2020届高考化学一轮总复习水的电离和溶液的酸碱性作业（含解析）新人教版.docx

水的电离和溶液的酸碱性一、选择题1.下列溶液一定是碱性的是() A.pH=8的某电解质的溶液B.c(OH-)110-7molL-1C.溶液中含有OH-D.溶液中c(OH-)c(H+)【解析】选D。判断溶液是否显碱性,主要是比较溶液中的c(OH-)与c(H+)的大小,若c(OH-)c(H+),溶液则显碱性,D项正确。【加固训练】如果25 时,Kw=10-14,100 时Kw=10-12,这说明()A.100 时水的电离常数较大B.前者c(H+)较后者大C.水的电离过程是一个放热过程D.Kw和温度无直接关系【解析】选A。100 时Kw=10-12,25 时Kw=10-14,则100 时Kw较大,说明水的电离是吸热过程,温度升高Kw=c(H+)c(OH-)增大,故100 时水的电离常数较大,A项正确;100 时水的电离程度大,c(H+)较25 时的c(H+)大,B项错误;水的电离过程是吸热过程,C项错误;Kw受温度的影响,D项错误。2.(2019金华模拟)pH=3的醋酸溶液加水稀释到原溶液体积的3倍,则稀释后溶液的pH可能为()A.3.2B.3.5C.3.7D.4【解析】选A。pH=3的醋酸与pH=3的强酸相比,若pH=3的强酸稀释3倍,则c(H+)= molL-1,pH=3+lg33.477,现将pH=3的醋酸稀释3倍,pH应小于3.477,只有A选项符合题意。3.将pH为5的硫酸溶液稀释500倍,稀释后溶液中c(S)c(H+)约为()A.11B.12C.110D.101【解析】选C。pH=5的硫酸溶液中,c(H+)=10-5molL-1,c(S)=510-6molL-1。将此溶液稀释500倍后,稀释液中c(S)=110-8molL-1,而c(H+)趋近于1 10-7molL-1,则c(S)c(H+)约为110,C项正确。4.(2019宣城模拟)室温下,某溶液中水电离出的H+和OH-的物质的量浓度乘积为110-26,该溶液中一定不能大量存在的是()A.Cl-B.HCC.Na+D.N【解析】选B。由水电离的H+、OH-的浓度相等,所以c(H+)水=c(OH-)水= =110-13molL-1,此溶液可能是pH=1的酸溶液,也可能是pH=13的碱溶液,所以HC一定不能大量共存。5.下列液体均处于25 ,有关叙述中,正确的是()A.某溶液中水电离出的c(H+)=10-13 molL-1,则该溶液的pH一定为13B.pH=4.5的番茄汁中c(H+)是pH=6.5的牛奶中c(H+)的2倍C.浓度相同的氨水与盐酸等体积混合,所得溶液pH=7D.pH=7的CH3COOH与CH3COONa混合溶液中,c(Na+)=c(CH3COO-)【解析】选D。溶液中水电离出的c(H+)=10-13,则该溶液中水的电离是被抑制的,所以溶液可能显酸性,也可能显碱性,A不正确;pH=4.5和pH=6.5的溶液中c(H+)分别是10-4.5和10-6.5,所以二者的氢离子浓度之比是1001,B不正确;一水合氨是弱电解质,和盐酸恰好反应时,生成的氯化铵水解,溶液显酸性,C不正确;选项D中根据电荷守恒可知c(H+)+ c(Na+)= c(CH3COO-)+ c(OH-),如果pH=7,则c(H+)= c(OH-),所以c(Na+)= c(CH3COO-),D正确。6.(新题预测)298 K时,向体积均为15.0 mL,浓度均为1.00 molL-1的氨水和NaHCO3溶液中分别滴加1.00 molL-1的盐酸,溶液的pH与所加盐酸体积的关系如图所示。下列有关叙述正确的是()A.曲线a是NaHCO3溶液的滴定曲线B.当V(盐酸)=4.00 mL时,c(HC)c(N)c(C)C.当V(盐酸)=15.00 mL时,c(Na+)=c(N)D.两个滴定过程均可选择酚酞作指示剂【解析】选B。等浓度的氨水pH较大,故曲线a是氨水的滴定曲线,A项错误;氨水的电离和碳酸氢根离子的电离和水解都是微弱的,氨水的电离略大些,当V(盐酸)=4.00 mL时,大概比例为c(HC)c(N)c(C)=1144,但c(N) c(C),B项正确;当V(盐酸)=15.00 mL时,两溶液体积增大一倍,与氨水反应得到氯化铵,铵根离子水解,c(N)c(N),C项错误;若选择酚酞作指示剂,滴定终点溶液变为无色时,溶液呈弱碱性,此时盐酸的用量不足,D项错误。二、非选择题7.(2019莆田模拟)有一学生甲在实验室测某溶液的pH,实验时,他先用蒸馏水润湿pH试纸,然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。学生乙对学生甲的操作的评价为:操作错误,测定结果一定有误差。学生丙对学生甲的操作的评价为:操作错误,但测定结果不一定有误差。(1)你支持_(填“乙”或“丙”)同学的观点,原因是_。(2)若用此法分别测定c(H+)相等的盐酸和醋酸溶液的pH,误差较大的是_,原因是_。(3)只从下列试剂中选择实验所需的物品,你_(填“能”或“不能”)区分0.1 molL-1的硫酸和0.01 molL-1的硫酸。若能,简述操作过程。_。紫色石蕊试液酚酞试液甲基橙试液蒸馏水BaCl2溶液pH试纸【解析】pH试纸使用不能用蒸馏水润湿,若润湿相当于对待测液稀释。对于不同性质的溶液造成的影响不同:若溶液为中性,则测得结果无误差;若为酸性,测得结果偏大;若为碱性,测得结果偏小。答案:(1)丙当溶液呈中性时,则不产生误差;否则将产生误差(2)盐酸在稀释过程中,醋酸继续电离产生H+,使得溶液中c(H+)较盐酸溶液中c(H+)大,误差较小(3)能用玻璃棒分别蘸取两种溶液点在两张pH试纸上,与标准比色卡比较其pH,pH较大的为0.01 molL-1的硫酸8.(2019咸阳模拟)中学化学实验中,淡黄色的pH试纸常用于测定溶液的酸碱性。在25 时,若溶液的pH=7,试纸不变色;若pH7,试纸变蓝色。而要精确测定溶液的pH,需用pH计。pH计主要通过测定溶液中H+浓度来测定溶液的pH。(1)已知水中存在如下平衡: H2O+H2OH3O+OH-H0,现欲使平衡向右移动,且所得溶液呈酸性,选择的方法是_(填字母)。A.向水中加入NaHSO4B.向水中加入Cu(NO3)2C.加热水至100 其中c(H+)=110-6 molL-1D.在水中加入(NH4)2SO4(2)现欲测定100 沸水的pH及酸碱性,若用pH试纸测定,则试纸显_色,溶液呈_性(填“酸”“碱”或“中”);若用pH计测定,则pH_7(填“”“”或“=”),溶液呈_性(填“酸”“碱”或“中”)。【解析】(1)A加入NaHSO4后,c(H+)增大,水电离平衡逆移;B中加入Cu(NO3)2,溶液消耗OH-,平衡正移,溶液呈酸性;C中平衡正移,但溶液依然为中性;D中加入(NH4)2SO4,消耗OH-,平衡正移且呈酸性。(2)沸水仍呈中性,故用pH试纸测定应呈本来颜色;若用pH计测定,应小于7。 答案:(1)B、D(2)淡黄中中9.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(S)=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 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_。【解析】(1)25t1110-7 molL-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-)=10-4 molL-110-7 molL-1=1 000。(3)根据酸、碱中和原理及pH计算式:=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(S)c(H+)c(OH-)。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(S)c(H+)c(OH-)【加固训练】请回答下列问題:(1)纯水在T 时,pH=6,该温度下1 molL-1的NaOH溶液中,由水电离出的c(OH-)=_molL-1。(2)某一元弱酸溶液(A)与二元强酸(B)的pH相等。若将两溶液稀释相同的倍数后,pH(A)_pH(B)(填“”“=”或“”“=”或“”)。(3)已知:二元酸H2R的电离方程式是H2RH+HR-,HR-R2-+H+,若0.1 molL-1 NaHR溶液的c(H+)=a molL-1,则0.1 molL-1H2R溶液中c(H+)_(0.1+a)molL-1(填“”或“=”),理由是_ _。NaHR溶液呈_性,理由是_。某温度下,向10 mL、0.1 molL-1 NaHR溶液中加入0.1 molL-1 KOH溶液V mL至中性,此时溶液中以下关系一定正确的是_(填写字母)。A.溶液pH=7B.水的离子积KW=c2(OH-)C.V=10D.c(K+)c(Na+)【解析】(1)纯水在T 时,pH=6,即c(H+)=c(OH-)=10-6 molL-1,可知Kw=10-12,1 molL-1的NaOH溶液中由水电离出的c(OH-)取决于溶液中的c(H+),即c水电离(OH-)=c(H+)=10-12 molL-1。(2)强酸每稀释10n倍,pH就增大n个单位,弱酸每稀释10n倍, pH增大不到n个单位,所以两溶液稀释相同的倍数后,pH(A)pH(B);一元弱酸溶液(A)与二元强酸(B)的pH相等,说明弱酸的浓度远大于强酸的浓度,A中氢离子的物质的量远大于B中氢离子的物质的量,所以用上述稀释溶液中和等浓度等体积的NaOH溶液,则需稀释溶液的体积V(A)V(B)。(3)由二元酸H2R的电离方程式是H2RH+HR-,HR-R2-+H+,可知,0.1 molL-1 NaHR溶液中只存在HR-的电离,c(H+)=a molL-1,而0.1 molL-1 H2R溶液中存在两步电离,第一步电离出的H+对HR-的电离产生了抑制作用,所以c(H+)(0.1+a) molL-1;二元酸H2R的第一步电离方程式是H2RH+HR-,HR-只电离不水解,溶液呈酸性;A.由于温度不知道,故中性时溶液pH不能确定, 选项A错误;B.中性c(OH-)= c(H+),Kw=c(OH-)c(H+)=c2(OH-),选项B正确;C.HR-与OH-恰好反应时生成R2-,溶液呈碱性,已知溶液为中性,说明NaHR溶液有剩余,故V10,选项C错误;D.根据C选项判断,NaHR过量,所以c(K+)c(Na+),选项D正确。答案:(1)10-12(2)(3)7,A错误;pH=3的盐酸中c(H+)=110-3molL-1,pH=11的氢氧化钡溶液c(OH-)=110-3molL-1,酸碱都是强电解质,在室温下等体积混合后,pH=7,B错误; pH=3的醋酸c(H+)=110-3molL-1,pH=11的氢氧化钡溶液中c(OH-)=110-3molL-1,由于醋酸为弱酸,在室温下等体积混合后,则醋酸过量,pH7,D错误。2.(2019厦门模拟)已知NaHSO4在水中的电离方程式为:NaHSO4Na+H+S。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,下列叙述中正确的是()A.水电离出来的c(H+)=110-10molL-1B.此时水的离子积Kw=110-14C.c(H+)=2c(OH-)+c(S)D.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呈中性【解析】选A。纯水的pH=6,所以环境温度高于25 ,则水的离子积Kw=110-12,pH=2的溶液中由水电离出来的c(H+)=110-10molL-1,则A正确,B、D错误;根据溶液中有H2OH+OH-和NaHSO4Na+H+S,可以得到c(H+)=c(OH-)+c(S),C错误。3.(2019沈阳模拟)25 时,将0.1 molL-1的HCl和0.06 molL-1 Ba(OH)2溶液以等体积混合后,该混合液的pH是()A.1.7B.12.3C.12D.2【解析】选C。设体积为V,混合前n(H+)=0.1 molL-1V L=0.1V mol,n(OH-)=0.06 molL-12V L=0.12V mol,因为n(OH-)n(H+),所以等体积混合后:c(OH-)混=0.01 molL-1,c(H+)= molL-1=110-12molL-1,pH=-lg c(H+)=-lg10-12=12,C项正确。4.(2019吉安模拟)25 时Va L pH=2的盐酸与Vb L pH=12的氨水混合,若所得溶液显酸性,下列有关判断正确的是()A.Va一定等于VbB.Va一定小于于VbC.混合溶液中离子浓度一定满足:c(Cl-)c(N)c(H+)c(OH-)D.混合溶液中离子浓度一定满足: c(N)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)【解析】选D。由于氨水是弱碱,所以pH=12的氨水溶液的浓度大于0.01 molL-1。如果Va等于Vb,则氨水一定是过量的,溶液显碱性,A、B项错误; N不一定大于氢离子浓度,C项错误;D符合电荷守恒,D正确。5.(2019渭南模拟)若室温时pH=a的氨水与pH=b的盐酸等体积混合,恰好完全反应,则该氨水的电离度可表示为()A.10a+b-12%B.10a+b-14%C.1012-a-b%D.1014-a-b%【解析】选A。pH=a的氨水与pH=b的盐酸等体积混合,恰好完全反应,则氨水的浓度和盐酸的浓度相等,都是10-b molL-1,根据氨水的电离方程式和pH可计算氨水中已电离的一水合氨的浓度为10a-14 molL-1,所以室温下氨水的电离度为100%=10a+b-12%,A项正确。6.(2019长安模拟)25 时,向100 mL 0.1 molL-1 NH4HSO4溶液中滴加0.1 molL-1 NaOH溶液,得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图(H2SO4视为二元强酸)。下列说法错误的是()A.a点时溶液的pH1B.a点到b点的过程中,溶液的导电能力减弱C.ab段上的点(不包括a点)均满足关系式:c(N)+c(Na+)c(S)c(N) c(H+) c(OH-)【解析】选D。a点为0.1 molL-1 NH4HSO4溶液,电离产生的氢离子浓度为0.1 molL-1,N水解呈酸性,所以a点氢离子浓度大于0.1 molL-1,故A正确;b点加入的氢氧化钠恰好消耗完H+,离子的物质的量不变,但溶液体积增大,浓度减小,导电能力减弱,故B正确;ab段上的点(不包括a点),根据电荷守恒,均满足关系式:c(N)+c(Na+)+ c(H+)=2c(S)+ c(OH-),ab段上的点显酸性:c(H+) c(OH-),所以c(N)+c(Na+)c(N)c(H+) c(OH-),故D错误。7.常温时,1 molL-1的HClO2和1 molL-1的HMnO4两种酸溶液,起始时的体积均为V0,分别向两溶液中加水进行稀释,稀释后溶液体积为V,所得曲线如图所示。下列说法正确的是()A.稀释前分别用1 molL-1的NaOH溶液中和,消耗的NaOH溶液体积:HMnO4HClO2B.当稀释至pH均为3时,溶液中c(Cl)c(Mn)C.在0pH5时,HMnO4溶液满足,pH=lgD.常温下,浓度均为0.1 molL-1的NaClO2和NaMnO4溶液的pH:NaMnO4NaClO2【解析】选C。A.常温时,1 molL-1的HClO2和1 molL-1的HMnO4两种酸溶液,起始时的体积均为V0,稀释前分别用1 molL-1的NaOH溶液中和,消耗的NaOH溶液体积相同,故A错误;B.当稀释至pH均为3时,两溶液中均存在电荷守恒,c(H+)=c(OH)+c(Cl),c(H+)=c(OH)+c(Mn),溶液中c(Cl)=c(Mn),故B错误;C.由图lg+1=1时,1 molL-1 HMnO4中c(H+)=1 molL-1,说明HMnO4为强酸,在0pH5时,HMnO4溶液满足,pH=lg,故C正确;D.常温下,NaClO2发生水解,浓度均为0.1 molL-1的NaClO2和NaMnO4溶液的pH:NaMnO4NaClO2,故D错误。【加固训练】 (2019宁波模拟)25 时,向盛有50 mL pH=2的HA溶液的绝热容器中加入pH=13的NaOH溶液,加入NaOH溶液的体积(V)与所得混合溶液的温度(T)的关系如图所示。下列叙述正确的是()A.HA溶液的物质的量浓度为0.01 molL-1B.bc的过程中,温度降低的原因是溶液中发生了吸热反应C.ab的过程中,混合溶液中可能存在:c(A-)=c(Na+)D.25 时,HA的电离平衡常数K约为1.4310-2【解析】选C。恰好中和时混合溶液温度最高,即b点,此时消耗氢氧化钠0.004 mol,得出HA的浓度为0.08 molL-1,故A错误;bc的过程中,温度降低的原因是溶液中发生了反应恰好生成NaA,继续滴加氢氧化钠溶液不能发生反应,故B错误;NaA呈碱性,HA呈酸性,ab的过程中,混合溶液可能呈中性,存在:c(A-)=c(Na+),故C正确;电离平衡常数K=0.010.010.08 =1.2510-3,故D错误。二、非选择题8.(新题预测)(1)Na2S2O5可用作食品抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,取50 mL葡萄酒样品,用0.010 00 molL-1的碘标准液滴定到终点,消耗10.00 mL。滴定反应的离子方程式为: _。该样品中Na2S2O5的残留量为_gL-1(以SO2计)。(2) 测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。称量m g样品于锥形瓶中,溶解后加稀硫酸酸化,用c molL-1 KMnO4溶液滴定至终点。滴定终点的现象是_。向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀硫酸酸化,用c molL-1 KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液V mL。该晶体中铁的质量分数的表达式为_。(3)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O35H2O,M=248 gmol-1)可用作定影剂、还原剂。利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下:溶液配制:称取1.200 0 g某硫代硫酸钠晶体样品配制成100 mL溶液。滴定:取0.009 50 molL-1的K2Cr2O7标准溶液20.00 mL,硫酸酸化后加入过量KI,发生反应: Cr2+6I-+14H+3I2+2Cr3+7H2O。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色,发生反应:I2+2S2S4+2I-。加入淀粉溶液作为指示剂,继续滴定,当溶液_,即为终点。平行滴定3次,样品溶液的平均用量为24.80 mL,则样品纯度为_%(保留1位小数)。(4)取a g所得精