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(广西专用)2022届高三化学一轮复习题库 8-2 水的电离和溶液的酸碱性(含解析)
(广西专用)2022届高三化学一轮复习题库 8-2 水的电离和溶液的酸碱性(含解析)
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第二讲水的电离和溶液的酸碱性一、选择题1.下列离子在稳定人体血液的pH中起作用的是( )A.Na+B.HCOC.Fe2+D.Cl-解析 HCO既可以与H+反应,又可以与OH-反应,可起到调节血液pH的作用。答案 B2.室温下,在pH=11的某溶液中,由水电离的c(OH-)为( )①1.0×10-7mol·L-1 ②1.0×10-6mol·L-1③1.0×10-3mol·L-1 ④1.0×10-11mol·L-1A.③B.④C.①或③D.③或④解析 pH=11即c(OH-)=10-3mol·L-1是碱性溶液,碱性溶液有两种情况:一是碱溶液,一是强碱弱酸盐的溶液。解此题要注意一个关键问题,由水电离出的c(H+)始终等于由水电离出的c(OH-)。若为碱溶液,由水电离出的c(OH-)=c(H+)==10-11mol·L-1;若为强碱弱酸盐的溶液,由水电离出的c(OH-)=10-3mol·L-1。答案 D3.常温下用pH为3的某酸溶液分别与pH都为11的氨水、氢氧化钠溶液等体积混合得到a、b两种溶液,关于这两种溶液酸碱性的描述正确的是( )A.b不可能显碱性B.a可能显酸性或碱性C.a不可能显酸性D.b可能显碱性或酸性解析 若酸为强酸时,则b溶液形成的仅为强酸强碱的溶液,呈中性;若酸为弱酸时,则b溶液为弱酸与强碱弱酸盐的混合液,溶液应呈酸性,故A项正确,D项错误。若酸为强酸或电离度比氨水大的弱酸,则a溶液为强酸弱碱盐(或弱酸弱碱盐)和氨水的混合溶液,呈碱性,若酸为电离度比氨水小的酸,则a溶液为弱酸和弱酸弱碱盐的混合溶液,呈酸性;若酸是电离度与氨水相同的酸,则a溶液呈中性,故B项正确,C项错误。8\n答案 AB4.室温下,将1.000mol·L-1盐酸滴入20.00mL1.000mol·L-1氨水中,溶液pH和温度随加入盐酸体积变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是( )A.a点由水电离出的c(H+)=1.0×10-14mol·L-1B.b点:c(NH)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)C.c点:c(Cl-)=c(NH)D.d点后,溶液温度略下降的主要原因是NH3·H2O电离吸热解析 a点pH:7<pH<14,因此水电离出的c(H+)>1.0×10-14mol·L-1,A项错;b点时盐酸和氨水反应,氨水过量,此等式不成立,B项错;c点溶液呈中性,根据电荷守恒此等式成立,C项正确;d点时盐酸和氨水恰好完全反应,放热最多,再加盐酸温度降低只能是加入盐酸的温度低于溶液温度,这才是温度略下降的主要原因,D项错。答案 C5.取浓度相同的NaOH和HCl溶液,以3∶2体积比相混合,所得溶液的pH等于12,则原溶液的浓度为( )A.0.01mol·L-1B.0.017mol·L-1C.0.05mol·L-1D.0.50mol·L-1解析 设NaOH和HCl溶液的浓度都为x。根据反应后溶液的pH=12显碱性列计算式:=c(OH-)=10-2mol·L-1解之得x=0.05mol·L-1。答案 C6.下列叙述正确的是( )8\nA.无论是纯水,还是酸性、碱性或中性稀溶液,在常温下,其c(H+)·c(OH-)=1×10-14B.c(H+)=1×10-7mol·L-1的溶液一定是中性溶液C.0.2mol·L-1CH3COOH溶液中的c(H+)是0.1mol·L-1CH3COOH溶液中的c(H+)的2倍D.任何浓度的溶液都可以用pH来表示其酸性的强弱解析 KW=c(H+)·c(OH-),且KW只与温度有关,所以,在常温下,纯水、酸性、碱性或中性稀溶液,均有KW=1×10-14;在温度不确定时,中性溶液里的c(H+)不一定等于1×10-7mol·L-1;0.2mol·L-1CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度比0.1mol·L-1CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度小,所以,0.2mol·L-1CH3COOH溶液中的c(H+)小于0.1mol·L-1CH3COOH溶液中的c(H+)的2倍;当c(H+)或c(OH-)大于1mol·L-1时,用pH表示溶液的酸碱性就不简便了,而是直接用c(H+)或c(OH-)来表示。答案 A7.实验室现有3种酸碱指示剂,其pH变色范围如下:甲基橙:3.1~4.4石蕊:5.0~8.0酚酞:8.2~10.0用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液,反应恰好完全时,下列叙述中正确的是( )A.溶液呈中性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂B.溶液呈中性,只能选用石蕊作指示剂C.溶液呈碱性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂D.溶液呈碱性,只能选用酚酞作指示剂解析 NaOH溶液和CH3COOH溶液恰好反应生成CH3COONa时,CH3COO-水解显碱性,而酚酞的变色范围为8.2~10.0,比较接近。答案 D8.下列关于电解质溶液的正确判断是( )A.在pH=12的溶液中,K+、Cl-、HCO、Na+可以常量共存B.在pH=0的溶液中,Na+、NO、SO、K+可以常量共存C.由0.1mol·L-1一元碱BOH溶液的pH=10,可推知BOH溶液中存在BOH===B++OH-8\nD.由0.1mol·L-1一元酸HA溶液的pH=3,可推知NaA溶液中存在A-+H2OHA+OH-解析 pH=12的溶液为强碱性溶液,HCO不能在碱性溶液中常量共存(HCO+OH-===CO+H2O),A项错误;pH=0的溶液为强酸性溶液,SO在酸性溶液中与H+反应,且其与NO不能在酸性溶液中常量共存(发生反应:3SO+2H++2NO===3SO+2NO↑+H2O),B项错误;0.1mol·L-1一元碱BOH溶液的pH=10,则c(OH-)=10-4mol·L-1,说明BOH没有全部电离,溶液中存在电离平衡:BOHB++OH-,C项错误;0.1mol·L-1一元酸HA溶液的pH=3,则c(H+)=10-3mol·L-1,说明HA为弱酸,则NaA为强碱弱酸盐,其溶液中存在水解平衡:A-+H2OHA+OH-,D项正确。答案 D二、非选择题9.某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时,选择甲基橙作指示剂。请填写下列空白:(1)用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手轻轻摇动锥形瓶,眼睛注视__________________________________________________________________________________________________________________________________________。直到因加入一滴盐酸后,溶液由黄色变为橙色,并_____________________________为止。(2)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是________(填字母序号)。A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸B.滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失D.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数(3)若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示,则起始读数为________mL,终点读数为________mL;所用盐酸溶液的体积为________mL。解析 在求c(NaOH)和进行误差分析时应依据公式:8\nc(NaOH)=。欲求c(NaOH),须先得V[HCl(aq)]再代入公式;进行误差分析时,要考虑实际操作对每一个量即V[HCl(aq)]和V[NaOH(aq)]的影响,进而影响c(NaOH)。(1)考查酸碱中和滴定实验的规范操作。(2)考查由于不正确操作引起的误差分析。酸式滴定管未用标准盐酸润洗,内壁附着一层水,可将加入的盐酸冲稀,中和相同量的碱,所需盐酸的体积偏大,结果偏高;用碱式滴定管取出的待测NaOH溶液的物质的量一旦确定,倒入锥形瓶后,水的加入不影响OH-的物质的量,也就不影响结果;若排出气泡,液面会下降,故读取V酸偏大,结果偏高;正确读数(虚线部分)和错误读数(实线部分)如图所示,故D选项读取V酸偏小,结果偏低。(3)读数时,以凹液面的最低点为基准。答案 (1)锥形瓶内溶液颜色变化 半分钟内不褪色(2)D (3)0.00 26.10 26.1010.向20mL硫酸和盐酸的混合溶液中,逐滴加入0.05mol·L-1Ba(OH)2溶液时,生成沉淀的质量变化及由此而引起的溶液的pH的变化如图所示。计算:(1)原混合溶液中c(H+)=__________;c(Cl-)=________。(2)A点的pH=________。解析 (1)由图像知,pH=7时耗Ba(OH)2溶液60mL,由于n(H+)=n(OH-),则20mL×c(H+)=60mL×0.05mol·L-1×2故c(H+)=0.3mol·L-1加入20mLBa(OH)2溶液时,SO完全沉淀,故c(SO)=c(H2SO4)8\n==0.05mol·L-1所以,c(Cl-)=0.3mol·L-1-2×0.05mol·L-1=0.2mol·L-1。(2)A点:c(H+)==0.1mol·L-1pH=-lg10-1=1。答案 (1)0.3mol·L-1 0.2mol·L-1 (2)111.已知水在25℃和95℃时,其电离平衡曲线如右图所示:(1)则25℃时水的电离平衡曲线应为________(填“A”或“B”),请说明理由__________________________________________________________________________________。(2)25℃时,将pH=9的NaOH溶液与H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为________。(3)95℃时,若100体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前,该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是__________________。(4)曲线B对应温度下,pH=2的某HA溶液和pH=10的NaOH溶液等体积混合后,混合溶液的pH=5。请分析其原因:___________________________________________________________________________________________________________________________。解析 本题的关键是搞清楚温度对水的电离平衡、水的离子积和溶液pH的影响。(1)当温度升高时,促进水的电离,水的离子积也增大,水中氢离子浓度、氢氧根离子浓度都增大,水的pH减小,但溶液仍然呈中性。因此结合图象中A、B曲线变化情况及氢离子浓度、氢氧根离子浓度可以判断,25℃时水的电离平衡曲线应为A,理由为水的电离是吸热过程,升高温度,水的电离程度增大。(2)25℃时所得混合溶液的pH=7,溶液呈中性即酸碱恰好中和,即n(OH-)=n(H+),则V[NaOH(aq)]·10-5mol·L-1=V[H2SO4(aq)]·10-4mol·L-1,得V[NaOH(aq)]∶V[H2SO4(aq)]8\n=10∶1。(3)要注意是95℃时,水的离子积为1×10-12,即c(H+)·c(OH-)=1×10-12,根据95℃时混合后溶液呈中性,pH2=b的某强碱溶液中c(OH-)=10b-12;有100×10-a=1×10b-12,即10-a+2=10b-12,所以,有以下关系:a+b=14或pH1+pH2=14。(4)在曲线B对应温度下,因pH(酸)+pH(碱)=12,可得酸碱两溶液中c(H+)=c(OH-),如是强酸、强碱,两溶液等体积混合后溶液应呈中性;现混合溶液的pH=5,即等体积混合后溶液显酸性,说明H+与OH-完全反应后又有新的H+产生,即酸过量,所以说酸HA是弱酸。答案 (1)A 水的电离是吸热过程,温度低时,电离程度小,KW小(2)10∶1 (3)a+b=14或pH1+pH2=14(4)曲线B对应95℃,此时水的离子积为1×10-12,因pH(酸)+pH(碱)=12,可得酸碱两溶液中c(H+)=c(OH-),若HA为强酸,HA与NaOH溶液等体积混合后溶液应呈中性,现混合溶液pH=5,即混合后溶液显酸性则HA为弱酸,HA中和NaOH后,混合溶液中还剩余较多的HA分子,可继续电离出H+,使溶液pH=512.实验室常利用甲醛法测定(NH4)2SO4样品中氮的质量分数,其反应原理为:4NH+6HCHO===3H++6H2O+(CH2)6N4H+[滴定时,1mol(CH2)6N4H+与1molH+相当],然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸。某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验:步骤Ⅰ 称取样品1.500g。步骤Ⅱ 将样品溶解后,完全转移到250mL容量瓶中,定容,充分摇匀。步骤Ⅲ 移取25.00mL样品溶液于250mL锥形瓶中,加入10mL20%的中性甲醛溶液,摇匀、静置5min后,加入1~2滴酚酞试液,用NaOH标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次。(1)根据步骤Ⅲ填空:①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入NaOH标准溶液进行滴定,则测得样品中氮的质量分数________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。②锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则滴定时用去NaOH标准溶液的体积________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。③滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察________。8\nA.滴定管内液面的变化B.锥形瓶内溶液颜色的变化④滴定达到终点时,酚酞指示剂由______色变成______色。(2)滴定结果如下表所示:滴定次数待测溶液的体积/mL标准溶液的体积滴定前刻度/mL滴定后刻度/mL125.001.0221.03225.002.0021.99325.000.2020.20若NaOH标准溶液的浓度为0.1010mol·L-1,则该样品中氮的质量分数为________。解析 (1)在滴定过程中,应在边滴边摇动锥形瓶的同时,边注视锥形瓶内溶液颜色的变化。当溶液颜色由无色变成浅红色并保持半分钟颜色不变时,表明已达到滴定终点。由4NH+6HCHO===3H++6H2O+(CH2)6N4H+,H++OH-===H2O及题给信息得:NH~OH-,即V(NH)·c(NH)=V(NaOH)·c(NaOH);碱式滴定管不用标准液润洗就直接加入标准液,使c(NaOH)降低,消耗NaOH溶液的体积增大,n(NH)增大,结果偏高。锥形瓶中水未倒净对结果没有影响。(2)三次实验平均消耗NaOH溶液的体积为:=20.00mL,25.00mL待测液中n(NH)=n(OH-)=0.1010mol·L-1×0.02000L=2.020×10-3mol,样品中氮的质量分数为:×100%≈18.85%。答案 (1)①偏高 ②无影响 ③B ④无 粉红(或浅红)(2)18.85%8
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高考 - 一轮复习
发布时间:2022-08-25 10:29:12
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