内容正文:
第2节 水的电离和溶液的PH 训练题
姓名:___________班级:__________
一、单选题
1.千湖之省,美丽湖北,水资源丰富,下列关于水的说法正确的是
A.是弱电解质
B.水的离子积仅适用于纯水
C.水的离子积常数
D.加入电解质一定会破坏水的电离平衡
2.某温度时测得纯水的[H+]=2.4×10-7mol·L-1,则纯水的[OH-]为
A.1.0×10-7mol·L-1 B.2.4×10-7mol·L-1
C.mol·L-1 D.无法确定
3.下列关于水的电离说法错误的是
A.升高温度,增大
B.水的电离方程式为:
C.25℃时,的中,由水电离出的
D.某温度下纯水显酸性
4.25℃时,水的电离达到平衡: ,下列叙述正确的是
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,降低
B.向水中加入少量固体,增大,不变
C.向水中加入少量固体,平衡逆向移动,降低
D.将水加热,增大,不变
5.下列在指定溶液中的各组离子,一定能够大量共存的是
A.无色溶液中:、、、
B.甲基橙溶液呈黄色的溶液中:、、、
C.的溶液中:、、、
D.由水电离出的的溶液中:、、、
6.常温下将的硫酸和的氢氧化钠溶液等体积混合,混合溶液的酸碱性为
A.酸性 B.中性 C.碱性 D.无法确定
7.下列有关叙述中正确的是
A.100℃时,纯水的pH=6,所以纯水此时显酸性
B.25℃时,pH=12的NaOH溶液,水电离出的
C.25℃时,1 mL pH=6的盐酸稀释到1000 mL,所得溶液的pH为9
D.25℃,用pH试纸测得某氯水(主要成分是盐酸和次氯酸)的pH为5
8.在不同温度下的水溶液中离子浓度曲线如图所示,下列说法正确的是
A.d点对应的溶液中可以大量存在:、、、
B.b点对应的溶液中可以大量存在:、、、
C.c点对应的溶液中可以大量存在:、、、
D.
9.下列有关滴定管的使用或操作正确的是
A.甲:溶液润洗滴定管后,将液体从上口倒出
B.乙:盛装一定体积NaOH溶液
C.丙:从滴定管中放出一定体积盐酸溶液
D.丁:记录滴定管液面示数为7.1 mL
10.相同温度下,向两个相同的锥形瓶中均加入0.05g形状相同的镁条(过量),塞上橡胶塞,然后用注射器分别注入的盐酸和醋酸,测得锥形瓶内气压随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.反应开始前溶液pH:盐酸>醋酸
B.②对应的是盐酸与镁条反应
C.100s后单位时间生成氢气的物质的量:②>①
D.若改用0.01g镁条重复实验,反应结束时注入醋酸的锥形瓶中气压更大
11.在水的电离平衡中,和的关系如图所示:
下列说法正确的是
A.图中温度
B.AB连线上任意点的溶液均显中性
C.B点溶液的,显酸性
D.图中A、B、D三点处的大小关系:
12.下列有关电解质溶液的说法正确的是
A.在100℃时,pH约为6的纯水呈酸性
B.向氨水溶液中加入少量,此时的值增大
C.将的氨水和氢氧化钠溶液各1mL稀释至100mL,所得氢氧化钠溶液pH略大
D.相同体积、相同的盐酸、醋酸与足量反应,盐酸产生的的量多
13.室温下,四种溶液:①的氨水 ②的氢氧化钠溶液 ③的醋酸 ④的盐酸,下列说法错误的是
A.将溶液①、④等体积混合,所得溶液显碱性
B.向溶液③、④中分别加入适量的醋酸钠晶体后,两种溶液的pH均增大
C.分别取1mL稀释至10mL,四种溶液的pH:②>①>④>③
D.将aL溶液②和bL溶液④混合后,混合时体积变化忽略不计,若所得溶液pH=4,则
14.室温下,向20.00 mL盐酸中滴加0.1000 mol·L−1 NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图。已知lg5=0.7。下列说法错误的是
A.盐酸的浓度为0.1000 mol·L−1
B.选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的大
C.选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差
D.V(NaOH)=30.00 mL时,pH=12.3
15.在常温下,有关下列4种溶液的叙述中,正确的是
编号
①
②
③
④
溶液
氨水
NaOH溶液
醋酸
盐酸
pH
11
11
3
3
A.在溶液①和②中分别加入适量的氯化铵晶体后,两溶液的pH均增大
B.分别取1mL四种溶液稀释到10mL,稀释后溶液的pH:①>②>④>③
C.将aL溶液④与bL溶液②混合后,所得溶液的,则
D.将溶液②、③等体积混合,所得溶液有:
16.如图所示为25℃时H2CO3、、三种微粒随pH变化的分布系数[如]。下列说法错误的是
A.曲线①代表H2CO3的分布分数随pH的变化曲线
B.
C.当溶液中时,pH=10.25
D.pH=8时,
二、填空题
17.现有常温下pH=2的盐酸(甲)、pH=2的醋酸溶液(乙)和0.1mol/LNH3·H2O(丙),请根据下列操作回答:
(1)常温下,将丙溶液加水稀释,下列数值变大的是______(填字母)。
A. B. C.n(NH) D.
(2)已知Ka(CH3COOH)=1.75×10-5,则醋酸溶液(乙)的浓度为______mol/L(结果保留三位有效数字)。
(3)常温下,取甲、乙各1mL分别稀释至100mL,稀释后,溶液的pH:甲______乙(填“>”“<”或“=”)。
(4)相同条件下,取等体积、等pH的Ba(OH)2、NaOH和NH3·H2O三种碱溶液,分别滴加等浓度的盐酸将它们恰好中和,用去酸的体积分别为V1、V2、V3,则三者的大小关系为______。
(5)室温时,将VaLpH=4的HCl溶液和VbLpH=9的Ba(OH)2溶液混合均匀,测得溶液的pH=7,则Va:Vb=____________。
(6)25℃时,0.1mol·L-1的6种溶液,水电离出的c(H+)由大到小的关系是___________(填序号)。
①盐酸 ②H2SO4 ③CH3COOH(Ka=1.75×10-5) ④NH3·H2O(氨水)(Kb=1.75×10-5) ⑤NaOH ⑥Ba(OH)2
18.草酸()是一种常见的二元弱酸,其对应的盐草酸钙是泌尿结石的主要无机成分,约占70%。请回答下列问题。
(1)25℃时,向某浓度的草酸溶液中逐滴加入一定浓度的NaOH溶液,所得溶液中三种微粒、、的物质的量分数(δ)与pH的关系如图所示:
①草酸的电离常数分别为与,则=______。
②滴定过程中pH=7时,溶液中:______(填“>”“<”或“=”)。
③按投料比配成溶液,下列有关该溶液的叙述正确的是______(填序号)。
A.该溶液的pH为4.2
B.
C.
D.
(2)为测定某病人泌尿结石中草酸钙的质量分数,称量取出的泌尿结石5.2 g(杂质不参与反应),粉碎后,用酸充分溶解,过滤、洗涤,将溶液和洗涤液都转移至250 mL容量瓶中,加水定容配成250 mL溶液,取25.00 mL该溶液用0.0600 mol/L 标准溶液滴定,消耗标准溶液的体积是20.0 mL。
①滴定时,将酸性标准溶液装在______(填“甲”或“乙”);滴定前读数为__________。
②滴定过程中的离子反应方程式为______________________________________。
③达到滴定终点的标志为_______________________________________________。
④下列哪些操作会使测定结果偏高____________(填序号)。
a.锥形瓶用蒸馏水洗净后,直接注入待测溶液进行滴定
b.滴定到终点读数时,发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
c.滴定前仰视滴定管读数,滴定后俯视滴定管读数
d.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
e.在振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出
f.装有标准液滴定管用蒸馏水洗后,未用标准液润洗
g.若溶解用的酸为浓盐酸
⑤该泌尿结石中草酸钙的质量分数为______。
试卷第1页(共3页)
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
D
B
C
B
B
A
B
B
题号
11
12
13
14
15
16
答案
B
B
C
B
B
D
1.A
【详解】A.H2O能够微弱电离,属于弱电解质,A正确;
B.水的离子积不仅适用于纯水,也适用于稀的水溶液(如酸、碱、盐的稀溶液),B错误;
C.水的电离吸热,温度升高时Kw增大,因此,C错误;
D.若加入的电解质如NaCl,其电离出的离子不参与水的电离,则水的电离平衡未被破坏,D错误;
故选A。
2.B
【详解】由水的电离平衡可知,纯水中电离出的和相等,A、C、D错误;
故选B。
3.D
【详解】A.水的电离是吸热过程,升高温度促进电离,Kw增大,A正确;
B.水是弱电解质,电离出的氢离子会结合另一个水分子形成,电离方程式,B正确;
C.0.01mol/LNaOH中,OH-浓度为0.01mol/L,由Kw=1×10-14得c(H+)=1×10-12mol/L,且H+全部来自水的电离,C正确;
D.纯水中c(H+)=c(OH-),无论pH是否为7均显中性,pH=6的纯水仍为中性,D错误;
故选D。
4.B
【详解】A.向水中加入稀氨水,电离产生使增大,水的电离平衡逆向移动,减小,不会降低,A错误;
B.向水中加入少量固体,完全电离出使增大,仅与温度有关,温度不变则不变,B正确;
C.向水中加入少量固体,与反应消耗,水的电离平衡正向移动,降低,平衡移动方向描述错误,C错误;
D.将水加热,水的电离为吸热过程,平衡正向移动,增大,增大,,故pH减小,D错误;
故选B。
5.C
【详解】A.含的溶液呈黄色,与无色溶液不相符,A错误;
B.甲基橙溶液呈黄色的溶液可能显碱性、酸性、中性,若酸性则无法大量共存,B错误;
C.的溶液呈酸性,、、、各离子在酸性条件下相互不反应,能大量共存,C正确;
D.由水电离出的的溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性,无论强酸性还是强碱性,均不能大量存在,D错误;
故选C。
6.B
【详解】常温下,的硫酸中;的溶液中,等体积混合时,酸提供的总物质的量和碱提供的总物质的量恰好完全中和,生成强酸强碱盐(硫酸钠),因此混合溶液呈中性,故选B。
7.B
【详解】A.100℃时纯水中,溶液呈中性,A错误;
B.25℃时pH=12的溶液中,全部来自水的电离,水电离出的,且水电离的,故水电离出的,B正确;
C.酸溶液无论稀释多少倍都不可能呈碱性,pH=6的盐酸稀释1000倍后,水的电离占主导,溶液pH接近7且略小于7,不可能为9,C错误;
D.氯水中含有的具有漂白性,会漂白pH试纸,无法用pH试纸测定氯水的pH,D错误;
故选B。
8.A
【分析】水的电离平衡为,一定温度下,水的离子积为常数,因此同一条曲线上的各点对应相同的水的离子积。25℃曲线上的a点满足,故25℃时;另一条曲线上的c点满足,故该温度下。据各点所属曲线及已知离子浓度,可确定另一种离子的浓度,并通过比较与判断溶液的酸碱性。
【详解】A.d点所在曲线对应的,该点,由可得。由于,溶液呈碱性,、、、在该条件下能够大量共存,A正确;
B.b点位于25℃曲线上,,且,由可得。由于,溶液呈酸性,在酸性条件下能氧化,反应为,这些离子不能大量共存,B错误;
C.c点满足,溶液呈中性,但与会发生反应,不能大量共存,C错误;
D.c点所在曲线对应的,大于25℃时的。水的电离是吸热过程,升高温度促进水的电离,使水的离子积增大,因此该曲线对应的温度高于25℃,即,D错误;
故选A。
9.B
【详解】A.滴定管润洗后,润洗液需从下端尖嘴口放出,若从上口倒出,无法润洗到尖嘴部位,会造成后续装入的标准液/待测液被残留水稀释,A错误;
B.聚四氟乙烯活塞耐酸碱腐蚀,不会与溶液反应,可盛装一定体积溶液,B正确;
C.图丙为酸式滴定管,放出盐酸等酸性溶液时,需用左手控制酸式滴定管的活塞,手指向手心方向轻旋活塞来控制液体流速,图中左手控制活塞的姿势错误,易导致活塞松动漏液,C错误;
D.滴定管的精度为0.01 mL,读数需估读到小数点后两位,正确示数应为7.10 mL,D错误;
故选B。
10.B
【详解】A.HCl为强电解质完全电离,为弱电解质部分电离,同浓度下盐酸中更大,更小,故反应开始前溶液:盐酸醋酸,A错误;
B.盐酸中更大,反应速率更快,相同时间内产生更多,锥形瓶内气压上升更快,对应曲线②,B正确;
C.100 s后曲线②几乎趋于平缓,说明盐酸反应接近结束,反应速率慢,曲线①仍在上升,醋酸仍在持续电离补充,反应速率更快,故单位时间生成氢气的物质的量:②①,C错误;
D.若改用0.01 g镁条,镁不足,生成的量由镁的量决定,两组实验生成的物质的量相等,反应结束时气压相同,D错误;
故选B。
11.B
【详解】A.水的电离为吸热过程,温度越高越大,由图可知对应更大,故,A错误;
B.AB连线上任意点均满足,符合溶液显中性的判定标准,B正确;
C.B点溶液,虽然,但溶液仍显中性,C错误;
D.仅与温度有关,温度越高越大,A、D在同一温度曲线上,二者相等,故的大小关系为,D错误;
故选B。
12.B
【详解】A.100℃的纯水中,无论pH大小,纯水均呈中性,A错误;
B.氨水中存在电离平衡,加入后增大,平衡逆向移动,减小;由一水合氨的电离常数可得,温度不变不变,减小,故该比值增大,B正确;
C.的氨水是弱电解质溶液,稀释时会促进电离,的物质的量增大,而是强电解质,稀释时物质的量不变,稀释相同倍数后氨水中更大,pH更大,C错误;
D.醋酸是弱酸,相同时醋酸的浓度远大于盐酸,相同体积下醋酸的物质的量更大,与足量反应时醋酸产生的更多,D错误;
故选B。
13.C
【分析】室温下,pH相同的氨水与氢氧化钠溶液中氢氧根离子浓度相等,pH相同的醋酸与盐酸中氢离子浓度相等,但氨水、醋酸属于弱电解质,仅发生部分电离,因此它们的溶质实际浓度远高于同pH的强碱、强酸,据此解答。
【详解】A.溶液①、④等体积混合,由于氨水的浓度大于盐酸,所以氨水过量,因此混合之后溶液呈碱性,A正确;
B.醋酸溶液中存在电离平衡:,醋酸钠溶于水后,使醋酸的电离向逆反应方向移动,c(H+)减小,pH增大;盐酸会与醋酸钠反应生成醋酸,变成弱电解质,c(H+)减小,pH增大,B正确;
C.②NaOH(强碱):稀释10倍,OH-浓度变为原来,pH=10,①氨水(弱碱):稀释促进电离,会额外电离出OH-,10<pH<11,所以pH:①>②;④盐酸(强酸):稀释10倍,H+浓度变为原来,pH=4,③醋酸(弱酸):稀释促进电离,额外电离H+,3<pH<4,酸性:③>④,pH:④>③;所以pH顺序:①>②>④>③,C错误;
D.a L②(NaOH)与b L④(盐酸)混合,pH=4,,,,酸过量:,,D正确;
故选C。
14.B
【详解】A.盐酸与NaOH溶液恰好完全反应时,二者物质的量相等,即。由题意及滴定曲线,等浓度酸碱中和时消耗体积相等,可知时达到终点,故,A正确;
B.甲基橙变色范围为3.1-4.4(酸性较强),甲基红为4.4-6.2(更接近中性)。NaOH滴定HCl的pH突变范围通常覆盖4-10,甲基红变色范围在突变范围内,甲基橙可能在突变起点前变色,因此甲基橙误差更大,甲基红误差更小,B错误;
C.指示剂变色范围在pH突变范围内时,少量试剂即可引起颜色变化,能更准确指示终点,减小实验误差,C正确;
D.时,过量的物质的量为,溶液体积为,,(),,D正确;
故选B。
15.B
【详解】A.氨水中NH3·H2O发生电离产生和,加入适量的氯化铵晶体后,浓度增大,电离平衡逆向移动,浓度减小,pH 减小;NaOH 溶液中加入适量的氯化铵晶体后,和结合生成NH3·H2O,浓度减小,pH 减小,A错误。
B.四种溶液分别加水稀释10 倍,NaOH溶液和 HCl都是强电解质,所以 pH 变化最大的是②和④,稀释后溶液的pH:①>②>④>③,B正确。
C.pH=11的NaOH溶液浓度为0.001mol/L,pH=3的盐酸浓度为0.001mol/L,将aL溶液④与bL溶液②混合后,所得溶液的 pH=10,需满足,解得a:b=9:11,C错误。
D.醋酸为弱酸,所以 pH=3的醋酸浓度远大于10-3mol,而NaOH为强碱,pH=11的 NaOH 浓度为10-3mol,二者等体积混合酸过量,溶液呈酸性,则,根据电荷守恒可知: ,D错误。
故选B。
16.D
【详解】A.随pH升高,电离程度增大,分布分数逐渐减小,因此曲线①代表的分布分数变化曲线,的第一步电离平衡为,第二步电离平衡为,故随着pH增大分布分数先增加后减小,曲线②代表的分布分数变化曲线,故随着pH增大分布分数始终越来越大,曲线③代表的分布分数变化曲线,A正确;
B.的第一步电离平衡为,,pH=6.37时,因此,B正确;
C.当时,对应曲线②和③的交点,由图可知此时pH=10.25,C正确;
D.由,可得,由C选项可知,Ka2=10-10.25,,pH=8时,代入得比值为,D错误;
故选D。
17.(1)CD
(2)5.71
(3)>
(4)V1=V2<V3
(5)1∶10
(6)③=④>①=⑤>②=⑥
【详解】(1)氨水中存在:,加水稀释,促进一水合氨的电离。
A.,Kw只受温度影响,加水稀释,一水合氨浓度减小而Kw不变,因此加水稀释,该比值减小,A不符合题意;
B.加水稀释c(OH-)降低,根据Kw=c(OH-)c(H+),则c(H+)增大,因此加水稀释,该比值减小,B不符合题意;
C.加水稀释,促进电离,铵根离子的物质的量增大,C符合题意;
D.,加水稀释使减小,温度不变则不变,因此加水稀释,该比值增大,D符合题意;
故选CD;
(2)pH=2的醋酸溶液,溶液中c(H+)=10-2mol/L,达到电离平衡时,c(CH3COO-)≈c(H+)=10-2mol/L,醋酸的电离程度较小,则平衡时的约等于其初始浓度,则Ka=,计算得出c(CH3COOH)≈5.71;
(3)盐酸为强酸,醋酸为弱酸,相同pH时,稀释相同倍数,强酸溶液pH变化大,即稀释后,溶液pH:甲>乙;
(4)Ba(OH)2、NaOH均为强碱,pH相同时,两溶液中c(OH-)相同,向等体积的两种溶液滴加等浓度的盐酸,两种碱消耗盐酸的量相等,即V1=V2,NH3H2O为弱碱,相同pH时,c(NaOH)<c(NH3H2O),向等体积的氨水和NaOH中滴加等浓度盐酸,氨水消耗的盐酸体积多,即V3>V2,综上所述,三者大小关系是V1=V2<V3;
(5)室温,Kw=1.0×10-14,当pH=7时,溶液显中性,盐酸与氢氧化钡混合后溶液pH=7,溶液显中性,因此有10-4Va=10-5Vb,解得Va∶Vb=1∶10;
(6)25℃时,0.1mol·L-1的盐酸中c(H+)与0.1mol·L-1NaOH溶液中c(OH-)相等,二者对水的电离的抑制作用等同,故两溶液中水的电离程度相等;同理0.1mol·L-1H2SO4中c(H+)和0.1mol·L-1Ba(OH)2溶液中c(OH-)相等,二者溶液中水的电离程度相等;0.1mol·L-1CH3COOH和0.1mol·L-1氨水中水的电离程度几乎相等;酸溶液中c(H+)越大或碱溶液中c(OH-)越大,水电离出的c(H+)就越小,故6种溶液中水电离出的c(H+)由大到小的关系为③=④>①=⑤>②=⑥。
18.(1) 1000 > CD
(2) 甲 0.80 mL 滴入最后半滴酸性高锰酸钾标准溶液,溶液显浅红色(或粉红色),且半分钟内不褪色 b、d、f、g 73.8%
【详解】(1)①图中两相邻物种的物质的量分数相等时,横坐标分别为1.2和4.2,对应两步电离常数的负对数,所以;
②25℃、pH=7时,氢离子浓度等于氢氧根离子浓度。溶液的电荷守恒关系为,消去相等的两项后,草酸根离子浓度仍多计一次,因此;
③逐项判断如下。
A.图中草酸氢根离子与草酸根离子的物质的量分数相等时pH为4.2;本题草酸根离子与草酸氢根离子的投料比为2∶1,故溶液的pH大于4.2,A错误;
B.溶液的电荷守恒式应为,原式中钠离子浓度的系数错误,B错误;
C.按投料比计算,钠离子与草酸根结构单元的物质的量之比为5∶3,由物料守恒可得,C正确;
D.将上述物料守恒与电荷守恒联立整理,可得,D正确;
故选CD;
(2)①酸性高锰酸钾标准溶液具有强氧化性,应装在带玻璃旋塞的酸式滴定管中,即图中甲。滴定管的刻度自上而下增大,凹液面最低点在0.8 mL刻线处,估读一位为0.80 mL;
②酸性条件下,高锰酸根离子被还原为锰离子,草酸被氧化为二氧化碳;按电子守恒、原子守恒和电荷守恒配平,得到;
③滴入最后半滴酸性高锰酸钾标准溶液,溶液显浅红色(或粉红色),且半分钟内不褪色,即达到滴定终点;
④逐项判断如下。
a.锥形瓶内残留的蒸馏水只稀释待测液,不改变所取待测物质的物质的量,测定结果不变,a错误;
b.末读数时尖嘴悬挂的一滴未进入锥形瓶,却已计入滴定管示值,记录的标准液体积偏大,测定结果偏高,b正确;
c.滴定管刻度自上而下增大,初读数仰视偏大,末读数俯视偏小,二者之差偏小,测定结果偏低,c错误;
d.滴定前尖嘴有气泡、滴定后气泡消失,部分标准液用于填充尖嘴而未参加反应,记录的标准液体积偏大,测定结果偏高,d正确;
e.振荡时待测液溅出,使瓶内待测物质的物质的量减少,消耗标准液的体积偏小,测定结果偏低,e错误;
f.滴定管未用标准液润洗,标准液被管内蒸馏水稀释,达到终点所需的标准液示值体积偏大,按原浓度计算时测定结果偏高,f正确;
g.浓盐酸中的氯离子能被酸性高锰酸钾氧化,额外消耗标准液,测定结果偏高,g正确;
故选bdfg。
⑤25.00 mL待测液消耗的高锰酸根离子的物质的量为。
由反应计量关系,原250 mL溶液中草酸钙的物质的量为。
因此样品中草酸钙的质量分数为。
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