1、课后作业 14 溶液的酸碱性(时间:45 分钟 满分:100 分)课后作业第 27 页 一、选择题(本题包括 12 小题,每小题 5 分,共 60 分,每小题只有一个选项符合题目要求)1.(2018东阳中学检测)常温下 0.1 molL-1 醋酸溶液的 pH=a,下列能使溶液 pH=(a+1)的措施是( )A.将溶液稀释到原体积的 2 倍B.加入适量的醋酸钠固体C.加入等体积 0.2 molL-1 盐酸D.加少量冰醋酸答案 B解析常温下 0.1 molL-1 醋酸溶液的 pH=a,当此溶液变为 pH=(a+1)时,pH 增大了 1 个单位,溶液中的氢离子浓度变为原来的 ,c(H+)由 10-a
2、 molL-1 变为 10-a-1 molL-1。醋酸为弱酸,溶液中存在电离平衡,110可以加水稀释溶液使氢离子浓度减小,欲使溶液中的氢离子浓度变为原来的 ,稀释后溶液体积必须110大于原来的 10 倍;也可以加入可溶性醋酸盐使电离平衡逆向移动而使氢离子浓度减小。将溶液稀释到原体积的 2 倍 ,氢离子浓度肯定会大于原来的 ,A 不正确;加入适量的醋酸钠固体,因为增大了溶液12中醋酸根离子的浓度,醋酸的电离平衡逆向移动,所以 B 正确; 因为盐酸是强酸,所以加入等体积 0.2 molL-1 盐酸后 ,c(H+)一定变大了 ,pH 将减小,C 项错误;加少量冰醋酸,增大了醋酸的浓度,酸性增强,pH
3、减小,D 不正确。2.等浓度下列物质的稀溶液: 乙酸 次氯酸 碳酸 乙醇,它们的 pH 由小到大排列正确的是( )A. B.C. D.答案 D解析乙酸、碳酸和次氯酸的酸性依次减弱,故等浓度的三种物质的溶液的 pH 依次增大。乙醇属于非电解质,其溶液呈中性,pH 最大。3.(2018金华十校高三期末联考) 下列说法正确的是( )A.含有 OH-的溶液一定呈碱性B.pH 为 3 的盐酸中 c(H+)是 pH 为 1 的盐酸中的 100 倍C.Na2SO3 溶液与 NaHSO3 溶液中所含微粒的种类一定相同D.pH 相同的氨水与氢氧化钠溶液,分别与同浓度同体积的盐酸完全中和时 ,消耗氨水与氢氧化钠溶
4、液的体积一定相同答案 C解析含有 OH-的溶液不一定为碱性 ,如纯水中含有 OH-,但水显中性 ,故 A 错误;pH=3 的盐酸中 c(H+)=10-3molL-1,pH=1 的盐酸中 c(H+)=10-1molL-1,因此 pH=3 的盐酸中 c(H+)是 pH=1 的盐酸中的 ,故1100B 错误; 两种溶液均含有 Na+、S 、HS 、H 2SO3、H +、OH -,故 C 正确;NH 3H2O 是弱碱,NaOH2-3 -3为强碱,相同 pH 时,c(NH 3H2O)c(NaOH),因此中和同浓度同体积的盐酸时,消耗氨水的体积小于消耗 NaOH 溶液的体积,故 D 错误。4.已知 NaH
5、SO4 在水中的电离方程式为:NaHSO 4 Na+H+S 。某温度下,向 pH=6 的蒸馏水中2-4加入 NaHSO4 晶体,保持温度不变,测得溶液的 pH 为 2。对于该溶液,下列叙述中不正确的是( )A.该温度下加入等体积 pH=12 的 NaOH 溶液可使反应后的溶液恰好呈中性B.水电离出来的 c(H+)=110-10 molL-1C.c(H+)=c(OH-)+c(S )2-4D.该温度高于 25 答案 A解析根据蒸馏水 pH=6 可知该温度下 KW=110-12,加 NaHSO4 晶体测得溶液的 pH 为 2,c(H+)=110-2 molL-1,pH=12 的 NaOH 溶液,c(
6、OH -)=1 molL-1,反应后的溶液呈碱性。5.下列有关仪器使用方法或实验操作正确的是( )A.洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干B.酸式滴定管装标准溶液前,必须先用该溶液润洗C.酸碱滴定实验中,用待滴定溶液润洗锥形瓶以减小实验误差D.用容量瓶配溶液时,若加水超过刻度线 ,立即用滴管吸出多余液体答案 B解析容量瓶不能加热,A 选项错误 ;锥形瓶不能用待测液润洗,如果润洗相当于多取了待测液,C 选项错误;加水超过刻度线,应该重新配制 ,D 错误。6.常温下,1 体积 pH=2.5 的盐酸与 10 体积某一元强碱溶液恰好完全反应,则该碱溶液的 pH 等于( )A.9.0 B.9.5 C.
7、10.5 D.11.0答案 C解析根据题意,一元强酸和一元强碱恰好反应,故强酸溶液中 H+的物质的量与强碱溶液中 OH-的物质的量相等,设强酸溶液的体积为 V,则强碱溶液的体积为 10V,有 V10-2.5 molL-1=10V10pH-14 molL-1,解得 pH=10.5,故选 C。7.(2018宁波十校第一次联考) 常温下,向 20 mL 0.1 molL-1 的盐酸中逐滴加入 0.1 molL-1 的氨水,溶液 pH 的变化与加入氨水的体积关系如图所示。下列叙述正确的是( )A.V=20 mLB.在点所示溶液中:c(Cl -)=c(H+)C.在点所示溶液中:c(H +)=c(NH3H
8、2O)+c(OH-)D.在点之间可能存在:c(N )c(Cl-)=c(OH-)c(H+)+4答案 D解析 NH3H2O 属于弱碱,HCl 属于强酸,故 NH4Cl 溶液呈酸性,点 pH=7 溶液显中性,NH 3H2O 的物质的量略大于盐酸物质的量,即 V 略大于 20 mL,A 错误; 根据电荷守恒,c(H +)=c(Cl-)+c(OH-),故 B 错误;点 pH=7,因此是 c(H+)=c(OH-),故 C 错误;和之间溶质为 NH3H2O 和 NH4Cl,因此可能存在 c(N)c(Cl-)=c(OH-)c(H+),故 D 正确。+48.25 时,在 10 mL 浓度均为 0.1 molL-
9、1 的 NaOH 和 NH3H2O 混合溶液中滴加 0.1 molL-1 盐酸,下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是( )A.未加盐酸时:c(OH -)c(Na+)=c(NH3H2O)B.加入 10 mL 盐酸时:c (N )+c(H+)=c(OH-)+4C.加入盐酸至溶液 pH=7 时:c(Cl -)=c(Na+)D.加入 20 mL 盐酸时:c(Cl -)=c(N )+c(Na+)+4答案 B解析 NH3H2O 是弱电解质,能微弱电离,未加盐酸时,溶液中 c(Na+)c(NH3H2O),A 项错误;当加入 10 mL 盐酸时,恰好将 NaOH 完全中和 ,溶液中 c(Na+)=c(Cl-),
10、根据电荷守恒 c(Na+)+c(N )+c(H+)=c(Cl-)+4+c(OH-),可知 c(N )+c(H+)=c(OH-),B 项正确;pH=7 时,溶液中 c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒可知+4c(Na+)+c(N )=c(Cl-),C 项错误;加入 20 mL 盐酸时,恰好将 NaOH 和 NH3H2O 完全中和,所得溶液+4为 NaCl 和 NH4Cl 的混合溶液,N 能水解,溶液中同时含有 N 和 NH3H2O,根据物料守恒可知+4 +4c(Na+)+c(N )+c(NH3H2O)=c(Cl-),D 项错误。+49.(2018温州六校联考)25 时 , H3A 水溶液(一种
11、酸溶液)中含 A 的各种粒子的分布分数(平衡时某种粒子的浓度占各种粒子浓度之和的分数() 与 pH 的关系如图所示。下列叙述正确的是 ( )A.根据图,可得 K a1(H3A )10-7B.将等物质的量的 NaH 2A 和 Na 2HA 混合物溶于水,所得的溶液中 (H2A-)=(HA2-)C.以酚酞为指示剂(变色范围 pH 8.210.0),将 NaOH 溶液逐滴加入到 H 3A 溶液中,当溶液由无色变为浅红色时停止滴加,则生成 NaH 2AD.在上述含 A 的各种粒子的体系中,若 c(H 2A-)+5c(A3-)+c(OH-)=c(H+),则溶液 pH 为 11.5答案 B解析从图像可知
12、H3A 为弱酸,存在电离平衡,H 3A H2A-+H+,当溶液的 pH=2.2 时,c(H 3A)=c(H2A-),c(H+)=10-2.2 molL-1,代入数据计算电离平衡常数 Ka1(H3A )= =10-2.2,A 错误;将等物质的(2-)(+)(3)量的 NaH 2A 和 Na 2HA 混合物溶于水,溶液呈中性,说明 H2A-电离能力与 HA-水解能力相等,所得的溶液中 (H2A-)=(HA2-),B 正确;根据图像可知,以酚酞为指示剂 (变色范围 pH 8.210.0),碱性环境下生成 Na2HA 溶液,C 错误;如果溶液的 pH 为 11.5,该溶液为碱性溶液,应该满足 c(OH
13、-)c(H+),不会出现c(H2A-)+5c( )+c(OH-)=c(H+)的关系,D 错误。-310.将标准状况下 2.24 L CO2 缓慢通入 1 L 0.15 molL-1 的 NaOH 溶液中,气体被充分吸收。下列关系不正确的是( )A.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC )+2c(C )-3 2-3B.2c(Na+)=3c(H2CO3)+c(HC )+c(C )-3 2-3C.c(Na+)c(C )c(HC )c(OH-)c(H+)2-3 -3D.2c(OH-)+c(C )=c(HC )+3c(H2CO3)+2c(H+)2-3 -3答案 C解析 CO2 通入 NaOH
14、 溶液中发生的反应可用下面两式表示,设式中参与反应的 CO2 的物质的量为x,式中参与反应的 CO2 的物质的量为 y,CO2+2NaOH Na2CO3+H2Ox 2xCO2+NaOH NaHCO3y y,所以 。A 项,符合电荷守恒,正确;B 项,对于 0.05 += 2.24 22.4 -12+=0.15-11 =0.05=0.05molL-1 的 Na2CO3 溶液,c(Na +)=2c(H2CO3)+c(HC )+c(C ),对于 0.05 molL-1 的 NaHCO3 溶液:-3 2-3c(Na+)=c(H2CO3)+c(HC )+c(C ),所以 2c(Na+)=3c(H2CO3
15、)+c(HC )+c(C ),正确;C 项,由于 C-3 2-3 -3 2-3在溶液中以 C +H2O HC +OH-为主,所以 c(Na+)c(HC )c(C )c(OH-)c(H+),错误;2-3 2-3 -3 -3 2-3D 项,结合 A、B 两选项,推断该关系式正确。11.常温下,用 0.10 molL -1 NaOH 溶液分别滴定 20.00 mL 0.10 molL-1 HCl 溶液和 20.00 mL 0.10 molL-1 CH3COOH 溶液,得到 2 条滴定曲线,如图所示,则下列说法正确的是( )A.图 2 是滴定盐酸的曲线B.a 与 b 的关系是:ac(Na+)c(H+)
16、c(OH-)D.这两次滴定都可以用甲基橙作为指示剂答案 C解析强酸与强碱的滴定曲线会有一段很陡(即突变范围), 图 1 是滴定盐酸的曲线,A 项错误;滴定盐酸,若溶液显中性,则 a=20.00 mL,滴定 CH3COOH 溶液,若 a=20.00 mL 时,恰好完全反应生成 CH3COONa,溶液显碱性,若溶液显中性,则加入的 NaOH 溶液不足 20.00 mL,即 ab,B 项错误;由电荷守恒分析可知,酸性条件下,c(CH 3COO-) c(Na+),C 项正确; 强碱滴定弱酸,生成强碱弱酸盐,恰好完全反应时溶液显碱性,应该用酚酞作指示剂,D 项错误。12.室温下,向下列溶液中通入相应的气
17、体至溶液 pH=7(通入气体对溶液体积的影响可忽略), 溶液中部分微粒的物质的量浓度关系正确的是( )A.向 0.10 molL-1 NH4HCO3 溶液中通 CO2:c(N )=c(HC )+c(C )+4 -3 2-3B.向 0.10 molL-1 NaHSO3 溶液中通 NH3:c(Na+)c(N )c(S )+4 2-3C.向 0.10 molL-1 Na2SO3 溶液中通 SO2:c(Na+)=2c(S )+c(HS )+c(H2SO3)2-3 -3D.向 0.10 molL-1 CH3COONa 溶液中通 HCl:c(Na+)c(CH3COOH)=c(Cl-)答案 D解析(室温下)
18、 溶液 pH=7 时呈中性,c(H +)=c(OH-),依据电荷守恒: c(N )=c(HC )+2c(C ),A 项错+4 -3 2-3误;依据电荷守恒,c (Na+)+c(N )=c(HS )+2c(S ),依据物料守恒:c(Na +)=c(HS )+c(S )+4 -3 2-3 -3 2-3+c(H2SO3),则 c(N )=c(S )-c(H2SO3),B 项错误; 在 Na2SO3 溶液中通入 SO2 至溶液呈中性,则+4 2-3c(Na+)c(CH3COOH)=c(Cl-),D 项正确。二、非选择题(本题包括 3 小题,共 40 分)13.(12 分) 尖晶石型锰酸锂(LiMn 2
19、O4)是一种环保绿色能源新型材料。实验室通过下列方法制取:将MnO2 和 Li2CO3 按 41 的物质的量比配料,球磨 35 小时,然后升温至 600750 ,保温 24 小时,自然冷却至室温得产品。(1)保温 24 小时的目的是 。 (2)写出该反应的化学方程式: 。 实验室测定锰酸锂中锰的平均化合价的实验步骤如下:步骤 1:称取 0.1 g 左右的尖晶石型锰酸锂试样于锥形瓶中,加入 5 mL 稀硫酸、10.00 mL 0.200 0 molL-1 草酸钠 (Na2C2O4)标准溶液,于 80 水浴加热溶解。步骤 2:待试样全部溶解,立即用浓度约为 0.2 molL-1 高锰酸钾溶液滴定至
20、溶液呈微红色保持 30 秒不褪色为终点。步骤 3:计算样品得电子的物质的量为 n mol(相关反应:2Mn 3+C2 2Mn2+2CO2;Mn4+C22-4 2-4Mn2+2CO2;2Mn +5C2 +16H+ 2Mn2+10CO2+8H2O)-4 2-4步骤 4:将溶液中 Mn2+氧化为 Mn3+,再用硫酸亚铁铵标准溶液滴定,记录实验数据,计算出样品中 Mn元素的质量为 m g。步骤 5:将实验步骤 14 重复 2 次。步骤 1 中,准确量取 10.00 mL 草酸钠标准溶液的玻璃仪器是 。 请用样品得电子的物质的量 n 和样品中 Mn 元素的质量 m 来表示样品中 Mn 元素的化合价 a=
21、 。 为获得样品得电子的物质的量 n,还需补充的实验是。 答案(1)使 MnO2 和 Li2CO3 充分反应(2)8MnO2+2Li2CO3 4LiMn2O4+2CO2+O2碱式滴定管(或 10.00 mL 移液管)2+55不加尖晶石型锰酸锂样品,保持其他条件相同,做滴定实验(或用草酸钠标准溶液标定高锰酸钾溶液)解析(1)两种物质反应,持续加热的目的,肯定有利于反应充分。 (2)MnO2 和 Li2CO3 反应,产物之一为LiMn2O4,从氧化还原的角度考虑,只能为氧元素的价态升高,由此可确定产物之一为 O2,则另一产物为CO2。草酸钠溶液显碱性,所以量取 Na2C2O4 标准溶液应使用碱式滴
22、定管或移液管。 反应中锰元素的价态变化为(a-2),Mn 的物质的量为 mol,所以锰元素得电子的物质的量为 mol(a-2),从而得出55 55mol(a-2)=n mol,a=2+ 。因为高锰酸钾溶液的准确浓度未知 ,所以需利用草酸钠溶液标定高55 55锰酸钾溶液的浓度。14.(14 分) 在温度为 t 时,某 Ba(OH)2 的稀溶液中 c(H+)=10-a molL-1,c(OH-)=10-b molL-1,已知a+b=12,向该溶液中逐滴加入 pH=b 的 NaHSO4 溶液,测得混合溶液的部分 pH 如下表所示:序号氢氧化钡溶液的体积/mL硫酸氢钠溶液的体积/mL溶液的pH 33.
23、00 0.00 8 33.00 x 7 33.00 33.00 6(1)依据题意判断,t (填“大于”“小于”或“ 等于”)25 ,该温度下水的离子积常数 KW= 。 (2)b= ,x= mL 。 (3)反应的离子方程式为 。 (4)将此温度下的 Ba(OH)2 溶液取出 1 mL,加水稀释至 1 L,则稀释后溶液中 c(Ba2+)c(OH -)= 。 答案(1)大于 110 -12 (2)4 27.00(3)Ba2+2OH-+2H+S BaSO4+2H2O2-4(4)120解析(1)该温度下水的离子积常数为 c(H+)c(OH-)=110-a110-b=110-(a+b)=110-12,故温
24、度高于 25 。(2)该 Ba(OH)2 溶液的 pH=8,则 c(OH-)=110-4 molL-1,即 b=4。中 c(OH-)=110-5 molL-1=molL-1,解得 x=27.00。(3)根据反应后溶液 pH=6,呈中性,可写出其33.0010-310-4-10-310-4(33.00+)10-3离子方程式。(4)cBa(OH) 2= c(OH-)= 10-4 molL-1=510-5 molL-1,稀释至 1 L,即稀释 1 000 倍后,12 12c(Ba2+)=510-8 molL-1,而稀释 1 000 倍后溶液的 pH 约等于 6,c(OH-)=110-6 molL-1
25、,c(Ba2+)c(OH -)=120。15.(14 分) 下表是不同温度下水的离子积常数:温度/ 25 t1t2水的离子积常数110-14 a110-12试回答以下问题。(1)若 25”“ 温度升高,水的电离程度增大 ,所以水的离子积增大(2)1 000(3)911 c(Na +)c(S )c(H+)c(OH-)2-4解析(1)25110-7 molL-1,所以 KW110-14。(2)Na2SO4 溶液中 c(Na+)=2510-4 molL-1=110-3 molL-1,稀释 10 倍后,c(Na +)=110-4 molL-1,此时溶液为中性,c (OH-)=110-7 molL-1,所以 c(Na+)c(OH -)=(110-4) molL-1(110 -7) molL-1=1 000。(3)根据酸、碱中和原理及 pH 计算式:=10-2 molL-1,解得,V 1 V2=911,根据 Na2SO4 的化学组成及反应20.1 -1-10.1 -12+1后溶液呈酸性,推知该溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为 c(Na+)c(S )c(H+)c(OH-)。2-4
