跟踪检测（四十六）点点突破——水的电离与溶液的酸碱性1．100℃时，NaCl稀溶液中c(H＋)为1.0×10－6mol·L－1。下列说法中正确的是( )①该NaCl溶液显酸性；②该NaCl溶液显中性；③该NaCl溶液中KW＝1×10－14；④该NaCl溶液中KW＝1×10－12；⑤该NaCl溶液的pH＝7。A．②④ B．①③C．①④D．②⑤解析：选A 100℃时，NaCl稀溶液中c(H＋)为1.0×10－6mol·L－1，则水的离子积常数为KW＝c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－6×1.0×10－6＝1×10－12。该NaCl稀溶液呈中性，其pH＝6。2．25℃时，某溶液中由水电离产生的c(H＋)和c(OH－)的乘积为1×10－18，下列说法正确的是( )A．该溶液的pH可能是5B．此溶液不存在C．该溶液的pH一定是9D．该溶液的pH可能为7解析：选A 由题意可知该溶液中由水电离产生的c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－9mol·L－1，该溶液中水的电离受到抑制，可能是酸溶液，也可能是碱溶液。若为酸溶液，则pH＝5；若为碱溶液，则pH＝9，故A项正确。3．常温下，关于pH＝2的盐酸，下列说法不正确的是( )A．溶液中c(H＋)＝1.0×10－2mol·L－1B．溶液中由水电离出的c(OH－)＝1.0×10－12mol·L－1C．加水稀释100倍后，溶液的pH＝4D．加入等体积pH＝12的氨水，溶液呈中性解析：选D 常温下pH＝2的盐酸中，c(H＋)＝10－pHmol·L－1＝1.0×10－2mol·L－1，A正确；盐酸中OH－全部来源于水的电离，则由水电离出的c(OH－)＝1.0×10－12mol·L－1，B正确；加水稀释100倍后，溶液中c(H＋)＝1.0×10－4mol·L－1，则溶液的pH＝4，C正确；NH3·H2O是弱碱，pH＝12的氨水中c(NH3·H2O)>1.0×10－2mol·L－1，与pH＝2的盐酸等体积混合后，氨水过量较多，溶液呈碱性，D错误。4．25℃时，1mol·L－1的醋酸加水稀释至浓度为0.01mol·L－1，关于稀释前后下列变化正确的是( )A．溶液中c(OH－)减小B．pH的变化值等于2C．溶液中的值增大
D．KW的值减小解析：选C KW只受温度的影响，温度不变，KW的值不变，故加水稀释对KW的值无影响，D项错误；醋酸加水稀释，溶液中的氢离子浓度减小，而KW不变，则c(OH－)增大，A项错误；加水稀释，促进醋酸的电离，故pH的变化小于2，B项错误；加水稀释，溶液中的c(CH3COO－)减小，但醋酸的Ka＝不变，故溶液中的值增大，C项正确。5．已知温度T时水的离子积常数为KW，该温度下，将浓度为amol·L－1的一元酸HA与bmol·L－1的一元碱BOH等体积混合，可判定该溶液呈中性的依据是( )A．a＝bB．混合溶液的pH＝7C．混合溶液中，c(H＋)＝mol·L－1D．混合溶液中，c(H＋)＋c(B＋)＝c(OH－)＋c(A－)解析：选C 判断溶液呈中性的依据是c(H＋)＝c(OH－)。A项，a＝b，酸碱恰好完全反应生成正盐和水，由于酸碱强弱未知，不能确定溶液的酸碱性；B项，未说明温度为25℃，故混合溶液的pH＝7时不一定呈中性；C项，混合溶液中，c(H＋)·c(OH－)＝KW，因为c(H＋)＝mol·L－1，则c(OH－)＝mol·L－1，c(H＋)＝c(OH－)，故溶液呈中性；D项，c(H＋)＋c(B＋)＝c(OH－)＋c(A－)，只能说明溶液中电荷守恒，无法判断溶液的酸碱性。6．已知NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO。某温度下，向c(H＋)＝1×10－6mol·L－1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液的c(H＋)＝1×10－2mol·L－1。下列对该溶液的叙述不正确的是( )A．该温度高于25℃B．由水电离出来的H＋的浓度为1×10－10mol·L－1C．加入NaHSO4晶体抑制水的电离D．取该溶液加水稀释100倍，溶液中的c(OH－)减小解析：选D KW＝1×10－6×1×10－6＝1×10－12＞10－14，温度高于25℃，A项正确；NaHSO4电离出的H＋抑制H2O电离，cH2O(H＋)＝c(OH－)＝1×10－10mol·L－1，B、C两项正确；加H2O稀释，c(H＋)减小，而c(OH－)增大，D项错误。7．在T℃时，某NaOH稀溶液中c(H＋)＝10－amol·L－1，c(OH－)＝10－bmol·L－1，已知a＋b＝12。向该溶液中逐滴加入pH＝c的盐酸(T℃)，测得混合溶液的部分pH如下表所示：
序号NaOH溶液体积盐酸体积溶液pH①20.000.008②20.0020.006假设溶液混合前后的体积变化忽略不计，则c为( )A．1B．4C．5D．6解析：选B 据题意可知在该温度下水的离子积常数是1×10－12，而不是1×10－14。通过①可知，此NaOH溶液中c(OH－)＝10－4mol·L－1。由②可知，加入20mL盐酸后溶液的pH＝6，此时恰好完全中和。则c(H＋)＝＝1×10－4mol·L－1，则c＝4。8.一定温度下，水溶液中H＋和OH－的浓度变化曲线如图。下列说法正确的是( )A．升高温度，可能引起由c向b的变化B．该温度下，水的离子积常数为1.0×10－13C．该温度下，加入FeCl3溶液可能引起由b向a的变化D．该温度下，稀释溶液可能引起由c向d的变化解析：选C A．c点溶液中c(OH－)＞c(H＋)，溶液呈碱性，升温，溶液中c(OH－)不可能减小，错误；B.由b点对应c(H＋)与c(OH－)可知，KW＝c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－7×1.0×10－7＝1.0×10－14，错误；C.FeCl3溶液水解显酸性，溶液中c(H＋)增大，因一定温度下水的离子积是常数，故溶液中c(OH－)减小，因此加入FeCl3溶液可能引起由b向a的变化，正确；D.c点溶液呈碱性，稀释时c(OH－)减小，同时c(H＋)应增大，故稀释溶液时不可能引起由c向d的变化，错误。9.水的电离常数如图两条曲线所示，曲线中的点都符合c(H＋)·c(OH－)＝常数，下列说法错误的是( )A．图中温度T1>T2B．图中五点KW间的关系：B＞C＞A＝D＝EC．曲线a、b均代表纯水的电离情况D．若处在B点时，将pH＝2的硫酸溶液与pH＝12的KOH溶液等体积混合后，溶液显碱性
解析：选C D项，B点KW＝10－12，H2SO4中c(H＋)＝10－2mol·L－1，KOH中c(OH－)＝mol·L－1＝1mol·L－1，等体积混合后，KOH过量，溶液呈碱性，正确。10．常温下，向1L0.1mol·L－1一元酸HR溶液中缓慢通入氨气[已知常温下Kb(NH3·H2O)＝1.76×10－5]，使溶液温度和体积保持不变，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是( )A．0.1mol·L－1HR溶液的pH约为5B．HR为弱酸，常温时Ka(HR)＝1.0×10－7C．当通入0.1molNH3时，溶液中c(R－)＜c(NH)D．当c(HR)＝c(R－)时，溶液呈中性解析：选C 根据lg＝0时，pH＝5，则Ka(HR)＝＝1×10－5,0.1mol·L－1HR溶液中c(H＋)＝c(R－)＝mol·L－1＝1×10－3mol·L－1，则溶液的pH约为3，故A、B错误；当通入0.1molNH3时，溶质是NH4R，Ka(HR)＝1.0×10－5、Kb(NH3·H2O)＝1.76×10－5，所以溶液呈碱性，c(R－)＜c(NH)，故C正确；根据图示，当c(HR)＝c(R－)时，溶液pH＝5，呈酸性，故D错误。11.常温下，浓度均为0.1mol·L－1、体积均为100mL的两种一元酸HX、HY的溶液中，分别加入NaOH固体，lg随加入NaOH的物质的量的变化如图所示。下列叙述正确的是( )A．HX的酸性弱于HYB．a点由水电离出的c(H＋)＝10－12mol·L－1C．c点溶液中：c(Y－)>c(HY)D．b点时酸碱恰好完全反应解析：选C 根据题图知，0.1mol·L－1HX溶液的lg＝12，则c(H＋)＝0.1mol·L－1，HX为强酸，同理可推知，HY为弱酸，A项错误；a点HX溶液中c(H＋)＝0.1mol·L－1，由水电离出的c(H＋)＝c(OH－)＝10－13mol·L－1，B项错误；c点时加入n(NaOH)＝0.005mol，此时得到
等物质的量浓度的HY和NaY的混合溶液，lg＝6，则c(H＋)＝10－4mol·L－1，溶液呈酸性，说明HY的电离程度大于NaY的水解程度，故c(Y－)>c(HY)，C项正确；b点时n(NaOH)＝0.008mol，而n(HY)＝0.01mol，故HY过量，D项错误。12．(天津高考)LiH2PO4是制备电池的重要原料。室温下，LiH2PO4溶液的pH随c初始(H2PO)的变化如图1所示，H3PO4溶液中H2PO的分布分数δ随pH的变化如图2所示。下列有关LiH2PO4溶液的叙述正确的是( ) A．溶液中存在3个平衡B．含P元素的粒子有H2PO、HPO和POC．随c初始(H2PO)增大，溶液的pH明显变小D．用浓度大于1mol·L－1的H3PO4溶液溶解Li2CO3，当pH达到4.66时，H3PO4几乎全部转化为LiH2PO4解析：选D LiH2PO4溶液中存在H2PO的电离平衡、HPO的电离平衡、H2PO的水解平衡、H2O的电离平衡等至少4个平衡，A项错误；LiH2PO4溶液中含P元素的粒子有H2PO、HPO、PO和H3PO4，B项错误；LiH2PO4溶液的pH随着H2PO初始浓度的增大逐渐减小，但当H2PO的浓度增大到10－1mol·L－1时，浓度再增大，溶液的pH基本不变，C项错误；根据图2可知当pH＝4.66时H2PO的分布分数达到0.994，即H3PO4几乎全部转化为LiH2PO4，D项正确。13．现有常温下的六份溶液：①0.01mol·L－1CH3COOH溶液；②0.01mol·L－1HCl溶液；③pH＝12的氨水；④pH＝12的NaOH溶液；⑤0.01mol·L－1CH3COOH溶液与pH＝12的氨水等体积混合后所得溶液；⑥0.01mol·L－1HCl溶液与pH＝12的NaOH溶液等体积混合所得溶液。(1)其中水的电离程度最大的是________(填序号，下同)，水的电离程度相同的是_________。
(2)若将②③混合后所得溶液的pH＝7，则消耗溶液的体积：②________③(填“＞”“＜”或“＝”)。(3)将六份溶液分别稀释10倍后，溶液的pH：①____②，③________④，⑤________⑥。(填“＞”“＜”或“＝”)(4)将①④混合，若有c(CH3COO－)＞c(H＋)，则混合溶液可能呈________(填字母)。A．酸性 B．碱性 C．中性解析：(1)酸和碱都会抑制水的电离，故只有⑥(NaCl溶液)对H2O的电离无抑制作用。②③④对水的电离抑制程度相同。(2)因pH＝12的氨水中c(NH3·H2O)＞0.01mol·L－1，故②③混合，欲使pH＝7，则需体积：②＞③。(3)稀释同样的倍数后，溶液的pH：①＞②；③＞④；⑤＞⑥。(4)由电荷守恒知：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－),仅知道c(CH3COO－)＞c(H＋)，无法比较c(H＋)与c(OH－)的相对大小，混合液可能呈酸性、碱性或中性，故选A、B、C。答案：(1)⑥ ②③④ (2)＞ (3)＞ ＞ ＞ (4)ABC14．(1)体积相同，浓度均为0.2mol·L－1的盐酸和CH3COOH溶液，分别加水稀释10倍，溶液的pH分别变成m和n，则m与n的关系为________。(2)体积相同，浓度均为0.2mol·L－1的盐酸和CH3COOH溶液，分别加水稀释m倍、n倍，溶液的pH都变成3，则m与n的关系为________。(3)体积相同，pH均等于1的盐酸和CH3COOH溶液，分别加水稀释m倍、n倍，溶液的pH都变成3，则m与n的关系为________。(4)体积相同，pH均等于13的氨水和NaOH溶液，分别加水稀释m倍、n倍，溶液的pH都变成9，则m与n的关系为________。答案：(1)m＜n (2)m>n (3)m＜n (4)m>n15．已知水在25℃和95℃时，其电离平衡曲线如图所示：(1)95℃时，水的电离平衡曲线应为B，请说明理由：______________________________。25℃时，将pH＝9的NaOH溶液与pH＝4的硫酸溶液混合，所得混合溶液的pH＝7，则
NaOH溶液与硫酸溶液的体积比为_________。(2)95℃时，若100体积pH＝a的某强酸溶液与1体积pH＝b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则a与b之间应满足的关系是________。(3)曲线A所对应的温度下，pH＝2的HCl溶液和pH＝11的某BOH溶液中，若水的电离程度分别用α1、α2表示，则α1________α2(填“大于”“小于”“等于”或“无法确定”)。(4)曲线B对应温度下，将0.02mol·L－1Ba(OH)2溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液等体积混合后，混合溶液的pH＝________。解析：(1)水的电离是吸热过程，温度高时，电离程度大，c(H＋)、c(OH－)均增大，95℃时，水的电离平衡曲线应为B；25℃时，pH＝9的NaOH溶液，c(OH－)＝10－5mol·L－1；pH＝4的H2SO4溶液，c(H＋)＝10－4mol·L－1；若所得混合溶液的pH＝7，n(OH－)＝n(H＋)。则c(OH－)·V(NaOH)＝c(H＋)·V(H2SO4)。故NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为V(NaOH)∶V(H2SO4)＝c(H＋)∶c(OH－)＝10∶1。(2)95℃时，水的离子积常数是KW＝10－12。设强酸溶液为100L，强碱溶液为1L，强酸溶液中n(H＋)＝100×10－amol＝102－amol，强碱溶液n(OH－)＝10b－12mol。混合后溶液呈中性，102－amol＝10b－12mol,2－a＝b－12，所以a＋b＝14。(3)曲线A所对应的温度是室温。在室温下，pH＝2的HCl溶液，c水(H＋)＝10－12mol·L－1；pH＝11的某BOH溶液中，c水(H＋)＝10－11mol·L－1；水电离产生的H＋的浓度越大，水的电离程度就越大。若水的电离程度分别用α1、α2表示，则α1<α2。(4)曲线B所对应的温度是95℃，该温度下水的离子积常数是KW＝10－12，在曲线B所对应的温度下，将0.02mol·L－1的Ba(OH)2溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液等体积混合，则反应后溶液中c(OH－)＝＝0.01mol·L－1。由于该温度下水的离子积常数是KW＝10－12，所以c(H＋)＝10－10mol·L－1，所得混合液的pH＝10。答案：(1)水的电离是吸热过程，温度高时，电离程度大，c(H＋)、c(OH－)均增大 10∶1(2)a＋b＝14 (3)小于 (4)10
