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．下列关于酸碱中和滴定实验的说法错误的是 A．指示剂变色点必须在滴定突跃范围内 B．酸碱滴定实验中，用待测溶液润洗锥形瓶以减小实验误差 C．若装标准溶液的滴定管在滴定前尖嘴处有气泡，则测得结果不可靠 D．滴定管用蒸馏水洗净后，不能使用高温烘箱进行快速烘干 2．甲~丁图为中学化学常用的仪器的全部或局部，下列说法正确的是 甲 乙 丙 丁 A．甲图所示仪器用于蒸馏时，冷却水应从下口通入 B．乙图所示仪器在使用时，装液前步骤是用蒸馏水润洗 C．丙图所示仪器用于探究碳酸氢钠的热稳定性 D．丁图所示仪器可用于提纯碘化银胶体 3．用已知物质的量浓度的盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液，选择甲基橙作指示剂。下列操作正确的是 A．量取氢氧化钠溶液前，应按图示方式排气泡 B．酸式滴定管检漏、清洗后，直接注入标准盐酸溶液 C．滴定前，盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用待装液润洗 D．滴定过程中眼睛注视滴定管中液面的变化 4．常温下，下列各组离子在相应的条件下能大量共存的是 A．由水电离产生的c(H+)=1×10-10mol•L-1的溶液中：NO、Fe2+、Na+、SO B．使甲基橙变红色的溶液中：NH、I-、Cl-、K+ C．含有Al3+的溶液中：K+、Na+、Cl-、HCO D．无色透明溶液中：Cr2O、K+、Na+、S2- 5．完成下列实验，所用仪器或操作合理的是 A B C D 配制250mL0.10mol·L-1NaOH溶液 用乙醚萃取水中的有机化合物 灼烧碎海带至完全成灰烬 用滴定管准确量取一定体积K2Cr2O7溶液 A．A B．B C．C D．D 6．的X、Y两种碱溶液，分别将它们稀释100倍，其与溶液体积(V)的关系如图所示，下列说法正确的是 A．若，则X、Y都是强碱 B．X、Y两种碱的物质的量浓度一定相等 C．稀释后，Y溶液的碱性比X溶液的碱性弱 D．完全中和相同且等体积的X、Y两溶液时，消耗同浓度盐酸的体积： 7．下列有关的说法正确的是 A．晶体中含有的离子数目为 B．中键的数目为 C．锌与足量的浓硫酸反应生成22.4L气体，转移电子数目为 D．25℃时，pH为2的HCOOH溶液中含有的数目为 8．某药物中间体结构如图所示，其中W、R、X、Y、Z为1～20号元素且原子序数依次增大，其中X与Y同主族，Z和W的最外层电子数目相同，下列叙述错误的是 A．简单离子半径：X＜Z＜Y B．W与Y形成的二元化合物能促进水的电离 C．该物质中R、X、Y、Z均满足最外层8电子构型 D．X分别与W、R、Y、Z元素均可以形成2种或以上的化合物 二、填空题 9．某一元弱酸(用HA表示)在水中的电离方程式是HAH＋＋A-，回答下列问题： (1)向溶液中加入适量NaA固体，以上平衡将向___________(填“正”或“逆”)反应方向移动。 (2)若向溶液中加入适量NaCl溶液，以上平衡将向___________(填“正”或“逆”)反应方向移动，溶液中c(A-)将___________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，溶液中c(OH-)将___________。 (3)在25℃下，将amol·L-1的氨水与0.01mol·L-1的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c()=c(Cl-)，则溶液显___________性(填“酸”“碱”或“中”)；用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb=___________ (4)①现有室温下pH均为5的溶液和溶液。两种溶液中，___________。 ②和两种溶液中，由水电离出的分别为___________、___________。 10．肼(N2H4)是一种重要的火箭燃料。 (1)已知水电离成H3O+和OH-叫做水的自偶电离。同水一样，N2H4也有微弱的自偶电离，自偶电离的方程式为：_______。 (2)已知NH3为一元碱，N2H4为二元碱，N2H4在水溶液中的一级电离方程式可表示为N2H4•H2ON2H+OH—，N2H4的二级电离方程式_______。 11．25℃时，向20mL硫酸氢钠和盐酸的混合液中，逐滴加入0.05 mol∙L−1Ba(OH)2溶液时，生成BaSO4的量和溶液的pH变化如图(忽略溶液混合时溶液体积的变化)，计算： (1)原混合液中硫酸氢钠的物质的量浓度___。 (2)原混合液中HCl的物质的量浓度___。 (3)B点时溶液的pH___。 12．在水的电离平衡中，和的关系如图所示： 回答下列问题： (1)A、B、C、D四点KW的关系是___________。 (2)从A点到D点，可采取的措施是___________。(写一个即可) (3)25℃时，0.1mol·L-1的某一元酸(HA)溶液中=1×10﹣8，0.1mol·L-1HA溶液的pH=___________，Ka=___________ (4)100℃时，将0.02mol·L-1的Ba(OH)2溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液等体积混合，所得混合液的pH=___________。 (5)浓度均为0.01mol/L的盐酸、硫酸、醋酸分别与足量Zn反应，开始时生成H2的速率为v1、v2、v3，其大小关系为___________；取等体积，pH=2的盐酸、硫酸、醋酸，分别用等浓度的NaOH稀溶液中和，消耗NaOH溶液的体积分别为V1、V2、V3，则消耗的NaOH的体积由大到小的顺序是___________。 13．工业废水中苯酚的含量，可用以下步骤测定： ①把20.00mL废水样品、20mL0.0100mol/L和0.0600mol/L KBr混合溶液置于锥形瓶中，再加入10mL6mol/L的盐酸，迅速盖好盖子，摇动锥形瓶。 ②充分反应后，稍松开瓶塞，从瓶塞和瓶壁间缝隙迅速加入10%KI溶液10mL(过量)，迅速加盖，充分摇匀。加入少量淀粉溶液。 ③用标准溶液滴定至终点，用去溶液22.48mL。 已知： 请回答下列问题： (1)第②步加KI溶液时要迅速盖好盖子，如果速度偏慢会导致工业废水中苯酚含量_______。(填“偏高”或“偏低”) (2)该工业废水中苯酚的浓度是_______(保留四位小数)。 14．某研究性课题小组对氢氧化钠溶液和稀盐酸中和反应的有关问题，进行了如下探究： (1)Ⅰ：甲同学为了证明氢氧化钠溶液与稀盐酸能够发生反应，设计并完成了如下图所示实验。 则X溶液是______。 (2)乙同学也设计完成了另一个实验，证明氢氧化钠溶液与盐酸能够发生反应。在盛有25.00mL稀盐酸的锥形瓶中，用胶头滴管慢慢滴入氢氧化钠溶液，不断振荡，每加一滴溶液测定并记录一次溶液的pH值,直至氢氧化钠溶液过量。 ①写出测定溶液pH值的操作方法：______； ②上图中哪个图像符合该同学的记录______（填序号）。 (3)你认为甲、乙两位同学的实验中，______（填“甲同学”、“乙同学”、“甲乙两同学”）的实验能充分证明氢氧化钠溶液与盐酸发生了反应，请说明理由：______。 Ⅱ：丙学生用0.100 mol·L-1氢氧化钠溶液滴定未知浓度的盐酸。他用移液管准确移取25.00mL未知浓度的盐酸置于一洁净的锥形瓶中，然后用0.100 mol·L-1的氢氧化钠溶液(指示剂为酚酞)进行滴定。滴定结果如下： 滴定次数 盐酸的体积/mL NaOH溶液的体积/mL 滴定前刻度/mL 滴定后刻度/mL 1 25.00 2.00 20.20 2 25.00 1.02 21.03 3 25.00 0.20 20.20 (4)根据以上数据计算出盐酸的物质的量浓度为______mol·L-1。 (5)如果滴定的终点没有控制好，即NaOH溶液过量，溶液显深红色，如何补救？请设计实验方案。______。 【参考答案】 一、选择题 1．B 解析：A．为了及时判断滴定终点，指示剂变色点必须在滴定突跃范围内，A正确； B．若用待测液润洗锥形瓶，会造成待测液物质的量偏大，测得的浓度偏高，实验误差变大，B错误； C．若装标准溶液的滴定管在滴定前尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失，会使最终测得的待测液浓度偏高，结果不可靠，C正确； D．滴定管用蒸馏水洗净后，不能使用高温烘箱进行快速烘干，否则会使滴定管刻度不准确，D正确； 答案选B。 2．C 解析：A．球形冷凝管不利于镏出物顺利流下，不能用于蒸馏，故A错误； B．滴定管装液前应用所盛液润洗，故B错误； C．碳酸氢钠受热分解生成使澄清石灰水变混浊的二氧化碳，则丙图所示仪器能用于探究碳酸氢钠的热稳定性，故C正确； D．提纯碘化银胶体应用渗析的方法，不能用过滤得方法，故D错误； 故选C。 3．A 解析：A．量取氢氧化钠溶液前，应按图示方式排气泡，A正确； B．酸式滴定管检漏、清洗后，需要用标准盐酸溶液润洗酸式滴定管，B错误； C．锥形瓶不用待装液润洗，C错误； D．滴定过程中眼睛注视锥形瓶中溶液颜色的变化，D错误； 故选A。 4．B 解析：A．由水电离产生的c(H+)=1×10-10mol•L-1的溶液可能显酸性或碱性，酸性条件下，NO、Fe2+发生氧化还原反应，不能大量共存，A错误； B．使甲基橙变红色的溶液显酸性，酸性条件下，NH、I-、Cl-、K+不反应，可以大量共存，B正确； C．Al3+和HCO相互反应，不能大量共存，C错误； D．含Cr2O溶液为橙红色，不能大量共存，D错误； 故选B。 5．B 解析：A．容量瓶是配制一定体积，一定物质的量的溶液的量器而不是容器，不能在容量瓶中配制溶液，实验操作不合理， A不符合题意； B．乙醚微溶于水，乙醚属于有机物，根据相似相溶原理，可知有机物易溶于乙醚，有机化合物在有乙醚中一般比在水中溶解度大，所以可用乙醚萃取水中的有机化合物，B符合题意； C．灼烧应该在坩埚中进行，C不符合题意； D．重铬酸钾溶液应放在酸式滴定管，因为碱式滴定管的胶管和重铬酸钾溶液会有一定的氧化和吸附，从而影响滴定，D不符合题意； 故选B。 6．D 解析：A．pH=12的X、Y两种碱，分别稀释100倍，若10<a<12，说明稀释促进了两种碱溶液的电离，X、Y都是弱碱，A错误； B．由图可知，开始的pH相同，两种碱溶液稀释后pH不同，则碱性强弱不同，所以物质的量浓度一定不相等，B错误； C．从图中可知，稀释后Y的pH较大，因此Y溶液的碱性比X溶液的碱性强，C错误； D．将X、Y稀释相同倍数后，YpH变化比X小，说明相同pH情况下Y的浓度更大，则中和pH相同且等体积的X、Y两溶液，消耗同浓度盐酸的体积为V(X)<V(Y)，D正确； 故答案选D。 7．B 解析：A．中含有K+和HSO，则晶体中所含离子数为，A项错误； B．的物质的量为=1mol，1mol中键的物质的量为4mol，个数为，故B项正确； C．未指出气体体积的计量条件，无法求其物质的量，C项错误； D．无溶液体积，无法求解，D项错误； 故选B。 8．B 【分析】W、R、X、Y、Z为1~20号元素且原子序数依次增大，X与Y最外层电子数目相同，Z和W的最外层电子数目相同，由化合物中阴阳离子的结构可知，W、R、X、Y、Z分别为H元素、C元素、O元素、S元素、K元素。 解析：A．电子层数越小，离子的离子半径越小，则氧离子的离子半径最小，电子层数相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则硫离子的离子半径大于钾离子，所以三种离子的离子半径大小顺序为O2-＜K+＜S2-，选项A正确； B．W与Y形成的二元化合物硫化氢，硫化氢是二元弱酸，在溶液中分步电离出的氢离子抑制水的电离，故B错误； C．由化合物中阴阳离子的结构可知，C、O、S、K四种元素均满足最外层8电子构型，故C正确； D．氧元素与氢元素可以形成水、过氧化氢，与碳元素可以形成一氧化碳、二氧化碳，与硫元素可以形成二氧化硫、三氧化硫，与钾元素可以形成氧化钾、过氧化钾、超氧化钾，形成的化合物均为2种或以上，故D正确； 故选B。 二、填空题 9．(1)逆 (2) 正 减小 增大 (3) 中 (4) 解析：（1）向溶液中加入适量NaA固体，A-浓度增大，HAH＋＋A-平衡逆向移动。 （2）弱电解质“越稀越电离”，若向溶液中加入适量NaCl溶液，相当于稀释HA溶液，HAH＋＋A-平衡正向移动，溶液中c(A-)减小，c(H+)减小，Kw不变，溶液中c(OH-)将增大。 （3）在25℃下，将amol·L-1的氨水与0.01mol·L-1的盐酸等体积混合，根据电荷守恒c()+c(H+)=c(Cl-)+ c(OH-)，反应平衡时溶液中c()=c(Cl-)，则c(H+)= c(OH-)，溶液显中性；c()=c(Cl-)=0.005 mol·L-1，根据物料守恒， mol·L-1，用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb=； （4）①水的离子积常数只与温度有关，两种溶液中，。 ②抑制水电离，由水电离出的= c(OH-)=10-9 mol·L-1；溶液促进水电离，由水电离出的=10-5 mol·L-1。 10．(1)N2H4+N2H4N2H+N2H (2)N2H+H2ON2H+OH— 解析：（1）由水的自偶电离可知，N2H4自偶电离出N2H离子和N2H离子，电离方程式为N2H4+N2H4N2H+N2H，故答案为：N2H4+N2H4N2H+N2H； （2）由N2H4是二元弱碱可知，N2H4在溶液中分步电离使溶液呈碱性，由一级电离方程式可知，二级电离方程式为N2H+H2ON2H+OH—，故答案为：N2H+H2ON2H+OH—。 11．(1)0.05 mol∙L−1 (2)0.25 mol∙L−1 (3)1 解析：向20mL硫酸氢钠和盐酸的混合液中，逐滴加入0.05 mol∙L−1Ba(OH)2溶液时，不断消耗氢离子和硫酸根离子，生成硫酸钡沉淀和水，B点硫酸根沉淀完全；继续加入氢氧化钡溶液，氢离子不断消耗直至呈中性。 (1)根据B点硫酸钡沉淀与氢氧化钡的关系得到原混合液中硫酸氢钠的物质的量浓度c×0.02L=0.05 mol∙L−1×0.02L，解得c(NaHSO4)= 0.05 mol∙L−1；故答案为：0.05 mol∙L−1。 (2)在60mL时D点为中性，因此原混合液中HCl的物质的量浓度c(HCl)×0.02L+0.05 mol∙L−1×0.02L=0.05 mol∙L−1×2×0.06L，解得c(HCl)=0.25 mol∙L−1；故答案为：0.25 mol∙L−1。 (3)B点时硫酸根离子刚好沉淀完全，盐酸反应了一部分，因此溶液氢离子浓度，则溶液中pH=1；故答案为：1。 12．(1)KW(C)> KW(B)> KW(A)= KW(D) (2)加入适量酸 (3) 3 1×10﹣5 mol·L-1 (4)12 (5) v2>v1>v3 V3>V1=V2 解析：（1）水的电离常数只受温度的影响，温度越高，电离程度越大；结合图象可知，A、B、C、D四点KW的关系是KW(C)> KW(B)> KW(A)= KW(D)。 （2）从A点到D点温度不变，氢离子浓度变大，则可采取的措施是加入适量酸。 （3）25℃时KW=10-14，0.1mol·L-1的某一元酸(HA)溶液中=1×10﹣8，则=1×10﹣8，=1×10﹣3mol/L，故0.1mol·L-1HA溶液的pH=3；0.1mol·L-1HA溶液中氢离子浓度约等于A-离子浓度，HA的浓度约为0.1mol·L-1，则Ka==1×10﹣5 mol·L-1。 （4）0.02mol·L-1的Ba(OH)2溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液体积均为V，反应后氢氧根离子过量，等体积混合后氢氧根离子浓度为，则氢离子浓度为，所得混合液的pH=12。 （5）硫酸、盐酸为强酸，醋酸为弱酸；浓度均为0.01mol/L的盐酸、硫酸、醋酸中氢离子浓度大小关系：硫酸大于盐酸，盐酸大于醋酸；分别与足量Zn反应，开始时生成H2的速率为v1、v2、v3，其大小关系为v2>v1>v3；取等体积，pH=2的盐酸、硫酸、醋酸，则醋酸的浓度最大所含氢离子的物质的量最多；盐酸、硫酸为强酸，所含氢离子的物质的量相等；故分别用等浓度的NaOH稀溶液中和，消耗NaOH溶液的体积分别为V1、V2、V3，则消耗的NaOH的体积由大到小的顺序是V3>V1=V2。 13．(1)偏高 (2)0.0053mol/L 解析：(1)第②步加KI溶液时要迅速盖好盖子，由于溴易挥发，如果速度偏慢溴挥发后剩余量减少，会导致测定工业废水中苯酚含量偏高； 故答案为：偏高。 (2)20mL0.0100mol/L和0.0600mol/L KBr混合溶液置于锥形瓶中，再加入10mL6mol/L的盐酸，根据溴离子与溴酸根的氧化还原反应方程式可知生成溴单质的物质的量为：3×0.0100mol/L×20ml=6×10-4mol，根据反应可知，溴与碘化钾反应的生成碘单质的物质的量为：0.0250mol/L×22.48mL÷2=2.81×10-4mol，所以与苯酚反应的溴的物质的量为：6×10-4mol-2.81×10-4mol=3.19×10-4mol，所以废水中苯酚的浓度是：3.19×10-4mol÷3÷20.00ml=0.0053mol/L； 故答案为：0.0053mol/L。 14．(1)酚酞 (2) 用干净的玻璃棒蘸取待测液点在pH试纸中间，将试纸的颜色与标准比色卡对照，读出溶液的pH D (3) 乙同学 甲同学的实验有可能是酚酞遇氢氧化钠溶液直接变成红色，乙同学的实验，随着滴加氢氧化钠溶液，溶液的pH由小于7逐渐增大到7，这充分证明溶液中的盐酸因反应而消耗了 (4)0.080 (5)用上述未知浓度的盐酸进行反滴，记录所需盐酸的体积 【分析】Ⅰ．氢氧化钠溶液与稀盐酸反应，根据最终氢氧化钠溶液显示红色答题； Ⅱ．氢氧化钠溶液与稀盐酸反应为，根据消耗的氢氧化钠体积，计算盐酸浓度；据此分析解题。 解析：（1）根据最终氢氧化钠溶液显示红色，可知X是酚酞，故答案为酚酞。 （2）①测定溶液PH的方法是：用干净的玻璃棒蘸取待测液点在pH试纸中间，将试纸的颜色与标准比色卡对照，读出溶液的pH，故答案为用干净的玻璃棒蘸取待测液点在pH试纸中间，将试纸的颜色与标准比色卡对照，读出溶液的pH。 ②反应前溶液是盐酸，pH小于7，随着氢氧化钠的滴入，溶液pH逐渐增大，故D正确，故答案选D。 （3）乙同学的实验能够充分证明氢氧化钠和盐酸发生了反应，因为甲同学的实验有可能是酚酞遇氢氧化钠溶液直接变成红色，乙同学的实验，随着滴加氢氧化钠溶液，溶液的pH由小于7逐渐增大到7，这充分证明溶液中的盐酸因反应而消耗了，故答案为乙同学；甲同学的实验有可能是酚酞遇氢氧化钠溶液直接变成红色，乙同学的实验，随着滴加氢氧化钠溶液，溶液的pH由小于7逐渐增大到7，这充分证明溶液中的盐酸因反应而消耗了。 （4）三次消耗氢氧化钠溶液的体积为：18.20mL、20.01mL、20.00mL，第一次数据误差过大，舍弃掉，消耗氢氧化钠溶液体积的平均值约为20.00mL，盐酸的浓度为：c(HCl)=mol/L=0.080mol/L；故答案为0.080。 （5）如果氢氧化钠滴入过量，可以用待测液反滴，记下消耗的盐酸的体积，故答案为用上述未知浓度的盐酸进行反滴，记录所需盐酸的体积。 学科网（北京）股份有限公司 $$