1.下列说法正确的是( )
A.pH<7的溶液一定是酸性溶液
B.常温时,pH=5的溶液和pH=3的溶液相比,前者[OH-]是后者的100倍
C.室温下,每1×107个水分子中只有一个水分子发生电离
D.改变外界条件使溶液中[H+]增大,则其pH增大
解析:选B。溶液呈酸碱性的本质为[H+]和[OH-]的相对大小,pH<7的溶液中[H+]不一定大于[OH-];常温下,pH=5,[OH-]=1×10-9 mol·L-1,pH=3,[OH-]=1×10-11 mol·L-1,前者[OH-]是后者的100倍;室温时,每升水有1×10-7 mol水分子发生电离,即=55.6 mol,55.6 mol水分子中只有1×10-7 mol水分子电离;改变外界条件,[H+]增大,pH减小。
2.甲、乙两种溶液,已知甲溶液的pH是乙溶液pH的2倍,甲溶液中[H+]一定是乙溶液中[H+]的( )
A. B.
C. D.无法确定
解析:选D。因为pH=-lg[H+],故[H+]=10-pH。pH甲=2pH乙,则==10-pH乙,所以比值大小与乙溶液的pH有关。
3.25 ℃时下列溶液中碱性最强的是( )
A.pH=11的溶液
B.[OH-]=0.12 mol·L-1的溶液
C.1 L含4 g NaOH的溶液
D.[H+]=1.0×10-10mol·L-1的溶液
解析:选B。计算出每个选项中的[OH-],即可比较出碱性最强的溶液。
4.(2012·济南高二检测)往一定体积的Ba(NO3)2溶液中逐滴加入pH=1的稀硫酸,至溶液中Ba2+恰好完全沉淀,测得溶液的pH=2,忽略混合时溶液体积的变化,则H2SO4与Ba(NO3)2溶液的体积比为( )
A.1∶10 B.1∶9
C.10∶1 D.9∶1
解析:选B。H2SO4与Ba(NO3)2溶液混合发生反应时,只有Ba2+与SO结合生成BaSO4沉淀,H+并不参加反应,[H+]变化实际上是溶液稀释问题。稀释时有下列关系[H+]1V1=[H+]2(V1+V2),即10-1V1=10-2(V1+V2),V1∶V2=1∶9。
5.95 ℃时,纯水中的H+的物质的量浓度为10-6 mol·L-1,若把0.01 mol的NaOH固体溶解于95 ℃的水中配成1 L溶液,则溶液的pH为( )
A.4 B.10
C.2 D.12
解析:选B。[OH-]=0.01 mol·L-1,KW=10-12 mol2·L-2,[H+]==10-10 mol·L-1,pH=-lg10-10=10。
6.常温下,下列关于溶液的稀释说法正确的是( )
A.将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液加水稀释为2 L,pH=13
B.pH=6的盐酸加水稀释10倍,pH=7
C.pH=4的H2SO4溶液加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的[H+]=1×10-6mol·L-1
D.pH=8的NaOH溶液加水稀释100倍,其pH=6
解析:选A。A.将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液加水稀释为2 L时,[OH-]=
=0.1 mol·L-1,[H+]===1.0×10-13mol·L-1,pH=13;B.加水稀释时,溶液酸性减弱,无论是稀释10倍还是1000倍,pH<7;C.pH=4的H2SO4溶液稀释100倍后,由H2SO4电离产生的[H+]=1×10-6 mol·L-1,由水电离产生的[H+]==1×10-8 mol·L-1;D.pH=8的NaOH溶液稀释100倍后,pH只能接近7,不可能小于7。
7.有人曾建议用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:选D。根据AG的定义,当溶液呈中性时,[H+]=[OH-],则AG=lg1=0,当溶液呈酸性时,[H+]>[OH-],则AG>0,当溶液呈碱性时,[H+]<[OH-],则AG<0。由AG=lg,得AG=lg[H+]-lg[OH-]=-pH-lg=14-2pH。
8.常温时,纯水中由水电离的[H+]=a,pH=1的盐酸中由水电离出的[H+]=b,0.2 mol·L-1的盐酸与0.1 mol·L-1的氢氧化钠溶液等体积混合后,由水电离的[H+]=c,则a,b,c的关系正确的是( )
A.a>b=c B.a>c>b
C.c>b>a D.b>c>a
解析:选B。pH=1的盐酸中溶质的物质的量浓度为0.1 mol·L-1,0.2 mol·L-1的盐酸与0.1 mol·L-1的氢氧化钠溶液等体积混合后,两者反应后盐酸过量,盐酸的物质的量浓度为0.05 mol·L-1。当在水中加入酸或者碱时将会抑制水的电离,从而可知选项B正确。
9.(2012·宿州高二调研)常温下,将0.02 mol·L-1的Ba(OH)2溶液100 mL和0.02 mol·L-1NaHSO4溶液100 mL混合,若忽略溶液体积变化,则混合后的溶液(双选)( )
A.pH=12
B.pH=2
C.由水电离产生的[H+]=1.0×10-2 mol·L-1
D.溶质的物质的量浓度为0.01 mol·L-1
解析:选AD。n[Ba(OH)2]=0.02 mol·L-1×0.1 L=0.002 mol,n(OH-)=0.004 mol
n(NaHSO4)=0.02 mol·L-1×0.1 L=0.002 mol,n(H+)=0.002 mol
中和反应后n[OH]=0.002 mol
[OH-]==0.01 mol·L-1
则[H+]==1×10-12 mol·L-1,pH=12。
反应后溶液中的溶质为NaOH,其物质的量为0.002 mol,溶液体积为0.2 L,所以c(NaOH)=0.01 mol·L-1。
10.有100 mL pH=12的NaOH溶液,欲使它的pH降为11。
(1)如果加入蒸馏水,应加入______mL。
(2)如果加入pH=10的NaOH溶液,应加入______mL。
(3)如果加入0.008 mol·L-1的盐酸,应加入______mL。
解析:pH=12的NaOH溶液中[OH-]=10-2 mol·L-1,当pH=11时,[OH-]=10-3 mol·L-1
(1)若加入水,溶液体积应为1000 mL,则加入水的体积为900 mL。
(2)设需加NaOH溶液的体积为x
=10-3 mol·L-1,x=1 L=1000 mL。
(3)设需加盐酸的体积为y
=10-3 mol·L-1,y=0.1 L=100 mL。
答案:(1)900 (2)1000 (3)100
11.(2012·潍坊高二检测)在t ℃时,某NaOH稀溶液中,[H+]=10-a mol·L-1,[OH-]=10-b mol·L-1,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-1。
解析:由[H+]=10-a mol·L-1,[OH-]=10-b mol·L-1和a+b=12,可知KW=[H+]×[OH-]=10-12 mol2·L-2;该NaOH溶液的物质的量浓度的精确值是溶液的[OH-]与水电离的[OH-]之差,即10-b-10-a。
答案:(1)10-12 mol2·L-2 (2)10-b-10-a
12.在某温度下,重水(D2O)的离子积常数为1×10-12 mol2·L-2,若用与pH一样的定义来规定pD,则pD=-lg[D+],则在该温度下:
(1)纯重水的pD=____________。
(2)溶有0.01 mol的NaOD的D2O溶液1 L,其pD=____________。
(3)100 mL 0.1 mol·L-1的D2SO4的D2O溶液与100 mL 0.4 mol·L-1的KOD的D2O溶液混合后pD=____________。
解析:(1)在重水中D2OD++OD-,所以[D+][OD-]=1×10-12 mol2·L-2,[D+]=1×10-6 mol·L-1,pD=6;(2)[OD-]=0.01 mol·L-1,则[D+]==1×10-10 mol·L-1,pD=10;(3)二者混合后碱过量,溶液呈碱性。[OD-]==0.1 mol·L-1,所以[D+]==1×10-11 mol·L-1,pD=11。
答案:(1)6 (2)10 (3)11
13.25 ℃时,若体积为Va、pH=a的某一元强酸溶液与体积为Vb、pH=b的某一元强碱溶液混合,恰好中和,且已知Va<Vb和a=0.5b,请填写下列空白:
(1)a值可否等于3(填“可”或“否”)______,其理由是___________________________
___________________________。
(2)a值可否等于5(填“可”或“否”)______,其理由是___________________________
___________________________。
(3)a值的取值范围是___________________________。
解析:强酸强碱恰好中和,则有n(H+)=n(OH-),即10-a·Va=10b-14·Vb,=10a+b-14
(1)若a=3,则b=6,这与一元碱相矛盾。
(2)若a=5,则b=10
=10a+b-14=10,即Va>Vb,这与Va<Vb矛盾。
(3)由于Va<Vb,所以a+b-14<0,且a=0.5b,则3a<14,a<,又因为b>7,所以a>,因此a的取值范围是<a<。
答案:(1)否 若a=3,则b=6,溶液显酸性,不符合题意
(2)否 若a=5,[H+]=10-5 mol·L-1,则b=10,[OH-]=10-4 mol·L-1,依题意Va·10-5 mol·L-1=Vb·10-4 mol·L-1,则==10>1,不符合题意Va<Vb
(3)<a<
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