1、课时规范练23水的电离和溶液的酸碱性课时规范练第46页基础巩固1.(2019湖北部分重点中学高三上学期起点考试)下列有关滴定操作的说法正确的是()A.用25 mL滴定管进行中和滴定时,用去标准液的体积为21.7 mLB.用标准的KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,洗净碱式滴定管后直接取标准KOH溶液进行滴定,则测定结果偏低C.用标准的KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,配制标准溶液的固体KOH中含有NaOH杂质,则测定结果偏高D.用未知浓度的盐酸滴定标准的KOH溶液时,若读取读数时,滴定前仰视,滴定到终点后俯视,会导致测定结果偏高答案D解析滴定管精确值为0.01 mL,读数应保留小数点后2位,A项错误;用
2、标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,洗净碱式滴定管后直接取标准KOH溶液进行滴定,由于没有润洗,标准液浓度减小,消耗标准液体积增大,则测定结果偏高,B项错误;所用的固体KOH中混有NaOH,由于相同质量的氢氧化钠和氢氧化钾,氢氧化钠的物质的量大于氢氧化钾的物质的量,故所配的溶液的OH-浓度偏大,导致消耗标准液的体积偏小,则测定结果偏低,C项错误;用未知浓度的盐酸滴定标准的KOH溶液时,若滴定前仰视读数,滴定至终点后俯视读数,导致消耗的盐酸体积偏小,依据c(酸)=c(碱)V(碱)V(酸)可知测定结果偏高,D项正确。2.常温时,下列叙述正确的是()A.稀释pH=3的醋酸溶液,溶液中所有离子的浓度均降
3、低B.用标准盐酸滴定未知浓度的烧碱溶液,滴定前仰视,滴定后俯视,测得的烧碱溶液浓度偏低C.pH均为11的NaOH和NH3H2O溶液中,水的电离程度不相同D.分别中和pH与体积均相同的硫酸和醋酸溶液,硫酸溶液消耗氢氧化钠的物质的量多答案B解析稀释pH=3的醋酸溶液,醋酸的电离程度增大,n(H+)、n(CH3COO-)增大,但c(H+)、c(CH3COO-)减小,根据KW=c(H+)c(OH-)可知,c(OH-)增大,A项错误;滴定前仰视,读数偏大,滴定后俯视,读数偏小,则读取的标准盐酸的体积偏小,导致测得的烧碱溶液浓度偏低,B项正确;pH均为11的NaOH和NH3H2O溶液中,c(OH-)相同,
4、故水的电离程度相同,C项错误;醋酸为弱酸,不完全电离,故分别中和pH与体积均相同的硫酸和醋酸溶液时,醋酸溶液消耗氢氧化钠的物质的量多,D项错误。3.常温下,取浓度相同的NaOH和HCl溶液,以32体积比相混合(假设混合溶液的体积为二者体积之和),所得溶液的pH等于12,则原溶液的浓度为()A.0.01 molL-1B.0.17 molL-1C.0.05 molL-1D.0.50 molL-1答案C解析设原溶液物质的量浓度均为c molL-1,NaOH溶液体积为3 L,HCl溶液体积为2 L,则二者混合后溶液体积为5 L。因为常温下二者混合反应后所得溶液pH=12,即c(H+)=10-12 mo
5、lL-1,所以c(OH-)=KWc(H+)=10-2 molL-1,则c molL-13 L-c molL-12 L=10-2 molL-15 L,解得c=0.05,则原溶液的浓度为0.05 molL-1。4.(2019安徽合肥高三质量检测)在指定条件下,下列各组离子一定能大量共存的是()A.滴加甲基橙试剂显红色的溶液中:Na+、Fe2+、Cl-、NO3-B.滴入KSCN溶液显血红色的溶液中:NH4+、Mg2+、SO42-、Cl-C.c(OH-)c(H+)=1012的溶液中:NH4+、Al3+、NO3-、CO32-D.由水电离的c(H+)=1.010-13 molL-1的溶液中:K+、NH4+
6、、AlO2-、HCO3-答案B解析滴加甲基橙试剂显红色的溶液呈酸性,在酸性溶液中H+、Fe2+、NO3-不能共存,A项错误;滴入KSCN溶液显血红色的溶液中含有Fe3+,Fe3+与NH4+、Mg2+、SO42-、Cl-不会发生反应,可大量共存,B项正确;c(OH-)c(H+)=1012的溶液显强碱性,NH4+、Al3+不能大量共存,Al3+和CO32-发生离子反应不能大量共存,C项错误;室温下纯水电离产生的c(H+)=1.010-7 molL-1,但该溶液中由水电离的c(H+)=1.010-13 molL-11.010-7 molL-1,说明水的电离受到了抑制,则该溶液可能呈酸性也可能呈碱性。
7、在酸性溶液中AlO2-、HCO3-不能大量存在;在碱性溶液中NH4+不能大量存在,D项错误。5.(双选)室温下,下列说法正确的是()A.将pH=2的盐酸和pH=4的硫酸等体积混合,所得溶液pH=3B.HF比HCN易电离,则NaF溶液的pH比同浓度NaCN溶液的pH小C.将10 mL pH=3的HA溶液稀释到100 mL,若溶液的pH4,则HA为弱酸D.向0.1 molL-1氨水中加入少量硫酸铵固体,溶液中c(OH-)c(NH3H2O)增大答案BC解析混合后c(H+)=10-2+10-42 molL-10.510-2molL-1,pH=2.3,故A项错误;根据越弱越水解的原则,HF比HCN易电离
8、,则NaF溶液的pH比同浓度NaCN溶液的pH小,故B项正确;将10 mLpH=3的HA溶液稀释到100 mL,如pH=4,则HA为强酸,如pH4,加水促进弱酸的电离,则HA为弱酸,故C项正确;向0.1 molL-1氨水中加入少量硫酸铵固体,加入少量硫酸铵固体,平衡向逆方向移动,溶液中c(OH-)c(NH3H2O)减小,故D项错误。6.过氧化氢的水溶液适用于医用消毒、环境消毒和食品消毒。.过氧化氢性质探究实验(1)酸性条件下H2O2可将Fe2+转化成Fe3+,由此说明H2O2具有性。(2)已知H2O2是一种二元弱酸,其中Ka1=2.2010-12、Ka2=1.0510-25,则H2O2的电离方
9、程式为,常温下,1 molL-1的H2O2溶液的pH约为。.过氧化氢含量的测定实验某兴趣小组同学用0.100 0 molL-1的酸性高锰酸钾标准溶液滴定试样中过氧化氢的浓度,反应原理为2MnO4-+5H2O2+6H+2Mn2+8H2O+5O2。(3)滴定达到终点的现象是。(4)用移液管移取25.00 mL试样置于锥形瓶中,重复滴定四次,每次消耗酸性高锰酸钾标准溶液的体积如下表所示:第一次第二次第三次第四次V(KMnO4溶液)/mL17.1018.1018.0017.90计算试样中过氧化氢的浓度为 molL-1。(5)若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失,则测定结果(填“偏高”“偏低”或“不变
10、”)。答案.(1)氧化(2)H2O2H+HO2-、HO2-H+O22-5.8.(3)当滴入最后一滴标准溶液,锥形瓶内溶液恰好由无色变为紫色,且半分钟内溶液不褪色(4)0.180 0(5)偏高解析.(1)酸性条件下,H2O2可将Fe2+氧化为Fe3+,体现了过氧化氢的氧化性。(2)过氧化氢属于二元弱酸,应分步电离,其电离的方程式为H2O2H+HO2-、HO2-H+O22-;又Ka1=2.2010-12,Ka2=1.0510-25,Ka1Ka2,以第一步电离为主,则Ka1=c(H+)c(HO2-)c(H2O2)=c2(H+)1molL-1=2.2010-12 molL-1,所以c(H+)1.481
11、0-6 molL-1,即pH5.8。.(3)滴定达到终点的现象是当滴入最后一滴标准液,锥形瓶内溶液恰好由无色变为紫色,且半分钟内溶液不褪色。(4)由于第一次数据误差过大,故应舍去;其他三组数据的平均值为18.00 mL,根据反应2MnO4-+5H2O2+6H+2Mn2+8H2O+5O2,n(H2O2)=2.5n(MnO4-)=2.50.100 0 molL-10.018 L,c(H2O2)=2.50.100 00.0180.025 molL-1=0.180 0 molL-1。(5)滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失,导致读取的标准液体积偏大,则测定结果偏高。能力提升7.常温下,已知电离常数:
12、Kb(NH3H2O)=1.810-5;Ka1(H2C2O4)=5.910-2,Ka2(H2C2O4)=6.410-5。下列说法正确的是()A.(NH4)2C2O4溶液中,c(NH4+)=2c(C2O42-)B.等物质的量浓度的氨水和H2C2O4溶液等体积混合,所得溶液呈碱性C.pH=11的氨水和pH=3的H2C2O4溶液等体积混合,所得溶液呈酸性D.用H2C2O4溶液中和氨水至中性时,溶液中c(NH4+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)答案D解析Kb(NH3H2O)与Ka2(H2C2O4)不相等,因此NH4+、C2O42-的水解程度不同,故(NH4)2C2O4溶液中c(NH4+)2c
13、(C2O42-),A项错误;等物质的量浓度的氨水和H2C2O4溶液等体积混合,反应后得到NH4HC2O4溶液,由于Kb(NH3H2O)c(Cl-)=c(OH-)c(H+)答案D解析NH3H2O属于弱碱,HCl属于强酸,点pH=7溶液显中性,氨水稍过量,即V略大于20 mL,故A项错误;根据电荷守恒,有c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),故B项错误;点pH=7,因此c(H+)=c(OH-),故C项错误;和之间溶质为NH3和NH4Cl,因此可能存在c(NH4+)c(Cl-)=c(OH-)c(H+),故D项正确。10.(双选)在25 时,将1.0 L c molL-1CH3COOH溶液与0.1
14、mol NaOH固体混合,使之充分反应。然后向该混合溶液中加入少量CH3COOH或CH3COONa固体(忽略体积和温度变化),引起溶液pH的变化如图所示。下列叙述错误的是()A.水的电离程度:cbaB.a点对应的混合溶液中,c(Na+)c(CH3COOH)c(OH-)C.当混合溶液呈中性时,c(Na+)=c(CH3COO-)c(H+)=c(OH-)D.该温度下,醋酸的电离平衡常数Ka=10-8c答案BD解析由图可得,25 时c点pH=7,所以c点水电离出的c(H+)水=c(OH-)水=10-7molL-1,b点pH=4.3,所以b点溶液中c(H+)=10-4.3molL-1,则由水电离出的c(
15、H+)水=c(OH-)水=10-(14-4.3)molL-1=10-9.7molL-1,a点pH=3.1,所以a点溶液中c(H+)=10-3.1molL-1,则由水电离出的c(H+)水=c(OH-)水=10-(14-3.1)molL-1=10-10.9molL-1,因此水的电离程度:cba,A项叙述正确;b点时溶液呈酸性,说明加入0.1 mol NaOH固体后CH3COOH有剩余,c(Na+)=0.1 molL-1,混合前CH3COOH溶液浓度c应比0.1 molL-1大,a点时又加入0.1 mol CH3COOH,因为CH3COOH电离程度很小,所以此时溶液中的c(CH3COOH)一定大于c
16、(Na+),又根据前面的分析a点c(OH-)=10-10.9molL-1,所以a点对应的混合溶液中,c(CH3COOH)c(Na+)c(OH-),故B项叙述错误;由题意混合溶液中阳离子有Na+和H+,阴离子有CH3COO-和OH-,根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),25 当混合溶液呈中性时,c(H+)=c(OH-)=10-7molL-1,则c(Na+)=c(CH3COO-),结合图像可得c(Na+)=0.2 molL-1,所以c(Na+)=c(CH3COO-)c(H+)=c(OH-),故C项叙述正确;由前面的分析并结合图像可得,25 当混合溶液呈中性时,
17、c(H+)=10-7molL-1,c(CH3COO-)=0.2 molL-1,c(CH3COOH)=(c+0.1-0.2)molL-1=(c-0.1)molL-1,所以该温度下,醋酸的电离平衡常数Ka=c(CH3COO-)c(H+)c(CH3COOH)=0.210-7c-0.1,故D项叙述错误。11.已知水在25 和95 时,其电离平衡曲线如图所示:(1)25 时水的电离平衡曲线应为(填“A”或“B”),请说明理由:。(2)95 时,若100体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前,该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是。(3)95 时,向Ba
18、(OH)2溶液中逐滴加入pH=a的盐酸,测得混合溶液的部分pH如表所示。实验序号Ba(OH)2溶液的体积/mL盐酸的体积/mL溶液的pH22.000.00822.0018.00722.0022.006假设溶液混合前后的体积不变,则a=,实验所得溶液中由水电离产生的c(OH-)=molL-1。答案(1)A水的电离是吸热过程,温度较低时,电离程度较小,c(H+)、c(OH-)均较小(2)a+b=14(或pH1+pH2=14)(3)41.010-7解析(1)温度升高,促进水的电离,水的离子积增大,水中氢离子浓度、氢氧根离子浓度都增大,水的pH减小,但溶液仍然呈中性。因此结合图像中A、B曲线变化情况及
19、氢离子浓度、氢氧根离子浓度可以判断,25 时水的电离平衡曲线应为A。(2)要注意95 时,水的离子积为110-12,即c(H+)c(OH-)=110-12,则等体积强酸、强碱反应至中性时,有pH(酸)+pH(碱)=12。根据95 时混合后溶液呈中性,pH2=b的某强碱溶液中c(OH-)=10b-12molL-1;由100V10-amolL-1=V10b-12molL-1,可得10-a+2=10b-12,得a+b=14或pH1+pH2=14。(3)95 ,pH=6时溶液呈中性,根据表中实验数据可得c(OH-)=1.010-4molL-1,根据表中实验的数据可以判断,盐酸中的c(H+)与Ba(OH
20、)2溶液中c(OH-)相等,所以a=4,即pH=4;实验溶液呈碱性,其c(OH-)=22.0010-4-18.0010-422.00+18.00 molL-1=1.010-5molL-1,由水电离出的c(OH-)=1.010-7molL-1。12.现有常温条件下甲、乙、丙三种溶液,甲为0.1 molL-1的NaOH溶液,乙为0.1 molL-1的HCl溶液,丙为0.1 molL-1的CH3COOH溶液。试回答下列问题:(1)甲溶液的pH=。(2)丙溶液中存在的电离平衡为(用电离平衡方程式表示)。(3)常温下,用水稀释0.1 molL-1的CH3COOH溶液时,下列各量随加水量的增加而增大的是(
21、填序号)。n(H+)c(H+)c(CH3COOH)c(CH3COO-)c(OH-)(4)甲、乙、丙三种溶液中由水电离出的c(OH-)的大小关系为。(5)某同学用甲溶液分别滴定20.00 mL乙溶液和20.00 mL丙溶液,得到如图所示的两条滴定曲线,请回答有关问题:甲溶液滴定丙溶液的曲线是(填“图1”或“图2”)曲线。a=。答案(1)13(2)CH3COOHCH3COO-+H+、H2OOH-+H+(3)(4)丙甲=乙(5)图220.00解析(1)甲溶液中c(OH-)=0.1 molL-1,则c(H+)=10-13 molL-1,pH=13。(2)CH3COOH溶液中存在CH3COOH和H2O的
22、电离平衡。(3)CH3COOH是弱酸,当向0.1 molL-1的CH3COOH溶液中加水稀释时,CH3COOH的电离程度增大,电离平衡向右移动,n(H+)增大,但是c(H+)减小,即增大,减小;设CH3COOH在水中的电离常数为K,则c(CH3COOH)c(CH3COO-)=c(H+)K,c(H+)减小,而K在一定温度下是常数,故c(CH3COOH)c(CH3COO-)减小,即减小;温度一定,KW为一定值,KW=c(H+)c(OH-),c(H+)减小,则c(OH-)增大,即增大。(4)酸、碱对水的电离具有抑制作用,水溶液中c(H+)或c(OH-)越大,水的电离程度越小,反之越大。(5)HCl是
23、强酸,CH3COOH是弱酸,分析题中图示,可知图2是甲溶液滴定丙溶液的曲线。氢氧化钠溶液滴定盐酸恰好中和时,pH=7,因二者浓度相等,则二者体积相等,所以a=20.00。拓展深化13.常温下,向浓度为0.1 molL-1、体积为V L的氨水中逐滴加入一定浓度的盐酸,用pH计测溶液的pH随盐酸的加入量而降低的滴定曲线,d点两种溶液恰好完全反应。根据图中信息回答下列问题:(1)该温度时NH3H2O的电离常数K=。(2)比较b、c、d三点时的溶液中,由水电离出的c(OH-)大小顺序为。(3)滴定时,由b点到c点的过程中,下列各选项中数值保持不变的是(填字母,下同)。A.c(H+)c(OH-)B.c(
24、H+)c(OH-)C.c(NH4+)c(OH-)c(NH3H2O)D.c(NH3H2O)c(H+)c(NH4+)(4)根据以上滴定曲线判断下列说法正确的是(溶液中N元素只存在NH4+和NH3H2O两种形式)。A.b点所示溶液中:c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(NH3H2O)B.c点所示溶液中:c(Cl-)=c(NH3H2O)+c(NH4+)C.d点所示溶液中:c(Cl-)c(H+)c(NH4+)c(OH-)D.滴定过程中可能有:c(NH3H2O)c(NH4+)c(OH-)c(Cl-)c(H+)(5)滴定过程中所用盐酸的pH=,d点之后若继续加入盐酸至图像中的e点(此时不考虑NH4
25、+水解的影响),则e点对应的横坐标为。答案(1)10-5(2)dcb(3)ACD(4)D(5)111V9解析(1)未加入盐酸前,0.1 molL-1氨水的pH=11,则溶液中c(OH-)=110-1410-11 molL-1=0.001 molL-1;由于水的电离程度较小,可忽略水的电离,则溶液中c(NH4+)c(OH-)=0.001 molL-1;NH3H2O的电离程度较小,则c(NH3H2O)0.1 molL-1,故该温度时NH3H2O的电离常数K=c(NH4+)c(OH-)c(NH3H2O)=0.0010.0010.1=10-5。(2)b、c两点溶液中都含有NH3H2O,抑制水的电离,且
26、c(NH3H2O)越大,对水的电离的抑制程度越大,d点氨水与盐酸恰好完全反应生成NH4Cl,NH4+发生水解而促进水的电离,故三点水电离出的c(OH-)大小顺序为dcb。(3)滴定时,由b点到c点的过程中,c(H+)c(OH-)=KW,由于温度不变,则KW不变,A项正确;随着反应的进行,溶液的碱性减弱,溶液中c(OH-)减小而c(H+)增大,故c(H+)c(OH-)的值增大,B项错误;NH3H2O的电离常数Kb=c(NH4+)c(OH-)c(NH3H2O),温度不变,则Kb不变,即c(NH4+)c(OH-)c(NH3H2O)保持不变,C项正确;c(NH3H2O)c(H+)c(NH4+)=KWK
27、b,温度不变,则KW、Kb均不变,即c(NH3H2O)c(H+)c(NH4+)不变,D项正确。(4)b点溶液为等浓度NH4Cl和NH3H2O的混合液,溶液呈碱性,说明NH3H2O的电离程度大于NH4+的水解程度,据电荷守恒可得c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),据物料守恒可得2c(Cl-)=c(NH4+)+c(NH3H2O),综合上述两式可得c(NH4+)+2c(H+)=c(NH3H2O)+2c(OH-),A项错误;c点溶液的pH=7,则有c(H+)=c(OH-),结合电荷守恒式可得c(NH4+)=c(Cl-)c(H+)=c(OH-),B项错误;d点盐酸与氨水恰好完全反应生
28、成NH4Cl,NH4+发生水解而使溶液呈酸性,但其水解程度较小,故离子浓度关系为c(Cl-)c(NH4+)c(H+)c(OH-),C项错误;当加入盐酸的量较少时,氨水中c(NH3H2O)较大,生成的NH4Cl较少,溶液中c(NH3H2O)远大于c(NH4Cl),可能出现c(NH3H2O)c(NH4+)c(OH-)c(Cl-)c(H+),D项正确。(5)由题图可知,d点盐酸与氨水恰好完全反应生成NH4Cl,由NH3H2OHCl可知,c(HCl)=0.1 molL-1VLVL=0.1 molL-1,故滴定过程中所用盐酸的pH=1。设e点加入盐酸的体积为x L,则剩余盐酸的量n余(HCl)=0.1 molL-1x L-0.1 molL-1V L=0.1(x-V) mol,此时溶液的pH=2,则有0.1(x-V) mol=10-2molL-1(x+V) L,解得x=11V9。
