3.2水的电离和溶液的PH 同步练习 2023-2024学年高二上学期人教版（2019）化学选择性必修1

3.2水的电离和溶液的PH同步练习题 一、选择题 1．酸碱中和滴定是化学中重要的定量实验，某兴趣小组准确量取待测浓度的盐酸于锥形瓶中，用的标准溶液滴定。下列说法正确的是 A．锥形瓶用蒸馏水洗涤以后，未用待测液润洗 B．使用酚酞为指示剂，当锥形瓶中的溶液由红色变为无色时停止滴定 C．实验过程中某同学记录消耗的溶液的体积为 D．盛标准溶液的滴定管尖嘴部分滴定前有气泡，到达滴定终点时气泡消失，则测定结果偏低 2．25 ℃时，向纯水中加入少量氯化氢气体，仍能保持不变的是( ) A．c(H＋) B．c(OH－) C．Kw D．c(H＋)/c(OH－) 3．下列溶液一定呈酸性的是 A．pH＝6的溶液 B．含有H­＋的溶液 C．遇酚酞显无色的溶液 D．c(H＋)＞c(OH－)的溶液 4．化学实验操作是进行科学实验的基础，下列关于实验操作、仪器选择及相关叙述正确的是 A．装置甲碱式滴定管排气泡 B．装置乙测定中和热 C．装置丙灼烧碎海带 D．装置丁用火柴点燃肥皂泡有轻微爆鸣声，试管内黑色固体变红 5．下列关于弱电解质的电离平衡说法正确的是 A．CH3COOH溶液中存在电离平衡，而盐酸中不存在电离平衡 B．CH3COOH溶液中，CH3COOH达到电离平衡时，溶液中检测不出CH3COOH分子 C．氢碘酸的电离方程式为HI=H++I- D．弱电解质溶液的导电能力一定比强电解质弱 6．常温下，下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是 A．使酚酞变红色的溶液中：Na+、Al3+、SO、Cl- B．=1×10-13mol·L-1的溶液中：NH、Ca2+、Cl-、NO C．与Al反应能放出H2的溶液中：Fe2+、K+、NO、SO D．水电离的c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液中：K+、Na+、AlO、CO 7．常温下，下列各离子组在指定溶液中能够大量共存的是 A．无色溶液中：Na+、K+、MnO、Cl- B．强碱性溶液中：Cl-、Na+、NO、K+ C．含有大量Al3+的溶液中：I-、HCO、SO、Na+ D．由水电离出的c(H+)=1×10-13mol•L-1的溶液中：Na+、Mg2+、SO、CH3COO- 8．常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A．能使甲基橙变黄色的溶液中：、、、 B．饱和溶液中：、、、 C．澄清透明溶液中：、、、 D．由水电离的的溶液中：、、、 二、填空题 9．在水的电离平衡中，c(H+)和c(OH-)的关系如图所示： (1)A点水的离子积为，B点水的离子积为_______。造成水的离子积变化的原因是_______。 (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 (3)某校学生用中和滴定法测定某NaOH溶液的物质的量浓度，选酚酞作指示剂。 ①盛装0.2000 mol/L盐酸标准液应该用_______式滴定管。 ②终点判断方法：_______。 ③有关数据记录如下： 实验序号待测液体积(mL)所消耗盐酸标准液的体积(mL) 实验序号 待测液体积(mL) 所消耗盐酸标准液的体积(mL) 滴定前 滴定后 1 20.00 0.60 20.70 2 20.00 6.00 25.90 3 20.00 0.40 23.20 则NaOH溶液的物质的量浓度为_______mol/L。(保留四位有效数字) ④若滴定时锥形瓶未干燥，则测定结果_______；(填“无影响”、“偏高”或“偏低”)。 10．中和滴定误差分析 酸碱中和滴定的误差分析关键是根据c待=进行分析，计算中V待与c标均为确定值，只有V标影响着c待的计算结果，故在误差分析时应最终归结为对V标的影响：V标增大，实验结果___；V标减小，实验结果___。 11．下列溶液中，离子一定能大量共存的有哪些_______？ (1)使酚酞溶液变红的溶液： (2)使紫色石蕊溶液变红的溶液： (3)常温下，的溶液中： (4)碳酸氢钠溶液： (5)含大量的溶液中： (6)强碱溶液中： (7)常温下，的溶液中： (8)加入铝粉有氢气产生的溶液中： (9)由水电离出的的溶液： (10)的溶液： (11)澄清透明的溶液中： 12．常温下，溶液的酸碱性与pH的关系是：pH=7，溶液呈________，pH越小，溶液的酸性越________，溶液的碱性越__________，pH的适用范围是______________。 13．在室温下，下列五种溶液： ①溶液②硫酸③④0.1mo/LNaOH溶液⑤溶液 (1)加水稀释100倍后，①中的pH___________5(填“>”、“＜”或“=”)。 (2)若溶液③达到平衡时已电离的为，电离常数的值为_____。 (3)溶液③中，___________。 (4)若取④0.1mol/LNaOH溶液10mL与⑤溶液15mL混合，假设混合后溶液体积为25mL，测混合后溶液的___________(填序号)。(已知) A．12 B．11.7 C．2 D．1.7 14．CS(NH2)2(硫脲，白色而有光泽的晶体，溶于水，20℃时溶解度为13.6g；在150℃时转变成NH4SCN)是用于制造药物、染料、金属矿物的浮选剂等的原料。某化学实验小组同学用Ca(HS)2与CaCN2(石灰氮)合成硫脲并测定产品纯度。 (1) 制备Ca(HS)2溶液：所用装置如图所示(已知酸性：H2CO3>H2S)。 ①装置a的名称为_______。 ②装置b中盛放的试剂是_______。 ③装置c中的长直导管的作用是_______，三颈烧瓶中通入CO2不能过量，原因是_______。 (2)制备硫脲：将CaCN2与Ca(HS)2溶液混合，加热至80°C时，可合成硫脲，同时生成一种常见的碱，该反应的化学方程式为_______。 (3)产品纯度的测定。称取10.0g粗产品，配制成100mL溶液，量取25.00mL该溶液，用0.1mol·L−1的酸性KMnO4溶液滴定，滴至终点时平均消耗酸性KMnO4溶液的体积为VmL。 已知：5CS(NH2)2+14+32H+=14Mn2++5CO2↑+5N2↑+5+26H2O。 ①滴定至终点时的现象是_______。 ②该产品的纯度为_______，(写出计算表达式即可)。 【参考答案】 一、选择题 1．A 解析：A．锥形瓶用蒸馏水润洗后，不能用待测液润洗，否则会使测量结果偏大，A正确； B．用氢氧化钠滴定盐酸，若用酚酞作指示剂，当锥形瓶内溶液由无色变红色，且半分钟内不褪色说明达到滴定终点，B错误； C．滴定管的精确度为0.01mL，此同学记录的数据有错误，C错误； D．若盛放氢氧化钠溶液的滴定管滴定前有气泡，滴定后气泡消失，说明所用氢氧化钠溶液体积偏大，测定结果偏高，D错误； 答案选A。 2．C 【分析】向纯水中通入少量氯化氢气体，氯化氢完全电离产生氢离子，已知水的电离，但是Kw不变。 解析：A、向纯水中加入少量氯化氢气体，c(H＋)增大，故A错误； A、向纯水中加入少量氯化氢气体，c(H+)增大，c(OH－)减小，故B错误； C、Kw只与温度有关，25 ℃时，向纯水中加入少量氯化氢气体，温度不变，Kw不变，故C正确； D、向纯水中加入少量氯化氢气体，c(H+)增大，c(OH－)减小，c(H＋)/c(OH－)增大，故D错误。 答案选C。 3．D 解析：A．如100℃时，水的离子积常数是10-12，当pH=6时溶液呈中性，故A错误； B．水溶液中存在水的电离，一定含有氢离子，与溶液酸碱性无关，故B错误； C．滴加酚酞后溶液无色，酚酞常温下的变色范围pH为8-10时显浅红色，pH小于8溶液无色，不一定是酸性溶液，故C错误； D．溶液中c（OH-）＜c（H+）溶液一定呈酸性，故D正确； 故选D。 4．A 解析：A．碱式滴定管排气泡的方法：将碱式滴定管管体竖直，左手拇指捏住玻璃珠，使橡胶管弯曲，管尖斜向上约45度，挤压玻璃珠处胶管，使溶液冲出，以排除气泡，A正确； B．测定中和热实验中需保温隔热，小烧杯和大烧杯杯口平齐，B错误； C．灼烧碎海带应在坩埚中进行，C错误； D．铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，试管内黑色固体不会变红，D错误； 故选A。 5．C 解析：A．溶液中存在存在与水的电离平衡，而盐酸中存在水的电离平衡，A错误； B．溶液中，不管是否达到平衡，溶液中都同时存在、、和，B错误； C．氢碘酸是强酸，属于强电解质，在水溶液中可完全电离，电离方程式为，C正确； D．电解质溶液的导电能力与离子浓度大小和离子所带的电荷数目多少有关，与电解质的强弱没有必然的联系，D错误； 故合理选项为C。 6．B 解析：A．使酚酞变红色的溶液中含有大量的OH-，则3OH-+Al3+=Al(OH)3↓或者Al3++4OH-=+2H2O，A不合题意； B．=1×10-13mol·L-1的溶液中含有大量的H+，则H+、NH、Ca2+、Cl-、NO各离子不反应，能够大量共存，B符合题意； C．与Al反应能放出H2的溶液中可能是强酸性溶液也可能是强碱性溶液，则强酸溶液中的H+、Fe2+、NO三者之间因发生氧化还原反应而不能大量共存，强碱性溶液中的OH-、Fe2+因生成Fe(OH)2沉淀而不能大量共存，C不合题意； D．水电离的c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液中可能含有大量的OH-，也可能含有大量的H+，则H+和AlO、CO均不能大量共存，D不合题意； 故答案为：B。 7．B 解析：A．MnO溶液中显紫色，无色溶液不能大量存在有色离子，A错误； B．OH-与Cl-、Na+、NO、K+相互间不发生反应，能大量共存，B正确； C．Al3+与HCO发生双水解反应生成Al(OH)3沉淀和CO2气体，不能大量共存，C错误； D．常温下由水电离出的c(H+)=1×10-13mol•L-1，说明水的电离受到抑制，溶液可能为酸溶液，也可能为碱溶液，若为酸溶液，H+与CH3COO-会结合生成CH3COOH，不能大量共存，若为碱溶液，OH-与Mg2+反应生成Mg(OH)2沉淀，不能大量共存，D错误； 故选B。 8．B 解析：A. 能使甲基橙变黄色的溶液可能呈碱性也可能呈酸性，若碱性条件下则、不能大量存在，若酸性则不能大量存在，选项A错误； B. 饱和溶液呈酸性，、、、各离子之间相互不反应，能大量共存，选项B正确； C. 与反应产生蓝色沉淀而不能形成澄清透明溶液，选项C错误； D. 由水电离的的溶液可能呈酸性或呈碱性，若酸性则H+与产生弱酸而不能大量共存，选项D错误； 答案选B。 二、填空题 9．(1) 10-12 水电离过程会吸收热量，温度升高，水电离平衡正向移动，导致水电离产生的c(H+)、c(OH-)都增大 (2)b (3) 酸 当滴加最后一滴标准酸溶液，溶液由浅红色变为无色，半分钟内溶液不再变为红色时，说明滴定达到终点； 0.2000 无影响 解析：（1）根据图示可知：B点水的离子积Kw=c(H+)·c(OH-)=10-6mol/L×10-6mol/L=10-12( mol/L)2； 水电离过程会吸收热量，温度升高，水电离平衡正向移动，导致水电离产生的c(H+)、c(OH-)都增大，因而水的离子积Kw增大； （2）a．在同一等温线上Kw相同，升高温度，水电离产生的c(H+)、c(OH-)都增大，水的离子积Kw增大；根据图示可知温度：T2＞T1，所以图中A、B、D三点处Kw的大小关系：B＞A=D，a错误； b．根据图示可知：A、B两点溶液中c(H+)=c(OH-)，溶液显中性，b正确； c．B两点溶液中c(H+)=10-6mol/L，但溶液中c(H+)=c(OH-)，因此溶液仍然显中性，c错误； d．由于水的离子积常数：T2＞T1，水电离过程会吸收热量，温度升高，水的离子积常数会增大，因此温度：T2＞T1，d错误； 故合理选项是b； （3）①盐酸中含有大量H+，溶液显酸性，因此应该盛放在酸式滴定管中； ②用标准盐酸溶液滴定未知浓度的NaOH溶液，以酚酞为指示剂，开始时溶液显红色，随着HCl的滴入，溶液碱性逐渐减弱，红色逐渐变浅，当滴加最后一滴标准酸溶液，溶液由浅红色变为无色，半分钟内溶液不再变为红色，说明滴定达到终点； ③三次实验消耗标准盐酸溶液的体积分别是20.10 mL、19.90 mL、22.80 mL，可见第三次实验数据偏差较大，应该舍去，平均消耗HCl的体积是V(HCl)=，根据恰好反应时n(HCl)=n(NaOH)，可知NaOH溶液的物质的量浓度c(NaOH)=； ④若滴定时锥形瓶未干燥，由于不影响NaOH溶液中溶质的物质的量，因此对测定结果无影响。 10． 偏高 偏低 解析：略 11．(6)、(9)、(11) 解析：(1)使酚酞溶液变红的溶液呈碱性，溶液中存在大量OH-，OH-与Fe3+能反应不能共存； (2)使紫色石蕊溶液变红的溶液呈酸性，溶液中存在大量H+，在酸性条件下具有氧化性，能氧化，不能大量共存； (3)常温下，的溶液呈碱性，碱性条件下与OH-能反应而不能大量共存； (4)碳酸氢钠溶液中存在大量Na+、，与H+能反应而不能大量共存； (5)含大量的溶液中，Fe3+能与SCN-发生络合反应而不能大量共存； (6)强碱溶液中存在大量OH-，在溶液中不发生反应，能大量共存； (7)常温下，的溶液中存在大量H+，在酸性条件下具有氧化性，能氧化，不能大量共存； (8)加入铝粉有氢气产生的溶液可能呈酸性，也可能呈强碱性，酸性条件下与H+能反应而不能大量共存； (9)由水电离出的的溶液可能呈酸性，也可能呈碱性，与H+或OH-均不反应，能大量共存； (10)的溶液呈碱性，与碱性溶液中OH-能反应而不能大量共存； (11)澄清透明溶液中的之间均不反应，能大量共存； 综上所述，答案为(6)、(9)、(11)。 12． 中性 强 弱 c(H＋)和c(OH－)都较小的稀溶液(＜1 mol∙L−1) 解析：溶液的酸碱性与pH的关系是：pH=7，溶液呈中性，pH越小，溶液的酸性越越强，溶液的碱性越弱，pH的适用范围是c(H＋)和c(OH－)都较小的稀溶液(＜1 mol∙L−1)；故答案为：中性；强；弱；c(H＋)和c(OH－)都较小的稀溶液(＜1 mol∙L−1)。 13．(1)＜ (2) (3)0.1 (4)D 解析：（1）若为强酸，则pH=3的溶液稀释100倍后pH为5，若为弱酸，由于稀释过程中弱酸的电离对H+的补充，导致pH变化小于2个单位，故此处填：＜； （2）由电离方程式：NH3·H2O，知平衡时溶液中c()≈c(OH-)=1.34×10-3 mol/L，c(NH3·H2O)=(0.1-1.34×10-3) mol/L≈0.1 mol/L，则电离平衡常数Kb=，带入数据计算得Kb=1.8×10-5； （3）c(NH3·H2O)与c()之和等于起始NH3·H2O的浓度，故此处填0.1； （4）两者混合，H+过量，故反应后溶液显酸性，c(H+)=，则pH=-Lgc(H+)=-Lg0.02=-(Lg0.01+Lg2)=2-Lg2=1.7，故答案选D。 14．(1) 启普发生器 饱和碳酸氢钠溶液 作安全导管，避免烧瓶内压强过大 二氧化碳过量会使碳酸钙沉淀转化为碳酸氢钙溶液，不利于Ca(HS)2溶液分离 (2)2CaCN2＋Ca(HS)2 ＋6H2O2CS(NH2)2＋3Ca(OH)2 (3) 滴入最后一滴，溶液变为紫红色，且半分钟内不变为原来颜色 解析：盐酸和碳酸钙固体反应生成二氧化碳，由于盐酸易挥发，二氧化碳中含有HCl杂质，用饱和碳酸氢钠溶液除掉HCl气体，二氧化碳通入到CaS中反应生成Ca(HS)2和碳酸钙沉淀，H2S尾气用石灰乳吸收。 （1）①装置a的名称为启普发生器；故答案为：启普发生器。 ②二氧化碳中含有HCl杂质，因此装置b主要是除掉HCl杂质，因此b中盛放的试剂是饱和碳酸氢钠溶液；故答案为：饱和碳酸氢钠溶液。 ③装置c中的长直导管的作用是作安全导管，避免烧瓶内压强过大，三颈烧瓶中主要是碳酸钙沉淀和Ca(HS)2溶液，若通入CO2过量，碳酸钙和二氧化碳、水反应生成碳酸氢钙，会影响碳酸钙和Ca(HS)2溶液的分离；故答案为：作安全导管，避免烧瓶内压强过大；二氧化碳过量会使碳酸钙沉淀转化为碳酸氢钙溶液，不利于Ca(HS)2溶液分离。 （2）将CaCN2与Ca(HS)2溶液混合，加热至80°C时，可合成硫脲，同时生成一种常见的碱，根据质量守恒得到该碱为氢氧化钙，因此该反应的化学方程式为2CaCN2＋Ca(HS)2 ＋6H2O2CS(NH2)2＋3Ca(OH)2；故答案为：2CaCN2＋Ca(HS)2 ＋6H2O2CS(NH2)2＋3Ca(OH)2。 （3）①KMnO4溶液本身是有颜色，因此滴定至终点时的现象是滴入最后一滴，溶液变为紫红色，且半分钟内不变为原来颜色；故答案为：滴入最后一滴，溶液变为紫红色，且半分钟内不变为原来颜色。 ②10.0g粗产品消耗高锰酸钾物质的量为V×10−3L×0.1 mol∙L−1×4＝4V×10−4mol，该溶液该产品的纯度为；故答案为：。 学科网（北京）股份有限公司 $$