考點32水的電離和溶液的PH
1.復(fù)習(xí)重點
1.通過對水的電離、離子積、pH定義等重要知識和方法遷移應(yīng)用的練習(xí),提高認(rèn)知能力;
2.靈活解答水的電離平衡的相關(guān)問題;
3.掌握混合溶液pH計算的方法,并能運用數(shù)學(xué)工具解決一些有關(guān)pH計算的綜合問題
4.培養(yǎng)學(xué)習(xí)過程中探究、總結(jié)的習(xí)慣。
2.難點聚焦
(一)溶液的酸堿性及pH的值
溶液呈的酸堿性何性,取決于溶液中[H+]、[OH―]的相對大。簆H值的大小取決于溶液中的[H+]大小
pH=-lg[H+],pOH=-lgKw=pKw
溶液酸堿性
[H+]與[OH―]關(guān)系
任意濕度
室溫(mol/L)
pH值(室溫)
酸性
[H+]>[OH―]
[H+]>1×10―7
<7
中性
[H+]=[OH―]
[H+]=[OH―]=1×10―7
=7
堿性
[H+]<[OH―]
[H+]>1×與10―7
>7
(1)酸性越強,pH值越小,堿性越強,pH值越大,pH值減小一個單位,[H+]就增大到原來的10倍,pH值減小n個單位,[H+]的增大到原來的10n倍.
(2)任意水溶液中[H+]≠0,但pH可為0,此時[H+]=1mol/L,一般[H+]>1mol/L時,pH<0,故直接用[H+]表示.
(3)判斷溶液呈中性的依據(jù)為:[H0]= [OH―]或pH=pOH=pKw
只有當(dāng)室溫時,Kw=1×10―14
[H+]=[OH―]=10―7mol/L
溶液呈中性
pH=pOH=pKw=7
分析 原因:H2O H++OH-Q
由于水的電離是吸熱的,濕度越高,電離程度越大,kw越大.
中性:pH=pOH=pKw
Tㄊ→Kwㄊ→pH+pOHㄋ
Tㄋ→Kwㄋ→pH=pOHㄊ
如:
中性時Ph=pKw=6<7.
圖示:不同濕度(T1>T2)時溶液中[H+]與[OH―],pH與pOH關(guān)系
圖一 圖二
想一想:圖一與圖二有哪些不同?為何不同?
提示:(①形狀 ②T1、T2相對位置)
③簡平分錢劃分的兩個區(qū)域酸堿性不同。建議以[H+]、[OH―]=Kw,和pH+pOH=pKw兩個關(guān)系或考慮,并注意濕度不同時Kw的影響。)
(4)溶液pH的測定方法:
①酸堿指示劑 ②pH試紙 ③pH計其中①只傳判定pH范圍
②pH試紙也只能確定在某個值左右(對照標(biāo)準(zhǔn)比色卡),無法精確到小數(shù)點后1倍。另外使用時不能預(yù)先潤濕試紙。否則相當(dāng)于又稀釋了待測液,測定結(jié)果誤差大。
③pH計測定較精確.
(二)酸堿溶液的稀釋前后pH值的變化。
由于強酸或強堿在水中完全電離,加水稀釋后不會有溶質(zhì)進一步電離,故僅僅是體積增大的因素導(dǎo)致酸溶液中的[H+]或堿溶液中的[OH―]減小.
弱酸或弱堿由于在水中不完全電離,加水稀釋同時,能促使其分子進一步電離,故導(dǎo)致相應(yīng)[H+]或[OH―]減小的幅度降低。
例如 ①等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和醋酸,氫氧化鈉和氨水分別加水稀釋。溶液的pH值變化,圖示如下:
②若把上述問題,換成等pH值,圖示又怎樣呢?
強酸弱酸稀釋 強、弱堿稀釋
前后 前后
pH=a pH(HCl)=a+n<7 pH=b Ph(NaOH)=b-n>7
pH(HAC)<a+n<7
pH(NH3?H
△pH(HCl)=n △pH(NaOH)=n
△pH(HAC)<n △pH(NH3?H2O)<n
△pH(HCl)>△pH(HAC) △pH(NaOH)>△pH(NH3?H2O)
注意:
①酸無論怎樣稀釋,不可能成為堿性;若無限稀釋,則pH只能無限接近7且小于7.
②堿無論怎樣稀釋,不可能成為酸性;若無限稀釋,則pH只能無限接近7且大于7
③當(dāng)起始強酸、弱酸的pH相同,稀釋后為達(dá)仍相同,則稀釋倍數(shù)一定是弱酸大小強酸(強堿、弱堿類同)
(三)有關(guān)pH的計算
1.溶液簡單混合(不發(fā)生反應(yīng),忽略混合時體積變化)
強酸:pH=pH小+0.3
若等體積混合,且△pH≥2
強堿:pH=pH大-0.3
若不等體積混合,物質(zhì)的量濃度 強酸[H+]總=
分別為M1、M2體積分別為 強堿[OH―]總=
V1、V2的一元強酸或強堿
注意:強酸直接由[H+]總求pH值
強堿由[OH―]總求pOH,后再求pH值.
2.強酸和強堿混合(發(fā)生中和反應(yīng),忽略體積變化)可能情況有三種:
①若酸和堿恰好中和. 即nH+=nOH―,pH=7.
②若酸過量,求出過量的[H+],再求pH值.
③若堿過量,求出過量的[OH―],求出pOH后求pH值.
特例:若強酸與強堿等體積混合
①若pH酸+pH堿=14,則完全中和pH=7.
②若pH酸+pH堿>14,則堿過量pH≈pH堿-0.3
③若pH酸+pH堿<14,則酸過量pH≈pH酸+0.3
討論:
pH=a的HCl溶液和pH=b的NaOH溶液按體積比V1 :V2混合.當(dāng)混合液分別呈中性、酸性、堿性時,且V1 :V2=10n時,a+b分別為多少?
分析 ①呈中性:即pH=7.
nH+=nOH―
10―a?V1=10―(14-b)?V2
V1 :V2=10―14+a+b
10n=
n=a+b-14
a+b=14+n
②若呈酸性. 即pH<7
nH+>nOH―
10―a?V1>10―(14-b)?V2
V1 :V2>10―14+a+b
10n>10-14+ a+b
a+b<14+n
、廴舫蕢A性,即pH>7,同理可知
a+b>14+n
想一想:若V1 :V2=1 :10n=10―n,三種情況的結(jié)果又如何呢?
3.關(guān)于酸、堿混合時的定性判斷(常溫)
酸與堿混合時發(fā)生中和反應(yīng),但不一定恰好完呈中和。即使恰好完全中和,也不一定溶液呈中性,由生成的鹽能否水解及水解情況而定,另外酸堿的強弱不同,提供反應(yīng)物的量不同也影響著反應(yīng)后溶液的性質(zhì)。一般酸或堿過量化生成的鹽水解對溶液的酸堿性影響大。
下面把常見的幾種情況分列出來.
①等物質(zhì)的量濃度的一元弱酸一元強堿溶液等體積混合溶液pH>7(由生成的強堿弱酸鹽水解決定)
②等物質(zhì)的量濃度的一元強酸與一元弱堿溶液等體積混合后溶液pH<7(由生成的強酸弱堿鹽水解決定)
③等物質(zhì)的量濃度的一元強酸與強堿溶液等體積混合后溶液pH=7(因生成強酸強堿鹽不水解)
想一想:若酸或堿之一是多元,情況又怎樣?
④當(dāng)pH=pOH的強酸與強堿溶液以等體積混合后pH=7(與酸、堿的幾元性無尖)
⑤當(dāng)pH=3的某一元酸溶液與pH=11的一元強堿以等體積混合后pH≤7。(考慮酸有強弱之分,若分弱酸,制反應(yīng)后酸過量)
⑥當(dāng)pH=3的某一元強酸pH=11的一元堿溶液的以等體積混合后pH≥7(同理⑤,弱堿過量)
⑦將pH=3的酸溶液和pH=11的堿溶液以等體積混合后溶液pH=無法確定.
再想一想:⑤⑥⑦與酸、堿的幾元性有無關(guān)系?
3.例題精講
知識點一:水的電離
【例1】(1)與純水的電離相似,液氨中也存在著微弱的電離:2NH3 NH4++NH2-
據(jù)此判斷以下敘述中錯誤的是 ( )
A.液氨中含有NH3、NH4+、NH2-等微粒
B.一定溫度下液氨中C(NH4+)?C(NH2-)是一個常數(shù)
C.液氨的電離達(dá)到平衡時C(NH3) = C(NH4+) = C(NH2-)
D.只要不加入其他物質(zhì),液氨中C(NH4+) = C(NH2-)
(2)完成下列反應(yīng)方程式
①在液氨中投入一小塊金屬鈉,放出氣體――――――――――――――――――――――――――――
②NaNH2溶于水的反應(yīng)――――――――――――――――――――――――――――――――――
③類似于“H++OH―=H2O”的反應(yīng)――――――――――――――――――――――――――――
解析:此題要求掌握水自偶的實質(zhì)(水分子電離產(chǎn)生的H+與H2O結(jié)合形成H3O+)以及水的電離平衡,并能遷移應(yīng)用于對于NH3電離的認(rèn)識:NH3分子電離產(chǎn)生H+和NH2―,H+與NH3結(jié)合生成NH4+,液氨電離產(chǎn)生等量的NH2―與NH4+,一定溫度下離子濃度乘積為一常數(shù);NH4+類似于H+,NH2―類似于OH―。具備上述知識后,就可順利完成解題。
答案:(1)C
(2)①2Na+2NH3=H2↑+2NaNH2
②NaNH2+H2O=NaOH+NH3↑或NH2―+H2O=OH―+NH3↑
③NH2―+NH4+ =2NH3↑或NH4Cl+NaNH2=2NH3↑+NaCl
知識點二:水的離子積
【例2】某溫度下純水中C(H+) = 2×10-7 mol/L,則此時溶液中的C(OH-) = ___________。
若溫度不變,滴入稀鹽酸使C(H+) = 5×10-6 mol/L,則此時溶液中的C(OH-) = ___________。
解析:由水電離產(chǎn)生的H+與OH-量始終相等,知純水中C(H+) = C(OH-)。根據(jù)純水中C(H+) 與C(OH-)可求出此溫度下水的Kw的值,由Kw的性質(zhì)(只與溫度有關(guān),與離子濃度無關(guān)),若溫度不變,稀鹽酸中Kw仍為此值,利用此值可求出鹽酸中的C(OH-)。
答案:純水中 C(OH-) = C(H+) = 2×10-7 mol/L
Kw = C(H+)?C(OH-) = 2×10-7×2×10-7 = 4×10-14
稀鹽酸中 C(OH-) = Kw / C(H+) = (4×10-14) / (5×10-6) = 8×10-9 mol/L
【例3】 .難溶化合物的飽和溶液存在著溶解平衡,例如:
AgCl(s) Ag++Cl―,Ag2CrO4(s) 2Ag++CrO42―,在一定溫度下,難溶化合物飽和溶液離子濃度的乘積為一常數(shù),這個常數(shù)用Ksp表示。
已知:Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl-]=1.8×10-10
Ksp(Ag2CrO4)=[Ag+]2[CrO42-]=1.9×10-12
現(xiàn)有0.001摩/升AgNO3溶液滴定0.001摩/升KCl和0.001摩/升的K2CrO4的混和溶液,試通過計算回答:
(1)Cl-和CrO42-中哪種先沉淀?
(2)當(dāng)CrO42-以Ag2CrO4形式沉淀時,溶液中的Cl-離子濃度是多少? CrO42-與Cl-能否達(dá)到有效的分離?(設(shè)當(dāng)一種離子開始沉淀時,另一種離子濃度小于10-5mol/L時,則認(rèn)為可以達(dá)到有效分離)
解析:(1)當(dāng)溶液中某物質(zhì)離子濃度的乘積大于Ksp時,會形成沉淀。幾種離子共同沉淀某種離子時,根據(jù)各離子積計算出所需的離子濃度越小越容易沉淀。(2)由Ag2CrO4沉淀時所需Ag+濃度求出此時溶液中Cl―的濃度可判斷是否達(dá)到有效分離。
解答:(1)AgCl飽和所需 Ag+濃度[Ag+]1=1.8×10-7摩/升
Ag2CrO4飽和所需Ag+濃度[Ag+]2==4.36×10-5摩/升
[Ag+]1<[Ag+]2,Cl-先沉淀。
(2) Ag2CrO4開始沉淀時[Cl-]==4.13×10-6<10-5,所以能有效地分離。
知識點三:水的電離平衡的移動
【例4】 :某溶液中由水電離出來的C(OH―)=10-12mol/L,則該溶液中的溶質(zhì)不可能是( )
A、HCl B、NaOH C、NH4Cl D、H2SO4
解析:由水電離反應(yīng)式知:此溶液水電離產(chǎn)生的C(H+)=C(OH―) =10-12mol/L,若溶液中的H+全部來自水的電離,則此溶液顯堿性,是因溶有堿類物質(zhì)所致,若溶液中的H+不僅為水電離所產(chǎn)生,則此溶液顯酸性,為酸性物質(zhì)電離所致。NH4Cl不可能電離產(chǎn)生H+。
解答:C
下列兩題為上題的變式,分析一下變在何處?解題方法、思路與上題是否一樣?差異何在?
(1)室溫下,在純水中加入某物質(zhì)后,測得溶液中由水電離產(chǎn)生的C(H+)=10-12mol/L,則加入的物質(zhì)可能是(假設(shè)常溫下碳酸、氫硫酸的第一步電離度為0.1%) ( )
A、通入CO2 B、通入H2S C、通入NH3 D、加入NaHSO4
(2)某溶液中水電離產(chǎn)生的C(H+)=10-3mol/L,,該溶液中溶質(zhì)可能是( )
①Al2(SO4)3 ②NaOH ③NH4Cl ④NaHSO4
A、①② B、①③ C、②③ D、①④
【例5】能促進水的電離,并使溶液中C(H+)>C(OH―)的操作是 ( )
(1)將水加熱煮沸 (2)向水中投入一小塊金屬鈉 (3)向水中通CO2 (4)向水中通NH3 (5)向水中加入明礬晶體 (6)向水中加入NaHCO3固體 (7)向水中加NaHSO4固體
A、(1)(3)(6)(7) B、(1)(3)(6) C、(5)(7) D、(5)
解析:本題主要考查外界條件對水的電離平衡的影響,請按如下思路完成本題的解:本題涉及到哪些條件對水的電離平衡的影響?各自對水的電離平衡如何影響?結(jié)果任何(C(H+)與C(OH―)相對大。?歸納酸、堿、鹽對水的電離平衡的影響。
解答: D
知識點四:pH的定義方法
【例6】、下列溶液,一定呈中性的是 ( )
A.由等體積、等物質(zhì)的量濃度的一元酸跟氫氧化鈉溶液混合后所形成的溶液
B.[H+]=1×10-7mol?L-1的溶液
C.pH=14-pOH 的溶液
D.pH=pOH 的溶液 (2000年化學(xué)試測題)
解析:此題要求將教材中定義pH方法遷移應(yīng)用于表示pOH以及pH與pOH的關(guān)系,根據(jù)pH的定義方法,可定義pOH= ?lgC(OH?),將室溫下水的離子積的表達(dá)式C(H+)×C(OH―)=10?14兩邊取負(fù)對數(shù),?lgC(H+)?lgC(OH?)= ?lg10?14,整理得pH+pOH=14。應(yīng)用所得關(guān)系式分析可得答案。
解答:D
點評:pOH= ?lgC(OH?)、pH+pOH=14兩個關(guān)系式及其應(yīng)用均不在教學(xué)大綱和考綱范圍內(nèi),我們不一定要掌握,但將教材中的知識、方法加以遷移應(yīng)用,進行探究發(fā)現(xiàn)是教學(xué)大綱和考綱提出的能力要求。此題作為全國高考化學(xué)測試題具有重要的指導(dǎo)意義,值得大家認(rèn)真去領(lǐng)悟,在隨后的2001年上海高考題以及2002年全國理科綜合高考題中又出現(xiàn)了類似的題目。
為更好地表示溶液的酸堿性,科學(xué) 家提出了酸度(AG)的概念,AG=,則下列敘述正確的是
A 中性溶液的AG=0
B 酸性溶液的AG<0
C 常溫下0.lmol/L氫氧化鈉溶液的AG=12
D 常溫下0.lmol/L鹽酸溶液的AG=12( 2001年上海)
有人曾建議用AG表示溶液的酸度(acidity arede),AG的定義為AG=lg([H+]/[OH-])。下列表述正確的是
A 在
B 在
C 在
D 在
知識點五:溶液pH的計算
【例7】室溫下將n體積pH=10和m體積pH=13兩種NaOH溶液混合得pH=12的NaOH溶液,則n:m=――――――――――――――
解析:此題是關(guān)于兩種不反應(yīng)的溶液混合后溶液pH值的計算,根據(jù)混合前后溶質(zhì)(NaOH)量守恒,列式求解
解答:pH=10 C(H+)=10-10mol/L C(OH―) =10-4mol/L
pH=
pH=
10-4?n + 10-1?m = (n+m) ×10-2
n :m = 100 :11
規(guī)律: 有關(guān)混合溶液的pH計算,題設(shè)條件可千變?nèi)f化,正向、逆向思維,數(shù)字與字母交替出現(xiàn),但基本題型只有兩種:(1)混合后不反應(yīng),(2)混合后反應(yīng)。對于溶液的稀釋,可將水作為濃度為0的溶液,仍屬混合后不反應(yīng)一類,這一類混合溶液的pH應(yīng)介于兩種溶液的pH之間,因而酸、堿溶液無論加多少水稀釋,其最終pH均不可能等于純水的pH(即常溫不可能為7)。
混合溶液pH的計算方法也很簡單,即設(shè)法求出混合溶液的C(H+),若是溶液顯堿性,則必須先求出溶液的C(OH―),然后再換算為C(H+)或按OH―量守恒列式求解。
【例8】25ºC,若10體積的某強堿溶液與1體積的某強酸溶液混合后,溶液呈中性,則混合之前,該堿的pH與強酸的pH之間該滿足的關(guān)系是_______________________
分析:由題意知,本題為酸、堿混合后完全中和,根據(jù)中和反應(yīng)的實質(zhì)可知,酸中n(H+)與堿中n(OH-)相等,故有C(H+)酸V酸 == C(OH-)堿V堿,由此關(guān)系列式可求得結(jié)果。
解答:設(shè)酸的pH為a,C(H+)酸=10-a,堿的pH為b,C(OH-)堿=10-14 / 10-b=10- (14 - b)
因為混合后溶液呈中性,所以C(H+)酸V酸 == C(OH-)堿V堿
10-a ×V = 10 - (14 - b) ×10V = 10 - (13 - b) ×V
10-a = 10 - (13 - b)
兩邊取負(fù)對數(shù):-lg10-a = -lg10 - (13 - b),a=13-b a+b=13
即酸的pH與堿的pH之和為13
點評:上面解法盡管可順利地得出本題的解,但題中的酸堿體積比可以任意變換,則每一變換都得重新求解,這就啟發(fā)我們能否找出酸、堿pH與兩者體積比之間的關(guān)系呢?同時若混合后不顯中性其關(guān)系又會怎樣呢?
將上面的解改為:
C(H+)酸V酸 == C(OH-)堿V堿
10-a ×V酸 = 10 - (14 - b) ×V堿
10-a?10-b=10-14?(V堿 / V酸)
兩邊取負(fù)對數(shù)得:a+b=14?lg(V堿 / V酸)
若混合后溶液顯酸性――――――――――――――――――――――――:
若混合后溶液顯堿性―――――――――――――――――――――――――:
同學(xué)們在學(xué)習(xí)中要善于總結(jié)、積累,把自己積累的經(jīng)驗、成果用于指導(dǎo)自己的學(xué)習(xí)。例如掌握了上述關(guān)系后,解下列題目就很輕松。
在20℃時,有PH值為x(x£6)的鹽酸和PH值為y(y³8)的NaOH溶液,取Vx升該鹽酸同該NaOH溶液中和,需Vy升NaOH溶液
(1)若x+y=14時,則=
(2)若x+y=13時,則=
(3)若x+y>14時,則=
(表達(dá)式),且Vx Vy(填<、>或=)
4.實戰(zhàn)演練
一 選擇題
1.水是一種極弱的電解質(zhì),在室溫下平均每n個水分子只有一個水分子能電離,則n是 ( )
A.1×10-4
B. 55.6×
2.將1mol?L-1H2SO4溶液100mL與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液50g混合均勻后,滴入甲基橙指示劑,此時溶液的顏色是 ( )
A.淺紫色 B.黃色 C.紅色 D.無色
3.pH定義為pH=-lg{c(H+)},pOH定義為pOH=-lg{c(OH-)},Kw表示25℃時水的離子積常數(shù),則弱酸性溶液中的c(H+)可表示為 ( )
A、Kw/pOH mol/L B、10pOH-14 mol/L
C、10 14-pOH mol/L D、10-pOH mol/L
4.能使水的電離平衡正向移動,而且所得溶液呈酸性的是 ( )
A.將水加熱到100℃時,水的pH=6 B.向水中滴加少量稀硫酸
C.向水中滴加少量NaHCO3 D.向水中加入少量明礬晶體
5. 常溫下某溶液中水電離出的C(H+) = 1×10-13 mol/L,則下列說法中正確的是 ( )
A.該溶液一定呈酸性 B.該溶液一定呈堿性
C.該溶液中一定有C(OH-) = 0.1mol/L D.該溶液的pH值為1或13
6.25℃時,在水電離出的C(H+)=1×10-5摩/升的溶液中,一定能大量共存的是 ( )
A.Al3+、NH4+、SO42-、Cl- B. Mg2+、K+、SO42-、HCO3-
C.K+、Na+、Cl-、SO42- D.Ba2+、Cl-、Na+、PO43-
7.有①、②、③三瓶體積相等,濃度都是1mol/L的HCl溶液,將①加熱蒸發(fā)至體積減小一半,在②中加入CH3COONa固體(加入后溶液仍呈酸性),③不作改變,然后以酚 酞作指示劑,用溶液滴定上述三種溶液,消耗的NaOH溶液的體積是 ( )
A、①=③>② B、③>②>① C、①=②=③ D、①<②=③
8.NH4Cl溶于重水(D2O)生成一水合氨和水合離子的化學(xué)式為 ( )
A、NH3?D2O和HD2O+ B、NH3?HDO和D3O+
C、NH2D?D2O和DH2O+ D、NH2D?HDO和D3O+
9.室溫時,pH=10的氨水和Na2CO3溶液中,水電離產(chǎn)生的C(H+)前者與后者之比 ( )
A.1∶1 B.10¯10∶10¯4 C.10¯4∶10¯10 D10¯10∶10¯7
10.25℃,向VmLpH = a的NaOH溶液中滴加pH = b的鹽酸10VmL時,溶液中Cl―的物質(zhì)的量恰好等于加入Na+的物質(zhì)的量,則此時(a+b)的值為 ( )
A、13 B、14 C、15 D、無法判斷
11.在醫(yī)院中,為酸中毒病人輸液不應(yīng)采用 ( )
A 0.9%氯化鈉溶液 B 0.9%氯化銨溶液
C 1.25%碳酸氫鈉溶液 D 5%葡萄糖溶液
12.若室溫時PH=a的氨水與PH=b的鹽酸等體積混和,恰好完全反應(yīng),則該氨水的電離度可表示為 ( ) A.10(a+b-12)% B.10(a+b-14)% C.10(12-a-b)% D.10(14-a-b)%
13.把40毫升Ba(OH)2溶液加入到120毫升鹽酸中,所得的溶液的PH值為2。如果混和前Ba(OH)2和鹽酸兩種溶液PH值之和為14,則鹽酸的物質(zhì)的量濃度接近于 ( )
A.0.015摩/升 B.0.02摩/升 C.0.03摩/升 D.0.04摩/升
14.已知NaHSO4在水中的電離方程式為NaHSO4 =Na+ +H+ + SO42―。某溫度下,向pH=6的蒸餾水中加入NaHSO4晶體,保持溫度不變,測得溶液pH為2,對于該溶液,下列敘述不正確的是 ( )
A、該溫度高于25℃
B、水電離出來的c (H+)=1.0×10-10 mol/L
C、c (H+)= c (OH―)+C(SO42―)
D、該溫度下加入等體積pH值為12的NaOH溶液可使反應(yīng)后的溶液恰好呈中性
15.能表示人體大量喝水時,胃液的pH變化的是 ( )
pH pH pH pH
7 7 7 7
0 V(H2O) 0 V(H2O) 0 V(H2O) 0 V(H2O)
A B C D
16.4體積pH=9的Ca(OH)2溶液跟1體積pH=13的NaOH溶液混合后,溶液中氫離子濃度為 ( )
A.5×10-13mol/L B.2×10-12mol/L
C.1/5(4×10-9 + 1×10-13)mol/L D.1/5(4×10-5 + 1×10-1)mol/L
17.a、b、c、d四種溶液PH值都小于7,已知四種溶液中[H+]和[OH-]之和由大到小的順序是b>a>d>c,則這四種溶液PH值由大到小的順序是
( )
A.c>d>a>b B.b>a>d>c C.a>b>c>d D.無法確定
18. 有下列四種溶液:(1)HCl (2)AlCl3(3)NaOH (4)Na2CO3,此四種溶液中水的電離度分別為a1、a2、a3、a4已知a1=a3,a2=a4且=106,則四種溶液的PH值不可能是 ( )
A、5 5 10 10 B、4 4 10 10
C、3 5 11 9 D、5 3 9 11
19.NaH是―種離子化合物,它跟水反應(yīng)的方程式為:NaH+H2O→NaOH+H2↑,它也能跟液氨、乙醇等發(fā)生類似的反應(yīng),并都產(chǎn)生氫氣。下列有關(guān)NaH的敘述錯誤的是 ( )
A 跟水反應(yīng)時,水作氧化劑 B NaH中H-半徑比Li+半徑小
C 跟液氨反應(yīng)時,有NaNH2生成 D 跟乙醇反應(yīng)時,NaH被氧化
20、常溫下某溶液,水電離出的c (OH-)=1.0×10-4 mol/L,該溶液中溶質(zhì)可能是 ( )
①Al2(SO4)3 ②NaOH ③NH4Cl ④NaHSO4
A、①② B、①③ C、②③ D、①④
二 填空題
21.測得某溶液的pH = 6.5,且氫離子與氫氧根離子物質(zhì)的量相等,此溶液呈_____性。測定溫度______室溫(填高于、低于或等于),其理由是 。 將此溫度下pH=11的NaOH溶液aL與pH=1的H2SO4溶液bL混合。
(1)若所得混合液為中性,則a┱b 。
(2)若所得混合液的pH=2,則a┱b 。
22、水的電離平衡曲線如圖所示。
(1) 若以A點表示25℃時水的電離平衡的離子
濃度,當(dāng)溫度升高到100℃時,水的電離平衡狀
態(tài)移動到B點,則此時水的離子積
從________變化到_________。
(2) 將pH=8的Ba(OH)2溶液與pH=5的稀鹽酸混
合,并保持100℃的恒溫,致使混合溶液
的pH=7,則Ba(OH)2和鹽酸的體積比為__________________。
(3) 已知AnBm的離子積為[c(Am+)]n[c(Bn-)]m,若某溫度下Ca(OH)2的溶解度為0.74g,設(shè)飽和溶液的密度為1g/mL,其離子積約為______________。
三 計算題
23、某溫度下的溶液中c (H+)=1.0×10x mol/L,c (OH-)=1.0×10y mol/L。x與y的關(guān)系如右圖所示;
(1)求該溫度下,中性溶液的pH。
(2)求該溫度下0.01mol/LnaOH溶液的PH
(3)該溫度下,pH=a的醋酸溶液與pH=b的NaOH溶液等體積混合,恰好完全反應(yīng),
求此醋酸溶液中醋酸的電離度。
24.(7分)向50ml0.018mol/L的AgNO3溶液中加入50ml0.02mol/L的鹽酸,生成了沉淀。如果溶液中C(Ag+)和C(Cl―)的乘積是一個常數(shù),C(Ag+)? C(Cl―)=1.0×10―10,當(dāng)溶液中C(Ag+)? C(Cl―)>常數(shù),則有沉淀產(chǎn)生,反之沉淀溶解,求
(1)沉淀生成后溶液中C(Ag+)是多少?
(2)如果向沉淀生成后的溶液中再加入50mL0.001mol/L的鹽酸,是否產(chǎn)生沉淀,為什么?
答案
1 B 2 C 3 B 4D 5 D 6 AC 7 D 8 B 9 B 10 C 11 B 12 A 13 B 14 D
15 D 16 A 17 A 18 A 19 B 20 B
21 中, 高于 。 水的離解反應(yīng):H2O=H+ +OH- 吸熱反應(yīng),升溫有利于水的離解,使Kw
增大 (1)10┱1 (2)9┱2
22 (1) 10-14 10-12 (2) 2 :9 (3) 4×10-3
23(1) 7.5 (2)13 (3)1017-a-b%
24.解:⑴由Ag++Cl―=AgCl
可知沉淀后C(Cl-)=(0.02―0.018)50/(50+50)=0.001mol/L
所以C(Ag+)=1×10-10/0.001=1×10―7mol/L
⑵再加入50mL鹽酸后 C(Ag+)=1×10-7×100/(100+50)=2/3×10-7mol/L
C(Cl-)=0.001mol/L
C(Ag+)×C(Cl-)=2/3×10-7х10-3=2/3•10-14<1×10-12
所以不產(chǎn)生沉淀
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