要的应用。回答下列问题：
(1)常温下，将V1 mL 0.3 mol·L－1稀盐酸与V2 mL 0.1 mol·L－1 NaOH溶液混合，所得溶液的pH为1，则V1∶V2＝________(溶液体积变化忽略不计)。
(2)常温下，用0.100 0 mol·L－1的NaOH溶液滴定20.00 mL某浓度的CH3COOH溶液，滴定过程中，溶液的pH与消耗NaOH溶液的体积的关系如图所示：
①该滴定过程应该选择________(填“酚酞”或“甲基橙”)作指示剂。
②C点溶液中离子浓度由大到小的顺序为__________________________。
③下列操作会使测定结果偏小的是________(填字母)。
a．未用标准溶液润洗滴定管
b．标准溶液滴在锥形瓶外一滴
c．滴定前平视，滴定后俯视读数
d．待测液溅出锥形瓶外一滴
【答案】(1)1∶1　(2)①酚酞　②c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)　③cd
【解析】(1)混合后氢离子的浓度为0.1 mol·L－1，则＝0.1 mol·L－1，则V1∶V2＝1∶1。
(2)①甲基橙变色不明显，故选择酚酞为指示剂。②C点溶液呈碱性，故氢氧根离子浓度大于氢离子浓度，根据电荷守恒，则钠离子浓度大于醋酸根离子浓度，则溶液离子浓度大小关系为c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)。③根据c(CH3COOH)＝分析：a项，未用标准溶液润洗滴定管，造成标准溶液被稀释，消耗NaOH标准溶液的体积增大，造成醋酸浓度偏大；b项，标准溶液滴在锥形瓶外一滴，消耗NaOH标准溶液的体积增大，造成醋酸浓度偏大；c项，滴定前平视，滴定后俯视读数，消耗NaOH标准溶液的体积减小，造成醋酸浓度偏小；d项，待测液溅出锥形瓶外一滴，消耗NaOH标准溶液的体积减小，造成醋酸浓度偏小。
10.某温度下的水溶液中，c(H＋)＝10－x mol·L－1，c(OH－)＝10－y mol·L－1。x与y的关系如图所示：
(1)该温度下水的离子积为____(填具体数值)；该温度________(填“高于”“低于”或“等于”)常温。
(2)该温度下0.01 mol·L－1 NaOH溶液的pH为________。
(3)除了用pH外，科学家还建议用酸度(AG)来表示溶液的酸碱性：AG＝lg 。则该温度下，0.01 mol·L－1盐酸的酸度AG＝________。
【答案】(1)10－12 mol2·L－2　高于　(2)10　(3)8
【解析】 (1)根据图像可知x＝4时，y＝8，所以该温度下水的离子积常数是10－4×10－8 mol2·L－2＝10－12 mol2·L－2>10－14 mol2·L－2，所以温度高于常温。
(2)0.01 mol·L－1 NaOH溶液中OH－的浓度是0.01 mol·L－1，所以氢离子的浓度为mol·L－1＝10－10 mol·L－1，因此pH＝10。
(3)0.01 mol·L－1盐酸中氢离子浓度是0.01 mol·L－1，所以OH－的浓度是10－10mol·L－1。因此该温度下，0.01 mol·L－1盐酸的酸度AG＝lg ＝8。

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