内容正文:
3.2 水的电离和溶液的PH
考点一 水的电离与水的离子积
【例1】(23-24高二上·北京昌平·期末)常温下,水中存在电离平衡:,下列说法正确的是
A.向水中加入固体,增加,促进水的电离
B.向水中加入固体,减少,抑制水的电离
C.向水中加入固体,增加,促进水的电离
D.向水中加入固体,加热,,呈中性
【变式】
1.(2024广东湛江·期中)水的电离过程为H2O⇌H++OH﹣,在不同温度下其离子积为Kw(25℃)=1.0×10-14,Kw(35℃)=2.1×10-14,则下列叙述正确的是
A.c(H+)随着温度的升高而降低
B.在35℃的纯水中时,c(H+)>c(OH﹣)
C.水的电离常数Kw(25℃)>Kw(35℃)
D.水的电离是一个吸热过程
2.(23-24高二上·四川凉山·期中)下列措施能影响水的电离平衡,并使溶液中的的是
A.向水中通入SO2 B.将水加热煮沸
C.向水中投入少量NaCl D.向水中通入NH3
3.(2024湖南)在常温下,某溶液中由水电离出的,下列说法中正确的是
A.该溶液肯定显碱性 B.该溶液肯定显酸性
C.该溶液的可能是12,也可能是2 D.该溶液的肯定不是12
4(2024·江苏)水的电离平衡曲线如图所示,下列说法正确的是
A.图中对应点的温度关系为a>b
B.水的电离常数Kw数值大小关系为b>d
C.温度不变,加入少量NaOH可使溶液从c点变到a点
D.纯水仅降低温度可由b点到d点
考点二 )的计算
【例2-1】(23-24高二上·宁夏吴忠·期中)常温下,pH =11的氢氧化钡溶液中,由水电离的c(OH-)为
A.1×10-11 mol·L-1 B.1×10-3mol·L-1 C.2×10-3mol·L-1 D.5×10-12 mol·L-1
【例2-2】(2024·湖北)在某温度下,水的离子积常数为1×10-12,该温度下等体积的①pH=0的H2SO4溶液、②0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液、③pH=10的Na2S溶液、④pH=5的NH4NO3溶液中,发生电离的水的物质的量之比(①∶②∶③∶④)是
A.1∶10∶1010∶107 B.1∶5∶5×109∶5×106
C.1∶20∶1010∶107 D.1∶10∶102∶107
【变式】
1.(2023·甘肃)常温下,0.005mol•L-1的H2SO4溶液中由水电离出的OH-的物质的量浓度为
A.0.1mol•L-1 B.1.0×10-12mol•L-1 C.1.0×10-7mol•L-1 D.无法确定
2(2024甘肃)常温下:
(1)在0.01 mol/LHCl溶液中,c(OH-)=____,由水电离出的c(H+)=____。
(2)在0.01 mol/LNaOH溶液中,c(H+)=____,由水电离出的c(H+)=____。
(3)在pH=2的NH4Cl溶液中,水电离出的c(H+)=____。
3.(2024·河南)25℃时,在①pH=2的盐酸、②pH=3的醋酸、③pH=12的氨水、④pH=12的NaOH、⑤pH=4的NH4Cl溶液、⑥pH=12的CH3COONa溶液。6种溶液中,由水电离出的c(H+)大小关系(或顺序)是___。
考点三 溶液的酸碱性
【例3】(23-24高二上·浙江·期中)下列溶液一定呈中性的是
A.的溶液
B. mol⋅L的纯水
C.滴加酚酞试液呈无色的溶液
D.水电离出的氢离子的物质的量浓度为mol/L
【变式】
1.(23-24高二上·江苏扬州·期中)水是最宝贵的资源之一,下列表述正确的是
A.c(H+)=1×10−6mol·L−1的水一定呈酸性
B.温度升高,纯水中的c(H+)增大,c(OH-)减小
C.一定温度下,向水中加入酸,可抑制水的电离
D.一定温度下,向水中加入碱,可使水的离子积减小
2.(22-23高二上·河北保定·阶段练习)下列说法正确的是
A.pH=7的溶液一定显中性 B.pH=6的溶液一定显酸性
C.c(H+)<c(OH-)的溶液一定显碱性 D.c(OH-)=1×10-6 mol·L-1的溶液一定显碱性
3.(23-24高二下·甘肃白银·期末)判断溶液的酸碱性有多种方法。下列溶液一定显碱性的是
A.能够使甲基橙呈黄色的溶液 B.的溶液
C.溶液中: D.溶液中:
4.(23-24高二上·安徽池州·期中)刚刚结束的池州马拉松赛道被称为“最美赛道”。在马拉松比赛中设置了很多补水点,在跑步过程中适量补充弱碱水更符合人的机理特征。下列溶液呈碱性说法正确的是
A.碱性溶液中不含有H+
B.碱性溶液中pH一定大于7
C.碱性溶液中OH-浓度一定大于H+浓度
D.补给点所提供的碱性饮料溶质中含有NaOH
考点四 溶液的稀释规律
【例4】(2024·辽宁)常温下,关于溶液的稀释下列说法正确的是
A.pH=3的醋酸溶液稀释100倍,pH>5
B.pH=2的溶液加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的
C.将的溶液稀释为2L,pH=1
D.pH=8的NaOH溶液稀释1000倍,其pH=5
【变式】
1.(2024山东)人体口腔内唾液的pH通常约为7,在进食过程的最初10min,酸性逐渐增强,之后酸性逐渐减弱,至40min趋于正常,与上述事实最接近的图像是
A. B.
C. D.
2.(2023·湖北)室温下,关于等体积、pH 均为4的醋酸和盐酸两种溶液说法正确的是
A.两溶液的微粒总数相同
B.两溶液中和氢氧化钠的能力相同
C.两溶液中水的电离程度相同
D.将两溶液稀释至pH 均为5所需加入的水的体积相同
3.(2024福建)下列说法中正确的是
A.100℃时,pH为6的纯水为酸性
B.c(OH一)<c(H+)的水溶液一定呈酸性
C.pH=2的盐酸和醋酸分别加水稀释至原来的100倍,所得溶液中醋酸的pH大
D.常温下,将1mL pH=9的氢氧化钠溶液稀释至1000mL,所得溶液pH=6
考点五 (混合)溶液的PH计算
【例5】(23-24高二下·广东东莞·期中)回答下列问题:
(1)0.1 mol/L HCl溶液和0.05 mol/L H2SO4溶液等体积混合,pH= 。
(2)在25℃下,将pH=3的强酸溶液和pH=12强碱溶液混合,当混合溶液的pH=11时,强酸溶液和强碱溶液的体积比是 。
(3)某温度(t℃) 时,测得0.01 mol/L的NaOH溶液的pH=11,则该温度下水的Kw= 。在此温度下,将pH=a的NaOH溶液VaL与pH=b的H2SO4溶液VbL混合。
①若所得混合液为中性,且a=12,b=2,则Va:Vb= 。
②若所得混合液为中性,且a+b=12,则Va:Vb= 。
③若所得混合液的pH=10,且a=12,b=2,则Va:Vb= 。
(4)水溶液呈酸性的原因是的水解程度 电离程度(填大于或小于)。
(5)相同温度下,相同物质的量浓度的下列溶液:①、②、③、④⑤、⑥按由大到小的排列为: (填序号)。
【变式】
1.(23-24高二上·四川达州·期中)回答下列问题:
(1)某温度下,纯水中的c(H+)=3×10-7 mol/L,滴入稀H2SO4使c(H+)=5×10-6 mol/L,则c(OH-)= ,由水电离出的c(H+)为 。
(2)现有常温下的五份溶液:
①0.01 mol·L-1 CH3COOH溶液;
②0.01 mol·L-1 HCl溶液;
③pH=12的氨水;
④pH=12的NaOH溶液;
⑤0.01 mol·L-1 HCl溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合所得溶液。
(a)其中水的电离程度相同的是 (填序号)。
(b)若将②、③混合后所得溶液pH=7,则消耗溶液的体积:② ③(填“>”、“<”或“=”)。
(c)将前四份溶液同等稀释10倍后,溶液的pH: ③ ④ (填“>”、“<”或“=”)。
(3)现有九种物质:①蔗糖 ②熔融NaCl ③盐酸 ④铜丝 ⑤NaOH固体 ⑥液氯 ⑦CuSO4固体 ⑧酒精 ⑨氯水
a.上述物质中可导电的是 (填序号,以下同)。
b.上述物质中属于非电解质的是 。
2.(23-24高三下·全国·课前预习)回答下列问题。
(1)常温下,pH=5的H2SO4溶液,加水稀释到体积为原来的500倍,则稀释后c(SO)与c(H+)的比值为 。
(2)25 ℃时,取浓度相同的NaOH和HCl溶液,以3∶2体积比相混合,所得溶液的pH等于12,则原溶液的浓度为 。
(3)计算25 ℃时下列溶液的pH:
①0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液(已知CH3COOH的电离常数Ka=1.8×10-5),其pH= 。
②0.1 mol·L-1的氨水(NH3·H2O的电离度α=1%),其pH= 。
③pH=2的盐酸与等体积的水混合,其pH= (已知lg 2≈0.3)。
④常温下,将0.1 mol·L-1氢氧化钠溶液与0.06 mol·L-1硫酸溶液等体积混合,其pH= 。
⑤25 ℃时,pH=3的硝酸和pH=12的氢氧化钡溶液按照体积比为9∶1混合,其pH= 。
3.(23-24高二上·青海西宁·期末)现有pH=2的醋酸溶液甲和pH=2的盐酸乙,请根据下列操作完成问题:
(1)取10mL的甲溶液,加入等体积的水,醋酸的电离平衡 (填“向左”“向右”或“不”)移动;另取10mL的甲溶液,加入少量无水醋酸钠固体(假设加入固体前后,溶液体积保持不变),待固体溶解完后,溶液中的比值将 (填“增大”“减小”或“无法确定”)。
(2)相同条件下,取等体积的甲、乙两溶液,各稀释100倍。稀释后的溶液,其pH大小关系为:pH(甲) pH(乙)(填“大于”“小于”或“等于”,下同)。
(3)25℃时,取25mL的甲溶液,加入等体积pH=12的NaOH溶液,反应后溶液中:pH 7;[Na+] [CH3COO﹣]。
考点六 酸碱中和滴定
【例6】(23-24高二上·北京延庆·期末)某研究性学习小组用浓度为的盐酸标准液滴定未知浓度的氢氧化钠溶液。
(1)准确量取待测液需要使用的仪器是 (选填酸式、碱式)滴定管。
(2)若滴定开始和结束时,滴定管中的液面如图所示,则消耗盐酸标准液的体积为 。
(3)滴定过程中,左手轻轻旋动滴定管中的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛始终注视 。
(4)滴定时,若以酚酞为指示剂,滴定达到终点的标志是 。
(5)滴定前读数及滴定后读数如下表所示。
滴定次数
待测液体积()
盐酸体积()
滴定前读数
滴定后读数
第一次
第二次
第三次
由实验数据可知,氢氧化钠溶液的物质的量浓度为 。
(6)下列操作会导致测得的待测液的溶液浓度偏大的是 (填字母)。
a.用待测溶液润洗锥形瓶
b.锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
c.部分标准液滴出锥形瓶外
(7)利用(5)测定值计算,待测液中加入 盐酸标准液,充分反应后溶液变为13。
【变式】
1.(23-24高三下·全国·课前预习)现用中和滴定来测定某NaOH溶液的浓度。
(1)滴定:用 式滴定管盛装c mol·L-1盐酸标准液。如图表示某次滴定时50 mL滴定管中前后液面的位置。把用去的标准盐酸的体积填入表格中,此次滴定结束后的读数为 mL,滴定管中剩余液体的体积为 ,可用 作指示剂。
(2)排出碱式滴定管中气泡的方法应采用下图 (填“甲”“乙”或“丙”)的操作,然后挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。
(3)有关数据记录如下:
滴定序号
待测液体积/mL
所消耗盐酸标准液的体积/mL
滴定前
滴定后
消耗的体积
1
V
0.50
25.80
25.30
2
V
-
3
V
6.00
31.35
25.35
根据所给数据,写出计算NaOH溶液的物质的量浓度的表达式: (不必化简)。
2.(23-24高二上·湖北·期中)Ⅰ.已知在25℃和T℃时,水的电离平衡曲线如图所示:
(1)由图可知,则该温度T (填“>”、“<”、“=”)25℃。图中四点Kw由大到小的顺序为: (用A、B、C、D及“>”、“<”或“=”表示)。
(2)T℃时,将pH=9的稀NaOH溶液与pH=4的稀硫酸溶液混合,若所得混合溶液的pH=7(忽略溶液混合时的体积变化),则稀硫酸与稀NaOH溶液的体积比为 。
Ⅱ.某学生用已知浓度为0.1000mol・L-1的NaOH标准溶液来测定未知物质的量浓度的稀盐酸时,选择酚酞作指示剂。请回答下列问题:
(3)滴定操作可分解为如下几步:
①装标准溶液和待测液并调整液面(记录初始读数)
②取一定体积的待测液于锥形瓶中
③用标准溶液润洗盛标准溶液的滴定管,用待测液润洗盛待测液的滴定管
④检查滴定管是否漏水
⑤用蒸馏水洗涤玻璃仪器
⑥滴定操作
正确的操作顺序为: 。
(4)盛装NaOH标准溶液的仪器名称为 ,若滴定开始和结束时,该仪器中溶液读数如图所示,所用NaOH标准溶液的体积为 mL。
滴定过程中边滴加边摇动锥形瓶,直到加入最后半滴NaOH溶液后, ,表明已经到达滴定终点。
(5)某学生根据3次实验分别记录有关数据如表所示:
滴定次数
待测盐酸的体积/mL
标准NaOH溶液体积
滴定前的刻度/mL
滴定后的刻度/mL
第一次
25.00
0.00
25.92
第二次
25.00
1.56
29.06
第三次
25.00
0.22
26.10
依据表中数据计算该盐酸的物质的量浓度为 mol・L-1(保留4位有效数字)。
(6)在上述实验中,下列操作会造成测定结果偏高的是 。
a.滴定结束后盛装标准液的滴定管有气泡
b.碱式滴定管水洗后未用标准溶液润洗
c.若锥形瓶盛装标准溶液,滴定管内为待测溶液,并滴定终点时俯视读数
d.锥形瓶先用蒸馏水洗涤,再用待测液润洗后,最后注入待测液进行滴定
一、单选题(本题共16题,共44分,第1-10题,每题2分;第11-16题,每题4分。每题只有一个选项为正确答案)
1.(23-24高二上·湖北·期中)下列有关试纸和计的说法中错误的是
A.pH试纸是将试纸用多种酸碱指示剂的混合溶液浸透,再经高温烘干制成的
B.最常用的广泛pH试纸的pH范围是1~14,可以识别的pH误差约为1
C.精密pH试纸的pH范围较窄,可以判别0.2或0.3的pH差
D.pH计又叫酸度计,可以用来精密测量溶液的pH
2.(23-24高二下·浙江·期中)常温下,不同pH的溶液中,下列各组离子一定能大量共存的是
A.的溶液中:、、、
B.的溶液中:、、、
C.的溶液中:、、、
D.的溶液中:、、、
3.(23-24高二上·北京房山·期末)用0.100 0 mol·L−1 HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液。下列说法不正确的是
A.锥形瓶盛装未知浓度的NaOH溶液前必须保持干燥
B.使用滴定管前,要先检查活塞是否漏水,在确保不漏水后方可使用
C.酸式滴定管在盛装0.100 0 mol·L−1 HCl溶液前要用该溶液润洗2~3次
D.用酚酞作指示剂,溶液颜色从粉红色刚好变为无色,且半分钟内不褪色,即达到滴定终点
4.(23-24高二上·北京大兴·期末)已知:水的电离平衡为 ,下列说法不正确的是
A.纯水加热,增大,pH减小
B.纯水中加入固体,平衡逆向移动,降低
C.25 ℃时,的盐酸中,由水电离出的
D.相同温度下,pH相同的溶液和氨水中水的电离程度相同
5.(23-24高一下·四川成都·期末)在某温度时,pH=3的某水溶液中c(OH-)=10-9 mol·L-1,现有该温度下的四份溶液:
①pH=2的CH3COOH ②0.01 mol·L-1的HCl ③pH=11的氨水④pH=11的NaOH溶液;下列说法正确的是
A.①中水的电离程度小于③中水的电离程度
B.将②、③等体积混合, pH=7
C.将①、④混合,则混合液一定呈酸性
D.将四份溶液稀释相同倍数后,溶液的pH:③>④>②>①
6.(23-24高二上·天津河西·期末)已知:在、下水的离子积分别为,。则下列叙述不正确的是
A.水的电离是一个吸热过程
B.某温度下水的时,
C.水中的随着温度的升高而升高
D.预测时水的离子积大于
7.(23-24高二上·湖北·期中)酸碱中和滴定是一种重要的实验方法,需要用到酸式滴定管和碱式滴定管,下列有关滴定管的判断、使用或操作有误的是
A
B
酸式滴定管
酸式/碱式滴定管
涂抹凡士林在图中旋塞的a端和旋塞套内的c端,防止漏水
正确读取滴定管的读数为
C
D
碱式滴定管
酸式滴定管
排出滴定管尖嘴中的气泡
用标准浓度的酸性溶液测定溶液中的含量
A.A B.B C.C D.D
8.(23-24高二上·内蒙古鄂尔多斯·期中)常温下,下列溶液一定呈酸性的是
A.等体积、等物质的量浓度的NaHSO4溶液和Ba(OH)2溶液混合
B.的溶液
C.pH=3的醋酸溶液和pH=11的KOH溶液等体积混合
D.由水电离出的c(H+)=1×10﹣6mol•L﹣1的溶液
9.(23-24高二上·四川眉山·期中)下列说法中错误的是
A.25℃时,向纯水中加入稀氨水,水的电离平衡逆向移动,c(OH-)增大,Kw不变
B.将纯水加热到95℃时,Kw变大,pH不变,水仍呈中性
C.常温下,pH=3的醋酸溶液和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合后溶液的pH<7
D.常温下,pH为5的醋酸和pH为9的NaOH两种溶液中,由水电离的c(H+)之比为1:1
10.(22-23高二上·河南郑州·期中)某温度下,向一定体积0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液,溶液pOH []与pH的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.点pH>pOH,则点所示溶液呈酸性 B.该温度下水的离子积常数Kw =10-2a mol2·L-2
C.只有点溶液中水电离的c(H+)水= c(OH-)水 D.pH+pOH=14一定成立
11.(23-24高二上·四川达州·期中)下列溶液一定呈酸性的是
A.滴加酚酞显无色溶液 B.含有较多H+的溶液
C.pH<7的溶液 D.c(OH-)<c(H+)的溶液
12.(2024·贵州黔东南·高二期末)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:
13.(2024·辽宁)室温下取浓度均为0.05mol/L的NaOH溶液V1L和HCl溶液V2L混合,所得溶液的pH等于12,则V1:V2
A.2:1 B.2:3 C.1:2 D.3:2
14.(23-24高二上·宁夏吴忠·期中)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.用酚酞作指示剂滴至溶液由红色刚变无色时,立即停止滴定
B.用蒸馏水洗净锥形瓶后,再用 NaOH 溶液润洗,最后加入 NaOH 溶液进行滴定
C.用蒸馏水洗净酸式滴定管后,直接装入标准盐酸,调节液面至 0 刻度后,进行滴定
D.用碱式滴定管取 20.00mL NaOH 溶液放入锥形瓶中,加入酚酞,加入适量蒸馏水稀释后进行滴定
15.(2024·广西)某温度下,相同体积、相同的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,随溶液体积变化的曲线如图所示,据图判断正确的是
A.点水的电离程度大于点
B.Ⅱ为盐酸的pH变化曲线
C.点、点消耗等浓度氢氧化钠溶液的体积相同
D.、两点水的离子积常数不同
16.(2024·四川)25℃,下列溶液等体积混合后pH>7的是
A.pH=4的盐酸与pH=10的Ba(OH)2溶液
B.pH=4的硝酸与pH=10的氨水溶液
C.pH=2的醋酸与pH=12的NaOH溶液
D.pH=2的硫酸与pH=12的KOH溶液
二、非选择题(本大题共4小题,共56分)
17.(22-23高二下·四川南充·阶段练习)按要求回答下列问题:
(1)已知,
常温下,若的溶液中,
①的电离常数为 (用科学计数法保留一位小数)
②的溶液中 (填“>”“=”或“<”),原因是 。
(2)下表是常温下某些弱酸的电离平衡常数。
化学式
①写出次氯酸钠溶液中通入少量的离子方程式 。
②常温下,的溶液加水稀释过程中,下列数据变大的是 。
A. B. C. D.
③常温下,向的溶液中加入一定体积同浓度的溶液可制得缓冲溶液,使溶液呈中性,则该缓冲溶液中 。
(3)常温下,分别取未知浓度的溶液和溶液,加水稀释至原来体积的n倍。
稀释过程中,两溶液的变化如图所示。
①为 (填“强”或“弱”,后同)酸,为 碱
②X、Y、Z三点对应溶液中水的电离程度的大小关系是 (用等式或不等式表示)。
(4)常温下,将的溶液与的稀硫酸混合(忽略溶液混合时体积的变化),所得溶液呈中性,且,则 。
18.(23-24高二下·山西大同·阶段练习)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1.0×10-14,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线上任意点的溶液中c(H+)=c(OH-)
c.图中温度T1>T2
(3)T2时,若向纯水中滴加盐酸,能否使体系处于B点位置?为什么? 。
(4)T2时,若盐酸中c(H+)=5×10-4 mol·L-1,则由水电离产生的c(H+)= 。
(5)若从A点到D点,可采用的措施是 (填字母)。
a.升温 b.加入少量的盐酸
c.降温 d.加入少量的NaOH
19(23-24高二上·福建龙岩·期中)常温下,用NaOH溶液滴定10.00mL的稀硫酸,得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH溶液体积变化的曲线如图所示。回答下列问题:
已知:①不考虑溶液混合时体积的变化;
②不考虑操作过程中质量的损失。
(1)常温下a点溶液中:
①该溶液中,所含微粒有 种。
②a点时,pH= 。
(2)a→b的过程中:
①该反应的实质为 (用离子方程式表示)。
②该过程中混合溶液的温度随时间的变化关系为 (填标号)。
③b点溶液中, 。
④上述10mL稀硫酸与10mL氢氧化钠溶液发生中和反应的反应热为 (用含T的代数式表示,假设酸和碱的密度均为,反应前后溶液的平均温度变化为℃,水的比热容为)。
(3)c点溶液中, 。
(4)常温下,d点溶液中, 。
20.(23-24高二上·四川乐山·阶段练习)滴定法是化学分析常用方法,是一种简便、快速和应用广泛的定量分析方法。
Ⅰ.某实验小组用已知浓度的NaOH标准液来滴定未知浓度的醋酸溶液。
(1)实验室先用NaOH固体配制0.1000mol/L的NaOH溶液240mL。
①本实验必须用到的仪器有天平、药匙、玻璃棒、胶头滴管、烧杯、 。
②要完成本实验该同学应称出NaOH的质量为 g。
(2)取25.00mL待测液于250mL锥形瓶中,加入2~3滴指示剂,用0.1000mol/LNaOH标准溶液滴定至终点,按上述操作重复3次。回答下列问题。
①滴定过程中加入的指示剂为 ;
②滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛注视 ;
③实验数据记录如表所示:
滴定次数
滴定前碱式滴定管读数/mL
滴定后碱式滴定管读数/mL
1
1.00
30.95
2
2.03
29.23
3
0.56
30.61
根据表中数据计算出醋酸待测液的浓度为 。
④在上述实验过程中,下列操作会造成测定结果偏大的是 。
a.量取标准液的碱式滴定管未用标准液润洗
b.取醋酸的酸式滴定管,滴定前滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失
c.当滴定结束时,俯视碱式滴定管读数
Ⅱ.某实验小组为了分析补血剂FeSO4·7H2O中铁元素的质量分数,用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定,反应的离子方程式是5Fe2++Mn+8H+= 5Fe3++Mn2+ +4H2O。
(3)滴定至终点时的现象是
(4)该实验小组称取12.0g补血剂在容量瓶中配成250mL溶液,量现25.00mL试样溶液,用0.1000mol/LKMnO4标准溶液滴定,达到滴定终点时,消耗溶液20.00mL,则所测补血剂中铁元素的质量分数是 (结果精确到0.1%)。
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3.2 水的电离和溶液的PH
考点一 水的电离与水的离子积
【例1】(23-24高二上·北京昌平·期末)常温下,水中存在电离平衡:,下列说法正确的是
A.向水中加入固体,增加,促进水的电离
B.向水中加入固体,减少,抑制水的电离
C.向水中加入固体,增加,促进水的电离
D.向水中加入固体,加热,,呈中性
【答案】D
【解析】A.向水中加入少量NaOH固体,c(OH-)增大,抑制水的电离平衡,故A错误;
B.向水中加入CH3COOH固体,c(H+)增大,抑制水的电离平衡,故B错误;
C.向水中加入CH3COONa固体,醋酸根离子水解促进水的电离,溶液显碱性,c(OH-)增大,c(H+)减小,故C错误;
D.向水中加入NaCl固体,水的电离平衡不受影响;水的电离是吸热反应,升高温度促进水电离,导致纯水中c(H+)增大,pH<7,但c(H+)=c(OH-),故溶液呈中性,故D正确;
故选D。
【变式】
1.(2024广东湛江·期中)水的电离过程为H2O⇌H++OH﹣,在不同温度下其离子积为Kw(25℃)=1.0×10-14,Kw(35℃)=2.1×10-14,则下列叙述正确的是
A.c(H+)随着温度的升高而降低
B.在35℃的纯水中时,c(H+)>c(OH﹣)
C.水的电离常数Kw(25℃)>Kw(35℃)
D.水的电离是一个吸热过程
【答案】D
【解析】A.水的电离为吸热的过程,升高温度,促进水的电离,c(H+)逐渐增大,A错误;
B.纯水为中性物质,说明c(H+)=c(OH﹣),B错误;
C.根据题干信息可知,水的电离常数Kw(25℃)<Kw(35℃),C错误;
D.随着温度升高,水的离子积常数逐渐增大,说明升高温度促进水的电离,则水的电离为吸热过程,D正确;
答案选D。
2.(23-24高二上·四川凉山·期中)下列措施能影响水的电离平衡,并使溶液中的的是
A.向水中通入SO2 B.将水加热煮沸
C.向水中投入少量NaCl D.向水中通入NH3
【答案】A
【解析】A.向水中通入SO2,生成酸,溶液中的c(H+)>c(OH-),酸对水的电离起抑制作用,A符合题意;
B.加热时促进水的电离,但是氢离子和氢氧根浓度依然相等,溶液仍然呈中性,B不符合题意;
C.NaCl在水中电离出钠离子与氯离子,两者都不能结合水电离的氢离子或氢氧根离子,不能使氢离子或氢氧根离子浓度变化,平衡不移动,不影响水的电离,溶液呈中性,C不符合题意;
D.NH3和水反应生成氨水,氢氧根浓度提高,碱性增强,c(H+)<c(OH-),水的电离平衡受到抑制,D不符合题意;
故选A。
3.(2024湖南)在常温下,某溶液中由水电离出的,下列说法中正确的是
A.该溶液肯定显碱性 B.该溶液肯定显酸性
C.该溶液的可能是12,也可能是2 D.该溶液的肯定不是12
【答案】C
【解析】常温下,水电离出的<1×10-7mol/L,说明抑制了水的电离,该溶液可能为酸性或者碱性溶液,若为酸性溶液,溶液中氢氧根离子是水电离的,溶液中氢氧根浓度=水电离出的氢离子浓度为:1×10-12 mol/L,溶液的pH=2;若为碱性溶液,则溶液中氢离子是水电离的,溶液的pH为12。
故选:C。
4(2024·江苏)水的电离平衡曲线如图所示,下列说法正确的是
A.图中对应点的温度关系为a>b
B.水的电离常数Kw数值大小关系为b>d
C.温度不变,加入少量NaOH可使溶液从c点变到a点
D.纯水仅降低温度可由b点到d点
【答案】B
【解析】A.水的电离是吸热反应,升高温度促进水电离,水的离子积常数= c(H+)c(OH-),根据图片知,a点水的离子积常数=10-7 mol/L×10-7 mol/L=10-14 (mol/L)2,b点时水的离子积常数=10-6mol/L×10-6 mol/L=10-12 (mol/L)2,所以温度a<b,故A错误;
B.a、d点水的离子积常数不变,说明温度相等,a点温度小于b,所以水的离子积常数b>d,故B正确;
C.a、c两点温度不同,其离子积常数不同,温度不变,其离子积常数不变,所以加入少量NaOH不能使溶液从a点变到c点,故C错误;
D.水的电离是吸热反应,降低温度抑制水电离,水的离子积常数减小,纯水仅降低温度不能使b点到d点,故D错误;
故选B。
考点二 )的计算
【例2-1】(23-24高二上·宁夏吴忠·期中)常温下,pH =11的氢氧化钡溶液中,由水电离的c(OH-)为
A.1×10-11 mol·L-1 B.1×10-3mol·L-1 C.2×10-3mol·L-1 D.5×10-12 mol·L-1
【答案】A
【解析】在碱溶液中有:c(OH-)(aq)=c (OH-)碱 +c (OH-)水,c(H+)(aq)=c(H+)水,c(OH-)水= c(H+)水,故有常温下,pH=11的氢氧化钡溶液中,由水电离出的等于水电离出的c(H+),也等于溶液中的H+浓度,故水电离的c(OH-)为1.0×10-11,故本题选A。
【例2-2】(2024·湖北)在某温度下,水的离子积常数为1×10-12,该温度下等体积的①pH=0的H2SO4溶液、②0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液、③pH=10的Na2S溶液、④pH=5的NH4NO3溶液中,发生电离的水的物质的量之比(①∶②∶③∶④)是
A.1∶10∶1010∶107 B.1∶5∶5×109∶5×106
C.1∶20∶1010∶107 D.1∶10∶102∶107
【答案】A
【解析】水的离子积常数,因为各溶液体积相等,假设溶液为1L:
①pH=0的H2SO4溶液中,氢氧根完全来源于水的电离,所以电离的水的物质的量为10-12mol;
②0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液中,氢离子完全来源于水的电离,所以电离的水的物质的量为10-11mol;
③pH=10的Na2S溶液中,,氢氧根完全来源于水的电离,所以电离的水的物质的量为10-2mol;
④pH=5的NH4NO3溶液中,氢离子完全来源于水的电离,所以电离的水的物质的量为10-5mol;
所以四种溶液中发生电离的水的物质的量之比是,也就等于1∶10∶1010∶107,A正确;
故选A。
【变式】
1.(2023·甘肃)常温下,0.005mol•L-1的H2SO4溶液中由水电离出的OH-的物质的量浓度为
A.0.1mol•L-1 B.1.0×10-12mol•L-1 C.1.0×10-7mol•L-1 D.无法确定
【答案】B
【解析】常温下,0.005mol·L-1的H2SO4溶液中氢离子-的物质的量浓度为:0.005 mol·L-1×2=0.01mol·L-1,故溶液中的氢氧根浓度为:=10-12mol/L,而溶液中的氢氧根离子全部水电离产生,故由水电离出的OH-的物质的量浓度为10-12mol/L,故选B。
2(2024甘肃)常温下:
(1)在0.01 mol/LHCl溶液中,c(OH-)=____,由水电离出的c(H+)=____。
(2)在0.01 mol/LNaOH溶液中,c(H+)=____,由水电离出的c(H+)=____。
(3)在pH=2的NH4Cl溶液中,水电离出的c(H+)=____。
【答案】(1) 10-12 mol/L 10-12 mol/L
(2) 10-12 mol/L 10-12 mol/L
(3)10-2 mol/L
【解析】(1)在0.01 mol/LHCl溶液中c(H+)=10-2 mol/L,则该溶液中c(OH-)=;
溶液中的OH-就是水电离产生的,水电离方程式是:H2OH++OH-,所以根据电离产生的离子浓度关系可知:水电离产生的c(H+)=c(OH-)=10-12 mol/L;
(2)在0.01 mol/LNaOH溶液中,c(H+)=;
溶液中的H+就是水电离产生的,水电离方程式是:H2OH++OH-,所以根据电离产生的离子浓度关系可知水电离产生的c(H+)=c(OH-)=10-12 mol/L;
(3)
NH4Cl是强酸弱碱盐,在溶液中发生水解反应,消耗水电离产生的OH-变为NH3·H2O,同时产生H+,使水电离平衡正向移动,最终达到平衡时溶液中c(H+)>c(OH-),所以显酸性。在pH=2的NH4Cl溶液中,水电离出的c(H+)就是溶液中c(H+)=10-2 mol/L。
3.(2024·河南)25℃时,在①pH=2的盐酸、②pH=3的醋酸、③pH=12的氨水、④pH=12的NaOH、⑤pH=4的NH4Cl溶液、⑥pH=12的CH3COONa溶液。6种溶液中,由水电离出的c(H+)大小关系(或顺序)是___。
【答案】⑥>⑤>②>①=③=④
【解析】pH=12的CH3COONa溶液,溶液中c(H+)=1×10-12mol•L-1,按照25℃时,求得c(OH-)=1×10-2mol•L-1,OH-是水电离的,故水电离出的c(H+)也为1×10-2mol•L-1;
pH=4的NH4Cl溶液,溶液中c(H+)=1×10-4mol•L-1,盐溶液中H+是水电离产生;
pH=12的氨水、pH=12的NaOH溶液,这两种碱溶液中的OH-均是溶质电离产生,故抑制水的电离,溶液中c(H+)=1×10-12mol•L-1全部是由水电离产生;
同理,pH=2的盐酸、pH=3的醋酸,这两种酸溶液中的H+均是溶质电离产生,故抑制水的电离,则盐酸中c(H+)=1×10-2mol•L-1,按照25℃时,求得c(OH-)=1×10-12mol•L-1,则醋酸中c(H+)=1×10-3mol•L-1,按照25℃时,求得c(OH-)=1×10-11mol•L-1,这两种酸溶液中的OH-均是水电离产生,水电离的H+和OH-一样多,所以盐酸中水电离的c(H+)=1×10-12mol•L-1,醋酸中水电离的c(H+)=1×10-11mol•L-1
故此,六种溶液中水电离的H+浓度由大到小排序应填“⑥>⑤>②>①=③=④”。
考点三 溶液的酸碱性
【例3】(23-24高二上·浙江·期中)下列溶液一定呈中性的是
A.的溶液
B. mol⋅L的纯水
C.滴加酚酞试液呈无色的溶液
D.水电离出的氢离子的物质的量浓度为mol/L
【答案】B
【解析】A.蒸馏水是中性的,常温下pH=7,升高到一定温度,pH=6,依然是中性溶液,A不符合题意;
B.纯水中,c(H+)=c(OH-),升高到一定温度,c(H+)=1×10−6mol⋅L−1,B符合题意;
C.酚酞试液遇到酸溶液或中性溶液均不变色,C不符合题意;
D.水电离出的氢离子物质的量浓度为10−7mol/L,未说明温度,不知道水的离子积常数故不能求算氢氧根的浓度,该溶液不一定是中性,D不符合题意;
故选B。
【变式】
1.(23-24高二上·江苏扬州·期中)水是最宝贵的资源之一,下列表述正确的是
A.c(H+)=1×10−6mol·L−1的水一定呈酸性
B.温度升高,纯水中的c(H+)增大,c(OH-)减小
C.一定温度下,向水中加入酸,可抑制水的电离
D.一定温度下,向水中加入碱,可使水的离子积减小
【答案】C
【解析】A.水是弱电解质,为中性,常温下pH=7,加热促进水的电离,电离出的氢离子浓度增大,pH=6,说明温度高于常温,但水始终为中性,故A错误;
B.温度升高,促进水电离,纯水中的c(H+)增大,c(OH-)也增大,故B错误;
C.一定温度下,向水中加入酸,氢离子浓度增大,可抑制水的电离,故C正确;
D.一定温度下,向水中加入碱,氢氧根离子浓度增大,可抑制水的电离,但水的离子积不变,故D错误;
故选C。
2.(22-23高二上·河北保定·阶段练习)下列说法正确的是
A.pH=7的溶液一定显中性 B.pH=6的溶液一定显酸性
C.c(H+)<c(OH-)的溶液一定显碱性 D.c(OH-)=1×10-6 mol·L-1的溶液一定显碱性
【答案】C
【解析】A.当c(H+)=c(OH-),溶液呈中性.常温下,水的离子积Kw=1×10-14,所以pH<7,溶液呈酸性;pH=7,溶液呈中性;pH>7,溶液呈碱性;Kw受温度影响,水的电离是吸热的,温度越高Kw越大,如100℃时,水的离子积常数是1×10-12,当pH=6时溶液呈中性,此时pH=7时溶液呈碱性,该选项中pH=7的溶液,不一定是在常温下,溶液中c(H+)、c(OH-)不一定相等,故A错误;
B.由A项知,100℃时,水的离子积常数是1×10-12,当pH=6时溶液呈中性,故B错误;
C.溶液的酸碱性是根据溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度的相对大小判断的,当溶液中氢氧根离子浓度小于氢离子浓度时,溶液呈碱性,故C正确;
D.100℃时,水的离子积常数是1×10-12,纯水中c(H+)=c(OH-)=1×10-6mol/L,呈中性,故D错误;
故选C。
3.(23-24高二下·甘肃白银·期末)判断溶液的酸碱性有多种方法。下列溶液一定显碱性的是
A.能够使甲基橙呈黄色的溶液 B.的溶液
C.溶液中: D.溶液中:
【答案】C
【解析】A.pH>4.4的溶液能够使甲基橙呈黄色,则能够使甲基橙呈现黄色的溶液不一定显碱性,A不符合题意;
B.在室温或常温下,若溶液的pH>7,溶液显碱性,但不是室温或常温,pH>7的溶液不一定显碱性,B不符合题意;
C.溶液中:c(H+)<c(OH-),则该溶液一定显碱性,C符合题意;
D.室温或常温下,pH>7[或c(H+)<1×10-7 mol·L-1]的溶液一定显碱性,但不是室温或常温下就不一定显碱性,在较高温度下,水的离子积大于1×10-14,所以溶液中:时,溶液不一定呈碱性,D不符合题意;
故选C。
4.(23-24高二上·安徽池州·期中)刚刚结束的池州马拉松赛道被称为“最美赛道”。在马拉松比赛中设置了很多补水点,在跑步过程中适量补充弱碱水更符合人的机理特征。下列溶液呈碱性说法正确的是
A.碱性溶液中不含有H+
B.碱性溶液中pH一定大于7
C.碱性溶液中OH-浓度一定大于H+浓度
D.补给点所提供的碱性饮料溶质中含有NaOH
【答案】C
【解析】A.碱性溶液中含有H+ 和OH-,且OH-浓度一定大于H+,A错误;
B.温度升高,水的电离程度增加,pH小于7的也可能是碱性溶液,B错误;
C.碱性溶液中OH-浓度一定大于H+浓度,C正确;
D.NaOH是一元强碱,不可做食用品,D错误;
故选C。
考点四 溶液的稀释规律
【例4】(2024·辽宁)常温下,关于溶液的稀释下列说法正确的是
A.pH=3的醋酸溶液稀释100倍,pH>5
B.pH=2的溶液加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的
C.将的溶液稀释为2L,pH=1
D.pH=8的NaOH溶液稀释1000倍,其pH=5
【答案】C
【解析】A.醋酸是弱酸,稀释促进其电离,则pH=3的醋酸溶液稀释100倍后溶液的pH<5,故A错误;
B.pH=2的H2SO4溶液加水稀释100倍后溶液的pH=4,溶液中由水电离产生的c(H+)等于溶液中的c(OH-),即由水电离产生的c(H+)=mol/L=1×10-10mol⋅L-1,故B错误;
C.将1L0.1mol⋅L-1的H2SO4溶液稀释为2L时c(H2SO4)=×0.1mol/L=0.05mol/L,溶液中c(H+)=2c(H2SO4)=0.1mol/L,pH=-lg0.1=1,故C正确;
D.碱溶液稀释后仍呈碱性,即pH=8的NaOH溶液稀释1000倍后其pH>7,但接近7,不可能转变为酸性,故D错误;
故选:C。
【变式】
1.(2024山东)人体口腔内唾液的pH通常约为7,在进食过程的最初10min,酸性逐渐增强,之后酸性逐渐减弱,至40min趋于正常,与上述事实最接近的图像是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】在进食过程的最初10分钟,酸性逐渐增强,溶液的pH应该减小,之后酸性逐渐减弱,溶液的PH应该增大,B图中的曲线变化符合这一情况,综上所述,故选B。
2.(2023·湖北)室温下,关于等体积、pH 均为4的醋酸和盐酸两种溶液说法正确的是
A.两溶液的微粒总数相同
B.两溶液中和氢氧化钠的能力相同
C.两溶液中水的电离程度相同
D.将两溶液稀释至pH 均为5所需加入的水的体积相同
【答案】C
【解析】A.醋酸是弱电解质,其溶液中存在醋酸分子、醋酸根离子、氢离子、氢氧根离子、水分子共五种微粒,HCl是强电解质,盐酸溶液中存在氢离子、氯离子、水分子、氢氧根离子共四种微粒,故两种溶液的微粒总数不相同,故A错误;
B.醋酸为弱酸,只能部分电离出氢离子,pH均为4时醋酸的浓度大于盐酸,等体积的两溶液中醋酸的物质的量大于氯化氢,则中和氢氧化钠的能力醋酸>盐酸,故B错误;
C.pH均为4的醋酸和盐酸均抑制了水的电离,pH相同,两溶液中氢离子浓度相同,则两溶液对水的电离的抑制程度相同,则两溶液中水的电离程度相同,故C正确;
D.等体积、pH均为4的醋酸和盐酸两种溶液稀释至pH均为5,稀释后醋酸的电离程度增大,则醋酸溶液中加入水的体积更大,故D错误;答案为C
3.(2024福建)下列说法中正确的是
A.100℃时,pH为6的纯水为酸性
B.c(OH一)<c(H+)的水溶液一定呈酸性
C.pH=2的盐酸和醋酸分别加水稀释至原来的100倍,所得溶液中醋酸的pH大
D.常温下,将1mL pH=9的氢氧化钠溶液稀释至1000mL,所得溶液pH=6
【答案】B
【解析】A.100℃时,纯水是呈中性,因此pH为6的纯水也是呈中性的,故A错误;
B.判断溶液酸碱性主要根据c(OH一)、c(H+)的大小关系判断,c(OH一)<c(H+)的水溶液一定呈酸性,故B正确;
C.pH=2的盐酸和醋酸分别加水稀释至原来的100倍,由于醋酸又电离,因此稀释后醋酸中的氢离子浓度大于盐酸中氢离子浓度,所以溶液中醋酸的pH小,故C错误;
D.常温下,将1mL pH=9的氢氧化钠溶液稀释至1000mL,由于此时要考虑水电离出的氢氧根离子,因此所得溶液pH略大于7,故D错误。
综上所述,答案为B。
考点五 (混合)溶液的PH计算
【例5】(23-24高二下·广东东莞·期中)回答下列问题:
(1)0.1 mol/L HCl溶液和0.05 mol/L H2SO4溶液等体积混合,pH= 。
(2)在25℃下,将pH=3的强酸溶液和pH=12强碱溶液混合,当混合溶液的pH=11时,强酸溶液和强碱溶液的体积比是 。
(3)某温度(t℃) 时,测得0.01 mol/L的NaOH溶液的pH=11,则该温度下水的Kw= 。在此温度下,将pH=a的NaOH溶液VaL与pH=b的H2SO4溶液VbL混合。
①若所得混合液为中性,且a=12,b=2,则Va:Vb= 。
②若所得混合液为中性,且a+b=12,则Va:Vb= 。
③若所得混合液的pH=10,且a=12,b=2,则Va:Vb= 。
(4)水溶液呈酸性的原因是的水解程度 电离程度(填大于或小于)。
(5)相同温度下,相同物质的量浓度的下列溶液:①、②、③、④⑤、⑥按由大到小的排列为: (填序号)。
【答案】(1)1
(2)9:2
(3) 10-13 1:10 10:1 1:9
(4)小于
(5)⑥>⑤>①>③>②>④
【解析】(1)盐酸与硫酸均为强酸,0.1 mol/l HCl溶液和0.05 mol/L H2SO4溶液等体积混合,其;
(2)在25℃下,pH=3的强酸溶液中c(H+)=10-3mol/L,pH=12强碱溶液中c(OH-)=10-2mol/L, 当混合溶液的pH=11时,有,求得;
(3)测得0.01 mol/L的NaOH溶液的pOH=2,其pH=11,则有pKW=pH+pOH=13,则t℃时KW=10-13;
① 将pH=12的NaOH溶液(即0.1mol/LNaOH溶液)VaL与pH=2的H2SO4溶液(即5×10-3mol/LH2SO4溶液)VbL混合,混合溶液为中性则,;
② 将pH=a的NaOH溶液(即10a-13mol/LNaOH溶液)VaL与pH=b的H2SO4溶液(即溶液)VbL混合,其中a+b=12,则有,;
③ 将pH=12的NaOH溶液(即0.1mol/LNaOH溶液)VaL与pH=2的H2SO4溶液(即5×10-3mol/LH2SO4溶液)VbL混合,混合溶液pH=10则,;
(4)水解方程式为,的电离方程式为,水溶液呈酸性说明的水解程度小于电离程度;
(5)溶液呈碱性,溶液呈酸性,溶液呈中性溶液呈酸性,溶液呈碱性,溶液呈碱性,上述酸性溶液中是铵根离子水解导致,而因此等浓度时酸性;碱性溶液中是醋酸根离子水解导致,而NaOH为强碱,因此同浓度溶液碱性,因此相同物质的量浓度的上述溶液pH由大到小顺序为⑥>⑤>①>③>②>④。
【变式】
1.(23-24高二上·四川达州·期中)回答下列问题:
(1)某温度下,纯水中的c(H+)=3×10-7 mol/L,滴入稀H2SO4使c(H+)=5×10-6 mol/L,则c(OH-)= ,由水电离出的c(H+)为 。
(2)现有常温下的五份溶液:
①0.01 mol·L-1 CH3COOH溶液;
②0.01 mol·L-1 HCl溶液;
③pH=12的氨水;
④pH=12的NaOH溶液;
⑤0.01 mol·L-1 HCl溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合所得溶液。
(a)其中水的电离程度相同的是 (填序号)。
(b)若将②、③混合后所得溶液pH=7,则消耗溶液的体积:② ③(填“>”、“<”或“=”)。
(c)将前四份溶液同等稀释10倍后,溶液的pH: ③ ④ (填“>”、“<”或“=”)。
(3)现有九种物质:①蔗糖 ②熔融NaCl ③盐酸 ④铜丝 ⑤NaOH固体 ⑥液氯 ⑦CuSO4固体 ⑧酒精 ⑨氯水
a.上述物质中可导电的是 (填序号,以下同)。
b.上述物质中属于非电解质的是 。
【答案】(1) 1.8×10-8mol/L 1.8×10-8mol/L
(2) ②③④ > >
(3) ②③④⑨ ①⑧
【解析】(1)某温度下水的离子积为Kw=3×10-7×3×10-7=9×10-14;稀硫酸中c(OH-)=KW/c(H+)=1.8×10-8 mol/L;水电离出的c(H+)等于c(OH-)为1.8×10-8mol/L;
(2)(a)酸或碱抑制水电离,①中c(H+)<0.01mol·L-1,②中c(H+)=0.01mol·L-1,③和④中c(OH-)=0.01mol·L-1,⑤中两溶液混合后显中性。当酸中氢离子浓度和碱中氢氧根离子浓度相等时,对水的抑制作用相同,则水的电离程度相同,②在氢离子浓度和③④中氢氧根离子浓度相等,所以水的电离程度相同的是②③④;
(b)一水合氨是弱电解质,pH=12的氨水浓度大于0.01mol/L,所以②的浓度小于③,若等体积混合,碱过量混合后溶液显碱性,现所得溶液pH=7,则消耗溶液的体积:②>③;
(c)将这几种溶液稀释相同的倍数时,加水稀释促进弱电解质的电离,③④中氢氧根离子浓度相等,加水稀释促进一水合氨电离,导致③中氢氧根离子浓度大于④,所以溶液的pH:③>④;
(3)a.②熔融的NaCl中有自由移动的离子,所以能导电;③盐酸中含有自由移动的氢离子和氯离子,能够导电;④铜丝中有自由电子,所以能导电;⑨氯水中含有自由移动的氢离子和氯离子等离子,所以能导电是②③④⑨,故答案为:②③④⑨;
b.非电解质包括一些非金属氧化物、氨气、大多数有机物(如蔗糖、酒精等),所以①蔗糖、⑧酒精是非电解质;故答案为:①⑧。
2.(23-24高三下·全国·课前预习)回答下列问题。
(1)常温下,pH=5的H2SO4溶液,加水稀释到体积为原来的500倍,则稀释后c(SO)与c(H+)的比值为 。
(2)25 ℃时,取浓度相同的NaOH和HCl溶液,以3∶2体积比相混合,所得溶液的pH等于12,则原溶液的浓度为 。
(3)计算25 ℃时下列溶液的pH:
①0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液(已知CH3COOH的电离常数Ka=1.8×10-5),其pH= 。
②0.1 mol·L-1的氨水(NH3·H2O的电离度α=1%),其pH= 。
③pH=2的盐酸与等体积的水混合,其pH= (已知lg 2≈0.3)。
④常温下,将0.1 mol·L-1氢氧化钠溶液与0.06 mol·L-1硫酸溶液等体积混合,其pH= 。
⑤25 ℃时,pH=3的硝酸和pH=12的氢氧化钡溶液按照体积比为9∶1混合,其pH= 。
【答案】(1)
(2)0.05 mol·L-1
(3) 2.9 11 2.3 2 10
【解析】(1)H2SO4溶液的pH=5,,则稀释前,稀释后,c(H+)稀释后接近水电离出的c(H+),约为,所以。
(2)由题意可知,所得溶液的pH等于12,说明氢氧化钠溶液过量,设原溶液的浓度为cmol/L,则,解得。
(3)①,假设达到电离平衡时c(H+)=xmol/L,则c(CH3COO-)=xmol/L,c(CH3COOH)=( 0.1-x) mol/L,所以Ka==1.8×10-5,解得,所以pH=-lgc(H+)=-lg (1.3×10-3)≈2.9;
②一水合氨在溶液中存在电离平衡,由于其电离度为1%,所以达到电离平衡时溶液中c(OH-)=0.1mol/L×1%=10-3mol/L,c(H+)=mol/L=10-11mol/L,所以pH=-lgc(H+)=11;
③pH=2的盐酸与水等体积混合后,酸溶液中H+的浓度酸c(H+)=mol/L,=2+lg2≈2.3;
④0.1 mol/L NaOH溶液中c(OH-)=0.1 mol/L,0.06 mol/L的硫酸溶液中c(H+)=0.06 mol/L×2=0.12 mol/L,所以二者等体积混合后溶液呈酸性,混合溶液中,则pH=-lg0.01=2;
⑤pH=3的硝酸溶液中c(H+)=10-3 mol/L,pH=12的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=10-2mol/L,二者以体积比9∶1混合,Ba(OH)2过量,溶液呈碱性,混合溶液中c(OH-)==1×10-4 mol/L,则混合后c(H+)==mol·L-1=1×10-10 mol/L,则pH=-lg10-10=10。
3.(23-24高二上·青海西宁·期末)现有pH=2的醋酸溶液甲和pH=2的盐酸乙,请根据下列操作完成问题:
(1)取10mL的甲溶液,加入等体积的水,醋酸的电离平衡 (填“向左”“向右”或“不”)移动;另取10mL的甲溶液,加入少量无水醋酸钠固体(假设加入固体前后,溶液体积保持不变),待固体溶解完后,溶液中的比值将 (填“增大”“减小”或“无法确定”)。
(2)相同条件下,取等体积的甲、乙两溶液,各稀释100倍。稀释后的溶液,其pH大小关系为:pH(甲) pH(乙)(填“大于”“小于”或“等于”,下同)。
(3)25℃时,取25mL的甲溶液,加入等体积pH=12的NaOH溶液,反应后溶液中:pH 7;[Na+] [CH3COO﹣]。
【答案】(1) 向右 减小
(2)小于
(3) 小于 小于
【解析】(1)醋酸是弱电解质,加水稀释促进醋酸电离,则电离平衡向右移动;向醋酸中加入醋酸钠固体,导致溶液中醋酸根离子浓度增大,抑制醋酸电离,溶液中醋酸分子数目增多,氢离子数目减小,所以溶液中的比值减小,故答案为:向右;减小;
(2)相同条件下,取等体积的甲、乙两溶液,各稀释100倍,稀释过程中,醋酸继续电离出氢离子,HCl完全电离,导致稀释后的醋酸溶液中c(H+)大于盐酸,所以其pH大小关系为:pH(甲)小于pH(乙),故答案为:小于;
(3)pH=2的醋酸浓度大于0.01mol/L,pH=12的NaOH溶液浓度为0.01mol/L,二者等体积混合,醋酸过量,导致溶液呈酸性,混合溶液的pH小于7,则c(H+)>c(OH﹣),根据电荷守恒:c(H+)+ c(Na+)=c(OH﹣)+ c(CH3COO﹣)得c(Na+)<c(CH3COO﹣),故答案为:小于;小于。
考点六 酸碱中和滴定
【例6】(23-24高二上·北京延庆·期末)某研究性学习小组用浓度为的盐酸标准液滴定未知浓度的氢氧化钠溶液。
(1)准确量取待测液需要使用的仪器是 (选填酸式、碱式)滴定管。
(2)若滴定开始和结束时,滴定管中的液面如图所示,则消耗盐酸标准液的体积为 。
(3)滴定过程中,左手轻轻旋动滴定管中的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛始终注视 。
(4)滴定时,若以酚酞为指示剂,滴定达到终点的标志是 。
(5)滴定前读数及滴定后读数如下表所示。
滴定次数
待测液体积()
盐酸体积()
滴定前读数
滴定后读数
第一次
第二次
第三次
由实验数据可知,氢氧化钠溶液的物质的量浓度为 。
(6)下列操作会导致测得的待测液的溶液浓度偏大的是 (填字母)。
a.用待测溶液润洗锥形瓶
b.锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
c.部分标准液滴出锥形瓶外
(7)利用(5)测定值计算,待测液中加入 盐酸标准液,充分反应后溶液变为13。
【答案】(1)碱式
(2)26.10
(3)锥形瓶内溶液的颜色变化
(4)滴入最后一滴标准液,溶液由红色变为无色,且半分钟内不恢复红色
(5)0.12mol/L
(6)ac
(7)2
【解析】(1)待测液为NaOH溶液,用碱式滴定管量取;
(2)从图中可以看出,滴定开始时读数为0,结束时读数为26.10,则消耗盐酸标准液的体积为26.10mL;
(3)用盐酸标准液滴定待测NaOH溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛始终注视锥形瓶内溶液的颜色变化;
(4)盐酸标准液滴定待测NaOH溶液时,以酚酞做指示剂,滴定达到终点的标志是:滴入最后一滴标准液,溶液由红色变为无色,且半分钟内不恢复红色;
(5)从表中数据可得出,三次实验所用盐酸的体积分别为19.90mL、20.10mL、20.00mL,则平均所用盐酸的体积为20.00mL,c(NaOH)==0.12mol/L;
(6)a.用待测溶液润洗锥形瓶,则n(NaOH)偏大,消耗V(HCl)偏大,c(NaOH)偏大,a符合题意;
b.锥形瓶洗净后还留有蒸馏水,对标准液的用量没有影响,c(NaOH)不变,b不合题意;
c.部分标准液滴出锥形瓶外,则V(HCl)偏大,c(NaOH)偏大,c符合题意;
故选ac;
(7)为13时,c(H+)=1×10-13 mol/L,则c(OH-)=1×10-1mol/L,则有,解V(HCl)=2mL。
【变式】
1.(23-24高三下·全国·课前预习)现用中和滴定来测定某NaOH溶液的浓度。
(1)滴定:用 式滴定管盛装c mol·L-1盐酸标准液。如图表示某次滴定时50 mL滴定管中前后液面的位置。把用去的标准盐酸的体积填入表格中,此次滴定结束后的读数为 mL,滴定管中剩余液体的体积为 ,可用 作指示剂。
(2)排出碱式滴定管中气泡的方法应采用下图 (填“甲”“乙”或“丙”)的操作,然后挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。
(3)有关数据记录如下:
滴定序号
待测液体积/mL
所消耗盐酸标准液的体积/mL
滴定前
滴定后
消耗的体积
1
V
0.50
25.80
25.30
2
V
-
3
V
6.00
31.35
25.35
根据所给数据,写出计算NaOH溶液的物质的量浓度的表达式: (不必化简)。
【答案】(1) 酸 24.90 大于25.10 mL 酚酞或甲基橙
(2)丙
(3)
【解析】(1)盐酸是酸,要盛放在酸式滴定管中;
由图可知,滴定前体积为0.30mL,滴定后体积为24.90mL;
由于该滴定管是50mL滴定管,在尖嘴部分存在液体,但是无刻度,所以滴定管中剩余液体的体积大于25.10mL;
滴定终点为中性氯化钠溶液,因此指示剂可以是酚酞或甲基橙。
(2)排出碱式滴定管中气泡的方法应采用如图所示操作中的丙,才能顺利使气泡往上排除。
(3)由图可知,滴定前体积为0.30mL,滴定后体积为24.90mL,所以滴定过程消耗的氢氧化钠标准液的体积为:24.90mL-0.30mL=24.60mL,可知与序号1,3的数据误差较大,应当为异常数据剔除掉,则1,3两次滴定过程消耗的氢氧化钠溶液进行计算:。
2.(23-24高二上·湖北·期中)Ⅰ.已知在25℃和T℃时,水的电离平衡曲线如图所示:
(1)由图可知,则该温度T (填“>”、“<”、“=”)25℃。图中四点Kw由大到小的顺序为: (用A、B、C、D及“>”、“<”或“=”表示)。
(2)T℃时,将pH=9的稀NaOH溶液与pH=4的稀硫酸溶液混合,若所得混合溶液的pH=7(忽略溶液混合时的体积变化),则稀硫酸与稀NaOH溶液的体积比为 。
Ⅱ.某学生用已知浓度为0.1000mol・L-1的NaOH标准溶液来测定未知物质的量浓度的稀盐酸时,选择酚酞作指示剂。请回答下列问题:
(3)滴定操作可分解为如下几步:
①装标准溶液和待测液并调整液面(记录初始读数)
②取一定体积的待测液于锥形瓶中
③用标准溶液润洗盛标准溶液的滴定管,用待测液润洗盛待测液的滴定管
④检查滴定管是否漏水
⑤用蒸馏水洗涤玻璃仪器
⑥滴定操作
正确的操作顺序为: 。
(4)盛装NaOH标准溶液的仪器名称为 ,若滴定开始和结束时,该仪器中溶液读数如图所示,所用NaOH标准溶液的体积为 mL。
滴定过程中边滴加边摇动锥形瓶,直到加入最后半滴NaOH溶液后, ,表明已经到达滴定终点。
(5)某学生根据3次实验分别记录有关数据如表所示:
滴定次数
待测盐酸的体积/mL
标准NaOH溶液体积
滴定前的刻度/mL
滴定后的刻度/mL
第一次
25.00
0.00
25.92
第二次
25.00
1.56
29.06
第三次
25.00
0.22
26.10
依据表中数据计算该盐酸的物质的量浓度为 mol・L-1(保留4位有效数字)。
(6)在上述实验中,下列操作会造成测定结果偏高的是 。
a.滴定结束后盛装标准液的滴定管有气泡
b.碱式滴定管水洗后未用标准溶液润洗
c.若锥形瓶盛装标准溶液,滴定管内为待测溶液,并滴定终点时俯视读数
d.锥形瓶先用蒸馏水洗涤,再用待测液润洗后,最后注入待测液进行滴定
【答案】(1) > B>A=C=D
(2)9:1
(3)④⑤③①②⑥
(4) 碱式滴定管 25.80 溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色
(5)0.1036
(6)bcd
【解析】(1)25℃,Kw=1×10-14,T℃,Kw=1×10-12,水的电离是吸热反应,升高温度,Kw增大,则T>25℃;Kw只和温度有关,则图中四点Kw由大到小的顺序为B>A=C=D;
(2)T℃时,Kw=1×10-12,pH=9的稀NaOH溶液,c(OH-)=1×10-3mol/L,pH=4的稀硫酸溶液,c(H+)=1×10-4mol/L,若所得混合溶液的pH=7,说明碱过量,溶液中c(OH-)=mol/L=1×10-5mol/L,设稀硫酸与稀NaOH溶液的体积分别为a和b,则,即a:b=9:1;
(3)滴定操作主要有检漏、洗涤、润洗、装液、排气泡、调节液面,记录数据、取待测液、加指示剂、用标液滴定,因此正确的操作顺序为④⑤③①②⑥;
(4)NaOH溶液为碱性溶液,因此盛装NaOH标准溶液的仪器名称为碱式滴定管,若滴定开始和结束时读书分别为0.30mL、26.10mL,所用NaOH标准溶液的体积为25.80mL;酚酞与盐酸无现象,酚酞遇见氢氧化钠溶液显红色,滴定过程中边滴加边摇动锥形瓶,直到加入最后一滴NaOH溶液后,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色,表明已经到达滴定终点;
(5)三次实验消耗氢氧化钠的体积分别为25.92mL、27.50mL、25.88mL,第二次数据误差较大舍去,因此剩余两次的平均值为25.90mL,则该盐酸的物质的量浓度为;
(6)a.滴定结束后盛装标准液的滴定管有气泡,读出数据偏大,消耗标准液体积减小,测定结果偏低,故a不选;
b.碱式滴定管水洗后未用标准溶液润洗,碱液浓度偏低,消耗的标液体积偏大,测定浓度偏高;故b选;
c.若锥形瓶盛装标准溶液,滴定管内为待测溶液,并滴定终点时俯视读数,读数偏大,消耗待测液体积偏小,测定浓度偏高,故c选;
d. 锥形瓶先用蒸馏水洗涤,再用待测液润洗,则会消耗更多的标准液,测定浓度偏高,故d选;
故选bcd。
一、单选题(本题共16题,共44分,第1-10题,每题2分;第11-16题,每题4分。每题只有一个选项为正确答案)
1.(23-24高二上·湖北·期中)下列有关试纸和计的说法中错误的是
A.pH试纸是将试纸用多种酸碱指示剂的混合溶液浸透,再经高温烘干制成的
B.最常用的广泛pH试纸的pH范围是1~14,可以识别的pH误差约为1
C.精密pH试纸的pH范围较窄,可以判别0.2或0.3的pH差
D.pH计又叫酸度计,可以用来精密测量溶液的pH
【答案】A
【解析】A.pH试纸是将试纸用多种酸碱指示剂的混合液浸透,再经晾干后制成的,A错误;
B.最常用的广泛pH试纸的pH范围是1~14,读数时应该读到整数位置,可以识别的pH误差约为1,B正确;
C.精密pH试纸在读数时要精确到小数点后1位,可以判别0.2或0.3的pH差,C正确;
D.pH计,是用电测法测定溶液pH值的一种仪器,可以用来精密测量溶液的pH,其量程为0~14,D正确;
故选A。
2.(23-24高二下·浙江·期中)常温下,不同pH的溶液中,下列各组离子一定能大量共存的是
A.的溶液中:、、、
B.的溶液中:、、、
C.的溶液中:、、、
D.的溶液中:、、、
【答案】B
【解析】A.,酸性溶液,,不能大量共存,A不符合;
B.离子之间均不反应,可以大量共存,B符合;
C.,转变为沉淀,不能大量共存,C不符合;
D.的溶液:,不能大量共存,D不符合;
故答案选B。
3.(23-24高二上·北京房山·期末)用0.100 0 mol·L−1 HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液。下列说法不正确的是
A.锥形瓶盛装未知浓度的NaOH溶液前必须保持干燥
B.使用滴定管前,要先检查活塞是否漏水,在确保不漏水后方可使用
C.酸式滴定管在盛装0.100 0 mol·L−1 HCl溶液前要用该溶液润洗2~3次
D.用酚酞作指示剂,溶液颜色从粉红色刚好变为无色,且半分钟内不褪色,即达到滴定终点
【答案】A
【解析】A.锥形瓶中有少量水,对中和滴定实验无影响,则锥形瓶不需要保持干燥,故A错误;
B.若滴定管漏水,不能使用,则在使用滴定管前,首先要检查活塞是否漏水,在确保不漏水后方可使用,故B正确;
C.该实验为酸滴定碱,酸式滴定管盛装盐酸时先水洗、后润洗,则酸式滴定管在盛装HCl溶液前要用该溶液润洗2~3次,故C正确;
D.用酚酞作指示剂,达到滴定终点时,溶液为中性,则滴定终点时溶液颜色从粉红色刚好变为无色,且半分钟内不变色,故D正确;
故选:A。
4.(23-24高二上·北京大兴·期末)已知:水的电离平衡为 ,下列说法不正确的是
A.纯水加热,增大,pH减小
B.纯水中加入固体,平衡逆向移动,降低
C.25 ℃时,的盐酸中,由水电离出的
D.相同温度下,pH相同的溶液和氨水中水的电离程度相同
【答案】B
【解析】A.水的电离吸热,升高温度促进水的电离,增大,增大,pH减小,A正确;
B.纯水中加入固体,增大,平衡逆向移动,B错误;
C.的盐酸中,酸电离出,25 ℃时根据,则水电离出的,C正确;
D.相同温度下,溶液和氨水pH相同,说明溶液中相同,碱溶液中由水电离,说明二者溶液中水的电离程度相同,D正确;
答案选B。
5.(23-24高一下·四川成都·期末)在某温度时,pH=3的某水溶液中c(OH-)=10-9 mol·L-1,现有该温度下的四份溶液:
①pH=2的CH3COOH ②0.01 mol·L-1的HCl ③pH=11的氨水④pH=11的NaOH溶液;下列说法正确的是
A.①中水的电离程度小于③中水的电离程度
B.将②、③等体积混合, pH=7
C.将①、④混合,则混合液一定呈酸性
D.将四份溶液稀释相同倍数后,溶液的pH:③>④>②>①
【答案】D
【解析】该温度下,pH=3,即c(H+)=10-3mol/L,而c(OH-)=10-9mol/L,则Ksp=10-12;
A.对于水的电离平衡来说,酸碱均可抑制其电离,所给四份溶液中由水电离的氢离子浓度分别为10-10mol/L、10-10mol/L、10-11mol/L、10-11mol/L,①中水的电离程度大于③中水的电离程度,故A项错误;
B.0.01 mol·L-1的HCl与pH=11的氨水(c(OH-)=0.1mol/L)等体积混合,很明显氨水过量,溶液最终呈碱性,pH>7,故B项错误;
C.醋酸中存在电离平衡,向其中加入少量的NaOH,即可使c(CH3COO-) > c(H+),但溶液仍然可呈酸性,故C项错误;
D.由于弱电解质溶液中存在电离平衡,稀释时可不断的电离补充出H+、OH-,pH变化较慢,故D项正确;
故答案选D。
6.(23-24高二上·天津河西·期末)已知:在、下水的离子积分别为,。则下列叙述不正确的是
A.水的电离是一个吸热过程
B.某温度下水的时,
C.水中的随着温度的升高而升高
D.预测时水的离子积大于
【答案】B
【解析】A.在25℃、35℃下水的离子积分别为1×10−14,2.1×10−14,说明升高温度电离程度变大,水的电离为吸热过程,A正确;
B.水的,则,但未注明温度,不知水的离子积,不能计算出氢氧根离子的浓度,即不能比较二者的大小,B错误;
C.温度升高,水的电离程度增大,氢氧根离子浓度增大,C正确;
D.水的电离是吸热过程,温度越高,电离程度越大,所以时水的离子积大于,D正确;
故选B。
7.(23-24高二上·湖北·期中)酸碱中和滴定是一种重要的实验方法,需要用到酸式滴定管和碱式滴定管,下列有关滴定管的判断、使用或操作有误的是
A
B
酸式滴定管
酸式/碱式滴定管
涂抹凡士林在图中旋塞的a端和旋塞套内的c端,防止漏水
正确读取滴定管的读数为
C
D
碱式滴定管
酸式滴定管
排出滴定管尖嘴中的气泡
用标准浓度的酸性溶液测定溶液中的含量
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.凡士林是一种软膏状有机物,有滑腻感,旋塞处涂抹凡士林可以润滑、防水渗出,若滴定管旋塞处存在轻微漏水现象,可在涂抹凡士林在图中旋塞的a端和旋塞套内的c端,防止漏水涂抹凡士林在图中旋塞的a端和旋塞套内的c端,防止漏水,故A正确;
B.滴定管的0刻度在上方,由图可知,题给滴定的读数为20.60mL,故B错误;
C.排出碱式滴定管尖嘴中的气泡时,应将碱式滴定管盛满溶液,将尖端部分向上倾斜,然后轻轻挤压橡胶管中的玻璃球,快速放液赶出尖嘴中的气泡,故C正确;
D.酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,所以用标准浓度的酸性高锰酸钾溶液测定溶液中草酸钠的含量时,应将草酸钠溶液放入锥形瓶中,酸性高锰酸钾溶液用酸式滴定管盛装,故D正确;
故选B。
8.(23-24高二上·内蒙古鄂尔多斯·期中)常温下,下列溶液一定呈酸性的是
A.等体积、等物质的量浓度的NaHSO4溶液和Ba(OH)2溶液混合
B.的溶液
C.pH=3的醋酸溶液和pH=11的KOH溶液等体积混合
D.由水电离出的c(H+)=1×10﹣6mol•L﹣1的溶液
【答案】C
【解析】A.NaHSO4、Ba(OH)2等体积、等物质的量浓度,说明两者的物质的量相等,则发生反应:NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+NaOH+H2O,得到NaOH溶液,呈碱性,故A错误;
B.溶液中,而,可知,则溶液呈中性,故B错误;
C.pH=11的KOH溶液中有,pH=3的醋酸溶液中有,两者等体积,此时有,反应为:,由于醋酸为弱电解质,因此醋酸过量,在反应过程中有大量未电离的CH3COOH继续电离出氢离子,最终溶液呈酸性,故C正确;
D.常温条件下,由于水电离出的,说明该溶液中存在能促进水的电离的盐溶液,若是强酸弱碱盐溶液,则溶液为酸性,若是强碱弱酸盐溶液,则溶液为碱性,故D错误;
故选:C。
9.(23-24高二上·四川眉山·期中)下列说法中错误的是
A.25℃时,向纯水中加入稀氨水,水的电离平衡逆向移动,c(OH-)增大,Kw不变
B.将纯水加热到95℃时,Kw变大,pH不变,水仍呈中性
C.常温下,pH=3的醋酸溶液和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合后溶液的pH<7
D.常温下,pH为5的醋酸和pH为9的NaOH两种溶液中,由水电离的c(H+)之比为1:1
【答案】B
【解析】A.向水中加入稀氨水,氨水是弱电解质,电离的氢氧根使溶液中氢氧根浓度增大,平衡逆向移动,c(OH-)增大,但Kw不变,故A正确;
B.水的电离是吸热反应,温度升高,平衡正向移动,KW增大,水仍呈中性,溶液中氢离子浓度增大,pH降低,故B错误;
C.常温下,pH=3的醋酸与pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合后醋酸有剩余,溶液呈酸性,pH<7,故C正确;
D.常温下,pH为5的醋酸和pH为9的NaOH两种溶液中谁的电离都受到抑制,由水电离的c(H+)=,故D正确;
答案选B。
10.(22-23高二上·河南郑州·期中)某温度下,向一定体积0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液,溶液pOH []与pH的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.点pH>pOH,则点所示溶液呈酸性 B.该温度下水的离子积常数Kw =10-2a mol2·L-2
C.只有点溶液中水电离的c(H+)水= c(OH-)水 D.pH+pOH=14一定成立
【答案】B
【解析】A.点pH>pOH,则c(H+)<c(OH-),则点所示溶液呈碱性,故A错误;
B.Q点溶液pOH=pH=a,c(H+)=c(OH-)=10-a mol·L-1,则该温度下水的离子积常数Kw =10-2a mol2·L-2,故B正确;
C.任何电解质溶液中都存在水电离的c(H+)水= c(OH-)水,故C错误;
D.只有Kw =10-14 mol2·L-2时,pH+pOH=14成立,故D错误;
选B。
11.(23-24高二上·四川达州·期中)下列溶液一定呈酸性的是
A.滴加酚酞显无色溶液 B.含有较多H+的溶液
C.pH<7的溶液 D.c(OH-)<c(H+)的溶液
【答案】D
【解析】A.酚酞的变色范围是8-10,能使酚酞显无色的溶液pH小于8,常温下,7≤pH<8时溶液不呈酸性,A错误;
B.任何电解质水溶液中都含有H+,含有较多H+的溶液也可能呈中性或碱性,B错误;
C.100℃时纯水的pH=6,则pH<7的溶液可能呈酸性、中性或碱性,C错误;
D.当c(OH-)<c(H+),溶液呈酸性,当c(OH-)=c(H+),溶液呈中性,当c(OH-)>c(H+),溶液呈碱性,D正确;
故选D。
12.(2024·贵州黔东南·高二期末)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:
【答案】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。
13.(2024·辽宁)室温下取浓度均为0.05mol/L的NaOH溶液V1L和HCl溶液V2L混合,所得溶液的pH等于12,则V1:V2
A.2:1 B.2:3 C.1:2 D.3:2
【答案】D
【解析】浓度均为0.05mol/L的NaOH溶液V1L和HCl溶液V2L混合发生中和反应,反应方程式为,NaOH和HCl按1:1反应;所得溶液的pH等于12,所以NaOH过量;根据溶液中,反应后氢氧根浓度为0.01mol/L,所以有,4V1=6V2,。据分析,,D正确;故答案选D。
14.(23-24高二上·宁夏吴忠·期中)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.用酚酞作指示剂滴至溶液由红色刚变无色时,立即停止滴定
B.用蒸馏水洗净锥形瓶后,再用 NaOH 溶液润洗,最后加入 NaOH 溶液进行滴定
C.用蒸馏水洗净酸式滴定管后,直接装入标准盐酸,调节液面至 0 刻度后,进行滴定
D.用碱式滴定管取 20.00mL NaOH 溶液放入锥形瓶中,加入酚酞,加入适量蒸馏水稀释后进行滴定
【答案】D
【解析】A.用酚酞作指示剂滴至红色刚变无色时即停止加盐酸,造成消耗的V(酸)偏大,根据分析,可知c(碱)偏大,故A项错误;
B.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,而后装入一定体积的NaOH溶液进行滴定,待测液的物质的量偏大,造成消耗的V(酸)偏大,根据分析,可知c(碱)偏大,故B项错误;
C.用蒸馏水洗净酸式滴定管后,装入标准盐酸进行滴定,标准盐酸被稀释,浓度偏小,造成消耗的V(酸)偏大,根据分析,可知c(碱)偏大,故C项错误;
D.用碱式滴定管取20.00 mL NaOH溶液放入用蒸馏水洗净的锥形瓶中,加入酚酞,再加入适量蒸馏水进行滴定,对V(酸)无影响,根据分析,可知c(碱)不变,故D项正确;
故本题选D。
15.(2024·广西)某温度下,相同体积、相同的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,随溶液体积变化的曲线如图所示,据图判断正确的是
A.点水的电离程度大于点
B.Ⅱ为盐酸的pH变化曲线
C.点、点消耗等浓度氢氧化钠溶液的体积相同
D.、两点水的离子积常数不同
【答案】C
【解析】A. 点中溶液的酸性强,其中水的电离程度小于点,A项错误;
B. 盐酸是强酸,在水溶液中完全电离,加等量的水稀释,盐酸溶液的变化程度大于醋酸溶液的变化,因此Ⅰ为盐酸的变化曲线,Ⅱ为醋酸的变化曲线,B项错误;
C. Ⅰ为盐酸的变化曲线,加水稀释,氢离子物质的量不变,所以点、点消耗等浓度氢氧化钠溶液的体积相同,故C正确;
D. 温度相同,水的离子积常数相同,D项错误;
故选C。
16.(2024·四川)25℃,下列溶液等体积混合后pH>7的是
A.pH=4的盐酸与pH=10的Ba(OH)2溶液
B.pH=4的硝酸与pH=10的氨水溶液
C.pH=2的醋酸与pH=12的NaOH溶液
D.pH=2的硫酸与pH=12的KOH溶液
【答案】B
【解析】A.pH=4的盐酸中c(H+)=1×10-4mol/L,pH=10的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=1×10-4mol/L,强酸和强碱等体积混合,恰好完全反应,则混合后溶液的pH=7,故A不选;
B.pH=4的硝酸中c(H+)=1×10-4mol/L,pH=10的氨水溶液中c(OH-)=1×10-4mol/L,但NH3•H2O是弱碱,不完全电离,电离产生的c(OH-)=1×10-4mol/L,c(NH3•H2O)大于1×10-4mol/L,当硝酸和氨水等体积混合后,氨水是远远过量的,则混合后溶液显碱性,溶液的pH>7,故B选;
C.pH=2的醋酸中c(H+)=1×10-2mol/L,pH=12的NaOH溶液中c(OH-)=1×10-2mol/L,醋酸是弱碱,不完全电离,醋酸电离产生的c(H+)=1×10-2mol/L,但c(CH3COOH)大于1×10-2mol/L,当醋酸和NaOH溶液等体积混合后,醋酸是远远过量的,则混合后溶液显酸性,溶液的pH<7,故C不选;
D.pH=2的硫酸中c(H+)=1×10-2mol/L,pH=12的KOH溶液中c(OH-)=1×10-2mol/L,强酸和强碱等体积混合,恰好完全反应,则混合后溶液的pH=7,故D不选;故选B。
二、非选择题(本大题共4小题,共56分)
17.(22-23高二下·四川南充·阶段练习)按要求回答下列问题:
(1)已知,
常温下,若的溶液中,
①的电离常数为 (用科学计数法保留一位小数)
②的溶液中 (填“>”“=”或“<”),原因是 。
(2)下表是常温下某些弱酸的电离平衡常数。
化学式
①写出次氯酸钠溶液中通入少量的离子方程式 。
②常温下,的溶液加水稀释过程中,下列数据变大的是 。
A. B. C. D.
③常温下,向的溶液中加入一定体积同浓度的溶液可制得缓冲溶液,使溶液呈中性,则该缓冲溶液中 。
(3)常温下,分别取未知浓度的溶液和溶液,加水稀释至原来体积的n倍。
稀释过程中,两溶液的变化如图所示。
①为 (填“强”或“弱”,后同)酸,为 碱
②X、Y、Z三点对应溶液中水的电离程度的大小关系是 (用等式或不等式表示)。
(4)常温下,将的溶液与的稀硫酸混合(忽略溶液混合时体积的变化),所得溶液呈中性,且,则 。
【答案】(1) 2.2x10-3 < H2A第一步电离的H+对第二步电离有抑制作用
(2) ClO-+CO2+H2O=HCO+HClO BD 175
(3) 强 弱
(4)100
【解析】(1)①已知,可知第一步是完全电离,第二步为部分电离,则,则;
②的第一步完全电离,,再进行第二步电离,则H2A第一步电离的H+对第二步电离有抑制作用,故<;
(2)①向次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳得到HCO和HClO,则离子方程式:ClO-+H2O+CO2=HCO+HClO。
②A.CH3COOH溶液加水稀释过程,促进电离,c(H+)减小,故A不选;
B.溶液加水稀释过程,促进电离,,氢离子的物质的量增大、醋酸的物质的量减小,则比值增大,故B选
C.c(OH-)·c(H+)=Kw,温度不变则 Kw不变,故C不选;
D.c(H+)⋅c(OH−)=Kw,稀释过程,促进电离,c(H+)减小,c(OH−)增大,温度不变则 Kw不变,则增大,故D选;
故选BD;
③根据电荷守恒,,溶液呈中性则,;
(3)①根据图像可知,稀释过程中,HA溶液的体积变化10n倍,溶液的pH变化n个单位,说明HA为强酸;而MOH溶液的体积变化10n倍,溶液的pH变化小于n个单位,说明MOH为弱碱。
②HA为强酸,X点水电离出的氢离子浓度是10-9mol/L,Y点水电离出的氢离子浓度是10-10mol/L,Z点水电离出的氢离子浓度是10-9mol/L,所以水的电离程度X=Z>Y;
(4)的,则,的稀硫酸
溶液呈中性则,,则100。
18.(23-24高二下·山西大同·阶段练习)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1.0×10-14,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线上任意点的溶液中c(H+)=c(OH-)
c.图中温度T1>T2
(3)T2时,若向纯水中滴加盐酸,能否使体系处于B点位置?为什么? 。
(4)T2时,若盐酸中c(H+)=5×10-4 mol·L-1,则由水电离产生的c(H+)= 。
(5)若从A点到D点,可采用的措施是 (填字母)。
a.升温 b.加入少量的盐酸
c.降温 d.加入少量的NaOH
【答案】(1) 1.0×10-12 水的电离是吸热过程,温度升高,水的电离程度增大,即水的离子积增大
(2)b
(3)否,加入盐酸,c(H+)>c(OH-),所以体系不可能处于B点位置
(4)2×10-9 mol·L-1
(5)b
【解析】(1)A点水的离子积为1.0×10-14,B点水的离子积为。水的电离是吸热过程,温度升高,水的电离程度增大,即水的离子积增大。
(2)a.A、D温度相等,所以A、D两点Kw相等,A点Kw=1.0×10-14,B点Kw=1.0×10-12,A、B、D三点处Kw的大小关系:B>A=D,故a错误;
b.AB线上任意点的溶液中c(H+)=c(OH-),故b正确;
c.水电离吸热,温度越高,Kw越大,所以图中温度T1<T2,故c错误;
选b。
(3)T2时,若向纯水中滴加盐酸,Kw不变,氢离子浓度增大,氢氧根离子浓度减小,所以不能否使体系处于B点位置。
(4)T2时,Kw=1.0×10-12,若盐酸中c(H+)=5×10-4 mol·L-1,c(OH-)=,盐酸抑制水电离,则由水电离产生的c(H+)=2×10-9 mol·L-1。
(5)a.升温,氢离子、氢氧根离子浓度均增大,故不选a;
b.加入少量的盐酸,氢离子浓度增大、氢氧根离子浓度减小,可以实现A点到D点,故选b;
c.降温氢离子、氢氧根离子浓度均减小,故不选c;
d.加入少量的NaOH,氢氧根离子浓度增大、氢离子浓度减小,不能可以实现A点到D点,故不选d;
选b。
19(23-24高二上·福建龙岩·期中)常温下,用NaOH溶液滴定10.00mL的稀硫酸,得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH溶液体积变化的曲线如图所示。回答下列问题:
已知:①不考虑溶液混合时体积的变化;
②不考虑操作过程中质量的损失。
(1)常温下a点溶液中:
①该溶液中,所含微粒有 种。
②a点时,pH= 。
(2)a→b的过程中:
①该反应的实质为 (用离子方程式表示)。
②该过程中混合溶液的温度随时间的变化关系为 (填标号)。
③b点溶液中, 。
④上述10mL稀硫酸与10mL氢氧化钠溶液发生中和反应的反应热为 (用含T的代数式表示,假设酸和碱的密度均为,反应前后溶液的平均温度变化为℃,水的比热容为)。
(3)c点溶液中, 。
(4)常温下,d点溶液中, 。
【答案】(1) 4 1
(2) D 2 -83.6T
(3)0.06
(4)
【解析】(1)①a点为起始点,溶质为H2SO4,完全电离出氢离子和硫酸根离子,溶剂为水,部分电离出氢离子和氢氧根离子,故溶液中含有的微粒有氢离子、氢氧根离子、硫酸根离子和水分子四种;
②a点溶质为硫酸,,;
(2)①a→b为酸碱恰好中和,故离子方程式为;
②酸碱中和反应为放热反应,且恰好中和的时候温度最高,故温度逐渐升高,则答案选D;
③b点时溶液pH=7,强碱氢氧化钠和强酸硫酸反应刚好中和,化学方程式为,此时溶质为硫酸钠,,故;
④,,中和热是指稀的强酸和强碱完全反应生成1mol液态水放出的热量,,=,,;
(3)c点加了NaOH15mL,溶液体积为25mL,根据钠离子守恒,;
(4)d点溶质为硫酸钠和氢氧化钠,b→d加了10mL氢氧化钠,,,常温下,,,。
20.(23-24高二上·四川乐山·阶段练习)滴定法是化学分析常用方法,是一种简便、快速和应用广泛的定量分析方法。
Ⅰ.某实验小组用已知浓度的NaOH标准液来滴定未知浓度的醋酸溶液。
(1)实验室先用NaOH固体配制0.1000mol/L的NaOH溶液240mL。
①本实验必须用到的仪器有天平、药匙、玻璃棒、胶头滴管、烧杯、 。
②要完成本实验该同学应称出NaOH的质量为 g。
(2)取25.00mL待测液于250mL锥形瓶中,加入2~3滴指示剂,用0.1000mol/LNaOH标准溶液滴定至终点,按上述操作重复3次。回答下列问题。
①滴定过程中加入的指示剂为 ;
②滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛注视 ;
③实验数据记录如表所示:
滴定次数
滴定前碱式滴定管读数/mL
滴定后碱式滴定管读数/mL
1
1.00
30.95
2
2.03
29.23
3
0.56
30.61
根据表中数据计算出醋酸待测液的浓度为 。
④在上述实验过程中,下列操作会造成测定结果偏大的是 。
a.量取标准液的碱式滴定管未用标准液润洗
b.取醋酸的酸式滴定管,滴定前滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失
c.当滴定结束时,俯视碱式滴定管读数
Ⅱ.某实验小组为了分析补血剂FeSO4·7H2O中铁元素的质量分数,用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定,反应的离子方程式是5Fe2++Mn+8H+= 5Fe3++Mn2+ +4H2O。
(3)滴定至终点时的现象是
(4)该实验小组称取12.0g补血剂在容量瓶中配成250mL溶液,量现25.00mL试样溶液,用0.1000mol/LKMnO4标准溶液滴定,达到滴定终点时,消耗溶液20.00mL,则所测补血剂中铁元素的质量分数是 (结果精确到0.1%)。
【答案】(1) 250mL容量瓶 1.0
(2) 酚酞 锥形瓶内溶液颜色变化 0.1200mol/L a
(3)当滴入最后半滴KMnO4标准溶液,溶液由无色变为紫红色,且半分钟内不恢复
(4)46.7%
【解析】(1)①本实验必须用到的仪器除了天平、药匙、玻璃棒、胶头滴管、烧杯外,还需要250mL容量瓶;
②应称取的m(NaOH)==1.0g;
(2)①用NaOH标准溶液滴定醋酸溶液,到达滴定终点时溶液呈碱性,加入的指示剂为酚酞;
②滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化;
③三次实验数据可得消耗NaOH溶液的体积分别为30.95-1.00=29.95mL、29.23-2.03=27.2mL、30.61-0.56=30.05mL,第2次实验数据误差较大应舍去,则消耗NaOH溶液体积的平均值为,依据1molNaOH恰好能与1mol醋酸反应,醋酸待测液的浓度为;
④ a.量取标准液的碱式滴定管未润洗,则会造成消耗标准NaOH溶液体积偏大,测定结果偏高,a符合题意;
b.取醋酸的酸式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,待测液的物质的量偏小,导致标准液的体积偏小,测定结果偏低,b不符合题意;
c.滴定到达终点时,俯视读出滴定管读数,读数偏小,造成标准液体积偏小,测定结果偏低,c不符合题意;
故答案为:a;
(3)滴定至终点时的现象是当滴入最后半滴KMnO4标准溶液,溶液由无色变为紫红色,且半分钟内不恢复;
(4)取12.0 g补血剂在容量瓶中配成250 mL溶液,量取25.00 mL试样溶液,用0.100 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00 mL,依据反应方程式,可建立关系式:KMnO4——5Fe2+,则所测补血剂中铁元素的质量分数是≈46.7%;
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