2020屆高考化學第二輪專題復習課時提升訓練水的電離及pH的計算一、選擇題1、常溫下，下列溶液的pH最大的是()A．0.02mol·L－1氨水與水等體積混合后的溶液B．pH＝2的鹽酸與pH＝12的NaOH溶液等體積混合后的溶液C．0.02mol·L－1鹽酸與0.02mol·L－1氨水等體積混合后的溶液D．0.01mol·L－1鹽酸與0.03mol·L－1氨水等體積混合后的溶液答案：A解析：A項混合后得到0.01mol·L－1氨水，NH3·H2O不能完全電離，則c(OH－)<0.01mol·L－1，7<pH<12；B項混合后得到NaCl溶液，pH＝7；C項混合后得到NH4Cl溶液，該溶液因NHeq\o\al(＋,4)水解而呈酸性，pH<7；D項混合后得到0.01mol·L－1氨水和0.005mol·L－1NH4Cl的混合溶液，相當于往A項溶液中加入NH4Cl，NH3·H2O的電離平衡逆向移動，c(OH－)減小，pH減小，故A項中溶液的pH最大。2、如圖曲線a和b是鹽酸與氫氧化鈉相互滴定的滴定曲線。下列敘述正確的是()A．鹽酸的物質的量濃度為1mol/LB．P點時反應恰好完全，溶液呈中性C．曲線a是鹽酸滴定氫氧化鈉的滴定曲線D．酚酞不能用作本實驗的指示劑答案：B解析：根據曲線a知，滴定前鹽酸的pH＝1，c(HCl)＝0.1mol/L，A項錯誤；P點表示鹽酸與氫氧化鈉恰好完全中和，溶液呈中性，B項正確；曲線a是氫氧化鈉溶液滴定鹽酸的曲線，曲線b是鹽酸滴定氫氧化鈉溶液的曲線，C項錯誤；強酸與強堿相互滴定，酚酞可以用作指示劑，D項錯誤。3、常溫下，向20mL某濃度的硫酸溶液中滴入0.1mol·L－1氨水，溶液中水電離的氫離子濃度隨加入氨水的體積變化如圖。下列分析正確的是()A．V＝40B．c點所示溶液中：c(H＋)－c(OH－)＝2c(NH3·H2O)C．NH3·H2O的電離常數K＝10－4D．d點所示溶液中：c(NHeq\o\al(＋,4))＝2c(SOeq\o\al(2－,4))答案：D解析：c點水的電離程度最大，說明此時c(NHeq\o\al(＋,4))最大，對水的電離促進程度最大，氨水與硫酸恰好完全反應生成(NH4)2SO4，氨水體積為0mL時，水電離出c(H＋)＝1×10－13mol·L－1，水電離出的c(OH－)＝1×10－13mol·L－1，溶液中的c(H＋)＝0.1mol·L－1，c(H2SO4)＝0.05mol·L－1，消耗氨水的體積也是20mL，即V＝20，A項錯誤；c點所示溶液是(NH4)2SO4溶液，由質子守恒得：c(H＋)－c(OH－)＝c(NH3·H2O)，B項錯誤；根據題意，無法判斷NH3·H2O的電離常數的大小，C項錯誤；根據電荷守恒：c(H＋)＋c(NHeq\o\al(＋,4))＝2c(SOeq\o\al(2－,4))＋c(OH－)，而溶液呈中性c(OH－)＝c(H＋)，所以c(NHeq\o\al(＋,4))＝2c(SOeq\o\al(2－,4))，D項正確。4.一定溫度下，某電解質水溶液中H＋和OH－的濃度變化曲線如圖，下列說法正確的是()A．升高溫度，可引起c點向b點變化B．該溫度下，往溶液中加水，a點所有離子濃度都降低C．該溫度下，加入CH3COONa可能引起由b點向c點變化D．該溫度下，稀釋該溶液可能引起由c點向d點變化答案：C解析：升高溫度，水的電離程度增大，水的離子積常數增大，而b點、c點水的離子積常數相等，A項錯誤；a點為酸性溶液，往溶液中加水，c(H＋)減小，而水的離子積常數不變，則c(OH－)增大，B項錯誤；b點為中性溶液，加入CH3COONa，c(H＋)減小，c(OH－)增大，溶液呈堿性，可使溶液由b點向c點變化，C項正確；c點和d點的溫度不同，稀釋不會引起由c點向d點的變化，D項錯誤。5、有①NaOH溶液②Na2CO3溶液③CH3COONa溶液各10mL，物質的量濃度均為0.1mol·L－1，下列說法正確的是()A．三種溶液pH的大小順序是①＞③＞②B．三種溶液中由水電離出的OH－濃度大小順序是①＞②＞③C．若將三種溶液稀釋相同倍數，pH變化最大的是③D．若分別加入10mL0.1mol·L－1鹽酸后，pH最大的是②答案：D解析：A項，等濃度時NaOH的pH最大，COeq\o\al(2－,3)的水解程度大于CH3COO－的，所以三種溶液pH的大小順序是①＞②＞③，錯誤；B項，堿會抑制水的電離，能水解的鹽會促進水的電離，且水解程度越大，對水的電離的促進程度也越大，故三種溶液中由水電離出的OH－濃度大小順序是②＞③＞①，錯誤；C項，若將三種溶液稀釋相同倍數，pH變化最大的是①，因為加水稀釋會促進COeq\o\al(2－,3)、CH3COO－的水解，錯誤；D項，分別加入10mL0.1mol·L－1鹽酸后，①中溶質為NaCl，②中溶質為NaHCO3、NaCl，③中溶質為NaCl、CH3COOH，HCOeq\o\al(－,3)水解顯堿性，所以pH最大的是②，正確。6、常溫下用pH為3的某酸溶液分別與pH都為11的氨水、氫氧化鈉溶液等體積混合得到a、b兩種溶液，關于這兩種溶液酸堿性的描述正確的是()A．b不可能顯堿性 B．b可能顯酸性或堿性C．a不可能顯酸性 D．a一定顯堿性答案：A解析：pH＝3的酸未明確是強酸、還是弱酸。如為強酸：a為堿性，b為中性；如為弱酸：a則要看與氨水的相對強弱，酸強堿弱呈堿性，酸堿相當呈中性，酸弱堿強顯酸性，b呈酸性。7、25℃，某濃度的鹽酸、氯化銨溶液中由水電離出的氫離子濃度分別為1.0×10－amol·L－1、1.0×10－bmol·L－1，這兩種溶液的pH之和為()A．14－a＋b B．14＋a＋bC．14－a－b D．14＋a－b答案：A解析：鹽酸中水電離出的H＋與溶液中的OH－濃度相同，故該濃度的鹽酸中c(H＋)＝eq\f(1.0×10－14,1.0×10－a)mol·L－1＝1.0×10－14＋amol·L－1，故其pH＝14－a；氯化銨溶液中H＋完全來自水的電離，即c(H＋)＝1.0×10－bmol·L－1，故其pH＝b，因此兩種溶液的pH之和為14－a＋b，即A項正確。二、非選擇題8、已知水在25℃和95℃時，其電離平衡曲線如圖所示：(1)則25℃時水的電離平衡曲線應為__________________(填“A”或“B”)，請說明理由：____________________。(2)25℃時，將pH＝9的NaOH溶液與pH＝4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH＝7，則pH＝9的NaOH溶液與pH＝4的H2SO4溶液的體積之比為________。(3)95℃時，若100體積pH1＝a的某強酸溶液與1體積pH2＝b的某強堿溶液混合后溶液呈中性，則混合前，該強酸的pH1與強堿的pH2之間應滿足的關系是___________________。(4)95℃時，向Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH＝a的鹽酸，測得混合溶液的部分pH如表所示。實驗序號Ba(OH)2溶液的體積/mL鹽酸的體積/mL溶液的pH①22.000.008②22.0018.007③22.0022.006假設溶液混合前后的體積不變，則a＝________，實驗②所得溶液中由水電離產生的c(OH－)＝________mol·L－1。(5)95℃時，將0.1mol·L－1的NaHSO4溶液與0.1mol·L－1的Ba(OH)2溶液按下表中甲、乙、丙、丁不同方式混合：甲乙丙丁0.1mol·L－1Ba(OH)2溶液體積/mL101010100.1mol·L－1NaHSO4溶液體積/mL5101520①按丁方式混合后，所得溶液顯________(填“酸”“堿”或“中”)性。②寫出按乙方式混合后反應的化學方程式：__________________，所得溶液顯________(填“酸”“堿”或“中”)性。③按甲方式混合，所得溶液的pH為________(混合時，忽略溶液體積的變化)。答案：(1)A水的電離是吸熱過程，溫度較低時，電離程度較小，c(H＋)、c(OH－)均較小(2)10∶1(3)a＋b＝14(或pH1＋pH2＝14)(4)41.0×10－7(5)①中②Ba(OH)2＋NaHSO4=BaSO4↓＋H2O＋NaOH堿③119、(1)已知下表數據：化學式電離平衡常數(25℃)HCNKa＝5.0×10－10CH3COOHKa＝1.8×10－5H2CO3Ka1＝4.4×10－7，Ka2＝4.7×10－11①25℃時，等濃度的四種溶液：a.NaCN溶液；b.Na2CO3溶液；c.CH3COONa溶液；d.NaHCO3溶液，pH由大到小的順序為________________(填序號)。②將0.2mol·L－1HCN溶液和0.1mol·L－1的NaOH溶液等體積混合后，溶液顯堿性，則c(HCN)、c(H＋)、c(OH－)、c(CN－)、c(Na＋)大小排序為___________，c(HCN)＋c(CN－)________(填“>”“<”或“＝”)0.1mol·L－1。③相同條件下，取等體積等pH的a.HCN溶液、b.CH3COOH溶液、c.H2CO3溶液，各稀釋100倍，稀釋后的溶液，其pH大小關系為____________(填序號)。④25℃時，將體積為Va、pH＝13的某一元強堿與體積為Vb、pH＝2的某二元強酸混合，若所得溶液的pH＝11，則Va∶Vb＝________。(2)溫度為T℃時水的離子積常數為Kw，該溫度下，將濃度為amol·L－1的H2SO4與bmol·L－1的一元堿AOH等體積混合。則可判斷溶液呈中性的是________(填序號)。①混合溶液的pH＝7②c(SOeq\o\al(2－,4))＝eq\f(1,2)c(A＋)③混合溶液中c(H＋)·c(OH－)＝Kw④混合溶液中c(OH－)＝eq\r(Kw)mol·L－1解析：(1)①由表中電離平衡常數可知酸性強弱：CH3COOH>H2CO3>HCN>HCOeq\o\al(－,3)，相應的酸根離子分別為CH3COO－、HCOeq\o\al(－,3)、CN－、COeq\o\al(2－,3)，酸的酸性越弱，其鹽溶液中酸根離子水解程度越大，故等濃度的四種溶液：a.NaCN溶液；b.Na2CO3溶液；c.CH3COONa溶液；d.NaHCO3溶液，pH由大到小的順序為b>a>d>c。②反應后得到等濃度的HCN與NaCN的混合溶液，由溶液顯堿性可知CN－的水解程度大于HCN的電離程度，故溶液中有關微粒的濃度大小為c(HCN)>c(Na＋)>c(CN－)>c(OH－)>c(H＋)；等體積混合后有關粒子的濃度變為原來的一半，根據物料守恒可知c(HCN)＋c(CN－)＝0.1mol·L－1。③酸越弱，稀釋相同倍數，其pH改變越小，因此相同條件下，取等體積等pH的a.HCN溶液、b.CH3COOH溶液、c.H2CO3溶液，各稀釋100倍，稀釋后的溶液pH大小關系為b>c>a。④混合后溶液pH＝11，說明混合后溶液中c(OH－)＝10－3mol·L－1，故由題意得eq\f(0.1Va－0.01Vb,Va＋Vb)＝10－3，解得Va∶Vb＝1∶9。(2)因溫度不一定是25℃，故pH＝7時溶液不一定呈中性；由c(SOeq\o\al(2－,4))＝eq\f(1,2)c(A＋)及電荷守恒可知溶液中c(H＋)＝c(OH－)，則溶液一定呈中性；無論溶液呈酸性、中性還是堿性，混合溶液中總存在c(H＋)·c(OH－)＝Kw；混合溶液中c(OH－)＝eq\r(Kw)mol·L－1，可說明混合溶液中c(H＋)＝c(OH－)，則溶液一定呈中性。答案：(1)①b>a>d>c②c(HCN)>c(Na＋)>c(CN－)>c(OH－)>c(H＋)＝③b>c>a④1∶9(2)②④10、Ⅰ.已知某溫度下CH3COOH的電離常數K＝1.6×10－5。該溫度下，向20mL0.01mol·L－1CH3COOH溶液中逐滴加入0.01mol·L－1