3.2水的电离和溶液的PH 同步练习题 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）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．下列有关实验基本操作的叙述中，正确的是 A．定容时俯视会使所配溶液的物质的量浓度偏高 B．用稀硫酸洗涤并灼烧铂丝后，再进行焰色反应 C．用玻璃棒蘸取待测溶液点在湿润的pH试纸上测定溶液的pH D．酸碱中和滴定操作过程中眼睛始终注视滴定管液面变化 2．为完成下列各组实验，所选玻璃仪器和试剂均准确、完整的是（不考虑存放试剂的容器） 实验目的 玻璃仪器 试剂 A 配制100mL一定物质的量浓度的NaCl溶液 100mL容量瓶、胶头滴管、烧杯、量筒 蒸馏水、NaCl固体 B 制备胶体 烧杯、酒精灯、胶头滴管 蒸馏水、饱和FeCl3溶液 C C测定NaOH溶液浓度 烧杯、锥形瓶、胶头滴管、酸式滴定管 待测NaOH溶液、已知浓度的盐酸、甲基橙试剂 D 制备乙酸乙酯 试管、量筒、导管、酒精灯 冰醋酸、无水乙醇、饱和Na2CO3溶液 A．A B．B C．C D．D 3．食用醋的pH约为2.9，某苏打水的pH约为7-8.5，可乐的pH在2.5-4.2之间。已知某可乐在常温下的pH=4，其中OH-浓度为 A．0.4mol/L B．1×10-4mol/L C．1×10-10mol/L D．1×10-7mol/L 4．如果不断加水把某硫酸溶液稀释，则硫酸溶液的pH与加水量关系图正确的是 A． B． C． D． 5．用标准的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液，下列操作不会引起实验误差的是 A．用蒸馏水洗净酸式滴定管后，装入标准盐酸进行滴定 B．用蒸馏水洗净锥形瓶后，再用NaOH溶液润洗，后装入NaOH溶液进行滴定 C．用碱式滴定管取10.00 mLNaOH溶液放入用蒸馏水洗净的锥形瓶中，再加入适量指示剂进行滴定 D．用酚酞作指示剂滴至红色刚变无色时即停止加盐酸 6．下图X、Y、Z表示的是水、石灰水、稀盐酸的近似。下列说法错误的是 A．X是稀盐酸 B．Y是水 C．Z是石灰水 D．Z中的mol/L 7．下列实验操作中，符合操作规范的是 A．向试管中滴加试剂时，将滴管下端紧靠试管内壁 B．用托盘天平称量药品时，右盘放药品，左盘放砝码 C．用pH试纸检验溶液的酸碱性时，将试纸浸入溶液中 D．点燃可燃性气体时，要先检验气体纯度，后点燃 8．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 A．加入镁粉产生H2的溶液：Na+、、I-、 B．加入酚酞变红的溶液：Na+、K+、、Br- C．c(Ba2+)=0.1mol/L的溶液：K+、H+、、Cl- D．由水电离出的c(OH-)=10-13mol/L的溶液：Al3+、Na+、ClO-、 二、填空题 9．测定粗锡中Sn的纯度：在强酸性环境中将粗锡样品溶解(此时全部转化成)，迅速加入过量溶液，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用标准溶液滴定至终点。平行测定三次消耗的标准溶液的平均体积为。 已知：， (1)溶解粗锡时不宜选用浓盐酸，理由是______________________________________。 (2)粗锡样品中Sn的纯度为_____________________。 10．已知过氧化氢是一种极弱的二元酸：。当稀溶液在碱性环境下分解时会发生反应，该反应中，正反应速率为，逆反应速率为，其中为速率常数，则与的比值为_______(结果保留3位有效数字)。 11．已知pOH也可以用来表示溶液的酸碱度，规定pOH=−lgc平(OH－)。不同温度下，水溶液中pOH与pH的关系如图所示。 回答下列问题： (1)t___________25(填“＞”或“＜”)，图中A、B、C三点对应水的电离程度由大到小的顺序是___________。 (2)25℃时，向溶液中逐滴加入等浓度的溶液至恰好沉淀完全。 ①此过程中水的电离平衡___________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。 ②写出该过程发生反应的离子方程式___________；若反应前后溶液体积的变化忽略不计，则反应后所得溶液的pH值为___________(已知)。 (3)已知80℃时，水的离子积常数。该温度下，0.1mol/L某一元酸(HA)溶液中，该溶液中由水电离的c平(H+)为___________，用电离方程式表示该溶液中存在的电离平衡___________。 12．水溶液中存在多种多样的化学反应和平衡，按要求完成下列填空。 (1)25℃时，有pH=3的盐酸和pH=10的Ba(OH)2溶液中由水电离出的c(H+)之比为_______ (2)在常温下，将pH=5的硫酸溶液与pH=12的氢氧化钠溶液等体积混合，所得溶液的pH=_______ (3)常温下，有pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液，采取以下措施： ①加适量醋酸钠晶体后，醋酸溶液中c(H+)_______(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，盐酸中c(H+)_______。 ②分别与足量的锌粉发生反应，下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是_______(填字母)。(①表示盐酸，②表示醋酸) (4)已知：H2CO3：Ka1=4.3×10-7；Ka2=5.6×10-11，HCN：Ka= 4.9×10-10。 ①你认为H2CO3的Ka1远大于Ka2的原因是：_______。 ②则将CO2气体通入足量的NaCN溶液中的离子反应方程式为：_______ 13．回答下列问题： (1)Cl2通入水中制氯水，反应的离子方程式：____。 (2)高铁酸钾(K2FeO4)被人们称为“绿色化学”净水剂。高铁酸钾在酸性至弱碱性条件下不稳定。工业上用KClO与Fe(NO3)3溶液反应制得K2FeO4，反应的离子方程式：____。 (3)以软锰矿(主要成分为MnO2、SiO2等)为原料制备高纯MnO2的流程如图： ①滤渣中含大量硫单质，酸浸时主要反应的化学方程式：____。 ②酸性条件下，用合适的氧化剂可以将MnSO4转化为高纯MnO2。用NaClO3作氧化剂时会同时产生NaCl，该反应的离子方程式：____。 (4)已知次氯酸可被FeSO4等物质还原。用下列实验方案测定某次试验所得溶液中次氯酸的物质的量浓度：量取10.00mL上述次氯酸溶液，并稀释至100mL，再从其中取出10.00mL于锥形瓶中，并加入10.00mL0.8000mol/L的FeSO4溶液，充分反应后，用0.05000mol/L的酸性KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液24.00mL，则原次氯酸溶液的浓度为____(写出计算过程)。 14．某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液，选择甲基橙作指示剂．请填写下列空白： (1)用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时，左手握酸式滴定管的活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛注视_____________，滴定终点的判断方法是________________________。 (2)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是__________． A．酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸 B．滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥 C．酸式滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失 D．读取盐酸体积时，开始仰视读数，滴定结束时俯视读数 (3)若滴定开始和结束时，酸式滴定管中的液面如图所示，所用盐酸溶液的体积为_______mL. 【参考答案】 一、选择题 1．A 解析：A．定容时俯视液面，则溶液体积偏小，溶液浓度偏高，A正确； B．铂丝表面含有氧化物，用硫酸洗涤，生成的硫酸盐不挥发，会干扰实验，盐酸洗涤生成的氯化物灼烧挥发，应选用盐酸洗涤，B错误； C．湿润的pH试纸，溶液被稀释，应选择干燥的pH试纸，C错误； D．酸碱中和滴定时，眼睛不需要注视滴定管液面高度的变化，应该观察锥形瓶中溶液颜色变化，便于及时判断滴定终点，D错误； 故答案选A。 2．B 解析：A．缺少玻璃棒，A错误； B．将饱和氯化铁溶液滴入沸水，再加热之液体呈红褐色制得氢氧化铁胶体，需要的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、酒精灯，B正确； C．还缺少碱式滴定管或移液管，C错误； D．乙酸乙酯的制备需要浓硫酸作催化剂和吸水剂，D错误； 故选B。 3．C 解析：pH=4，H+浓度为1×10-4 mol/L ，OH- 浓度为=1×10-10 mol/L，故选C。 4．B 解析：A．硫酸溶液显酸性，pH小于7，故A错误； B．往硫酸溶液中不断加水稀释，则溶液的pH将不断接近于7，B正确； C．往硫酸溶液中加水稀释，溶液的pH只能无限接近7但是不会大于7，C错误； D．硫酸溶液显酸性，pH小于7，D错误； 故答案选B。 5．C 解析：A．用蒸馏水洗净酸式滴定管后，应该先使用标准溶液润洗酸式滴定管，然后再装入标准盐酸进行滴定，A错误； B．用蒸馏水洗净锥形瓶后，直接将待滴定的NaOH溶液放入锥形瓶中，再加入指示剂，不需用待测NaOH溶液润洗锥形瓶，B错误； C．用标准的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液时，标准溶液在酸式滴定管中，碱式滴定管中量取10.00 mLNaOH溶液放入用蒸馏水洗净的锥形瓶中，再加入适量指示剂进行滴定，C正确； D．用酚酞作指示剂时，开始溶液显红色，随着标准盐酸的滴入，溶液碱性逐渐减弱，当滴至红色变无色，30 s后溶液不再变为红色时即停止加盐酸，此时滴定达到终点，D错误； 故合理选项是C。 6．D 解析：A．稀盐酸显酸性，pH<7，X是稀盐酸，A正确； B．水显中性，pH=7，Y是水，B正确； C．石灰水显碱性，pH>7，Z是石灰水，C正确； D．石灰水pH=10，则氢离子浓度为10-10mol/L，氢氧根离子浓度为10-4mol/L，D错误； 答案选D。 7．D 解析：A．向试管中滴加试剂时，滴管下端不能试管内壁，否则容易组成试剂的污染，故A不符合题意； B．用托盘天平称量药品时，右盘放砝码，左盘放药品，即“左物右码”，故B不符合题意； C．使用试纸检验溶液的性质时，不可将试纸浸入溶液中，否则会造成试剂污染，可以使用玻璃棒蘸取少量溶液进行检验，故C不符合题意； D．可燃性气体和助燃性气体在爆炸极限范围内混合点燃时会发生爆炸，所以在点燃可燃性气体前要验纯，故D符合题意； 答案选D。 8．B 解析：A．加入镁粉产生H2的溶液显酸性，I-、与H+发生氧化还原反应6I-+2+8H+=3I2+2NO↑+4H2O，不能大量共存，A项不符合题意； B．加入酚酞变红的溶液呈碱性，Na+、K+、、Br-相互间不反应，且与OH-不反应，能大量共存，B项符合题意； C．Ba2+与反应形成BaSO4沉淀，不能大量共存，C项不符合题意； D．由水电离出的c(OH-)=10-13mol/L的溶液可能显酸性也可能呈碱性，ClO-不能与H+大量共存，Al3+不能与OH-大量共存，D项不符合题意； 答案选B。 二、填空题 9．(1)酸性溶液可将浓盐酸氧化，使锡纯度的测定产生误差 (2) 解析：（1）由于酸性溶液具有强氧化性，易将浓盐酸氧化，因此溶解粗锡时不宜选用浓盐酸； （2）由已知方程式可知存在关系式：，则粗锡样品中的纯度为。 10． 解析：水的物质的量浓度约为，反应达平衡时，，结合题中信息推知，。 11．(1) ＞ A＞C＞B (2) 正向 Ba2+＋OH－＋H+＋SO=BaSO4↓＋H2O 11.4 (3) 5×10−11 mol∙L−1 HAH+＋A－、H2OH+＋OH－ 解析：（1）A点对应温度为t℃，pH＞7，pOH＞7，则Kw＞10−14，则t＞25，从A到B点，温度逐渐降低，水的电离程度不断减小，因此图中A、B、C三点对应水的电离程度由大到小的顺序是A＞C＞B；故答案为：＞；A＞C＞B。 （2）①氢氧化钡电离出钡离子和氢氧根，氢氧根物质的量浓度是钡离子物质的量浓度的2倍，将钡离子沉淀完全，其反应离子方程式Ba2+＋OH－＋H+＋SO=BaSO4↓＋H2O，则溶液还剩余氢氧根，碱性不断减小，此过程中水的电离平衡正向移动；故答案为：正向。 ②根据前面分析得到该过程发生反应的离子方程式Ba2+＋OH－＋H+＋SO=BaSO4↓＋H2O；若反应前后溶液体积的变化忽略不计，溶液中氢氧根物质的量浓度为，pOH=，则反应后所得溶液的pH值为14−2.6=11.4；故答案为：Ba2+＋OH－＋H+＋SO=BaSO4↓＋H2O；11.4。 （3）已知80℃时，水的离子积常数。该温度下，0.1mol/L某一元酸(HA)溶液中，则此时溶液中c(OH－)=，则溶液中c平(H+) =，则溶液中由水电离的c平(H+)为，用电离方程式表示该溶液中存在的电离平衡HAH+＋A－、H2OH+＋OH－；故答案为：HAH+＋A－、H2OH+＋OH－。 12．(1)1：10 (2)11.7 或12-lg2 (3) 减小 减小 c (4) H2CO3第一步电离的H+对HCO的电离有抑制作用或HCO为带负电荷的离子，比H2CO3难于电离出带正电荷的H+ CO2 +H2O + CN-= HCN+ HCO 解析：（1）酸碱抑制水电离；所以pH=3的盐酸溶液中的氢氧根离子浓度和水电离出的氢离子浓度相等，即c(H+)水=c(OH-)= =10-11mol/L；pH=10的Ba(OH)2溶液中的氢离子浓度和水电离出的氢离子浓度相等，即c(H+)水=10-10 mol/L；25℃时，有pH=3的盐酸和pH=10的Ba(OH)2溶液中由水电离出的c(H+)之比为：10-11mol/L：10-10 mol/L=1：10； （2）pH=5的硫酸溶液中c(H+)=10-5mol/L，pH=12的氢氧化钠溶液中c(OH-)=10-2mol/L，由于酸碱等体积混合，所以混合后氢氧根离子有剩余，溶液显碱性，设酸碱溶液的体积均为VL，因此c(OH-)=≈5×10-3 mol/L，c(H+)= =2×10-12 mol/L，所得溶液的pH=12-lg2=12-0.3=11.7； （3）①醋酸属于弱酸，存在电离平衡：CH3COOHCH3COO-+H+，加适量醋酸钠晶体后，增大了c(CH3COO-)，平衡左移，c(H+)减小；而盐酸是强酸，根据强酸制备弱酸的规律：CH3COONa+HCl=NaCl+CH3COOH，氢离子被消耗，溶液中氢离子浓度减小，故盐酸中c(H+)减小； ②pH相同，起始氢离子浓度相等，醋酸为弱酸，部分电离，故醋酸的浓度大于盐酸，体积相同时，醋酸溶质的量大于盐酸溶质的量，分别与足量的锌反应，醋酸的电离平衡右移，醋酸溶液中的氢离子浓度大于盐酸，因此反应速率醋酸大于盐酸；由于锌过量，酸完全反应，醋酸溶质的量多，所以醋酸产生氢气多，故c图像正确； （4）①碳酸为二元弱酸，分两步电离，H2CO3第一步电离的H+对HCO的电离有抑制作用或HCO为带负电荷的离子，比H2CO3难于电离出带正电荷的H+，所以H2CO3的Ka1远大于Ka2； ②根据电离平衡常数可知：酸性强弱顺序：H2CO3> HCN> HCO；所以将CO2气体通入足量的NaCN溶液中的离子反应方程式为：CO2 +H2O + CN-= HCN+ HCO。 13．(1)Cl2+H2OH++Cl—+ClO— (2)3ClO—+2Fe3++10OH—=3Cl—+5FeO+5H2O (3) MnO2+ZnS+2H2SO4=MnSO4+ZnSO4+S+2H2O 3Mn2++ ClO+3H2O =3MnO2↓+Cl—+6H+ (4)1.000mol/L 解析：（1）氯气通入水中制氯水的反应为氯气部分与水反应生成盐酸和次氯酸，反应的离子方程式为Cl2+H2OH++Cl—+ClO—，故答案为：Cl2+H2OH++Cl—+ClO—； （2）由题意可知，次氯酸钾溶液与硝酸铁溶液在碱性条件下反应生成高铁酸钾、硝酸钾和水，反应的离子方程式为3ClO—+2Fe3++10OH—=3Cl—+5FeO+5H2O，故答案为：3ClO—+2Fe3++10OH—=3Cl—+5FeO+5H2O； （3）①由题意可知，酸浸时主要反应为二氧化锰与硫化锌在稀硫酸中反应生成硫酸锰、硫酸锌、硫和水，反应的化学方程式为MnO2+ZnS+2H2SO4=MnSO4+ZnSO4+S+2H2O，故答案为：MnO2+ZnS+2H2SO4=MnSO4+ZnSO4+S+2H2O； ②由题意可知，硫酸锰转化为二氧化锰的反应为硫酸锰溶液与氯酸钠反应生成二氧化锰沉淀、氯化钠和硫酸，反应的离子方程式为3Mn2++ ClO+3H2O =3MnO2↓+Cl—+6H+，故答案为：3Mn2++ ClO+3H2O =3MnO2↓+Cl—+6H+； （4）由得失电子数目守恒可得：2n(HClO)+5n(KMnO4)=n(FeSO4)，由滴定消耗24.00mL0.05000mol/L的酸性高锰酸钾溶液可知，原次氯酸溶液中次氯酸的物质的量为=0.01000mol，则次氯酸的浓度为=1.000mol/L，故答案为：1.000mol/L。 14．(1) 锥形瓶中溶液颜色变化 溶液的颜色由黄色变为橙色，半分钟不褪色 (2)D (3)25.90 【分析】(1)酸碱中和滴定时，眼睛要注视锥形瓶内溶液的颜色变化，甲基橙溶液的变色范围为红→橙→黄，据此进行分析； (2)根据 c(待测)=分析误差； (3)根据滴定管的结构和精确度以及测量的原理； 解析：（1）酸碱中和滴定时，眼睛要注视锥形瓶内溶液的颜色变化；甲基橙在氢氧化钠溶液中显黄色，在pH=3.1~4.4时，溶液显橙色，因此滴定终点时，溶液的颜色由黄色变为橙色，半分钟不褪色； 故答案为：锥形瓶中溶液颜色变化；溶液的颜色由黄色变为橙色，半分钟不褪色； （2）A．酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸，标准液浓度偏小，会导致测定标准液体积偏高，测定值偏高，故A错误； B．锥形瓶水洗后未干燥，待测液的物质的量不变，标准液体积不变，测定值不变，故B错误； C．气泡能够占有一定的空间，因此酸式滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失，会造成V(HCl)偏大，根据c(待测)= 可以知道测定结果偏高，故C选项是错误的； D．读取盐酸体积时，开始仰视，滴定结束时俯视读数，会导致测定标准液体积偏小，测定值偏小，故D正确； 故答案为：D。 （3）起始读数为0.00mL，终点读数为25.90mL，盐酸溶液的体积为25.90mL； 故答案为：25.90； 学科网（北京）股份有限公司 $$