1、课后作业22溶液的酸碱性(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题目要求)1.等浓度的下列物质的稀溶液:乙酸、苯酚、碳酸、乙醇,它们的pH由小到大排列正确的是()A.B.C.D.2.已知温度T时水的离子积常数为KW,该温度下,将浓度为a molL-1的一元酸HA溶液与b molL-1的一元碱BOH溶液等体积混合,可判定该溶液呈中性的依据是()A.a=bB.混合溶液的pH=7C.混合溶液中,c(H+)=KWD.混合溶液中,c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(A-)3.已知NaHSO4在水中的电离方程式为:NaHSO4Na+H
2、+SO42-。某温度下,向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的pH为2。对于该溶液,下列叙述中不正确的是()A.该温度下加入等体积pH=12的NaOH溶液可使反应后的溶液恰好是中性B.水电离出来的c(H+)=110-10 molL-1C.c(H+)=c(OH-)+c(SO42-)D.该温度高于25 4.下列有关仪器使用方法或实验操作正确的是()A.洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干B.酸式滴定管装标准溶液前,必须先用该溶液润洗C.酸碱滴定实验中,用待滴定溶液润洗锥形瓶以减小实验误差D.用容量瓶配溶液时,若加水超过刻度线,立即用滴管吸出多余液体5.(2015广东卷
3、)一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图,下列说法正确的是()A.升高温度,可能引起由c向b的变化B.该温度下,水的离子积常数为1.010-13C.该温度下,加入FeCl3可能引起由b向a的变化D.该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化6.在下列给定条件的溶液中,一定能大量共存的离子组是()A.无色溶液:Ca2+、H+、Cl-、HSO3-B.KWc(OH-)=110-9 molL-1的溶液:Na+、K+、SiO32-、NO3-C.Na2CO3溶液:K+、Na+、SO42-、H+D.能使pH试纸呈红色的溶液:Na+、NH4+、I-、NO3-7.(2015安徽卷)25 时,在10 m
4、L浓度均为0.1 molL-1的NaOH和NH3H2O混合溶液中滴加0.1 molL-1盐酸,下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是()A.未加盐酸时:c(OH-)c(Na+)=c(NH3H2O)B.加入10 mL盐酸时:c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)C.加入盐酸至溶液pH=7时:c(Cl-)=c(Na+)D.加入20 mL盐酸时:c(Cl-)=c(NH4+)+c(Na+)8.常温下用pH为3的某酸溶液分别与pH都为11的氨水、氢氧化钠溶液等体积混合得到a、b两种溶液,关于这两种溶液酸碱性的描述正确的是()A.一定显碱性B.a可能显酸性或碱性C.a不可能显酸性D.b可能显碱性或酸性9.用
5、滴定法测定Na2CO3(含NaCl杂质)的质量分数,下列操作会引起测定值偏高的是()A.试样中加入酚酞作指示剂,用标准酸液进行滴定B.滴定管用蒸馏水洗涤后,直接注入标准酸液进行滴定C.锥形瓶用蒸馏水洗涤后,直接加入待测溶液进行滴定D.滴定管用蒸馏水洗涤后,直接注入待测溶液,取20.00 mL进行滴定10.常温下,用 0.10 molL-1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.10 molL-1 HCl溶液和20.00 mL 0.10 molL-1 CH3COOH溶液,得到2条滴定曲线,如图所示,则下列说法正确的是()A.图2是滴定盐酸的曲线B.a与b的关系是:ac(Na+)c(H+)c(
6、OH-)D.这两次滴定都可以用甲基橙作为指示剂二、非选择题(本题包括4小题,共50分)11.(12分)尖晶石型锰酸锂(LiMn2O4)是一种环保绿色能源新型材料。实验室通过下列方法制取:将MnO2和Li2CO3按41的物质的量比配料,球磨35小时,然后升温至600750 ,保温24小时,自然冷却至室温得产品。(1)保温24小时的目的是。(2)写出该反应的化学方程式:。实验室测定锰酸锂中锰的平均化合价的实验步骤如下:步骤1:准确称取0.1 g左右的尖晶石型锰酸锂试样于锥形瓶中,加入5 mL稀硫酸、10.00 mL 0.200 0 molL-1草酸钠(Na2C2O4)标准溶液,于80 水浴加热溶解
7、。步骤2:待试样全部溶解,立即用约为0.2 molL-1高锰酸钾溶液滴定至溶液呈微红色保持30秒不褪色为终点。步骤3:计算样品得电子的物质的量为n mol(相关反应:2Mn3+C2O42-2Mn2+2CO2;Mn4+C2O42-Mn2+2CO2;2MnO4-+5C2O42-+16H+2Mn2+10CO2+8H2O)步骤4:将溶液中Mn2+氧化为Mn3+,再用硫酸亚铁铵标准溶液滴定,记录实验数据,计算出样品中Mn元素的质量为m g。步骤5:将实验步骤14重复2次。步骤1中,准确量取10.00 mL草酸钠标准溶液的玻璃仪器是。请用样品得电子的物质的量n和样品中Mn元素的质量m来表示样品中Mn元素的
8、化合价a=。为获得样品得电子的物质的量n,还需补充的实验是。12.(14分)中华人民共和国国家标准(GB2760-2011)规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25 gL-1。某兴趣小组用题图1装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中SO2,并对其含量进行测定。图1图2B中加入300.00 mL葡萄酒和适量盐酸,加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应。(1)除去C中过量的H2O2,然后用0.090 0 molL-1 NaOH标准溶液进行滴定,滴定前排气泡时,应选择题图2中的;若滴定终点时溶液的pH=8.8,则选择的指示剂为;若用50 mL滴定管进行实验,当滴定管中的液面在刻度“10”处,则管内液体
9、的体积(填序号)(=10 mL,=40 mL,40 mL)。(2)滴定至终点时,消耗NaOH溶液25.00 mL,该葡萄酒中SO2含量为 gL-1。(3)该测定结果比实际值偏高,分析原因并利用现有装置提出改进措施:。13.(12分)在温度为t 时,某Ba(OH)2的稀溶液中c(H+)=10-a molL-1,c(OH-)=10-b molL-1,已知a+b=12,向该溶液中逐滴加入pH=b的NaHSO4溶液,测得混合溶液的部分pH如下表所示:序号氢氧化钡溶液的体积/mL硫酸氢钠溶液的体积/mL溶液的pH33.000.00833.00x733.0033.006(1)依据题意判断,t (填“大于”
10、“小于”或“等于”)25 ,该温度下水的离子积常数KW=。(2)b=,x= mL 。(3)反应的离子方程式为。(4)将此温度下的Ba(OH)2溶液取出1 mL,加水稀释至1 L,则稀释后溶液中c(Ba2+)c(OH-)=。14.(12分)下表是不同温度下水的离子积常数:温度/25t1t2水的离子积常数110-14a110-12试回答以下问题。(1)若25t1”“”或“=”),做此判断的理由是。(2)25 时,某Na2SO4溶液中c(SO42-)=510-4 molL-1,取该溶液1 mL加水稀释至10 mL,则稀释后溶液中c(Na+)c(OH-)=。(3)t2 时,将pH=11的苛性钠溶液V1
11、 L与pH=1的稀硫酸V2 L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH=2,则V1V2=。此溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序是。参考答案1.D解析:乙酸、碳酸和苯酚的酸性依次减弱,故等浓度的三种酸溶液的pH依次增大。乙醇属于非电解质,其溶液的pH最大。2.C解析:当a=b时,HA与BOH恰好完全反应生成正盐,由于HA与BOH的强弱未知,所以BA溶液的酸碱性不能确定,A错误;温度不一定是在25 ,B错误;KW=c(H+)c(OH-),依据c(H+)=KW=c(H+)c(OH-),可知c(H+)=c(OH-),故溶液呈中性,C正确;D选项不论溶液显何性,依据电荷守恒均有c
12、(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(A-),错误。3.A解析:某温度下,pH=6的蒸馏水,KW=110-12,加NaHSO4晶体测得溶液的pH为2,c(H+)=110-2 molL-1,pH=12的NaOH溶液,c(OH-)=1 molL-1,反应后的溶液呈碱性。4.B解析:A选项,容量瓶不能加热,错误;C选项,锥形瓶不能用待测液润洗,如果润洗相当于多取了待测液,错误;D选项,应该重新配制,错误。5.C解析:图中曲线上的点对应同一温度下的水溶液中的c(H+)和c(OH-),升高温度,水的离子积常数发生改变,所以升温不可能引起c向b的变化,A项错误;b点对应的c(H+)=c(OH-),KW=
13、c(H+)c(OH-)=1.010-14,B项错误;Fe3+水解显酸性,图中a点c(OH-)c(NH3H2O),A项错误;当加入10 mL盐酸时,恰好将NaOH完全中和,溶液中c(Na+)=c(Cl-),根据电荷守恒式c(Na+)+c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),可知c(NH4+)+c(H+)=c(OH-),B项正确;溶液pH=7时,溶液中c(H+)= c(OH-),根据电荷守恒式可知c(Na+)+c(NH4+)=c(Cl-),C项错误;加入20 mL盐酸时,恰好将NaOH和NH3H2O完全中和,所得溶液为NaCl和NH4Cl的混合溶液,NH4+能水解,溶液中同时含有N
14、H4+和NH3H2O,根据物料守恒式可知c(Na+)+c(NH4+)+c(NH3H2O)=c(Cl-),D项错误。8.B解析:pH都为11的氨水、氢氧化钠溶液,其浓度分别是大于10-3 molL-1和等于10-3 molL-1,由于pH为3的某酸溶液,其强弱未知。因此与pH为11的氨水反应时,酸或碱都有可能过量;而与pH为11的氢氧化钠溶液反应时酸可能过量或二者恰好反应。9.B解析:A项、C项操作对测定结果无影响;B项操作导致标准酸液变稀,消耗体积偏大,使测得结果偏高;D项操作导致待测溶液浓度偏小,因此测定结果偏低。10.C解析:强酸与强碱的滴定曲线会有一段很陡(即突变范围),图1是滴定盐酸的
15、曲线,A项错误;滴定盐酸,若溶液显中性,则a=20.00 mL,滴定CH3COOH溶液,若a=20.00 mL时,恰好完全反应生成CH3COONa,溶液显碱性,若溶液显中性,则加入的NaOH溶液不能超过20.00 mL,即ab,B项错误;由电荷守恒分析可知,酸性条件下,c(CH3COO-) c(Na+),C项正确;强碱滴定弱酸,生成强碱弱酸盐,恰好完全反应时溶液显碱性,应用酚酞作指示剂,D项错误。11.答案:(1)使MnO2和Li2CO3充分反应(2)8MnO2+2Li2CO34LiMn2O4+2CO2+O2碱式滴定管(或10.00 mL移液管)2+55nm不加尖晶石型锰酸锂样品,保持其他条件
16、相同,做滴定实验(或用草酸钠标准溶液标定高锰酸钾溶液)解析:(1)两种物质反应,持续加热的目的,肯定有利于反应。(2)MnO2和Li2CO3反应,产物之一为LiMn2O4,从氧化还原的角度考虑,只能为氧元素的价态升高,由此可确定产物之一为O2,则另一产物为CO2。草酸钠溶液显碱性,所以量取Na2C2O4标准溶液应使用碱式滴定管或移液管。锰元素的价态变化为(a-2),锰的物质的量为m55mol,所以锰元素得电子的物质的量为m55mol(a-2),从而得出m55 mol(a-2)=n mol,a=2+55nm。因为高锰酸钾溶液的浓度未知,所以需利用草酸钠溶液确定高锰酸钾溶液的浓度。12.答案:(1
17、)酚酞(2)0.24(3)原因:盐酸中HCl的挥发;改进措施:用不挥发的强酸(如硫酸)溶液代替盐酸,或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验,排除盐酸挥发的影响解析:(1)NaOH为强碱,应选择碱式滴定管,故排气泡时应选;滴定终点时溶液显碱性,应选变色pH范围在碱性的酚酞溶液;滴定管最大刻度线下尚有液体,故管内液体体积大于40 mL。(2)SO2+H2O2H2SO4H2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O由方程式得:SO2H2SO42NaOH64 g2 molm0.090 0 molL-125 mL1 L1 000 mL则64 g2mol=m0.090 0molL-125 mL1 L1 000 m
18、L解得:m=0.072 g该葡萄酒中SO2含量为:0.072 g300.00 mL1 L1 000 mL=0.24 gL-1(3)盐酸易挥发,挥发出的HCl消耗NaOH而使结果偏高。13.答案:(1)110-12(2)427.00(3)Ba2+2OH-+2H+SO42-BaSO4+2H2O(4)120解析:(1)该温度下水的离子积常数为c(H+)c(OH-)=110-a110-b=110-(a+b)=110-12,故温度高于25 。(2)该Ba(OH)2溶液的pH=8,则c(OH-)=110-4 molL-1,即b=4。中c(OH-)=110-5 molL-1=33.0010-310-4-x1
19、0-310-4(33.00+x)10-3 molL-1,解得x=27.00。(3)反应后溶液pH=6,呈中性,可写出其离子方程式。(4)cBa(OH)2=12c(OH-)=1210-4 molL-1=510-5 molL-1,稀释至1 L,即稀释1 000倍后,c(Ba2+)=510-8 molL-1,而稀释1 000倍后溶液的pH约等于6,c(OH-)=110-6 molL-1,c(Ba2+)c(OH-)=120。14.答案:(1)温度升高,水的电离程度增大,所以水的离子积增大(2)1 000(3)911c(Na+)c(SO42-)c(H+)c(OH-)解析:(1)25t1110-7 mol
20、L-1,所以KW110-14。(2)Na2SO4溶液中c(Na+)=2510-4 molL-1=110-3 molL-1,稀释10倍后,c(Na+)=110-4 molL-1,此时溶液为中性,c(OH-)=110-7 molL-1,所以c(Na+)c(OH-)=(110-4) molL-1(110-7) molL-1=1 000。(3)根据酸、碱中和原理及pH计算式:V2L0.1 molL-1-V1L0.1 molL-1V2L+V1L=10-2 molL-1,解得,V1V2=911,根据Na2SO4的化学组成及反应后溶液呈酸性,推知该溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)c(SO42-)c(H+)c(OH-)。7
