高考化学一轮复习课时分层作业二十六水的电离和溶液的酸碱性含解析新人教版

这是一份高考化学一轮复习课时分层作业二十六水的电离和溶液的酸碱性含解析新人教版，共9页。试卷主要包含了常温下,①pH=3的醋酸和②0，室温时,用0，如表是不同温度下水的离子积数据等内容，欢迎下载使用。


1.(双选)某温度下,向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的pH为2。下列对该溶液的叙述中,不正确的是( )
A.该温度为25 ℃
B.由水电离出来的H+的浓度是1.0×10-10 ml·L-1
C.NaHSO4晶体的加入抑制了水的电离
D.若向纯水中加入Na2S固体,抑制了水的电离
【解析】选A、D。25 ℃时蒸馏水pH=7,pH=6说明促进了水的电离,所以T>25 ℃,故A错误;pH=6,水的离子积常数为1×10-12,水的离子积常数=氢离子与氢氧根离子浓度的乘积,故由水电离出来的c(H+)=1×10-10 ml·L-1,故B正确;NaHSO4的电离生成氢离子,对水的电离起抑制作用,水的电离程度减小,故C正确;Na2S固体属于强碱弱酸盐,若向纯水中加入Na2S固体,水溶液中硫离子水解,促进了水的电离,故D错误。
2.(2021·盐城模拟)常温下,①pH=3的醋酸和②0.01 ml·L-1 NaOH溶液两种溶液中,由水电离产生的氢离子浓度之比(①∶②)是( )
A.1∶10 B.1∶4
C.10∶1D.无法计算
【解析】选C。pH=3的醋酸中c(H+)=0.001 ml·L-1,水电离产生的氢离子浓度等于溶液中的c(OH-),c(OH-)== ml·L-1=10-11 ml·L-1,0.01 ml·L-1 NaOH溶液中c(OH-)=0.01 ml·L-1,水电离产生的氢离子浓度等于溶液中的c(H+),c(H+)== ml·L-1=10-12 ml·L-1,两溶液中由水电离产生的氢离子浓度之比(①∶②)是10-11 ml·L-1∶10-12 ml·L-1=10∶1。
【加固训练—拔高】
(2021·北京海淀区模拟)常温下,某溶液中由水电离出来的c(H+)=1.0×10-13 ml·L-1,该溶液可能是( )
①稀盐酸 ②氯化铵水溶液
③硝酸钠水溶液 ④氢氧化钠水溶液
A.①④B.①②
C.②③D.③④
【解析】选A。稀盐酸中的HCl发生电离:HClH++Cl-,H+抑制水的电离,使水的电离程度减小,故①正确;氯化铵溶液中存在N,N+H2ONH3·H2O+H+,促进水的电离,使水的电离程度增大,故②错误;强酸强碱盐硝酸钠不影响水的电离,故③错误;氢氧化钠溶液中的NaOH发生电离:NaOHNa++OH-,OH-抑制水的电离,使水的电离程度减小,故④正确。
3.(2021年广东适应性测试)叠氮酸(HN3)与NaOH溶液反应生成NaN3。已知NaN3溶液呈碱性,下列叙述正确的是( )
ml·L-1 HN3溶液的pH=2
B.HN3溶液的pH随温度升高而减小
C.NaN3的电离方程式:NaN3Na++3
ml·L-1 NaN3溶液中:c(H+)+c(Na+)=c()+c(HN3)
【解析】选B。NaN3溶液呈碱性,说明叠氮酸(HN3)是弱酸,所以0.01 ml·L-1 HN3溶液中的c(H+)<0.01 ml·L-1,即pH>2,故A错;叠氮酸存在电离平衡HN3H++由于弱酸电离过程是吸热过程,升高温度有利于电离平衡向电离方向移动,所以HN3溶液随着温度的升高c(H+)增大,pH减小,故B正确;C选项中的电离方程式NaN3Na++3违背质量守恒原理,应该写成NaN3Na++,故C错;根据电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c()+c(OH-),而0.01 ml·L-1 NaN3溶液中的OH-来源于+H2OOH-+HN3和H2OH++OH-两部分,所以c(OH-)>c(HN3),c(H+)+c(Na+)>c()+c(HN3),故D错。
4.某同学探究温度对溶液pH的影响,加热一组试液并测量pH后得到如下数据(溶液浓度均为0.1 ml·L-1):
下列说法正确的是( )
A.随温度升高,纯水中的Kw逐渐减小
B.随温度升高,NaOH溶液pH变化主要受水电离平衡变化影响
C.随温度升高,CH3COOH的电离促进了水的电离
D.随温度升高,CH3COONa溶液的pH减小,说明水解程度减小,c(CH3COO-)增大
【解析】选B。水的电离为吸热过程,随温度的升高,水的电离程度增大,Kw增大,A错误;随温度的升高,水的电离程度增大,Kw增大,则NaOH溶液pH会减小,B正确;随温度升高,促进CH3COOH的电离,提高氢离子浓度,氢离子会抑制水的电离,C错误;盐类的水解反应是吸热反应,温度升高,促进盐类的水解,即水解平衡向右移动,D错误。
5.常温下二元弱酸H2T的水溶液中三种微粒所占的分数(α)与pH的关系如图所示。下列表述不正确的是( )
A.二元弱酸H2T的水溶液中存在弱酸分子
B.常温下,H2TH++HT-的Ka=10-3
C.当溶液的pH为4时,此时溶液中n(HT-)>n(H2T)>n(T2-)
D.当HT-和T2-物质的量浓度相等时,溶液呈酸性
【解析】选C。H2T的水溶液中存在弱酸H2T分子,A正确;由图可知pH=3时,c(H2T)=c(HT-),H2THT-+H+的Ka=,故Ka=10-3,B正确;当pH=4时,H2T的体积分数小于T2-的体积分数,C错误;当HT-与T2-物质的量浓度相等时,溶液pH在4~5之间,溶液显酸性,D正确。
6.(2021·石嘴山模拟)室温时,用0.020 0 ml·L-1稀盐酸滴定20.00 mL 0.020 0 ml·L-1NaY溶液,溶液中水的电离程度随所加稀盐酸的体积变化如图所示(忽略滴定过程中溶液的体积变化),则下列有关说法正确的是( )
已知:K(HY)=5.0×10-11
A.可选取酚酞作为滴定指示剂
B.M点溶液的pH>7
C.图中Q点水的电离程度最小,Kw<10-14
D.M点,c(Na+)=c(HY)+c(Y-)+c(Cl-)
【解析】选B。滴定终点溶液显酸性,故可选取甲基橙作为滴定指示剂,A错误;M点溶液中,c(NaY)=c(HY),因为K(HY)=5.0×10-11,K(NaY)水解=Kw÷K(HY)=2.0×10-4,K(NaY)水解>K(HY),溶液呈碱性,pH>7,B正确;由图可知,Q点水的电离程度最小,Kw=10-14,C错误;M点,由物料守恒可知,c(Na+)=c(HY)+c(Y-),D错误。
7.(2021·海口模拟)如表是不同温度下水的离子积数据:
试回答以下问题:
(1)若25”“<”或“=”)。
(2)25 ℃时,某Na2SO4溶液中c(S)=5×10-4 ml·L-1,取该溶液1 mL加水稀释至10 mL,则稀释后溶液中c(Na+)∶c(OH-)= 。
(3)在t2 ℃下pH=10的NaOH溶液中,水电离产生的OH-浓度c(OH-)水= 。
(4)t2 ℃下,将pH=11的苛性钠溶液V1 L与pH=1的稀硫酸V2 L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH=2,则V1∶V2= 。
【解析】(1)温度越高水的电离程度越大,水的离子积常数越大,251×10-14;
(2)25 ℃时,某Na2SO4溶液中c(S)=5×10-4 ml·L-1,则c(Na+)=2c(S)=10-3 ml·L-1,取该溶液1 mL加水稀释至10 mL,则稀释后c(Na+)=10-4 ml·L-1,溶液呈中性,则c(OH-)=10-7 ml·L-1,稀释后溶液中c(Na+)∶c(OH-)=10-4 ml·L-1∶10-7 ml·L-1=1 000∶1;
(3)在t2℃下pH=10的NaOH溶液中,水电离产生的OH-浓度c(OH-)水=c(H+)=10-pH=10-10 ml·L-1;
(4)t2℃下水的离子积Kw=1×10-12,pH=11的苛性钠溶液c(OH-)=0.1 ml·L-1,pH=1的硫酸溶液中c(H+)=0.1 ml·L-1,混合溶液中c(H+)=0.01 ml·L-1=,V1∶V2=9∶11。
答案:(1)> (2)1 000∶1 (3)10-10 ml·L-1
(4)9∶11
8.(2021·北京丰台区模拟)已知某NaOH试样中含有NaCl杂质,为测定试样中NaOH的质量分数,进行如下步骤实验:
①称量1.0 g样品溶于水,配成250 mL溶液;
②准确量取25.00 mL所配溶液于锥形瓶中;
③滴加几滴酚酞溶液;
④用0.10 ml·L-1的标准盐酸滴定三次,每次消耗盐酸的体积记录如表:
请回答:
(1)称量1.0 g样品,除小烧杯、药匙外,所用到的主要仪器有 。
(2)将样品配成250 mL溶液,除小烧杯、玻璃棒外,还需用到的玻璃仪器有 。
(3)用 滴定管(填“酸式”或“碱式”)盛装0.10 ml·L-1的盐酸标准液。
(4)观察滴定到终点时溶液颜色的变化为 。
(5)烧碱样品的纯度为 。
(6)若出现下列情况,测定结果偏高的是 。
a.滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶
b.在振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出
c.若在滴定过程中不慎将数滴酸液滴在锥形瓶外
d.盛装标准液的滴定管水洗后未用标准液再润洗
【解析】(1)称量1.0 g样品,除小烧杯、药匙外,所用到的主要仪器还缺少托盘天平;
(2)将样品配成250 mL溶液,配制步骤有溶解、冷却、移液、洗涤、定容等,使用的除小烧杯、玻璃棒外,还需用到的玻璃仪器有250 mL容量瓶、胶头滴管;
(3)盐酸显酸性,应用酸式滴定管盛装0.10 ml·L-1的盐酸标准液;
(4)滴加几滴酚酞的NaOH溶液显红色,当滴定到终点时生成NaCl,溶液显中性,则滴定终点溶液由红色变为无色;
(5)三次消耗盐酸体积分别为(20.60-0.50)mL=20.10 mL、(26.00-6.00)mL=20.00 mL、(21.00-1.10)mL=19.90 mL,三组数据均有效,消耗盐酸的平均体积为
=20.00 mL,
NaOH ~ HCl
1 1
n(NaOH) 0.10 ml·L-1×0.02 L
则n(NaOH)=n(HCl)=0.10 ml·L-1×0.02 L=0.002 ml,即25.00 mL待测溶液中含有m(NaOH)=nM=0.002 ml×40 g·ml-1=0.08 g,所以250 mL待测溶液含有m(NaOH)=0.08 g×=0.8 g,该烧碱的纯度
ω(烧碱)=×100%=80%;
(6)滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶,待测液中溶质的物质的量不变,消耗标准液体积不变,则测定值不变,故a错误;在振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出,导致消耗标准液的体积偏小,测定值偏低,故b错误;若在滴定过程中不慎将数滴酸液滴在锥形瓶外,导致消耗标准液体积偏大,测定值偏高,故c正确;酸式滴定管用蒸馏水洗后,未用标准液润洗,标准液浓度偏小,导致消耗标准液体积偏大,测定值偏高,故d正确。
答案:(1)托盘天平 (2)250 mL容量瓶、胶头滴管
(3)酸式 (4)由红色变为无色 (5)80% (6)cd
9.(双选)25 ℃下,用pH传感器进行数字化实验,将V1 mL 0.1 ml·L-1的BOH溶液与V2 mL 0.1 ml·L-1的HA溶液按V1 mL+V2 mL=100 mL混合,测得V1、V2与混合液pH关系如图(生成的BA可溶于水)。下列叙述正确的是( )
A.HA为强酸
B.电离平衡常数Ka(HA)C.a点溶液中存在c(B+)=c(A-)
D.若进行滴定实验,可选用甲基橙作指示剂
【解析】选B、C。V1=V2=50 mL时,HA与BOH恰好完全反应生成BA,b点pH>7,则HA为弱酸,故A错误;由图象可知,两者恰好完全反应,此时溶液中的溶质为BA,溶液的pH大于7,可知电离平衡常数Ka(HA)7,应选用酚酞作指示剂,故D错误。
【加固训练—拔高】
下列说法不正确的是( )
A.常温下,pH=7的溶液不一定是纯水
B.常温下,某氨水pH=x,某盐酸pH=14-x,两者等体积混合后,pH>7
C.相同温度下,pH相等的盐酸、CH3COOH溶液中,c(CH3COO-)=c(Cl-)
D.氨水和硫酸反应后的溶液,若溶液呈中性,则c(S)=c(N)
【解析】选D。常温下,pH=7的溶液可能是纯水,也可能是NaCl溶液或CH3COONH4溶液等,故A正确;常温下,某氨水pH=x,某盐酸pH=14-x,两者等体积混合后,溶液中的OH-与H+正好完全反应,但过量的氨水仍会电离出OH-,所以溶液呈碱性,pH>7,故B正确;相同温度下,pH相等的盐酸、CH3COOH溶液中氢离子浓度相等,由于水的离子积相同,则两溶液中c(OH-)相等,根据电荷守恒可知,c(CH3COO-)=c(Cl-),故C正确;氨水和硫酸反应后的溶液,满足电荷守恒:2c(S)+c(OH-)=c(N)+c(H+),若溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),可知2c(S)=c(N),故D错误。
10.(2021·邯郸模拟)在不同温度下,水溶液中pH和pOH的关系如图所示,已知pH=-lgc(H+),pOH=-lgc(OH-)。下列说法一定正确的是( )
A.水的电离程度,B>A>D
B.1 ml·L-1的Na2SO4溶液不可能处于B点
C.向C点水溶液中通入HCl,则C点变为E点
D.0.1 ml·L-1的NaHA溶液的pH和pOH的关系如图中E点所示,此时溶液中离子的物质的量浓度关系:c(HA-)>c(A2-)>c(H2A)
【解析】选D。B点的pH、pOH均小于A点,则B点的Kw大于A点的Kw,即B点温度高于A点的温度,A、B、D点溶液若不涉及盐类水解,则水的电离程度:B>A>D,若涉及盐类水解,则无法判断,故A错误;Na2SO4溶液呈中性,由分析可知,B点是显中性的溶液,即1 ml·L-1Na2SO4溶液可能处于B点,故B错误;C点和E点所处温度不同,水的离子积Kw不同,所以温度不变通入HCl,C点不能变为E点,故C错误;E点溶液显酸性,即在NaHA溶液中,存在HA-的电离:HA-H++A2-,和HA-的水解:HA-+H2OH2A+OH-;溶液显酸性,则c(H+)>c(OH-),即HA-的电离程度大于HA-的水解程度,c(A2-)>c(H2A),但电离和水解均是很微弱的,所以c(HA-)最大,故c(HA-)>c(A2-)>c(H2A),故D正确。
11.(2021·宿迁模拟)乙二酸俗名草酸,下面是化学学习小组的同学对草酸晶体(H2C2O4·xH2O)进行的探究性学习的过程,请你参与并协助他们完成相关学习任务。该组同学的研究课题是探究测定草酸晶体(H2C2O4·xH2O)中的x值。通过查阅资料和网络查寻得,草酸易溶于水,水溶液可以用酸性KMnO4溶液进行滴定:2Mn+5H2C2O4+6H+
2Mn2++10CO2↑+8H2O,学习小组的同学设计了滴定的方法测定x值。
①称取1.260 g纯草酸晶体,将其制成100.00 mL水溶液为待测液。
②取25.00 mL待测液放入锥形瓶中,再加入适量的稀H2SO4。
③用浓度为0.100 0 ml·L-1的KMnO4标准溶液进行滴定,达到终点时消耗10.00 mL。
请回答下列问题:
(1)滴定时,将酸性KMnO4标准液装在如图中的 (填“甲”或“乙”)滴定管中。
(2)本实验滴定达到终点的标志是 。
(3)通过上述数据,求得x= 。讨论:
①若滴定终点时俯视滴定管,则由此测得的x值会 (填“偏大”“偏小”或“不变”,下同)。
②若滴定时所用的酸性KMnO4溶液因久置而导致浓度变小,则由此测得的x值会 。
【解析】(1)因为KMnO4具有强氧化性,会腐蚀橡胶管,故应用酸式滴定管盛装;
(2)可利用酸性KMnO4溶液自身的颜色作为指示剂判断滴定终点,再滴加酸性KMnO4溶液时,溶液将由无色变为紫色;
(3) 2Mn + 5H2C2O4 +6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O
2 5
0.100 0 ml·L-1×
0.01 L 0.002 5 ml
25.00 mL待测液中含有0.002 5 ml H2C2O4,100.00 mL待测液中含有0.01 ml H2C2O4,0.01 ml H2C2O4的质量为0.01 ml×90 g·ml-1=0.9 g,所以1.260 g纯草酸晶体中水的质量为1.260 g-0.9 g=0.36 g,其物质的量为0.02 ml,则x=2;①若滴定终点时俯视滴定管读数,则所得消耗酸性KMnO4溶液的体积偏小,由此所得n(H2C2O4)偏小,则n(H2O)偏大,x偏大;②若酸性KMnO4溶液因久置而导致浓度变小,则消耗其体积偏大,所得x值偏小。
答案:(1)甲 (2)当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液时,溶液由无色变为紫色,且半分钟内不褪色,即达到滴定终点 (3) 2 ①偏大 ②偏小温度/℃
10
20
30
40
纯水
7.30
7.10
6.95
6.74
NaOH溶液
13.50
13.11
12.87
12.50
CH3COOH溶液
2.90
2.89
2.87
2.85
CH3COONa
溶液
9.19
9.00
8.76
8.62
温度/℃
25
t1
t2
水的离子积Kw
1×10-14
a
1×10-12
滴定
序号
待测液
体积(mL)
所消耗盐酸标准液的体积(mL)
滴定前
滴定后
1
25.00
0.50
20.60
2
25.00
6.00
26.00
3
25.00
1.10
21.00