高三化学下册章节随堂模拟测试12.docx
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高三化学下册章节随堂模拟测试12
第九章 物质在水溶液中的行为
第一节 水溶液
1.(2009·重庆理综,10)物质的量浓度相同的下列溶液,pH由大到小排列正确的是( )
A.Ba(OH)2、Na2SO3、FeCl3、KClB.Na2SiO3、Na2CO3、KNO3、NH4Cl
C.NH3·H2O、H3PO4、Na2SO4、H2SO4D.NaHCO3、C6H5COOH、C2H5OH、HCl
解析:
A项,FeCl3水解使溶液呈酸性,比KCl溶液的pH小;C项,Na2SO4溶液呈中性,H3PO4为中强酸;D项,C6H5COOH溶液呈酸性,C2H5OH溶液呈中性。
答案:
B
2.90℃时水的离子积KW=3.8×10-13mol2·L-2,该温度时纯水的pH( )
A.等于7B.介于6~7之间C.大于7D.无法确定
解析:
90℃时纯水中的c(H+)=
=10-7×
,pH=-lg[c(H+)]=-lg(10-7×
)=7-lg
,因其大于6,小于7,故选B。
答案:
B
3.pH相同的醋酸和盐酸,分别用蒸馏水稀释至原来体积的m倍和n倍。
稀释后的溶液的pH仍相等,则m和n的关系是( )
A.m>nB.m=nC.m 解析: pH相同的CH3COOH和HCl,当稀释相同的倍数时,因醋酸电离平衡右移,CH3COOH的pH较小,若要稀释至两者pH相等,则要求m>n。 答案: A 4.pH=5的盐酸和pH=9的氢氧化钠溶液以体积比11∶9混合,则混合液的pH为( ) A.7.2B.8C.6D.无法计算 解析: pH=5的盐酸溶液中c(H+)=10-5mol·L-1,pH=9的氢氧化钠溶液中c(OH-)=10-5mol·L-1,两者以体积比11∶9混合,则酸过量,混合液的pH小于7。 答案: C 5.纯水在25℃时的氢离子浓度与90℃时的氢离子浓度的关系是( ) A.大于B.等于C.小于D.不能肯定 解析: 水的电离过程是吸热的,所以90℃时纯水电离出的c(H+)和c(OH-)比25℃时纯水电离出的c(H+)和c(OH-)大。 答案: C 6.水是一种极弱的电解质,在常温下平均每n个水分子只有1个分子发生电离,n的值是( ) A.1×1014B.55.6×107C.1×107D.55.6 解析: 根据常温时,1L( mol)水中只有1×10-7mol的水电离,可以确定如下关系: mol×NA~1×10-7mol×NA n 1 解得n=55.6×107。 答案: B 7.常温下,在pH=12的某碱溶液中,由水电离出的c(OH-)为( ) A.1.0×10-7mol/LB.1.0×10-6mol/L C.1.0×10-3mol/LD.1.0×10-12mol/L 解析: 由水电离的c(H+)=10-pH=1.0×10-12mol/L,由水电离出的c(OH-)等于由水电离出的c(H+),所以,c(OH-)也等于1.0×10-12mol/L。 答案: D 8.在不同温度下的水溶液中c(H+)=10xmol/L,c(OH-)=10ymol/L,x与y的关系如右图所示。 请回答下列问题: (1)曲线Ⅰ代表的温度下,水的离子积为__________,曲线Ⅰ所代表的温度________(填“高于”、“低于”或“等于”)曲线Ⅱ所代表的温度。 你判断的依据是 ________________________________________________________________________。 (2)曲线Ⅰ所代表的温度下,0.01mol/L的NaOH溶液的pH为________________________________________________________________________。 解析: (1)根据曲线中的数据,可以知道曲线Ⅰ代表的温度下水的离子积为1×10-12,水的电离过程是吸热过程,温度越高,水的离子积就越大,曲线Ⅰ所代表的离子积比曲线Ⅱ的大,所以,曲线Ⅰ代表的温度高。 (2)曲线Ⅰ所代表水的离子积为1×10-12,0.01mol/L的NaOH溶液中c(OH-)=10-2mol/L,则c(H+)=10-10mol/L,pH=10。 答案: (1)1×10-12mol2·L-2 高于 曲线Ⅱ所代表的离子积比曲线Ⅰ的小,由于水的电离过程是吸热过程,温度越高,水的离子积越大,故曲线Ⅱ代表的温度低 (2)10 9. (1)能否用pH试纸测氯水的pH? _____________________________________________。 (2)只从下列试剂中选择实验所需的试剂,你能否区分0.1mol/L的H2SO4和0.01mol/L的H2SO4,简述操作过程。 试剂: ①紫色石蕊试液 ②酚酞试液 ③甲基橙溶液 ④蒸馏水 ⑤BaCl2溶液 ⑥pH试纸 ________________________________________________________________________。 解析: (1)由于氯水有漂白性,所以不能用pH试纸测定氯水的pH。 (2)可通过测定溶液的pH区分0.1mol/L和0.01mol/L的H2SO4溶液。 答案: (1)不能 (2)能;把两片pH试纸放在表面皿上,用玻璃棒分别蘸取两种溶液滴在两张pH试纸上,用标准比色卡比较pH,pH较小的为0.1mol/L的H2SO4 10.在t℃时,某NaOH稀溶液中,c(H+)=10-amol/L,c(OH-)=10-bmol/L,已知a+b=12,则 (1)该温度下水的离子积常数KW=________。 (2)该NaOH溶液的物质的量浓度的精确值是________mol/L。 (3)在该温度下,将100mL0.1mol/L的稀硫酸与100mL0.4mol/L的NaOH溶液混合后,溶液的pH=________。 解析: 由c(H+)=10-amol/L,c(OH-)=10-bmol/L和a+b=12,可知KW=c(H+)×c(OH-)=10-12mol2·L-2;该NaOH溶液的物质的量浓度的精确值是溶液的c(OH-)与水电离的c(OH-)之差,即10-b-10-a;在该温度下,将100mL0.1mol/L的稀硫酸与100mL0.4mol/L的NaOH溶液混合后,NaOH过量,c(OH-)= =10-1mol/L,KW=c(H+)×c(OH-)=10-12mol2·L-2,则c(H+)=10-11mol/L,进一步求出溶液的pH=11。 答案: (1)10-12mol2·L-2 (2)10-b-10-a (3)11 11.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aL与pH=1的稀硫酸bL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=________。 (2)若所得混合液的pH=2,则a∶b=__________。 此溶液中各种离子的浓度由大到小排列顺序是____________。 解析: KW随温度升高而增大,本题温度为高于25℃。 (1)H2SO4中,c(H+)=0.1mol/L,则NaOH溶液中c(OH-)= =0.01 0.01mol/L×aL=0.1mol/L×bL,a∶b=10∶1 (2)若pH=2,则c(H+)混= =0.01mol/L,a∶b=9∶2 离子浓度关系: 假如原来NaOH溶液为9L,H2SO4溶液则为2L,n(Na+)=0.01mol/L×9L=0.09mol,剩余n(H+)=0.01mol/L×(9L+2L)=0.11mol n(SO )= ×2L=0.1mol,所以: c(H+)>c(SO )>c(Na+)>c(OH-) 答案: 大于 室温时水的KW=1×10-14mol2·L-2,小于10-13,水的电离是吸热的,升温时水的电离平衡正向移动,KW增大 (1)10∶1 (2)9∶2 c(H+)>c(SO )>c(Na+)>c(OH-) 12.下表是不同温度下水的离子积常数: 温度/℃ 25 t1 t2 水的离子积常数(mol2·L-2) 1×10-14 a 1×10-12 试回答以下问题: (1)若25 (2)25℃时,某Na2SO4溶液中c(SO )=5×10-4mol/L,取该溶液1mL加水稀释至10mL,则稀释后溶液中c(Na+)∶c(OH-)=__________。 (3)t2℃时,将pH=11的苛性钠溶液V1L与pH=1的稀硫酸V2L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH=2,则V1∶V2=________。 此溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序是____________。 解析: (1)25 所以KW>1×10-14mol2·L-2。 (2)Na2SO4溶液中c(Na+)=2×5×10-4mol/L=1×10-3mol/L,稀释10倍后, c(Na+)=1×10-4mol/L,此时溶液为中性,c(OH-)=1×10-7mol/L, 所以c(Na+)∶c(OH-)=10-4mol/L∶10-7mol/L=1000。 (3)根据酸、碱中和反应物质及pH计算式: =10-2mol/L,解得V1∶V2=9∶11,根据Na2SO4的化学组成及反应后溶液呈酸性,推知该溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(SO )>c(H+)>c(OH-)。 答案: (1)> 温度升高,水的电离程度增大,所以水的离子积增大 (2)1000 (3)9∶11 c(Na+)>c(SO )>c(H+)>c(OH-) 1.有人建议用AG表示溶液的酸度,AG的定义为AG=lg 。 下列表述正确的是( ) A.在25℃时,若溶液呈中性,则pH=7,AG=1 B.在25℃时,若溶液呈酸性,则pH<7,AG<0 C.在25℃时,若溶液呈碱性,则pH>7,AG>0 D.在25℃时,溶液的pH与AG的换算公式为: AG=2(7-pH) 解析: 根据定义式可看出: 中性溶液中c(H+)=c(OH-),AG=0;酸性溶液,AG>0;碱性溶液,AG<0。 前三项均错,AG=lg =lg =lg[c(H+)]2+14=2lgc(H+)+14=2(7-pH)。 答案: D 2.甲酸和乙酸都是弱酸,当它们的浓度均为0.10mol·L-1时,甲酸中的c(H+)约为乙酸中c(H+)的3倍。 现有两种浓度不等的甲酸溶液a和b,以及0.10mol·L-1的乙酸,经测定它们的pH从大到小依次为a、乙酸、b。 由此可知( ) A.a的浓度必小于乙酸的浓度B.a的浓度必大于乙酸的浓度 C.b的浓度必小于乙酸的浓度D.b的浓度必大于乙酸的浓度 解析: 本题主要考查弱电解质的电离平衡知识和酸的相对强弱等问题。 由于c(HCOOH)=c(CH3COOH)=0.10mol·L-1时,甲酸中的c(H+)等于乙酸中c(H+)的3倍,故甲酸的酸性强于乙酸的酸性。 又因pH(a)>pH(CH3COOH)>pH(b)即溶液a的c(H+)<0.10mol·L-1,CH3COOH的c(H+)<溶液b的c(H+),所以a的浓度小于乙酸的浓度,但无法确定乙酸与b的浓度的相对大小(因HCOOH酸性>CH3COOH酸性)。 答案: A 3.(2008·全国理综Ⅱ,9)取浓度相同的NaOH和HCl溶液,以3∶2体积比相混合,所得溶液的pH等于12,则原溶液的浓度为( ) A.0.01mol/LB.0.017mol/LC.0.05mol/LD.0.50mol/L 解析: 设NaOH和HCl溶液的浓度都为x。 根据反应后溶液的pH=12显碱性列计算式。 =c(OH-)=10-2mol/L,解之得x=0.05mol/L。 答案: C 4.在t℃时,某Ba(OH)2的稀溶液中c(H+)=10-amol/L,c(OH-)=10-bmol/L,已知a+b=12。 向该溶液中逐滴加入pH=c的盐酸,测得混合溶液的部分pH如下表所示: 序号 氢氧化钡溶液的体积/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c为( ) A.3B.4C.5D.6 解析: 本题考查了pH的综合计算和从图表中获取关键信息的能力。 Ba(OH)2溶液的pH=8,即a=8,再根据a+b=12,则b=4,该温度下KW=10-12mol2·L-2;当恰好完全中和时,溶液的pH=6,即加盐酸的体积为22.00mL时,恰好完全中和,根据c(H+)×22.00mL=c(OH-)×22.00mL,又c(OH-)=10-4mol/L,则盐酸c(H+)=10-4mol/L,pH=4,即c=4。 答案: B 5.25℃时,水的电离达到平衡: H2OH++OH-;ΔH>0,下列叙述正确的是( ) A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低 B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,KW不变 C.向水中加入少量固体CH3COONa,平衡逆向移动,c(H+)减小 D.将水加热,KW增大,pH不变 解析: A项中向水中加入稀氨水后c(OH-)增大,A项错;B项中向水中加入少量固体硫酸氢钠后,c(H+)增大,但KW不变,B项正确;C项中向水中加入少量固体CH3COONa,因CHCOO-结合H+而使水的电离平衡正向移动,C项错;将水加热后,KW增大,pH减小,但仍呈中性,D项错。 答案: B 6.分别在pH=1的酸和pH=14的NaOH溶液中加入足量的铝,放出H2的量前者多,其原因可能是( ) ①两溶液的体积相同,酸是多元强酸 ②两溶液的体积相同,酸是一元弱酸 ③酸溶液的体积大于NaOH溶液的体积 ④酸是强酸,浓度比NaOH溶液的大 A.①②B.②C.②③D.④ 解析: 由离子方程式2Al+6H+===2Al3++3H2↑,2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑可知,产生H2的量相等时n(H+)>n(OH-),若前者产生H2多,则一定是n(H+)>n(OH-),而pH=1的酸中c(H+)=0.1mol/L,pH=14的NaOH溶液中c(OH-)=1mol/L,所以有两种情况可产生题设。 答案: C 7.(2008·广东卷)电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量,根据溶液电导率变化可以确定滴定反应的终点。 右图是用KOH溶液分别滴定HCl溶液和CH3COOH溶液的滴定曲线示意图。 下列示意图中,能正确表示用NH3·H2O溶液滴定HCl和CH3COOH混合溶液的滴定曲线的是( ) 解析: HCl为强电解质,CH3COOH为弱电解质,滴加NH3·H2O,其先与HCl反应,生成同样为强电解质的NH4Cl,但溶液体积不断增大,溶液被稀释,所以电导率下降。 当HCl被中和完后,NH3·H2O继续与弱电解质CH3COOH反应,生成强电解质CH3COONH4,所以电导率增大。 HCl与CH3COOH均反应完后,继续滴加NH3·H2O,电导率变化不大,因为溶液被稀释,所以有下降趋势。 答案: D 8.室温时,将xmLpH=a的稀NaOH溶液与ymLpH=b的稀盐酸充分反应。 下列关于反应后溶液pH的判断,正确的是( ) A.若x=y,且a+b=14,则pH>7B.若10x=y,且a+b=13,则pH=7 C.若ax=by,且a+b=13,则pH=7D.若x=10y,且a+b=14,则pH>7 解析: 本题主要考查有关pH的简单计算。 由题意知: n(NaOH)=10-3·x·10a-14mol,n(HCl)=10-3·y·10-bmol,所以n(NaOH)∶n(HCl)= = ×10(a+b-14)。 若x=y,且a+b=14,则n(NaOH)=n(HCl)二者恰好完全反应,pH=7;若10x=y且a+b=13,则碱不足,pH<7;若ax=by且a+b=13则n(NaOH)∶n(HCl)= · <1,故pH<7;若x=10y且a+b=14,则n(NaOH)∶n(HCl)=10>1,NaOH过量,pH>7。 答案: D 9.下列叙述正确的是( ) A.无论是纯水,还是酸性、碱性或中性稀溶液,在常温下,其c(H+)×c(OH-)=1×10-14mol2·L-2 B.c(H+)等于1×10-7mol/L的溶液一定是中性溶液 C.0.2mol/LCH3COOH溶液中的c(H+)是0.1mol/LCH3COOH溶液中的c(H+)的2倍 D.任何浓度的溶液都可以用pH来表示其酸性的强弱 解析: KW=[H+]·[OH-],且KW只与温度有关,所以,在常温下,纯水,酸性、碱性或中性稀溶液,其KW=1×10-14mol2·L-2;在温度不确定时,中性溶液里的c(H+)不一定等于1×10-7mol/L;0.2mol/LCH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度比0.1mol/LCH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度小,所以,0.2mol/LCH3COOH溶液中的c(H+)小于0.1mol/LCH3COOH溶液中的c(H+)的2倍;当c(H+)或c(OH-)大于1mol/L时,用pH表示溶液的酸碱性就不简便了,所以,当c(H+)或c(OH-)大于1mol/L时,一般不用pH表示溶液的酸碱性,而是直接用c(H+)或c(OH-)来表示。 答案: A 10.重水(D2O)在25℃时,KW=10-12mol2·L-2,定义pD=-lg[c(D+)],pOD=-lg[c(OD-)], 则下列说法正确的是( ) A.25℃时,纯重水中pD=7 B.25℃时,0.1mol/LNaCl的重水溶液中pD=pOD=7 C.25℃时,1mol/L的DCl重水溶液pD=0,pOD=12 D.25℃时,0.01mol/L的NaOD溶液中pOD=10 解析: 由于重水的KW=10-12mol2·L-2,故纯重水中的pD=6,溶液中pD+pOD=12,中性溶液中pD=pOD=6。 答案: C 11.已知稀盐酸的物质的量浓度为amol/L,稀NaOH溶液的物质的量浓度为bmol/L,当两种溶液等体积混合时,所得溶液的pH=2(混合液体积为原体积的和),则a和b的关系为( ) A.a=b/2B.b=a/2C.a=b+0.1D.a=b+0.02 解析: 因为NaOH+HCl===NaCl+H2O 11 b·Va·V 所以 10-2= = ,a=b+0.02。 答案: D 12.室温下,在pH=12的某溶液中,分别有甲、乙、丙、丁四位同学计算出由水电离出的 c(OH-)的数据分别为: 甲: 1.0×10-7mol/L;乙: 1.0×10-6mol/L;丙: 1.0×10-2mol/L;丁: 1.0×10-12mol/L。 其中你认为可能正确的数据是( ) A.甲、乙B.乙、丙C.丙、丁D.乙、丁 解析: 如果该溶液是一种强碱(例如NaOH)溶液,则该溶液的OH-首先来自于碱(NaOH)的电离,水的电离被抑制,c(H+)=1×10-12mol/L,所有这些H+都来自于水的电离,水电离时当然同时提供相同物质的量的OH-,所以丁是对的。 如果该溶液是一种强碱弱酸盐溶液,则该溶液之所以呈碱性是由于盐中弱酸根水解的缘故。 水解时,弱酸根离子与水反应生成弱酸和OH-,使溶液中c(OH-)>c(H+),溶液中的OH-由水电离所得,所以丙也是正确的。 答案: C 13.(2009·全国Ⅱ理综,10)现有等浓度的下列溶液: ①醋酸,②苯酚,③苯酚钠,④碳酸,⑤碳酸钠,⑥碳酸氢钠。 按溶液pH由小到大排列正确的是( ) A.④①②⑤⑥③B.④①②⑥⑤③C.①④②⑥③⑤D.①④②③⑥⑤ 解析: 一般情况下,溶液等浓度时,pH由小到大的顺序是: 强酸<弱酸<强酸弱碱盐<强酸强碱盐<强碱弱酸盐<弱碱<强碱,而盐溶液中,盐对应的酸越弱,其强碱弱酸盐碱性越强,故选C。 答案: C 14.25℃时,重水(D2O)的离子积为1.6×10-15,也可用pH一样的定义来规定其酸碱度: pD=-lg[c(D+)]。 (1)写出重水的电离方程式。 (2)求25℃时,重水中各种离子的物质的量浓度。 (3)求25℃时,重水的pD。 解析: (1)重水跟普通水的化学性质一样,都存在着电离平衡,电离方程式为D2O D++OD- (2)已知: c(D+)·c(OD-)=1.6×10-15,所以重水中: c(D+)=c(OD-)=4×10-8mol/L (3)25℃时,pD=-lg[c(D+)]=-lg(4×10-8)=7.4 答案: (1)D2OD++OD- (2)c(D+)=c(OD-)=4×10-8mol/L (3)7.4 15.已知水在25℃和95℃时,其电离平衡曲线如下图所示: (1)则25℃时水的电离平衡曲线应为________(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)95℃时,若100体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前,该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是________________________________________________________________________。 (4)曲线B对应温度下,pH=2的某HA溶液和pH=10的NaOH溶液等体积混合后,混合溶液的pH=5。 请分析其原因: ________________________________________________________________________。 解析: 本题的关键是搞清楚温度对水的电离平衡、水的离子积和溶液pH的影响。 (1)当温度升高时,促进水的电离,水的离子积也增大,水中氢离子浓度、氢氧根离子浓度都增大,水的pH变小,
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