还剩9页未读，
继续阅读
(通用版)高考化学一轮复习课时分层提升练二十五8.2水的电离和溶液的酸碱性(含解析)
展开
这是一份(通用版)高考化学一轮复习课时分层提升练二十五8.2水的电离和溶液的酸碱性(含解析)，共12页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
水的电离和溶液的酸碱性
一、选择题
1.下列溶液一定是碱性的是 ( )
A.pH=8的某电解质的溶液
B.c(OH-)>1×10-7mol·L-1
C.溶液中含有OH-
D.溶液中c(OH-)>c(H+)
【解析】选D。判断溶液是否显碱性,主要是比较溶液中的c(OH-)与c(H+)的大小,若c(OH-)>c(H+),溶液则显碱性,D项正确。
【加固训练】
如果25 ℃时,Kw=10-14,100 ℃时Kw=10-12,这说明 ( )
A.100 ℃时水的电离常数较大
B.前者c(H+)较后者大
C.水的电离过程是一个放热过程
D.Kw和温度无直接关系
【解析】选A。100 ℃时Kw=10-12,25 ℃时Kw=10-14,则100 ℃时Kw较大,说明水的电离是吸热过程,温度升高Kw=c(H+)·c(OH-)增大,故100 ℃时水的电离常数较大,A项正确;100 ℃时水的电离程度大,c(H+)较25 ℃时的c(H+)大,B项错误;水的电离过程是吸热过程,C项错误;Kw受温度的影响,D项错误。
2.(2019·金华模拟)pH=3的醋酸溶液加水稀释到原溶液体积的3倍,则稀释后溶液的pH可能为 ( )
A.3.2 B.3.5 C.3.7 D.4
【解析】选A。pH=3的醋酸与pH=3的强酸相比,若pH=3的强酸稀释3倍,则c(H+)= mol·L-1,pH=3+lg3≈3.477,现将pH=3的醋酸稀释3倍,pH应小于3.477,只有A选项符合题意。
3.将pH为5的硫酸溶液稀释500倍,稀释后溶液中c(S)∶c(H+)约为
( )
A.1∶1 B.1∶2
C.1∶10 D.10∶1
【解析】选C。pH=5的硫酸溶液中,c(H+)=10-5mol·L-1,c(S)=5×10-6mol·L-1。将此溶液稀释500倍后,稀释液中c(S)=1×10-8mol·L-1,而c(H+)趋近于1× 10-7mol·L-1,则c(S)∶c(H+)约为1∶10,C项正确。
4.(2019·宣城模拟)室温下,某溶液中水电离出的H+和OH-的物质的量浓度乘积为1×10-26,该溶液中一定不能大量存在的是 ( )
A.Cl- B.HC
C.Na+ D.N
【解析】选B。由水电离的H+、OH-的浓度相等,所以c(H+)水=c(OH-)水= =1×10-13mol·L-1,此溶液可能是pH=1的酸溶液,也可能是pH=13的碱溶液,所以HC一定不能大量共存。
5.下列液体均处于25 ℃,有关叙述中,正确的是 ( )
A.某溶液中水电离出的c(H+)=10-13 mol·L-1,则该溶液的pH一定为13
B.pH=4.5的番茄汁中c(H+)是pH=6.5的牛奶中c(H+)的2倍
C.浓度相同的氨水与盐酸等体积混合,所得溶液pH=7
D.pH=7的CH3COOH与CH3COONa混合溶液中,c(Na+)=c(CH3COO-)
【解析】选D。溶液中水电离出的c(H+)=10-13,则该溶液中水的电离是被抑制的,所以溶液可能显酸性,也可能显碱性,A不正确;pH=4.5和pH=6.5的溶液中c(H+)分别是10-4.5和10-6.5,所以二者的氢离子浓度之比是100∶1,B不正确;一水合氨是弱电解质,和盐酸恰好反应时,生成的氯化铵水解,溶液显酸性,C不正确;选项D中根据电荷守恒可知c(H+)+ c(Na+)= c(CH3COO-)+ c(OH-),如果pH=7,则c(H+)= c(OH-),所以c(Na+)= c(CH3COO-),D正确。
6.(新题预测)298 K时,向体积均为15.0 mL,浓度均为1.00 mol·L-1的氨水和NaHCO3溶液中分别滴加1.00 mol·L-1的盐酸,溶液的pH与所加盐酸体积的关系如图所示。下列有关叙述正确的是 ( )
A.曲线a是NaHCO3溶液的滴定曲线
B.当V(盐酸)=4.00 mL时,c(HC)>c(N)>c(C)
C.当V(盐酸)=15.00 mL时,c(Na+)=c(N)
D.两个滴定过程均可选择酚酞作指示剂
【解析】选B。等浓度的氨水pH较大,故曲线a是氨水的滴定曲线,A项错误;氨水的电离和碳酸氢根离子的电离和水解都是微弱的,氨水的电离略大些,当V(盐酸)=4.00 mL时,大概比例为c(HC)∶c(N)∶c(C)=11∶4∶4,但c(N) >c(C),B项正确;当V(盐酸)=15.00 mL时,两溶液体积增大一倍,与氨水反应得到氯化铵,铵根离子水解,c(N)<0.5 mol·L-1,c(Na+)=0.5 mol·L-1,则c(Na+)>c(N),C项错误;若选择酚酞作指示剂,滴定终点溶液变为无色时,溶液呈弱碱性,此时盐酸的用量不足,D项错误。
二、非选择题
7.(2019·莆田模拟)有一学生甲在实验室测某溶液的pH,实验时,他先用蒸馏水润湿pH试纸,然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。学生乙对学生甲的操作的评价为:操作错误,测定结果一定有误差。学生丙对学生甲的操作的评价为:操作错误,但测定结果不一定有误差。
(1)你支持________(填“乙”或“丙”)同学的观点,原因是______________。
(2)若用此法分别测定c(H+)相等的盐酸和醋酸溶液的pH,误差较大的是________,原因是_______________________________________________。
(3)只从下列试剂中选择实验所需的物品,你________(填“能”或“不能”)区分0.1 mol·L-1的硫酸和0.01 mol·L-1的硫酸。若能,简述操作过程。
______________________________________________________________。
①紫色石蕊试液 ②酚酞试液 ③甲基橙试液 ④蒸馏水 ⑤BaCl2溶液 ⑥pH试纸
【解析】pH试纸使用不能用蒸馏水润湿,若润湿相当于对待测液稀释。对于不同性质的溶液造成的影响不同:若溶液为中性,则测得结果无误差;若为酸性,测得结果偏大;若为碱性,测得结果偏小。
答案:(1)丙 当溶液呈中性时,则不产生误差;否则将产生误差
(2)盐酸 在稀释过程中,醋酸继续电离产生H+,使得溶液中c(H+)较盐酸溶液中c(H+)大,误差较小
(3)能 用玻璃棒分别蘸取两种溶液点在两张pH试纸上,与标准比色卡比较其pH,pH较大的为0.01 mol·L-1的硫酸
8.(2019·咸阳模拟)中学化学实验中,淡黄色的pH试纸常用于测定溶液的酸碱性。在25 ℃时,若溶液的pH=7,试纸不变色;若pH<7,试纸变红色;若pH>7,试纸变蓝色。而要精确测定溶液的pH,需用pH计。pH计主要通过测定溶液中H+浓度来测定溶液的pH。
(1)已知水中存在如下平衡: H2O+H2OH3O++OH- ΔH>0,现欲使平衡向右移动,且所得溶液呈酸性,选择的方法是________(填字母)。
A.向水中加入NaHSO4
B.向水中加入Cu(NO3)2
C.加热水至100 ℃[其中c(H+)=1×10-6 mol·L-1]
D.在水中加入(NH4)2SO4
(2)现欲测定100 ℃沸水的pH及酸碱性,若用pH试纸测定,则试纸显________色,溶液呈________性(填“酸”“碱”或“中”);若用pH计测定,则pH________7(填“>”“<”或“=”),溶液呈________性(填“酸”“碱”或“中”)。
【解析】(1)A加入NaHSO4后,c(H+)增大,水电离平衡逆移;B中加入Cu(NO3)2,溶液消耗OH-,平衡正移,溶液呈酸性;C中平衡正移,但溶液依然为中性;D中加入(NH4)2SO4,消耗OH-,平衡正移且呈酸性。(2)沸水仍呈中性,故用pH试纸测定应呈本来颜色;若用pH计测定,应小于7。
答案:(1)B、D (2)淡黄 中 < 中
9.下表是不同温度下水的离子积常数:
温度/℃
25
t1
t2
水的离子积常数
1×10-14
a
1×10-12
试回答以下问题:
(1)若25”“<”或“=”),做此判断的理由是_______________________________________________。
(2)25 ℃时,某Na2SO4溶液中c(S)=5×10-4 mol·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)t2℃时,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=________。此溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序是________。
【解析】(1)251×10-7 mol·L-1,所以Kw>1×10-14。
(2)Na2SO4溶液中c(Na+)=2×5×10-4 mol·L-1=1×10-3 mol·L-1,稀释10倍后,c(Na+)=1×10-4 mol·L-1,此时溶液为中性,c(OH-)=1×10-7 mol·L-1,所以c(Na+)∶c(OH-)=10-4 mol·L-1∶10-7 mol·L-1=1 000。
(3)根据酸、碱中和原理及pH计算式:=
10-2 mol·L-1,解得V1∶V2=9∶11,根据Na2SO4的化学组成及反应后溶液呈酸性,推知该溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(S)>c(H+)>c(OH-)。
答案:(1)> 温度升高,水的电离程度增大,所以水的离子积增大 (2)1 000
(3)9∶11 c(Na+)>c(S)>c(H+)>c(OH-)
【加固训练】
请回答下列问題:
(1)纯水在T ℃时,pH=6,该温度下1 mol·L-1的NaOH溶液中,由水电离出的c(OH-)=________mol·L-1。
(2)某一元弱酸溶液(A)与二元强酸(B)的pH相等。若将两溶液稀释相同的倍数后,pH(A)________pH(B)(填“>”“=”或“<”);现用上述稀释溶液中和等浓度等体积的NaOH溶液,则需稀释溶液的体积V(A)________V(B)(填“>”“=”或“<”)。
(3)已知:二元酸H2R的电离方程式是H2RH++HR-,HR-R2-+H+,
①若0.1 mol·L-1 NaHR溶液的c(H+)=a mol·L-1,则0.1 mol·L-1H2R溶液中c(H+)________(0.1+a)mol·L-1(填“<”“>”或“=”),理由是___________ ___________________。
②NaHR溶液呈________性,理由是__________________________。
③某温度下,向10 mL、0.1 mol·L-1 NaHR溶液中加入0.1 mol·L-1 KOH溶液V mL至中性,此时溶液中以下关系一定正确的是________(填写字母)。
A.溶液pH=7
B.水的离子积KW=c2(OH-)
C.V=10
D.c(K+)
1 mol·L-1的NaOH溶液中由水电离出的c(OH-)取决于溶液中的c(H+),即c水电离(OH-)=c(H+)=10-12 mol·L-1。(2)强酸每稀释10n倍,pH就增大n个单位,弱酸每稀释10n倍, pH增大不到n个单位,所以两溶液稀释相同的倍数后,pH(A)
②酸 HR-只电离不水解 ③BD
一、选择题
1.(2019·上海模拟)室温下,下列混合溶液的pH一定小于7的是 ( )
A.pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合
B.pH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合
C.pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合
D.pH=3的硫酸和pH=11的氨水等体积混合
【解析】选C。pH=3的盐酸中c(H+)=1×10-3mol·L-1,pH=11的氨水中c(OH-)=1×
10-3 mol·L-1,由于氨水为弱碱,在室温下等体积混合后,则氨水过量,pH>7,A错误;pH=3的盐酸中c(H+)=1×10-3mol·L-1,pH=11的氢氧化钡溶液c(OH-)=1×
10-3mol·L-1,酸碱都是强电解质,在室温下等体积混合后,pH=7,B错误; pH=3的醋酸c(H+)=1×10-3mol·L-1,pH=11的氢氧化钡溶液中c(OH-)=1×10-3mol·L-1,由于醋酸为弱酸,在室温下等体积混合后,则醋酸过量,pH<7,C正确;pH=3的硫酸中c(H+)=1×10-3mol·L-1,pH=11的氨水中c(OH-)=1×10-3mol·L-1,由于氨水为弱碱,在室温下等体积混合后,则氨水过量,pH>7,D错误。
2.(2019·厦门模拟)已知NaHSO4在水中的电离方程式为:NaHSO4Na++H++S。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,对于该溶液,下列叙述中正确的是 ( )
A.水电离出来的c(H+)=1×10-10mol·L-1
B.此时水的离子积Kw=1×10-14
C.c(H+)=2[c(OH-)+c(S)]
D.该温度下加入等体积pH=12的NaOH溶液可使反应后的溶液恰好呈中性
【解析】选A。纯水的pH=6,所以环境温度高于25 ℃,则水的离子积Kw=1×10-12,
pH=2的溶液中由水电离出来的c(H+)=1×10-10mol·L-1,则A正确,B、D错误;根据溶液中有H2OH++OH-和NaHSO4Na++H++S,可以得到c(H+)=c(OH-)+
c(S),C错误。
3.(2019·沈阳模拟)25 ℃时,将0.1 mol·L-1的HCl和0.06 mol·L-1 Ba(OH)2溶液以等体积混合后,该混合液的pH是 ( )
A.1.7 B.12.3 C.12 D.2
【解析】选C。设体积为V,混合前n(H+)=0.1 mol·L-1×V L=0.1V mol,n(OH-)=
0.06 mol·L-1×2V L=0.12V mol,因为n(OH-)>n(H+),所以等体积混合后:c(OH-)混==0.01 mol·L-1,c(H+)= mol·L-1=1×10-12mol·L-1,pH=
-lg c(H+)=-lg10-12=12,C项正确。
4.(2019·吉安模拟)25 ℃时Va L pH=2的盐酸与Vb L pH=12的氨水混合,若所得溶液显酸性,下列有关判断正确的是 ( )
A.Va一定等于Vb
B.Va一定小于于Vb
C.混合溶液中离子浓度一定满足:c(Cl-)>c(N)>c(H+)>c(OH-)
D.混合溶液中离子浓度一定满足: c(N)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
【解析】选D。由于氨水是弱碱,所以pH=12的氨水溶液的浓度大于0.01 mol·L-1。如果Va等于Vb,则氨水一定是过量的,溶液显碱性,A、B项错误; N不一定大于氢离子浓度,C项错误;D符合电荷守恒,D正确。
5.(2019·渭南模拟)若室温时pH=a的氨水与pH=b的盐酸等体积混合,恰好完全反应,则该氨水的电离度可表示为 ( )
A.10a+b-12% B.10a+b-14%
C.1012-a-b% D.1014-a-b%
【解析】选A。pH=a的氨水与pH=b的盐酸等体积混合,恰好完全反应,则氨水的浓度和盐酸的浓度相等,都是10-b mol·L-1,根据氨水的电离方程式和pH可计算氨水中已电离的一水合氨的浓度为10a-14 mol·L-1,所以室温下氨水的电离度为×100%=10a+b-12%,A项正确。
6.(2019·长安模拟)25 ℃时,向100 mL 0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液,得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图(H2SO4视为二元强酸)。下列说法错误的是 ( )
A.a点时溶液的pH<1
B.a点到b点的过程中,溶液的导电能力减弱
C.ab段上的点(不包括a点)均满足关系式:c(N)+c(Na+)<2c(S)
D.b点时离子浓度大小顺序为:c(Na+)>c(S)>c(N)> c(H+)> c(OH-)
【解析】选D。a点为0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液,电离产生的氢离子浓度为
0.1 mol·L-1,N水解呈酸性,所以a点氢离子浓度大于0.1 mol·L-1,故A正确;b点加入的氢氧化钠恰好消耗完H+,离子的物质的量不变,但溶液体积增大,浓度减小,导电能力减弱,故B正确;ab段上的点(不包括a点),根据电荷守恒,均满足关系式:c(N)+c(Na+)+ c(H+)=2c(S)+ c(OH-),ab段上的点显酸性:c(H+)> c(OH-),所以c(N)+c(Na+)<2c(S),故C正确;b点恰好消耗完H+,溶液中只有等物质的量的(NH4)2SO4与Na2SO4,N水解,c(Na+)=c(S)>c(N)>c(H+)> c(OH-),故D错误。
7.常温时,1 mol·L-1的HClO2和1 mol·L-1的HMnO4两种酸溶液,起始时的体积均为V0,分别向两溶液中加水进行稀释,稀释后溶液体积为V,所得曲线如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.稀释前分别用1 mol·L-1的NaOH溶液中和,消耗的NaOH溶液体积:HMnO4>HClO2
B.当稀释至pH均为3时,溶液中c(Cl)>c(Mn)
C.在0≤pH≤5时,HMnO4溶液满足,pH=lg
D.常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的NaClO2和NaMnO4溶液的pH:NaMnO4>NaClO2
【解析】选C。A.常温时,1 mol·L-1的HClO2和1 mol·L-1的HMnO4两种酸溶液,起始时的体积均为V0,稀释前分别用1 mol·L-1的NaOH溶液中和,消耗的NaOH溶液体积相同,故A错误;B.当稀释至pH均为3时,两溶液中均存在电荷守恒,c(H+)=c(OH―)+c(Cl),c(H+)=c(OH―)+c(Mn),溶液中c(Cl)=c(Mn),故B错误;C.由图lg+1=1时,1 mol·L-1 HMnO4中c(H+)=1 mol·L-1,说明HMnO4为强酸,在0≤pH≤5时,HMnO4溶液满足,pH=lg,故C正确;D.常温下,NaClO2发生水解,浓度均为0.1 mol·L-1的NaClO2和NaMnO4溶液的pH:NaMnO4
(2019·宁波模拟)25 ℃时,向盛有50 mL pH=2的HA溶液的绝热容器中加入pH=13的NaOH溶液,加入NaOH溶液的体积(V)与所得混合溶液的温度(T)的关系如图所示。下列叙述正确的是 ( )
A.HA溶液的物质的量浓度为0.01 mol·L-1
B.b→c的过程中,温度降低的原因是溶液中发生了吸热反应
C.a→b的过程中,混合溶液中可能存在:c(A-)=c(Na+)
D.25 ℃时,HA的电离平衡常数K约为1.43×10-2
【解析】选C。恰好中和时混合溶液温度最高,即b点,此时消耗氢氧化钠
0.004 mol,得出HA的浓度为0.08 mol·L-1,故A错误;b→c的过程中,温度降低的原因是溶液中发生了反应恰好生成NaA,继续滴加氢氧化钠溶液不能发生反应,故B错误;NaA呈碱性,HA呈酸性,a→b的过程中,混合溶液可能呈中性,存在:c(A-)=c(Na+),故C正确;电离平衡常数K==0.01×0.01÷0.08 =1.25×10-3,故D错误。
二、非选择题
8.(新题预测)(1)Na2S2O5可用作食品抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,取50 mL葡萄酒样品,用0.010 00 mol·L-1的碘标准液滴定到终点,消耗
10.00 mL。滴定反应的离子方程式为: ___________________________。
该样品中Na2S2O5的残留量为________g·L-1(以SO2计)。
(2) 测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。
①称量m g样品于锥形瓶中,溶解后加稀硫酸酸化,用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点。滴定终点的现象是_____________________________________。
②向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀硫酸酸化,用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液V mL。该晶体中铁的质量分数的表达式为______________________。
(3)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O,M=248 g·mol-1)可用作定影剂、还原剂。利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下:
①溶液配制:称取1.200 0 g某硫代硫酸钠晶体样品配制成100 mL溶液。
②滴定:取0.009 50 mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液20.00 mL,硫酸酸化后加入过量KI,发生反应: Cr2+6I-+14H+3I2+2Cr3++7H2O。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色,发生反应:I2+2S2S4+2I-。加入淀粉溶液作为指示剂,继续滴定,当溶液________,即为终点。平行滴定3次,样品溶液的平均用量为
24.80 mL,则样品纯度为________%(保留1位小数)。
(4)取a g所得精制磷酸,加适量水稀释,以百里香酚酞作指示剂,用b mol·L-1NaOH溶液滴定至终点时生成Na2HPO4,消耗NaOH溶液c mL,精制磷酸中H3PO4的质量分数是________。(已知:H3PO4摩尔质量为98 g·mol-1)
【解析】(1)焦亚硫酸钠与单质碘发生氧化还原反应,焦亚硫酸钠被I2氧化成硫酸钠,离子方程式为“S2+2I2+3H2O2S+4I-+6H+”;消耗碘的物质的量是0.000 1 mol,所以焦亚硫酸钠的残留量(以SO2计)是: =0.128 g·L-1。
(2)①三草酸合铁酸钾于锥形瓶中溶解后,加稀硫酸酸化,用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点,实为高锰酸钾氧化草酸根离子,高锰酸钾溶液显紫色,所以滴定终点的现象是溶液变为浅紫(红)色。②锌把Fe3+还原为Fe2+,酸性高锰酸钾溶液又把Fe2+氧化为Fe3+。反应中消耗高锰酸钾是0.001cV mol,Mn被还原成Mn2+,锰元素化合价从+7价降低到+2价,所以根据电子得失守恒可知铁离子的物质的量是0.005cV mol,则该晶体中铁的质量分数的表达式为。
(3)②淡黄绿色溶液中有单质碘,加入淀粉为指示剂,溶液显蓝色,用硫代硫酸钠溶液滴定溶液中的单质碘,滴定终点时溶液的蓝色应该褪去。根据题目的两个方程式得到如下关系式:Cr2～3I2～6S2,则配制的100 mL样品溶液中硫代硫酸钠的浓度c==0.045 97 mol·L-1,含有的硫代硫酸钠为
0.004 597 mol,所以样品纯度为×100%=95.0%。
(4)根据题意关系式为: H3PO4～2NaOH～Na2HPO4,由消耗的NaOH计算H3PO4,消耗的H3PO4与NaOH物质的量之比为1∶2,n(H3PO4) =0.5n(NaOH) =0.5b mol·L-1×c×10-3L= mol,m(H3PO4) = mol×98 g·mol-1= g=0.049bc g,精制磷酸中H3PO4的质量分数为。
答案:(1) S2+2I2+3H2O2S+4I-+6H+ 0.128
(2)①加最后一滴KMnO4溶液,溶液变为浅红色,且半分钟内不褪色 ②5cv×
(3)②蓝色褪去 95.0 (4)。
水的电离和溶液的酸碱性
一、选择题
1.下列溶液一定是碱性的是 ( )
A.pH=8的某电解质的溶液
B.c(OH-)>1×10-7mol·L-1
C.溶液中含有OH-
D.溶液中c(OH-)>c(H+)
【解析】选D。判断溶液是否显碱性,主要是比较溶液中的c(OH-)与c(H+)的大小,若c(OH-)>c(H+),溶液则显碱性,D项正确。
【加固训练】
如果25 ℃时,Kw=10-14,100 ℃时Kw=10-12,这说明 ( )
A.100 ℃时水的电离常数较大
B.前者c(H+)较后者大
C.水的电离过程是一个放热过程
D.Kw和温度无直接关系
【解析】选A。100 ℃时Kw=10-12,25 ℃时Kw=10-14,则100 ℃时Kw较大,说明水的电离是吸热过程,温度升高Kw=c(H+)·c(OH-)增大,故100 ℃时水的电离常数较大,A项正确;100 ℃时水的电离程度大,c(H+)较25 ℃时的c(H+)大,B项错误;水的电离过程是吸热过程,C项错误;Kw受温度的影响,D项错误。
2.(2019·金华模拟)pH=3的醋酸溶液加水稀释到原溶液体积的3倍,则稀释后溶液的pH可能为 ( )
A.3.2 B.3.5 C.3.7 D.4
【解析】选A。pH=3的醋酸与pH=3的强酸相比,若pH=3的强酸稀释3倍,则c(H+)= mol·L-1,pH=3+lg3≈3.477,现将pH=3的醋酸稀释3倍,pH应小于3.477,只有A选项符合题意。
3.将pH为5的硫酸溶液稀释500倍,稀释后溶液中c(S)∶c(H+)约为
( )
A.1∶1 B.1∶2
C.1∶10 D.10∶1
【解析】选C。pH=5的硫酸溶液中,c(H+)=10-5mol·L-1,c(S)=5×10-6mol·L-1。将此溶液稀释500倍后,稀释液中c(S)=1×10-8mol·L-1,而c(H+)趋近于1× 10-7mol·L-1,则c(S)∶c(H+)约为1∶10,C项正确。
4.(2019·宣城模拟)室温下,某溶液中水电离出的H+和OH-的物质的量浓度乘积为1×10-26,该溶液中一定不能大量存在的是 ( )
A.Cl- B.HC
C.Na+ D.N
【解析】选B。由水电离的H+、OH-的浓度相等,所以c(H+)水=c(OH-)水= =1×10-13mol·L-1,此溶液可能是pH=1的酸溶液,也可能是pH=13的碱溶液,所以HC一定不能大量共存。
5.下列液体均处于25 ℃,有关叙述中,正确的是 ( )
A.某溶液中水电离出的c(H+)=10-13 mol·L-1,则该溶液的pH一定为13
B.pH=4.5的番茄汁中c(H+)是pH=6.5的牛奶中c(H+)的2倍
C.浓度相同的氨水与盐酸等体积混合,所得溶液pH=7
D.pH=7的CH3COOH与CH3COONa混合溶液中,c(Na+)=c(CH3COO-)
【解析】选D。溶液中水电离出的c(H+)=10-13,则该溶液中水的电离是被抑制的,所以溶液可能显酸性,也可能显碱性,A不正确;pH=4.5和pH=6.5的溶液中c(H+)分别是10-4.5和10-6.5,所以二者的氢离子浓度之比是100∶1,B不正确;一水合氨是弱电解质,和盐酸恰好反应时,生成的氯化铵水解,溶液显酸性,C不正确;选项D中根据电荷守恒可知c(H+)+ c(Na+)= c(CH3COO-)+ c(OH-),如果pH=7,则c(H+)= c(OH-),所以c(Na+)= c(CH3COO-),D正确。
6.(新题预测)298 K时,向体积均为15.0 mL,浓度均为1.00 mol·L-1的氨水和NaHCO3溶液中分别滴加1.00 mol·L-1的盐酸,溶液的pH与所加盐酸体积的关系如图所示。下列有关叙述正确的是 ( )
A.曲线a是NaHCO3溶液的滴定曲线
B.当V(盐酸)=4.00 mL时,c(HC)>c(N)>c(C)
C.当V(盐酸)=15.00 mL时,c(Na+)=c(N)
D.两个滴定过程均可选择酚酞作指示剂
【解析】选B。等浓度的氨水pH较大,故曲线a是氨水的滴定曲线,A项错误;氨水的电离和碳酸氢根离子的电离和水解都是微弱的,氨水的电离略大些,当V(盐酸)=4.00 mL时,大概比例为c(HC)∶c(N)∶c(C)=11∶4∶4,但c(N) >c(C),B项正确;当V(盐酸)=15.00 mL时,两溶液体积增大一倍,与氨水反应得到氯化铵,铵根离子水解,c(N)<0.5 mol·L-1,c(Na+)=0.5 mol·L-1,则c(Na+)>c(N),C项错误;若选择酚酞作指示剂,滴定终点溶液变为无色时,溶液呈弱碱性,此时盐酸的用量不足,D项错误。
二、非选择题
7.(2019·莆田模拟)有一学生甲在实验室测某溶液的pH,实验时,他先用蒸馏水润湿pH试纸,然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。学生乙对学生甲的操作的评价为:操作错误,测定结果一定有误差。学生丙对学生甲的操作的评价为:操作错误,但测定结果不一定有误差。
(1)你支持________(填“乙”或“丙”)同学的观点,原因是______________。
(2)若用此法分别测定c(H+)相等的盐酸和醋酸溶液的pH,误差较大的是________,原因是_______________________________________________。
(3)只从下列试剂中选择实验所需的物品,你________(填“能”或“不能”)区分0.1 mol·L-1的硫酸和0.01 mol·L-1的硫酸。若能,简述操作过程。
______________________________________________________________。
①紫色石蕊试液 ②酚酞试液 ③甲基橙试液 ④蒸馏水 ⑤BaCl2溶液 ⑥pH试纸
【解析】pH试纸使用不能用蒸馏水润湿,若润湿相当于对待测液稀释。对于不同性质的溶液造成的影响不同:若溶液为中性,则测得结果无误差;若为酸性,测得结果偏大;若为碱性,测得结果偏小。
答案:(1)丙 当溶液呈中性时,则不产生误差;否则将产生误差
(2)盐酸 在稀释过程中,醋酸继续电离产生H+,使得溶液中c(H+)较盐酸溶液中c(H+)大,误差较小
(3)能 用玻璃棒分别蘸取两种溶液点在两张pH试纸上,与标准比色卡比较其pH,pH较大的为0.01 mol·L-1的硫酸
8.(2019·咸阳模拟)中学化学实验中,淡黄色的pH试纸常用于测定溶液的酸碱性。在25 ℃时,若溶液的pH=7,试纸不变色;若pH<7,试纸变红色;若pH>7,试纸变蓝色。而要精确测定溶液的pH,需用pH计。pH计主要通过测定溶液中H+浓度来测定溶液的pH。
(1)已知水中存在如下平衡: H2O+H2OH3O++OH- ΔH>0,现欲使平衡向右移动,且所得溶液呈酸性,选择的方法是________(填字母)。
A.向水中加入NaHSO4
B.向水中加入Cu(NO3)2
C.加热水至100 ℃[其中c(H+)=1×10-6 mol·L-1]
D.在水中加入(NH4)2SO4
(2)现欲测定100 ℃沸水的pH及酸碱性,若用pH试纸测定,则试纸显________色,溶液呈________性(填“酸”“碱”或“中”);若用pH计测定,则pH________7(填“>”“<”或“=”),溶液呈________性(填“酸”“碱”或“中”)。
【解析】(1)A加入NaHSO4后,c(H+)增大,水电离平衡逆移;B中加入Cu(NO3)2,溶液消耗OH-,平衡正移,溶液呈酸性;C中平衡正移,但溶液依然为中性;D中加入(NH4)2SO4,消耗OH-,平衡正移且呈酸性。(2)沸水仍呈中性,故用pH试纸测定应呈本来颜色;若用pH计测定,应小于7。
答案:(1)B、D (2)淡黄 中 < 中
9.下表是不同温度下水的离子积常数:
温度/℃
25
t1
t2
水的离子积常数
1×10-14
a
1×10-12
试回答以下问题:
(1)若25
(2)25 ℃时,某Na2SO4溶液中c(S)=5×10-4 mol·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)t2℃时,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=________。此溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序是________。
【解析】(1)25
(2)Na2SO4溶液中c(Na+)=2×5×10-4 mol·L-1=1×10-3 mol·L-1,稀释10倍后,c(Na+)=1×10-4 mol·L-1,此时溶液为中性,c(OH-)=1×10-7 mol·L-1,所以c(Na+)∶c(OH-)=10-4 mol·L-1∶10-7 mol·L-1=1 000。
(3)根据酸、碱中和原理及pH计算式:=
10-2 mol·L-1,解得V1∶V2=9∶11,根据Na2SO4的化学组成及反应后溶液呈酸性,推知该溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(S)>c(H+)>c(OH-)。
答案:(1)> 温度升高,水的电离程度增大,所以水的离子积增大 (2)1 000
(3)9∶11 c(Na+)>c(S)>c(H+)>c(OH-)
【加固训练】
请回答下列问題:
(1)纯水在T ℃时,pH=6,该温度下1 mol·L-1的NaOH溶液中,由水电离出的c(OH-)=________mol·L-1。
(2)某一元弱酸溶液(A)与二元强酸(B)的pH相等。若将两溶液稀释相同的倍数后,pH(A)________pH(B)(填“>”“=”或“<”);现用上述稀释溶液中和等浓度等体积的NaOH溶液,则需稀释溶液的体积V(A)________V(B)(填“>”“=”或“<”)。
(3)已知:二元酸H2R的电离方程式是H2RH++HR-,HR-R2-+H+,
①若0.1 mol·L-1 NaHR溶液的c(H+)=a mol·L-1,则0.1 mol·L-1H2R溶液中c(H+)________(0.1+a)mol·L-1(填“<”“>”或“=”),理由是___________ ___________________。
②NaHR溶液呈________性,理由是__________________________。
③某温度下,向10 mL、0.1 mol·L-1 NaHR溶液中加入0.1 mol·L-1 KOH溶液V mL至中性,此时溶液中以下关系一定正确的是________(填写字母)。
A.溶液pH=7
B.水的离子积KW=c2(OH-)
C.V=10
D.c(K+)
1 mol·L-1的NaOH溶液中由水电离出的c(OH-)取决于溶液中的c(H+),即c水电离(OH-)=c(H+)=10-12 mol·L-1。(2)强酸每稀释10n倍,pH就增大n个单位,弱酸每稀释10n倍, pH增大不到n个单位,所以两溶液稀释相同的倍数后,pH(A)
②酸 HR-只电离不水解 ③BD
一、选择题
1.(2019·上海模拟)室温下,下列混合溶液的pH一定小于7的是 ( )
A.pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合
B.pH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合
C.pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合
D.pH=3的硫酸和pH=11的氨水等体积混合
【解析】选C。pH=3的盐酸中c(H+)=1×10-3mol·L-1,pH=11的氨水中c(OH-)=1×
10-3 mol·L-1,由于氨水为弱碱,在室温下等体积混合后,则氨水过量,pH>7,A错误;pH=3的盐酸中c(H+)=1×10-3mol·L-1,pH=11的氢氧化钡溶液c(OH-)=1×
10-3mol·L-1,酸碱都是强电解质,在室温下等体积混合后,pH=7,B错误; pH=3的醋酸c(H+)=1×10-3mol·L-1,pH=11的氢氧化钡溶液中c(OH-)=1×10-3mol·L-1,由于醋酸为弱酸,在室温下等体积混合后,则醋酸过量,pH<7,C正确;pH=3的硫酸中c(H+)=1×10-3mol·L-1,pH=11的氨水中c(OH-)=1×10-3mol·L-1,由于氨水为弱碱,在室温下等体积混合后,则氨水过量,pH>7,D错误。
2.(2019·厦门模拟)已知NaHSO4在水中的电离方程式为:NaHSO4Na++H++S。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,对于该溶液,下列叙述中正确的是 ( )
A.水电离出来的c(H+)=1×10-10mol·L-1
B.此时水的离子积Kw=1×10-14
C.c(H+)=2[c(OH-)+c(S)]
D.该温度下加入等体积pH=12的NaOH溶液可使反应后的溶液恰好呈中性
【解析】选A。纯水的pH=6,所以环境温度高于25 ℃,则水的离子积Kw=1×10-12,
pH=2的溶液中由水电离出来的c(H+)=1×10-10mol·L-1,则A正确,B、D错误;根据溶液中有H2OH++OH-和NaHSO4Na++H++S,可以得到c(H+)=c(OH-)+
c(S),C错误。
3.(2019·沈阳模拟)25 ℃时,将0.1 mol·L-1的HCl和0.06 mol·L-1 Ba(OH)2溶液以等体积混合后,该混合液的pH是 ( )
A.1.7 B.12.3 C.12 D.2
【解析】选C。设体积为V,混合前n(H+)=0.1 mol·L-1×V L=0.1V mol,n(OH-)=
0.06 mol·L-1×2V L=0.12V mol,因为n(OH-)>n(H+),所以等体积混合后:c(OH-)混==0.01 mol·L-1,c(H+)= mol·L-1=1×10-12mol·L-1,pH=
-lg c(H+)=-lg10-12=12,C项正确。
4.(2019·吉安模拟)25 ℃时Va L pH=2的盐酸与Vb L pH=12的氨水混合,若所得溶液显酸性,下列有关判断正确的是 ( )
A.Va一定等于Vb
B.Va一定小于于Vb
C.混合溶液中离子浓度一定满足:c(Cl-)>c(N)>c(H+)>c(OH-)
D.混合溶液中离子浓度一定满足: c(N)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
【解析】选D。由于氨水是弱碱,所以pH=12的氨水溶液的浓度大于0.01 mol·L-1。如果Va等于Vb,则氨水一定是过量的,溶液显碱性,A、B项错误; N不一定大于氢离子浓度,C项错误;D符合电荷守恒,D正确。
5.(2019·渭南模拟)若室温时pH=a的氨水与pH=b的盐酸等体积混合,恰好完全反应,则该氨水的电离度可表示为 ( )
A.10a+b-12% B.10a+b-14%
C.1012-a-b% D.1014-a-b%
【解析】选A。pH=a的氨水与pH=b的盐酸等体积混合,恰好完全反应,则氨水的浓度和盐酸的浓度相等,都是10-b mol·L-1,根据氨水的电离方程式和pH可计算氨水中已电离的一水合氨的浓度为10a-14 mol·L-1,所以室温下氨水的电离度为×100%=10a+b-12%,A项正确。
6.(2019·长安模拟)25 ℃时,向100 mL 0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液,得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图(H2SO4视为二元强酸)。下列说法错误的是 ( )
A.a点时溶液的pH<1
B.a点到b点的过程中,溶液的导电能力减弱
C.ab段上的点(不包括a点)均满足关系式:c(N)+c(Na+)<2c(S)
D.b点时离子浓度大小顺序为:c(Na+)>c(S)>c(N)> c(H+)> c(OH-)
【解析】选D。a点为0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液,电离产生的氢离子浓度为
0.1 mol·L-1,N水解呈酸性,所以a点氢离子浓度大于0.1 mol·L-1,故A正确;b点加入的氢氧化钠恰好消耗完H+,离子的物质的量不变,但溶液体积增大,浓度减小,导电能力减弱,故B正确;ab段上的点(不包括a点),根据电荷守恒,均满足关系式:c(N)+c(Na+)+ c(H+)=2c(S)+ c(OH-),ab段上的点显酸性:c(H+)> c(OH-),所以c(N)+c(Na+)<2c(S),故C正确;b点恰好消耗完H+,溶液中只有等物质的量的(NH4)2SO4与Na2SO4,N水解,c(Na+)=c(S)>c(N)>c(H+)> c(OH-),故D错误。
7.常温时,1 mol·L-1的HClO2和1 mol·L-1的HMnO4两种酸溶液,起始时的体积均为V0,分别向两溶液中加水进行稀释,稀释后溶液体积为V,所得曲线如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.稀释前分别用1 mol·L-1的NaOH溶液中和,消耗的NaOH溶液体积:HMnO4>HClO2
B.当稀释至pH均为3时,溶液中c(Cl)>c(Mn)
C.在0≤pH≤5时,HMnO4溶液满足,pH=lg
D.常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的NaClO2和NaMnO4溶液的pH:NaMnO4>NaClO2
【解析】选C。A.常温时,1 mol·L-1的HClO2和1 mol·L-1的HMnO4两种酸溶液,起始时的体积均为V0,稀释前分别用1 mol·L-1的NaOH溶液中和,消耗的NaOH溶液体积相同,故A错误;B.当稀释至pH均为3时,两溶液中均存在电荷守恒,c(H+)=c(OH―)+c(Cl),c(H+)=c(OH―)+c(Mn),溶液中c(Cl)=c(Mn),故B错误;C.由图lg+1=1时,1 mol·L-1 HMnO4中c(H+)=1 mol·L-1,说明HMnO4为强酸,在0≤pH≤5时,HMnO4溶液满足,pH=lg,故C正确;D.常温下,NaClO2发生水解,浓度均为0.1 mol·L-1的NaClO2和NaMnO4溶液的pH:NaMnO4
(2019·宁波模拟)25 ℃时,向盛有50 mL pH=2的HA溶液的绝热容器中加入pH=13的NaOH溶液,加入NaOH溶液的体积(V)与所得混合溶液的温度(T)的关系如图所示。下列叙述正确的是 ( )
A.HA溶液的物质的量浓度为0.01 mol·L-1
B.b→c的过程中,温度降低的原因是溶液中发生了吸热反应
C.a→b的过程中,混合溶液中可能存在:c(A-)=c(Na+)
D.25 ℃时,HA的电离平衡常数K约为1.43×10-2
【解析】选C。恰好中和时混合溶液温度最高,即b点,此时消耗氢氧化钠
0.004 mol,得出HA的浓度为0.08 mol·L-1,故A错误;b→c的过程中,温度降低的原因是溶液中发生了反应恰好生成NaA,继续滴加氢氧化钠溶液不能发生反应,故B错误;NaA呈碱性,HA呈酸性,a→b的过程中,混合溶液可能呈中性,存在:c(A-)=c(Na+),故C正确;电离平衡常数K==0.01×0.01÷0.08 =1.25×10-3,故D错误。
二、非选择题
8.(新题预测)(1)Na2S2O5可用作食品抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,取50 mL葡萄酒样品,用0.010 00 mol·L-1的碘标准液滴定到终点,消耗
10.00 mL。滴定反应的离子方程式为: ___________________________。
该样品中Na2S2O5的残留量为________g·L-1(以SO2计)。
(2) 测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。
①称量m g样品于锥形瓶中,溶解后加稀硫酸酸化,用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点。滴定终点的现象是_____________________________________。
②向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀硫酸酸化,用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液V mL。该晶体中铁的质量分数的表达式为______________________。
(3)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O,M=248 g·mol-1)可用作定影剂、还原剂。利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下:
①溶液配制:称取1.200 0 g某硫代硫酸钠晶体样品配制成100 mL溶液。
②滴定:取0.009 50 mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液20.00 mL,硫酸酸化后加入过量KI,发生反应: Cr2+6I-+14H+3I2+2Cr3++7H2O。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色,发生反应:I2+2S2S4+2I-。加入淀粉溶液作为指示剂,继续滴定,当溶液________,即为终点。平行滴定3次,样品溶液的平均用量为
24.80 mL,则样品纯度为________%(保留1位小数)。
(4)取a g所得精制磷酸,加适量水稀释,以百里香酚酞作指示剂,用b mol·L-1NaOH溶液滴定至终点时生成Na2HPO4,消耗NaOH溶液c mL,精制磷酸中H3PO4的质量分数是________。(已知:H3PO4摩尔质量为98 g·mol-1)
【解析】(1)焦亚硫酸钠与单质碘发生氧化还原反应,焦亚硫酸钠被I2氧化成硫酸钠,离子方程式为“S2+2I2+3H2O2S+4I-+6H+”;消耗碘的物质的量是0.000 1 mol,所以焦亚硫酸钠的残留量(以SO2计)是: =0.128 g·L-1。
(2)①三草酸合铁酸钾于锥形瓶中溶解后,加稀硫酸酸化,用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点,实为高锰酸钾氧化草酸根离子,高锰酸钾溶液显紫色,所以滴定终点的现象是溶液变为浅紫(红)色。②锌把Fe3+还原为Fe2+,酸性高锰酸钾溶液又把Fe2+氧化为Fe3+。反应中消耗高锰酸钾是0.001cV mol,Mn被还原成Mn2+,锰元素化合价从+7价降低到+2价,所以根据电子得失守恒可知铁离子的物质的量是0.005cV mol,则该晶体中铁的质量分数的表达式为。
(3)②淡黄绿色溶液中有单质碘,加入淀粉为指示剂,溶液显蓝色,用硫代硫酸钠溶液滴定溶液中的单质碘,滴定终点时溶液的蓝色应该褪去。根据题目的两个方程式得到如下关系式:Cr2～3I2～6S2,则配制的100 mL样品溶液中硫代硫酸钠的浓度c==0.045 97 mol·L-1,含有的硫代硫酸钠为
0.004 597 mol,所以样品纯度为×100%=95.0%。
(4)根据题意关系式为: H3PO4～2NaOH～Na2HPO4,由消耗的NaOH计算H3PO4,消耗的H3PO4与NaOH物质的量之比为1∶2,n(H3PO4) =0.5n(NaOH) =0.5b mol·L-1×c×10-3L= mol,m(H3PO4) = mol×98 g·mol-1= g=0.049bc g,精制磷酸中H3PO4的质量分数为。
答案:(1) S2+2I2+3H2O2S+4I-+6H+ 0.128
(2)①加最后一滴KMnO4溶液,溶液变为浅红色,且半分钟内不褪色 ②5cv×
(3)②蓝色褪去 95.0 (4)。
相关试卷
(通用版)高考化学一轮复习课时分层提升练五2.3氧化还原反应(含解析)： 这是一份(通用版)高考化学一轮复习课时分层提升练五2.3氧化还原反应(含解析)，共11页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
(通用版)高考化学一轮复习课时分层提升练四2.2离子反应(含解析)： 这是一份(通用版)高考化学一轮复习课时分层提升练四2.2离子反应(含解析)，共13页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
(通用版)高考化学一轮复习课时分层提升练十九6.2原电池化学电源(含解析)： 这是一份(通用版)高考化学一轮复习课时分层提升练十九6.2原电池化学电源(含解析)，共11页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
