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．焦亚硫酸钠是常用的食品抗氧化剂之一。利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5(焦亚硫酸钠)的工艺如图，已知：NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水可制得Na2S2O5。下列说法不正确的是 A．步骤I得到NaHSO3溶液 B．步骤II的目的是使NaHSO3转化为Na2SO3，可用NaOH溶液代替Na2CO3固体 C．工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是得到NaHSO3过饱和溶液 D．在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，可用一定浓度的碘标准液进行滴定 2．25℃时，某溶液中由水电离出的c(OH-)为1×10-11mol·L-1，则该溶液的pH可能等于 A．12 B．8 C．7 D．3 3．关于下列仪器使用的说法正确的是 A．①、②均可以直接加热 B．③、④均可以量取10.00mLKMnO4溶液 C．⑤可用于蒸馏或分馏中冷凝液体 D．⑥可用于固体和液体在锥形瓶中反应时添加液体 4．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．的溶液中：、、、SO B．遇淀粉变蓝的溶液中：、、SO、 C．使KSCN溶液变红的溶液中：、、、SO D．由水电离的的溶液中：、NH、NO、 5．在常温下，某柠檬水的，其中水电离的为 A． B． C． D．无法确定 6．NaHA在水中的电离方程式为NaHA=Na++H++A2-。某温度下，向c(H+)=1×10-6mol·L-1的蒸馏水中加入NaHA晶体，保持温度不变，测得溶液的c(H+)=1×10-2mol·L-1。下列对该溶液的叙述不正确的是 A．该温度高于25℃ B．由水电离出来的H+浓度为1×10-10mol/L C．加入NaHA晶体抑制了水的电离 D．取该溶液加水稀释100倍，溶液中的c(OH-)减小 7．某学生的实验报告所列出的下列数据中合理的是 A．用25mL滴定管做中和滴定实验时，用去某浓度的碱溶液21.70mL B．用托盘天平称得25.20g NaCl C．用广泛pH试纸测得某溶液的pH为2.3 D．用10mL量筒量取7.13mL稀盐酸 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．小苏打溶液中：、、、 B．的溶液中：、、、 C．的溶液中：、、、 D．水电离的的溶液中：、、、 二、填空题 9．水的离子积常数 表达式 ____________ 数值 室温下，____________ 影响 只与温度有关，升高温度，_______ 适用 不仅适用于纯水，也适用于稀的_________溶液 意义 揭示了在任何水溶液中均存在、，只要温度不变，不变 10．葡萄酒的酿造:葡萄酒是由葡萄汁发酵而成的。在酿造葡萄酒的过程中面临两大问题：一是在葡萄汁发酵过程中产生的杂菌会影响葡萄酒的酿造和保存；二是葡萄酒中所含的还原性物质一旦被氧化，葡萄酒的果香味就会消失，影响口感。在酿酒实践中，人们发现二氧化硫可以解决这两大问题。某同学拟设计实验探究SO2能解决以上问题的原因。 (1)“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点，下列关于三个“封管实验”(夹持装置未画出)的说法错误的是 A．加热时，①中白色固体从下部转移到上部 B．加热时，②中溶液从红色变浅至几乎无色，冷却后又恢复红色 C．加热时，③中溶液变红，冷却后溶液红色褪去 D．三个“封管实验”中所发生的化学反应都是可逆反应 (2)将 SO2气体通入 BaCl2溶液中，没有看到明显现象，再通入一种气体(或加入一种物质)后，可产生一种沉淀，该气体(或物质)不可能是 A．Cl2 B．NH3 C．CO2 D．H2S (3)实验室一般用亚硫酸钠固体和质量分数为 70%左右的浓硫酸反应，反应的化学方程式为_______，不选择稀硫酸的原因是_______。 (4)二氧化硫的水溶液能导电，有同学据此认为SO2是电解质，谈谈你的看法_____；该水溶液放置一段时间后，pH减小，此过程发生反应的离子方程式为____。 (5)中华人民共和国国家标准(G2762022)规定葡萄酒中 SO2最大使用量为 0.25g·L−1， 取 300.00mL 葡萄酒，通过适当的方法使所含 SO2全部逸出并用 H2O2将其全部氧化为 H2SO4， 消耗浓度为 0.0900mol·L-1NaOH 标准溶液 25mL，该葡萄酒中 SO2含量为_______g·L−1。 11．主要仪器及使用方法 酸碱中和滴定所使用的主要仪器是___和滴定管。 (1)滴定管分为两种：___滴定管、___滴定管。 滴定管的上端都标有___、___、___；滴定管的精确度为___。 (2)滴定管的使用方法 ①检查仪器：使用前先检查滴定管活塞___。 ②润洗仪器：在加入反应液之前，洁净的滴定管要用所要盛装的溶液润洗___遍。 ③加入溶液：分别将反应液加入相应滴定管中，使液面位于滴定管___。 ④调节起始读数：在滴定管下方放一烧杯，调节活塞或挤压玻璃球，使滴定管尖嘴部分___、无气泡，然后调节滴定管液面___，准确读取数值并记录。 12．已知水在和时，其电离平衡曲线如图所示： (1)时，将的溶液与的硫酸溶液混合，所得混合溶液的，则溶液与硫酸溶液的体积比为_______。 (2)时，若100体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则a与b之间应满足的关系是_______。 (3)曲线A所对应的温度下的溶液和的某溶液中，若水的电离程度分别用表示，则_______(填“大于”“小于”“等于”或“无法确定”)。 (4)曲线B对应的温度下，将溶液与等物质的量浓度的溶液等体积混合后，混合溶液的_______。 13．已知常温下，的电离平衡常数，。 (1)常温下，的溶液中，由水电离出的_______。 (2)常温下，将的溶液稀释100倍，溶液的pH_______4(填“>”“=”或“<”)。 (3)常温下，反应的平衡常数，计算的电离平衡常数_______。 14．可利用滴定法来测定燃煤尾气中SO2的含量，实验室按以下步骤进行(假定无其它还原性物质)： ①取标况下1000mL尾气样品，通入适量NaOH溶液中； ②配制成250mL溶液； ③准确量取25.00mL； ④将25.00mL溶液置于锥形瓶中； ⑤用0.0100mol/L的酸性KMnO4溶液进行滴定，消耗酸性KMnO4溶液VmL。 (1)步骤⑤中，滴定达到终点的现象是___________。 (2)下列说法正确的是___________。 A．滴定前，锥形瓶和滴定管均须用标准溶液润洗 B．图中应将凡士林涂在旋塞的a端和旋塞套内的c端 C．将标准溶液装入滴定管时，应借助烧杯或漏斗等玻璃仪器转移 D．滴定前滴定管尖嘴内有气泡，滴定后尖嘴内无气泡，会造成测定结果偏低 E．达到滴定终点读取数据时，俯视滴定管液面，会造成测定结果偏低 (3)该尾气中SO2的含量为___________g/L(用含V的最简式表示)。 【参考答案】 一、选择题 1．B 【分析】向饱和碳酸钠的溶液中通入调pH=4.1，溶液呈酸性，饱和碳酸钠的溶液为碱性，其反应为，得到溶液；再加入碳酸钠固体调pH为，其目的为得到；最后再通入，然后脱结晶水得到，以此解答。 解析：A．向饱和溶液中通入使溶液的pH变为4.1，此时得到溶液，A正确； B．步骤Ⅱ的目的是使转化为，该步操作需要调节溶液的，NaOH的碱性过强，所以不能用NaOH溶液代替固体，B错误； C．结合以上分析可知，步骤Ⅱ使转化为，步骤Ⅲ再次充入，调节，得到过饱和溶液，以便于后续结晶脱水得到，C正确； D．为抗氧化剂，具有较强的还原性，能够与碘单质发生氧化还原反应，可用一定浓度的碘标准液测定葡萄酒中的残留量，D正确； 故选B。 2．D 解析：25℃时，某溶液中由水电离出的c(OH-)为1×10-11mol·L-1，水的电离受到抑制，可能为酸溶液或者碱溶液，若为酸溶液，c(H+)=1×10-3mol·L-1，pH=3，若为碱溶液，c(OH-)=1×10-3mol·L-1，pH=11，故选D。 3．D 解析：A．②圆底烧瓶加热时需要垫上石棉网，A错误； B．④碱式滴定管能用于量取碱液，高锰酸钾溶液具有强氧化性，橡胶的主要成分是聚异戊二烯，烯类因含碳碳双键具有还原性，高锰酸钾溶液会与橡胶中的碳碳双键反应，所以高锰酸钾溶液不可以用碱性滴定管量取，B错误； C．球形冷凝管适用于回流蒸馏操作，多用于垂直蒸馏装置，直形冷凝管蒸馏、分馏操作，主要用于倾斜式蒸馏装置，C错误； D． 长颈漏斗的作用是用于固体和液体在锥形瓶中反应时添加液体药品，D正确； 故选D。 4．B 解析：A．的溶液中存在大量氢离子，和在酸性条件下发生氧化还原反应不共存，A错误； B．遇淀粉变蓝的溶液中存在碘单质，、、SO、四种离子之间不反应，且他们分别与碘单质也不反应，能大量共存，B正确； C．使溶液变红的溶液中存在，与发生氧化还原反应不共存，C错误； D．由水电离的的溶液可能为酸性或碱性溶液，酸性条件下不能大量共存，碱性条件下、NH不能大量共存，D错误； 故选B。 5．C 解析：柠檬水溶液的pH是3，所以常温下柠檬水中氢氧根的浓度是，水电离的氢离子和氢氧根浓度一样，所以水电离的氢离子是10-11。故选C。 6．D 解析：A．水是弱电解质，电离会吸收热量，在室温下水的离子积常数Kw=1×10-14。某温度下，蒸馏水c(H+)=1×10-6 mol/L，则该温度下水的离子积常数Kw=1×10-12＞1×10-14，说明温度高于室温25℃，A正确； B．向该温度下的蒸馏水中加入NaHA晶体，测得溶液c(H+)=1×10-2 mol/L，则该温度水溶液中c(OH-)=1×10-10 mol/L。溶液中的OH-就是水电离产生，由于水电离产生的c(H+)=c(OH-)，因此该溶液中由水电离出来的H+的浓度为1×10-10 mol/L，B正确； C．加入NaHSO4晶体，盐溶于水电离产生H+，增大了溶液中c(H+)，水的电离平衡逆向移动，因而抑制了水的电离，C正确； D．向蒸馏水中加入NaHA晶体，盐溶于水电离产生H+，使溶液显酸性。取该溶液加水稀释100倍，溶液中c(H+)减小，由于Kw=c(H+)·c(OH-)，所以c(H+)减小，则c(OH-)增大，D错误； 故选D。 7．A 解析：A．滴定管的读数精确到两位小数，A正确； B．托盘天平的读数为一位小数，只能记作21.7g，B错误； C．广泛pH试纸读数为整数，C错误； D．量筒的读数为一位小数，只能记作7.1mL，D错误； 答案选A。 8．B 解析：A．小苏打为NaHCO3，、和H2O反应生成和氢氧化铝沉淀，不能大量共存，A错误； B．，即，溶液显碱性，、、和在碱性环境下可大量共存，B正确； C．的溶液，可能为NH4Cl和的混合溶液，则与反应生成氢氧化铁沉淀，不能大量共存，C错误； D．水电离的，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，与H+结合为醋酸而不能大量共存，若为碱溶液，Cu2+与OH-反应生成氢氧化铜沉淀而不能大量共存，D错误； 故选B。 二、填空题 9． 增大 电解质 解析：水的离子积常数表达式为；室温下，；水的离子积只与温度有关，升高温度，水的电离平衡正向移动，氢离子、氢氧根离子浓度增大，水的离子积常数增大；不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质溶液。 10．(1)D (2)C (3) Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O 二氧化硫易溶于水，不利于SO2 的逸出 (4) 二氧化硫与水反应产生的亚硫酸电离产生离子使溶液导电，亚硫酸是电解质，SO2 不是 2H2SO3+O2=2H2SO4 (5)0.24 解析：（1）A．加热氯化铵分解，遇冷化合生成氯化铵，则加热①时，上部汇集了NH4Cl固体，故A正确； B．加热可降低氨气的溶解度，则加热②时，溶液红色变浅至几乎无色，冷却后氨气溶解又恢复红色，故B正确； C．二氧化硫与品红化合生成无色物质，加热分解，则加热③时，溶液变为红色，冷却后二氧化硫溶解又褪色，故C正确； D．可逆反应的反应条件相同，氯化铵分解不是可逆反应，故D错误； 故答案选D。 （2）A． Cl2能将SO2氧化为，Ba2+与反应生成BaSO4沉淀，A不选； B． NH3溶于水呈碱性，能与SO2反应生成，Ba2+与反应生成BaSO4沉淀，B不选； C． CO2不与SO2反应，也不与BaCl2反应，C选； D ．H2S能与SO2反应生成S单质沉淀，D不选； 故选C。 （3）实验室制SO2的化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O；实验室用亚硫酸钠固体与70%硫酸制备SO2，不用稀硫酸的原因为SO2易溶于水，使用70%硫酸能减少SO2的溶解损耗； （4）二氧化硫的水溶液能导电，是因为二氧化硫与水反应产生的亚硫酸电离产生离子使溶液导电，不是SO2本身电离的离子，所以亚硫酸是电解质，SO2 不是电解质；亚硫酸具有强还原性，容易被空气中的氧气氧化生成硫酸，使酸性增强，所以反应的化学方程式为2H2SO3+O2=2H2SO4； （5）H2SO4~2NaOH，2n（H2SO4）×V（H2SO4）= n（NaOH）×V（NaOH），则n（H2SO4）==0.00375mol/L，根据S原子守恒，则SO2含量=0.00375×64=0.24g/L。 11． 锥形瓶 酸式 碱式 规格大小 使用温度 “0”刻度 0.01mL 是否漏水 2~3 “0”刻度线以上2~3mL处 充满溶液 使其处于某一刻度 解析：略 12．(1) (2) (3)小于 (4)10 解析：（1）时，的溶液，；的溶液，；若所得混合溶液的，则。故溶液与溶液的体积比为。 （2）温度越高，水的离子积常数越大，水中c(H+)越大，则曲线B代表时水的电离平衡曲线；时，水的离子积常数，混合后溶液呈中性，，110b-12mol⋅L-1=10010-amol⋅L-1，则。 （3）曲线A所对应的温度是，的溶液，；的某溶液中，；水电离产生的中的浓度越大，水的电离程度就越大，则。 （4）设溶液的体积均为1L，则混合溶液中，由于该温度下水的离子积常数，所以，所得混合液的。 13．(1)1×10−12 mol∙L−1 (2)＜ (3)1.75×10−5 解析：（1）常温下，的溶液中，溶液中c(H＋)＝1×10−2mol∙L−1，则溶液中c(OH－)＝1×10−12mol∙L−1，溶液中的氢氧根浓度等于水电离出的氢氧根浓度，水电离出的氢氧根浓度等于水电离出的氢离子浓度，因此由水电离出的1×10−12mol∙L−1；故答案为：1×10−12mol∙L−1。 （2）常温下，将的溶液中c(H＋)＝1×10−2mol∙L−1，溶液稀释100倍，理论上氢离子浓度为c(H＋)＝1×10−4mol∙L−1，但由于草酸稀释时又电离出氢离子，因此氢离子浓度大于1×10−4mol∙L−1，则溶液的pH＜4；故答案为：＜。 （3）常温下，反应的平衡常数，则，解得，则计算的电离平衡常数＝1.75×10−5；故答案为：1.75×10−5。 14．(1)滴加最后一滴KMnO4标准溶液时，溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色 (2)BE (3)或0.016V 解析：（1）高锰酸钾溶液浓度低时为浅红色，所以滴定达到终点的现象是：滴加最后一滴KMnO4标准溶液时，溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色。 （2）A．滴定前锥形瓶不能用标准液润洗，会使测量结果不准确，A错误； B．为防止滴定管漏液，应将凡士林涂在旋塞的a端和旋塞套内的c端，B正确； C．将标准溶液装入滴定管时，应借助烧杯转移，不使用漏斗转移，C错误； D．滴定前滴定管尖嘴内有气泡，滴定后尖嘴内无气泡，会造成标准液体积偏大，测定结果偏高，D错误； E．达到滴定终点读取数据时，俯视滴定管液面，会造成标准液体积偏小，测定结果偏低，E正确； 答案选BE。 （3）二氧化硫与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠，亚硫酸钠与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，依据得失电子守恒和原子守恒可得关系式：5SO2~5~2，消耗高锰酸根离子的物质的量为：0.0100mol/LV10-3L=10-5Vmol，则二氧化硫的物质的量为5/210-5Vmol250mL/25mL=2.510-4Vmol，二氧化硫质量为：2.510-4Vmol64g/mol=0.016Vg，则该尾气中SO2的含量为0.016Vg/1000mL=0.016Vg/L。 学科网（北京）股份有限公司 $$