1、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( )ABa(OH) 2、Na 2SO3、FeCl 3、KCl BNa 2SiO3、Na 2CO3、KNO 3、NH 4ClCNH 3H2O、H 3PO4、Na 2SO4、H 2SO4 DNaHCO 3、C 6H5COOH、C 2H5OH、HCl解析：A 项，FeCl 3 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，C 6H5COOH 溶液呈酸性，C 2H5OH 溶液呈中性。答案：B 290时水的离子积
2、KW3.8 1013 mol2L2 ，该温度时纯水的 pH( )A等于 7 B介于 67 之间 C大于 7 D无法确定解析：90时纯水中的 c(H ) 10 7 ，pHlgc(H )3.810 13 38lg(10 7 )7lg ，因其大于 6，小于 7，故 选 B。38 38答案：B3pH 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 ( )Amn Bmn Cm n。答案：A4pH5 的盐酸和 pH9 的氢氧化钠溶液以体积比 119 混合，则混合液的 pH 为( )A7.2 B8 C6 D无法计算解析：pH5 的盐酸溶
3、液中 c(H )10 5 molL1 ，pH9 的氢氧化钠溶液中 c(OH )10 5 molL1 ，两者以体积比 119 混合， 则酸过量，混合液的 pH 小于 7。答案：C5. 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：C6 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( )A110 14 B55.610 7 C110 7 D55.6解析：根据常温时，1
4、L( mol)水中只有 1107 mol 的水电离，可以确定如下关系：1 00018molNA110 7 molNA1 00018n 1解得 n55.610 7。答案：B7 常温下，在 pH12 的某碱溶液中，由水电离出的 c(OH )为( )A1.010 7 mol/L B1.010 6 mol/LC1.010 3 mol/L D1.010 12 mol/L解析：由水电离的 c(H )10 pH 1.010 12 mol/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 1.01012 mol/L。答案：D8在不同温度下的水溶液中 c(H )10 x m
5、ol/L，c (OH )10 y mol/L，x 与 y 的关系如右图所示。请回答下列问题：(1)曲线代表的温度下，水的离子积为_，曲线 所代表的温度_( 填“高于” 、 “低于”或“等于”)曲线 所代表的温度。你判断的依据是_。(2)曲线所代表的温度下，0.01 mol/L 的 NaOH 溶液的 pH 为_。解析：(1)根据曲线中的数据，可以知道曲线代表的温度下水的离子积为 11012 ，水的电离过程是吸热过程，温度越高，水的离子积就越大，曲线所代表的离子积比曲线的大，所以，曲线代表的温度高。(2)曲线所代表水的离子积为 11012, 0.01 mol/L 的 NaOH 溶液中 c(OH )
6、10 2 mol/L，则 c(H )10 10 mol/L，pH 10。答案：(1)110 12 mol2L2 高于 曲线所代表的离子积比曲线的小，由于水的电离过程是吸热过程，温度越高，水的离子积越大，故曲线代表的温度低 (2)109(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 0.1 mol/L 的 H2SO4 和 0.01 mol/L 的H2SO4，简述操作过程。试剂：紫色石蕊试液 酚酞试液 甲基橙溶液 蒸馏水 BaCl 2 溶液 pH 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
7、 pH 区分 0.1 mol/L 和 0.01 mol/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 0.1 mol/L 的 H2SO410. 在 t时，某 NaOH 稀溶液中，c(H )10 a mol/L，c(OH )10 b mol/L，已知ab12，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 100 mL 0.1 mol/L 的稀硫酸与 100 mL 0.4 mol/L 的 NaO
8、H 溶液混合后，溶液的 pH_。解析：由 c(H )10 a mol/L，c(OH )10 b mol/L 和 ab12，可知 KWc(H )c(OH )10 12 mol2L2 ；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 10b 10 a ；在该温度下，将 100 mL 0.1 mol/L 的稀硫酸与 100 mL 0.4 mol/L 的 NaOH 溶液混合后，NaOH 过量， c(OH )10 1 mol/L，KWc(H )c(OH )10 12 0.1 L0.4 mol/L 0.1 L0.2 mol/L0.2 Lmol2L2 ，则 c
9、(H )10 11 mol/L，进一步求出溶液的 pH11。答案：(1)10 12 mol2L2 (2)10 b 10 a (3)1111某温度(t)时，水的离子积为 KW110 13 mol2L2 ，则该温度( 填“大于” 、 “小于”或“等于”)_25，其理由是_。若将此温度下 pH11 的苛性钠溶液 a L 与 pH1 的稀硫酸 b L 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 ab_。(2)若所得混合液的 pH2，则 ab_。此溶液中各种离子的浓度由大到小排列顺序是_。解析：K W 随温度升高而增大，本题温度
10、为高于 25。(1)H2SO4 中，c(H )0.1 mol/L，则 NaOH 溶液中 c(OH ) 0.0110 1310 11001 mol/La L0.1 mol/Lb L， ab101(2)若 pH2，则 c(H )混 0.01 mol/L ，ab920.1 mol/Lb L 0.01 mol/La La b离子浓度关系：假如原来 NaOH 溶液为 9 L，H2SO4 溶液则为 2 L，n(Na )0.01 mol/L9 L0.09 mol，剩余 n(H )0.01 mol/L(9 L2 L)0.11 moln(SO ) 2 L0.1 mol，所以：c(H )c(SO )c(Na )c
11、(OH )240.1 mol/L2 24答案：大于 室温时水的 KW110 14 mol2L2 ，小于 1013 ，水的电离是吸热的，升温时水的电离平衡正向移动，K W 增大 (1)101 (2)92 c (H )c(SO )c(Na )c(OH )2412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(mol 2L2 ) 11014 a 11012试回答以下问题：(1)若 25” 、 “1107 mol/L，所以 KW11014 mol2L2 。(2)Na2SO4 溶液中 c(Na )2510 4 mol/L110 3 mol/L，稀释 10 倍后，c(Na )110
12、 4 mol/L，此时溶液为中性， c(OH )110 7 mol/L，所以 c(Na )c (OH )10 4 mol/L10 7 mol/L1 000。(3)根据酸、碱中和反应物质及 pH 计算式： 10 2 V20.1 mol/L V10.1 mol/LV2 V1mol/L，解得 V1V 2911，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 )。24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)1 000(3)911 c(Na )c(SO )c(H )c(OH )241有人建
13、议用 AG 表示溶液的酸度，AG 的定义为 AGlg 。下列表述正确的是( )c(H )c(OH )A在 25时，若溶液呈中性，则 pH7，AG1B在 25时，若溶液呈酸性，则 pH7，AG0C在 25时，若溶液呈碱性，则 pH7，AG0D在 25时，溶液的 pH 与 AG 的换算公式为：AG2(7pH)解析：根据定义式可看出：中性溶液中 c(H )c(OH )，AG0；酸性溶液，AG0; 碱性溶液，AG0。前三项均错，AGlg lg lgc(H )2142lgc(H )c(H )c(OH ) c(H )210 14142(7pH)。答案：D2 甲酸和乙酸都是弱酸，当它们的浓度均为 0.10
14、molL1 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 0.10 molL1 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( )Aa 的浓度必小于乙酸的浓度 Ba 的浓度必大于乙酸的浓度Cb 的浓度必小于乙酸的浓度 Db 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(CH 3COOH)0.10 molL1 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(CH 3COOH)pH(b)即溶液 a
15、的 c(H )0.10 molL1 ，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CH 3COOH 酸性)。答案：A3(2008全国理综，9)取浓度相同的 NaOH 和 HCl 溶液，以 32 体积比相混合，所得溶液的 pH 等于 12，则原溶液的浓度为 ( )A0.01 mol/L B0.017 mol/L C0.05 mol/L D0.50 mol/L解析：设 NaOH 和 HCl 溶液的浓度都为 x。根据反应后溶液的 pH12 显碱性列计算式。c(OH )10 2 mol/L，解之得
16、x0.05 mol/L。3x 2x3 2答案：C4 在 t时，某 Ba(OH)2 的稀溶液中 c(H )10 a mol/L，c(OH )10 b mol/L，已知ab12。向该溶液中逐滴加入 pHc 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 22.00 0.00 8 22.00 18.00 7 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( )A3 B4 C5 D6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pH8，即 a 8，再根据 ab12， 则 b
17、4，该温度下 KW10 12 mol2L2 ；当恰好完全中和时，溶液的 pH6，即加盐酸的体积为 22.00 mL 时，恰好完全中和，根据 c(H )22.00 mLc(OH )22.00 mL，又 c(OH )10 4 mol/L，则盐酸 c(H )10 4 mol/L，pH4，即 c4。答案：B525时，水的电离达到平衡：H 2O H OH ； H0，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，K W 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，K W 增大，pH 不变解
18、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，K W 增大，pH 减小，但仍呈中性，D 项错。答案：B6. 分别在 pH1 的酸和 pH14 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( )两溶液的体积相同，酸是多元强酸 两溶液的体积相同，酸是一元弱酸 酸溶液的体积大于 NaOH 溶液的体积 酸是强酸，浓度比 NaOH 溶液的大A B C D解析：由离
19、子方程式 2Al6H =2Al3 3H 2，2Al2OH 6H 2O=2Al(OH)4 3H 2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 pH1 的酸中 c(H )0.1 mol/L，pH14 的 NaOH 溶液中 c(OH )1 mol/L，所以有两种情况可产生题设。答案：C7(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 NH3H2O 溶液滴定 HCl
20、 和 CH3COOH 混合溶液的滴定曲线的是( )解析：HCl 为强电解质，CH 3COOH 为弱电解质，滴加 NH3H2O，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，NH 3H2O 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 NH3H2O，电导率变化不大，因为溶液被稀释，所以有下降趋势。答案：D8 室温时，将 x mL pHa 的稀 NaOH 溶液与 y mL pHb 的稀盐酸充分反应。下列关于反应后溶液
21、pH 的判断，正确的是 ( )A若 xy，且 ab14，则 pH7 B若 10xy，且 ab13，则 pH7C若 axby，且 ab13，则 pH7 D若 x10y，且 ab14，则 pH7解析：本题主要考查有关 pH 的简单计算。由 题意知：n(NaOH)10 3 x10a14 mol，n(HCl)10 3 y10b mol，所以 n(NaOH)n(HCl) 10(ab14) 。若 xy，且 ab14， 则 n(NaOH)n(HCl)二者恰好完全反应，x10a 14y10 b xypH7；若 10xy 且 ab13 ，则碱不足，pH1，NaOH 过ba110量，pH7 。答案：D9下列叙述正
22、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 )110 14 mol2L2Bc(H )等于 1107 mol/L 的溶液一定是中性溶液C0.2 mol/L CH 3COOH 溶液中的 c(H )是 0.1 mol/L CH3COOH 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：K WH 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 KW110 14 mol2L2 ；在温度不确定时 ，中性溶液里的 c(H )不一定等于1107 mol/L；0.2 mol/L CH3COOH
23、溶液中的 CH3COOH 电离程度比 0.1 mol/L CH3COOH 溶液中的 CH3COOH 电离程度小，所以，0.2 mol/L CH3COOH 溶液中的 c(H )小于 0.1 mol/L CH3COOH 溶液中的 c(H )的 2 倍；当 c(H )或 c(OH )大于 1 mol/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 1 mol/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：A10重水(D 2O)在 25时，K W10 12 mol2L2 ，定义 pDlgc(D )，pODlgc(OD
24、)，则下列说法正确的是( )A25时，纯重水中 pD7B25时，0.1 mol/L NaCl 的重水溶液中 pDpOD 7C25时，1 mol/L 的 DCl 重水溶液 pD0，pOD12D25时，0.01 mol/L 的 NaOD 溶液中 pOD10解析：由于重水的 KW10 12 mol2L2 ，故 纯重水中的 pD6，溶液中 pDpOD12，中性溶液中 pDpOD 6。答案：C11. 已知稀盐酸的物质的量浓度为 a mol/L，稀 NaOH 溶液的物质的量浓度为 b mol/L，当两种溶液等体积混合时，所得溶液的 pH2(混合液体积为原体积的和)，则 a 和 b 的关系为( )Aab/2
25、 Bba/2 Cab0.1 Dab0.02解析：因为 NaOHHCl= =NaClH 2O1 1bV aV所以 102 ，ab0.02。aV bV2V a b2答案：D12室温下，在 pH12 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：1.010 7 mol/L；乙：1.0 106 mol/L；丙：1.010 2 mol/L；丁：1.010 12 mol/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
26、 )110 12 mol/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：C13(2009全国理综，10)现有等浓度的下列溶液：醋酸，苯酚，苯酚钠，碳酸，碳酸钠，碳酸氢钠。按溶液 pH 由小到大排列正确的是( )A B C D解析：一般情况下，溶液等浓 度时， pH 由小到大的顺序是：强酸” 、“” 、 “7 ”、“ 9.910 7 1.010 8 (2)1，与 题设 Va7由(1) 小题提示强碱溶液的条件 ，a ，因此 a 的取值范143 72围是 a3.50) 。72 143答案：(1)否 若 a3，则 b6，溶液显酸性，与题意不符，故 a3 (2)否 若 a5，c(H )a10 5 molL1 ，则 b10，c(OH )b10 4 mol/L， VaVb1，不符合题意，故 a5。 c(OH )bc(H )a(3) a (或 4.67a3.50)72 143
