变式3
(2018·诺丁汉大学附中期中)下列物质溶于水后溶液显酸性的是( )
A.KClB.Na2O
C.NH4ClD.CH3COONa
答案 C
解析 KCl为强酸强碱盐,溶液呈中性,A错误;Na2O为碱性氧化物,溶于水生成氢氧化钠,溶液呈碱性,B错误;NH4Cl为强酸弱碱盐,溶于水后铵根离子水解,溶液呈酸性,C正确;CH3COONa为强碱弱酸盐,溶于水后醋酸根离子水解,溶液呈碱性,D错误。
四、pH的相关计算
例4
已知100℃时水的离子积是1.0×10-12,在此温度下,有pH=3的盐酸和pH=3的HA(一元弱酸)两种溶液。
(1)取等体积的两溶液,分别稀释到pH=4时,两者加水量的关系是:
前者________(填“>”“<”或“=”,下同)后者。
(2)取等体积的两溶液,分别加入等物质的量的相应钠盐固体少量,两溶液的pH大小关系是:
前者________后者。
(3)50mLpH=3的盐酸和50mL0.003mol·L-1NaOH溶液混合后,所得溶液的pH=________。
(4)pH=3的HA溶液中由水电离出的c(H+)=______mol·L-1。
解析
(1)HA加水稀释时电离程度增大,因此稀释到pH=4时,HA的加水量大。
(2)向盐酸中加入NaCl固体,c(H+)不变,pH不变,而向HA溶液中加入NaA固体,电离平衡逆向移动,c(H+)减小,pH增大。
(3)二者反应时,NaOH过量,所得混合液中c(OH-)=0.001mol·L-1,则c(H+)=
mol·L-1=1.0×10-9mol·L-1,故所得溶液的pH=9。
(4)pH=3的HA溶液中由水电离出的c(H+)=c(OH-)=
mol·L-1=1.0×10-9mol·L-1。
答案
(1)<
(2)< (3)9 (4)1×10-9
方法规律
酸碱等体积相互混合
(1)强酸与强碱
先求出混合前酸中总的n(H+)及碱中总的n(OH-),然后比较它们的大小,判断过量后再计算。
若n(H+)=n(OH-),则pH(后)=7。
若n(H+)>n(OH-),酸过量:
由c(H+)(过量)求pH(后)。
若n(H+)<n(OH-),碱过量:
由c(OH-)(过量)先求c(H+),再求pH(后)。
若已知强酸中pH(A)和强碱中pH(B),等体积混合又有:
pH(A)+pH(B)=14,则恰好中和。
pH(A)+pH(B)>14,则碱过量。
pH(A)+pH(B)<14,则酸过量。
(2)弱酸与强碱
pH(A)+pH(B)≤14,则酸过量,一般显酸性(因一般电离大于水解)。
pH(A)+pH(B)>14,则表示酸中已电离的c(H+)小于碱中已电离的c(OH-),等体积混合后可能显酸性、中性、碱性。
(3)弱碱与强酸
pH(A)+pH(B)≥14,则碱过量,一般显碱性(电离一般大于水解)。
pH(A)+pH(B)<14,则表示酸中已电离的c(H+)大于碱中已电离的c(OH-),等体积混合后可能显酸性、中性、碱性。
变式4
pH=5和pH=3的两种盐酸以1∶2体积比混合,该混合溶液pH为( )
A.3.2B.4.0
C.4.2D.5.0
答案 A
解析 设取pH=5和pH=3的两种盐酸分别为VL和2VL,pH=5的盐酸,c(H+)=10-5mol·L-1;pH=3的盐酸c(H+)=10-3mol·L-1。
则混合后,c(H+)混=
=6.7×10-4mol·L-1;pH=-lgc(H+)=-lg(6.7×
10-4)=4-0.8=3.2。
1.(2018·嘉兴期中)下列各组物质中,前者为强电解质,后者为电解质的是( )
A.硫酸、氯气B.碳酸氢钠、醋酸
C.食盐、酒精D.碳酸、碳酸钠
答案 B
解析 A项,硫酸是强电解质,氯气是单质,不是电解质,也不是非电解质,错误;B项,碳酸氢钠是强电解质,醋酸是弱电解质,正确;C项,食盐是强电解质,酒精是非电解质,错误;D项,碳酸是弱电解质,碳酸钠是强电解质,错误。
2.(2018·桐乡市凤鸣中学期中)下列各式中,属于正确的电离方程式的是( )
A.HCO
===CO
+H+
B.HCO
+OH-===H2O+CO
C.NH3+H+===NH
D.NH3·H2ONH
+OH-
答案 D
解析 A项应用“”;B、C项是复分解反应的离子方程式。
3.(2018·曙光中学高一第二学期第二次阶段)下列事实中,能说明HA是弱酸的是( )
A.0.10mol·L-1HA溶液能使紫色石蕊溶液变红
B.0.10mol·L-1HA溶液能与鸡蛋壳反应生成CO2气体
C.0.10mol·L-1NH4Cl呈酸性,0.10mol·L-1NH4A溶液呈中性
D.等体积的0.10mol·L-1HA溶液与0.10mol·L-1NaOH溶液恰好完全反应
答案 C
4.(2018·浙江“七彩阳光”联盟联考)室温下,关于pH=3的盐酸和醋酸,下列说法正确的是( )
A.等体积的两溶液,导电能力是盐酸强
B.等体积的盐酸和醋酸溶液加水稀释90倍后,c(Cl-)<c(CH3COO-)
C.将pH=3的醋酸溶液稀释后,溶液中所有离子的浓度均降低
D.中和等体积等浓度的NaOH溶液,醋酸消耗的体积多
答案 B
解析 A项,pH=3的盐酸和醋酸中离子浓度相同,导电能力相同,错误;B项,相同pH的盐酸和醋酸中,醋酸的浓度大,稀释过程中,醋酸会进一步电离,所以c(Cl-)<c(CH3COO-),正确;C项,酸性溶液稀释,溶质离子浓度均减小,但OH-浓度会增大,错误;D项,相同pH的盐酸和醋酸中,醋酸的浓度大,中和相同量的NaOH,消耗的醋酸体积小一些,错误。
5.(2018·桐乡市段考)常温下,下列说法正确的是( )
A.0.1mol·L-1醋酸溶液与等浓度等体积的氢氧化钠溶液混合后,c(H+)>c(OH-)
B.常温下,0.1mol·L-1的盐酸和醋酸溶液的导电能力相同
C.常温下,pH=11的NaOH溶液和氨水中由水电离产生的c(OH-)均为1×10-11mol·L-1
D.足量的锌粉分别与等体积的盐酸(pH=1)和醋酸(0.1mol·L-1)反应,收集到相同条件下的气体体积不相同
答案 C
解析 等浓度等体积的醋酸与NaOH溶液混合恰好反应生成CH3COONa,水解显碱性,A错误;常温下,盐酸是强电解质,醋酸是弱电解质,同浓度的盐酸导电能力强于醋酸,B错误;pH=1的盐酸c(HCl)=0.1mol·L-1,同体积同浓度的HCl和CH3COOH物质的量相同,与足量锌粉反应生成的H2物质的量相同,D错误。
6.(2018·宁波诺丁汉大学附中高一第二学期期中)25℃时,向20mL0.1mol·L-1CH3COOH溶液中逐滴加入0.1mol·L-1NaOH溶液,其pH变化曲线如图所示(忽略温度变化)。
下列说法正确的是( )
A.b点表示的溶液中c(Na+)>c(CH3COOH)
B.c点表示CH3COOH和NaOH恰好反应完全
C.a点溶液中c(CH3COO-)约为10-3mol·L-1
D.b、d两点的溶液中,均有c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1mol·L-1
答案 C
7.(2018·东阳段考)
(1)某温度下,纯水的c(H+)=2.0×10-7mol·L-1,则此时c(OH-)为__________,Kw=_________,温度不变,向水中滴入稀盐酸,使c(H+)=5.0×10-5mol·L-1,则c(OH-)=________________,该溶液pH为________(已知lg5=0.7)。
(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)氯化铵溶液显________(填“酸”“碱”或“中”)性,该溶液中各离子的浓度大小顺序为________________________________________________________________________。
答案
(1)2.0×10-7mol·L-1 4.0×10-14 8.0×10-10mol·L-1 4.3
(2)10∶1 (3)酸 c(Cl-)>c(NH
)>c(H+)>c(OH-)
[对点训练]
题组一 弱电解质的判断
1.(2018·台州质量评估)室温下,不能说明HCO
为弱电解质的是( )
A.0.01mol·L-1HCO
溶液pH大于2
B.NaHCO3溶液显碱性
C.向紫色石蕊溶液中呼气,溶液变红色
D.向Na2CO3溶液中滴加醋酸,有气泡产生
答案 C
解析 A项,0.01mol·L-1HCO
溶液pH大于2,说明HCO
未完全电离,说明HCO
为弱电解质,正确;B项,NaHCO3溶液显碱性,说明碳酸氢钠属于强碱弱酸盐,说明HCO
为弱电解质,正确;C项,二氧化碳的水溶液显酸性,向紫色石蕊溶液中呼气,溶液变红色,只能说明碳酸为电解质,不能说明HCO
为弱电解质,错误;D项,向Na2CO3溶液中滴加醋酸,有气泡产生,说明醋酸的酸性强于碳酸,而醋酸为弱酸,说明HCO
为弱电解质,正确。
2.下列叙述中,能说明该物质是弱电解质的是( )
A.熔化时不导电
B.不是离子化合物,而是共价化合物
C.水溶液的导电能力很差
D.溶液中溶质分子和电离出的离子共存
答案 D
解析 A项,熔融状态下能否导电是区分离子化合物和共价化合物的条件,而不是区分强、弱电解质的条件;B项,有许多共价化合物(如HCl、H2SO4等)是强电解质;C项,水溶液的导电能力不仅与电解质的强弱有关,还与溶液的浓度有关;D项,弱电解质的电离是可逆的,溶液中溶质分子和电离出的离子共存,则说明该物质是弱电解质。
3.pH=2的两种一元酸x和y,体积均为100mL,稀释过程中pH与溶液体积的关系如下图所示。
分别滴加NaOH溶液(c=0.1mol·L-1)至pH=7,消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy,则( )
A.x为弱酸,VxVy
C.y为弱酸,VxVy
答案 C
解析 将一元酸x和y分别稀释10倍,pH的变化量ΔpHx=1,ΔpHy<1,所以x为强酸,而y为弱酸,pH=2时,弱酸y的浓度大,滴加NaOH溶液至pH=7时,需NaOH溶液的体积y要比x大。
故选C。
题组二 强酸(碱)与弱酸的比较
4.(2018·金华十校段考)常温下,关于pH相同的氨水和氢氧化钠溶液,下列说法不正确的是( )
A.c(NH3·H2O)>c(NaOH)
B.c(NH
)=c(Na+)=c(OH-)
C.两种溶液中水的电离程度相同
D.等体积的氨水和氢氧化钠溶液分别与相同浓度的盐酸完全中和时,氨水所消耗的盐酸体积多
答案 B
解析 A项,NH3·H2O是弱电解质,pH相同的氨水和氢氧化钠溶液,c(NH3·H2O)>c(NaOH),正确;B项,氨水中存在一水合氨和水的电离平衡,故溶液中的离子有氢离子、氢氧根离子和铵根离子,根据电荷守恒有:
c(OH-)=c(NH
)+c(H+),同理,在NaOH溶液中:
c(OH-)=c(Na+)+c(H+),又两溶液pH相同,故c(NH
)=c(Na+)<c(OH-),错误;C项,pH相同的氨水和氢氧化钠溶液,水电离的H+浓度相同,正确;D项,NH3·H2O是弱电解质,电离程度小,浓度大,等体积的氨水和氢氧化钠溶液分别与相同浓度的盐酸完全中和时,氨水所消耗的盐酸体积多,正确。
5.(2018·温州市“十五校联合体”联考)一定温度下,等体积、pH相等的盐酸和醋酸溶液,下列说法正确的是( )
A.两溶液中,所含溶质的分子数:
盐酸等于醋酸
B.与等体积等浓度NaHCO3混合,开始产生CO2速率相等,后来盐酸快
C.等体积的盐酸和醋酸溶液分别与足量的Zn完全反应,盐酸产生的H2多
D.用同浓度的NaOH溶液分别与两溶液恰好反应完全,根据消耗的NaOH溶液体积的多少可以判断醋酸是弱电解质
答案 D
解析 A项,HCl是强电解质,完全电离,溶液中不存在溶质的分子,错误;B项,与等体积等浓度NaHCO3混合,开始产生CO2速率相等,随着反应的进行,未电离的醋酸继续电离H+,反应速率快,错误;C项,等体积的盐酸和醋酸溶液分别与足量的Zn完全反应,由于醋酸的浓度较大,则醋酸产生的H2多,错误;D项,同浓度的NaOH溶液分别与等体积的盐酸和醋酸溶液恰好反应完全,由于醋酸的浓度大于盐酸,则醋酸消耗的NaOH溶液体积多,醋酸是弱电解质,正确。
6.相同物质的量浓度的NaCN和NaClO相比,NaCN溶液的pH较大,则下列关于同温、同体积、同浓度的HCN和HClO的说法中正确的是( )
A.酸的强弱:
HCN>HClO
B.pH:
HClO>HCN
C.与NaOH恰好完全反应时,消耗NaOH的物质的量:
HClO>HCN
D.酸根离子浓度:
c(CN-)答案 D
解析 在相同浓度条件下,酸越弱,对应盐溶液的碱性越强,即pH较大。
由pH:
NaCN>NaClO,可以确定酸性:
HCNHCN>HClO,由于是同体积、同浓度的HCN和HClO与NaOH恰好反应,故消耗NaOH的量相同,所以A、B、C均错误;由酸性越强电离程度越大,故c(CN-)题组三 等体积混合溶液的pH计算和定性判断技巧
7.下列物质的水溶液因电离而呈酸性的是( )
A.(NH4)2SO4B.Na2CO3
C.NaHSO4D.CH3CH2OH
答案 C
解析 A项,(NH4)2SO4属于强酸弱碱盐,其水溶液中NH
+H2ONH3·H2O+H+,因水解溶液显酸性,错误;B项,Na2CO3溶液中:
CO
+H2OHCO
+OH-,溶液显碱性,错误;C项,NaHSO4电离:
NaHSO4===Na++H++SO
,因电离呈酸性,正确;D项,CH3CH2OH属于非电解质,错误。
8.(2018·金华十校期末联考)下列物质的水溶液因水解而呈酸性的是( )
A.NaNO3B.NaHSO4
C.CH3COONaD.NH4Cl
答案 D
9.在常温下,将pH=9的NaOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH最接近于( )
A.9.3B.9.7
C.10D.10.7
答案 D
解析 常温下,pH=9的NaOH溶液中c(OH-)=1×10-5mol·L-1,pH=11的NaOH溶液中c(OH-)=1×10-3mol·L-1,混合液中氢氧根离子浓度为c(OH-)=
mol·L-1≈
mol·L-1,则混合液中的c(H+)=
=
mol·L-1=2.0×10-11mol·L-1,所以混合液的pH=-lg(2.0×10-11)=11-lg2=10.7。
10.常温下,将0.1mol·L-1氢氧化钠溶液与0.06mol·L-1硫酸溶液等体积混合,该混合溶液的pH等