内容正文:
第02讲 水的电离和溶液的酸碱性(专项训练)
参考答案
模拟·基础演练
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B
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B
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A
A
D
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A
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D
C
12.(1)BC
(2)增大 3 CH3COOH>H2CO3>HClO c(HClO)>c(H2CO3)>c(CH3COOH) CD pH(Na2CO3)>pH(NaClO)>pH(NaHCO3)>pH(CH3COONa)
15.(1)① BCD
(2)22.60
(3)0.2000
(4) 滴入最后半滴溶液,溶液的颜色从无色刚好变为蓝色,且半分钟内不褪色 144
16.(1)A
(2)V=0 mL时,pH>1
(3)> = c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)
(4)c(HCN)+c(H3PO2)+c(H+)=c(OH-)
(5)CN-+H3PO2=HCN+
(6)+2ClO-+2OH-=+2Cl-+2H2O 3Fe-6e-+2=Fe3(PO4)2
18.(1)甲 存在:和,的水解程度大于电离程度
(2)加入半滴盐酸标准溶液后,溶液由黄色变为橙色,且半分钟内不变色 偏低
19.(1)容量瓶 (2)bd (3)、 (4)黄
(5)78.8 (6)ac
20.
(1)a 1×10-13 13 (2)碱性
(3)滴入最后半滴NaOH溶液后,溶液由无色变为红色,且半分钟内不褪色 (4)0.1000 (5)bd (6)ac
21. (1) < AD
(2)增大 b c
(3)滴入最后半滴盐酸,溶液由红色变无色,且半分钟内不变色 锥形瓶
重难·创新演练
1
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C
C
B
A
D
B
C
D
9.(1)粉碎,增大盐酸浓度等
(2)、
(3)
(4)取最后一次水洗液于试管中,加入盐酸酸化,再加入溶液,无沉淀产生,说明已经洗涤干净,反之则没有洗涤干净
(5)初始在范围内,上升,减小,与反应的铁减少,更多的铁与反应,去除率缓升;初始在范围内,除了铁与反应外,上升,增大,沉淀生成去除率迅速上升。
(6)1号所连丁基体积较大,空间位阻大,不易配位
(7)91%
10.(1)2CN-+5ClO-+1H2O=2+1N2↑+5Cl- ClO-氧化CN-,使c(CN-)降低,平衡[Ni(CN)4]2-Ni2++4CN-正向移动,c(Ni2+)增大,利于生成Ni(OH)2沉淀
(2)预调pH=7,溶液中c(H+)降低,平衡+H2O2+2H+正向移动,c()增大,生成BaCrO4沉淀量增大
@预调pH=7要加入更多的石灰乳,会将更多的转化为CaSO4沉淀,从而减少了沉淀消耗的Ba2+的量,使更多的Ba2+与反应生成BaCrO4沉淀
(3)2BaCrO4+2H++2=2BaSO4++H2O
(4)保证废水中Ba2+沉淀完全
真题·实战演练
2
3
4
AD
C
C
1.(1) (2)ab
(3)阳
(4) 样品的质量、步骤Ⅲ所加入溶液的体积和浓度
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第02讲 水的电离和溶液的酸碱性(专项训练)
目 录
模拟·基础演练
考向01 考查外界条件对水的电离的影响
考向02 考查水电离的c(H+)或c(OH-)的计算
考向03 考查溶液酸碱性的判断
考向04 考查pH的计算
考向05 考查酸碱中和滴定实验操作、仪器
考向06 考查酸碱中和滴定图像
考向07 考查酸碱中和滴定误差分析
重难·创新演练
真题·实战演练
模拟·基础演练
考向01 考查外界条件对水的电离的影响
1.【影响水电离的因素】(2026·北京海淀·二模)水溶液是半导体及新能源加工领域的重要原料。总氟浓度为的溶液中,pH随的变化如下图。
下列说法不正确的是
A.a点:
B.b点:
C.水的电离程度:
D.电离能力:
【答案】D
【详解】A.总氟浓度为,根据物料守恒,所有含F微粒浓度之和等于总氟浓度,即,A正确;
B.b点pH=3.3,溶液呈酸性,故,根据电荷守恒,可推得,B正确;
C.HF为酸,抑制水的电离,和水解可促进水的电离;从a到c,浓度逐渐增大,HF浓度逐渐减小,水的电离受到的促进作用增强、抑制作用减弱,故水的电离程度,C正确;
D.c点溶质为,溶液pH=6.3呈酸性,说明水解程度大于,根据“越弱越水解”规律,可知的电离能力弱于HF,即电离能力,D错误;
答案选D。
2.【影响水电离的因素】(2026·北京房山·一模)取两份的溶液,一份滴加的盐酸,另一份滴加溶液,溶液的pH随加入酸(或碱)体积的变化如图,下列说法正确的是
A.a点:溶液中的水解程度小于电离程度
B.过程中:逐渐减小
C.过程中:
D.在滴加NaOH溶液过程中,水的电离程度逐渐减小
【答案】B
【详解】A.由图可知,a点碳酸氢钠溶液呈碱性,说明碳酸氢钠溶液中碳酸氢根离子的水解程度大于电离程度,A错误;
B.a→b→c过程中,溶液中存在电荷守恒关系:,滴加氢氧化钠溶液时,溶液中的钠离子浓度不变,氢离子浓度减小,则溶液中逐渐减小,B正确;
C.饱和碳酸溶液的pH为5.6,由图可知,e点时,溶液pH为4.3,说明反应中有二氧化碳气体逸出,则由物料守恒可知,溶液中,C错误;
D.碳酸根离子在溶液中的水解程度大于碳酸氢根离子,水的电离程度大于碳酸氢根离子,所以向溶液中滴加氢氧化钠溶液的过程中水的电离程度逐渐增大,D错误;
故选B。
3.【影响水电离的因素】(2025·北京西城·三模)下列利用相关数据作出的推理或判断一定正确的是
A.利用溶液的大小可判断溶液中水的电离程度的大小
B.利用反应热数据判断反应速率的大小
C.依据沸点的数据,判断用分馏的方法从石油中获取汽油和煤油等
D.依据相对分子质量的数据,推测乙醇和丙烷沸点的相对高低
【答案】C
【详解】A.0.1mol/L氯化铵溶液的pH大于等浓度的盐酸,氯化铵是强酸弱碱盐,在溶液中水解促进水的电离,盐酸电离出的氢离子抑制水的电离,氯化铵溶液中水的电离程度大于盐酸,所以不能利用溶液的pH大小判断溶液中水的电离程度的大小,故A错误;
B.利用反应热数据可以判断反应物和生成物总能量的相对大小,但不能判断反应速率的大小,故B错误;
C.石油是多种物质的混合物,因为不同的物质沸点不同,沸点低的首先气化,沸点高的后气化,所以依据沸点的数据,判断用分馏的方法从石油中获取汽油和煤油等,故C正确;
D.乙醇分子分子能形成分子间氢键,丙烷不能形成分子间氢键,所以乙醇的分子间作用力大于丙烷,沸点高于丙烷,则依据相对分子质量的数据不能推测乙醇和丙烷沸点的相对高低,故D错误;
故选C。
考向02 考查水电离的c(H+)或c(OH-)的计算
4.【溶液中水的电离程度及计算】室温下,下列关于pH=3的CH3COOH溶液的叙述正确的是
A.溶液中H2O电离出的c(OH−)=1.0×10−3 mol·L−1
B.加入少量CH3COONa固体后,溶液pH升高
C.加0.1 mol·L−1 CH3COONa溶液使pH>7,则c(CH3COO−)=c(Na+)
D.与等体积pH=11的NaOH溶液混合,所得溶液呈中性
【答案】B
【详解】A.酸抑制水的电离,pH=3的CH3COOH溶液中c(H+)=10-3mol/L,溶液中OH-全部来自水的电离,水电离产生c(OH−)=10-11 mol/L,A错误;
B.CH3COOH溶液存在电离平衡:CH3COOH⇌CH3COO-+H+,加入少量CH3COONa固体后,增大了c(CH3COO-),平衡左移,c(H+)减小,溶液pH升高,B正确;
C.溶液中的电荷守恒为:c(H+)+ c(Na+)= c(CH3COO-)+ c(OH-),溶液pH>7,c(H+)< c(OH-),所以c(CH3COO−)<c(Na+),C错误;
D. pH=11的NaOH溶液中c(OH-)=10-3 mol/L,pH=3的醋酸溶液中c(H+)=10-3mol/L,则醋酸的浓度大于氢氧化钠浓度,pH=3的CH3COOH溶液与等体积pH =11的NaOH溶液混合,醋酸过量,溶液显酸性,D错误;
答案选B。
5.【溶液中水的电离程度及计算、溶液稀释后pH的计算、酸碱混合时的定性判断及计算】常温下,关于pH=2的盐酸,下列说法不正确的是
A.溶液中c(H+)=1.0×10-2 mol·L-1
B.此溶液中由水电离出的c(OH-)=1.0×10-12 mol·L-1
C.加水稀释100倍后,溶液的pH=4
D.加入等体积pH=12的氨水,溶液呈中性
【答案】D
【详解】A.pH=2的盐酸,溶液中c(H+)=10-2mol·L-1,故A正确;
B.盐酸溶液中OH-完全是由水电离产生,根据水的离子积,c(OH-)==mol/L=10-12mol·L-1,故B正确;
C.盐酸是强酸,因此稀释100倍,溶液的pH=2+2=4,故C正确;
D.NH3·H2O是弱碱,部分电离,pH=12的氨水的浓度大于pH=2的盐酸的浓度,反应后溶质为NH3·H2O、NH4Cl,NH3·H2O的电离程度大于NH4+的水解程度,溶液显碱性,故D错误;
答案选D。
6.【影响水电离的因素、溶液中水的电离程度及计算】25℃时,向水中加入下列物质,能使水电离出的的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A.是强酸弱碱盐,水解会促进水的电离,使水电离出的,A符合题意;
B.是强酸,电离出的会抑制水的电离,使水电离出的,B不符合题意;
C.在水溶液中完全电离出,抑制水的电离,使水电离出的,C不符合题意;
D.是强碱,电离出的会抑制水的电离,使水电离出的,D不符合题意;
故选A。
考向03 考查溶液酸碱性的判断
7.【溶液的酸碱性与pH的关系】(25-26高二上·北京·阶段检测)下列事实可说明是弱电解质的是
①常温下溶液的大于7 ②常温下溶液的约为
③溶液能和溶液反应 ④溶液滴加石蕊溶液,溶液变为红色
A.①② B.①④ C.②③ D.②④
【答案】A
【详解】A.①说明常温下溶液显碱性,发生水解,是弱酸;②说明的未完全电离,二者均可证明是弱电解质,A正确;
B.④仅能说明溶液显酸性,无法证明其电离程度,不能说明是弱电解质,B错误;
C.③是酸的通性,强酸、弱酸均可与发生中和反应,无法证明是弱电解质,C错误;
D.④仅能说明溶液显酸性,无法证明其为弱电解质,D错误;
故答案选A。
8.【溶液的酸碱性与pH的关系】(25-26高二上·北京·阶段检测)在室温下等体积的酸和碱的溶液,混合后pH一定小于7的是
A.的硝酸和的溶液
B.的盐酸和的氨水
C.的硫酸和的KOH
D.的醋酸和的KOH溶液
【答案】D
【详解】A.的硝酸和的均为强电解质,二者各自溶液中的,等体积混合恰好完全反应生成强酸强碱盐,溶液呈中性,,A不符合题意;
B.是强电解质,一水合氨是弱电解质,的盐酸浓度远小于的氨水浓度,等体积混合后氨水远远过量,溶液呈碱性,,B不符合题意;
C.的硫酸和的均为强电解质,二者各自溶液中的,等体积混合恰好完全反应生成强酸强碱盐,溶液呈中性,,C不符合题意;
D.醋酸是弱电解质,是强电解质,的醋酸浓度远大于的溶液浓度,等体积混合后醋酸远远过量,溶液呈酸性,,D符合题意;
故选D。
9.【溶液中水的电离程度及计算、溶液的酸碱性与pH的关系】(25-26高二上·北京昌平·期中)水存在电离平衡:;常温下,,下列说法不正确的是
A.水电离出的
B.向水中加入HCl,增加,而不变,因此,溶液显酸性
C.pH均为5的稀盐酸和溶液,由水电离的浓度之比为
D.改变温度,也会发生改变
【答案】B
【详解】A.根据水的电离方程式,水每电离出1个就必然同时生成1个,因此水电离出的总物质的量和物质的量一定相等,A正确;
B.向水中加入HCl后,电离出的会使水中增大,水的电离平衡逆向移动,水的电离被抑制,会减小,最终溶液显酸性,B错误;
C.pH=5的稀盐酸中,主要来自HCl电离,水电离出的等于溶液中的;pH=5的溶液中,水解促进水的电离,全部来自水的电离,水电离出的,二者比值为,C正确;
D.水的电离是吸热过程,改变温度会使水的电离平衡发生移动,(水的离子积)也会随之改变,D正确;
故选B。
考向04 考查pH的计算
10.【溶液稀释后pH的计算】(25-26高三上·北京海淀·阶段检测)下列实验现象与的电离平衡无关的是
A.向溶液中加入酚酞,溶液变红
B.向饱和溶液中通入少量气体,生成淡黄色沉淀和水
C.加热溶液,减小
D.时,将的盐酸稀释10倍,溶液
【答案】B
【详解】A.是强碱弱酸盐,发生水解反应,促进水的电离,溶液呈碱性使酚酞变红,与水的电离平衡有关,A不符合题意;
B.向饱和溶液中通入少量气体,发生反应,该反应为氧化还原反应,未涉及水的电离平衡移动,与水的电离平衡无关,B符合题意;
C.是强碱弱酸盐,发生水解反应促进水的电离,加热时水的电离程度增大、增大,同时水解平衡正向移动,最终溶液减小,与水的电离平衡有关,C不符合题意;
D.时,的盐酸稀释10倍时,水电离出的不能忽略,溶液,与水的电离平衡有关,D不符合题意;
故选B。
11.【溶液稀释后pH的计算】下列事实中一定不能证明是弱电解质的是
①的溶液稀释至100倍,
②用溶液做导电实验,灯泡很暗
③等pH等体积的盐酸、溶液和足量锌反应,放出的氢气较多
④溶液的
⑤和盐酸反应,生成
A.② B.②⑤ C.①③⑤ D.③④⑤
【答案】A
【详解】①的溶液稀释至100倍,浓度为0.001mol/L,pH>3,说明存在电离平衡,证明是弱电解质,正确;
②用溶液做导电实验,灯泡很暗,不能证明是弱电解质,只能说明溶液离子浓度较小,错误;
③等pH等体积的盐酸、溶液和足量锌反应,放出的氢气较多,说明醋酸还可电离出氢离子,可证明是弱电解质,正确;
④溶液的,说明醋酸没有完全电离,可以证明是弱电解质,正确;
⑤和盐酸反应,生成,说明醋酸的酸性比盐酸弱,而盐酸为强酸,则醋酸为弱酸,正确;
符合题意的为②,故答案选A。
12.【pH定义式及计算】(25-26高二上·北京顺义·期中)在地球演变和生物进化的过程中,水溶液的作用无可替代。
(1)用蒸馏水稀释0.1 mol/L的醋酸溶液,下列各式的数值随加水量的增加而增大的是__________ (填序号)。
A. B. C. D.
(2)25℃时,部分电解质的电离平衡常数如表所示。
化学式
CH3COOH
H2CO3
HClO
电离平衡常数
1.7×10-5
Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11
3.0×10-8
①一般情况下,当温度升高时,电离平衡常数__________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
②估算0.1 mol/L CH3COOH溶液的pH=________ (保留整数值)。
③CH3COOH 、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为__________________。
④25℃时,pH 相同的CH3COOH 、H2CO3和HClO溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序为 _______________。
⑤已知:氯水中起漂白作用的物质主要是HClO(Cl2+H2OHCl+HClO) 。常温下,欲增大c(HClO),可向氯水中加入稍过量的固体________ (填序号)。
A.NaOH B.Na2CO3 C.NaHCO3 D.CH3COONa
⑥25℃时,浓度均为0.1 mol/L的 CH3COONa 、Na2CO3、NaHCO3和 NaClO溶液,其pH由大到小的顺序为________________________。
【答案】(1)BC
(2)增大 3 CH3COOH>H2CO3>HClO c(HClO)>c(H2CO3)>c(CH3COOH) CD pH(Na2CO3)>pH(NaClO)>pH(NaHCO3)>pH(CH3COONa)
【详解】(1)稀释醋酸溶液时,、 和 均减小,但由于水的离子积常数不变, 增大;同时电离常数 保持不变。
A., 减小, 不变,该比值减小,A不符合题意;
B. , 减小, 不变,该比值增大,B符合题意;
C.与 B 同理,该比值增大,C符合题意;
D. 减小且 增大,该比值减小,D不符合题意;
故选 BC。
(2)① 弱电解质的电离通常是吸热过程,温度升高,电离平衡常数增大。
② 设 ,则 ,解得 ,故 ;
③ 根据表格中的电离常数,,故酸性由强到弱依次为:;
④ 酸性越弱,产生相同浓度 时需要的酸的浓度就越大,因此 相同时浓度顺序为:;
⑤ 向氯水中加入固体增大 ,应消耗溶液中的 且不与 反应。由于酸性 , 和只与 反应,促使 正向移动,增大 ,故选 CD;
⑥ 酸根离子对应的酸越弱,其水解程度越大,溶液的碱性越强(即越弱越水解),由于酸性强弱顺序为 ,其阴离子的水解程度由大到小顺序为 ,因此相同浓度的钠盐溶液 由大到小依次为 。
考向05 考查酸碱中和滴定实验操作、仪器
13.【酸碱中和滴定实验相关仪器】某实验小组的同学用0.1000mol/L氢氧化钠溶液和0.05000mol/L草酸溶液在25℃下进行中和滴定实验,先向锥形瓶内加入25.00mL溶液,然后开始滴定,直至滴定完全测得锥形瓶内溶液pH随滴定管滴加溶液体积变化的曲线(见下图)。根据图中数据,下列说法正确的是
A.草酸是一元酸
B.该实验不能使用碱式滴定管
C.当滴加了20.00mL溶液后,锥形瓶内溶液的草酸根离子浓度大于氢离子浓度
D.当滴加了30.00mL溶液后,锥形瓶内溶液的钠离子浓度小于氢氧根离子浓度
【答案】C
【详解】A.由分析知草酸是二元酸,A错误;
B.盛装氢氧化钠溶液必须用碱式滴定管,量取草酸溶液必须用酸式滴定管,B错误;
C.当滴加了20.00mL溶液时,根据方程式可计得锥形瓶内草酸钠有,草酸有,草酸钠完全电离,草酸微弱电离,因此溶液中草酸根离子浓度大于氢离子浓度。随着滴加的NaOH增多,生成的草酸钠更多,草酸根离子浓度变得更大,氢离子浓度变得更小,C正确;
D.当滴加了25.00mL溶液时,恰好完全中和,溶质只有草酸钠,草酸钠完全电离,氢氧根离子主要由草酸根离子水解产生,水解是微弱的,因此钠离子浓度大于氢氧根离子浓度。随着滴加的NaOH增多,增多的NaOH中,钠离子浓度等于氢氧根离子浓度,且NaOH还能抑制草酸根离子的水解,因此溶液中的钠离子浓度依然会大于氢氧根离子浓度,D错误;
故选C。
14.【酸碱中和滴定实验基本操作及步骤、酸碱中和滴定实验相关仪器】(2026·北京海淀·模拟预测)某学习小组用 0.1mol/LNaOH 溶液滴定 10.00mL 未知浓度的稀硫酸。下列说法正确的是( )
A.滴定时使用的滴定管选乙
B.选用酚酞作指示剂,当甲中溶液由红色变为无色且30s内不恢复时,即达到滴定终点
C.滴定过程中视线应如图丁中a所示
D.滴定前后读数方式分别如丁a、b所示,则测得的结果偏小
【答案】D
【详解】A.滴定时用标准NaOH 溶液滴定硫酸,标准液应选择碱式滴定管,应选择丙,故A错误;
B.碱滴定酸时,选用酚酞作指示剂,当甲中溶液由无色变为红色且30s内不恢复时,即达到滴定终点,故B错误;
C.滴定过程中视线应始终注视着锥形瓶内溶液的颜色变化,及时判定终点,不需要一直盯着滴定管,只需要在滴定前和滴定终点时平视滴定管读取刻度,故C错误;
D.滴定前平视,滴定后俯视,导致实际消耗标准液体积偏小,则测得的结果偏小,故D正确;
答案选D。
15.【酸碱中和滴定实验基本操作及步骤、酸碱中和滴定实验相关仪器】(24-25高二上·北京通州·期末)某学生用的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,操作如下:
①用蒸馏水洗涤碱式滴定管,并立即注入NaOH溶液至“0”刻度线以上
②固定好滴定管并使滴定管尖嘴处充满液体
③调节液面至“0”或“0”刻度线以下,并记下读数
④移取20.00 mL待测液注入洁净的存有少量蒸馏水的锥形瓶中,并加入3滴酚酞溶液
⑤用标准液滴定至终点,记下滴定管液面读数
(1)以上步骤有错误的是______(填编号)。若测定结果偏高,原因可能是______(填字母)。
A.在锥形瓶装液前,留有少量蒸馏水
B.滴定终点读数时,仰视滴定管的刻度,其他操作正确
C.锥形瓶用蒸馏水洗过后再用待测液润洗
D.滴定前,滴定管尖嘴有气泡,滴定后无气泡
(2)如图是某次滴定时滴定管中的液面,其读数为______mL。
(3)根据下列数据,计算待测盐酸的浓度为______。
滴定次数
待测液体积/mL
标准烧碱溶液体积/mL
滴定前读数
滴定后读数
第一次
20.00
0.40
20.30
第二次
20.00
2.00
24.10
第三次
20.00
4.00
24.10
第四次
20.00
3.00
23.00
(4)拓展:某同学学习了中和滴定,将该原理又应用到葡萄酒中抗氧化剂残留量(以游离计算)的测定。
准确量取100.00 mL葡萄酒样品,加酸加热,蒸出的二氧化硫用水吸收,以淀粉为指示剂,用浓度为的溶液滴定至终点,重复操作三次,平均消耗溶液(已知滴定过程中发生的反应为)。判断达到滴定终点的依据是______________________________;所测100.00 mL葡萄酒样品中抗氧化剂的残留量(以游离二氧化硫计算)为______。
【答案】(1)① BCD
(2)22.60
(3)0.2000
(4) 滴入最后半滴溶液,溶液的颜色从无色刚好变为蓝色,且半分钟内不褪色 144
【详解】(1)步骤①中,碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,必须用待装的标准 溶液润洗2~3次,否则管内残留的蒸馏水会稀释标准液,导致滴定时消耗的标准液体积偏大,故①操作错误;
A.锥形瓶内留有少量蒸馏水,不会改变待测液中溶质的物质的量,消耗的标准液体积不变,对测定结果无影响;
B.滴定终点读数时仰视,会导致读取的标准液体积数值偏大,计算出的待测液浓度偏高;
C.锥形瓶用待测液润洗,会导致锥形瓶内待测液的物质的量偏大,消耗的标准液体积偏大,测定结果偏高;
D.滴定前尖嘴有气泡,滴定后无气泡,气泡的体积被错误计入消耗的标准液体积中,导致读数偏大,测定结果偏高;
故选BCD;
(2)滴定管的刻度自上而下逐渐增大,且精确度为 。图中液面凹液面最低处位于22刻度下方6个小格处,故读数为 ;
(3)四次滴定消耗的标准 溶液体积分别为:
第一次:;
第二次:;
第三次:;
第四次:;
第二次数据与其余三次相差较大,属于异常数据,应舍去,有效消耗体积的平均值为 ,根据 ,可得待测盐酸的浓度为:;
(4)滴定终点时, 被完全消耗,过量的 遇淀粉指示剂变蓝,故终点现象为:滴入最后半滴标准液,溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色;消耗的 的物质的量为 ,根据反应方程式 可知,,其质量 ,则所测 葡萄酒样品中抗氧化剂的残留量为 。
考向06 考查酸碱中和滴定图像
16.(25-26高二上·北京·期中)常温下,用0.1 mol/LNaOH溶液分别滴定20.00 mL浓度均为0.1 mol/L的H3PO2溶液和HCN溶液,所得滴定曲线如图所示。
已知:ⅰ.H3PO2 (次磷酸)是一元弱酸。
ⅱ.Ka(HCN)=4.9×10-10,Ka(H3PO2)=5.9×10-2,lg3=0.5。
(1)图中表示HCN与NaOH反应的曲线是________(填“A”或“B”)。
(2)图中能证明H3PO2是弱酸的依据是_____________(写出一条即可)。
(3)点①和点②所示溶液中,水的电离程度:①________②(填“>”、“<”或“=”,下同);点③所示溶液中:主要溶质的阳离子浓度________其阴离子浓度;点④所示溶液中离子由大到小的顺序为:________。
(4)写出NaCN和NaH2PO2混合溶液中的质子守恒式:_____________。
(5)某溶液中含有等物质的量浓度的H3PO2、NaH2PO2、HCN、NaCN,写出此时发生反应的离子方程式_____________。
(6)次磷酸盐工业废水的一种处理方法:先使用次氯酸盐将含可溶性次磷酸盐的碱性废水氧化为可溶性磷酸盐,然后通过“铁碳合金微网—空气”原电池除磷装置,将可溶性磷酸盐转化成磷酸亚铁[Fe3(PO4)2]沉淀除去。氧化过程的离子方程式为_____________。除磷过程中负极的电极反应式为:_____________。
【答案】(1)A
(2)V=0 mL时,pH>1
(3)> = c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)
(4)c(HCN)+c(H3PO2)+c(H+)=c(OH-)
(5)CN-+H3PO2=HCN+
(6)+2ClO-+2OH-=+2Cl-+2H2O 3Fe-6e-+2=Fe3(PO4)2
【详解】(1)已知两种酸的浓度均为0.1 mol/L,根据给出的电离常数:Ka(HCN)=4.9×10-10,Ka(H3PO2)=5.9×10-2,HCN的酸性远弱于H3PO2。弱酸的酸性越弱,其初始溶液的pH越大:0.1 mol/L HCN的c(H+)≈=≈7×10-6 mol/L,pH≈5.15;而0.1 mol/L H3PO2的c(H+)≈=≈0.077 mol/L,pH≈1.1。因此初始pH更大的曲线A对应HCN与NaOH的反应;
(2)弱酸在水溶液中不能完全电离,可从滴定曲线的特征找到直接证据:
依据1:0.1 mol/L的H3PO2溶液的pH大于1(初始即V=0 mL时的pH约为1.5,说明H3PO2未完全电离);
依据2:滴定至终点(加入20.00 mL NaOH)得到的NaH2PO2溶液pH>7(图中点④pH=8.2),说明发生水解,反推H3PO2是弱酸;
(3)点①是向HCN溶液中加入10 mLNaOH,得到等浓度的HCN和NaCN混合液;点②是向H3PO2溶液中加入10 mLNaOH,得到等浓度的H3PO2和NaH2PO2混合液。HCN的电离常数极小,混合液中以HCN的微弱电离为主,对水的电离抑制作用弱,同时CN-的水解会促进水的电离;而H3PO2酸性较强,混合液中大量游离的H+会强烈抑制水的电离,因此水的电离程度:① >②;
点③溶液pH=7,即c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c()+c(OH-)可得
c(Na+)=c(),此处主要溶质为NaH2PO2和少量剩余的H3PO2,因此主要溶质的阳离子浓度(Na+)=其阴离子浓度();
点④是加入20.00 mLNaOH,恰好完全反应得到0.05 mol/L的NaH2PO2溶液,发生水解使溶液显碱性,离子浓度从大到小的顺序为:c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)。
(4)对于NaCN和NaH2PO2的混合溶液,先写出电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c()+c(OH-)+c(CN-),
再写出物料守恒:c(Na+)=c()+c(HCN)+c(CN-)+ c(H3PO2)将物料守恒代入电荷守恒消去c(Na+),整理后得到质子守恒式:c(HCN)+c(H3PO2)+c(H+)=c(OH-);
(5)根据电离常数的大小关系可知HCN酸性弱于H3PO2 (次磷酸)酸性,所以根据强酸制弱酸的原理可得反应方程式为:CN-+H3PO2=HCN+;
(6)①根据次氯酸盐能将含可溶性次磷酸盐的碱性废水氧化为可溶性磷酸盐,再根据氧化还原反应升降价守恒(次氯酸根中氯元素为+1价降到-1价,次磷酸盐中磷元素由+1价升到+5价)可配平出方程式:+2ClO-+2OH-=+2Cl-+2H2O;
②根据通过“铁碳合金微网—空气”原电池除磷,可知铁作负极,由0价升到+2价,生成Fe3(PO4)2沉淀,所以可写电极反应式为:3Fe-6e-+2=Fe3(PO4)2。
17.【酸碱滴定图像】(25-26高三上·北京·期中)常温下,向溶液中缓慢滴入相同浓度的HCOOH溶液,混合溶液中某两种离子的浓度随加入HCOOH溶液体积的变化关系如图所示。下列说法不正确的是
A.①表示随加入的变化关系
B.M点:
C.N点:
D.水的电离程度:M<N
【答案】C
【详解】A.根据分析,①表示随加入的变化关系,A正确;
B. M点对应加入10 mL HCOOH,此时溶液中溶质为等物质的量的和,且M点处。根据电荷守恒:,将代入,即可得到,B正确;
C.N点时加入的HCOOH溶液的体积为20 mL,则溶液中的溶质为,发生水解,则;已知,且根据图像可知,则,,,C错误;
D.的过程中,随溶液体积的增加,NaOH的浓度在减少,的浓度在增大,则水的电离受到促进,因此水的电离程度:,D正确;
故答案选C。
18.【酸碱中和滴定原理的应用、酸碱中和滴定的误差分析】(25-26高二上·北京·期中)某学习小组研究测定纯碱中含量的方法,进行了如下实验。
(1)对比和的性质
室温下,向等体积、等物质的量浓度的溶液和溶液中分别滴加盐酸,测得溶液随盐酸体积变化的曲线如图所示。
①图_______(填“甲”或“乙”)是向溶液中滴加盐酸的变化曲线。
②A点对应的溶液呈碱性,结合化学用语解释原因:_______。
③A、B、C三点对应的溶液中,水的电离程度由小到大的顺序是_______。
④B'点对应的溶液中、和的大小关系是_______。
(2)测定纯碱中含量
Ⅰ.称取纯碱样品,用蒸馏水溶解,定容于容量瓶中:
Ⅱ.移取25.00mL上述溶液于锥形瓶,加入2滴酚酞溶液,用盐酸标准溶液滴定,溶液由红色变至近无色(第一滴定终点),消耗盐酸;
Ⅲ.在上述锥形瓶中再加入2滴甲基橙溶液,继续用盐酸标准溶液滴定至终点(第二滴定终点),又消耗盐酸。
已知:甲基橙:
①Ⅲ中滴定至终点的现象是_______。
②若测得_______(填“>”“<”或“=”),则说明样品中含有。
③若到达第一滴定终点前,滴定速度过快,导致盐酸浓度局部过高,生成气体逸出,则测得含量_______(填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。
【答案】(1)甲 存在:和,的水解程度大于电离程度
(2)加入半滴盐酸标准溶液后,溶液由黄色变为橙色,且半分钟内不变色 偏低
【详解】(1)①与HCl反应分两步进行:和,与HCl反应的离子方程式为:。图甲中的过程表示与HCl反应,图乙中表示与的反应,表示与HCl的反应。图甲是向溶液中滴加盐酸的变化曲线,图乙是向溶液中滴加盐酸的变化曲线;
②图甲表示向溶液中滴加盐酸的变化曲线,A点对应溶液,此时溶液中存在水解平衡()和电离平衡(),的水解程度大于电离程度,使溶液呈碱性;
③A点对应的溶液,由第②问分析可知,溶液中存在的水解和电离,前者促进水的电离,后者抑制水的电离,同时的水解程度大于电离程度,总体促进水的电离。B点与HCl完全中和,此时溶液中的溶质主要是NaCl和,其中NaCl是强酸强碱盐,对水的电离既不促进也不抑制,是弱酸会抑制水的电离。C点对应NaCl与HCl的混合溶液,HCl的电离会抑制水的电离,综上所述, A、B、C三点对应的溶液中,水的电离程度由小到大的顺序为C<B<A;
④图乙表示向溶液中滴加盐酸的变化曲线,在B’点与恰好完全反应为,溶液中存在的水解平衡()和电离平衡(),其中水解程度大于电离程度,则有。同时,的水解和电离程度均很小,因此;
(2)①根据题干信息,在步骤Ⅱ中发生的反应是:,在步骤Ⅲ中发生的反应是,在步骤Ⅲ中,溶液从到达滴定终点的现象是滴入最后半滴标准盐酸溶液时,待测溶液由黄色变为橙色,且半分钟内不变色;
②在步骤Ⅱ中,与反应生成,在步骤Ⅲ中,样品中原有的和由纯碱转化而来的都会与发生反应,若,说明样品中含有;
③25 mL溶液中的物质的量为,在步骤Ⅲ中消耗的的总物质的量为,则原有的的物质的量,若到达第一滴定终点前滴定速度过快,会发生反应:,使步骤Ⅱ消耗的盐酸量偏大,步骤Ⅲ消耗的盐酸量偏小,导致测得的含量偏低。
考向07 考查酸碱中和滴定误差分析
19.【酸碱中和滴定原理的应用、酸碱中和滴定的误差分析】(25-26高二上·北京·期末)某烧碱样品因部分变质含。某化学课外小组的同学用滴定法测定该烧碱样品中的质量分数。
【资料】常用的酸碱指示剂及其变色范围如下:
酚酞:无色 浅红色 红色
甲基橙:红色 橙色 黄色
【实验步骤】
Ⅰ.迅速地称取烧碱样品,溶解后配制成溶液,备用。
Ⅱ.将标准溶液装入酸式滴定管,调零,记录起始读数;用碱式滴定管取样品溶液于锥形瓶中,滴加2滴酚酞;以标准溶液滴定至第一终点(此时溶质为和),记录酸式滴定管的读数;然后再向锥形瓶内滴加2滴甲基橙,继续用标准溶液滴定至第二终点,记录酸式滴定管的读数。重复上述操作两次,记录数据如下:
实验序号
1
2
3
0.00
0.00
0.00
21.72
21.68
21.70
23.72
23.68
23.70
(1)步骤Ⅰ中所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和_________。
(2)下列有关步骤Ⅰ中样品溶液的说法正确的是_________(填字母序号)。
a.样品溶液中水的电离程度比相同的溶液中的小
b.
c.
d.向该溶液中滴加盐酸至第一终点时,
(3)滴定至第一终点的过程中,发生反应的离子方程式为__________________。
(4)判断滴定至第二终点的现象是溶液由_________色变为橙色。
(5)样品中的质量分数_________%。(计算结果保留小数点后1位)
(6)下列操作会导致测得的质量分数偏高的是_________(填字母序号)。
a.达到第一终点前,锥形瓶中有气泡产生
b.记录酸式滴定管读数时,俯视标准液液面
c.第一终点后继续滴定时,锥形瓶中有少许液体溅出
【答案】(1)容量瓶
(2)bd
(3)、
(4)黄
(5)78.8
(6)ac
【详解】(1)配制一定浓度的溶液所需的玻璃仪器有烧杯(用于溶解固体样品)、玻璃棒(用于搅拌和引流)、胶头滴管(用于取少量的液体进行定容)和容量瓶(用于固定溶液体积为);
(2)a.当样品溶液(含有、)和溶液的相同时,由于样品溶液中存在的水解,故样品溶液中水的电离程度比相同的溶液中的大,a错误;
b.已知样品部分变质,但是样品中的主要成分是,故样品溶液中,浓度最大,样品溶液中含有部分,发生水解,生成,由于水解程度较小,故的浓度大于的浓度,综上,样品溶液中离子浓度的大小关系为,b正确;
c.该选项中的等式表示的是正负电荷守恒的等式,由于带两个负电荷,在等式中需要在其浓度前乘以2,正确的等式为:,c错误;
d.已知滴定至第一终点时,溶质为和,假设的物质的量为、的物质的量为,则有溶液中钠离子的物质的量为,氯离子的物质的量为,根据元素守恒可知,综上,则有,d正确;
故答案选bd;
(3)滴定前,溶液中的溶质为和,滴定至第一终点时,溶质为和,该过程中转化为,转化为,由此可知滴定至第一终点的过程中,发生反应的离子方程式为、;
(4)滴定至第一终点时,溶质为和,此时酚酞变为无色,溶液的,发生水解,使溶液显碱性,则有,当时,溶液中的指示剂甲基橙的颜色为黄色,故滴定至第二终点的现象是溶液由黄色变为橙色;
(5)滴定从第一终点到第二终点的过程中,发生了反应,该过程中消耗的盐酸的物质的量为,根据质量守恒定律,样品溶液中的物质的量为,由此可知样品中的物质的量为,其质量为,这是的样品溶液中的质量,则样品溶液中的质量为,样品中的质量分数;
(6)a.达到第一终点前,锥形瓶中有气泡产生,说明溶液中有产生,这会使计算出的的质量偏小,从而导致测得的质量分数偏高,a正确;
b.记录酸式滴定管读数时,俯视标准液液面,会使读数偏小,这会使计算出的的质量偏大,从而导致测得的质量分数偏低,b错误;
c.第一终点后继续滴定时,锥形瓶中有少许液体溅出,这会使溶液中的物质的量减少,使得偏小,这会使计算出的的质量偏小,从而导致测得的质量分数偏高,c正确;
故答案选ac。
20.【酸碱中和滴定的误差分析】常温下,向20.00 mL未知浓度的CH3COOH溶液中滴加0.1000 mol·L-1 NaOH溶液的过程中,pH变化如下图所示。
(1)滴定时,0.1000 mol·L-1的NaOH溶液装入滴定管______中(填“a”或“b”),该NaOH溶液中由水电离的OH-的浓度为________mol·L-1,此溶液的pH为________。
(2)CH3COONa溶液显________(填“酸性”、“碱性”或“中性”),用离子方程式表示其原因:_____________________。
(3)若用酚酞做指示剂,达到滴定终点的现象为________________________。
(4)达到滴定终点时消耗NaOH溶液的体积为20.00 mL,则此CH3COOH溶液的浓度是________mol∙L-1。
(5)下列说法正确的是________。
a.水的电离程度:A>B>C>D
b.B点对应的溶液中:c(CH3COO-)>c(CH3COOH)
c.C点溶液中微粒浓度满足:c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
d.D点溶液中微粒浓度满足:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
(6)下列情况会造成测定结果偏高的是________(填字母)。
a.盛装NaOH溶液的滴定管,未用NaOH溶液润洗
b.盛装CH3COOH溶液的锥形瓶,用蒸馏水洗过后未用CH3COOH溶液润洗
c.盛装NaOH溶液的滴定管,滴定前尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
d.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度
【答案】(1)a 1×10-13 13
(2)碱性
(3)滴入最后半滴NaOH溶液后,溶液由无色变为红色,且半分钟内不褪色
(4)0.1000
(5)bd
(6)ac
【详解】(1)NaOH是强碱,会腐蚀玻璃活塞,需装入带橡胶管的碱式滴定管(对应图中a,b为酸式滴定管);0.1000 mol/L NaOH溶液中,常温下,溶液中全部由水电离产生,,水电离的浓度等于水电离的浓度,即,可得溶液pH为13;
(2)是强碱弱酸盐,弱酸根发生水解,结合水电离出的,促进水的电离,使溶液中,因此溶液显碱性,水解的离子方程式为:;
(3)当达到滴定终点时,醋酸被完全反应,过量的NaOH使溶液显弱碱性,因此现象为:滴入最后半滴NaOH标准溶液时,溶液由无色变为红色,且半分钟内不恢复为原来的无色;
(4)滴定反应满足计量关系:,即,代入数据:,解得;
(5)a.A点为醋酸溶液,醋酸电离抑制水的电离;随着NaOH加入,生成的会水解促进水的电离,D点恰好完全反应生成时(加入20.00mL NaOH时)水的电离程度达到最大,水的电离程度:D>C>B>A,a错误;
b.B点加入10mL NaOH,溶液中为等浓度的和混合液,此时溶液pH<7,说明醋酸的电离程度大于醋酸根的水解程度,因此,b正确;
c.C点pH=7,此时溶质为和的混合液,并非恰好反应的点;此物料守恒仅在溶质为时成立,因此该等式不满足,c错误;
d.任意电解质溶液都满足电荷守恒,D点溶液中阳离子为、,阴离子为、,因此恒成立,d正确;
故选bd;
(6)根据判断:
a.盛装NaOH的滴定管未润洗,会将标准液稀释,导致滴定过程中消耗的偏大,最终计算出的醋酸浓度偏高;
b.锥形瓶仅用蒸馏水清洗,残留的水不会改变醋酸的溶质总物质的量,因此消耗的标准液体积不受影响,测定结果无偏差;
c.滴定前尖嘴有气泡、滴定后气泡消失,气泡的体积被计入标准液的消耗体积,导致读数偏大,测定结果偏高;
d.滴定终点俯视读数,读取的标准液体积比实际消耗体积偏小,最终计算出的醋酸浓度偏低;
故选ac。
21.【酸碱中和滴定实验基本操作及步骤、酸碱中和滴定的误差分析】在我们的生命体及其生存的环境中存在各种电解质,研究电解质在水溶液中的性质及反应有着重要意义。
(1)常温时和的电离平衡常数如下:
化学式
电离平衡常数
①HClO电离方程式是____________。
②比较等物质的量浓度溶液的______(填“>”“<”或“=”)。
③预测下列化学反应能够发生的是______。(填序号)
A.
B.
C.
D.
(2)常温下,用溶液滴定溶液的滴定曲线如图所示。
①滴定过程中,溶液中的______(填“增大”“减小”“不变”或“无法判断”)。
②的点是______(填“a”“b”或“c”,下同)。
③水的电离程度最大的点是______。
(3)通过中和滴定来测定某NaOH溶液的浓度,取待测溶液于锥形瓶中,滴加2滴酚酞溶液,用浓度为的HCl标准溶液滴定。
①达到滴定终点的现象是____________。
②在滴定实验过程中,下列仪器中有少量蒸馏水,对实验结果没有影响的是______(填“滴定管”或“锥形瓶”)。
【答案】(1) < AD
(2)增大 b c
(3)滴入最后半滴盐酸,溶液由红色变无色,且半分钟内不变色 锥形瓶
【详解】(1)①HClO为弱酸,在水溶液中部分电离,电离方程式为。
②等物质的量浓度的NaClO溶液与Na2CO3溶液均因酸根离子水解而显碱性:碳酸根对应H2CO3的Ka2=4.7×10−11,次氯酸根对应HClO的Ka=4.0×10−8,碳酸根的水解程度更大,溶液碱性更强,故pH(NaClO)<pH(Na2CO3)。
③由表中电离常数可得酸性强弱:CH3COOH>H2CO3>HClO,结合“强酸制弱酸”判断:
A.乙酸酸性强于碳酸,能与碳酸钠溶液反应放出二氧化碳,能发生;
B.次氯酸酸性弱于碳酸,不能使碳酸氢钠放出二氧化碳,不能发生;
C.次氯酸不能制得乙酸,不能发生;
D.碳酸钠溶液吸收二氧化碳生成碳酸氢钠,能发生;
故答案为AD。
(2)①滴入NaOH溶液,CH3COOH不断被中和转化为,溶液中的物质的量逐渐增大。
②当c(Na+)=c()时,由电荷守恒得c(H+)=c(OH−),溶液呈中性(pH=7),对应滴定曲线上的b点。
③c点加入的NaOH与CH3COOH恰好完全反应,得到CH3COONa溶液,水解促进水的电离;a点为酸溶液、b点为中性溶液,水的电离均受到抑制,故水的电离程度最大的点是c。
(3)①当滴入最后半滴盐酸时,溶液由红色变为无色,且半分钟内不变色,即为滴定终点。
②锥形瓶内壁附着的少量蒸馏水只稀释待测液,其中NaOH的物质的量不变,对测定结果无影响,故填锥形瓶。
重难·创新演练
1.【酸碱中和滴定指示剂选择、酸碱中和滴定原理的应用】(2026·北京东城·二模)蛋白质含量是食品标签营养素参考值(NRV)的重要指标。可通过测定样品的含氮量来确定其中蛋白质的含量,一种方法如下。
已知: ① 时, ,溶液中 不能直接用 溶液准确滴定;
②酸碱指示剂的变色范围 :甲基橙 ,酚酞 。
下列说法不正确的是
A.“消化”时 过量,使蛋白质中的氮元素完全转化为
B.“蒸氨”时加入浓碱并加热,有利于氨蒸出
C.“滴定”时指示剂应选择酚酞
D.该样品的含氮量用氮元素的质量分数表示为
【答案】C
【详解】A.“消化”时加入过量浓,能使蛋白质中的氮元素在加热条件下完全转化为,故A正确;
B.“蒸氨”时加入浓碱并加热,根据化学平衡原理,会使平衡正向移动,有利于氨蒸出,故B正确;
C.滴定的是吸收后过量的,当过量的恰好被中和时,溶液中的溶质为和。由于水解(),溶液显酸性。已知甲基橙的变色范围为pH (酸性区域),酚酞的变色范围为pH (碱性区域),因此应选择甲基橙作为指示剂,而非酚酞,故C错误;
D.过量与的反应:,则与反应的的物质的量为;吸收的的物质的量为:;与的反应:,则,即氮元素的物质的量。氮元素的质量为,样品质量为,因此氮元素的质量分数为: ,故D正确;
故选C。
2.【酸碱中和滴定原理的应用】(2026·北京昌平·一模)常温下,向10 mL浓度均为的NaOH和混合溶液中滴加盐酸,溶液pH随盐酸加入体积的变化如下图所示。
已知:常温常压下,1体积水能溶解约1体积。
下列说法正确的是
A.未加入盐酸前,混合溶液显碱性的主要原因是水解
B.b点的溶液中
C.d点的溶液中,
D.水的电离程度:b点点
【答案】C
【详解】A.未加盐酸时,溶液中同时存在(强碱,完全电离)和(强碱弱酸盐,水解显碱性)。是强电解质,其电离出的是溶液碱性的主要来源,的水解是次要原因,A错误;
B.点加入盐酸的体积为,此时第一步中和消耗盐酸,第二步消耗盐酸,理论上完全转化为,。但会发生水解和电离,且溶液中存在与的平衡,实际略小于,B错误;
C.点加入盐酸的体积为,此时加入的,溶液中始终为,因此d点的溶液中,,C正确;
D.由分析可知,点溶液中溶质为,的水解促进水的电离;点溶液中溶质为和,抑制水的电离,因此水的电离程度:点点,D错误;
故答案选C。
3.【酸碱中和滴定原理的应用】常温下,用的溶液滴定浓度分别为、的一元酸()、二元酸()溶液,得到如图滴定曲线,其中c、d为两种酸恰好完全中和的化学计量点。下列叙述正确的是
A.对应的滴定曲线为Y线
B.的电离程度大于水解程度
C.若b点的横坐标为,则b点存在
D.若a点的横坐标为,则a点存在
【答案】B
【详解】A.H2B的滴定曲线为X线,A错误;
B.由图可知,H2B被完全中和时需消耗NaOH溶液11.20 mL,则加入NaOH溶液5.60 mL时,恰好转化为NaHB;由图可知NaHB溶液呈酸性,可推断HB-的电离程度大于水解程度,B正确;
C.据图可知,b点溶液为等浓度HA与NaA的混合溶液,故由物料守恒有,C错误;
D.根据图示可知:H2B被完全中和时需消耗NaOH溶液11.20 mL,加入NaOH溶液5.60 mL时,恰好转化为NaHB,a点横坐标为,此时溶液为等浓度的NaHB与Na2B溶液,故Na+浓度最大;由a点溶液pH小于7,所以HB-电离程度大于B2-的水解程度,则B2-的浓度大于HB-的浓度,则存在,D错误;
故选B。
4.【测定溶液pH的方法】(2026·北京丰台·一模)下列实验的相应操作中,正确的是
配制溶液(定容)
测定溶液的pH
A.当液面离容量瓶颈部的刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切
B.用玻璃棒蘸取溶液,点在湿润的pH试纸中央,再与标准比色卡比色
实验室制取
分液
C.先检查装置气密性,然后加入试剂,加热。在收集的试管口塞胶塞,防止逸出
D.先打开分液漏斗上方的玻璃塞,再打开下方的活塞,从下口依次收集流出的下层和上层液体
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.配制溶液定容时,当液面离容量瓶刻度线时,改用胶头滴管滴加蒸馏水,且视线与凹液面最低处相平,操作符合规范,A正确;
B.测定溶液时,试纸不能预先润湿,润湿会稀释待测液,导致测定结果产生误差,B错误;
C.收集氨气时,试管口不能塞胶塞密封,否则无法排出空气,且内部压强过大易引发危险;正确操作是在试管口塞一团疏松的棉花,C错误;
D.分液操作时,下层液体从下口放出后,上层液体必须从分液漏斗上口倒出,不能从下口流出,D错误;
故选A。
5.(2026·北京石景山·一模)一元弱酸HA存在电离平衡:,当远大于时,水的电离可以忽略不计。下列说法不正确的是
A.HA抑制水的电离
B.HA的电离平衡常数
C.忽略水的电离,当时,
D.室温时的,的溶液中,
【答案】D
【详解】A.酸电离出,使溶液中浓度增大,水的电离平衡逆向移动,因此抑制水的电离,A正确;
B.平衡常数的定义是平衡时生成物浓度幂的乘积与反应物浓度幂的乘积的比值,对于电离平衡,根据此定义可写出电离平衡常数为,B正确;
C.忽略水的电离时,设,若的初始总浓度,则平衡时,代入表达式: ,整理得,解得正根,因此,即,C正确;
D.设,忽略水的电离则,,代入得, 解一元二次方程得,则,因此,D错误;
故选D。
6.(2025·北京门头沟·一模)在时,向两份的溶液中分别滴加浓度均为的盐酸和溶液。部分离子浓度随加入溶液体积的变化如图所示。下列说法不正确的是
A.相同条件下,醋酸和一水合氨的电离平衡常数相等
B.点和点存在的关系是
C.水的电离程度:
D.点:
【答案】B
【详解】A.常温下醋酸铵溶液的pH=7,则与CH3COO-的水解平衡常数相等,说明CH3COOH、的电离平衡常数相等,A正确;
B.由图可知,d点的物质的量是b点Cl-的2倍,但两点溶液体积不同,故两种离子的浓度不存在2倍关系,B错误;
C.a点溶质为CH3COONH4,促进水的电离,c点溶质为CH3COOH、NH4Cl,d点溶质为CH3COONa、;CH3COOH和都抑制水的电离,由A项分析可知两者电离平衡常数相等,故对水的电离的抑制程度也相同,故水的电离程度:,C正确;
D.b点溶质为等物质的量的CH3COOH、NH4Cl和CH3COONH4(假设不考虑电离和水解),根据物料守恒可得,D正确;
故答案选B;
7.【酸碱中和滴定原理的应用】(2024·北京朝阳·一模)常温下,用0.20mol·L-1盐酸滴定25.00mL0.20mol·L-1NH3·H2O溶液,所得溶液的pH、和NH3·H2O的物质的量分数(x)与滴加盐酸体积的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.曲线①代表x(NH3·H2O)
B.当溶液显中性时,滴入盐酸的体积小于25.00mL
C.NH3·H2O的电离常数约为1×10-9.26
D.a点的溶液中存在c()=c(NH3·H2O)>c(Cl-)
【答案】C
【详解】A.随着盐酸的滴入,溶液pH减小,且在二者恰好完全反应前后,pH会发生突变,溶液中铵根离子的物质的量增加、一水合氨的物质的量减小,所以①代表x(NH3·H2O)、曲线②代表x(),A正确;
B.氯化铵溶液显酸性,则当溶液显中性时,溶液溶质为氯化铵和一水合氨,此时滴入盐酸的体积小于25.00mL,故B正确;
C.a点溶液中=c(NH3·H2O),此时溶液的pH为9.26,pOH=pKw-pH=4.74溶液中c(OH-)=10-4.74mol/L,则,故C错误;
D.a点溶液中c()=c(NH3·H2O),此时溶液的pH为9.26,溶液显碱性,c(OH-)>c(H+),根据电荷守恒,可知c(Cl-)<c(),D正确;
故答案为:C。
8.【酸碱中和滴定原理的应用】(2024·北京西城·一模)利用碘量法测定某纯净水样中溶解的含量,实验如下(加入的试剂已除去)。
步骤1 水样中的固定:用的水瓶盛满水样,加入溶液,再加入含溶液和溶液的混合液,部分水样溢出,立即盖好瓶盖,翻转摇匀,生成白色沉淀,随即有棕色沉淀生成。
步骤2 生成:当水样中的沉淀沉降到距瓶口三分之一以下时,缓缓加入适量稀至液面下,部分溶液溢出,立即盖好瓶盖,翻转摇动,至沉淀完全溶解,得到黄色溶液。
步骤3 测定及计算:用碘量法测出步骤2中生成的为,进而计算出纯净水样中溶解的含量。
已知:直接氧化的反应速率很慢。
下列说法不正确的是
A.步骤1中,用注射器加入试剂时应将细长针头插到液面下一定距离
B.步骤2中,生成的反应:
C.步骤2中,部分溶液溢出不影响测定纯净水样中溶解的含量
D.步骤3中,经计算,该纯净水样中含有的浓度为
【答案】D
【详解】A.步骤1中,用注射器加入试剂时应将细长针头插到液面下一定距离,防止空气进入,故A正确;
B.步骤2中,棕色沉淀与KI反应得到棕黄色溶液,可知生成碘单质,1mol得2mol电子生成锰离子,1mol碘离子失去1mol电子生成碘单质,结合电子得失守恒及元素守恒得反应离子方程式:,故B正确;
C.步骤2中, 的质量决定生成碘单质的质量,部分溶液溢出不影响沉淀的质量,该实验通过碘单质的量计算水中溶解氧气的含量,因此溢出的水不影响纯净水样中溶解的含量,故C正确;
D.根据电子得失守恒可知:1mol反应时可生成2mol,1mol反应生成1mol碘单质,则:,生成的为,则氧气的物质的量为,该纯净水样中含有的浓度为,故D错误;
故选:D。
9.【酸碱中和滴定原理的应用】(2025·北京门头沟·一模)用废催化剂(主要成份为、、、、、)回收金属元素,制备光学材料、陶瓷材料、媒染剂偏钒酸铵。
资料:溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的如下表所示。
金属离子
开始沉淀pH
1.9
3.7
6.8
完全沉淀
3.2
4.7
8.3
回答下列问题:
(1)为了提高“酸浸”速率,可采取的措施是_____(写一点即可)。
(2)滤渣2主要为_____。
(3)双氧水“氧化”时,反应的离子方程式是_____。
(4)检验沉淀是否洗涤干净的方法是_____。
(5)以为原料制备纳米铁,用纳米铁可以去除废水中的。常温下,选择初始浓度为的废水,控制纳米铁用量相同,测得去除率随初始的变化如图所示。初始在内去除率随初始增大缓慢上升,而初始在内去除率随初始增大快速上升的原因是_____。
(6)含钒溶液的进一步处理,会用到萃取剂,结构如图所示,与钒离子配位的能力:1号号,可能的原因是_____。
(7)偏钒酸铵(N)在空气中灼烧得到。称取灼烧后的产物,加入稀硫酸溶解后,向其中加入的溶液,再用的溶液滴定过量的溶液至终点,消耗溶液的体积为,则产物中的质量分数为_____。(已知:的相对分子质量为182,)
【答案】(1)粉碎,增大盐酸浓度等
(2)、
(3)
(4)取最后一次水洗液于试管中,加入盐酸酸化,再加入溶液,无沉淀产生,说明已经洗涤干净,反之则没有洗涤干净
(5)初始在范围内,上升,减小,与反应的铁减少,更多的铁与反应,去除率缓升;初始在范围内,除了铁与反应外,上升,增大,沉淀生成去除率迅速上升。
(6)1号所连丁基体积较大,空间位阻大,不易配位
(7)91%
【详解】(1)增大反应物的接触面积或增大反应物浓度都可以提高速率;
(2)由上述分析可知滤渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3;
(3)加入双氧水将Fe2+氧化成FeOOH,故离子方程式为;
(4)检验是否洗涤干净,可以检验是否有硫酸根残留,故检验方法为:取最后一次洗涤液于洁净的试管中,先加入盐酸酸化,再加入适量的BaCl2溶液,如无白色沉淀产生,则说明洗涤干净,反之则没有洗涤干净;
(5)pH在3~6内,纳米铁还会被溶液中的H+消耗,导致Cu2+的去除受到影响,随着pH的增大,更多的纳米铁与Cu2+反应,综上,Cu2+的去除率呈现缓慢上升的趋势;pH在6~7内,Cu2+除了与纳米铁反应,还会与OH-反应生成沉淀,导致Cu2+去除率显著上升;
(6)萃取剂结构中P原子连有3个-O-(CH2)3CH3基团,造成较大位阻效应,使得1号O原子与钒离子配位能力弱于2号O原子;
(7)根据氧化还原反应中得失电子守恒可知,存在如下计量关系:,,故样品中n(V2O5)= ,ω=。
10.【酸碱中和滴定原理的应用】(2024·北京·一模)钡盐沉淀法处理酸性含铬废水(含、[Ni(CN)4]2-、等)并回收铬元素的工艺路线如下:
已知:I.六价铬[Cr(VI)]在水溶液中存在平衡:+H2O2+2H+
II.室温下相关物质的Ksp如下:
化合物
CaSO4
BaSO4
BaCrO4
Ksp
4.9×10-5
1.1×10-10
1.2×10-10
(1)向废水中加入破氰剂NaClO,可以提高镍元素的去除率。①NaClO能氧化CN-,生成无毒无味气体,补全该反应的离子方程式:_____。
□CN-+□_____+□_____=□+□_____+□_____
②结合平衡移动原理解释加入NaClO可提高镍元素的去除率的原因:_____。
(2)用石灰乳将含铬废水预调至不同pH,经破氰后取等量的溶液1,向其中加入等量的BaCl2·2H2O,搅拌、反应60min,得到Cr(VI)去除率随预调pH变化如图。与预调pH=6相比,pH=7时Cr(VI)的去除率显著提高,可能的原因有_____(写出两条)。
(3)沉淀2与足量H2SO4反应的离子方程式为_____。
(4)溶液2需处理至Ba2+含量达标后方可排放。可用如下方法测定废水中Ba2+含量。
步骤1:取aL含Ba2+废水,浓缩至100mL后,加入过量的Na2CrO4标准溶液,充分反应后过滤,向滤液中加入指示剂,用0.1mol·L−1HCl标准溶液滴定至CrO全部转化为Cr2O,消耗HCl标准溶液的体积为bmL。
步骤2:取100mL蒸馏水,加入与步骤1中等量的Na2CrO4标准溶液,加入指示剂,用0.1mol·L−1HCl标准溶液滴定,消耗HCl标准溶液的体积为cmL。
①步骤1中加入的Na2CrO4标准溶液必须过量,目的是_____。
②若废水中其他杂质不参与反应,则废水中Ba2+的含量为_____mg·L−1(写出表达式)。
【答案】(1)2CN-+5ClO-+1H2O=2+1N2↑+5Cl- ClO-氧化CN-,使c(CN-)降低,平衡[Ni(CN)4]2-Ni2++4CN-正向移动,c(Ni2+)增大,利于生成Ni(OH)2沉淀
(2)预调pH=7,溶液中c(H+)降低,平衡+H2O2+2H+正向移动,c()增大,生成BaCrO4沉淀量增大
@预调pH=7要加入更多的石灰乳,会将更多的转化为CaSO4沉淀,从而减少了沉淀消耗的Ba2+的量,使更多的Ba2+与反应生成BaCrO4沉淀
(3)2BaCrO4+2H++2=2BaSO4++H2O
(4)保证废水中Ba2+沉淀完全
【详解】(1)①NaClO能氧化CN-,生成无毒无味气体N2和,NaClO被还原为Cl-等无毒无害物质,CN-失去5个电子,ClO-获得2个电子,根据电子守恒,可知CN-系数是2,ClO- 系数是5,反应的离子方程式:2CN-+5ClO-+1H2O=2+1N2↑+5Cl-;
②ClO-氧化CN-,使c(CN-)降低,平衡[Ni(CN)4]2-Ni2++4CN-正向移动,c(Ni2+)增大,利于生成Ni(OH)2沉淀,提高镍元素的去除率;
(2)①预调pH=7,溶液中c(H+)降低,平衡+H2O2+2H+正向移动,c()增大,生成BaCrO4沉淀量增大;②预调pH=7要加入更多的石灰乳,会将更多的转化为CaSO4沉淀,从而减少了沉淀消耗的Ba2+的量,使更多的Ba2+与反应生成BaCrO4沉淀;
(3)沉淀2中铬元素以BaCrO4形式存在,六价铬[Cr(VI)]在水溶液中存在平衡:+H2O2+2H+ ,则酸性增加,使BaCrO4沉淀溶解平衡移动,离子方程式:2BaCrO4+2H++2=2BaSO4++H2O
(4)①保证废水中Ba2+沉淀完全
②根据离子方程式:+H2O2+2H+ ,n(H+) n()n(Ba2+),步骤2消耗的HCl是与全部的Na2CrO4标准溶液反应,步骤1消耗的HCl是与全部Ba2+反应后剩余的所需量,两者的差值即与全部Ba2+反应需要的Na2CrO4;n(H+)= n()=n(Ba2+)=(c-b)L×0.1mol·L−1,m(Ba2+)=137×(c-b)g;则废水中Ba2+的含量为 mg·L−1
真题·实战演练
1.(2023·北京·高考真题)尿素合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。
(1)十九世纪初,用氰酸银与在一定条件下反应制得,实现了由无机物到有机物的合成。该反应的化学方程式是____________________。
(2)二十世纪初,工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步:
ⅰ.和生成;
ⅱ.分解生成尿素。
结合反应过程中能量变化示意图,下列说法正确的是__________(填序号)。
a.活化能:反应ⅰ<反应ⅱ
b.ⅰ为放热反应,ⅱ为吸热反应
c.
(3)近年研究发现,电催化和含氮物质(等)在常温常压下合成尿素,有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的溶液通至饱和,在电极上反应生成,电解原理如图所示。
①电极是电解池的__________极。
②电解过程中生成尿素的电极反应式是_____________。
(4)尿素样品含氮量的测定方法如下。
已知:溶液中不能直接用溶液准确滴定。
①消化液中的含氮粒子是__________。
②步骤ⅳ中标准溶液的浓度和消耗的体积分别为和,计算样品含氮量还需要的实验数据有__________。
【答案】(1)
(2)ab
(3)阳
(4) 样品的质量、步骤Ⅲ所加入溶液的体积和浓度
【详解】(1)根据元素守恒,和反应生成,剩余的与结合生成,配平得到反应方程式为。
(2)a.反应ⅰ的正反应活化能为,反应ⅱ的正反应活化能为,由图可知,故活化能反应ⅰ<反应ⅱ,a正确;
b.反应ⅰ反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应,反应ⅱ反应物总能量低于生成物总能量,为吸热反应,b正确;
c.总反应的焓变等于生成物总能量减去反应物总能量,即,c错误;
故选ab。
(3)① 电解池中b极失电子生成,发生氧化反应,为电解池的阳极。
② 阴极上、得电子,在酸性条件下生成,N元素从+5价降低为-3价,2个共得到16个电子,结合电荷守恒、原子守恒配平得到电极反应式为。
(4)① 尿素在浓硫酸作用下消化分解,氮元素转化为,故消化液中的含氮粒子是。
② 步骤Ⅲ中加入过量吸收,剩余的用标准溶液滴定,计算与反应的的量,需要知道步骤Ⅲ加入的总物质的量,即需要溶液的体积和浓度,再结合样品的质量,即可计算样品的含氮量。
2.(2026·海南·高考真题)(多选)对下列实验事实或现象的解释或结论不合理的是
选项
实验事实或现象
解释或结论
A
NaHS溶液呈碱性
存在平衡:
B
以甲基橙为指示剂,用的溶液滴定未知浓度的溶液,至溶液呈红色
测得NaOH溶液浓度偏高
C
取少量可能含有的溶于水后,加入足量的溶液,在得到的沉淀中加入足量的稀,沉淀没有完全溶解
不能判断中含有
D
在溶液中加入足量的溶液,得到沉淀4.305 g
溶液的浓度为
A.A B.B C.C D.D
【答案】AD
【详解】A.溶液呈碱性是因为的水解程度大于其电离程度,选项给出的是的电离平衡,电离产生会使溶液显酸性,无法解释溶液呈碱性的事实,A错误;
B.甲基橙变色范围为,用盐酸滴定溶液时,正常滴定终点为溶液由黄色变橙色,若滴至红色说明加过量,偏大,根据,测得的浓度偏高,B正确;
C.稀具有强氧化性,可将氧化为不溶于酸的,因此沉淀不溶解无法证明原固体中含有,C正确;
D.反应得到的沉淀是,,则,,,但中存在水解平衡,往往需要加入HCl抑制水解,故,D错误;
故选AD。
3.(2026·全国卷·高考真题)采用标准溶液滴定和的混合溶液,滴定曲线如图所示。已知。
下列叙述正确的是
A.初始混合溶液中,
B.的一级电离常数
C.时,混合溶液中
D.滴定过程中应依次使用指示剂甲基橙、酚酞
【答案】C
【详解】A.混合溶液中,同体积下浓度比等于物质的量之比,由分析可知,,A错误;
B.第二个突跃点处,和全部转化为;不考虑本身电离时,溶液中含碳微粒满足关系;溶液体积为;故;忽略微弱的二级电离,且由第二个突跃点处pH=3.93可知,碳酸电离满足,则由电离常数的定义可知,;B错误;
C.原溶液中;时,加入的,因此;第一步反应已完全,消耗,剩余的能与0.001 mol 反应,剩余约0.0005 mol,因此,离子浓度顺序为,C正确;
D.第一步滴定产物为,溶液呈弱碱性,应选变色范围为碱性的酚酞作指示剂;第二步滴定产物为,溶液呈弱酸性,应选变色范围为酸性的甲基橙作指示剂;因此应该先用酚酞,再用甲基橙,D错误;
故选C。
4.(2026·贵州·高考真题)25℃时,用 溶液分别滴定一元酸HA和HB,滴定曲线(滴定分数 , 后作简化处理)如图。
下列说法错误的是
A.曲线①在 内平缓,是因为A-和HA能共同稳定体系pH
B.滴定HA过程中存在关系:
C.其他条件不变时,越小,滴定终点附近pH突变范围越大
D.越大, 时溶液的pH越接近7
【答案】C
【详解】A.随着NaOH溶液的滴入,发生反应NaOH+HA=NaA+H₂O,在10%<T<90%内,体系中存在A-与HA组成的缓冲体系,能共同稳定体系的pH,A正确;
B.在任意时刻,根据电荷守恒有c(A-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),根据元素守恒有c(Na+)=Tc(A-)+Tc(HA),则有c(H+)+Tc(A-)+Tc(HA)=c(A-)+c(OH-),进而可得Tc(HA)+(T-1) c(A-)+c(H+)=c(OH-),B正确;
C.由题图可知,酸性:HB>HA,Ka(HB)>Ka(HA),而滴定终点附近时HB的pH突变范围较HA大,可得其他条件不变时,Ka越大,滴定终点附近时pH突变范围越大,C错误;
D.利用极端假设法,常温下,假设是等浓度的盐酸与醋酸溶液,都当恰好与NaOH溶液反应即T=100%时,NaCl溶液的pH=7,则可得Ka越大,T=100%时溶液的pH越接近7,D正确;
故选C。
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第02讲 水的电离和溶液的酸碱性(专项训练)
目 录
模拟·基础演练
考向01 考查外界条件对水的电离的影响
考向02 考查水电离的c(H+)或c(OH-)的计算
考向03 考查溶液酸碱性的判断
考向04 考查pH的计算
考向05 考查酸碱中和滴定实验操作、仪器
考向06 考查酸碱中和滴定图像
考向07 考查酸碱中和滴定误差分析
重难·创新演练
真题·实战演练
模拟·基础演练
考向01 考查外界条件对水的电离的影响
1.【影响水电离的因素】(2026·北京海淀·二模)水溶液是半导体及新能源加工领域的重要原料。总氟浓度为的溶液中,pH随的变化如下图。
下列说法不正确的是
A.a点:
B.b点:
C.水的电离程度:
D.电离能力:
2.【影响水电离的因素】(2026·北京房山·一模)取两份的溶液,一份滴加的盐酸,另一份滴加溶液,溶液的pH随加入酸(或碱)体积的变化如图,下列说法正确的是
A.a点:溶液中的水解程度小于电离程度
B.过程中:逐渐减小
C.过程中:
D.在滴加NaOH溶液过程中,水的电离程度逐渐减小
3.【影响水电离的因素】(2025·北京西城·三模)下列利用相关数据作出的推理或判断一定正确的是
A.利用溶液的大小可判断溶液中水的电离程度的大小
B.利用反应热数据判断反应速率的大小
C.依据沸点的数据,判断用分馏的方法从石油中获取汽油和煤油等
D.依据相对分子质量的数据,推测乙醇和丙烷沸点的相对高低
考向02 考查水电离的c(H+)或c(OH-)的计算
4.【溶液中水的电离程度及计算】室温下,下列关于pH=3的CH3COOH溶液的叙述正确的是
A.溶液中H2O电离出的c(OH−)=1.0×10−3 mol·L−1
B.加入少量CH3COONa固体后,溶液pH升高
C.加0.1 mol·L−1 CH3COONa溶液使pH>7,则c(CH3COO−)=c(Na+)
D.与等体积pH=11的NaOH溶液混合,所得溶液呈中性
5.【溶液中水的电离程度及计算、溶液稀释后pH的计算、酸碱混合时的定性判断及计算】常温下,关于pH=2的盐酸,下列说法不正确的是
A.溶液中c(H+)=1.0×10-2 mol·L-1
B.此溶液中由水电离出的c(OH-)=1.0×10-12 mol·L-1
C.加水稀释100倍后,溶液的pH=4
D.加入等体积pH=12的氨水,溶液呈中性
6.【影响水电离的因素、溶液中水的电离程度及计算】25℃时,向水中加入下列物质,能使水电离出的的是
A. B. C. D.
考向03 考查溶液酸碱性的判断
7.【溶液的酸碱性与pH的关系】(25-26高二上·北京·阶段检测)下列事实可说明是弱电解质的是
①常温下溶液的大于7 ②常温下溶液的约为
③溶液能和溶液反应 ④溶液滴加石蕊溶液,溶液变为红色
A.①② B.①④ C.②③ D.②④
8.【溶液的酸碱性与pH的关系】(25-26高二上·北京·阶段检测)在室温下等体积的酸和碱的溶液,混合后pH一定小于7的是
A.的硝酸和的溶液
B.的盐酸和的氨水
C.的硫酸和的KOH
D.的醋酸和的KOH溶液
9.【溶液中水的电离程度及计算、溶液的酸碱性与pH的关系】(25-26高二上·北京昌平·期中)水存在电离平衡:;常温下,,下列说法不正确的是
A.水电离出的
B.向水中加入HCl,增加,而不变,因此,溶液显酸性
C.pH均为5的稀盐酸和溶液,由水电离的浓度之比为
D.改变温度,也会发生改变
考向04 考查pH的计算
10.【溶液稀释后pH的计算】(25-26高三上·北京海淀·阶段检测)下列实验现象与的电离平衡无关的是
A.向溶液中加入酚酞,溶液变红
B.向饱和溶液中通入少量气体,生成淡黄色沉淀和水
C.加热溶液,减小
D.时,将的盐酸稀释10倍,溶液
11.【溶液稀释后pH的计算】下列事实中一定不能证明是弱电解质的是
①的溶液稀释至100倍,
②用溶液做导电实验,灯泡很暗
③等pH等体积的盐酸、溶液和足量锌反应,放出的氢气较多
④溶液的
⑤和盐酸反应,生成
A.② B.②⑤ C.①③⑤ D.③④⑤
12.【pH定义式及计算】(25-26高二上·北京顺义·期中)在地球演变和生物进化的过程中,水溶液的作用无可替代。
(1)用蒸馏水稀释0.1 mol/L的醋酸溶液,下列各式的数值随加水量的增加而增大的是__________ (填序号)。
A. B. C. D.
(2)25℃时,部分电解质的电离平衡常数如表所示。
化学式
CH3COOH
H2CO3
HClO
电离平衡常数
1.7×10-5
Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11
3.0×10-8
①一般情况下,当温度升高时,电离平衡常数__________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
②估算0.1 mol/L CH3COOH溶液的pH=________ (保留整数值)。
③CH3COOH 、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为__________________。
④25℃时,pH 相同的CH3COOH 、H2CO3和HClO溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序为 _______________。
⑤已知:氯水中起漂白作用的物质主要是HClO(Cl2+H2OHCl+HClO) 。常温下,欲增大c(HClO),可向氯水中加入稍过量的固体________ (填序号)。
A.NaOH B.Na2CO3 C.NaHCO3 D.CH3COONa
⑥25℃时,浓度均为0.1 mol/L的 CH3COONa 、Na2CO3、NaHCO3和 NaClO溶液,其pH由大到小的顺序为________________________。
考向05 考查酸碱中和滴定实验操作、仪器
13.【酸碱中和滴定实验相关仪器】某实验小组的同学用0.1000mol/L氢氧化钠溶液和0.05000mol/L草酸溶液在25℃下进行中和滴定实验,先向锥形瓶内加入25.00mL溶液,然后开始滴定,直至滴定完全测得锥形瓶内溶液pH随滴定管滴加溶液体积变化的曲线(见下图)。根据图中数据,下列说法正确的是
A.草酸是一元酸
B.该实验不能使用碱式滴定管
C.当滴加了20.00mL溶液后,锥形瓶内溶液的草酸根离子浓度大于氢离子浓度
D.当滴加了30.00mL溶液后,锥形瓶内溶液的钠离子浓度小于氢氧根离子浓度
14.【酸碱中和滴定实验基本操作及步骤、酸碱中和滴定实验相关仪器】(2026·北京海淀·模拟预测)某学习小组用 0.1mol/LNaOH 溶液滴定 10.00mL 未知浓度的稀硫酸。下列说法正确的是( )
A.滴定时使用的滴定管选乙
B.选用酚酞作指示剂,当甲中溶液由红色变为无色且30s内不恢复时,即达到滴定终点
C.滴定过程中视线应如图丁中a所示
D.滴定前后读数方式分别如丁a、b所示,则测得的结果偏小
15.【酸碱中和滴定实验基本操作及步骤、酸碱中和滴定实验相关仪器】(24-25高二上·北京通州·期末)某学生用的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,操作如下:
①用蒸馏水洗涤碱式滴定管,并立即注入NaOH溶液至“0”刻度线以上
②固定好滴定管并使滴定管尖嘴处充满液体
③调节液面至“0”或“0”刻度线以下,并记下读数
④移取20.00 mL待测液注入洁净的存有少量蒸馏水的锥形瓶中,并加入3滴酚酞溶液
⑤用标准液滴定至终点,记下滴定管液面读数
(1)以上步骤有错误的是______(填编号)。若测定结果偏高,原因可能是______(填字母)。
A.在锥形瓶装液前,留有少量蒸馏水
B.滴定终点读数时,仰视滴定管的刻度,其他操作正确
C.锥形瓶用蒸馏水洗过后再用待测液润洗
D.滴定前,滴定管尖嘴有气泡,滴定后无气泡
(2)如图是某次滴定时滴定管中的液面,其读数为______mL。
(3)根据下列数据,计算待测盐酸的浓度为______。
滴定次数
待测液体积/mL
标准烧碱溶液体积/mL
滴定前读数
滴定后读数
第一次
20.00
0.40
20.30
第二次
20.00
2.00
24.10
第三次
20.00
4.00
24.10
第四次
20.00
3.00
23.00
(4)拓展:某同学学习了中和滴定,将该原理又应用到葡萄酒中抗氧化剂残留量(以游离计算)的测定。
准确量取100.00 mL葡萄酒样品,加酸加热,蒸出的二氧化硫用水吸收,以淀粉为指示剂,用浓度为的溶液滴定至终点,重复操作三次,平均消耗溶液(已知滴定过程中发生的反应为)。判断达到滴定终点的依据是______________________________;所测100.00 mL葡萄酒样品中抗氧化剂的残留量(以游离二氧化硫计算)为______。
考向06 考查酸碱中和滴定图像
16.(25-26高二上·北京·期中)常温下,用0.1 mol/LNaOH溶液分别滴定20.00 mL浓度均为0.1 mol/L的H3PO2溶液和HCN溶液,所得滴定曲线如图所示。
已知:ⅰ.H3PO2 (次磷酸)是一元弱酸。
ⅱ.Ka(HCN)=4.9×10-10,Ka(H3PO2)=5.9×10-2,lg3=0.5。
(1)图中表示HCN与NaOH反应的曲线是________(填“A”或“B”)。
(2)图中能证明H3PO2是弱酸的依据是_____________(写出一条即可)。
(3)点①和点②所示溶液中,水的电离程度:①________②(填“>”、“<”或“=”,下同);点③所示溶液中:主要溶质的阳离子浓度________其阴离子浓度;点④所示溶液中离子由大到小的顺序为:________。
(4)写出NaCN和NaH2PO2混合溶液中的质子守恒式:_____________。
(5)某溶液中含有等物质的量浓度的H3PO2、NaH2PO2、HCN、NaCN,写出此时发生反应的离子方程式_____________。
(6)次磷酸盐工业废水的一种处理方法:先使用次氯酸盐将含可溶性次磷酸盐的碱性废水氧化为可溶性磷酸盐,然后通过“铁碳合金微网—空气”原电池除磷装置,将可溶性磷酸盐转化成磷酸亚铁[Fe3(PO4)2]沉淀除去。氧化过程的离子方程式为_____________。除磷过程中负极的电极反应式为:_____________。
17.【酸碱滴定图像】(25-26高三上·北京·期中)常温下,向溶液中缓慢滴入相同浓度的HCOOH溶液,混合溶液中某两种离子的浓度随加入HCOOH溶液体积的变化关系如图所示。下列说法不正确的是
A.①表示随加入的变化关系
B.M点:
C.N点:
D.水的电离程度:M<N
18.【酸碱中和滴定原理的应用、酸碱中和滴定的误差分析】(25-26高二上·北京·期中)某学习小组研究测定纯碱中含量的方法,进行了如下实验。
(1)对比和的性质
室温下,向等体积、等物质的量浓度的溶液和溶液中分别滴加盐酸,测得溶液随盐酸体积变化的曲线如图所示。
①图_______(填“甲”或“乙”)是向溶液中滴加盐酸的变化曲线。
②A点对应的溶液呈碱性,结合化学用语解释原因:_______。
③A、B、C三点对应的溶液中,水的电离程度由小到大的顺序是_______。
④B'点对应的溶液中、和的大小关系是_______。
(2)测定纯碱中含量
Ⅰ.称取纯碱样品,用蒸馏水溶解,定容于容量瓶中:
Ⅱ.移取25.00mL上述溶液于锥形瓶,加入2滴酚酞溶液,用盐酸标准溶液滴定,溶液由红色变至近无色(第一滴定终点),消耗盐酸;
Ⅲ.在上述锥形瓶中再加入2滴甲基橙溶液,继续用盐酸标准溶液滴定至终点(第二滴定终点),又消耗盐酸。
已知:甲基橙:
①Ⅲ中滴定至终点的现象是_______。
②若测得_______(填“>”“<”或“=”),则说明样品中含有。
③若到达第一滴定终点前,滴定速度过快,导致盐酸浓度局部过高,生成气体逸出,则测得含量_______(填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。
考向07 考查酸碱中和滴定误差分析
19.【酸碱中和滴定原理的应用、酸碱中和滴定的误差分析】(25-26高二上·北京·期末)某烧碱样品因部分变质含。某化学课外小组的同学用滴定法测定该烧碱样品中的质量分数。
【资料】常用的酸碱指示剂及其变色范围如下:
酚酞:无色 浅红色 红色
甲基橙:红色 橙色 黄色
【实验步骤】
Ⅰ.迅速地称取烧碱样品,溶解后配制成溶液,备用。
Ⅱ.将标准溶液装入酸式滴定管,调零,记录起始读数;用碱式滴定管取样品溶液于锥形瓶中,滴加2滴酚酞;以标准溶液滴定至第一终点(此时溶质为和),记录酸式滴定管的读数;然后再向锥形瓶内滴加2滴甲基橙,继续用标准溶液滴定至第二终点,记录酸式滴定管的读数。重复上述操作两次,记录数据如下:
实验序号
1
2
3
0.00
0.00
0.00
21.72
21.68
21.70
23.72
23.68
23.70
(1)步骤Ⅰ中所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和_________。
(2)下列有关步骤Ⅰ中样品溶液的说法正确的是_________(填字母序号)。
a.样品溶液中水的电离程度比相同的溶液中的小
b.
c.
d.向该溶液中滴加盐酸至第一终点时,
(3)滴定至第一终点的过程中,发生反应的离子方程式为__________________。
(4)判断滴定至第二终点的现象是溶液由_________色变为橙色。
(5)样品中的质量分数_________%。(计算结果保留小数点后1位)
(6)下列操作会导致测得的质量分数偏高的是_________(填字母序号)。
a.达到第一终点前,锥形瓶中有气泡产生
b.记录酸式滴定管读数时,俯视标准液液面
c.第一终点后继续滴定时,锥形瓶中有少许液体溅出
20.【酸碱中和滴定的误差分析】常温下,向20.00 mL未知浓度的CH3COOH溶液中滴加0.1000 mol·L-1 NaOH溶液的过程中,pH变化如下图所示。
(1)滴定时,0.1000 mol·L-1的NaOH溶液装入滴定管______中(填“a”或“b”),该NaOH溶液中由水电离的OH-的浓度为________mol·L-1,此溶液的pH为________。
(2)CH3COONa溶液显________(填“酸性”、“碱性”或“中性”),用离子方程式表示其原因:_____________________。
(3)若用酚酞做指示剂,达到滴定终点的现象为________________________。
(4)达到滴定终点时消耗NaOH溶液的体积为20.00 mL,则此CH3COOH溶液的浓度是________mol∙L-1。
(5)下列说法正确的是________。
a.水的电离程度:A>B>C>D
b.B点对应的溶液中:c(CH3COO-)>c(CH3COOH)
c.C点溶液中微粒浓度满足:c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
d.D点溶液中微粒浓度满足:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
(6)下列情况会造成测定结果偏高的是________(填字母)。
a.盛装NaOH溶液的滴定管,未用NaOH溶液润洗
b.盛装CH3COOH溶液的锥形瓶,用蒸馏水洗过后未用CH3COOH溶液润洗
c.盛装NaOH溶液的滴定管,滴定前尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
d.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度
21.【酸碱中和滴定实验基本操作及步骤、酸碱中和滴定的误差分析】在我们的生命体及其生存的环境中存在各种电解质,研究电解质在水溶液中的性质及反应有着重要意义。
(1)常温时和的电离平衡常数如下:
化学式
电离平衡常数
①HClO电离方程式是____________。
②比较等物质的量浓度溶液的______(填“>”“<”或“=”)。
③预测下列化学反应能够发生的是______。(填序号)
A.
B.
C.
D.
(2)常温下,用溶液滴定溶液的滴定曲线如图所示。
①滴定过程中,溶液中的______(填“增大”“减小”“不变”或“无法判断”)。
②的点是______(填“a”“b”或“c”,下同)。
③水的电离程度最大的点是______。
(3)通过中和滴定来测定某NaOH溶液的浓度,取待测溶液于锥形瓶中,滴加2滴酚酞溶液,用浓度为的HCl标准溶液滴定。
①达到滴定终点的现象是____________。
②在滴定实验过程中,下列仪器中有少量蒸馏水,对实验结果没有影响的是______(填“滴定管”或“锥形瓶”)。
重难·创新演练
1.【酸碱中和滴定指示剂选择、酸碱中和滴定原理的应用】(2026·北京东城·二模)蛋白质含量是食品标签营养素参考值(NRV)的重要指标。可通过测定样品的含氮量来确定其中蛋白质的含量,一种方法如下。
已知: ① 时, ,溶液中 不能直接用 溶液准确滴定;
②酸碱指示剂的变色范围 :甲基橙 ,酚酞 。
下列说法不正确的是
A.“消化”时 过量,使蛋白质中的氮元素完全转化为
B.“蒸氨”时加入浓碱并加热,有利于氨蒸出
C.“滴定”时指示剂应选择酚酞
D.该样品的含氮量用氮元素的质量分数表示为
2.【酸碱中和滴定原理的应用】(2026·北京昌平·一模)常温下,向10 mL浓度均为的NaOH和混合溶液中滴加盐酸,溶液pH随盐酸加入体积的变化如下图所示。
已知:常温常压下,1体积水能溶解约1体积。
下列说法正确的是
A.未加入盐酸前,混合溶液显碱性的主要原因是水解
B.b点的溶液中
C.d点的溶液中,
D.水的电离程度:b点点
3.【酸碱中和滴定原理的应用】常温下,用的溶液滴定浓度分别为、的一元酸()、二元酸()溶液,得到如图滴定曲线,其中c、d为两种酸恰好完全中和的化学计量点。下列叙述正确的是
A.对应的滴定曲线为Y线
B.的电离程度大于水解程度
C.若b点的横坐标为,则b点存在
D.若a点的横坐标为,则a点存在
4.【测定溶液pH的方法】(2026·北京丰台·一模)下列实验的相应操作中,正确的是
配制溶液(定容)
测定溶液的pH
A.当液面离容量瓶颈部的刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切
B.用玻璃棒蘸取溶液,点在湿润的pH试纸中央,再与标准比色卡比色
实验室制取
分液
C.先检查装置气密性,然后加入试剂,加热。在收集的试管口塞胶塞,防止逸出
D.先打开分液漏斗上方的玻璃塞,再打开下方的活塞,从下口依次收集流出的下层和上层液体
A.A B.B C.C D.D
5.(2026·北京石景山·一模)一元弱酸HA存在电离平衡:,当远大于时,水的电离可以忽略不计。下列说法不正确的是
A.HA抑制水的电离
B.HA的电离平衡常数
C.忽略水的电离,当时,
D.室温时的,的溶液中,
6.(2025·北京门头沟·一模)在时,向两份的溶液中分别滴加浓度均为的盐酸和溶液。部分离子浓度随加入溶液体积的变化如图所示。下列说法不正确的是
A.相同条件下,醋酸和一水合氨的电离平衡常数相等
B.点和点存在的关系是
C.水的电离程度:
D.点:
7.【酸碱中和滴定原理的应用】(2024·北京朝阳·一模)常温下,用0.20mol·L-1盐酸滴定25.00mL0.20mol·L-1NH3·H2O溶液,所得溶液的pH、和NH3·H2O的物质的量分数(x)与滴加盐酸体积的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.曲线①代表x(NH3·H2O)
B.当溶液显中性时,滴入盐酸的体积小于25.00mL
C.NH3·H2O的电离常数约为1×10-9.26
D.a点的溶液中存在c()=c(NH3·H2O)>c(Cl-)
8.【酸碱中和滴定原理的应用】(2024·北京西城·一模)利用碘量法测定某纯净水样中溶解的含量,实验如下(加入的试剂已除去)。
步骤1 水样中的固定:用的水瓶盛满水样,加入溶液,再加入含溶液和溶液的混合液,部分水样溢出,立即盖好瓶盖,翻转摇匀,生成白色沉淀,随即有棕色沉淀生成。
步骤2 生成:当水样中的沉淀沉降到距瓶口三分之一以下时,缓缓加入适量稀至液面下,部分溶液溢出,立即盖好瓶盖,翻转摇动,至沉淀完全溶解,得到黄色溶液。
步骤3 测定及计算:用碘量法测出步骤2中生成的为,进而计算出纯净水样中溶解的含量。
已知:直接氧化的反应速率很慢。
下列说法不正确的是
A.步骤1中,用注射器加入试剂时应将细长针头插到液面下一定距离
B.步骤2中,生成的反应:
C.步骤2中,部分溶液溢出不影响测定纯净水样中溶解的含量
D.步骤3中,经计算,该纯净水样中含有的浓度为
9.【酸碱中和滴定原理的应用】(2025·北京门头沟·一模)用废催化剂(主要成份为、、、、、)回收金属元素,制备光学材料、陶瓷材料、媒染剂偏钒酸铵。
资料:溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的如下表所示。
金属离子
开始沉淀pH
1.9
3.7
6.8
完全沉淀
3.2
4.7
8.3
回答下列问题:
(1)为了提高“酸浸”速率,可采取的措施是_____(写一点即可)。
(2)滤渣2主要为_____。
(3)双氧水“氧化”时,反应的离子方程式是_____。
(4)检验沉淀是否洗涤干净的方法是_____。
(5)以为原料制备纳米铁,用纳米铁可以去除废水中的。常温下,选择初始浓度为的废水,控制纳米铁用量相同,测得去除率随初始的变化如图所示。初始在内去除率随初始增大缓慢上升,而初始在内去除率随初始增大快速上升的原因是_____。
(6)含钒溶液的进一步处理,会用到萃取剂,结构如图所示,与钒离子配位的能力:1号号,可能的原因是_____。
(7)偏钒酸铵(N)在空气中灼烧得到。称取灼烧后的产物,加入稀硫酸溶解后,向其中加入的溶液,再用的溶液滴定过量的溶液至终点,消耗溶液的体积为,则产物中的质量分数为_____。(已知:的相对分子质量为182,)
10.【酸碱中和滴定原理的应用】(2024·北京·一模)钡盐沉淀法处理酸性含铬废水(含、[Ni(CN)4]2-、等)并回收铬元素的工艺路线如下:
已知:I.六价铬[Cr(VI)]在水溶液中存在平衡:+H2O2+2H+
II.室温下相关物质的Ksp如下:
化合物
CaSO4
BaSO4
BaCrO4
Ksp
4.9×10-5
1.1×10-10
1.2×10-10
(1)向废水中加入破氰剂NaClO,可以提高镍元素的去除率。①NaClO能氧化CN-,生成无毒无味气体,补全该反应的离子方程式:_____。
□CN-+□_____+□_____=□+□_____+□_____
②结合平衡移动原理解释加入NaClO可提高镍元素的去除率的原因:_____。
(2)用石灰乳将含铬废水预调至不同pH,经破氰后取等量的溶液1,向其中加入等量的BaCl2·2H2O,搅拌、反应60min,得到Cr(VI)去除率随预调pH变化如图。与预调pH=6相比,pH=7时Cr(VI)的去除率显著提高,可能的原因有_____(写出两条)。
(3)沉淀2与足量H2SO4反应的离子方程式为_____。
(4)溶液2需处理至Ba2+含量达标后方可排放。可用如下方法测定废水中Ba2+含量。
步骤1:取aL含Ba2+废水,浓缩至100mL后,加入过量的Na2CrO4标准溶液,充分反应后过滤,向滤液中加入指示剂,用0.1mol·L−1HCl标准溶液滴定至CrO全部转化为Cr2O,消耗HCl标准溶液的体积为bmL。
步骤2:取100mL蒸馏水,加入与步骤1中等量的Na2CrO4标准溶液,加入指示剂,用0.1mol·L−1HCl标准溶液滴定,消耗HCl标准溶液的体积为cmL。
①步骤1中加入的Na2CrO4标准溶液必须过量,目的是_____。
②若废水中其他杂质不参与反应,则废水中Ba2+的含量为_____mg·L−1(写出表达式)。
真题·实战演练
1.(2023·北京·高考真题)尿素合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。
(1)十九世纪初,用氰酸银与在一定条件下反应制得,实现了由无机物到有机物的合成。该反应的化学方程式是____________________。
(2)二十世纪初,工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步:
ⅰ.和生成;
ⅱ.分解生成尿素。
结合反应过程中能量变化示意图,下列说法正确的是__________(填序号)。
a.活化能:反应ⅰ<反应ⅱ
b.ⅰ为放热反应,ⅱ为吸热反应
c.
(3)近年研究发现,电催化和含氮物质(等)在常温常压下合成尿素,有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的溶液通至饱和,在电极上反应生成,电解原理如图所示。
①电极是电解池的__________极。
②电解过程中生成尿素的电极反应式是_____________。
(4)尿素样品含氮量的测定方法如下。
已知:溶液中不能直接用溶液准确滴定。
①消化液中的含氮粒子是__________。
②步骤ⅳ中标准溶液的浓度和消耗的体积分别为和,计算样品含氮量还需要的实验数据有__________。
2.(2026·海南·高考真题)(多选)对下列实验事实或现象的解释或结论不合理的是
选项
实验事实或现象
解释或结论
A
NaHS溶液呈碱性
存在平衡:
B
以甲基橙为指示剂,用的溶液滴定未知浓度的溶液,至溶液呈红色
测得NaOH溶液浓度偏高
C
取少量可能含有的溶于水后,加入足量的溶液,在得到的沉淀中加入足量的稀,沉淀没有完全溶解
不能判断中含有
D
在溶液中加入足量的溶液,得到沉淀4.305 g
溶液的浓度为
A.A B.B C.C D.D
3.(2026·全国卷·高考真题)采用标准溶液滴定和的混合溶液,滴定曲线如图所示。已知。
下列叙述正确的是
A.初始混合溶液中,
B.的一级电离常数
C.时,混合溶液中
D.滴定过程中应依次使用指示剂甲基橙、酚酞
4.(2026·贵州·高考真题)25℃时,用 溶液分别滴定一元酸HA和HB,滴定曲线(滴定分数 , 后作简化处理)如图。
下列说法错误的是
A.曲线①在 内平缓,是因为A-和HA能共同稳定体系pH
B.滴定HA过程中存在关系:
C.其他条件不变时,越小,滴定终点附近pH突变范围越大
D.越大, 时溶液的pH越接近7
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