高考化学一轮复习 课时提升作业 二十七 第八章 水溶液中的离子平衡 2 水的电离和溶液的酸碱性.doc

课时提升作业 二十七水的电离和溶液的酸碱性(45分钟100分)一、选择题(本题包括7小题，每题6分，共42分)1.已知温度t时水的离子积常数为kw，该温度下，将浓度为amoll-1的一元酸ha与bmoll-1的一元碱boh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+)=kwmoll-1d.混合溶液中，c(h+)+c(b+)=c(oh-)+c(a-)【解析】选c。a.a=b，则二者恰好中和，但反应生成的盐的种类不能确定，酸碱性也不能确定，错误；b.由于水的电离平衡常数只与温度有关，温度没有指明是室温，所以混合溶液的ph=7不能确定溶液呈中性，错误；c.由于c(h+)c(oh-)=kw，若混合溶液中，c(h+)=kwmoll-1，则c(h+)=c(oh-)，溶液呈中性，正确；d.根据电荷守恒，混合溶液中始终存在c(h+)+c(b+)=c(oh-)+c(a-)，错误。【加固训练】一定温度下，满足下列条件的溶液一定呈酸性的是()a.能与金属al反应放出h2的溶液b.加酚酞后显无色的溶液c.ph=6的某溶液d.c(h+)c(oh-)的任意水溶液【解析】选d。a项，能与金属al反应放出h2的溶液可能呈酸性，也可能呈碱性，故a错误；b项，加酚酞后显无色的溶液，可能呈弱碱性，故b错误；c项，由于温度不确定，ph=6的溶液的酸碱性无法确定，故c错误；d项，c(h+)c(oh-)的任意水溶液一定呈酸性，故d正确。2.25时，20.00 ml硫酸和硝酸的混合溶液，加入足量的氯化钡溶液，充分反应后过滤、洗涤、烘干，可得0.466 g沉淀。滤液跟2 moll-1naoh溶液反应，用去10.00 ml碱液时恰好中和。下列说法中正确的是()a.原混合液中c(so42-)=0.2 moll-1b.原混合液中c(no3-)=0.9 moll-1c.原混合液中ph=0d.原混合液中由水电离出的c(h+)=0.1 moll-1【解析】选c。根据so42-+ba2+baso4，m(baso4)=0.466 g，n(baso4)=0.002 mol，故n(so42-)=0.002 mol，c(so42-)=0.002 mol/20.00 ml=0.1 moll-1，a错误；滤液与naoh溶液反应时消耗naoh的物质的量为n(naoh)=2 moll-110.00 ml=0.02 mol，即溶液中n(h+)=0.02 mol，c(h+)=0.02 mol/20.00 ml=1 moll-1，故混合液中ph=0，c正确；因n(so42-)=0.002 mol，由硫酸提供的h+的物质的量为0.004 mol，则由硝酸提供的h+的物质的量为0.016 mol，则原混合液中c(no3-)=0.016 mol/20.00 ml =0.8 moll-1，b错误；原混合液中c(h+)=1 moll-1，c(oh-)=10-14moll-1，由水电离出的c(h+)=10-14moll-1，d错误。3.下列说法中正确的是()a.25时nh4cl溶液的kw大于100时nacl溶液的kwb.常温下，ph均为5的醋酸和硫酸铝两种溶液中，由水电离出的氢离子浓度之比为1104c.根据溶液的ph与酸碱性的关系，推出ph=6.8的溶液一定显酸性d.100时，将ph=2的盐酸与ph=12的naoh溶液等体积混合，溶液显中性【解析】选b。水的离子积常数只与温度有关，温度越高，kw越大，a错；醋酸中水电离出的c(h+)=溶液中的c(oh-)=10-9moll-1，硫酸铝溶液中水电离出的c(h+)等于溶液中的c(h+)=10-5moll-1，b正确；c选项不知温度，无法判断，错误；100时kw=110-12，所以将ph=2的盐酸与ph=12的naoh溶液等体积混合后，溶液显碱性，d错。【方法规律】理清溶液中h+或oh-的来源及关系(1)常温下，中性溶液：h+和oh-均来自水的电离，c(oh-)=c(h+)=10-7moll-1。(2)酸溶液：oh-全部来自水的电离，水电离产生的c(h+)=c(oh-)，溶液中c(h+)c(oh-)。(3)碱溶液：h+全部来自水的电离，水电离产生的c(oh-)=c(h+)，溶液中c(oh-)c(h+)。(4)水解呈酸性或碱性的盐溶液。ph=5的nh4cl溶液中h+全部来自水的电离，由水电离的c(h+)=10-5moll-1。ph=12的na2co3溶液中oh-全部来自水的电离，由水电离的c(oh-)=10-2moll-1。4.(2016咸阳模拟)下列说法正确的是()a.向50 ml 1 moll-1的盐酸中加入烧碱，水的kw不变b.nh4cl和nh3h2o混合液中，二者对对方的平衡都起了抑制作用c.有两种弱酸hx和hy且酸性hxhy，则体积和浓度相同的nax和nay溶液中有c(y-)c(x-)c(oh-)c(h+)d.常温下0.1 moll-1的ha溶液中c(oh-)c(h+)=110-8，则0.01 moll-1ha溶液中c(h+)=110-4moll-1【解析】选b。kw只受温度的影响，盐酸中加入烧碱发生酸碱中和反应，放出热量，使体系温度升高，kw值增大，故a错误；铵根离子水解方程式：nh4+h2onh3h2o+h+，加入一水合氨，一水合氨浓度增大，平衡逆向移动，抑制铵根离子的水解；一水合氨的电离方程式：nh3h2onh4+oh-，加入氯化铵溶液，铵根离子浓度增大，平衡逆向移动，抑制了一水合氨的电离，故b正确；因为酸性hxhy，所以水解能力naxc(y-)c(oh-)c(h+)，故c错误；c(oh-)c(h+)=110-8，c(oh-)c(h+)=110-14，所以c(h+)=10-3moll-1，该酸为弱酸，加水稀释时弱酸的电离程度增大，所以0.01 moll-1ha溶液中c(h+)110-4moll-1，故d错误。5.(2016成都模拟)实验室用标准盐酸溶液测定某naoh溶液的浓度，用甲基橙(其ph变色范围为3.14.4)作指示剂，下列操作中可能使测定结果偏低的是()a.酸式滴定管在装酸液前未用标准盐酸润洗23次b.开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡，在滴定过程中气泡消失c.锥形瓶中溶液颜色由黄色变橙色，立即记下滴定管液面所在刻度d.盛naoh溶液的锥形瓶滴定前用naoh溶液润洗23次【解析】选c。酸式滴定管在装酸液前未用标准盐酸润洗23次，则盐酸的浓度降低，消耗盐酸的体积增加，所以测定结果偏高，a错误；开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡，在滴定过程中气泡消失，则导致消耗盐酸的体积增加，所以测定结果偏高，b错误；锥形瓶中溶液颜色由黄色变橙色，立即记下滴定管液面所在刻度，不能保证半分钟内不恢复原来的颜色，可能导致实际消耗盐酸的体积偏小，测定结果偏低，c正确；盛naoh溶液的锥形瓶滴定前用naoh溶液润洗23次，则氢氧化钠的物质的量增加，消耗盐酸的体积增加，所以测定结果偏高，d错误。6.(2016西安模拟)室温下，将1.000 moll-1盐酸滴入20.00 ml 1.000 moll-1氨水中，溶液ph和温度随加入盐酸体积变化曲线如图所示，下列有关说法正确的是()a.a点由水电离出的c(h+)=1.010-14moll-1b.b点：c(nh4+)+c(nh3h2o)=c(cl-)c.c点：c(cl-)=c(nh4+)d.d点后，溶液温度略下降的主要原因是nh3h2o电离吸热【解析】选c。因a点7ph1.010-4moll-1，故a错误；b点时ph7，则盐酸和氨水反应，氨水过量，则c(nh4+)+c(nh3h2o)c(cl-)，故b错误；因c点ph=7溶液呈中性，则c(h+)=c(oh-)，根据电荷守恒可知c(cl-)=c(nh4+)，故c正确；d点时盐酸和氨水恰好完全反应，放热最多，再加盐酸温度降低只能是加入盐酸的温度低于溶液温度，这才是温度下降的原因，故d错误。7.(能力挑战题)(2016邵阳模拟)室温时，盐酸和硫酸的混合溶液20 ml，向混合物中逐滴加入0.05 moll-1ba(oh)2溶液时，生成的baso4和ph的变化如图所示(不考虑溶液混合时体积的变化)。下列说法正确的是()a.图中a点对应溶液的ph：a=2b.生成沉淀的最大质量m=2.33 gc.原混合液中c(hcl)=0.2 moll-1d.当vba(oh)2(aq)=30 ml时，有关离子浓度大小：c(cl-)c(ba2+)c(h+)【解析】选c。a.硫酸与ba(oh)2发生反应：h2so4+ba(oh)2baso4+2h2o，当沉淀完全时，n(h2so4)=nba(oh)2=0.05 moll-10.02 l=1.010-3mol。由于溶液显中性时消耗ba(oh)2的体积是60 ml，所以hcl的物质的量是n(hcl)=2nba(oh)2=20.05 moll-10.04 l=4.010-3mol，所以在a点时溶液的c(h+)=4.010-3mol0.04 l=0.1 moll-1，所以ph=1，错误；b.生成沉淀的最大质量m(baso4)=1.010-3mol233 gmol-1=0.233 g，错误；c.原混合液中c(hcl)=n(hcl)v=4.010-3mol0.02 l=0.2 moll-1，正确；d.当vba(oh)2(aq)=30 ml时，n(cl-)=4.010-3mol，n(ba2+)=0.05 moll-10.01 l=5.010-4mol；n(h+)=4.010-3mol-20.05 moll-10.01 l=3.010-3mol，在同一溶液中，微粒的物质的量越大，则其物质的量浓度就越大，所以有关离子浓度大小应为c(cl-)c(h+)c(ba2+)，错误。二、非选择题(本题包括4小题，共58分)8.(14分)nh4al(so4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂，用于焙烤食品中；nh4hso4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题：(1)nh4al(so4)2可作净水剂，其理由是_。(用必要的化学用语和相关文字说明)。(2)相同条件下，0.1 moll-1nh4al(so4)2中c(nh4+)_(填“等于”“大于”或“小于”)0.1 moll-1nh4hso4中c(nh4+)。(3)如图是0.1 moll-1电解质溶液的ph随温度变化的图象。其中符合0.1 moll-1nh4al(so4)2的ph随温度变化的曲线是_(填写字母)，导致ph随温度变化的原因是_；20时，0.1 moll-1nh4al(so4)2中2c(so42-)-c(nh4+)-3c(al3+)=_。(4)室温时，向100 ml 0.1 moll-1nh4hso4溶液中滴加0.1 moll-1naoh溶液，得到溶液ph与naoh溶液体积的关系曲线如图所示：试分析图中a、b、c、d四个点，水的电离程度最大的是_；在b点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是_。【解析】(1)al3+水解生成的al(oh)3胶体具有吸附性，即：al3+3h2oal(oh)3(胶体)+3h+，al(oh)3吸附悬浮颗粒使其沉降。(2)nh4al(so4)2与nh4hso4中的nh4+均发生水解，但nh4al(so4)2中al3+水解呈酸性抑制nh4+水解，hso4-电离出h+同样抑制nh4+水解，因为hso4-电离生成的h+浓度比al3+水解生成的h+浓度大，所以nh4hso4中nh4+水解程度比nh4al(so4)2中的小。(3)nh4al(so4)2水解，溶液呈酸性，升高温度其水解程度增大，ph减小，符合的曲线为。根据电荷守恒，可以求出2c(so42-)-c(nh4+)-3c(al3+)=c(h+)-c(oh-)=10-3moll-1c(oh-)太小，可忽略。(4)a、b、c、d四个点，根据反应量的关系，a点恰好消耗完h+，溶液中只有(nh4)2so4与na2so4；b、c、d三点溶液均含有nh3h2o，(nh4)2so4可以促进水的电离，而nh3h2o抑制水的电离，a点水的电离程度最大。b点溶液呈中性，即溶液含有(nh4)2so4、na2so4、nh3h2o三种成分，a点时c(na+)=c(so42-)，b点时c(na+)c(so42-)，根据氮元素与硫元素的关系，可以得出c(so42-)c(nh4+)，故c(na+)c(so42-)c(nh4+)c(oh-)=c(h+)。答案：(1)al3+水解生成的al(oh)3胶体具有吸附性，即al3+3h2oal(oh)3(胶体)+3h+，al(oh)3胶体吸附悬浮颗粒使其沉降从而净化水(2)小于(3)nh4al(so4)2水解，溶液呈酸性，升高温度其水解程度增大，ph减小10-3moll-1(4)ac(na+)c(so42-)c(nh4+)c(oh-)=c(h+)9.(15分)(2016广州模拟)(1)常温下某溶液中由水电离出的离子浓度符合c(h+)c(oh-)=110-20的溶液，其ph为_，此时水的电离受到_。(2)已知：2no2(g)n2o4(g)h=-57.20 kjmol-1。一定温度下，在密闭容器中反应达到平衡。其他条件不变时，下列措施能提高no2转化率的是_(填字母)。a.减小no2的浓度b.降低温度c.增加no2的浓度d.升高温度(3)在某温度下，h2o的离子积常数为110-13，则该温度下：0.01 moll-1naoh溶液的ph=_；100 ml 0.1 moll-1h2so4溶液与100 ml 0.4 moll-1的koh溶液混合后，ph=_。(4)已知一溶液中有4种离子：x+、y-、h+、oh-，下列分析结果肯定错误的是_。a.c(y-)c(x+)c(h+)c(oh-)b.c(x+)c(y-)c(oh-)c(h+)c.c(h+)c(y-)c(x+)c(oh-)d.c(oh-)c(x+)c(h+)c(y-)(5)在25下，将amoll-1的氨水与0.01 moll-1的盐酸等体积混合，反应后溶液中c(nh4+)=c(cl-)。则溶液显_(填“酸”“碱”或“中”)性；用含a的代数式表示nh3h2o的电离常数kb=_。【解析】(1)常温下水的离子积常数为10-14，若溶液中氢离子全部为水电离出的，则氢离子浓度为10-10moll-1，溶液的ph为10，若溶液中的氢氧根离子全部为水电离出的，则溶液中的氢离子浓度为10-4moll-1，溶液的ph为4。因为该溶液中水电离出的氢离子或氢氧根离子比纯水中的少，所以说明水的电离受到抑制。(2)a、减小二氧化氮的浓度，平衡逆向移动，二氧化氮的转化率降低；b、降低温度，平衡正向移动，转化率提高；c、增加二氧化氮的浓度，平衡正向移动，转化率提高；d、升高温度，平衡逆向移动，转化率降低。(3)氢氧根离子浓度为0.01 moll-1，则氢离子浓度为10-13/0.01=10-11(moll-1)，则溶液的ph为11。硫酸的物质的量为0.10.1=0.01(mol)，氢氧化钾的物质的量为0.40.1=0.04(mol)，反应后剩余0.02 mol氢氧化钾，氢氧根离子浓度=0.02/0.2=0.1(moll-1)，其溶液的ph=12。(4)根据电荷守恒分析，选项c不遵循电荷守恒，错误。(5)根据电荷守恒c(h+)+c(nh4+)=c(cl-)+c(oh-)，当铵根离子和氯离子浓度相等时氢氧根离子浓度=氢离子浓度，所以溶液显中性。溶液中铵根离子浓度=氯离子浓度=0.005 moll-1，一水合氨的浓度=a/2-0.005 moll-1，溶液中的氢氧根离子浓度为10-7moll-1，根据一水合氨的电离平衡常数表达式计算kb=0.00510-7/(a/2-0.005)=10-9(a-0.01)。答案：(1)4或10抑制(2)b、c(3)1112(4)c(5)中10-9(a-0.01)10.(14分)(2016淮南模拟)过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂，它的水溶液又称为双氧水，常用于消毒、杀菌、漂白等作用。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液，准确测定了过氧化氢的含量，并探究了过氧化氢的性质。请填写下列空白：(1)移取10.00 ml密度为gml-1的过氧化氢溶液至250 ml_(填仪器名称)中，加水稀释至刻度，摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00 ml至锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸馏水稀释，作被测试样。(2)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样，其反应的离子方程式如下，请将相关物质的化学计量数及化学式填写在方框里。(3)滴定时，将高锰酸钾标准溶液注入_(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。滴定到达终点的现象是_。(4)重复滴定三次，平均耗用cmoll-1kmno4标准溶液vml，则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为_。(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果_(填“偏高”“偏低”或“不变”)。【解析】(1)根据题意应该选用容量瓶。(2)残缺方程式配平首先应确定缺什么，分析可知缺的是o2，根据电子转移守恒，配平化学方程式。(3)由于高锰酸钾标准溶液具有强氧化性，所以只能使用酸式滴定管。滴定到达终点的现象是滴入最后一滴高锰酸钾溶液，溶液呈浅红色，且30秒内不褪色。(4)根据配平的化学方程式计算出过氧化氢的量，最后计算出原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为17cv200。(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，有一部分溶液占据了气泡的体积，并没有滴入锥形瓶，则测定结果偏高。答案：(1)容量瓶(2)256285o2(3)酸式滴入最后一滴高锰酸钾溶液，溶液呈浅红色，且30秒内不褪色(4)17cv200(5)偏高11.(15分)(2016三门峡模拟)孔雀石主要含cu2(oh)2co3，还含少量feo、sio2。以孔雀石为原料可制备cuso45h2o，步骤如下：(1)写出孔雀石与稀硫酸反应的化学方程式：_，为了提高原料浸出速率，可采取的措施有