2020届高考化学总复习——第八章 课时跟踪练(二十六)

课时跟踪练(二十六)　水的电离和溶液的酸碱性

1．(2019·郑州调研)用0.0100 mol·L－1的KMnO4标准溶液滴定某未知浓度的H2C2O4溶液，下列说法错误的是(　　)

A．该滴定实验不需要指示剂

B．该实验用到的玻璃仪器有酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶

C．滴定管使用前需检验是否漏液

D．若滴定终止时，仰视读数，所测H2C2O4浓度偏高

解析：滴定终点，溶液由无色变为紫色，不需要指示剂，故A正确；该实验用到的玻璃仪器有酸式滴定管、锥形瓶，用不到碱式滴定管，故B错误；滴定管使用前需检验是否漏液，故C正确；若滴定终止时，仰视读数，读取的标准溶液的体积偏大，所测H2C2O4浓度偏高，故D正确。

答案：B

2．25 ℃时，水的电离达到平衡：H2OH＋＋OH－。下列叙述错误的是(　　)

A．向水中通入氨气，平衡逆向移动，c(OH－)增大

B．向水中加入少量稀硫酸，c(H＋)增大，Kw不变

C．将水加热平衡正向移动，Kw变大

D．升高温度，平衡正向移动，c(H＋)增大，pH不变

解析：向水中通入NH3，c(OH－)增大，平衡左移，A正确；向水中加入少量稀H2SO4，c(H＋)增大，但温度不变，Kw不变，B正确；将水加热，水的电离平衡正向移动，Kw变大，C正确；升高温度，能促进水的电离，c(H＋)增大，pH减小，D错误。

答案：D

3．水的电离常数如下图两条曲线所示，曲线中的点都符合

c(H＋) ·c(OH－)＝常数，下列说法错误的是(　　)

A．图中温度T1 >T2

B．图中五点Kw间的关系：B＞C＞A＝D＝E

C．曲线a、b均代表纯水的电离情况

D．若处在B点时，将pH＝2的硫酸溶液与pH＝12的KOH溶液等体积混合后，溶液显碱性

解析：D项，B点Kw＝10－12，H2SO4中c(H＋)＝10－2 mol·L－1，KOH中c(OH－)＝mol·L－1＝1 mol·L－1，等体积混合后，KOH过量，溶液呈碱性，正确。

答案：C

4．(2019·贵阳模拟)已知液氨的性质与水相似。T ℃时，NH3＋NH3NH＋NH ，NH的平衡浓度为1×10－15mol·L－1，则下列说法正确的是(　　)

A．在此温度下液氨的离子积为1×10－17

B．在液氨中放入金属钠，可生成NaNH2

C．恒温下，在液氨中加入NH4Cl，可使液氨的离子积减小

D．降温，可使液氨电离平衡逆向移动，且c(NH)<c(NH)

解析： 由电离方程式知， NH与NH的离子平衡浓度相等都为1×10－15 mol·L－1，根据水的离子积得液氨的离子积K＝c(NH)·c(NH)＝1×10－30，故A错误；由钠与水反应可推知：2Na＋2NH3===2NaNH2＋H2↑，故B正确；虽然加入NH4Cl可使平衡向逆反应方向移动， NH的浓度增大，但由水的离子积可以知道，其大小只与温度有关，与离子浓度无关，故C错误；因为电离是吸热反应，所以降温NH3＋NH3NH＋NH平衡向逆向移动，c(NH)＝c(NH)都减小，故D错误。

答案：B

5．常温下，0.1 mol·L－1某一元酸(HA)溶液中＝1×

10－8，下列叙述正确的是(　　)

A．该一元酸溶液的pH＝1

B．该溶液中由水电离出的c(H＋)＝1×10－11mol·L－1

C．该溶液中水的离子积常数为1×10－22

D．用pH＝11的NaOH溶液V1 L和V2 L 0.1 mol·L－1该一元酸(HA)溶液混合，若混合溶液的pH＝7，则V1＜V2

解析：将c(OH－)＝代入原题关系式中可得＝1×10－8，解得c(H＋)＝1×10－3 mol·L－1，所以该溶液的pH＝3，A项错误；酸溶液中水的电离看氢氧根离子，c(OH－)＝ mol·L－1＝1×10－11 mol·L－1，所以由水电离子出的c(H＋)＝1×10－11mol·L－1，B项正确；温度一定，水的离子积是一个常数，为1×10－14，C项错误；由于HA是弱酸，二者等体积混合呈酸性，当pH＝7时应有V1＞V2，D项错误。

答案：B

6．(2019·湛江模拟)常温下，将pH＝a的NaOH溶液与pH＝b的醋酸溶液等体积混合后，两者恰好完全反应，则该温度下醋酸的电离平衡常数约为(　　)

A．1014－a－2b　　　 B．10a＋b－14

C．10a－2b   D．10a－2b＋14

解析：pH＝b的醋酸溶液中c(H＋)＝c(CH3COOO－)＝10－bmol·

L－1，pH＝a的NaOH溶液中c(OH－)＝c(NaOH)＝10a－14mol·L－1，将两者等体积混合，恰好完全反应，则说明醋酸的物质的量浓度等于NaOH的物质的量浓度，c(CH3COOH)约为10a－14mol·L－1，故该温度下醋酸的电离平衡常数为1014－a－2b 。

答案：A

7．实验室用标准盐酸测定某NaOH溶液的浓度，用甲基橙作指示剂，下列操作中可能使测定结果偏低的是(　　)

A．酸式滴定管在装酸液前未用标准盐酸润洗2～3次

B．开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡，在滴定过程中气泡消失

C．锥形瓶内溶液颜色变化由黄色变橙色，立即记下滴定管液面所在刻度

D．盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2～3次

解析：A项，所用的盐酸的实际用量大于理论用量，故导致测定结果偏高；B项，这种操作会导致盐酸读数偏大，测出NaOH溶液浓度偏高；C项，由黄色变为橙色可能由于局部c(H＋)变大引起的，振荡后可能还会恢复黄色，应在振荡后半分钟内颜色保持不变才能认为已达到滴定终点，故所用盐酸的量比理论用量偏小，测出的NaOH溶液浓度偏低；D项，用NaOH溶液润洗锥形瓶，直接导致盐酸的用量偏大，故测定NaOH溶液浓度偏高。

答案：C

8．在T ℃时，某NaOH稀溶液中c(H＋)＝10－amol·L－1，c(OH－)＝10－bmol·L－1，已知a＋b＝12。向该溶液中逐滴加入pH＝c的盐酸(T ℃)，测得混合溶液的部分pH如下表所示。假设溶液混合前后的体积变化忽略不计，则c为(　　)

A.1　　　　B．4　　　　C．5　　　　D．6

解析：据题意可知在该温度下水的离子积常数是1×10－12，而不是1×10－14。通过①可知，此NaOH溶液中，c(OH－)＝10－4 mol·L－1。由②可知，加入20 mL盐酸后溶液的pH＝6，此时恰好完全中和。则c(H＋)＝＝1×10－4mol·L－1，则c＝4。

答案：B

9．(2019·衡水模拟)下列有关滴定的说法正确的是(　　)

A．用25 mL滴定管进行中和滴定时，用去标准液的体积为21.7 mL

B．用标准的KOH溶液滴定未知浓度的盐酸，配制标准溶液的固体KOH中有NaOH杂质，则结果偏低

C．用c1 mol·L－1酸性高锰酸钾溶液滴定V2 mL未知浓度的H2C2O4溶液，至滴定终点用去酸性高锰酸钾溶液体积为V1 mL，则H2C2O4溶液的浓度为mol·L－1

D．用未知浓度的盐酸滴定已知浓度的NaOH溶液时，若读取读数时，滴定前仰视，滴定到终点后俯视，会导致测定结果偏高

解析：滴定管的精度为0.01 mL，故A错误；若配制标准溶液的固体KOH中有NaOH杂质，使KOH浓度偏高，滴定未知浓度的盐酸时，则使消耗标准液的体积偏小，使测的盐酸的浓度偏小；酸性高锰酸钾溶液滴定未知浓度的H2C2O4溶液，由2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O，可知n(KMnO4)：n(H2C2O4)＝2∶5，则H2C2O4溶液的浓度为，故C错误；用未知浓度的盐酸滴定已知浓度的NaOH溶液时，若读取读数时，滴定前仰视，滴定到终点后俯视，使测得的盐酸溶液体积偏小，导致测定结果偏低，故D错误。

答案：B

10．(1)不同温度下水的离子积的数据为25 ℃：1×10－14；t1：a; t2：1×10－12。

试回答以下问题：

①若25＜t1＜t2，则a________1×10－14(填“＞”“＜”或“＝”)，做此判断的理由是__________________________________________

____________________________________________________。

②25 ℃时，某Na2SO4溶液中c(SO)＝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在t2温度下测得某溶液pH＝7，该溶液显________性(填“酸”“碱”或“中”)。

(2)在一定温度下，有A.醋酸、B.硫酸、C.盐酸，三种酸。

①当三种酸物质的量浓度相同时，三种溶液中水的电离程度由大到小的顺序是____________(用A、B、C表示，下同)。

②将c(H＋)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后，c(H＋)由大到小的顺序是_________________________________________。

解析：(1)①水是弱电解质，存在电离平衡，电离吸热，所以温度升高，水的电离程度增大，离子积增大；②25 ℃时，某Na2SO4溶液中c(SO)＝5×10－4 mol·L－1，则溶液中钠离子浓度是1×10－3 mol·L－1。如果稀释10倍，则钠离子浓度是1×10－4 mol·L－1。但硫酸钠溶液是显中性的，所以c(Na＋)∶c(OH－)＝10－4∶10－7＝1 000∶1；③t2温度下水的离子积常数是1×10－12，所以在该温度下，pH＝6是显中性的。因此某溶液pH＝7，该溶液显碱性。

(2)①盐酸是一元强酸，硫酸是二元强酸，醋酸是一元弱酸，所以当三种酸物质的量浓度相等时，溶液中c(H＋)由大到小的顺序是B>C>A，氢离子浓度越大，水的电离程度越小，三种溶液中水的电离程度由大到小的顺序为A>C>B；②醋酸在稀释过程中会促进电离，所以氢离子的物质的量增加，氢离子的浓度变化程度小，硫酸和盐酸溶液中氢离子物质的量不变且相等，所以c(H＋)由大到小的顺序为A>B＝C。

答案：(1)①＞　温度升高，水的电离程度增大，离子积增大　②1 000∶1　③碱

(2)①A＞C＞B　②A＞B＝C

11．已知水在25 ℃和95 ℃时，其电离平衡曲线如图所示：

(1)95 ℃时，水的电离平衡曲线应为B，请说明理由

____________________________________________________。

25 ℃时，将pH＝9的NaOH溶液与pH＝4的硫酸溶液混合，所得混合溶液的pH＝7，则NaOH溶液与硫酸溶液的体积比为________。

(2)95 ℃时，若100体积pH＝a的某强酸溶液与1体积pH＝b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则a与b之间应满足的关系是________。

(3)曲线A所对应的温度下，pH＝2的HCl溶液和pH＝11的某BOH溶液中，若水的电离程度分别用α1、α2表示，则α1______α2(填“大于”“小于”“等于”或“无法确定”)。

(4)曲线B对应温度下，将0.02 mol·L－1Ba(OH)2溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液等体积混合后，混合溶液的pH＝________。

解析：(1)水的电离是吸热过程，温度高时，电离程度大，c(H＋)、c(OH－)均增大，95 ℃时，水的电离平衡曲线应为B；25 ℃时，pH＝9的NaOH溶液，c(OH－)＝10－5 mol·L－1；pH＝4的H2SO4溶液混合，c(H＋)＝10－4 mol·L－1；若所得混合溶液的pH＝7，n(OH－)＝n(H＋)。则c(OH－)·V(NaOH)＝c(H＋)·V(H2SO4)。故NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为V(NaOH)∶V(H2SO4)＝c(H＋)∶c(OH－)＝10∶1。

(3)曲线A所对应的温度是室温。在室温下，pH＝2的HCl溶液，c(H＋)(水)＝10－12mol·L－1；pH＝11的某BOH溶液中，c(H＋)(水)＝10－11mol·

L－1；水电离产生的H＋的浓度越大，水的电离程度就越大。若水的电离程度分别用α1、α2表示，则α1＜α2；

(4)曲线B所对应的温度是95 ℃，该温度下水的离子积常数是Kw＝10－12，在曲线B所对应的温度下，将0.02 mol·L－1的Ba(OH)2溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液等体积混合，则反应后溶液中c(OH－)＝0.02 mol÷2 L＝0.01 mol·L－1。由于该温度下水的离子积常数是Kw＝10－12，所以c(H＋)＝10－10，所得混合液的pH＝10。

答案：(1)水的电离是吸热过程，温度高时，电离程度大，c(H＋)、c(OH－)大　10∶1　(2)a＋b＝14　(3)小于　(4)10

12．某学习小组探究测定草酸晶体(H2C2O4·xH2O)中的x值，设计了如下步骤。通过查阅资料得知，草酸易溶于水，其水溶液可以用酸性KMnO溶液进行滴定。

2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O

Ⅰ.称取1.260 g纯草酸晶体，将其制成100.00 mL水溶液为待测液。

Ⅱ.取25.00 mL待测液放入锥形瓶中，再加入适量的稀硫酸。

Ⅲ.用浓度为0.100 0 mol·L－1的酸性KMnO4标准溶液进行滴定，达到终点时消耗10.00 mL。

(1)上述步骤Ⅱ中使用的锥形瓶是否需要事先用待测液润洗________(填“是”或“否”)。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可以是_____________________

____________________________________________________。

(3)通过上述数据，求得x＝________。

讨论：①若滴定终点时俯视滴定管刻度，则由此测得的x值会________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。

②根据上述实验计算的数据可信性不强，为了提高实验的准确性，请写出改进方法________________________________________

_____________________________________________________。

解析：(1)如果用待测液润洗锥形瓶就会有少量液体残留在瓶壁上，造成滴定的待测物增多，使得计算值大于实际浓度，故上述步骤Ⅱ中使用的锥形瓶不需要事先用待测液润洗；酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，腐蚀橡皮管，所以用酸式滴定管，选甲。

(2)可用高锰酸钾自身的颜色作为指示剂判断滴定终点，当滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液时，溶液由无色变为紫色，且半分钟内不褪色，表明到滴定终点。

(3)2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O

　   2　　 　5

0．100 0×0.01 0.002 5

25．00 mL待测液中含有0.002 5 mol草酸，100 mL待测液中含有0.01 mol草酸，其质量为0.9 g。所以1.260 g草酸晶体中水的质量为1.260－0.9＝0.36(g)，其物质的量为0.02 mol，则x＝2；①若滴定终点时俯视滴定管读数，则消耗酸性高锰酸钾溶液的体积偏小，所得草酸的物质的量偏小，则水的物质的量偏大；②根据上述实验计算的数据可信性不强，为了提高实验的准确性，应重复操作Ⅱ、Ⅲ，增加平行实验。

答案：(1)否　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，即达滴定终点　(3)①2　偏大　②重复操作Ⅱ、Ⅲ，增加平行实验