1、1高二化学水的电离和溶液的酸碱性典型例题及习题（一）典型例题【例 1】常温下，纯水中存在电离平衡：H 2O H+OH-，请填空：改变条件 水的电离平衡移动 Kw c(H+)总 c(OH-)总 水电离出的 c(H+)升温到 100通氯化氢 10-2 mol/L加氢氧化钠固体 10-4 mol/L加氯化钠固体 10-7 mol/L【例 2】室温下，在 pH=12 的某溶液中，由水电离生成的 c(OH )为（ ）双选A.1.0107 mol 1 B.1.0106 mol 1C.1.0102 mol 1 D.1.01012 mol 1【例 3】室温下，把 1mL0.1mol/L 的 H2SO4加水稀释
2、成 2L 溶液，在此溶液中由水电离产生的 H+，其浓度接近于（ ）A. 110-4 mol/L B. 110-8 mol/L C. 110-11 mol/L D. 110-10 mol/L 【答案】D 【例 4】将 pH 为 5 的硫酸溶液稀释 500 倍，稀释后溶液中 c (SO42 ）： c (H+)约为（ ）A、1：1 B、1：2 C、1：10 D、10：1 【答案】C 【例 5】弱酸 H溶液的 pH=3.0，将其与等体积水混合后的 pH 范围是（ ）A.3.03.3 B.3.33.5 C.3.54.0 D.3.74.3【分析】虚拟 HY 为强酸，则将其与等体积水混合后c(H )= 10
3、3 molL121pH=3lg2=3.3，事实上 HY 为弱酸，随着水的加入，还会有部分 H 电离出来，故c(H ) 103 molL1 即 pH3.3。【答案】A 【例 6】将体积均为 10 mL、 pH 均为 3 的盐酸和醋酸，加入水稀释至 a mL 和 b mL，测得稀释后溶液的 pH 均为 5，则稀释后溶液的体积（ ）A.a=b=100 mL B.a=b=1000 mLC.a b D.a b2【分析】盐酸是强电解质，完全电离。在加水稀释过程中盐酸电离出的 H+离子的物质的量不会增加。溶液中 c(H+)与溶液体积成反比，故加水稀释时， c(H+)会随着水的加入而变小。醋酸是弱电解质，发生
4、部分电离。在加水稀释过程中未电离的醋酸分子发生电离，从而使溶液中 H+离子的物质的量增加，而 c(H+)与溶液体积同样成反比，这就使得此溶液中 c(H+)受到 n(H+)的增加和溶液体积 V 增加的双重影响。很明显，若将盐酸和醋酸同等程度的稀释到体积都为 a，则盐酸的 c(H+)比醋酸的 c(H+)小。若要稀释到两溶液的c(H+)相等，则醋酸应该继续稀释，则有 b a。【答案】C 【例 7】99mL0.1mol/L 的盐酸和 101mL0.05mol/L 氢氧化钡溶液混合后，溶液的 c(H+)为（ ） （不考虑混合时的体积变化） 。A. 0.5（10 -8+10-10）mol/L B. （10
5、 -8+10-10）mol/LC.（110 -14-510-5）mol/L D. 110 -11 mol/L【分析】把 101mL 的 Ba(OH)2分差成 99mL 和 2mL，其中 99mLBa(OH)2溶液和 99mL 盐酸溶液恰好完全反应，这样就相当于将 2mL0.05mol/L 的 Ba(OH)2加水稀释至 200mL，先求溶液中的OH -，然后再化成H+，故应选 D。答案D【例 8】将 pH=8 的 NaOH 溶液与 pH=10 的 NaOH 溶液等体积混合后，溶液的 pH 值最接近于（ ） 。A. 8.3 B. 8. C. 9 D. 9.7解析同种溶质的酸或碱溶液混合后溶液的 p
6、H 值约为大的 pH 减去 0.3（两溶液的 pH 值必须相差 2 以上） 。答案D【例 9】室温下 xL pH=a 的盐酸溶液和 yL pH=b 的电离度为 的氨水恰好完全中和，则 x/y 的值为（ ）A.1 B. 10-14-a-b / C. 10 a+b-14/ D.10 a-b/【分析】 c(HCl)=c(H+)=10-amolL-1，盐酸的物质的量=10 -ax molL-1， c(NH3H2O)= c(OH-)=10b-14 molL-1，NH 3H2O 物质的量为 10b-14 y molL-1。根据题意：10-ax=10b-14 y，得 x/y=10a+b-14/。【答案】C【
7、例 10】若在室温下 pH=a 的氨水与 pH=b 的盐酸等体积混合，恰好完全反应，则该氨水的电离度可表示为（ ）A.10a+b-12 % B. 10a+b-14 % C. 1012-a-b % D. 1014-a-b %3【分析】设氨水和盐酸各取 1L。氨水电离出的 c(OH-)=10-1410-a molL-1=10a-14molL-1即氨水电离出的 OH-的物质的量为 10a-14mol，而 NH3H2O 的物质的量=盐酸的物质的量=10 -bmolL-11L=10-bmol；所以氨水的电离度为 10a+b-12 %。【答案】A【例 11】用 0.01mol/LH2SO4滴定 0.01m
8、ol/LNaOH 溶液，中和后加水至 100mL。若滴定时终点判断有误差：多加了 1 滴 H2SO4；少加了 1 滴 H2SO4(设 1 滴为 0.05mL)。则和 c(H+)之比为（ ）A. 10 B. 50 C. 5103 D. 104【分析】多加 1 滴 H2SO4，则酸过量，相当于将这 1 滴硫酸由 0.05mL 稀释至 100mL。少加 1 滴 H2SO4，相当 NaOH 溶液过量 2 滴，即将这部分 NaOH 溶液稀释至 100mL。现计算如下：多加 1 滴硫酸时， c(H+)= =10-5(mol/L)，102.5少加 1 滴硫酸时， c(OH-) =10-5(mol/L)，c(
9、H+)= =10-9(mol/L)，故二者比值为 104。5140)(OHKW【答案】D 【例 12】有、三瓶体积相等，浓度都是 1molL-1的盐酸溶液，将加热蒸发至体积一半；向中加入少量的 CH3COONa 固体（加入后仍显酸性） ；不作任何改变，以酚酞作指示剂，用 NaOH 溶液滴定上述三种溶液，所耗 NaOH 溶液的体积为（ ）A. = B. C. = D. =【分析】本题着重考查酸碱中和、溶液的酸碱性判断及抽象思维能力。对加热蒸发，由于 HCl 的挥发性比水大，故蒸发后溶质可以认为没有，消耗的 NaOH 溶液的体积最少。在中加入 CH3COONa 固体，发生反应：HCl+CH 3CO
10、ONa=CH3COOH+NaCl，当以酚酞作指示剂时，HCl、CH 3COOH 被 NaOH 中和：HCl+NaOH=NaCl+H 2O，CH 3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O，此过程中被中和的 H+物质的量与相同。若改用甲基橙作指示剂，因为甲基橙的变色范围（pH）为 3.14.4，此时，部分 CH3COOH 不能被 NaOH完全中和，三种溶液所消耗的 NaOH 溶液体积为。【答案】C 【例 13】以标准的盐酸溶液滴定未知的氢氧化钠为例，判断以下操作所引起的误差（填“偏大” 、 “偏小”或“无影响” ）读数：滴定前俯视或滴定后仰视； （ ）未用标准液润洗滴定管； （ ）用待测液润
11、洗锥形瓶； （ ）4滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后尖嘴气泡消失； （ ）不小心将标准液滴在锥形瓶的外面； （ ）指示剂用量过多。 （ ）【分析】本题主要考查学生的实验操作规范及误差分析能力。 （1）滴定前俯视或滴定后仰视会导致标准液读数偏大，造成滴定结果偏高。 （1）未用标准液润洗滴定管，会使标准液浓度降低，造成滴定结果偏高。 （3）用待测液润洗锥形瓶，会使标准液用去更多，造成滴定结果偏高。 （4）气泡不排除，结束后往往气泡会消失，所用标准液读数增大，造成测定结果偏高。 （5）不小心将标准液滴在锥形瓶的外面，导致标准液读数偏大，造成滴定结果偏高。 （6）指示剂本身就是一种弱电解质，指示剂用量过
12、多会导致标准液耗去偏多，造成测定结果偏高。（二）基础练习一、选择题1下列溶液肯定是酸性的是（ ） A 含 H+的溶液 B 加酚酞显无色的溶液C pH14 时，则 Va/Vb= (填表达式)，且 Va Vb(填、7 时，水的电离一定受到促进C. a7 时，溶液的 pH 可能为 a86某温度下重水中存在电离平衡 D2O D+ + OD- ，D 2O 的离子积常数=1.010 -12，若 pD=-lgc(D+)，该温度下有关分析正确的是（ ）A.0.1molNaOD 溶于重水制成 1L 溶液，pD=13B.将 pD=4 的 DCl 的重水溶液稀释 100 倍，所得溶液 pD=6C.向 30mL0.5
13、molL-1NaOD 的重水溶液中加入 20mL0.5molL-1DCl 的重水溶液，所得溶液 pD=11D.pD=10 的 NaOD 的重水溶液中，由重水电离出的 c(OD-)为 110-10molL-17Fe 3+和 I-在水溶液中的反应如下：2Fe 3+2I-=2Fe2+I2（水溶液） ，当上述反应达到平衡后，加入 CCl4萃取 I2，且温度不变，上述平衡_（填：向左、向右、不）移动。第二节 水的电离和溶液的酸碱性参考答案（二）基础练习1D 2.D 3.B 4.B 5.D 6.BD 7A 8D9BC c 水 (H )=1.01013 molL1 ，则该溶液可能是强碱性溶液，也可能是强酸性
14、溶液，总之，水的电离被抑制。因而“一定不可能大量存在”是指酸性和碱性条件下都不能大量存在。评注：若去掉题干中的“不可” ，则选 D。若去掉题干中的“一定不” ，则选 AD。10AD11 B 因 为 pH1=9， 所 以 c1(OH )=10 5 molL 1； 因 为 pH2=10， 所 以 c2(OH )=10 4 molL 1根据题意得： c1(NH3H2O)V1=c2(NH3H2O)V2由于弱电解质浓度越大，电离程度越小，则 10，即 V110 V2。)N(23112A 根据电荷守恒，反应后的溶液中：c(Na ) c(H )=c(OH ) c(Cl )由于 c(Na )=c(Cl )所以
15、： c(OH )=c(H )即酸所提供的 n(H )等于碱所提供的 n(OH )：10 a molL1 V mL=10b14 molL1 10V mL解得： a b=13。13D 14.CD15 解 析 ： 常 温 下 ， c(H )=1.010 7 molL 1， 即 每 升 水 中 已 电 离 的 水 的 物 质 的 量 是 1.0107 mol，而每升水的物质的量是 ，则：-lg8n= mol10 7 mol=5.56108809答案：B16D172CH 3CH2OH CH3CH2OH2+ + CH3CH2O- Kw pCH3CH2OH2 9.5518 （1）等倍数（如 1000 倍）地
16、稀释两种溶液，稀释过程中 pH 变化大的是强酸，pH 变化小的是弱酸。（2）在醋酸溶液中滴加石蕊试液，溶液变红色，证明醋酸能电离出 H+；在上述溶液中加入少量的CH3COONH4晶体，振荡溶液，溶液颜色变浅，说明 c(H+)变小，证明醋酸溶液中存在 CH3COOH CH3COO- + H+的电离平衡。 （注意：用 CH3COONH4晶体而不用 CH3COONa 晶体，是因为 CH3COONH4在溶液中呈中性，故选择之。 ）19 （1）1（2）10 1（3）10 -14（10 -a10b ）;.20 （1）促进；A（2）甲大，乙用 NH4Cl 稀释后 c(NH4+)增大，使 NH3H2O 的电离
17、平衡向抑制电离的方向移动，又由于NH4Cl 溶液中 NH4+水解，使稀释后的乙溶液的 c(H+)增大21答案：（1）（6）：偏低；(7)、(8)：无影响。22 （1）c(H 2SO4)=0.05molL1 ,c(HCl)=0.20molL1 （2）pH=1 （3）最初混合酸 c(H+)=0.05molL1 2+0.20molL1 =0.30molL1pH=0.52 B 点还没有完全中和，酸有剩余c(H+)= LLmolLmol06. 04.2520.11 = molL1 pH=1.483所以 B 点比最初混合酸的 pH 增加 1.480.52=0.96 （三）能力测试1 【解析】溶液混合一定先
18、考虑相互之间的化学反应。设加入的强酸的体积为 1 升，加入的强碱的体积为 x，则混合前含氢离子 0.01 摩尔，由：H +OH-=H2O，知：0.1 x 0.01 = (1+x)0.001，得 x = 1/9。【答案】D2D103解析本题实质考查对指示剂变色范围的了解程度。石蕊变红色，则 pH1.010-7molL-1，此是水的电离被促进，则溶液必是盐溶液，可能溶液呈酸性或碱性，因此 pH 可能为 a 或 14-a； a7 时，水的电离一定被抑制，则可能酸溶液或碱溶液，pH 可能为 a 或14-a。答案AD6解析根据该温度下重水的离子积常数，可推算 0.1molL-1NaOD 重水溶液中含 c
19、(D+)=10-12/c(OD-)=10-12/10-1=10-11。A 选项不正确。该温度下纯重水电离的 c(D+)=c(OD-)=10-6molL-1，把 pD=4 的 DCl 重水溶液稀释 100 倍后， c(D+)=10-6+10-6=210-6molL-1，所得溶液 pD=6-lg2=5.7，B 选项也不正确。C 选项中把 30mL0.5molL-1NaOD重水溶液与 20mL0.5molL-1DCl 重水溶液混合后所的溶液： c(OD-)=(0.50.03-0.50.02)/(0.03+0.02)=10-1，pD=10 -11D 选项，pD=10 的 NaOD 重水溶液中的 c(OD-)=10-2molL-1，因此由重水电离出的 c(OD-)=c(D+)=10-10molL-1。答案CD 7向右
