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第三章第二节水的电离和溶液的pH同步练习2023-2024学年上学期高二化学人教版(2019)选择性必修1
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第三章第二节水的电离和溶液的PH同步练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.水的电离过程为。在25℃、35℃时水的离子积常数分别为、。下列叙述中正确的是
A.纯水中随着温度的升高而增大
B.在35℃时,纯水中
C.水的电离度
D.水的电离过程是放热过程
2.在不同温度下,水达到电离平衡时与的关系如图所示。时,将的溶液和的溶液等体积混合后(混合后溶液的体积变化忽略不计),该溶液的是
A.1.7 B.2 C.10 D.10.3
3.时,若溶液中由水电离产生的,则下列说法正确的是
A.该溶液中水的电离被促进
B.该溶液的一定为12
C.该溶液一定是溶液
D.该溶液中、、、可以大量共存
4.常温下,某一元酸(HA)溶液中,下列叙述正确的是
A.溶液中水电离出的
B.溶液中
C.溶液中加入一定量晶体,则溶液中的增大
D.等浓度等体积的盐酸和HA溶液,盐酸中和碱的能力更强
5.25℃时,向20mL0.1mol/L溶液中逐滴加入0.1mo/L NaOH溶液,滴入NaOH溶液的体积与溶液pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A.a点的pH>1
B.c点时,V(NaOH)=20mL
C.反应过程中的值逐渐增大
D.a、b、c点溶液中,水的电离程度逐渐增大
6.常温下,下列各组离子在指定的条件下能大量共存的是
A.c(Fe3+)=0.1mol/L的溶液中:K+、Cl-、SO、SCN-
B.在= 10−13的溶液中:NH、K+、F-、NO
C.通入足量CO2的溶液中:H+、Cl-、NH、Ca2+
D.由水电离出的c(H+)=10-12mol/L的溶液中:Mg2+、Na+、SO、ClO-
7.完成下列实验,所用仪器或操作合理的是
A
B
C
D
配制250mL0.10mol·L-1NaOH溶液
用乙醚萃取水中的有机化合物
灼烧碎海带至完全成灰烬
用滴定管准确量取一定体积K2Cr2O7溶液
A.A B.B C.C D.D
8.向20mL 冰醋酸中加水稀释至1000mL,下列数值减小的是
A. B.
C.H2O的电离度:α(H2O) D.CH3COOH的电离度:α(CH3COOH)
9.实验室常用准确称量的邻苯二甲酸氢钾(,溶液呈弱酸性)来测定配制的NaOH标准溶液的浓度,即分析化学实验中常称为“标定”的一种方法。某学生将配好的待测NaOH溶液放于锥形瓶中,用该溶液标定,进行了四次实验,数据如下表。下列说法正确的是
实验编号
1
2
3
4
消耗标准液V()/mL
18.60
17.10
16.90
17.00
A.锥形瓶在装液前未用待测NaOH溶液润洗会使标定结果偏低
B.滴定过程中消耗的V()平均=17.40mL
C.配制邻苯二甲酸氢钾()溶液时,容量瓶洗净后未经干燥处理,会使最终标定结果偏高
D.实验中最好选择酚酞作指示剂
10.水的离子积常数随着温度的变化关系如下表:
温度/℃
25
50
75
100
1.0
5.5
20.0
56.0
下列说法正确的是
A.25℃时,溶液中,
B.水的电离度
C.时某溶液的,该溶液呈中性
D.纯水中的大小与温度无关
11.下列实验操作正确的是
A.选用图1滴定管量取17.60mLNaCl溶液
B.如图2所示,记录滴定终点读数为19.90mL
C.中和滴定时,选用图1滴定管盛装NaOH标准溶液
D.可用图3装置进行KMnO4溶液滴定未知浓度的FeSO4溶液实验
12.常温下,等浓度BOH碱溶液和HA酸溶液互相滴定,溶液中pH与lg或lg的关系如图所示,下列说法不正确的是
A.N曲线代表HA酸溶液滴定BOH碱溶液
B.水的电离程度:f
C.g点c(A- )=c(B+)>c(HA)=c(BOH)
D.Ka(HA)=1×10-4.76
13.25 ℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH-;ΔH>0,下列叙述正确的是
A.向水中加入NaOH固体,平衡逆向移动,c(OH-)降低
B.向水中加入少量NaHSO4固体,c(H+)增大,Kw不变
C.向水中加入少量固体Na,平衡逆向移动,c(H+)降低
D.将水加热,Kw增大,pH不变
14.水是最宝贵的资源之一,下列表述正确的是
A.的水一定呈酸性
B.温度升高,纯水中的增大,减小
C.一定温度下,向水中加入酸或碱,都可抑制水的电离,使水的离子积减小
D.25℃时某溶液中由水电离产生的,该溶液可能显酸性
15.室温下向10mL 0.1mol/L NaOH溶液中加入0.1mol/L的一元酸HA,溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.a点所示溶液中
B.a、b两点所示溶液中水的电离程度
C.时,
D.b点所示溶液中
二、填空题
16.回答下列各小题
I.已知在25℃时,次氯酸、碳酸和亚硫酸的电离平衡常数分别为:
HClO Ka=4.7×10-8
H2CO3 Ka1=4.3×10-7Ka2=5.6×10-11
H2SO3Ka1=1.5×10-2Ka2=1.0×10-7
(1)相同浓度的ClO—、CO、HCO、SO结合H+的能力由强到弱的顺序为 。
(2)下列离子在溶液中不能大量共存的是_______(填字母)。
A.SO、HCO B.HSO、CO
C.SO、CO D.ClO—、HSO
(3)室温下,SO2通入NaOH溶液中,在所得溶液中,c(HSO)∶c(SO)=10∶1,溶液的pH= 。
II.水在25℃和95℃时电离平衡曲线如图。
(4)在曲线A所对应的温度下,0.1 mol·L-1 HCl溶液由水电离出来的c(H+)= mol·L-1。
(5)在曲线A所对应的温度下,0.1 mol·L-1的下列溶液:①HCl ②H2SO4③NH3·H2O ④NaOH,pH由大到小的顺序是 (填序号顺序)。
(6)在曲线A所对应的温度下,pH=3的醋酸与pH=11的NaOH等体积混合,所得溶液的pH 7(填“>” “<”或“=”)。
(7)在曲线B所对应的温度下,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的6,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为 。
17.水是生命的源泉、工业的血液、城市的命脉。河水是主要的饮用水源,污染物通过饮用水可宵接毒害人体,也可通过食物链和灌溉农田间接危及健康。请回答下列问题:
(1)纯水在100℃时,pH=6,该温度下1mol·L-1的NaOH溶液中,由水电离出的c(OH-)= mol·L-1。
(2)25℃时,向水的电离平衡体系中加入少量碳酸钠固体,得到pH为11的溶液,其水解的离子方程式为 。
(3)体积均为100mLpH均为2的CH3COOH与一元酸HX,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示,则相同温度时,HX的电离平衡常数 (填“大于”或“小于”或“等于”)CH3COOH的电离平衡常数,理由是 。
(4)电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的物理量。已知:
化学式
电离常数(25℃)
HCN
K=4.9×10-10
CH3COOH
K=1.8×10-5
H2CO3
K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11
①25℃时,有等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液和CH3COONa溶液,三种溶液的pH由大到小的顺序为 。
②向NaCN溶液中通入少量的CO2,发生反应的化学方程式为 。
(5)25℃时,在CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中,若测得pH=6,则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)= mol·L-1(填精确值)。
三、实验题
18.某学生用已知物质的量浓度的NaOH标准溶液来测定未知物质的量浓度的盐酸时,选择酚酞作指示剂。请回答下列问题:
(1)配制480mL标准溶液。配制所需的玻璃仪器有:烧杯、量筒、玻璃棒、 、 等。
(2)观察下图,标准液NaOH溶液应放入 滴定管中。(填“甲”或“乙”)。
(3)若滴定开始和结束时,碱式滴定管中的液面如上图所示,所用NaOH标准溶液的 mL。
(4)某学生根据3次实验分别记录有关数据如表所示:
滴定次数
待测盐酸的体积/mL
标准NaOH溶液体积
滴定前的刻度/mL
滴定后的刻度/mL
第一次
25.00
0.00
26.11
第二次
25.00
1.56
30.30
第三次
25.00
0.22
26.31
依据表中数据计算该盐酸溶液的物质的量浓度 。
(5)在上述实验中,下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏低的有 (填序号)。
A.酸式滴定管使用前,水洗后未用待测盐酸润洗
B.锥形瓶水洗后未干燥
C.称量NaOH固体中混有固体
D.滴定终点读数时俯视读数
E.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
(6)滴定过程中边滴加边摇动锥形瓶,直到因加入半滴NaOH溶液后 表示已经到达滴定终点。
(7)有一支25mL的酸式滴定管,其中盛有溶液,液面恰好在5.00mL刻度处,现把管内液体全部放出,得到液体的体积是______。
A.不能确定 B.5.00mL C.20.00mL D.大于20.00mL
19.水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组设计如图所示的实验装置(夹持装置略),采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧的含量。
实验步骤及测定原理如下:
I.取样、氧的固定
a.用溶解氧瓶采集水样,记录大气压及水体温度。
b.向烧瓶中加入200mL水样。
c.向烧瓶中依次迅速加入1mL无氧溶液(过量)和2mL碱性KI无氧溶液(过量)开启搅拌器,反应生成,实现氧的固定。
II.酸化、滴定
d.搅拌,并向烧瓶中加入2mL硫酸无氧溶液至被还原为,溶液为中性或弱酸性。
e.在暗处静置5min后,取一定量溶液,用标准溶液滴定生成的,记录数据。
f.重复e中滴定操作2~3次。
g.处理数据(忽略氧气从水样中的逸出量和加入试剂后水样体积的变化)。
回答下列问题:
(1)配制以上无氧溶液时,除去所用溶剂水中的氧气的简单操作为 。
(2)取水样时应尽量避免扰动水体表面,这样操作的主要目的是 。
(3)“氧的固定”中发生主要反应的化学方程式为 。
(4)“步骤e”中,用a标准溶液滴定,以淀粉溶液作指示剂,滴定终点的现象为 ;若200mL水样经处理后,共消耗标准溶液的体积为b mL,则水样中溶解氧的含量为 (用含字母的式子表示)。
参考答案:
1.A
【详解】A.纯水中,在25℃、35℃时水的离子积常数分别为、,因此纯水中随着温度的升高而增大,故A项正确;
B.由水的电离方程式可知,纯水中,故B项错误;
C.化学反应平衡常数越大,说明反应进行程度越大,根据水的离子积常数可知,升高温度有利于水的电离,因此水的电离度,故C项错误;
D.升高温度促进水的电离,而升高温度平衡将向吸热反应方向移动,因此水的电离为吸热过程,故D项错误;
综上所述,正确的是A项。
2.C
【详解】时,,该温度下溶液中,的溶液中,二者等体积混合后,混合溶液中,,。
3.D
【分析】时,纯水中由水电离产生的。
【详解】A.时,水电离产生的的溶液中水的电离受到抑制,故A错误;
B.酸、碱都抑制水电离,所以该溶液可能是酸溶液也可能是碱溶液,为12或2,故B错误;
C.酸、碱都抑制水电离,所以该溶液可能是酸溶液也可能是碱溶液,故C错误;
D.在酸性或碱性条件下,、、、都能大量共存,故D正确;
选D。
4.C
【详解】A.某一元酸(HA)溶液中,则,故溶液中氢离子浓度为10-3mol/L,那么水电离出的氢氧根离子浓度等于水电离出的氢离子浓度,为mol/L,A错误;
B.根据物料守恒可知,,B错误;
C.溶液中加入一定量晶体,醋酸根离子和氢离子结合成弱酸醋酸分子,导致氢离子浓度减小,则溶液中的增大;C正确;
D.等浓度等体积的盐酸和HA溶液中能释放出的氢离子的物质的量相同,故两者中和碱的能力相同,D错误;
故选C。
5.B
【分析】a为起始点。B点加入NaOH为10mL主要成分为n(CH3COONa):n(CH3COOH)=1:1。加入20mL时为反应终点物质为CH3COONa,pH>7。所以pH=7的成分有CH3COONa和CH3COOH。
【详解】A.CH3COOH为弱电解质则0.1mol/LCH3COOH电离出的H+少于0.1mol/L即pH>1,A项正确;
B.加入20mL时为反应终点物质为CH3COONa,pH>7。所以pH=7的成分有CH3COONa和CH3COOH即加入NaOH少于20mL,B项错误;
C.,加入NaOH后c(H+)被消耗而降低,则该值的随着反应的进行而增大,C项正确;
D.a→b→c加入NaOH产生了CH3COONa能促进水的电离,因此a→b→c水的电离程度增大,D项正确;
故选B。
6.C
【详解】A.Fe3+与SCN-结合生成配合物,不能共存,A不选;
B.常温下,= 10−13则氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,溶液呈酸性,H+与F-结合成弱电解质HF,不能共存,B不选;
C.各种离子之间互不反应,能共存,C选;
D.酸或碱抑制水的电离,由水电离出的c(H+)=10-12mol/L的溶液可能是碱性或酸性,碱性溶液中:Mg2+、OH-不能共存,D不选;
故选:C。
7.B
【详解】A.容量瓶是配制一定体积,一定物质的量的溶液的量器而不是容器,不能在容量瓶中配制溶液,实验操作不合理, A不符合题意;
B.乙醚微溶于水,乙醚属于有机物,根据相似相溶原理,可知有机物易溶于乙醚,有机化合物在有乙醚中一般比在水中溶解度大,所以可用乙醚萃取水中的有机化合物,B符合题意;
C.灼烧应该在坩埚中进行,C不符合题意;
D.重铬酸钾溶液应放在酸式滴定管,因为碱式滴定管的胶管和重铬酸钾溶液会有一定的氧化和吸附,从而影响滴定,D不符合题意;
故选B。
8.B
【分析】冰醋酸中加水稀释过程中,醋酸、氢离子、醋酸根离子的浓度减小,醋酸的电离平衡右移,温度不变,醋酸的电离常数、水的离子积常数不变,氢氧根离子浓度增大,醋酸的电离程度增大。
【详解】A.由分析可知,冰醋酸中加水稀释过程中,氢离子浓度减小,水的离子积常数不变,氢氧根离子浓度增大,所以的值增大,故A不符合题意;
B.由电离常数可知=,冰醋酸中加水稀释过程中,氢离子浓度减小,醋酸的电离常数不变,所以的值减小,的值减小,故B符合题意;
C.由分析可知,冰醋酸中加水稀释过程中,氢离子浓度减小,水的离子积常数不变,氢氧根离子浓度增大,所以水的电离度增大,故C不符合题意;
D.由分析可知,冰醋酸中加水稀释过程中,醋酸的电离程度增大,则醋酸的电离度增大,故D不符合题意;
故选B。
9.D
【分析】邻苯二甲酸为有机酸,为二元弱酸,故邻苯二甲酸氢钾和氢氧化钠的反应终点的时候,溶解显碱性,以此解题。
【详解】A.中和滴定过程中,盛放待测液的锥形瓶不能润洗,否则影响滴定结果,A错误;
B.第1组数据为18.60mL,与其他三组相差较大,应该舍弃,则滴定过程中消耗的,B错误;
C.配制邻苯二甲酸氢钾溶液时,容量瓶洗净后未经干燥处理,该操作方法合理,不影响配制结果,C错误;
D.邻苯二甲酸氢钾为弱酸,滴定终点时生成强碱弱酸盐,溶液呈碱性,滴定终点的pH要在指示剂的变色范围之内,酚酞的变色范围为8-10,所以选用酚酞作指示剂,D正确;
故选D。
10.B
【详解】A.水的离子积常数只与温度有关,25℃时,溶液中,,故A错误;
B.水电离吸热,水的电离度,故B正确;
C.时,某溶液的,,,该溶液呈酸性,故C错误;
D.水电离吸热,纯水中,随温度升高而增大,故D错误;
选B。
11.A
【详解】A.图1为酸式滴定管,滴定管的精度为0.01mL,用酸式滴定管可量取17.60mLNaCl溶液,A项正确;
B.滴定管起始读书为0,滴定终点读书为18.10mL,定终点读数为18.10mL,B项错误;
C.中和滴定时NaOH溶液盛装在碱式滴定管中,图1为酸式滴定管,C项错误;
D.标准液KMnO4溶液具有强氧化性会腐蚀橡胶,应该盛装在酸式滴定管,图3为碱式滴定管,D项错误;
答案选A。
12.B
【分析】N曲线开始显碱性,代表HA酸溶液滴定BOH碱溶液,则M曲线代表BOH碱溶液滴定HA酸溶液;因为为等浓度BOH碱溶液和HA酸溶液互相滴定,则g点代表两者恰好完全反应,此时溶质为BA,据此分析作答。
【详解】A.由分析可知,N曲线代表HA酸溶液滴定BOH碱溶液,A项正确;
B.由图可知,f点溶液中c(OH-)与e点溶液中c(H+)相等,对水的电离的抑制程度相等,g点的溶质是弱酸弱碱盐BA,发生水解反应而促进水的电离,故水的电离程度:f=e
C.由图可知,g点的溶质是弱酸弱碱盐BA,pH=7,则g点c(A- )=c(B+)>c(HA)=c(BOH),C项正确;
D.图中lg=0时,,此时HA酸溶液pH=4.76,则,Ka(HA)=,D项正确;
答案选B。
13.B
【详解】A.向水中加入NaOH固体,OH-浓度增大,平衡逆向移动,A项错误;
B.向水中加入少量NaHSO4固体,溶液中H+浓度增加,Kw只与温度有关,温度不变,则Kw不变,B项正确;
C.向水中加入少量固体Na,Na和H2O电离出的H+反应NaOH和H2,促进水的电离,平衡正向移动,C项错误;
D.将水加热,Kw增大,H+浓度增大,pH降低,D项错误;
答案选B。
14.D
【详解】A.水是弱电解质,为中性,常温下pH=7,加热促进水的电离,电离出的氢离子浓度增大,pH=6,说明温度高于常温,但水始终为中性,故A错误;
B.温度升高,促进水电离,纯水中的c(H+)增大,c(OH-)增大,故B错误;
C.一定温度下,向水中加入酸或碱,都可抑制水的电离,但水的离子积不变,故C错误;
D.25℃时,某溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-13 mol/L,抑制了水的电离,该溶液可能显酸性或碱性溶液,故D正确;
故选:D。
15.D
【详解】A.a点溶液的溶质为强碱弱酸盐NaA,因A-水解使溶液显碱性,故溶液中各微粒的浓度关系为c(Na+ )>c(A- )>c(OH- )>c(HA)>c(H+ ),故A错误;
B.a点溶液为强碱弱酸盐NaA,A-水解促进水的电离,b点溶液的溶质为等物质的量的NaA与HA,由溶液显酸性可知,HA电离程度较大,抑制水的电离,因此a、b两点所示溶液中水的电离程度 a>b,故B错误;
C.pH=7时,溶液呈中性,即c(OH- )=c(H+ ),利用电荷守恒可得:c(Na+ )=c(A- ),故C错误;
D.b点溶液的溶质为等物质的量的NaA与HA,由溶液显酸性,说明HA电离程度大于A-水解程度,知c(A- )>c(HA),故D正确。
故答案选D。
【点睛】本题侧重于酸碱混合的定性判断,有利于培养学生的分析能力和良好的科学素养。要使混合溶液呈中性,则HA应该稍微过量,所以b点HA体积大于10mL , C点溶液中溶质为等物质的量浓度的NaA、HA溶液呈酸性,说明HA电离程度大于A-水解程度;本题易错点为C,注意从溶液电中性的角度分析,室温下向10mL0.1mol/L NaOH溶液中加入0.1mol/L的一元酸HA,a点酸碱的物质的量相等,二者恰好反应生成NaA ,但溶液呈碱性,说明生成的盐是强碱弱酸盐,则HA是弱酸。
16.(1)CO>ClO—>SO>HCO
(2)BD
(3)6
(4)1.0×10-13
(5)④>③>①>②
(6)<
(7)1:10
【详解】(1)由电离常数可知,酸或酸式根离子的电离程度为H2SO3>H2CO3>HSO>HClO>HCO,酸的电离程度越大,对应盐的水解程度越小,结合氢离子的的能力越小,则ClO—、CO、HCO、SO结合氢离子的的能力由强到弱的顺序为CO>ClO—>SO>HCO,故答案为:CO>ClO—>SO>HCO;
(2)A.由电离常数可知,酸式根离子的电离程度为HSO>HCO,则溶液中SO与HCO不反应,能大量共存,故不符合题意;
B.由电离常数可知,酸式根离子的电离程度为HSO>HCO,则溶液中HSO与CO会发生强酸制弱酸的反应,不能大量共存,故符合题意;
C.SO和CO在溶液中都水解呈碱性,两者不能反应,能大量共存,故不符合题意;
D.ClO—具有强氧化性,HSO具有还原性,溶液中两者会发生氧化还原反应,不能大量共存,故符合题意;
故选BD;
(3)温度不变,弱酸的电离常数不变,由亚硫酸的Ka2=1.0×10-7可得:=1.0×10-7,由溶液中c(HSO)∶c(SO)=10∶1解得氢离子浓度为1.0×10-6mol/L,则溶液的pH为6,故答案为:6;
(4)由图可知,曲线A所对应的温度为25℃,水的离子积常数Kw=1.0×10-7mol/L×1.0×10-7mol/L=1.0×10-14,0.1mol/L盐酸溶液中氢离子浓度为0.1mol/L,由水电离出的氢离子浓度等于水电离出的氢氧根离子浓度可知,溶液中水电离出的氢氧根离子浓度为=1.0×10-13mol/L,故答案为:1.0×10-13;
(5)相同浓度的强碱溶液的pH大于弱碱溶液,碱溶液的pH大于酸溶液,二元强酸溶液的pH小于一元强酸,则等浓度的四种酸、碱溶液pH由大到小的顺序④>③>①>②,故答案为:④>③>①>②;
(6)醋酸为弱酸,在溶液中存在电离平衡,则在曲线A所对应的温度下,pH=3的醋酸溶液的浓度大于pH=11的NaOH溶液的浓度,等体积混合时,醋酸溶液过量,溶液呈酸性,pH<7,故答案为:<;
(7)由图可知,曲线B所对应的温度为95℃,水的离子积常数Kw=1.0×10-6mol/L×1.0×10-6mol/L=1.0×10-12,设氢氧化钠溶液和硫酸溶液的体积分别为a和b,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的6说明溶液呈中性,酸溶液中的氢离子的物质的量和碱溶液中的氢氧根离子的物质的量相等,则1.0×10-4b=a,解得a:b=1:10,故答案为:1:10。
17.(1)10-12
(2)CO+H2OHCO+OH-、HCO+H2OH2CO3+OH-
(3) 小于 稀释相同倍数,一元酸HX的pH变化量比CH3COOH的小,故酸性较弱,电离平衡常数较小
(4) pH(Na2CO3溶液)>pH(NaCN溶液)>pH(CH3COONa溶液) NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3
(5)9.9×10-7
【详解】(1)100°C时,pH=6的纯水中的c(OH-)=c(H+)=1×10-6mol/L,Kw=1×10-6×1×10-6=1×10-12,1mol/L的NaOH溶液中氢氧根离子浓度为1mol/L,c(H+)=1×10-12mol/L,氢氧化钠溶液中的氢离子是水的电离的,则水电离的氢氧根离子为10-12mol/L;
(2)碳酸根水解结合水电离出的H+生成碳酸氢根,生成的碳酸氢根可以继续结合水电离出的氢离子生成碳酸,所以水解方程式为:CO+H2OHCO+OH-、HCO+H2OH2CO3+OH-;
(3)稀释相同倍数,一元酸HX的pH变化量比CH3COOH的小,说明稀释时HX可以电离出更多的氢离子,相同pH值时HX的电离程度较小,故酸性较弱,电离平衡常数较小;
(4)①三者溶液都因相应阴离子水解呈碱性,故需比较三者水解程度的大小,因为:K2(H2CO3)CN->CH3COO-,故碱性强弱:Na2CO3>NaCN>CH3COONa,即pH:Na2CO3>NaCN>CH3COONa;
②由平衡常数数值可知酸性强弱:H2CO3>HCN>HCO;故HCO不能制HCN,即此时反应生成HCN和NaHCO3,故方程式为NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3
(5)CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中电荷关系为:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),溶液的pH=6,即c(H+)=1×10-6mol/L,c(OH-)=1×10-8mol/L,c(CH3COO-)-c(Na+)=1×10-6mol/L-1×10-8mol/L=9.9×10-7mol/L。
18.(1) 500mL容量瓶 胶头滴管
(2)乙
(3)26.10
(4)0.1044
(5)AD
(6)溶液由无色变为浅红色且半分钟内不褪色
(7)D
【详解】(1)实验室需要配制480mL溶液,应选择500mL容量瓶,操作步骤:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀,用到的仪器:托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管,所以还缺少的玻璃仪器为:500mL容量瓶,胶头滴管;
故答案为:500mL容量瓶,胶头滴管;
(2)甲是酸式滴定管、乙是碱式滴定管,酸性液体盛入酸式滴定管中,所以标准液NaOH应放入乙中;
(3)滴定管的0刻度在上,由图可知:滴定前刻度0.00,滴定后刻度26.10,溶液体积26.10;
(4)第二组数据,误差太大,舍去,取第一次和第三次盐酸体积的平均值:V= = 26.10 mL,根据c(酸)v(酸)=c(碱)v(碱),0.1mol/L26.10 mL= c(NaOH)25.00 mL,c(NaOH)=0.1044 mol/L;
(5)A.酸式滴定管水洗后未用待测稀盐酸溶液润洗,会导致盐酸浓度偏小,需要NaOH体积偏小,测定值偏小,选项A正确;
B.锥形瓶水洗后后未干燥,对实验无影响,选项B错误;
C.称量NaOH固体中混有固体,等质量的碳酸钠和氢氧化钠,碳酸钠消耗的盐酸偏低,在滴定时消耗的标准液体积偏大,测定结果偏高,选项C错误;
D.滴定到达终点时,俯视读出滴定管读数,会导致NaOH体积偏小,测定溶液浓度偏小,选项D正确;
E.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失,会导致测定NaOH体积偏大,测定值偏大,选项E错误;
故答案为:AD;
(6)滴定过程中边滴加边摇动锥形瓶,直到因加入半滴NaOH溶液后溶液由无色变为浅红色且半分钟内不褪色表示已经到达滴定终点;
(7)滴定管的“0”刻度在上,越往下读数越大,“25 mL”刻度在尖嘴以上,如果把滴定管中的溶液全部流下排出盛接在量筒中,则量筒内溶液的体积大于(25-5)mL,滴定管精确到小数点后2位,即大于20.00mL,答案选D。
19.(1)将水煮沸后冷却
(2)防止水中溶解氧逸出,使测定值与水体中的实际值保持一致,避免产生误差
(3)2 Mn(OH)2+O2=2
(4) 当滴入最后一滴时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复 40ab
【分析】氧的固定过程中,向烧瓶中依次迅速加入1mL无氧溶液(过量)和2mL碱性KI无氧溶液(过量),和碱反应生成Mn(OH)2,开启搅拌器,Mn(OH)2和氧气反应生成,化学方程式为2Mn(OH)2+O2=2;酸性条件下,和反应生成和I2,离子方程式为+2+4H+=Mn2++I2+3H2O,用标准溶液滴定生成的,可计算出水中的溶解氧的含量。
【详解】(1)配制以上无氧溶液时,将水煮沸后冷却可除去所用溶剂水中的氧气;
(2)取水样时应尽量避免扰动水体表面,可以防止水中溶解氧逸出,使测定值与水体中的实际值保持一致,避免产生误差;
(3)由分析可知,“氧的固定”中发生主要反应的化学方程式为2Mn(OH)2+O2=2;
(4)用a标准溶液滴定,以淀粉溶液作指示剂,滴定终点的现象为当滴入最后一滴时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复;根据2Mn(OH)2+O2=2、+2+4H+=Mn2++I2+3H2O、得到比例关系:,则,,则水样中溶解氧的含量为。
第三章第二节水的电离和溶液的PH同步练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.水的电离过程为。在25℃、35℃时水的离子积常数分别为、。下列叙述中正确的是
A.纯水中随着温度的升高而增大
B.在35℃时,纯水中
C.水的电离度
D.水的电离过程是放热过程
2.在不同温度下,水达到电离平衡时与的关系如图所示。时,将的溶液和的溶液等体积混合后(混合后溶液的体积变化忽略不计),该溶液的是
A.1.7 B.2 C.10 D.10.3
3.时,若溶液中由水电离产生的,则下列说法正确的是
A.该溶液中水的电离被促进
B.该溶液的一定为12
C.该溶液一定是溶液
D.该溶液中、、、可以大量共存
4.常温下,某一元酸(HA)溶液中,下列叙述正确的是
A.溶液中水电离出的
B.溶液中
C.溶液中加入一定量晶体,则溶液中的增大
D.等浓度等体积的盐酸和HA溶液,盐酸中和碱的能力更强
5.25℃时,向20mL0.1mol/L溶液中逐滴加入0.1mo/L NaOH溶液,滴入NaOH溶液的体积与溶液pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A.a点的pH>1
B.c点时,V(NaOH)=20mL
C.反应过程中的值逐渐增大
D.a、b、c点溶液中,水的电离程度逐渐增大
6.常温下,下列各组离子在指定的条件下能大量共存的是
A.c(Fe3+)=0.1mol/L的溶液中:K+、Cl-、SO、SCN-
B.在= 10−13的溶液中:NH、K+、F-、NO
C.通入足量CO2的溶液中:H+、Cl-、NH、Ca2+
D.由水电离出的c(H+)=10-12mol/L的溶液中:Mg2+、Na+、SO、ClO-
7.完成下列实验,所用仪器或操作合理的是
A
B
C
D
配制250mL0.10mol·L-1NaOH溶液
用乙醚萃取水中的有机化合物
灼烧碎海带至完全成灰烬
用滴定管准确量取一定体积K2Cr2O7溶液
A.A B.B C.C D.D
8.向20mL 冰醋酸中加水稀释至1000mL,下列数值减小的是
A. B.
C.H2O的电离度:α(H2O) D.CH3COOH的电离度:α(CH3COOH)
9.实验室常用准确称量的邻苯二甲酸氢钾(,溶液呈弱酸性)来测定配制的NaOH标准溶液的浓度,即分析化学实验中常称为“标定”的一种方法。某学生将配好的待测NaOH溶液放于锥形瓶中,用该溶液标定,进行了四次实验,数据如下表。下列说法正确的是
实验编号
1
2
3
4
消耗标准液V()/mL
18.60
17.10
16.90
17.00
A.锥形瓶在装液前未用待测NaOH溶液润洗会使标定结果偏低
B.滴定过程中消耗的V()平均=17.40mL
C.配制邻苯二甲酸氢钾()溶液时,容量瓶洗净后未经干燥处理,会使最终标定结果偏高
D.实验中最好选择酚酞作指示剂
10.水的离子积常数随着温度的变化关系如下表:
温度/℃
25
50
75
100
1.0
5.5
20.0
56.0
下列说法正确的是
A.25℃时,溶液中,
B.水的电离度
C.时某溶液的,该溶液呈中性
D.纯水中的大小与温度无关
11.下列实验操作正确的是
A.选用图1滴定管量取17.60mLNaCl溶液
B.如图2所示,记录滴定终点读数为19.90mL
C.中和滴定时,选用图1滴定管盛装NaOH标准溶液
D.可用图3装置进行KMnO4溶液滴定未知浓度的FeSO4溶液实验
12.常温下,等浓度BOH碱溶液和HA酸溶液互相滴定,溶液中pH与lg或lg的关系如图所示,下列说法不正确的是
A.N曲线代表HA酸溶液滴定BOH碱溶液
B.水的电离程度:f
D.Ka(HA)=1×10-4.76
13.25 ℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH-;ΔH>0,下列叙述正确的是
A.向水中加入NaOH固体,平衡逆向移动,c(OH-)降低
B.向水中加入少量NaHSO4固体,c(H+)增大,Kw不变
C.向水中加入少量固体Na,平衡逆向移动,c(H+)降低
D.将水加热,Kw增大,pH不变
14.水是最宝贵的资源之一,下列表述正确的是
A.的水一定呈酸性
B.温度升高,纯水中的增大,减小
C.一定温度下,向水中加入酸或碱,都可抑制水的电离,使水的离子积减小
D.25℃时某溶液中由水电离产生的,该溶液可能显酸性
15.室温下向10mL 0.1mol/L NaOH溶液中加入0.1mol/L的一元酸HA,溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.a点所示溶液中
B.a、b两点所示溶液中水的电离程度
C.时,
D.b点所示溶液中
二、填空题
16.回答下列各小题
I.已知在25℃时,次氯酸、碳酸和亚硫酸的电离平衡常数分别为:
HClO Ka=4.7×10-8
H2CO3 Ka1=4.3×10-7Ka2=5.6×10-11
H2SO3Ka1=1.5×10-2Ka2=1.0×10-7
(1)相同浓度的ClO—、CO、HCO、SO结合H+的能力由强到弱的顺序为 。
(2)下列离子在溶液中不能大量共存的是_______(填字母)。
A.SO、HCO B.HSO、CO
C.SO、CO D.ClO—、HSO
(3)室温下,SO2通入NaOH溶液中,在所得溶液中,c(HSO)∶c(SO)=10∶1,溶液的pH= 。
II.水在25℃和95℃时电离平衡曲线如图。
(4)在曲线A所对应的温度下,0.1 mol·L-1 HCl溶液由水电离出来的c(H+)= mol·L-1。
(5)在曲线A所对应的温度下,0.1 mol·L-1的下列溶液:①HCl ②H2SO4③NH3·H2O ④NaOH,pH由大到小的顺序是 (填序号顺序)。
(6)在曲线A所对应的温度下,pH=3的醋酸与pH=11的NaOH等体积混合,所得溶液的pH 7(填“>” “<”或“=”)。
(7)在曲线B所对应的温度下,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的6,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为 。
17.水是生命的源泉、工业的血液、城市的命脉。河水是主要的饮用水源,污染物通过饮用水可宵接毒害人体,也可通过食物链和灌溉农田间接危及健康。请回答下列问题:
(1)纯水在100℃时,pH=6,该温度下1mol·L-1的NaOH溶液中,由水电离出的c(OH-)= mol·L-1。
(2)25℃时,向水的电离平衡体系中加入少量碳酸钠固体,得到pH为11的溶液,其水解的离子方程式为 。
(3)体积均为100mLpH均为2的CH3COOH与一元酸HX,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示,则相同温度时,HX的电离平衡常数 (填“大于”或“小于”或“等于”)CH3COOH的电离平衡常数,理由是 。
(4)电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的物理量。已知:
化学式
电离常数(25℃)
HCN
K=4.9×10-10
CH3COOH
K=1.8×10-5
H2CO3
K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11
①25℃时,有等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液和CH3COONa溶液,三种溶液的pH由大到小的顺序为 。
②向NaCN溶液中通入少量的CO2,发生反应的化学方程式为 。
(5)25℃时,在CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中,若测得pH=6,则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)= mol·L-1(填精确值)。
三、实验题
18.某学生用已知物质的量浓度的NaOH标准溶液来测定未知物质的量浓度的盐酸时,选择酚酞作指示剂。请回答下列问题:
(1)配制480mL标准溶液。配制所需的玻璃仪器有:烧杯、量筒、玻璃棒、 、 等。
(2)观察下图,标准液NaOH溶液应放入 滴定管中。(填“甲”或“乙”)。
(3)若滴定开始和结束时,碱式滴定管中的液面如上图所示,所用NaOH标准溶液的 mL。
(4)某学生根据3次实验分别记录有关数据如表所示:
滴定次数
待测盐酸的体积/mL
标准NaOH溶液体积
滴定前的刻度/mL
滴定后的刻度/mL
第一次
25.00
0.00
26.11
第二次
25.00
1.56
30.30
第三次
25.00
0.22
26.31
依据表中数据计算该盐酸溶液的物质的量浓度 。
(5)在上述实验中,下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏低的有 (填序号)。
A.酸式滴定管使用前,水洗后未用待测盐酸润洗
B.锥形瓶水洗后未干燥
C.称量NaOH固体中混有固体
D.滴定终点读数时俯视读数
E.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
(6)滴定过程中边滴加边摇动锥形瓶,直到因加入半滴NaOH溶液后 表示已经到达滴定终点。
(7)有一支25mL的酸式滴定管,其中盛有溶液,液面恰好在5.00mL刻度处,现把管内液体全部放出,得到液体的体积是______。
A.不能确定 B.5.00mL C.20.00mL D.大于20.00mL
19.水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组设计如图所示的实验装置(夹持装置略),采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧的含量。
实验步骤及测定原理如下:
I.取样、氧的固定
a.用溶解氧瓶采集水样,记录大气压及水体温度。
b.向烧瓶中加入200mL水样。
c.向烧瓶中依次迅速加入1mL无氧溶液(过量)和2mL碱性KI无氧溶液(过量)开启搅拌器,反应生成,实现氧的固定。
II.酸化、滴定
d.搅拌,并向烧瓶中加入2mL硫酸无氧溶液至被还原为,溶液为中性或弱酸性。
e.在暗处静置5min后,取一定量溶液,用标准溶液滴定生成的,记录数据。
f.重复e中滴定操作2~3次。
g.处理数据(忽略氧气从水样中的逸出量和加入试剂后水样体积的变化)。
回答下列问题:
(1)配制以上无氧溶液时,除去所用溶剂水中的氧气的简单操作为 。
(2)取水样时应尽量避免扰动水体表面,这样操作的主要目的是 。
(3)“氧的固定”中发生主要反应的化学方程式为 。
(4)“步骤e”中,用a标准溶液滴定,以淀粉溶液作指示剂,滴定终点的现象为 ;若200mL水样经处理后,共消耗标准溶液的体积为b mL,则水样中溶解氧的含量为 (用含字母的式子表示)。
参考答案:
1.A
【详解】A.纯水中,在25℃、35℃时水的离子积常数分别为、,因此纯水中随着温度的升高而增大,故A项正确;
B.由水的电离方程式可知,纯水中,故B项错误;
C.化学反应平衡常数越大,说明反应进行程度越大,根据水的离子积常数可知,升高温度有利于水的电离,因此水的电离度,故C项错误;
D.升高温度促进水的电离,而升高温度平衡将向吸热反应方向移动,因此水的电离为吸热过程,故D项错误;
综上所述,正确的是A项。
2.C
【详解】时,,该温度下溶液中,的溶液中,二者等体积混合后,混合溶液中,,。
3.D
【分析】时,纯水中由水电离产生的。
【详解】A.时,水电离产生的的溶液中水的电离受到抑制,故A错误;
B.酸、碱都抑制水电离,所以该溶液可能是酸溶液也可能是碱溶液,为12或2,故B错误;
C.酸、碱都抑制水电离,所以该溶液可能是酸溶液也可能是碱溶液,故C错误;
D.在酸性或碱性条件下,、、、都能大量共存,故D正确;
选D。
4.C
【详解】A.某一元酸(HA)溶液中,则,故溶液中氢离子浓度为10-3mol/L,那么水电离出的氢氧根离子浓度等于水电离出的氢离子浓度,为mol/L,A错误;
B.根据物料守恒可知,,B错误;
C.溶液中加入一定量晶体,醋酸根离子和氢离子结合成弱酸醋酸分子,导致氢离子浓度减小,则溶液中的增大;C正确;
D.等浓度等体积的盐酸和HA溶液中能释放出的氢离子的物质的量相同,故两者中和碱的能力相同,D错误;
故选C。
5.B
【分析】a为起始点。B点加入NaOH为10mL主要成分为n(CH3COONa):n(CH3COOH)=1:1。加入20mL时为反应终点物质为CH3COONa,pH>7。所以pH=7的成分有CH3COONa和CH3COOH。
【详解】A.CH3COOH为弱电解质则0.1mol/LCH3COOH电离出的H+少于0.1mol/L即pH>1,A项正确;
B.加入20mL时为反应终点物质为CH3COONa,pH>7。所以pH=7的成分有CH3COONa和CH3COOH即加入NaOH少于20mL,B项错误;
C.,加入NaOH后c(H+)被消耗而降低,则该值的随着反应的进行而增大,C项正确;
D.a→b→c加入NaOH产生了CH3COONa能促进水的电离,因此a→b→c水的电离程度增大,D项正确;
故选B。
6.C
【详解】A.Fe3+与SCN-结合生成配合物,不能共存,A不选;
B.常温下,= 10−13则氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,溶液呈酸性,H+与F-结合成弱电解质HF,不能共存,B不选;
C.各种离子之间互不反应,能共存,C选;
D.酸或碱抑制水的电离,由水电离出的c(H+)=10-12mol/L的溶液可能是碱性或酸性,碱性溶液中:Mg2+、OH-不能共存,D不选;
故选:C。
7.B
【详解】A.容量瓶是配制一定体积,一定物质的量的溶液的量器而不是容器,不能在容量瓶中配制溶液,实验操作不合理, A不符合题意;
B.乙醚微溶于水,乙醚属于有机物,根据相似相溶原理,可知有机物易溶于乙醚,有机化合物在有乙醚中一般比在水中溶解度大,所以可用乙醚萃取水中的有机化合物,B符合题意;
C.灼烧应该在坩埚中进行,C不符合题意;
D.重铬酸钾溶液应放在酸式滴定管,因为碱式滴定管的胶管和重铬酸钾溶液会有一定的氧化和吸附,从而影响滴定,D不符合题意;
故选B。
8.B
【分析】冰醋酸中加水稀释过程中,醋酸、氢离子、醋酸根离子的浓度减小,醋酸的电离平衡右移,温度不变,醋酸的电离常数、水的离子积常数不变,氢氧根离子浓度增大,醋酸的电离程度增大。
【详解】A.由分析可知,冰醋酸中加水稀释过程中,氢离子浓度减小,水的离子积常数不变,氢氧根离子浓度增大,所以的值增大,故A不符合题意;
B.由电离常数可知=,冰醋酸中加水稀释过程中,氢离子浓度减小,醋酸的电离常数不变,所以的值减小,的值减小,故B符合题意;
C.由分析可知,冰醋酸中加水稀释过程中,氢离子浓度减小,水的离子积常数不变,氢氧根离子浓度增大,所以水的电离度增大,故C不符合题意;
D.由分析可知,冰醋酸中加水稀释过程中,醋酸的电离程度增大,则醋酸的电离度增大,故D不符合题意;
故选B。
9.D
【分析】邻苯二甲酸为有机酸,为二元弱酸,故邻苯二甲酸氢钾和氢氧化钠的反应终点的时候,溶解显碱性,以此解题。
【详解】A.中和滴定过程中,盛放待测液的锥形瓶不能润洗,否则影响滴定结果,A错误;
B.第1组数据为18.60mL,与其他三组相差较大,应该舍弃,则滴定过程中消耗的,B错误;
C.配制邻苯二甲酸氢钾溶液时,容量瓶洗净后未经干燥处理,该操作方法合理,不影响配制结果,C错误;
D.邻苯二甲酸氢钾为弱酸,滴定终点时生成强碱弱酸盐,溶液呈碱性,滴定终点的pH要在指示剂的变色范围之内,酚酞的变色范围为8-10,所以选用酚酞作指示剂,D正确;
故选D。
10.B
【详解】A.水的离子积常数只与温度有关,25℃时,溶液中,,故A错误;
B.水电离吸热,水的电离度,故B正确;
C.时,某溶液的,,,该溶液呈酸性,故C错误;
D.水电离吸热,纯水中,随温度升高而增大,故D错误;
选B。
11.A
【详解】A.图1为酸式滴定管,滴定管的精度为0.01mL,用酸式滴定管可量取17.60mLNaCl溶液,A项正确;
B.滴定管起始读书为0,滴定终点读书为18.10mL,定终点读数为18.10mL,B项错误;
C.中和滴定时NaOH溶液盛装在碱式滴定管中,图1为酸式滴定管,C项错误;
D.标准液KMnO4溶液具有强氧化性会腐蚀橡胶,应该盛装在酸式滴定管,图3为碱式滴定管,D项错误;
答案选A。
12.B
【分析】N曲线开始显碱性,代表HA酸溶液滴定BOH碱溶液,则M曲线代表BOH碱溶液滴定HA酸溶液;因为为等浓度BOH碱溶液和HA酸溶液互相滴定,则g点代表两者恰好完全反应,此时溶质为BA,据此分析作答。
【详解】A.由分析可知,N曲线代表HA酸溶液滴定BOH碱溶液,A项正确;
B.由图可知,f点溶液中c(OH-)与e点溶液中c(H+)相等,对水的电离的抑制程度相等,g点的溶质是弱酸弱碱盐BA,发生水解反应而促进水的电离,故水的电离程度:f=e
D.图中lg=0时,,此时HA酸溶液pH=4.76,则,Ka(HA)=,D项正确;
答案选B。
13.B
【详解】A.向水中加入NaOH固体,OH-浓度增大,平衡逆向移动,A项错误;
B.向水中加入少量NaHSO4固体,溶液中H+浓度增加,Kw只与温度有关,温度不变,则Kw不变,B项正确;
C.向水中加入少量固体Na,Na和H2O电离出的H+反应NaOH和H2,促进水的电离,平衡正向移动,C项错误;
D.将水加热,Kw增大,H+浓度增大,pH降低,D项错误;
答案选B。
14.D
【详解】A.水是弱电解质,为中性,常温下pH=7,加热促进水的电离,电离出的氢离子浓度增大,pH=6,说明温度高于常温,但水始终为中性,故A错误;
B.温度升高,促进水电离,纯水中的c(H+)增大,c(OH-)增大,故B错误;
C.一定温度下,向水中加入酸或碱,都可抑制水的电离,但水的离子积不变,故C错误;
D.25℃时,某溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-13 mol/L,抑制了水的电离,该溶液可能显酸性或碱性溶液,故D正确;
故选:D。
15.D
【详解】A.a点溶液的溶质为强碱弱酸盐NaA,因A-水解使溶液显碱性,故溶液中各微粒的浓度关系为c(Na+ )>c(A- )>c(OH- )>c(HA)>c(H+ ),故A错误;
B.a点溶液为强碱弱酸盐NaA,A-水解促进水的电离,b点溶液的溶质为等物质的量的NaA与HA,由溶液显酸性可知,HA电离程度较大,抑制水的电离,因此a、b两点所示溶液中水的电离程度 a>b,故B错误;
C.pH=7时,溶液呈中性,即c(OH- )=c(H+ ),利用电荷守恒可得:c(Na+ )=c(A- ),故C错误;
D.b点溶液的溶质为等物质的量的NaA与HA,由溶液显酸性,说明HA电离程度大于A-水解程度,知c(A- )>c(HA),故D正确。
故答案选D。
【点睛】本题侧重于酸碱混合的定性判断,有利于培养学生的分析能力和良好的科学素养。要使混合溶液呈中性,则HA应该稍微过量,所以b点HA体积大于10mL , C点溶液中溶质为等物质的量浓度的NaA、HA溶液呈酸性,说明HA电离程度大于A-水解程度;本题易错点为C,注意从溶液电中性的角度分析,室温下向10mL0.1mol/L NaOH溶液中加入0.1mol/L的一元酸HA,a点酸碱的物质的量相等,二者恰好反应生成NaA ,但溶液呈碱性,说明生成的盐是强碱弱酸盐,则HA是弱酸。
16.(1)CO>ClO—>SO>HCO
(2)BD
(3)6
(4)1.0×10-13
(5)④>③>①>②
(6)<
(7)1:10
【详解】(1)由电离常数可知,酸或酸式根离子的电离程度为H2SO3>H2CO3>HSO>HClO>HCO,酸的电离程度越大,对应盐的水解程度越小,结合氢离子的的能力越小,则ClO—、CO、HCO、SO结合氢离子的的能力由强到弱的顺序为CO>ClO—>SO>HCO,故答案为:CO>ClO—>SO>HCO;
(2)A.由电离常数可知,酸式根离子的电离程度为HSO>HCO,则溶液中SO与HCO不反应,能大量共存,故不符合题意;
B.由电离常数可知,酸式根离子的电离程度为HSO>HCO,则溶液中HSO与CO会发生强酸制弱酸的反应,不能大量共存,故符合题意;
C.SO和CO在溶液中都水解呈碱性,两者不能反应,能大量共存,故不符合题意;
D.ClO—具有强氧化性,HSO具有还原性,溶液中两者会发生氧化还原反应,不能大量共存,故符合题意;
故选BD;
(3)温度不变,弱酸的电离常数不变,由亚硫酸的Ka2=1.0×10-7可得:=1.0×10-7,由溶液中c(HSO)∶c(SO)=10∶1解得氢离子浓度为1.0×10-6mol/L,则溶液的pH为6,故答案为:6;
(4)由图可知,曲线A所对应的温度为25℃,水的离子积常数Kw=1.0×10-7mol/L×1.0×10-7mol/L=1.0×10-14,0.1mol/L盐酸溶液中氢离子浓度为0.1mol/L,由水电离出的氢离子浓度等于水电离出的氢氧根离子浓度可知,溶液中水电离出的氢氧根离子浓度为=1.0×10-13mol/L,故答案为:1.0×10-13;
(5)相同浓度的强碱溶液的pH大于弱碱溶液,碱溶液的pH大于酸溶液,二元强酸溶液的pH小于一元强酸,则等浓度的四种酸、碱溶液pH由大到小的顺序④>③>①>②,故答案为:④>③>①>②;
(6)醋酸为弱酸,在溶液中存在电离平衡,则在曲线A所对应的温度下,pH=3的醋酸溶液的浓度大于pH=11的NaOH溶液的浓度,等体积混合时,醋酸溶液过量,溶液呈酸性,pH<7,故答案为:<;
(7)由图可知,曲线B所对应的温度为95℃,水的离子积常数Kw=1.0×10-6mol/L×1.0×10-6mol/L=1.0×10-12,设氢氧化钠溶液和硫酸溶液的体积分别为a和b,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的6说明溶液呈中性,酸溶液中的氢离子的物质的量和碱溶液中的氢氧根离子的物质的量相等,则1.0×10-4b=a,解得a:b=1:10,故答案为:1:10。
17.(1)10-12
(2)CO+H2OHCO+OH-、HCO+H2OH2CO3+OH-
(3) 小于 稀释相同倍数,一元酸HX的pH变化量比CH3COOH的小,故酸性较弱,电离平衡常数较小
(4) pH(Na2CO3溶液)>pH(NaCN溶液)>pH(CH3COONa溶液) NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3
(5)9.9×10-7
【详解】(1)100°C时,pH=6的纯水中的c(OH-)=c(H+)=1×10-6mol/L,Kw=1×10-6×1×10-6=1×10-12,1mol/L的NaOH溶液中氢氧根离子浓度为1mol/L,c(H+)=1×10-12mol/L,氢氧化钠溶液中的氢离子是水的电离的,则水电离的氢氧根离子为10-12mol/L;
(2)碳酸根水解结合水电离出的H+生成碳酸氢根,生成的碳酸氢根可以继续结合水电离出的氢离子生成碳酸,所以水解方程式为:CO+H2OHCO+OH-、HCO+H2OH2CO3+OH-;
(3)稀释相同倍数,一元酸HX的pH变化量比CH3COOH的小,说明稀释时HX可以电离出更多的氢离子,相同pH值时HX的电离程度较小,故酸性较弱,电离平衡常数较小;
(4)①三者溶液都因相应阴离子水解呈碱性,故需比较三者水解程度的大小,因为:K2(H2CO3)
②由平衡常数数值可知酸性强弱:H2CO3>HCN>HCO;故HCO不能制HCN,即此时反应生成HCN和NaHCO3,故方程式为NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3
(5)CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中电荷关系为:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),溶液的pH=6,即c(H+)=1×10-6mol/L,c(OH-)=1×10-8mol/L,c(CH3COO-)-c(Na+)=1×10-6mol/L-1×10-8mol/L=9.9×10-7mol/L。
18.(1) 500mL容量瓶 胶头滴管
(2)乙
(3)26.10
(4)0.1044
(5)AD
(6)溶液由无色变为浅红色且半分钟内不褪色
(7)D
【详解】(1)实验室需要配制480mL溶液,应选择500mL容量瓶,操作步骤:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀,用到的仪器:托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管,所以还缺少的玻璃仪器为:500mL容量瓶,胶头滴管;
故答案为:500mL容量瓶,胶头滴管;
(2)甲是酸式滴定管、乙是碱式滴定管,酸性液体盛入酸式滴定管中,所以标准液NaOH应放入乙中;
(3)滴定管的0刻度在上,由图可知:滴定前刻度0.00,滴定后刻度26.10,溶液体积26.10;
(4)第二组数据,误差太大,舍去,取第一次和第三次盐酸体积的平均值:V= = 26.10 mL,根据c(酸)v(酸)=c(碱)v(碱),0.1mol/L26.10 mL= c(NaOH)25.00 mL,c(NaOH)=0.1044 mol/L;
(5)A.酸式滴定管水洗后未用待测稀盐酸溶液润洗,会导致盐酸浓度偏小,需要NaOH体积偏小,测定值偏小,选项A正确;
B.锥形瓶水洗后后未干燥,对实验无影响,选项B错误;
C.称量NaOH固体中混有固体,等质量的碳酸钠和氢氧化钠,碳酸钠消耗的盐酸偏低,在滴定时消耗的标准液体积偏大,测定结果偏高,选项C错误;
D.滴定到达终点时,俯视读出滴定管读数,会导致NaOH体积偏小,测定溶液浓度偏小,选项D正确;
E.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失,会导致测定NaOH体积偏大,测定值偏大,选项E错误;
故答案为:AD;
(6)滴定过程中边滴加边摇动锥形瓶,直到因加入半滴NaOH溶液后溶液由无色变为浅红色且半分钟内不褪色表示已经到达滴定终点;
(7)滴定管的“0”刻度在上,越往下读数越大,“25 mL”刻度在尖嘴以上,如果把滴定管中的溶液全部流下排出盛接在量筒中,则量筒内溶液的体积大于(25-5)mL,滴定管精确到小数点后2位,即大于20.00mL,答案选D。
19.(1)将水煮沸后冷却
(2)防止水中溶解氧逸出,使测定值与水体中的实际值保持一致,避免产生误差
(3)2 Mn(OH)2+O2=2
(4) 当滴入最后一滴时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复 40ab
【分析】氧的固定过程中,向烧瓶中依次迅速加入1mL无氧溶液(过量)和2mL碱性KI无氧溶液(过量),和碱反应生成Mn(OH)2,开启搅拌器,Mn(OH)2和氧气反应生成,化学方程式为2Mn(OH)2+O2=2;酸性条件下,和反应生成和I2,离子方程式为+2+4H+=Mn2++I2+3H2O,用标准溶液滴定生成的,可计算出水中的溶解氧的含量。
【详解】(1)配制以上无氧溶液时,将水煮沸后冷却可除去所用溶剂水中的氧气;
(2)取水样时应尽量避免扰动水体表面,可以防止水中溶解氧逸出,使测定值与水体中的实际值保持一致,避免产生误差;
(3)由分析可知,“氧的固定”中发生主要反应的化学方程式为2Mn(OH)2+O2=2;
(4)用a标准溶液滴定,以淀粉溶液作指示剂,滴定终点的现象为当滴入最后一滴时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复;根据2Mn(OH)2+O2=2、+2+4H+=Mn2++I2+3H2O、得到比例关系:,则,,则水样中溶解氧的含量为。
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