1、水的电离和溶液的酸碱性一、选择题(本题包括4小题,每题6分,共24分)1.(2020聊城模拟)下列溶液一定显酸性的是()pHc(OH-)的溶液0.1 molL-1的NH4Cl溶液NaHCO3溶液A.B.C.D.【解析】选D。题目没有说明温度,所以对应的溶液不一定是酸性溶液;中溶液肯定显中性;中c(H+)c(OH-)的溶液肯定显酸性;中NH4Cl水解,溶液呈酸性;中NaHCO3水解,溶液显碱性。【加固训练】(2019安庆模拟)下列说法正确的是()A.pH=2的H2SO4与pH=1的硝酸溶液中c(H+)之比为110B.0.2 molL-1与0.1 molL-1醋酸中c(H+)之比为21C.100
2、时,纯水的pH=6,显酸性D.100 mL,pH=3的盐酸和醋酸溶液,分别与足量锌反应后,所得H2的质量相等【解析】选A。pH=2的H2SO4溶液中c(H+)=0.01 molL-1,pH=1的HNO3溶液中c(H+)=0.1 molL-1,二者c(H+)之比为110。2.(2020天津模拟)常温下下列关于pH=3的 CH3COOH溶液的叙述正确的是()A.该溶液中由H2O电离出的c(OH-)=1.010-3 molL-1B.与等体积pH=11的NaOH溶液混合,所得溶液呈中性C.该溶液中离子浓度大小关系:c(H+)c(CH3COO-)c(OH-)D.滴加0.1 molL-1 CH3COONa
3、溶液至c(CH3COO-)=c(Na+)时,溶液pH7【解析】选C。pH=3的 CH3COOH溶液中c(H+)=1.010-3 molL-1,醋酸抑制了水的电离,溶液中氢氧根离子来自水的电离,则由H2O电离出的c(OH-)=1.010-11 molL-1,故A错误;pH=3的CH3COOH与等体积pH=11的NaOH溶液混合,醋酸为弱酸,混合液中醋酸过量,反应后溶液呈酸性,故B错误;醋酸电离出氢离子和醋酸根离子,由于氢离子还来自水的电离,则该溶液中离子浓度大小关系:c(H+)c(CH3COO-)c(OH-),故C正确;滴加0.1 molL-1CH3COONa溶液至c(CH3COO-)=c(Na
4、+)时,根据电荷守恒可知c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,溶液的pH=7,故D错误。3.(双选)在不同温度下,水溶液中c(H+)与c(OH-)的关系如图所示。下列有关说法中正确的是()A.若从a点到c点,可采用升温的方法B.b点对应的醋酸中由水电离出的c(H+)=10-6 molL-1C.c点对应溶液的Kw大于d点对应溶液的KwD.T 时,0.05 molL-1 Ba(OH)2溶液的pH=11【解析】选A、D。 a点对应的c(H+)和c(OH-)相等,c点对应的c(H+)和c(OH-)也相等,溶液一定呈中性,从a点到c点,可以采用升温的方法,A正确;Kw只与温度有关,同温度下不同酸碱性溶液
5、的Kw相同,a点和b点的Kw都是10-14,c点和d点的Kw都是10-12,酸和碱溶液都会抑制水的电离,酸溶液中由水电离出的c水(H+)与溶液中的c(OH-)相等,即b点时c水(H+)=c(OH-)=10-8 molL-1,B、C均错误;T 时,Kw=10-12,0.05 molL-1 Ba(OH)2溶液中c(H+)=10-11 molL-1,pH=11,D正确。4.(2020洛阳模拟)现使用0.100 0 molL-1NaOH溶液利用酸碱中和滴定法测定市售白醋的总酸量(g/100 mL)。在本实验的滴定过程中,下列操作会使实验结果偏小的是()A.碱式滴定管在滴定时未用标准NaOH溶液润洗B.
6、碱式滴定管的尖嘴在滴定前有气泡,滴定后气泡消失C.锥形瓶中加入待测白醋溶液后,再加少量水D.锥形瓶在滴定时剧烈摇动,有少量液体溅出【解析】选D。A项造成NaOH标准液浓度偏小,则消耗标准液偏多,实验结果偏大;B项读数偏大,实验结果偏大;C项无影响;D项白醋的物质的量减小,消耗的标准液偏小,实验结果偏小。【加固训练】实验室用标准KMnO4溶液滴定未知浓度的FeSO4溶液,下列说法或操作正确的是()A.盛FeSO4溶液的锥形瓶滴定前用FeSO4溶液润洗23次B.选碱式滴定管量取标准KMnO4溶液,并用碘化钾淀粉溶液作指示剂C.滴定前仰视读数,滴定后俯视读数会导致滴定结果偏低D.锥形瓶内溶液颜色变化
7、由浅绿色变为紫红色,立即记下滴定管液面所在刻度【解析】选C。滴定操作时锥形瓶只需用水洗干净即可,不能润洗,A项错误;标准KMnO4溶液应用酸式滴定管量取,不用添加任何指示剂,B项错误;实验时读数前仰后俯,导致读数体积小于实际消耗标准溶液体积,所测溶液浓度将偏低,C项正确;确定滴定终点时,需溶液由浅绿色变为紫红色,且30 s内溶液颜色不再发生变化,才可以确定滴定终点,D项错误。二、非选择题(本题包括2小题,共26分)5.(12分)现有常温下的六种溶液:0.01 molL-1 CH3COOH溶液;0.01 molL-1 HCl溶液;pH=12的氨水;pH=12的NaOH溶液;0.01 molL-1
8、 CH3COOH溶液与pH=12的氨水等体积混合后所得溶液;0.01 molL-1 HCl溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合后所得溶液。(1)其中水的电离程度最大的是_(填序号),水的电离程度相同的是_。 (2)若将混合后所得溶液pH=7,则消耗溶液的体积:_(填“”“c(H+),则混合溶液可能呈_(填字母)。 A.酸性B.碱性C.中性【解析】(1)酸和碱都会抑制水的电离,故只有为NaCl溶液,对H2O的电离无抑制作用。对水的电离抑制程度相同。(2)因pH=12的氨水中c(NH3H2O)0.01 molL-1,故、混合,欲使pH=7,则需体积:。(3)稀释同样的倍数后,溶液的pH:;。(
9、4)由电荷守恒知:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),仅知道c(CH3COO-)c(H+),无法比较c(H+)与c(OH-)的相对大小,也就无法判断混合液的酸碱性。答案:(1)(2)(3)(4)A、B、C6.(14分)(2020滨州模拟).某温度下的水溶液中,c(H+)=10-x molL-1,c(OH-)=10-y molL-1。x与y的关系如图所示:(1)该温度下水的离子积为_(填具体数值);该温度_常温(填“高于”“低于”或“等于”)。(2)该温度下0.01 molL-1 NaOH溶液的pH为_。(3)除了用pH外,科学家还建议用酸度(AG)来表示溶液的酸碱性:
10、AG=lg。则该温度下,0.01 molL-1盐酸的酸度AG=_。.实验室中有一未知浓度的稀盐酸,某学生用0.10 molL-1NaOH标准溶液进行测定盐酸的浓度的实验。请完成下列填空:取20.00 mL待测盐酸放入锥形瓶中,并滴加23滴酚酞作指示剂,用自己配制的NaOH标准溶液进行滴定。重复上述滴定操作23次,记录数据如下。实验编号NaOH溶液的浓度(molL-1)滴定完成时,NaOH溶液滴入的体积(mL)待测盐酸的体积(mL)10.1022.6820.0020.1022.7220.0030.1022.7020.00(1)滴定达到终点的标志是_。(2)根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约为_
11、(保留两位有效数字)。(3)在上述实验中,下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏高的有_(填字母序号)。A.滴定终点读数时俯视B.酸式滴定管使用前,水洗后未用待测盐酸润洗C.锥形瓶水洗后未干燥D.配制标准溶液时,称量的NaOH固体中混有Na2CO3固体E.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失【解析】.(1)根据图象可知x=4时,y=8,所以该温度下水的离子积常数是10-410-8=10-1210-14,所以温度高于常温。(2)0.01 molL-1NaOH溶液中OH-的浓度是0.01 molL-1,所以氢离子的浓度为=10-10(molL-1),因此pH=10。(3)0.01 molL-1盐
12、酸溶液中氢离子浓度是0.01 molL-1,所以OH-的浓度是10-10 molL-1。因此该温度下,0.01 molL-1盐酸的酸度AG=lg=8。.(1)根据指示剂在酸性溶液或碱性溶液中的颜色变化,我们可以判断中和反应是否恰好进行完全。(2)计算盐酸的浓度时,应计算三次中和滴定的平均值,因NaOH标准液浓度及待测液的体积均相同,故只算NaOH溶液体积的平均值即可。(3)滴定终点读数时俯视,标准液的体积偏小,结果偏小,A错误;酸式滴定管使用前,水洗后未用待测盐酸润洗,盐酸浓度减小,B错误;锥形瓶水洗后未干燥,无影响,C错误;配制标准溶液时,称量的NaOH固体中混有Na2CO3固体,等质量的固
13、体消耗的盐酸偏小,消耗标准溶液的体积偏大,结果偏高,D正确;碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失,标准液的体积偏大,结果偏高,E正确。答案:.(1)10-12高于(2)10(3)8.(1)滴入最后一滴NaOH溶液,溶液由无色恰好变成红色且半分钟内不褪色(2)0.11 molL-1(3)D、E一、选择题(本题包括3小题,每题6分,共18分)1.(2020衡水模拟)现有室温下四种溶液,有关叙述不正确的是()编号pH111133溶液氨水氢氧化钠溶液醋酸溶液盐酸A.相同体积、溶液分别与NaOH完全反应,消耗NaOH物质的量:B.分别加水稀释10倍,四种溶液的pH:C.、两溶液等体积混合,所得溶液中c(
14、Cl-)c(N)c(OH-)c(H+)D.VaL溶液与Vb L溶液混合(近似认为混合溶液体积=Va+Vb),若混合后溶液pH=4,则VaVb=119【解析】选C。pH相等的醋酸和盐酸,醋酸的浓度大于盐酸,所以等体积等pH的盐酸和醋酸,醋酸的物质的量大于盐酸,则消耗NaOH物质的量:,A正确;强酸、强碱稀释10倍,pH变化为1,则稀释10倍时的pH=10,的pH=4,而弱酸、弱碱稀释10倍,pH变化小于1,则的10pH11,的3pH,B正确;、两溶液等体积混合,溶液中氨水过量,溶质为氯化铵和一水合氨,溶液显碱性,氨水的电离大于铵根离子的水解,则c(N)c(Cl-)c(OH-)c(H+),C错误;
15、若混合后溶液pH=4,则盐酸过量,则 molL-1=0.000 1 molL-1,解得VaVb=119,D正确。2.(2020泉州模拟)NH2OH为一元弱碱(25 时,电离常数Kb=9.010-9),其电离方程式为NH2OH+H2ONH3OH+OH-。用0.1 molL-1盐酸滴定20 mL 0.1 molL-1 NH2OH溶液,恒定25 时,滴定过程中由水电离出来的H+浓度的负对数与盐酸体积的关系如图所示(已知:lg3=0.5)。下列说法不正确的是()A.A、B、C、D四点对应的溶液中NH2OH的电离常数相等B.A点对应溶液的pH=9.5C.D点对应溶液中存在:c(H+)=c(OH-)+c(
16、NH3OH+)+c(NH2OH)D.C点时,溶液呈酸性【解析】选C。温度不变,平衡常数不变,故A正确;=9.010-9,c(OH-)=310-5 (molL-1),pH=9.5,故B正确;根据电荷守恒规律c(H+)+c(NH3OH+)=c(OH-)+c(Cl-),根据物料守恒2c(NH3OH+)+2c(NH2OH)=c(Cl-),所以c(H+)=c(OH-)+c(NH3OH+)+2c(NH2OH),故C错误;恒定25 时C点的pH7,溶液呈酸性,故D正确。3.(2020西安模拟)常温下,将NaOH溶液滴加到某一元酸(HA)溶液中,测得混合溶液的pH与离子浓度变化关系如图所示已知:p=-lg。下
17、列叙述不正确的是()A.Ka(HA)为10-4.76B.滴加NaOH溶液过程中,不变C.m点所示溶液中:c(H+)=c(HA)+c(OH-)-c(Na+)D.n点所示溶液中:c(Na+)=c(A-)+c(HA)【解析】选D。m点,c(HA)=c(A-),Ka(HA)=c(H+)=10-4.76,故A正确;Ka(HA)=,=,所以滴加NaOH溶液过程中,保持不变,故B正确;m点c(HA)=c(A-),溶液中电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),则c(H+)=c(HA)+c(OH-)-c(Na+),故C正确;n点溶液显酸性,溶液中溶质为HA和NaA,所以n点所示溶液中:c(
18、Na+)”“(2)101c(Na+)c(S)c(H+)=c(OH-)92c(H+)c(S)c(Na+)c(OH-)5.(16分)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)。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?_。滴定时,若滴定管中的滴定液一
19、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?_(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+5KI3K2SO4+3I2+3H2O),充分反应后将混合溶液稀释至250 mL,然后用5.010-4 molL-1的Na2S2O3标准溶液进行滴定(用淀粉作指示剂,反应为I2+2S22I-+S4)。取用Na2S2O3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)。滴定次数待测液的体积(mL)滴定前的读数(
20、mL)滴定后的读数(mL)第一次25.000.00V=_第二次25.000.0014.99第三次25.000.0015.01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【解析】(1)由于用酚酞作指示剂,滴定终点时溶液的颜色变化为由浅红色变成无色,此时溶液呈弱碱性,BaCO3无法反应,此过程中只有NaOH与盐酸反应,故可求出NaOH的含量。(2)第一次滴定终点的读数是15.90 mL,所消耗Na2S2O3溶液的量比另外两次多出许多,故应舍弃;滴定25.00 mL待测液消耗15.00 mL Na2S2O3溶液。由I3I26S2知,5.000 0 g该碘盐中,n(I)=1510-3 L5.010-4 molL-1=1.2510-6 mol,m(I)=127 gmol-11.2510-6 mol1.5910-4 g,故碘元素的百分含量为3.1810-5100%。a操作会导致滴定后读数偏小,测量值偏小;b操作会导致标准溶液被稀释,测量的结果偏大;c操作对实验结果无影响。答案:(1)由浅红色变成无色滴定终点时溶液呈弱碱性,BaCO3不参与反应不能,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15.903.1810-5100%b- 10 -
