2022届高三化学一轮复习考点特训水的电离和溶液的pH含解析
展开水的电离和溶液的pH
一、选择题(共7题)
1.用标准盐酸滴定未知浓度的氨水,下列操作引起实验误差分析不正确的是
A.用酚酞作指示剂滴至红色刚变无色后,要等半分钟,若溶液红色不褪去,表明达到滴定终点
B.用蒸馏水洗净碱式滴定管后,装入未知浓度的氨水,再移取10.00mL氨水至锥形瓶,最终会使实验结果偏低
C.用蒸馏水洗净锥形瓶后,再用氨水润洗,后装入氨水,然后进行滴定,最终会使实验结果偏高
D.用酸式滴定管盛放盐酸溶液,滴定前开始调节液面时,仰视读数,最终会使实验结果偏低
2.25℃时,有甲、乙两瓶溶液,其pH分别为m、n,且m=2n(m、n均为小于14的正整数),则下列叙述正确的是( )
A.若甲溶液呈碱性,则乙溶液可能呈碱性,且c(OH-)甲>c(OH-)乙
B.c(H+)甲=c2(H+)乙
C.若乙溶液呈酸性,则甲溶液必定呈酸性,且c(H+)甲>c(H+)乙
D.若甲溶液呈酸性,则乙溶液必定呈酸性,且c(OH-)甲<c(OH-)乙
3.25 ℃时,pH=2 的盐酸和醋酸各 1mL 分别加水稀释,pH 随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A.曲线 I 代表盐酸的稀释过程
B.a 点溶液的导电性比 b 点溶液的导电性强
C.b 点水电离的 c(H+)比 c 点水电离的 c(H+)大
D.将a、b 两点溶液加热至30℃,变小
4.用0.010 0 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.用酸式滴定管量取标准KMnO4溶液,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,俯视读数,所测H2C2O4浓度偏低
5.95℃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为2,下列叙述不正确的是
A.此时水的离子积Kw=1×10﹣12 B.水电离出的c(H+)=1×10﹣12mol/L
C.水的电离程度随温度升高而增大 D.c(Na+)=c()
6.下列说法正确的是
A.pH<7的溶液一定是酸性溶液
B.室温时pH=5的溶液和pH=3的相比,前者c(OH﹣)是后者的100倍
C.室温时,0.001mol/LNaOH溶液的pH=3
D.HCl溶液中无OH﹣,NaCl溶液中既无OH-也无H+
7.室温条件下,现有四种溶液:①pH=2的CH3COOH溶液;②pH=2的HCl溶液;③pH=12的氨水;④pH=12的NaOH溶液;⑤0.5 mol·L-1的NH4Cl溶液,下列有关说法正确的是
A.由水电离出的c(H+):①=②=③=④>⑤
B.将②、③溶液混合后,pH=7,消耗溶液的体积:②>③
C.等体积的①、②、④溶液分别与足量铝粉反应,②生成的H2的物质的量最大
D.向溶液中加入100mL水后,溶液的pH:③>④>①>②
二、非选择题(共10题)
8.已知:lg2=0.3 lg5=0.7。回答下列问题:
(1)室温下,某H2SO4溶液的浓度是0.005mol·L-1,则该溶液的pH=________。
(2)室温下,pH=3的盐酸与pH=5的H2SO4溶液等体积混合(忽略体积变化),混合溶液的pH=__________。
(3)室温下,pH=2的盐酸和pH=13的NaOH溶液混合(忽略体积变化),混合溶液的pH=11,则盐酸与NaOH溶液的体积比为_________。
9.求下列溶液的pH:
(1)pH=3的盐酸与pH=5的硫酸等体积混合___
(2)pH=10和pH=12的两种NaOH溶液等体积混合___
(3)pH=12的NaOH和pH =4的HCl等体积混合___
10.电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度的重要指标.
(1)下图为水在不同温度下的电离平衡曲线.
①由图可判断,曲线和曲线对应的温度关系为_________(填“>”“<”或“=”).
②曲线对应的_____.
③若曲线对应的溶液为溶液,则该溶液的值为_________.
(2)已知几种弱酸的电离平衡常数如下表:
化学式
电离平衡常数(25℃)
①25℃时,有等浓度的溶液、溶液、溶液,三种溶液的由小到大的顺序为___________________________(填化学式).
②向溶液中通入少量,反应的化学方程式为___________________________.
11.25℃时,部分物质的电离常数如表所示:
化学式
CH3COOH
H2CO3
HClO
电离常数
1.7×10﹣5
K1=4.3×10﹣7 K2=5.6×10﹣11
3.0×10﹣8
请回答下列问题:
(1)a.CH3COOH,b.H2CO3,c.HClO的酸性由强到弱的顺序为____________(填编号).
(2)已知水存在如下平衡:H2O+H2OHO+OH- >0,现欲使平衡向右移动,且所得溶液显碱性,选择方法是__________。
A.向水中加入NaHSO4固体 B.向水中加入NaOH固体
C.加热至100℃ D.向水中加入Na
(3)向NaClO溶液中通入少量的CO2,反应的离子方程式为_________________.
(4)pH相同等体积的下列三种物质的溶液:a.HCl,b.H2SO4,c.CH3COOH滴加等浓度的NaOH溶液将它们恰好中和,用去NaOH溶液的体积分别为V1、V2、V3则三者的大小关系 (_____________)
A.V3>V2>V1 B.V3=V2=V1 C.V3>V2=V1 D.V1=V2>V3
(5)常温下0.1mol·L﹣1的CH3COOH溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是________(填序号).
A.c(H+) B.c(H+)/c(CH3COOH)
C.c(H+)·c(OH﹣) D. c(H+)·c(CH3COO﹣)/c(CH3COOH)
(6)25℃时,将pH均为2的HCl与HX的溶液分别加水稀释,溶液pH随溶液体积变化的曲线如图所示.
则稀释前c(HX)_____ 0.01 mol/L(填“>”、“=”、“ < ”);a、b两点:c(X﹣)____c(Cl﹣)(填“>”、“=”、“ < ”);溶液的导电性:a____b(填“>”、“=”、“ < ”)
12.某同学欲用物质的量浓度为0.1000mol●L-1的盐酸测定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液,选择酚酞作指示剂。其操作步骤可分为以下几步:
A 移取20.00 mL待测氢氧化钠溶液注入洁净的锥形瓶中,并滴加2~3滴酚酞溶液。
B 用标准溶液润洗滴定管2~3次。
C 把盛有标准溶液的酸式滴定管固定好,调节滴定管尖嘴使之充满溶液。
D 取标准盐酸注入酸式滴定管至“0”刻度以上2~3 cm处。
E 调节液面至“0”或“0”以下刻度,记下读数。
F 把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准盐酸溶液滴定至终点,并记下滴定管液面的刻度。
请填写下列空白:
(1)正确的操作步骤的顺序是_____(填字母)。
(2)步骤B操作的目的是________ 。
(3)配制标准盐酸时,需要用的仪器有____(填字母)。
a 容量瓶 b 托盘天平 c 量筒 d 酸式滴定管 e 烧杯 f 胶头滴管 g 玻璃棒
(4)下列操作中可能使所测氢氧化钠溶液的浓度数值偏低的是_______(填字母)。
a 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
b 盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2~3次
c 酸式滴定管在装液前未用标准盐酸润洗2~3次
d 读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
e 滴定过程中,锥形瓶的振荡过于激烈,使少量溶液溅出
(5)若某次滴定结束时,酸式滴定管中的液面如图所示,则读数为_____mL。若仰视,会使读数偏_____ (填“大"或“小")。
(6)再结合下表数据,计算被测氢氧化钠溶液的物质的量浓度是_______mol/L。
滴定次数
待测溶液的体积/mL
标准酸体积
滴定前的刻度/mL
滴定后的刻度/mL
第一次
10.00
2.34
20. 39
第二次
10.00
3. 20
20.20
第三次
10.00
0.60
17. 80
13.某学习小组使用氧化还原反应滴定法测定市售过氧化氢的含量。
I.实验原理:MnO+H2O2+H+=Mn2++H2O+O2↑(未配平)。
II.实验步骤
(1)移取10.00mL过氧化氢溶液至250mL___(填仪器名称)中,加水稀释至刻度,摇匀。
(2)移取稀释后的过氧化氢溶液25.00mL至锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸馏水稀释,作被测试样。
(3)读取盛有0.10mol·L-1酸性高锰酸钾标准溶液的酸式滴定管的初始读数。液面位置如图所示,则此时的读数为___mL。
(4)滴定。本实验是否需要选定指示剂___(填“是”或“否”),当___时,停止滴定,并记录酸性高锰酸钾标准溶液的最终读数。重复滴定3次。
III.实验记录
IV.数据处理与讨论
(5)某学习小组在处理数据时计算得:平均消耗的溶液的体积V=mL。请指出他们计算的不合理之处:___。
若数据处理合理,可得过氧化氢的浓度为___mol·L-1。
(6)在本实验的滴定过程中,若滴定前尖嘴中有气泡,滴定后消失,则测定结果___(“偏高”“偏低”或“不变”)。
14.已知水在25 ℃和95 ℃时,其电离平衡曲线如图所示:
(1)95 ℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的盐酸混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与盐酸溶液的体积比为________。
(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,则混合前,a与b之间应满足的关系是________。
(3)25 ℃时,有pH=x的盐酸和pH=y的氢氧化钠溶液(x≤6,y≥8),取a L该盐酸与b L该氢氧化钠溶液反应,恰好完全中和,若x+y>14,则=________(填表达式)。
15.(1)某温度下纯水的pH=6。请据此回答下列问题:
①pH=7的溶液呈__________(填“酸性”“中性”或“碱性”)。
②0.05mol·L-1Ba(OH)2溶液的pH=_________。
(2)25℃时,将pH=11的NaOH溶液与pH=4的硫酸溶液混合,若所得混合溶液pH=9,则NaOH溶液与硫酸溶液的体积比为________。
(3)已知常温下,NH3·H2O的电离常数为Kb=1.8×10-5,若氨水的浓度为2.0mol∙L-1,则溶液中OH-的浓度是________mol∙L-1。
(4)25℃,某浓度的盐酸、氯化铵溶液中由水电离出的c(H+)分别为1.0×10-amol·L-1、1.0×10-bmol·L-1,这两种溶液的pH之和为________(用a和b相应关系式表示)
(5)下表为室温下几种弱电解质的电离平衡常数
CH3COOH
H2CO3
H2S
NH3·H2O
1.8×10-5
K1=4.3×10-7K2=5.6×10-11
K1=9.1×10-8K2=1.1×10-12
1.8×10-5
少量CO2与NaHS反应的离子方程式为_________________________________________。室温下,CH3COONH4溶液的pH________7(填“>”、“<”或“=”)
16.(1)在水的电离平衡中,c(H+)和c(OH-)的关系如图所示:
①A点水的离子积为1.0×10-14,B点水的离子积为__________。造成水的离子积变化的因素是__________。
②下列说法正确的是________(填字母)。
a.图中A、B、D三点处Kw的大小关系:B>A>D
b.AB连线上任意点的溶液均显中性
c.B点溶液的pH=6,显酸性
d.图中温度T1>T2
③T2时,若盐酸中c(H+)=5×10-4 mol·L-1,则由水电离产生的c(H+)=_________。
(2)按要求填空:
①双氧水(H2O2)和水都是极弱电解质,但H2O2比H2O更显酸性。若把H2O2看成是二元弱酸,请写出在水中的电离方程式:________、________。
②25 ℃时,0.1 mol·L-1的3种溶液盐酸、硫酸、醋酸,pH由大到小的关系是_______。
③25 ℃时,pH=4的盐酸中水的电离程度______(填“>”“<”或“=”)pH=10的Ba(OH)2溶液中水的电离程度。
④下列曲线图中,可以正确描述0.1 mol·L-1乙酸(甲,Ka=1.8×10-5) 和0.1 mol·L-1氯乙酸(乙,Ka=1.4×10-3)的水溶液中,水电离出的c(H+)与加入水体积V的关系是______(填字母)。
17.(1)室温下,使用pH计测定0.1 mol/L NH4Cl溶液的pH(如图),由此可以得到的结论是________(填字母)。
a.NH3·H2O是弱碱
b.溶液中c(H+)>c(OH-)
c.NH水解是吸热反应
d.由H2O电离出的c(H+)<10-7 mol/L
e.物质的量浓度相等的氨水和盐酸等体积混合,溶液pH=7
(2)已知常温下,H2SO3的电离常数为Ka1=1.54×10-2,Ka2=1.02×10-7,H2CO3的电离常数为Ka1=4.30×10-7,Ka2=5.60×10-11。
①下列微粒可以大量共存的是________(填字母)。
a.CO、HSO b.HCO、HSO c.SO、HCO d.H2SO3、HCO
②H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为__________。
(3)①常温下将0.15 mol/L的稀硫酸V1 mL与0.1 mol/L的NaOH溶液V2 mL混合,所得溶液的pH为1,则V1∶V2=__________(溶液体积的变化忽略不计)。
②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c1:c2=_________。
③常温下若溶液由pH=3的HA溶液V1 mL与pH=11的NaOH溶液V2 mL混合而得,则下列说法正确的是__________。
A.若混合后溶液呈中性,则c(H+)+c(OH-)=2×10-7mol/L
B.若V1=V2,混合后溶液的pH一定等于7
C.若混合后溶液呈酸性,则V1一定大于V2
D.若混合后溶液呈碱性,则V1一定小于V2
水的电离和溶液的pH
一、选择题(共7题)
1.用标准盐酸滴定未知浓度的氨水,下列操作引起实验误差分析不正确的是
A.用酚酞作指示剂滴至红色刚变无色后,要等半分钟,若溶液红色不褪去,表明达到滴定终点
B.用蒸馏水洗净碱式滴定管后,装入未知浓度的氨水,再移取10.00mL氨水至锥形瓶,最终会使实验结果偏低
C.用蒸馏水洗净锥形瓶后,再用氨水润洗,后装入氨水,然后进行滴定,最终会使实验结果偏高
D.用酸式滴定管盛放盐酸溶液,滴定前开始调节液面时,仰视读数,最终会使实验结果偏低
【答案】A
【解析】A.强酸滴定弱碱要用甲基橙作指示剂,A错误;
B.没有用待盛氨水润洗碱式滴定管,使氨水浓度减小,消耗标准液的体积偏小,最终会使实验结果偏低,B正确;
C.用蒸馏水洗净锥形瓶后,再用氨水润洗,后装入氨水,使氨水物质的量增大,消耗标准液的体积偏大,最终会使实验结果偏高,C正确;
D.用酸式滴定管盛放盐酸溶液,滴定前开始调节液面时,仰视读数,消耗标准液的体积偏小,最终会使实验结果偏低,D正确;
故选A。
2.25℃时,有甲、乙两瓶溶液,其pH分别为m、n,且m=2n(m、n均为小于14的正整数),则下列叙述正确的是( )
A.若甲溶液呈碱性,则乙溶液可能呈碱性,且c(OH-)甲>c(OH-)乙
B.c(H+)甲=c2(H+)乙
C.若乙溶液呈酸性,则甲溶液必定呈酸性,且c(H+)甲>c(H+)乙
D.若甲溶液呈酸性,则乙溶液必定呈酸性,且c(OH-)甲<c(OH-)乙
【答案】B
【解析】A.若甲溶液呈碱性,则7<m<14,结合m=2n可知,3.5<n<7,所以乙只能为酸性,故A错误;
B.甲溶液pH=m,则c(H+)甲=10-mmol/L,乙溶液pH=n,则c(H+)乙=10-nmol/L,而m=2n,所以c(H+)甲=c2(H+)乙,故B正确;
C.若乙溶液呈酸性,则0<n<7,结合m=2n可知,0<m<14,则甲溶液可能为呈碱性,不一定为酸性,故C错误;
D.若甲溶液呈酸性,则m<7,结合m=2n可知:n<3.5,说明乙溶液呈酸性,甲的酸性比乙弱,所以c(OH-)甲>c(OH-)乙,故D错误;
综上所述答案为B。
3.25 ℃时,pH=2 的盐酸和醋酸各 1mL 分别加水稀释,pH 随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A.曲线 I 代表盐酸的稀释过程
B.a 点溶液的导电性比 b 点溶液的导电性强
C.b 点水电离的 c(H+)比 c 点水电离的 c(H+)大
D.将a、b 两点溶液加热至30℃,变小
【答案】AD
【解析】A.将等pH的盐酸和醋酸溶液稀释相同倍数时,促进醋酸进一步电离,则醋酸溶液中H+浓度大于盐酸中H+浓度,即稀释后醋酸溶液的pH略小,故曲线I代表盐酸的稀释过程、II应为醋酸稀释时的pH值变化曲线,故A正确;
B.a点溶液中H+浓度小于b点溶液中H+浓度,则a 点溶液的导电性比 b 点溶液的导电性弱,故B错误;
C.酸溶液抑制水的电离,b点溶液中H+浓度大于c 点溶液中H+浓度,则b 点水电离的 c(H+)比 c 点水电离的 c(H+)小,故C错误;
D.升高温度后,醋酸的电离程度增大,醋酸根离子浓度增大,而氯离子浓度基本不变,则比值减小,故D正确;
故答案为AD。
4.用0.010 0 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.用酸式滴定管量取标准KMnO4溶液,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,俯视读数,所测H2C2O4浓度偏低
【答案】B
【解析】A.因为KMnO4溶液具有强氧化性,会腐蚀橡胶,所以应使用酸式滴定管量取标准KMnO4溶液;KMnO4溶液呈紫色,所以该滴定实验不需要指示剂,A正确;
B.KMnO4标准溶液和H2C2O4溶液都应放在酸式滴定管内,该实验不需要使用碱式滴定管,B错误;
C.为防止滴定过程中滴定管漏液,在滴定管使用前需检验是否漏液,C正确;
D.若滴定终止时,俯视读数,则读取KMnO4标准溶液的体积偏小,所测H2C2O4浓度偏低,D正确;
故选B。
5.95℃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为2,下列叙述不正确的是
A.此时水的离子积Kw=1×10﹣12 B.水电离出的c(H+)=1×10﹣12mol/L
C.水的电离程度随温度升高而增大 D.c(Na+)=c()
【答案】B
【解析】A.95℃时蒸馏水的pH=6,即中性溶液中c(H+)=c(OH-)=1×10﹣6mol/L,所以该温度下水的离子积Kw=1×10﹣12,故A正确;
B.NaHSO4溶液的pH=2,即溶液中c(H+)=1×10﹣2mol/L,则溶液中c(OH-)=1×10﹣10mol/L,且氢氧根完全由水电离,而水电离出的氢离子和氢氧根浓度相等,所以水电离出的c(H+)=1×10﹣10mol/L,故B错误;
C.水的电离是吸热过程,升高温度,平衡正向移动,电离程度增大,故C正确;
D.NaHSO4和硫酸氢根都为强电解质,根据物料守恒得c(Na+)=c(),故D正确;
故选:B。
6.下列说法正确的是
A.pH<7的溶液一定是酸性溶液
B.室温时pH=5的溶液和pH=3的相比,前者c(OH﹣)是后者的100倍
C.室温时,0.001mol/LNaOH溶液的pH=3
D.HCl溶液中无OH﹣,NaCl溶液中既无OH-也无H+
【答案】B
【解析】A.温度未知pH<7的溶液不一定显酸性,故A错误;
B.室温时pH=5的溶液中c(OH﹣)=10-9mol/L,pH=3的溶液中c(OH﹣)=10-11mol/L,=100,故B正确;
C.室温时,0.001mol/LNaOH溶液中c(OH﹣)=10-3mol/L,则c(H+)=10-11mol/L,所以pH=11,故C错误;
D.任何水溶液中都含有氢氧根离子和氢离子,当c(OH﹣)> c(H+)时溶液显碱性,当c(OH﹣)< c(H+)时溶液显酸性,当c(OH﹣)= c(H+)时溶液显中性,故D错误;
综上所述答案为B。
7.室温条件下,现有四种溶液:①pH=2的CH3COOH溶液;②pH=2的HCl溶液;③pH=12的氨水;④pH=12的NaOH溶液;⑤0.5 mol·L-1的NH4Cl溶液,下列有关说法正确的是
A.由水电离出的c(H+):①=②=③=④>⑤
B.将②、③溶液混合后,pH=7,消耗溶液的体积:②>③
C.等体积的①、②、④溶液分别与足量铝粉反应,②生成的H2的物质的量最大
D.向溶液中加入100mL水后,溶液的pH:③>④>①>②
【答案】B
【解析】A. ①、②的氢离子浓度相同,③、④的氢氧根离子的浓度相同,相同条件下,水的离子积常数是定值,无论酸还是碱都抑制水的电离,盐溶液⑤促进电离,所以这五种溶液中由水电离的c(H+):⑤>①=②=③=④,故A错误;
B. 氨水是弱碱只有部分电离,所以c(NH3H2O)>c(OH−),氯化氢是强电解质,所以其溶液中c(HCl)=c(H+),c(NH3H2O)>c(HCl),若将氨水和盐酸混合后溶液呈中性,则消耗溶液的体积:②>③,故B正确;
C. 醋酸是弱酸,氯化氢和氢氧化钠是强电解质,①、②、④三种溶液的物质的量浓度关系为:①>②=④,所以等体积的①、②、④溶液分别与铝粉反应,生成H2的量:①最大,故C错误;
D. 醋酸是弱酸,加水稀释后能促进醋酸的电离,所以①、②稀释后溶液的pH值7>②>①;氨水是弱碱,加水稀释后能促进氨水的电离,所以③、④、稀释后溶液的PH值③>④>7,所以向等体积的四种溶液中分别加入100mL水后,溶液的pH:③>④>②>①,故D错误;
故选B。
二、非选择题(共10题)
8.已知:lg2=0.3 lg5=0.7。回答下列问题:
(1)室温下,某H2SO4溶液的浓度是0.005mol·L-1,则该溶液的pH=________。
(2)室温下,pH=3的盐酸与pH=5的H2SO4溶液等体积混合(忽略体积变化),混合溶液的pH=__________。
(3)室温下,pH=2的盐酸和pH=13的NaOH溶液混合(忽略体积变化),混合溶液的pH=11,则盐酸与NaOH溶液的体积比为_________。
【答案】2 3.3 9:1
【解析】(1)根据硫酸化学式可知c(H+)与硫酸浓度的关系,根据pH=-lgc(H+)计算该溶液的pH;
(2)酸溶液混合,先计算混合后溶液中氢离子的物质的量,再根据计算氢离子的物质的量浓度,最后根据pH=-lgc(H+)计算出混合液的pH;
(3)根据溶液的pH计算出氢氧化钠和盐酸的浓度,再根据反应后溶液的pH计算OH-浓度,根据计算其体积比。
【详解】(1)该硫酸溶液中氢离子浓度为:c(H+)=2c(H2SO4)=2×0.005mol/L=0.01mol/L,该硫酸溶液的pH为:pH=-lg[c(H+)]=-lg(0.01)=2,故答案为:2;
(2)设pH=3的盐酸和pH=5的硫酸的体积均为VL,等体积混合后,混合液中氢离子的浓度为:,所以,故答案为:3.3;
(3)pH=2的盐酸和pH=13的NaOH溶液浓度分别为、,混合后溶液pH=11,则碱过量反应后氢氧根浓度,设盐酸体积为V1,NaOH溶液体积为V2,则有 ,则V1:V2=9:1,故答案为:9:1。
9.求下列溶液的pH:
(1)pH=3的盐酸与pH=5的硫酸等体积混合___
(2)pH=10和pH=12的两种NaOH溶液等体积混合___
(3)pH=12的NaOH和pH =4的HCl等体积混合___
【答案】3.3 11.7 11.7
【解析】【分析】酸溶液混合,先计算混合后溶液中氢离子的物质的量,再根据c=计算氢离子的物质的量浓度,最后根据pH=-lgc(H+)计算出混合液的pH;碱混合时先根据混合溶液的氢氧根离子浓度,再结合离子积常数计算氢离子浓度,根据溶液pH的公式计算;酸碱混合时,根据溶液的pH计算出氢氧化钠和盐酸的浓度,从而判断过量情况及溶液的酸碱性,再计算出溶液的pH,由此分析。
【详解】(1)设pH=3的盐酸和pH=5的硫酸的体积均为VL,等体积混合后,混合液中氢离子的物质的量为:n(H+)=VL×10−3mol/L+VL×10−5mol/L≈10−3Vmol,则混合溶液中氢离子浓度为:c(H+)=,所以pH=-lg5×10-4=4-lg5=3.3;
(2)设两种碱的体积都是1L,pH=10和pH=12的两种NaOH溶液等体积混合后,混合溶液中氢氧根离子的物质的量=10−4×1L+10−2×1L)mol=1.01×10-2mol,混合后氢离子的物质的量浓度==5.05×10−3mol/L,则混合溶液中氢离子浓度=mol/L=2×10−12mol/L,pH=-lg2×10−12=12-1g2=11.7;
(3)设溶液体积均为VL,pH=12的NaOH中n(OH-)=cV=10−2mol/L×VL=10−2VLmol,pH=4的HCl中n(H+)=cV=10−4mol/L×VL=10−4Vmol,故混合后NaOH过量,故溶液中c(OH-)=(10−2Vmol-10−4Vmol)≈5×10−3mol/L,则c(H+)==2×10−12mol/L,故pH=-lg2×10−12=12-1g2=11.7。
10.电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度的重要指标.
(1)下图为水在不同温度下的电离平衡曲线.
①由图可判断,曲线和曲线对应的温度关系为_________(填“>”“<”或“=”).
②曲线对应的_____.
③若曲线对应的溶液为溶液,则该溶液的值为_________.
(2)已知几种弱酸的电离平衡常数如下表:
化学式
电离平衡常数(25℃)
①25℃时,有等浓度的溶液、溶液、溶液,三种溶液的由小到大的顺序为___________________________(填化学式).
②向溶液中通入少量,反应的化学方程式为___________________________.
【答案】< 11
【解析】 (1)①根据水在不同温度下的电离平衡曲线,可以计算出相应的Kw值。曲线a的Kw==10-710-7=10-14;曲线b的Kw==10-610-6=10-12;升高温度,促进水的电离,则Kw增大。因此曲线a和曲线b对应的温度关系为Ta
③若曲线b对应的溶液为0.1mol/L的氢氧化钠溶液,则c(OH-)=0.1mol/L,曲线b的Kw=10-12,则c(H+)==10-11mol/L,故pH=-1g[c(H+)]=-1g[10-11]=11,溶液的pH为11;
(2)①弱酸的电离平衡常数越大,其相应的酸根的水解常数越小,则同浓度的盐溶液的水解程度越小,碱性越弱,pH越小;三种弱酸的电离平衡常数大小为,则等浓度的三种溶液相应的弱酸根的水解常数大小为,三种溶液的pH大小为;
②根据上述分析,酸性,因此向KCN溶液中通入少量二氧化碳,发生反应。
11.25℃时,部分物质的电离常数如表所示:
化学式
CH3COOH
H2CO3
HClO
电离常数
1.7×10﹣5
K1=4.3×10﹣7 K2=5.6×10﹣11
3.0×10﹣8
请回答下列问题:
(1)a.CH3COOH,b.H2CO3,c.HClO的酸性由强到弱的顺序为____________(填编号).
(2)已知水存在如下平衡:H2O+H2OHO+OH- >0,现欲使平衡向右移动,且所得溶液显碱性,选择方法是__________。
A.向水中加入NaHSO4固体 B.向水中加入NaOH固体
C.加热至100℃ D.向水中加入Na
(3)向NaClO溶液中通入少量的CO2,反应的离子方程式为_________________.
(4)pH相同等体积的下列三种物质的溶液:a.HCl,b.H2SO4,c.CH3COOH滴加等浓度的NaOH溶液将它们恰好中和,用去NaOH溶液的体积分别为V1、V2、V3则三者的大小关系 (_____________)
A.V3>V2>V1 B.V3=V2=V1 C.V3>V2=V1 D.V1=V2>V3
(5)常温下0.1mol·L﹣1的CH3COOH溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是________(填序号).
A.c(H+) B.c(H+)/c(CH3COOH)
C.c(H+)·c(OH﹣) D. c(H+)·c(CH3COO﹣)/c(CH3COOH)
(6)25℃时,将pH均为2的HCl与HX的溶液分别加水稀释,溶液pH随溶液体积变化的曲线如图所示.
则稀释前c(HX)_____ 0.01 mol/L(填“>”、“=”、“ < ”);a、b两点:c(X﹣)____c(Cl﹣)(填“>”、“=”、“ < ”);溶液的导电性:a____b(填“>”、“=”、“ < ”)
【答案】a>b>c D ClO-+H2O+CO2=+HClO C A > > <
【解析】【分析】由给出的电离常数可知,酸性:CH3COOH>H2CO3>HClO>,结合H+能力:>ClO->>CH3COO-,据此解答。
【详解】(1)由分析可知酸性:CH3COOH>H2CO3>HClO,故答案为:a>b>c;
(2) H2O+H2OHO+OH-为水的电离平衡:
A.向水中加入NaHSO4固体,H+浓度增大,平衡逆向移动,溶液显酸性;
B.向水中加入NaOH固体,OH-浓度增大,平衡逆向移动,溶液显碱性;
C.加热至100℃,平衡正向移动,H+和OH-浓度同等程度增大,溶液显中性;
D.向水中加入Na,消耗H+,H+浓度减小,平衡正向移动,溶液显碱性;
故答案为:D;
(3)结合H+能力:>ClO->,向NaClO溶液中通入少量的CO2,反应的离子方程式为ClO-+H2O+CO2=+HClO,故答案为:ClO-+H2O+CO2=+HClO;
(4) pH相同等体积的下列三种物质的溶液:a.HCl,b.H2SO4,c.CH3COOH,浓度:c(CH3COOH)>c(HCl)=2c(H2SO4),根据反应的方程式可知恰好中和等浓度的NaOH消耗NaOH溶液的体积V3>V2=V1,故答案为:C;
(5)CH3COOH溶液中存在电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+,越稀越电离,则:
A.加水稀释,溶液酸性减弱,则c(H+)减小;
B.电力过程中减小,电离常数Ka=,温度不变Ka不变,则c(H+)/c(CH3COOH)增大;
C.水的离子积Kw=c(H+)·c(OH﹣),温度不变,Kw不变,则c(H+)·c(OH﹣)不变;
D.电离常数Ka=,温度不变Ka不变,则c(H+)·c(CH3COO﹣)/c(CH3COOH)不变;
故答案为:A;
(6)HCl为一元强酸,全部电离,加水过程中不再产生H+,一元弱酸部分电离,加水过程中电离出一定的H+,pH变化程度一元强酸>一元弱酸,结合图像可知HX为一元弱酸,稀释前HCl和HX的pH相等且等于2,则稀释前c(HX)>c(HCl)=0.01mol/L,HCl溶液存在c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),c(Cl-)=c(H+)-c(OH-),同理HX溶液存在c(X-)=c(H+)-c(OH-),a点酸性<b点酸性,则a点c(H+)-c(OH-)<b点c(H+)-c(OH-),即a、b点c(X-)>c(Cl﹣),随着加水稀释,HX还再电离,HX溶液中离子浓度较大,所以导电性a<b,故答案为:>;>;<。
12.某同学欲用物质的量浓度为0.1000mol●L-1的盐酸测定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液,选择酚酞作指示剂。其操作步骤可分为以下几步:
A 移取20.00 mL待测氢氧化钠溶液注入洁净的锥形瓶中,并滴加2~3滴酚酞溶液。
B 用标准溶液润洗滴定管2~3次。
C 把盛有标准溶液的酸式滴定管固定好,调节滴定管尖嘴使之充满溶液。
D 取标准盐酸注入酸式滴定管至“0”刻度以上2~3 cm处。
E 调节液面至“0”或“0”以下刻度,记下读数。
F 把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准盐酸溶液滴定至终点,并记下滴定管液面的刻度。
请填写下列空白:
(1)正确的操作步骤的顺序是_____(填字母)。
(2)步骤B操作的目的是________ 。
(3)配制标准盐酸时,需要用的仪器有____(填字母)。
a 容量瓶 b 托盘天平 c 量筒 d 酸式滴定管 e 烧杯 f 胶头滴管 g 玻璃棒
(4)下列操作中可能使所测氢氧化钠溶液的浓度数值偏低的是_______(填字母)。
a 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
b 盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2~3次
c 酸式滴定管在装液前未用标准盐酸润洗2~3次
d 读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
e 滴定过程中,锥形瓶的振荡过于激烈,使少量溶液溅出
(5)若某次滴定结束时,酸式滴定管中的液面如图所示,则读数为_____mL。若仰视,会使读数偏_____ (填“大"或“小")。
(6)再结合下表数据,计算被测氢氧化钠溶液的物质的量浓度是_______mol/L。
滴定次数
待测溶液的体积/mL
标准酸体积
滴定前的刻度/mL
滴定后的刻度/mL
第一次
10.00
2.34
20. 39
第二次
10.00
3. 20
20.20
第三次
10.00
0.60
17. 80
【答案】BDCEAF 洗去附着在滴定管内壁上的水,防止其将标准溶液稀释而引起误差 acefg de 19.12 大 0. 1710
【解析】 (1)中和滴定按照检漏、洗涤、润洗、装液、取待测液并加指示剂、滴定等顺序操作,题目所给步骤从润洗开始,所用标准液为盐酸,选用酸式滴定管,润洗后装液,即取标准盐酸注入酸式滴定管至“0”刻度以上2~3 cm处,调节滴定管尖嘴使之充满溶液,之后调节液面,记录读数,之后取待测液并加指示剂、滴定,正确的顺序为:BDCEAF;
(2)用标准液润洗可以洗去附着在滴定管内壁上的水,防止其将标准溶液稀释而引起误差;
(3)配制一定物质的量浓度溶液时常用的仪器有容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒,由于配制一定物质的量浓度的盐酸时一般是稀释浓盐酸,所以还需要量筒量取浓盐酸,所以所用仪器有acefg;
(4)a.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,则会使记录的标准液体积用量变大,使得NaOH浓度偏大,故a不符合题意;
b.盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2~3次会使标准液的用量偏大,计算得到的NaOH浓度偏大,故b不符合题意;
c.酸式滴定管在装液前未用标准盐酸润洗2~3次会稀释标准液,从而使标准液体积偏大,计算得到的NaOH浓度偏大,故c不符合题意;
d.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数,会使标准液体积读数偏小,计算得到的NaOH浓度偏小,故d符合题意;
e.滴定过程中,锥形瓶的振荡过于激烈,使少量溶液溅出,导致部分NaOH溶液损失,会使标准液用量偏小,计算得到的NaOH浓度偏小,故e符合题意;
综上所述选de;
(5)滴定管的零刻度在上,读数时要估读一位,读到小数点后两位,所以图示读数为19.12mL;仰视读数会使读数偏大;
(6)第一次所用标准液的体积为20.39mL-2.34mL=18.05mL,第二次所用标准液的体积为20.20mL-3.20mL=17.00mL,第三次所用标准液的体积为17.80mL-0.60mL=17.20mL,第一次读数的误差较大,舍去,则所用标准液的平均体积为=17.10mL,所以NaOH溶液的浓度为=0.1710mol/L。
【点睛】滴定管读数时要注意和量筒的区别,量筒的“0”刻度在下,所以俯视读数偏大,仰视读数偏小,而滴定管的“0”刻度在上,俯视读数偏小,仰视读数偏大。
13.某学习小组使用氧化还原反应滴定法测定市售过氧化氢的含量。
I.实验原理:MnO+H2O2+H+=Mn2++H2O+O2↑(未配平)。
II.实验步骤
(1)移取10.00mL过氧化氢溶液至250mL___(填仪器名称)中,加水稀释至刻度,摇匀。
(2)移取稀释后的过氧化氢溶液25.00mL至锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸馏水稀释,作被测试样。
(3)读取盛有0.10mol·L-1酸性高锰酸钾标准溶液的酸式滴定管的初始读数。液面位置如图所示,则此时的读数为___mL。
(4)滴定。本实验是否需要选定指示剂___(填“是”或“否”),当___时,停止滴定,并记录酸性高锰酸钾标准溶液的最终读数。重复滴定3次。
III.实验记录
IV.数据处理与讨论
(5)某学习小组在处理数据时计算得:平均消耗的溶液的体积V=mL。请指出他们计算的不合理之处:___。
若数据处理合理,可得过氧化氢的浓度为___mol·L-1。
(6)在本实验的滴定过程中,若滴定前尖嘴中有气泡,滴定后消失,则测定结果___(“偏高”“偏低”或“不变”)。
【答案】容量瓶 0.80 否 滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液时,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不复原 第一组实验数据误差太大,不能用 4.50 偏高
【解析】 (1)稀释过氧化氢溶液作为待测液体,需要移取10.00mL过氧化氢溶液至250mL容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀,故答案为:容量瓶;
(2)滴定管读数精确到0.01,读数时,视线要与凹液面在一个水平线上,则根据图示数据可知,此时的读数为0.80mL,故答案为:0.80;
(3)滴定管的精确度为0.01mL,0刻度在滴定管上方,根据图示可知,此时的读数为0.80mL;
(4)酸性高锰酸钾溶液显紫色,当恰好完全反应后,紫色会变为浅红色,溶液颜色有明显变化,因此不需要选定指示剂;当滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液时,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不复原,则说明达到了滴定的终点,故答案为:否;滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液时,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不复原;
(5)由表中数据可知,第一次误差大可舍弃,其它三次的平均体积为18.00 mL,由2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2+ +8H2O+5O2↑可知,过氧化氢的浓度c(H2O2)=c(MnO4-)=×= 4.50 mol/L,故答案为:第一组实验数据误差太大,不能用;4.50;
(6)在本实验的滴定过程中,若滴定前尖嘴中有气泡,滴定后消失,造成V(标准)偏大,溶液浓度偏高,故答案为:偏高。
14.已知水在25 ℃和95 ℃时,其电离平衡曲线如图所示:
(1)95 ℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的盐酸混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与盐酸溶液的体积比为________。
(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,则混合前,a与b之间应满足的关系是________。
(3)25 ℃时,有pH=x的盐酸和pH=y的氢氧化钠溶液(x≤6,y≥8),取a L该盐酸与b L该氢氧化钠溶液反应,恰好完全中和,若x+y>14,则=________(填表达式)。
【答案】1∶9 a+b=14 10x+y-14
【解析】【分析】25 ℃时,c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,KW=10-14;95 ℃时,c(H+)=c(OH-)=10-6mol/L,KW=10-12。
【详解】(1)依题意得:,则V(NaOH):V(HCl)= 1∶9。答案为:1∶9;
(2)依题意得:100L×10-amol/L=1L×10-12+bmol/L,故a+b=14。答案为:a+b=14;
(3)若两溶液完全中和,则溶液中n(H+)=n(OH-),即10-xa=10y-14b,整理得=10x+y-14。答案为:10x+y-14。
15.(1)某温度下纯水的pH=6。请据此回答下列问题:
①pH=7的溶液呈__________(填“酸性”“中性”或“碱性”)。
②0.05mol·L-1Ba(OH)2溶液的pH=_________。
(2)25℃时,将pH=11的NaOH溶液与pH=4的硫酸溶液混合,若所得混合溶液pH=9,则NaOH溶液与硫酸溶液的体积比为________。
(3)已知常温下,NH3·H2O的电离常数为Kb=1.8×10-5,若氨水的浓度为2.0mol∙L-1,则溶液中OH-的浓度是________mol∙L-1。
(4)25℃,某浓度的盐酸、氯化铵溶液中由水电离出的c(H+)分别为1.0×10-amol·L-1、1.0×10-bmol·L-1,这两种溶液的pH之和为________(用a和b相应关系式表示)
(5)下表为室温下几种弱电解质的电离平衡常数
CH3COOH
H2CO3
H2S
NH3·H2O
1.8×10-5
K1=4.3×10-7K2=5.6×10-11
K1=9.1×10-8K2=1.1×10-12
1.8×10-5
少量CO2与NaHS反应的离子方程式为_________________________________________。室温下,CH3COONH4溶液的pH________7(填“>”、“<”或“=”)
【答案】碱性 11 1:9 6.0×10-3 14-a+b CO2+NaHS+H2O=NaHCO3+H2S =
【解析】【分析】c(H+)×c(OH﹣)=Kw,由c(H+)、c(OH﹣)相对大小判断溶液的酸碱性;根据pH=-lgc(H+)计算溶液的pH;盐酸中由水电离出的c(H+)等于水电离的氢氧根,氯化铵溶液中由水电离出的c(H+)就是溶液中的氢离子;酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,强酸能和弱酸盐反应生成弱酸;醋酸和一水合氨电离平衡常数相同,则醋酸根离子和铵根离子水解程度相同。
【详解】(1)某温度时,纯水的pH=6,则该温度下纯水中c(H+)=c(OH﹣)=10﹣6mol/L,该温度下的离子积常数为10﹣12,①pH=7的溶液c(H+)=10﹣7mol·L-1,c(OH﹣)=10﹣5mol·L-1,c(H+)<c(OH﹣),呈碱性;②0.05mol·L-1Ba(OH)2溶液c(OH﹣)=10﹣1mol·L-1,c(H+)=mol·L-1 =10﹣11mol·L-1,pH=-lg10﹣11=11,故答案为:碱性;11;
(2)所得混合溶液pH=9,说明溶液中氢氧根离子过量,结合溶液PH计算氢离子浓度和氢氧根离子浓度,混合后溶液中氢氧根离子浓度得到酸碱溶液的体积比,25℃时,将pH=11的NaOH溶液中氢氧根离子浓度mol·L-1 =10-3mol·L-1,得到pH=4的硫酸溶液氢离子浓度=10﹣4mol·L-1,若所得混合溶液pH=9,设酸溶液体积为V酸,碱溶液体积为V碱,混合溶液中氢氧根离子浓度=mol·L-1 =10﹣5mol·L-1= ,NaOH溶液与硫酸溶液的体积比V碱:V酸=1:9,故答案为:1:9;
(3)已知常温下,NH3·H2O的电离常数为Kb=1.8×10-5,若氨水的浓度为2.0mol∙L-1,则c•Kb>10Kw, ,一水合氨电离程度较小,则c(OH-)≈c(NH4+)、c(NH3·H2O)≈2.0mol·L-1,所以溶液中c(OH﹣)==6×10﹣3mol·L-1,则溶液中OH-的浓度是6.0×10-3mol∙L-1。故答案为:6.0×10-3;
(4)25℃,某浓度的盐酸、氯化铵溶液中由水电离出的c(H+)分别为1.0×10-amol·L-1、1.0×10-bmol·L-1,则盐酸中氢离子浓度为:mol·L-1=1.0×10-14+amol·L-1,pH=-lg10-14+a=14-a,氯化铵溶液,中氢离子浓度为:1.0×10-bmol·L-1,pH=-lg10-b=b,这两种溶液的pH之和为14-a+b(用a和b相应关系式表示),故答案为:14-a+b;
(5)酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,强酸能和弱酸盐反应生成弱酸,电离平衡常数:H2CO3>H2S>HCO>HS﹣,所以二者反应离子方程式为HS﹣+H2O+CO2═H2S+HCO;醋酸和一水合氨电离平衡常数相同,则醋酸根离子和铵根离子水解程度相同,CH3COONH4溶液的pH=7,故答案为:CO2+NaHS+H2O=NaHCO3+H2S;=。
16.(1)在水的电离平衡中,c(H+)和c(OH-)的关系如图所示:
①A点水的离子积为1.0×10-14,B点水的离子积为__________。造成水的离子积变化的因素是__________。
②下列说法正确的是________(填字母)。
a.图中A、B、D三点处Kw的大小关系:B>A>D
b.AB连线上任意点的溶液均显中性
c.B点溶液的pH=6,显酸性
d.图中温度T1>T2
③T2时,若盐酸中c(H+)=5×10-4 mol·L-1,则由水电离产生的c(H+)=_________。
(2)按要求填空:
①双氧水(H2O2)和水都是极弱电解质,但H2O2比H2O更显酸性。若把H2O2看成是二元弱酸,请写出在水中的电离方程式:________、________。
②25 ℃时,0.1 mol·L-1的3种溶液盐酸、硫酸、醋酸,pH由大到小的关系是_______。
③25 ℃时,pH=4的盐酸中水的电离程度______(填“>”“<”或“=”)pH=10的Ba(OH)2溶液中水的电离程度。
④下列曲线图中,可以正确描述0.1 mol·L-1乙酸(甲,Ka=1.8×10-5) 和0.1 mol·L-1氯乙酸(乙,Ka=1.4×10-3)的水溶液中,水电离出的c(H+)与加入水体积V的关系是______(填字母)。
【答案】1.0×10-12 温度 b 2×10-9 mol·L-1 H2O2⇌H++HO HO⇌H++O 醋酸>盐酸>硫酸 = c
【解析】 (1)B点Kw=10-6mol/L×10-6mol/L =1×10-12,水的电离是吸热的,温度升高,水的电离程度增大,即离子积增大,故答案为:1.0×10-12;温度;
(2)A点Kw=1×10-14,B点Kw =1×10-12,升高温度,水的电离平衡向吸热方向移动,K增大,所以T1
(3) T2时,Kw=1×10-12,c(H+)=5×10-4mol/L,则由水电离产生的c(H+)==2×10-9 mol·L-1,故答案为:2×10-9 mol·L-1;
(2)①H2O2是二元弱酸,分步电离,所以在水中的电离方程式H2O2⇌H++HO;HO⇌H++O,故答案为:H2O2⇌H++HO;HO⇌H++O;
②25 ℃时,0.1 mol·L-1的3种溶液盐酸、硫酸、醋酸中硫酸的氢离子浓度最大,酸性最强,醋酸为弱酸,酸性最弱,所以pH由大到小的关系是醋酸>盐酸>硫酸,故答案为:醋酸>盐酸>硫酸;
③25 ℃时,pH=4的盐酸中由水电离的氢离子浓度为10-10 mol·L-1,pH=10的Ba(OH)2溶液中由水电离的氢离子浓度为10-10 mol·L-1,所以pH=4的盐酸中水的电离程度等于pH=10的Ba(OH)2溶液中水的电离程度,故答案为:=;
④乙酸的Ka小于氯乙酸的Ka,所以0.1 mol·L-1乙酸中的氢离子小于0.1 mol·L-1氯乙酸中的氢离子,故水的电离程度0.1 mol·L-1乙酸大,加水稀释,两种溶液的氢离子浓度均减小,水的电离程度增大,故选C。
17.(1)室温下,使用pH计测定0.1 mol/L NH4Cl溶液的pH(如图),由此可以得到的结论是________(填字母)。
a.NH3·H2O是弱碱
b.溶液中c(H+)>c(OH-)
c.NH水解是吸热反应
d.由H2O电离出的c(H+)<10-7 mol/L
e.物质的量浓度相等的氨水和盐酸等体积混合,溶液pH=7
(2)已知常温下,H2SO3的电离常数为Ka1=1.54×10-2,Ka2=1.02×10-7,H2CO3的电离常数为Ka1=4.30×10-7,Ka2=5.60×10-11。
①下列微粒可以大量共存的是________(填字母)。
a.CO、HSO b.HCO、HSO c.SO、HCO d.H2SO3、HCO
②H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为__________。
(3)①常温下将0.15 mol/L的稀硫酸V1 mL与0.1 mol/L的NaOH溶液V2 mL混合,所得溶液的pH为1,则V1∶V2=__________(溶液体积的变化忽略不计)。
②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c1:c2=_________。
③常温下若溶液由pH=3的HA溶液V1 mL与pH=11的NaOH溶液V2 mL混合而得,则下列说法正确的是__________。
A.若混合后溶液呈中性,则c(H+)+c(OH-)=2×10-7mol/L
B.若V1=V2,混合后溶液的pH一定等于7
C.若混合后溶液呈酸性,则V1一定大于V2
D.若混合后溶液呈碱性,则V1一定小于V2
【答案】ab bc H2SO3+HCO=HSO+CO2↑+H2O 1∶1 1×10-4 AD
【解析】(1)如图可知0.1 mol/L NH4Cl溶液的pH=5.12,则
a. NH水解呈酸性,则NH3·H2O是弱碱,故a选;
b.溶液中pH=5.12,则 c(H+)>c(OH-),故b选;
c.由题无法得出NH水解是吸热反应,故c不选;
d. NH水解促进H2O的电离则由H2O电离出的c(H+)>10-7 mol/L,故d不选;
e.物质的量浓度相等的氨水和盐酸等体积混合,反应后溶液为NH4Cl溶液,溶液pH<7,故e不选。故答案选:ab;
(2)①已知常温下,H2SO3的电离常数为Ka1=1.54×10-2,Ka2=1.02×10-7,H2CO3的电离常数为Ka1=4.30×10-7,Ka2=5.60×10-11,可知酸性强弱,则
a. 由于酸性强弱,CO和HSO反应生成,不能大量共存,故a不选;
b.由于酸性强弱,则HCO、HSO不会发生反应可以共存,故b选;
c. 由于酸性强弱,SO、HCO不会发生反应可以共存,故c选;
d. 由于酸性强弱,H2SO3和HCO生成二氧化碳,不能大量共存,故d不选。故答案为:bc;
②由于酸性强弱,则H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为H2SO3+HCO=HSO+CO2↑+H2O,故答案为:H2SO3+HCO=HSO+CO2↑+H2O;
(3)①0.15 mol/L的稀硫酸氢离子浓度,反应所得溶液的pH为1,则,则V1∶V2=1:1,故答案为:1:1;
②酸抑制水的电离,则pH=5的H2SO4溶液中由水电离出的H+浓度为,盐水解促进水的电离则pH=5的Al2(SO4)3溶液中由水电离出的H+浓度为,则c1:c2=1×10-4,故答案为:1×10-4;
③A.若混合后溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L则c(H+)+c(OH-)=2×10-7mol/L,故A正确;
B.若V1=V2,若HA为强酸则混合后溶液的pH一定等于7,若HA为弱酸则HA的浓度大于NaOH的浓度,混合后溶液的pH<7,故B错误;
C.由B选项可知当HA为弱酸时V1=V2混合后溶液呈酸性,故C错误;
D. 若HA为强酸,V1=V2时混合后溶液的pH=7,则要使溶液呈碱性V1
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