2019届二轮复习 水的电离及溶液的酸碱性 作业（全国通用） 练习

水的电离及溶液的酸碱性

基础题组

1.(2018湖南岳阳模拟)欲证明一瓶无色液体是纯水,可靠的实验方法是(　　)

A.1.01×105 Pa时沸点为100 ℃

B.测得其pH=7

C.遇钠生成氢气

D.电解时得到H2与O2的体积比为2∶1

2.25 ℃时,某稀溶液中由水电离产生的c(H+)为1×10-10 mol·L-1,下列说法正确的是(　　)

A.该溶液的pH不可能是7

B.该溶液不可能存在

C.该溶液的pH一定是10

D.该溶液的pH一定是4

3.(2015广东理综,11,4分) 一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图所示,下列说法正确的是(　　)

A.升高温度,可能引起由c向b的变化

B.该温度下,水的离子积常数为1.0×10-13

C.该温度下,加入FeCl3可能引起由b向a的变化

D.该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化

4.(2016课标Ⅰ,12,6分)298 K时,在20.0 mL 0.10 mol·L-1氨水中滴入0.10 mol·L-1的盐酸,溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已知0.10 mol·L-1氨水的电离度为1.32%,下列有关叙述正确的是(　　)

A.该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂

B.M点对应的盐酸体积为20.0 mL

C.M点处的溶液中c(N)=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-)

D.N点处的溶液中pH<12

5.室温下,将0.05 mol Na2CO3固体溶于水配成100 mL溶液,向溶液中加入下列物质,有关结论正确的是(　　)

6.(2017河南六市联考)某温度下,向一定体积0.1 mol·L-1的氨水中逐滴加入等浓度的盐酸,溶液中pOH [pOH=

-lg c(OH-)]与pH的变化关系如下图所示,N点酸已过量。下列说法不正确的是(　　)

A.M点和N点溶液中H2O的电离程度相同

B.Q点溶液中,c(N)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)

C.M点溶液的导电性弱于Q点溶液的导电性

D.N点溶液加水稀释,变小

7.(2017河北邯郸一模)常温下,向20 mL 0.1 mol·L-1氨水中滴加一定浓度的稀盐酸,溶液中由水电离出的氢离子浓度随加入盐酸体积的变化如图所示。

则下列说法正确的是(　　)

A.常温下,0.1 mol·L-1氨水中NH3·H2O的电离常数K约为1×10-5

B.a、b之间的点一定满足:c(N)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)

C.c点溶液中c(N)=c(Cl-)

D.d点代表两溶液恰好完全反应

8.25 ℃时,向10 mL 0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中逐滴滴入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,溶液的pH与NaOH溶液的体积关系如下图所示:

(1)用电离方程式表示P点pH<7的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)M、Q两点中,水的电离程度较大的是　　　　点。 

(3)下列关系中,正确的是　　　　　　。 

a.M点c(Na+)>c(N)

b.N点c(N)+c(Na+)=2c(S)

c.Q点c(N)+c(NH3·H2O)=c(Na+)

9.常温下,用相同浓度的NaOH溶液分别滴定浓度均为0.1 mol·L-1的等体积的三种酸(HA、HB和HD)溶液,滴定的曲线如图所示:

请按要求回答下列问题:

(1)三种酸的电离常数分别为KHA、KHB、KHD,其中最大的是　　　　。 

(2)当滴定至P点时,该溶液中各种离子浓度由大到小依次是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)若分别滴定到pH=7,此时三种溶液中的主要阴离子浓度大小关系为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)当中和百分数达100%时,所需n(NaOH)的大小关系是　　　　　　;若将此时的三种溶液混合,其中的c(OH-)=　　　　　　　　　　(用溶液中其他粒子的浓度表示)。 

提升题组

10.(2017河北唐山二模)在某温度时,将n mol/L醋酸溶液滴入10 mL 1.0 mol/L NaOH溶液中,溶液pH和温度随加入醋酸溶液体积的变化曲线如图所示,下列有关说法正确的是(　　)

A.n>1.0

B.a点KW=1.0×10-14

C.水的电离程度:c点>b点

D.b点:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)

11.(2017广东茂名4月综合考试)连二次硝酸(H2N2O2)是一种二元酸。常温下,向10 mL 0.01 mol · L-1的H2N2O2溶液中滴加0.01 mol·L-1的NaOH溶液,测得混合溶液的pH与NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)

A.由a点到n点,水的电离程度不断减小

B.a点时,c(H2N2O2)>c(Na+)

C.m点时,c(OH-)+c(N2)=c(H2N2O2)+c(H+)

D.m点到n点,增大

12.(2017山西太原一模)常温下,向1 L pH=10的KOH溶液中持续通入CO2。溶液中水电离出的c(OH-)与通入CO2的体积(V)关系如图所示。下列叙述不正确的是(　　)

A.b点溶液呈中性

B.d 点溶液中:c(K+)=2c(C)+c(HC)

C.c点溶液中:2c(H2CO3)+c(H+)+c(HC)=c(OH-)

D.a点溶液中:水电离出的c(H+)=1×10-10mol·L-1

13.中华人民共和国国家标准(GB2760-2011)规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25 g·L-1。某兴趣小组用图1装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中的SO2,并对其含量进行测定。

图1

图2

(1)仪器A的名称是　　　　　　,水通入A的进口为　　　　。 

(2)B中加入300.00 mL葡萄酒和适量盐酸,加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应,其化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。 

(3)除去C中过量的H2O2,然后用0.090 0 mol·L-1 NaOH标准溶液进行滴定,滴定前排气泡时,应选择图2中的　　　　;若滴定终点时溶液的pH=8.8,则选择的指示剂为　　　　;若用50 mL滴定管进行实验,当滴定管中的液面在刻度“10”处,则管内液体的体积　　　　(填序号)。 

①=10 mL　②=40 mL　③<10 mL　④>40 mL

(4)滴定至终点时,消耗NaOH溶液25.00 mL,该葡萄酒中SO2含量为　　　　g·L-1。 

(5)该测定结果比实际值偏高,分析原因并利用现有装置提出改进措施: 

答案精解精析

基础题组

1.A　A项,在一个标准大气压下,纯水的沸点是固定的,为100 ℃,正确。B项,在25 ℃时,氯化钠溶液的pH=7,且100 ℃时,纯水的pH=6,错误。C项,乙醇等与钠反应也能生成H2,错误。D项,电解氢氧化钠溶液,也可得到H2和O2,体积比为2∶1,错误。

2.A　25 ℃时,纯水中水电离产生的c(H+)=1×10-7 mol·L-1,该溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-10 mol·L-1<1×10-7 mol·L-1,说明该溶液中的溶质可抑制水的电离,则可能是酸溶液或碱溶液,故只有A正确。

3.C　升高温度时,水的电离平衡右移,c(H+)和c(OH-)均增大,KW随之增大,而c和b对应的KW相等,A项不正确;由图中数据可计算出该温度下,水的离子积常数KW =c(H+)·c(OH-)=1.0×10-7×1.0×10-7=1.0×10-14,B项不正确;加入FeCl3后,由于Fe3+水解促进了水的电离,使c(H+)增大,c(OH-)减小,但KW不变,可引起由b向a的变化,C项正确;该温度下,稀释溶液,KW不变,而c和d对应的KW不相等,D项错误。

4.D　强酸滴定弱碱,达到滴定终点时溶液呈酸性,应选用甲基橙作指示剂,A项错误;若氨水和盐酸恰好反应生成NH4Cl,溶液呈酸性,要使pH为7,盐酸应偏少,即M点对应的盐酸体积小于20.0 mL,B项错误;C项,M点对应的溶液中离子浓度大小关系应为c(N)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-),错误;D项,N点对应的溶液为氨水,c(OH-)=0.10 mol·L-1×1.32%=1.32×10-3 mol·L-1,c(H+)== mol·L-1,pH=11+lg 1.32<12,正确。

5.B　A项,0.05 mol Na2CO3与0.05 mol H2SO4刚好反应生成Na2SO4,即所得溶液为Na2SO4溶液,c(Na+)=2c(S);B项,向含0.05 mol Na2CO3的溶液中加入0.05 mol CaO,得到CaCO3和NaOH,故增大;C项,加水稀释Na2CO3溶液,水电离出的c(H+)·c(OH-)发生了改变;D项,充分反应后所得溶液为Na2SO4溶液,溶液中c(Na+)增大。

6.B　由于M点碱过量,N点酸过量,M点溶液中氢氧根离子浓度与N点溶液中氢离子浓度相同,对水的电离抑制程度相同,故两点溶液中水的电离程度相同,A正确;Q点时pH=pOH,说明溶液呈中性,由电荷守恒可知c(N)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),则c(N)=c(Cl-),B错误;M点溶液中溶质有较多一水合氨,一水合氨为弱电解质,在溶液中部分电离,溶液中离子浓度较小,Q点溶液中溶质主要为氯化铵,氯化铵为强电解质,溶液中离子浓度较大,故M点溶液的导电能力弱于Q点,C正确;NH3·H2O的电离平衡常数Kb=,温度不变,Kb不变,N点溶液加水稀释后氢离子浓度减小,c(OH-)增大,所以变小,故D正确。

7.A　常温下,0.1 mol·L-1的氨水中c(H+)水=10-11mol·L-1,则c(OH-)= mol·L-1=0.001 mol·L-1,K===1×10-5,A正确;a、b之间的任意一点,溶液都呈碱性,即c(H+)<c(OH-),结合电荷守恒得c(Cl-)<c(N),而c(Cl-)和c(OH-)的相对大小与所加盐酸的量有关,B错误;根据题图知,c点c(H+)>10-7mol·L-1,则c(OH-)<10-7mol·L-1,溶液呈酸性,结合电荷守恒得c(N)<c(Cl-),C错误;d点溶液中c(H+)=10-7mol·L-1,常温下c(H+)·c(OH-)=KW=10-14,所以c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,如果氨水和盐酸恰好完全反应生成氯化铵,氯化铵为强酸弱碱盐,其溶液呈酸性,D错误。

8.答案　(1)NH4HSO4 N+H++S　(2)M　(3)ab

解析　(1)NH4HSO4溶于水完全电离生成N、H+、S,因此P点pH<7。

(2)M点溶质为硫酸钠和(NH4)2SO4,(NH4)2SO4水解促进水的电离;Q点溶质为NH3·H2O和硫酸钠,一水合氨的电离抑制水的电离,故水的电离程度较大的是M点。

(3)a项,M点溶液中的溶质为等物质的量的硫酸钠和(NH4)2SO4,N水解使c(Na+)>c(N);b项,N点溶液呈中性,结合电荷守恒可得c(N)+c(Na+)=2c(S);c项,Q点溶液中的溶质为等物质的量的NH3·H2O和硫酸钠,根据物料守恒可得2c(N)+2c(NH3·H2O)=c(Na+)。

9.答案　(1)KHA

(2)c(B-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)

(3)c(A-)>c(B-)>c(D-)

(4)相等　c(HA)+c(HB)+c(HD)+c(H+)

解析　(1)根据图像可知,在未滴加NaOH溶液时,0.1 mol·L-1的三种酸(HA、HB和HD)溶液的pH均大于1,说明三种酸均为弱酸,且HA的酸性最强,HD的酸性最弱,相同温度下,酸性越强,电离常数越大,故KHA>KHB>KHD。(2)滴定至P点时,溶液中未反应的HB与生成的NaB的浓度相等,且溶液呈酸性,说明HB的电离程度大于B-的水解程度,故c(B-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。(3)pH=7时,根据电荷守恒,三种离子的浓度分别等于c(Na+),然而三种溶液中阴离子水解程度不同,pH=7时加入的NaOH溶液的体积不同,即酸性越强,加入的氢氧化钠溶液越多,钠离子浓度越大,所以c(A-)>c(B-)>c(D-)。(4)中和百分数为100%指的是三种酸与NaOH恰好完全反应,酸的物质的量相同,所以需要氢氧化钠的量完全相同;根据质子守恒可得:c(HA)+c(HB)+c(HD)+c(H+)=c(OH-)。

提升题组

10.A　中和反应为放热反应,当温度达到最高时酸、碱恰好完全反应,此刻醋酸溶液的体积小于10 mL,所以n>1.0,A正确;a点温度低于25 ℃,KW随温度的降低而减小,故a点KW<1.0×10-14,B错误;b点酸、碱恰好完全反应生成醋酸钠,对水的电离的促进作用最大,c点醋酸过量,过量的醋酸对水的电离又起抑制作用,故水的电离程度:c点<b点,C错误;b点溶液中溶质为醋酸钠,溶液显碱性,则有:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),D错误。

11.C　由a点到n点,酸被中和,酸对水的电离的抑制作用减弱,生成的盐对水的电离的促进作用增强,水的电离程度不断增大,A错误;a点时溶液中溶质为等物质的量的H2N2O2和NaHN2O2,溶液呈酸性,H2N2O2的电离程度大于HN2的水解程度,c(H2N2O2)<c(Na+),B错误;m点对应溶液为NaHN2O2溶液,根据质子守恒可知:c(OH-)+c(N2)=c(H2N2O2)+c(H+),C正确;=,KW和Ka2(H2N2O2)只与温度有关,故不变,D错误。

12.A　b点溶液中的溶质为氢氧化钾和碳酸钾,溶液显碱性,A错误;d点溶液中的溶质为碳酸氢钾和碳酸,水电离出的氢氧根离子浓度为10-7 mol·L-1,溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),结合电荷守恒c(K+)+c(H+)=2c(C)+c(HC)+c(OH-),可得c(K+)=2c(C)+c(HC),B正确;c点溶液中的溶质为碳酸钾,根据质子守恒可知:2c(H2CO3)+c(H+)+c(HC)=c(OH-),C正确;a点为氢氧化钾溶液,溶液中的氢离子全部来自水,根据pH=10,可知水电离出的c(H+)=1×10-10mol·L-1,D正确。

13.答案　(1)冷凝管　b

(2)SO2+H2O2 H2SO4

(3)③　酚酞　④

(4)0.24

(5)原因:盐酸挥发出的HCl也可与NaOH反应。改进措施:用不挥发的强酸如硫酸代替盐酸或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验

解析　(1)仪器A是蒸馏实验中使用的冷凝管;为使冷凝更充分,要让水在冷凝管中缓慢上升,所以水由b口进。

(2)SO2具有还原性,而H2O2具有氧化性,反应为SO2+H2O2 H2SO4。(3)NaOH是强碱,应装在碱式滴定管中,为赶出尖嘴处的气泡,要让尖嘴部分略向上弯曲排出气泡,所以选③;酚酞的变色范围为8.2~10.0,而滴定终点时溶液的pH=8.8,所以可以选择酚酞作指示剂;根据题意及滴定管的结构知,从刻度“10”处至尖嘴部分均有溶液,所以滴定管内液体体积大于40 mL,选④。(4)滴定时发生的反应为H2SO4+2NaOH Na2SO4+2H2O,则可得n(SO2)=n(NaOH)=×0.090 0 mol·L-1×25.00×10-3 L=1.125×10-3 mol,m(SO2)=64 g·mol-1×1.125×10-3 mol=72×10-3 g,该葡萄酒中SO2含量为=0.24 g·L-1。(5)B中有盐酸,加热时挥发出的HCl气体进入C中,所以滴定时,多消耗了NaOH溶液,从而使测定结果比实际值偏高,若仍用现有装置进行实验,可用硫酸代替盐酸,或用蒸馏水代替葡萄酒做对比实验。