2020版高考化学苏教版大一轮复习精练：专题8 第2课时《水的电离和溶液的酸碱性》（含解析）

课时2　水的电离和溶液的酸碱性

一、选择题

1．(2016·绵阳诊断)25 ℃时，水的电离达到平衡：H2OH＋＋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

2．100 ℃时向pH＝6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液的pH＝2，下列叙述不正确的是(　　)

A．此时水的离子积Kw＝1.0×10－12

B．溶液中水电离出的c(H＋)＝1.0×10－10mol·L－1

C．水的电离度随温度升高而增大

D．c(H＋)<c(SO)

解析　D项，由于NaHSO4电离出的c(H＋)与c(SO)相同，而水电离出少量H＋，所以c(H＋)略大于c(SO)。

答案　D

3．在一定条件下，相同pH的硫酸和硫酸铁溶液中水电离出来的c(H＋)分别是1.0×10－amol·L－1和1.0×10－bmol·L－1，在此温度下，则下列说法正确的是(　　)

A．a<b

B．a＝b

C．水的离子积为1.0×10－(7＋a)

D．水的离子积为1.0×10－(b＋a)

解析　加酸抑制水的电离，加易水解的盐促进水的电离，则a>b，A和B选项错误；由题意可知，两种溶液的pH＝b，即硫酸溶液中c(H＋)是1.0×10－bmol·L－1，而水电离产生的c(H＋)等于水电离产生的c(OH－)，所以硫酸溶液中c(OH－)是1.0×10－amol·L－1，Kw＝1.0×10－(b＋a)，D选项正确。

答案　D

4．欲证明一瓶无色液体是纯水，可靠的实验方法是(　　)

A．测得其pH＝7

B．电解时得到H2与O2的体积比为2∶1

C．遇钠生成氢气

D．1.01×105 Pa 时沸点为100 ℃

解析　A项，未指明是否是常温测定；B项，电解某些盐溶液、酸溶液及碱溶液(如：Na2SO4、H2SO4、NaOH)均得到H2和O2的体积比为2∶1；C项，水溶液与Na反应均生成H2。

答案　D

5．现有pH＝5的CH3COOH溶液10 mL，要使其pH增大3，可采取的方法有(　　)

A．向溶液中加水稀释至10 L

B．加入一定量的NaOH固体

C．加入一定量pH＝8的NaOH溶液

D．加入一定浓度的盐酸

解析　由pH＝5增加3得pH＝8，说明溶液呈碱性，酸溶液无论如何稀释溶液也不会呈碱性，A项错误；C项因加入NaOH溶液的pH＝8，故酸碱无论怎样中和，pH也只能接近8，不会出现pH＝8，C错；D项，因盐酸呈酸性，故无法实现。

答案　B

6．(2016·昆明四校联考)用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液，下列各操作中，会引起实验误差的是(　　)

A．取干燥洁净的酸式滴定管立即装入标准盐酸

B．用蒸馏水洗净锥形瓶后，立即装入一定体积的NaOH溶液后进行滴定

C．往盛有20.00 mL NaOH溶液的锥形瓶中，滴入几滴酚酞指示剂后进行滴定

D．用蒸馏水洗净锥形瓶后，再用NaOH溶液润洗，然后装入一定体积的NaOH溶液

解析　滴定管若干燥洁净，不必用水洗涤，故也不需用标准液润洗，A不会引起误差；锥形瓶内存有少量蒸馏水，但待测液的物质的量不变，消耗标准液的体积不变，B不会引起误差；锥形瓶不能用待测液润洗，否则会使测定结果偏高。

答案　D

7．(2017·湖南岳阳检测)某温度下，水的离子积常数Kw＝1×10－12。该温度下，将pH＝4的H2SO4溶液与pH＝9的NaOH溶液混合并保持恒温，欲使混合溶液的pH＝7，则稀硫酸与NaOH溶液的体积比为(　　)

A．1∶10　　 B．9∶1　　 C．1∶9　 D．99∶21

解析　设稀硫酸的体积为a，NaOH溶液的体积为b，则10－3b－10－4a＝10－5(a＋b)，a∶b＝9∶1。

答案　B

8．室温下向1 L pH＝2的醋酸溶液中加入2 L pH＝2的盐酸，则混合溶液的pH为(假设混合后溶液体积不变，室温下醋酸的电离平衡常数为1.8×10－5)(　　)

A．2.3　　 B．1.7　　 C．2　 D．无法确定

解析　混合溶液的体积为3 L；醋酸是弱酸，与盐酸混合抑制它的电离，但是电离本身是微弱的，醋酸电离出的氢离子物质的量为0.01 mol，盐酸电离出的氢离子的物质的量为0.02 mol，混合后约为0.03 mol，浓度约为0.01 mol·L－1，则pH＝2。

答案　C

9．下列说法中正确的是(　　)

A．25 ℃时NH4Cl溶液的Kw大于100 ℃时NaCl的Kw

B．常温下，pH均为5的醋酸和硫酸铝两种溶液中，由水电离出的氢离子浓度之比为1∶104

C．根据溶液的pH与酸碱性的关系，推出pH＝6.8的溶液一定显酸性

D．100 ℃时，将pH＝2的盐酸与pH＝12的NaOH溶液等体积混合，溶液显中性

解析　水的离子积常数只与温度有关，温度越高，Kw越大，A错；醋酸中水电离出的c(H＋)＝溶液中的c(OH－)＝10－9mol·L－1，硫酸铝溶液中水电离出的c(H＋)等于溶液中的c(H＋)＝10－5mol·L－1，B正确；C选项不知温度，无法判断，错误；100 ℃时Kw＝1×10－12，所以将pH＝2的盐酸与pH＝12的NaOH溶液等体积混合后，溶液显碱性，D错。

答案　B

10.室温下，pH相差1的两种一元碱溶液A和B，分别加水稀释时，溶液的pH变化如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．稀释前两溶液中H＋浓度的大小关系：A＝10B

B．稀释前，A溶液中由水电离出的OH－的浓度大于10－7mol·L－1

C．取等体积M点的A、B两种碱液，加入同浓度的硫酸溶液至恰好完全反应时，所消耗硫酸溶液的体积相同

D．用醋酸中和A溶液至恰好完全反应时，溶液的pH不一定大于7

  解析　 从pH的图像变化来看，随着溶液稀释倍数的增大，A溶液的pH减小较快，而B溶液的pH减小要缓慢得多，说明A的碱性比B的碱性强，稀释前两溶液中H＋浓度的大小关系应为10A＝B，A项错误；在碱溶液中水的电离受到抑制，由水电离出的c(OH－)水＝c(H＋)＜10－7mol·L－1，B项错误；虽然M点的A、B两种碱液的pH相等，但溶液的浓度不相等，所消耗H2SO4溶液的体积不一定相同，C项错误；一元碱A与CH3COOH电离程度的大小无法确定，故无法分析形成的盐的水解过程，也就无法判断溶液的pH是否大于7，D项正确。

答案　D

11．H2S2O3是一种弱酸，实验室欲用0.01 mol·L－1的Na2S2O3溶液滴定I2溶液，发生的反应为I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6，下列说法合理的是(　　)

A．该滴定可用甲基橙作指示剂

B．Na2S2O3是该反应的还原剂

C．该滴定可选用如图所示装置

D．该反应中每消耗2 mol Na2S2O3，电子转移数为4 mol

解析　溶液中有单质碘，应加入淀粉溶液作指示剂，碘与硫代硫酸钠发生氧化还原反应，当反应终点时，单质碘消失，蓝色褪去，故A错误；Na2S2O3中S元素化合价升高被氧化，作还原剂，故B正确；Na2S2O3溶液显碱性，应该用碱式滴定管，故C错误；反应中每消耗2 mol Na2S2O3，电子转移数为2 mol，故D错误。

答案　B

12．下列说法错误的是(　　)

A．常温下，0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液中，由水电离出的c(H＋)为1.0×10－13 mol·L－1

B．pH＝2与pH＝1的CH3COOH溶液中c(H＋)之比为1∶10

C．常温下，等体积pH＝12的NaOH溶液和pH＝2的CH3COOH溶液混合，混合后溶液的pH＜7

D．25 ℃时，完全中和50 mL pH＝3的H2SO4溶液，需要pH＝11的NaOH溶液50 mL

解析　CH3COOH是弱电解质，常温下，0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液中c(H＋)＜0.1 mol·L－1，故由水电离出的c(H＋)＞1.0×10－13 mol·L－1，A项错误；pH＝2的CH3COOH溶液中c(H＋)＝1.0×10－2 mol·L－1，pH＝1的CH3COOH溶液中c(H＋)＝1.0×10－1 mol·L－1，B项正确；等体积pH＝12的NaOH溶液和pH＝2的CH3COOH溶液混合，醋酸过量，溶液呈酸性，pH＜7，C项正确；H2SO4溶液中n(H＋)＝50×10－3 L×10－3 mol·L－1＝5×10－5 mol，NaOH溶液中n(OH－)＝50×10－3 L×10－3 mol·L－1＝5×10－5 mol，完全反应后溶液呈中性，D项正确。

答案　A

二、填空题

13．(1)常温下，将1 mL pH＝1的H2SO4溶液加水稀释到100 mL，稀释后的溶液中＝________。

(2)某温度时，测得0.01 mol·L－1的NaOH溶液的pH为11，则该温度下水的离子积常数Kw＝________。该温度________(填“高于”或“低于”)25 ℃。

(3)常温下，设pH＝5的H2SO4溶液中由水电离出的H＋浓度为c1；pH＝5的Al2(SO4)3溶液中由水电离出的H＋浓度为c2，则＝________。

(4)常温下，pH＝13的Ba(OH)2溶液a L与pH＝3的H2SO4溶液b L混合(混合后溶液体积变化忽略不计)。

若所得混合溶液呈中性，则a∶b＝________。

若所得混合溶液pH＝12，则a∶b＝________。

(5)在(2)所述温度下，将pH＝a的NaOH溶液VaL与pH＝b的硫酸Vb L混合。

①若所得混合液为中性，且a＝12，b＝2，则Va∶Vb＝________。

②若所得混合液的pH＝10，且a＝12，b＝2，则Va∶Vb＝________。

答案　(1)108　(2)1×10－13　高于　(3)10－4　(4)1∶100　11∶90　(5)①1∶10　②1∶9

14．(2017·呼和浩特二中考试)(1)已知下表数据：

①25 ℃时，等浓度的四种溶液：a.NaCN溶液

b．Na2CO3溶液　c．CH3COONa溶液　d．NaHCO3溶液，pH由大到小的顺序为________________(填序号)。

②将0.2 mol·L－1HCN溶液和0.1 mol·L－1的NaOH溶液等体积混合后，溶液显碱性，则c(HCN)、c(H＋)、c(OH－)、c(CN－)、c(Na＋)浓度排序为________________，c(HCN)＋c(CN－)________(填“>”“<”或“＝”)0.1 mol·L－1。

③相同条件下，取等体积等pH的a.HCN溶液

b．CH3COOH溶液　c．H2CO3溶液，各稀释100倍，稀释后的溶液，其pH大小关系为________(填序号)。

④25 ℃时，将体积为Va，pH＝13的某一元强碱与体积为Vb，pH＝2的某二元强酸混合，若所得溶液的pH＝11，则Va∶Vb＝________。

(2)温度为T ℃时水的离子积常数为Kw，该温度下，将浓度为a mol·L－1的H2SO4与b mol·L－1的一元碱AOH等体积混合。则可判断溶液呈中性的是________(填序号)。

①混合溶液的pH＝7

②c(SO)＝c(A＋)

③混合溶液中c(H＋)·c(OH－)＝KW

④混合溶液中c(OH－)＝ mol·L－1

解析　(1)①由表中电离平衡常数可知酸性大小：CH3COOH>H2CO3>HCN>HCO(相应的酸根离子分别为CH3COO－、HCO、CN－、CO)，酸性越强，其盐溶液中酸根离子水解程度越大，故等浓度的四种溶液：a.NaCN溶液、b.Na2CO3溶液、c.CH3COONa溶液、d.NaHCO3溶液，pH由大到小的顺序为b>a>d>c。②反应后得到等浓度的HCN与NaCN的混合溶液，由溶液显碱性可推知CN－水解程度大于HCN的电离程度，故溶液中有关微粒的浓度大小为c(HCN)>c(Na＋)>c(CN－)>c(OH－)>c(H＋)；等体积混合后有关粒子的浓度变为原来的一半，根据原子守恒可知c(HCN)＋c(CN－)＝0.1 mol·L－1。③酸越弱，稀释同样倍数，其pH改变越小，因此相同条件下，取等体积等pH的a.HCN溶液，b.CH3COOH溶液，c.H2CO3溶液，各稀释100倍，稀释后的溶液pH大小关系为b>c>a。④混合后溶液pH＝11，说明混合后溶液中c(OH－)＝10－3mol·L－1，故由题意得＝10－3，解得Va∶Vb＝1∶9。(2)因温度不一定是25 ℃，故pH＝7时溶液不一定呈中性；由c(SO)＝c(A＋)及电荷守恒可知溶液中c(H＋)＝c(OH－)，则溶液一定呈中性；无论溶液呈酸性、中性还是碱性，混合溶液中总存在c(H＋)·c(OH－)＝Kw；混合溶液中c(OH－)＝ mol·L－1，可说明混合溶液中c(H＋)＝c(OH－)，则溶液一定呈中性。

答案　(1)①b>a>d>c

②c(HCN)>c(Na＋)>c(CN－)>c(OH－)>c(H＋)　＝

③b>c>a　④1∶9

(2)②④

15．滴定分析是一种操作简便、准确度很高的定量分析方法，它可广泛应用于中和滴定、氧化还原反应等滴定中。某研究性学习小组的同学利用滴定分析法进行下面两项定量分析。

(1)测定NaOH和Na2CO3的混合液中NaOH的含量。实验操作为先向混合液中加过量的BaCl2溶液使Na2CO3完全转化成BaCO3沉淀，然后用标准盐酸滴定(用酚酞作指示剂)。

①向混有BaCO3沉淀的NaOH溶液中直接滴入盐酸，则终点颜色的变化为________，为何此种情况能测出NaOH的含量？________。

②滴定时，若滴定管中的滴定液一直下降到活塞处才达到滴定终点，则能否由此准确地计算出结果？________，请说明理由：________________。

(2)测定某品牌的碘盐(含有碘酸钾)中碘元素的百分含量。准确称取5.000 0 g该碘盐，溶于蒸馏水，然后与足量的KI溶液在酸性条件下混合(发生的反应为KIO3＋3H2SO4＋5KI===3K2SO4＋3I2＋3H2O)，充分反应后将混合溶液稀释至250 mL，然后用5.0×10－4mol·L－1的Na2S2O3标准溶液进行滴定(用淀粉作指示剂，反应为I2＋2S2O===2I－＋S4O)。取用Na2S2O3的标准溶液应该用________式滴定管。有关实验数值如下表所示(第一次滴定终点的数据如图所示，请将读得的数据填入表中)。

该碘盐中碘元素的百分含量为________，下列操作中，会导致所测得的碘元素的百分含量偏大的是________。

a．滴定终点时，俯视刻度

b．没有用Na2S2O3标准溶液润洗相应的滴定管

c．锥形瓶中有少量的蒸馏水

答案　(1)①由红色变成无色　滴定终点时溶液呈弱碱性，BaCO3不参与反应

②不能　因为活塞处无刻度，无法准确地读出所用标准盐酸的体积

(2)碱　15.90　3.18×10－4×100%　b