1、课时作业 24 水的电离和溶液的酸碱性一、选择题1下列溶液显酸性的是( )pHc(OH )的溶液 0.1 molL 1 的 NH4Cl溶液 NaHCO 3 溶液A BC D解析：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水解程度大于电离程度，溶液显碱性。答案：D2下列说法中正确的是( )A25 时 NH4Cl 溶液的 Kw 大于 100 时 NaCl 溶液的 KwB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 110 4C根据溶液的 pH 与
2、酸碱性的关系，推出 pH6.8 的溶液一定显酸性D100 时，将 pH2 的盐酸与 pH12 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，K w越大，A错；醋酸中水电离出的 c(H )溶液中的 c(OH )10 9 molL1 ，硫酸铝溶液中水电离出的 c(H )等于溶液中的 c(H )10 5 molL1 ，B 正确；C 选项不知温度，无法判断，错误； 100 时Kw 11012 ，所以将 pH2 的盐酸与 pH12 的 NaOH 溶液等体积混合后，溶液显碱性，D 错。答案：B3常温下，将 0.02 molL1 的 Ba(OH)2 溶液 100 mL
3、和 0.02 molL1 NaHSO4 溶液 100 mL 混合，若忽略溶液体积变化，则混合后的溶液( )ApH 12B pH2C由水电离产生的 c(H )1.010 2 molL1D溶质的物质的量浓度为 0.02 molL1解析：当 Ba(OH)2与 NaHSO4等物质的量混合后溶液中发生的反应为Ba(OH)2 NaHSO 4=BaSO4NaOHH 2O1 1 10.002 mol0.1 L0.02 molL 1 0.1 L0.02 molL 1即反应后溶液中的溶质为 NaOH，c(OH )c(NaOH) 0.01 molL1 ，c(H )c(H )水 110 12 0.002 mol0.1
4、 L 0.1 L KwcOH molL1 ，溶液的 pHlgc(H )lg(1 1012 )12。答案：A4下列说法正确的是( )A向 10 mL 浓度为 0.1 molL1 CH3COOH 溶液中滴加相同浓度的氨水，在滴加过程中水的电离程度始终增大B 0.01 molL1 醋酸溶液中水的电离程度小于 0.01 molL1 盐酸中水的电离程度C常温下将 0.01 molL1 盐酸与 pH12 的氨水等体积混合，所得溶液中由水电离出的 c(OH )107 molL1CpH 2 的盐酸、pH2 的醋酸溶液中由水电离出的 c(H )均为 1012 molL1DpH 11 和 pH13 的 NaOH
5、溶液等体积混合后，溶液中的c(H ) molL110 11 10 132解析：NaOH 溶液中的 H 是由水电离产生的，当稀释时，由于 NaOH 溶液的浓度发生变化，对 H2O 电离的抑制程度会改变，水的电离平衡会发生移动，因而将 n(H )当成不变的值进行计算是错误的，A 错误；CH 3COOH 已电离出的 H 可将 NaOH 完全中和，而绝大多数的 CH3COOH 是没电离的，即 CH3COOH 过量，混合溶液呈酸性，对水的电离起抑制作用，B 错误；pH11 的 NaOH溶液中 c(OH )10 3 molL1 ，pH13 的 NaOH 溶液中 c(OH )10 1 molL1 ，等体积混
6、合后 c(OH ) 10 3 10 12molL1 510 2 molL1 ，再结合离子积常数求得 c(H )210 13 molL1 ， D 错误。答案：C6已知 25 下，K a(HCOOH)1.78 104 ，K b(NH3H2O)1.7910 5 。保持 25 不变，向一定体积 0.1 molL1 的氨水中滴加 0.1 molL1 的甲酸溶液。在滴加过程中下列说法正确的是( )A水的电离常数先增大后减小B当氨水和甲酸溶液体积相等时，c(HCOO )c(NH ) 4Cc (NH3H2O)与 c(NH )之和始终保持不变 4D. 始终保持不变cNH 4cHCOO cNH3H2OcHCOOH
7、解析：温度不变，则水的电离常数不变，A 项错误；当氨水和甲酸溶液体积相等时，二者恰好完全反应生成甲酸铵，但 HCOOH与 NH3H2O 的电离常数不同，所以甲酸铵溶液不是中性，则c(HCOO )与 c(NH )不相等，B 项错误；随着甲酸的滴入，溶液的 4体积逐渐增大，则 c(NH3H2O)与 c(NH )之和逐渐减小， 4n(NH3H2O)与 n(NH )之和保持不变，C 项错误；NH 3H2O 电离产 4生 NH 和 OH ，电离常数是 K1c (NH )c(OH )/c(NH3H2O)， 4 4甲酸的电离常数为 K2c (HCOO )c(H )/c(HCOOH)，水的离子积常数为 Kw
8、c(H )c(OH )，所以c(NH )c(HCOO )/c(NH3H2O) 4c(HCOOH)K 1K2/Kw，三者均是温度常数，温度不变，则该比值不变，D 项正确。答案：D7常温下，将 pH3 的盐酸 a L 分别与下列三种溶液混合后，混合溶液均呈中性：110 3 molL1 的氨水 b Lc(OH )110 3 molL1 的氨水 c Lc(OH )110 3 molL1 的 Ba(OH)2 溶液 d L其中 a、b、c、d 的关系正确的是 ( )Abad c BabcdCabd c Dcadb解析：pH 3 的盐酸中 c(H )110 3 molL1 ，与 c(OH )110 3 mo
9、lL1 的 Ba(OH)2溶液混合，混合溶液呈中性时二者的体积相等，即 da；NH 3H2O 为弱电解质，110 3 molL1 的氨水中 c(OH )a， c1013 molL1 ，错误；B 项，pH 相差 1，溶液中的 c(H )相差 10 倍，正确；C 项，等体积 pH12 的NaOH 溶液和 pH2 的 CH3COOH 溶液混合，CH 3COOH 过量，溶液显酸性，即 pHADB 25 时，向 pH1 的稀硫酸中逐滴加入 pH8 的稀氨水，溶液中 的值逐渐减小cNH 4cNH3H2OC在 25 时，保持温度不变，在水中加入适量 NH4Cl 固体，体系可从 A 点变化到 C 点DA 点所
10、对应的溶液中，可同时大量存在Na 、Fe 3 、Cl 、SO 24解析：A、D 都处于 25 时，K w相等，c(H )和 c(OH )越大，Kw越大，故 BCA D，故 A 错误；25 时，向 pH1 的稀硫酸中逐滴加入 pH8 的稀氨水，会发生反应得到硫酸铵溶液，随着氨水的逐渐滴入，氨水的电离程度大于铵根离子的水解程度，所以铵根离子浓度减小，氨水浓度增大，即溶液中 的值逐渐减cNH 4cNH3H2O小，故 B 正确；温度不变，K w不变，向水中加入氯化铵固体，溶液中 c(OH )变大，c(H )变大，溶液显示酸性，H 浓度大于 OH 浓度，故 C 错误；A 点所对应的溶液中，pH7，但是，
11、Fe 3 的水解导致不能大量共存，故 D 错误。答案：B10室温下，用 0.1 mol/L 氨水分别滴定 20.0 mL 0.1 mol/L 的盐酸和醋酸，曲线如图所示，下列说法正确的是( )A曲线表示的是滴定盐酸的曲线B x 20C滴定过程中 的值逐渐减小cNH 4cNH3H2OD当曲线和曲线 pH 均为 7 时，一溶液中的 c(Cl )等于另一溶液中的 c(CH3COO )解析：滴定开始时 0.1 mol/L 盐酸 pH1,0.1 mol/L 醋酸pH1，所以滴定盐酸的曲线是，滴定醋酸的曲线是，A 错误；用 0.1 mol/L 氨水滴定 20.0 mL 0.1 mol/L 的盐酸，两者恰好
12、反应，消耗 20.0 mL 0.1 mol/L 氨水，但反应生成氯化铵，氯化铵水解溶液呈酸性，所以溶液呈中性时，碱应过量，B 错误；NH 3H2O 的电离常数 Kb 只与温度有关，随着氨水的加入，cOH cNH 4cNH3H2Oc(OH )在增大，所以滴定过程中 的值逐渐减小，C 正cNH 4cNH3H2O确；当曲线和曲线 pH 均为 7 时，分别存在电荷守恒：c (NH ) 4c(H )c(Cl )c(OH )，c (NH )c(H )c (CH3COO ) 4c(OH )，都存在：c(H )c(OH )，所以 c(NH )c(Cl )， 4c(NH ) c(CH3COO )，在盐酸中，氨水
13、过量，在醋酸中，氨水恰 4好反应，所以盐酸中 c(NH )大，则 c(Cl )c(CH3COO )，D 错误。 4答案：C二、非选择题11水是极弱的电解质，改变温度或加入某些电解质会影响水的电离。请回答下列问题：(1)纯水在 100 时 pH6，该温度下 0.1 molL1 的 NaOH 溶液中，溶液的 pH_。(2)25 时，向水中加入少量碳酸钠固体，得到 pH 为 11 的溶液，其水解的离子方程式为_，由水电离出的 c(OH )_molL 1 。(3)体积均为 100 mL、pH 均为 2 的盐酸与一元酸 HX，加水稀释过程中 pH 与溶液体积的关系如图所示，则 HX 是_( 填“强酸”或
14、“弱酸”)，理由是_。(4)电离平衡常数是衡量弱电解质电离能力强弱的物理量。已知：化学式 电离常数(25 )HCN K4.910 10CH3COOH K1.810 5H2CO3 K14.410 7 、K 24.710 1125 时，等浓度的 NaCN 溶液、Na 2CO3 溶液和 CH3COONa溶液，溶液的 pH 由大到小的顺序为_(填化学式)。25 时，在 0.5 molL1 的醋酸溶液中由醋酸电离出的 c(H )约是由水电离出的 c(H )的_倍。解析：(1) 纯水在 100 时，pH 6，该温度下 Kw10 12, 0.1 molL1 的 NaOH 溶液中，溶液的 c(H ) 10 1
15、1 10 12 mol/L0.1 mol/Lmol/L，pH11。(2)碳酸钠分步水解，由水电离出的 c(OH )molL1 10 3 molL1 。(3)pH 相等的强酸和弱酸等倍数稀10 1410 11释，强酸 pH 变化大，则 HX 是弱酸。(4)酸性越弱，其盐水解程度越大，pH 越大，根据电离常数知酸性：CH 3COOHHCNHCO，则水解程度：Na 2CO3NaCNCH3COONa。K ac 2(H ) 3/0.51.810 5 ，c(H )310 3 molL1 ，则 c(OH )，溶液中 c(OH )等于水电离出的 c(H )，故两种物质电10 14310 3离出的 c(H )之
16、比为 910 8。310 310 14310 3答案：(1)11 (2)CO H 2OHCO OH 、HCO H2OH2CO3OH 23 3 3103 (3) 弱酸 稀释相同倍数，一元酸 HX 的 pH 变化量比 HCl 的小，说明 HX 存在电离平衡，故 HX 为弱酸 (4)Na 2CO3NaCNCH3COONa 910 812(1) 某研究性学习小组在实验室中配制 1 molL1 的稀硫酸标准溶液，然后用其滴定某未知浓度的 NaOH 溶液。下列有关说法中正确的是_(填字母序号)。A实验中所用到的滴定管、容量瓶，在使用前均需要检漏B如果实验中需用 60 mL 的稀硫酸标准溶液，配制时应选用1
17、00 mL 容量瓶C容量瓶中含有少量蒸馏水，会导致所配标准溶液的浓度偏小D酸式滴定管用蒸馏水洗涤后，即装入标准浓度的稀硫酸，则测得的 NaOH 溶液的浓度将偏大E配制溶液时，定容时俯视读数，则导致实验结果偏大F中和滴定时，若在最后一次读数时俯视读数，则导致实验结果偏大(2)常温下，已知 0.1 molL1 一元酸 HA 溶液中 c(OH )/c(H )110 8 。常温下，0.1 molL1 HA 溶液的 pH_；写出该酸(HA)与 NaOH 溶液反应的离子方程式：_；pH 3 的 HA 与 pH11 的 NaOH 溶液等体积混合后，溶液中 4 种离子物质的量浓度大小关系是：_；0.2 mol
18、L1 HA 溶液与 0.1 molL1 NaOH 溶液等体积混合后所得溶液中：c(H )c (HA)c (OH ) _molL1 。(溶液体积变化忽略不计)(3)t 时，有 pH2 的稀硫酸和 pH11 的 NaOH 溶液等体积混合后溶液呈中性，则该温度下水的离子积常数 Kw_。该温度下(t )，将 100 mL 0.1 molL1 的稀 H2SO4 溶液与100 mL 0.4 molL1 的 NaOH 溶液混合后( 溶液体积变化忽略不计) ，溶液的 pH_ 。该温度下(t )，1 体积的稀硫酸和 10 体积的 NaOH 溶液混合后溶液呈中性，则稀硫酸的 pH(pHa)与 NaOH 溶液的 p
19、H(pHb)的关系是：_。解析：(1) 容量瓶中含有少量蒸馏水，不会影响溶质和溶剂的质量，所以不影响实验结果，C 不正确；配制溶液时，若在最后一次读数时俯视读数，则硫酸溶液的体积偏小，浓度偏大，导致最后测得 NaOH 溶液的浓度偏小，E 不正确；中和滴定时，若在最后一次读数时俯视读数，则消耗硫酸的体积减小，导致最后测得 NaOH 溶液的浓度偏小，F 不正确，其余选项都是正确的，答案为 ABD。(2)根据水的离子积常数可知，如果 c(OH )/c(H )110 8 ，则溶液中 OH 浓度为 molL1 110 11 molL1 。则 H110 22浓度为 0.001 molL 1，所以 pH3，
20、这说明 HA 是弱酸，所以和氢氧化钠反应的离子方程式是 HAOH =A H 2O。由于 HA是弱酸，所以 pH3 的 HA 溶液的浓度大于 0.001 molL1 ，则在和氢氧化钠的反应中 HA 是过量的，因此反应后溶液显酸性，则离子浓度大小顺序是 c(A )c(Na )c(H )c(OH )。0.2 molL1 HA溶液与 0.1 molL1 NaOH 溶液等体积混合后，酸是过量的，所以根据电荷守恒和物料守恒可知，c(Na )c(H )c (OH )c(A )、2c(Na )c(HA)c (A )0.1 molL1 。则 c(H )c(HA)c(OH )c (Na ) 0.05 molL1
21、。(3)t 时，有 pH2 的稀硫酸和 pH11的 NaOH 溶液等体积混合后溶液呈中性，则 0.01K w/1011 ，解得该温度下水的离子积常数 Kw10 13 。硫酸和氢氧化钠的物质的量分别是 0.01 mol 和 0.04 mol，则氢氧化钠是过量的，所以溶液中OH 浓度是(0.04 mol0.02 mol)0.2 L0.1 molL1 ，则溶液中 H浓度是 11012 molL1 ，即 pH12。1 体积的稀硫酸和 10 体积的 NaOH 溶液混合后溶液呈中性，则10pH a 1010pHb13，解得 pHapH b12。答案：(1)ABD (2)3 HAOH =A H 2Oc(A
22、)c(Na )c(H )c(OH ) 0.05(3)10 13 12 pH apH b1213.某学生用 0.200 0 molL1 的标准 NaOH 溶液滴定未知浓度的盐酸，其操作可分为如下几步：用蒸馏水洗涤碱式滴定管，并注入 NaOH 溶液至“0”刻度线以上固定好滴定管并使滴定管尖嘴充满液体调节液面至“0”或“0”刻度线稍下，并记下读数量取 20.00 mL 待测液注入洁净的锥形瓶中，并加入 3 mL 酚酞溶液用标准液滴定至终点，记下滴定管液面读数请回答：(1)以上步骤有错误的是_( 填编号)。(2)用标准 NaOH 溶液滴定时，应将标准 NaOH 溶液注入_(从图中选填“甲”或“乙”)中
23、。(3)下列操作会引起实验结果偏大的是_(填编号) 。A在锥形瓶装液前，留有少量蒸馏水B滴定前，滴定管尖嘴有气泡，滴定后无气泡C锥形瓶先用蒸馏水洗涤后，未用待测液润洗D用酸式滴定管量取液体时，释放液体前滴定管前端有气泡，之后消失(4)滴定时，左手控制滴定管，右手摇动锥形瓶，眼睛注视_。判断到达滴定终点的现象是：锥形瓶中溶液_。(5)以下是实验数据记录表通过计算可得，该盐酸浓度为_molL 1 (计算结果保留4 位小数) 。.利用间接酸碱滴定法可测定 Ba2 的含量，实验分两步进行。已知：2CrO 2H =Cr2O H 2O24 27Ba2 CrO =BaCrO424步骤 1：移取 x mL 一
24、定浓度的 Na2CrO4 溶液于锥形瓶中，加入酸碱指示剂，用 b molL1 盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸体积为 V0 mL。步骤 2：移取 y mL BaCl2 溶液于锥形瓶中，加入 x mL 与步骤1 相同浓度的 Na2CrO4 溶液，待 Ba2 完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用 b molL1 盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V1 mL。则 BaCl2 溶液浓度为_molL 1 。若步骤 2 中滴加盐酸时有少量待测液溅出，则 Ba2 浓度的测量值将_(填“偏大”或“偏小”)。解析：.(1)碱式滴定管未用标准 NaOH 溶液润洗就直接注入标准 NaOH 溶液，标准液的浓度偏
25、小，造成 V(标准)偏大，根据c(待测) V( 标准) c(标准)V(待测)，可知 c(待测) 偏大；酸碱指示剂酚酞是弱电解质，也会反应消耗酸或碱，为了减少实验误差，酚酞一般滴加 1 滴或 2 滴，错误。(2)NaOH 溶液，应装在碱式滴定管乙中。(3)A 项，在锥形瓶装液前，留有少量蒸馏水，对实验结果无影响，错误；B 项，滴定前，滴定管尖嘴有气泡，滴定后无气泡，使标准溶液体积偏大，导致待测溶液的浓度偏高，正确；C 项，锥形瓶用蒸馏水洗涤后，未用待测液润洗，不产生误差，错误；D 项，用酸式滴定管量取液体时，释放液体前滴定管前端有气泡，之后消失，则待测溶液体积偏少，反应消耗标准酸溶液的体积偏小，
26、使测得浓度偏低，错误。(4) 滴定时，左手控制滴定管，右手摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内颜色；判断到达滴定终点的现象是：锥形瓶中溶液由无色变成浅红色，且半分钟内不褪色。(5)根据实验数据可知，第一次实验数据误差较大，舍去，V(NaOH)(16.3016.32)216.31 mL，c (NaOH)V(NaOH)c (HCl)V(HCl)，c(HCl)c (NaOH)V(NaOH)V(HCl)(0.200 0 molL1 16.31 mL)20.00 mL0.163 1 molL1 。.由题意知，步骤 1 用于测定 x mL Na2CrO4中的 n(Na2CrO4)，步骤 2 用于测定与 Ba2 反应后剩余n(Na2CrO4)，二者之差即为与 Ba2 反应的 n(Na2CrO4)，由离子方程式知H CrO Ba 2 ，241 1(V0bV 1b)103 c(BaCl 2)y103所以 c(BaCl2)(V 0bV 1b)/y molL1若步骤 2 中滴加盐酸时有少量待测液溅出，V 1减小，则 Ba2 浓度测量值将偏大。答案：.(1) (2)乙 (3)B (4)锥形瓶内颜色 由无色变成浅红色，且半分钟内不褪色 (5)0.163 1.( V0bV 1b)/y 偏大
