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水溶液的酸碱性与pH
(30分钟 50分)
一、选择题(本题包括4小题,每小题5分,共20分)
1.(2020·泰安高二检测)泡菜一直是人们比较喜欢的一种美食。泡菜古称葅,是指为了利于长时间存放而经过发酵的蔬菜。
下面是营养专家给出的泡菜和另外一些常见食物近似pH范围:
食物
橘子汁
四川泡菜
牛奶
鸡蛋清
近似pH范围
～
～
～
～
下列说法中不正确的是 ( )
【解析】选D。鸡蛋清的pH>7,牛奶的pH<7,故A项正确,D项错误;胃酸过多的人应少吃呈酸性的食品,四川泡菜呈酸性,故B项正确;橘子汁呈酸性,能使石蕊溶液变红,C项正确。
【补偿训练】
(2020·成都高二检测)25 ℃时,某溶液中由水电离产生的c平(H+)和c平(OH-)的乘积为1×10-18,则下列说法正确的是 ( )
【解析】选B。该溶液中水提供的c平(OH-)水=c平(H+)水=1×10-9 mol·L-1。显然远比纯水提供的c平(H+)和c平(OH-)小得多,这说明水的电离受到了酸或碱的抑制。若为酸溶液,则酸提供的c平(H+)=1×10-5 mol·L-1,pH=5;若为碱溶液,则碱提供的c平(OH-)=1×10-5 mol·L-1,即pH=9。
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2.(2020·合肥高二检测) mol·L-1H2SO4溶液中,由水电离出的氢离子浓度是 ( )
×10-13 mol·L-1 mol·L-1
×10-7 mol·L-1 ×10-12 mol·L-1
【解析】选A。硫酸是二元强酸,其溶液中氢离子一方面来源于硫酸的电离,另一方面来源于水的电离,而溶液中氢氧根离子完全来自水的电离,且由水电离产生的H+和OH-物质的量相等。因此,此题应由求水电离出的氢离子浓度转而先去求由水电离出的氢氧根离子浓度。c平(H+)= mol·L-1,则c平(OH-)= mol·L-1
=5×10-13 mol·L-1。
( )
+
=0的溶液是酸性最强的溶液
,水溶液中c平(H+)和c平(OH-)不能同时增大
,纯水中c平(H+)=2×10-7 mol·L-1,其呈酸性
【解析】选C。在水溶液中,无论酸性还是碱性都存在H+和OH-,故A错误;pH=0的溶液中c平(H+)= mol·L-1,并不是酸性最强的溶液,只是c平(H+)> mol·L-1的溶液用pH表示酸性强弱不方便,故B错误;在温度一定时,c平(H+)·c平(OH-)=KW是一个定值,故二者不能同时增大,故C正确;D项虽没有给出该温度下的水的KW,但在纯水中c平(H+)=c平(OH-)=2×10-7 mol·L-1,应为中性溶液,故D错误。
【易错提醒】(1)误认为强碱的水溶液中不存在H+,要知道任何水溶液中都含有H+和OH-。
(2)误认为pH=0的溶液是酸性最强的溶液,应明确当c平(H+)或c平(OH-)大于
1 mol·L-1时,通常用c平(H+)或c平(OH-)直接表示。
(3)误认为只要c平(H+)大于1×10-7 mol·L-1,溶液就呈酸性,要知道比较c平(H+)与1×10-7 mol·L-1的相对大小来判断溶液的酸碱性的条件是25 ℃。
4.(2020·郴州高二检测)常温下,关于溶液稀释的说法正确的是 世纪金榜导学号( )
L mol·L-1的Ba(OH)2溶液加水稀释为2 L,pH=13
=3的醋酸溶液加水稀释100倍,pH=5
=4的H2SO4溶液加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的c平(H+)=1×10-6 mol·L-1
=8的NaOH溶液加水稀释100倍,其pH=6
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【解析】选A。酸或碱稀释过程中溶液接近中性时,要考虑水的电离。A项,c平(OH-)=mol·L-1= mol·L-1,c平(H+)=1×10-13 mol·L-1,故pH=13;B项,稀释100倍,pH<3+2=5;C项,c平(H+)水=10-8 mol·L-1;D项,NaOH溶液的pH>7,不可能为6。
【方法规律】酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图
图示
二、非选择题(本题包括1小题,共10分)
5.(2020·三门峡高二检测)已知,t ℃时,某稀硫酸中c平(H+)=10-a mol·L-1,c平(OH-)=10-b mol·L-1,已知a+b=13。据此思考以下两个问题:
(1)该温度下水的离子积常数KW的数值是多少?
(2)该温度下,c平(H+)=1×10-7 mol·L-1的溶液呈现酸性、碱性还是中性?若该溶液中溶质只存在NaOH,则由H2O电离出的c平(OH-)是多少?
【解析】(1)KW=c平(H+)c平(OH-)=10-a mol·L-1×10-b mol·L-1=10-(a+b)=×
10-13 mol2·L-2。
(2)该温度下该溶液中
c平(OH-)= mol·L-1=1×10-6 mol·L-1,因为c平(OH-)>c平(H+),所以溶液呈碱性;NaOH溶液中由水电离出的c平(OH-)等于溶液中c平(H+),即为1×
10-7 mol·L-1。
答案:(1)×10-13 mol2·L-2 (2)碱性 1×10-7
一、选择题(本题包括2小题,每小题5分,共10分)
6.(2020·成都高二检测)下列溶液一定显酸性的是 ( )
(OH-)>c平(H+)
(H+)=10-6 mol·L-1
<7的溶液
【解析】选B。判断溶液酸碱性的关键看c平(H+)和c平(OH-)的相对大小,若c平(H+)>c平
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(OH-),溶液呈酸性;而pH<7或c平(H+)<10-7 mol·L-1,仅适用于常温时,若温度不确定,就不能用来判断溶液的酸碱性;而B项中可使紫色石蕊试液变红,则该溶液为酸性。
【互动探究】
(1)改为下列溶液一定显碱性的是____________。 
提示:A。判断溶液酸碱性的根本依据是看c平(H+)和c平(OH-)的相对大小,若c平(OH-)>c平(H+),溶液呈碱性。
(2)B项改为滴加甲基橙试液后变黄色的溶液一定显酸性吗?
提示:不一定。,。
=2的a、b两种酸溶液各1 mL,分别加水稀释到1 000 mL,其中pH与溶液体积V的关系如图所示。下列说法正确的是 ( )
、b两酸溶液的物质的量浓度一定相等
,a酸溶液的酸性比b酸溶液强
=6时,a是强酸,b是弱酸
、b都是弱酸,则2<x<5
【解析】选D。由图可知,稀释过程中,b酸的pH变化小,则b酸较a酸弱,两者pH相等时,物质的量浓度一定不同,A项错误;由图知稀释后a溶液的pH大于b溶液的pH,则a中c平(H+)小于b中c平(H+),a酸溶液的酸性比b酸溶液的酸性弱,B项错误;pH=2的a酸溶液稀释1 000倍,pH不可能增加4,C项错误;若a、b都是弱酸,稀释1 000倍后,a、b两溶液pH均要增大,且增加量均小于3,故2<x<5。
二、非选择题(本题包括1小题,共10分)
(OH)2和NaOH均是强碱。已知,常温下Ba(OH)2和NaOH的混合溶液的pH=14,取该溶液100 mL,持续通入CO2, L时生成沉淀最多(体积指标准状况,设溶液体积不发生改变),试通过计算回答: 世纪金榜导学号
(1)溶液中Ba(OH)2和NaOH的物质的量浓度各为多少?
(2) L时,溶液中各种离子(除H+、OH-)物质的量浓度各为多少?
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【解析】(1)混合液中总c平(OH-)=1 mol·L-1,n(OH-)= mol, L,即n(CO2)= mol时沉淀最多,此时发生如下反应:
Ba(OH)2 + CO2BaCO3↓+H2O
1 mol 1 mol
mol mol
c平[Ba(OH)2]== mol·L-1,n(NaOH)=n(OH-)-2n[Ba(OH)2]= mol-2× mol= mol,c平(NaOH)== mol·L-1。
(2)当n(CO2)= mol时,发生下列反应
CO2 + OH- HC
mol mol mol
此时溶液中无沉淀,故c平(Na+)= mol·L-1,
c平(Ba2+)= mol·L-1,c平(HC)=1 mol·L-1。
答案:(1)c平[Ba(OH)2]= mol·L-1,c平(NaOH)= mol·L-1。
(2)c平(Na+)= mol·L-1,c平(Ba2+)= mol·L-1,c平(HC)=1 mol·L-1。