2018-2019学年高中化学专题12pH的计算及应用培优试题新人教版选修4

专题12pH的计算及应用（测试时间：70分钟，总分：100分）班级：____________姓名：____________座号：____________得分：____________一、选择题：本题共16个小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．准确量取25.00mL高锰酸钾溶液，可选用的仪器是A．50mL量筒 B．10mL量筒C．50mL酸式滴定管 D．50mL碱式滴定管【答案】C【解析】量筒只估读到0.1mL，滴定管能估读到0.01mL，高锰酸钾为强氧化性物质，不能用碱式滴定管。2．25℃时，浓度均为0.1mol·L−1A．两溶液的pH相同B．两溶液的导电能力相同C．由水电离出的c(OH−)相同D．中和等物质的量的NaOH溶液，消耗两溶液的体积相同【答案】D3．25℃时，pH=2的HCl溶液中，由水电离出的H+浓度是A．1.0×10−2mol·L−1 B．1.0×10−7mol·L−1C．1.0×10−12mol·L−1 D．1.0×10−1mol·L−1【答案】C【解析】25℃时，pH=2的HCl溶液中，c(H+)=1.0×10−2mol·L−1，c(H+)·c(OH−)=Kw=1.0×10−14，c(OH−)=1.0×10−12mol·L−1；盐酸电离出的氢离子抑制水电离，所以水电离出的H+浓度等于OH−的浓度，为1.0×10−12mol·L−14．用盐酸作标准液滴定待测浓度的NaOH溶液，若用甲基橙作指示剂，当滴定达终点时，消耗盐酸V1mL；若用酚酞作指示剂，当滴定达终点时，消耗盐酸V2mL；则两种情况下消耗盐酸的体积关系是A．V1>V2 B．V1＝V2C．V1<V2 D．无法确定【答案】A5．某学生用碱式滴定管量取0.1mol/L的NaOH溶液，开始时仰视液面读数为1.00mL，取出部分溶液后，俯视液面，读数为11.00mL，该同学在操作中实际取出的液体体积为A．大于10.00mL B．小于10.00mLC．等于10.00mL D．等于11.00mL【答案】A【解析】滴定管的“0”刻度在上，量取NaOH溶液，开始时仰视液面使读数偏大，取出部分溶液后，俯视液面使读数偏小，滴定前后刻度差为10.00mL，但实际取出的液体体积偏大。6．下列说法正确的是A．pH=0的溶液不存在B．C．中性溶液的pH不一定等于7D．酸或碱溶液稀释时，溶液的pH均减小【答案】C【解析】由pH=lgc(H+)知，pH=0时，c(H+)=1mol/L，A项错误；广泛pH试纸测得溶液的pH只能取整数，B项错误；100℃7．一定温度下，将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力变化如图所示，下列说法正确的是A．a、b、c三点溶液的pH：c＜a＜bB．用湿润的pH试纸测量a处溶液的pH，测量结果偏小C．a、b、c三点CH3COOH的电离程度：c＜a＜bD．a、b、c三点溶液用1mol·L−1NaOH溶液中和，消耗NaOH溶液体积：c＜a＜b【答案】B8．常温下，pH=1的H2SO4和pH=12的NaOH溶液按体积比2∶9混合，混合后溶液的pH为（忽略体积变化）A．9 B．10 C．2 D．3【答案】C【解析】常温下，pH=1的H2SO4（氢离子浓度是0.1mol/L）和pH=12的NaOH溶液（氢氧根离子浓度是0.01mol/L）按体积比2∶9混合后酸过量，混合后溶液中氢离子浓度是，因此溶液的pH＝2，答案选C。9．下列实验操作和数据记录都正确的是A．用托盘天平称量时，将NaOH固体放在右盘内的纸上，称得质量为10.2gB．用25mL碱式滴定管量取高锰酸钾溶液，体积为16.60mLD．用10mL量筒量取NaCl溶液，体积为9.2mL【答案】D【解析】用托盘天平称量时，物质应放在左盘，A错；因为KMnO4溶液具有强氧化性，可腐蚀橡皮管，B错；广泛pH试纸只能测pH为整数，C错。10．现有温度相同，pH=a和pH=b的两种NaOH溶液，已知b=a+2，将两种溶液等体积混合后，所得溶液的pH接近于A．a－lg2B．b－lg2C．a+lg2D．【答案】B【解析】pH=a的NaOH溶液，c(H+)=10－amol·L－1，c(OH－)=10a－14mol·L－1；pH=b的NaOH溶液，c(H+)=10−bmol·L−1，c(OH－)=10b－14mol·L－1；而溶液等体积混合后：c(OH－)=，由于b=a+2，所以c(OH－)=5×10b－15mol·L－1；则c(H+)=2×10－bmol·L－1，所以pH=b－lg2，故答案选B。11．25℃A．pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合B．pH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合C．pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合D．pH=3的硫酸和pH=11的氨水等体积混合【答案】C12．已知乙酸钠溶液呈碱性。以下是几种酸碱指示剂变色时的pH范围：①②③酚酞8.2~10现用0.1000mol·L1氢氧化钠溶液滴定浓度相近的乙酸时，上述指示剂A．都可以用 B．只能用③C．可以用①或② D．可以用②或③【答案】B【解析】氢氧化钠溶液与乙酸等物质的量反应时，生成的乙酸钠溶液呈碱性，选用在碱性条件下变色的指示剂酚酞为宜。13．下列实验误差分析不正确的是A．用润湿的pH试纸测稀碱溶液的pH，测定值偏小B．用沾有水珠的锥形瓶盛装待测液进行滴定，测定浓度偏小C．滴定前滴定管内无气泡，终点读数时有气泡，读取数值偏小D．测定中和反应的反应热时，将碱缓慢倒入酸中，所测温度值偏小【答案】B14．下图是向100mL的盐酸中逐渐加入NaOH溶液时，溶液的pH变化图像，根据如图所得结论正确的是A．原来盐酸的物质的量浓度为0.1mol/LB．X为0.1mol/L的NaOH溶液C．原来盐酸的物质的量浓度为1mol/LD．X为0.01mol/L的NaOH溶液【答案】A【解析】原盐酸的pH=1，则c(HCl)=0.1mol/L，A项正确。滴定终点时加入的NaOH溶液中NaOH的物质的量为0.01mol，但浓度与体积都无法计算。15．下图是用一定物质的量浓度的NaOH溶液滴定10.00mL一定物质的量浓度的盐酸的图像，依据图像推出盐酸和NaOH溶液的物质的量浓度是下表内各组中的ABCDc(HCl)/(mol·L－1)0.12000.040000.030000.09000c(NaOH)/(mol·L－1)0.040000.12000.09000.03000【答案】D【解析】由图像可知，30.00mLNaOH溶液恰好中和10.00mL盐酸，则3c(NaOH)=c(HCl)，表中A、D组属此种情况，但A组中c(HCl)=0.1200mol·L－1，c(H+)=0.1200mol·L－1，pH<1，不符合图像；D组中c(HCl)=0.09000mol·L－1c(H+)==1×10－2mol·L－1，pH=－lg(1×10－2)=2，正好符合题意。16．某温度下，相同体积、相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，平衡pH随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断正确的是A．Ⅱ为盐酸稀释时pH变化曲线B．b点溶液的导电性比c点溶液的导电性弱C．a点KW的值比c点KW的值大D．与相同浓度的NaOH溶液完全中和，消耗NaOH溶液的体积，a点比b点大【答案】D二、非选择题：本题包括4个小题，共52分。17．（13分）某学生为测定某烧碱样品中NaOH的质量分数，进行如下实验（已知该样品中含有少量不与酸作用的杂质）：A．在250mL的容量瓶中定容，配制250mL烧碱溶液；B．用碱式滴定管移取25.00mL烧碱溶液于锥形瓶中，并滴几滴甲基橙指示剂；C．在天平上准确称取烧碱样品20.D．将物质的量浓度为1.00mol·L−1的标准硫酸溶液装入酸式滴定管中，调节液面，记下开始时的读数；E．在锥形瓶下垫一张白纸，滴定至溶液变为橙色为止，记下读数。试填空：（1）正确操作步骤的顺序是（用字母填写）______________________________________。（2）观察滴定管液面的读数时应注意什么问题？______________________________。（3）E步操作中下垫一张白纸的作用是________________________。（4）下列操作中可能使所测NaOH的质量分数偏低的是_______________。a．A步操作中未将溶液冷却至室温就转移到容量瓶中定容b．C步操作中，称量药品时，砝码放在左盘，NaOH放在右盘c．D步操作中酸式滴定管在装入标准H2SO4溶液前未用标准液润洗d．读取硫酸体积时，开始时仰视读数，结束时俯视读数（5）硫酸的初读数和末读数如图所示，末读数为______mL，初读数为______mL，用量为______mL（全对给分）。（6）按滴定所得数据来计算出的烧碱样品中NaOH的质量分数为__________。【答案】（1）CABDE（2分）（2）视线与凹液面最低点平齐，读数估读到0.01mL（2分）（3）使滴定终点时，溶液颜色变化更明显，易于分辨（2分）（4）b、d（2分）（5）24.00（1分）0.30（1分）23.70（1分）（6）92.49%（2分）【解析】（1）正确的操作顺序为：称量→溶解→定容→滴定，所以操作步骤的顺序为：CABDE。（2）观察滴定管液面时视线应与凹液面最低点平齐，读数估读到0.01

mL。（5）注意读数估读到0.01

mL，滴定管“0”刻度在上，末读数为24.00

mL，初读数为0.30

mL，用量为23.70

mL。（6）氢氧化钠溶液的浓度为：c(NaOH)==1.896

mol·L−1，烧碱样品中NaOH的质量分数为：w（NaOH）=×100%=92.49%。18．（10分）（1）常温下，将1mLpH=1的H2SO4溶液加水稀释到100mL，稀释后的溶液中=_________。（2）某温度时，测得0.01mol·L−1的NaOH溶液的pH为11，则该温度下水的离子积常数Kw=_________。该温度_________（填“高于“或“低于"）25℃（3）常温下，设pH=5的H2SO4溶液中由水电离出的H+浓度为c1；pH=10的NaOH溶液中由水电离出的H+浓度为c2，则=_________。（4）常温下，pH=13的Ba（OH）2溶液aL与pH=3的H2SO4溶液bL混合（混合后溶液体积变化忽略不计），若所得混合溶液呈中性，则a∶b=_________。【答案】（1）108（2分）（2）1×10−13（2分） 高于（2分）（3）10（2分）（4）1∶100（2分）【解析】（1）常温下，将1mLpH=1的H2SO4溶液加水稀释到100mL，稀释后的pH＝3，则溶液中=10−3÷10−11＝108。（2）某温度时，测得0.01mol·L−1的NaOH溶液的pH为11，其中氢氧根浓度是0.01mol·L−1，所以该温度下水的离子积常数Kw=10−11×0．01＝1×10−13。水的电离吸热，所以该温度高于25℃（3）硫酸抑制水的电离，常温下pH=5的H2SO4溶液中由水电离出的H+浓度为10−9mol·L−1；NaOH溶液抑制水的电离，则pH=10的NaOH溶液中由水电离出的H+浓度为10−10mol·L−1，则=10。（4）所得混合溶液呈中性，说明氢离子与氢氧根的物质的量相等，即aL×0.1mol·L−1＝bL×0.001mol·L−1，则a∶b=1∶100。19．（18分）25℃时，用浓度为0.1000mol·L−1的NaOH溶液滴定20.00mL浓度均为0.1000mol·L−1（1）等浓度的三种酸溶液的酸性强弱顺序为___________________________。（2）0.1mol/L的HX、HY、HZ溶液中水的电离程度最大的是________，其中HY溶液的pH=3，则溶液中H2O电离出的c(H+)为________。（3）25℃（4）25℃（5）体积相同，物质的量浓度相同的HX、HY、HZ中和NaOH的能力是否相同？________________。（6）①pH=1的HZ与pH=13的NaOH溶液等体积混合，溶液呈________性(填“酸”“碱”或“中”)。②pH=1的HX与pH=13的NaOH溶液等体积混合，溶液呈________性(填“酸”“碱”或“中”)。（7）浓度均为0.1000mol·L－1的三种酸溶液中滴加同浓度的NaOH溶液至pH=7，消耗NaOH溶液的体积Vx、Vy、Vz的大小关系是________________。【答案】（1）HZ>HY>HX（2分）（2）HX（2分）1×10－11mol/L（2分）（3）>（1分）碱（1分）（4）<（2分）（5）相同（2分）（6）①中（2分）②酸（2分）（7）Vx<Vy<Vz（2分）（5）体积相同，物质的量浓度相同，都是一元酸，则中和NaOH的能力相同。（6）①HZ是强酸，则pH=1的HZ与pH=13的NaOH溶液等体积混合，溶液呈中性。②HX是弱酸，pH=1的HX与pH=13的NaOH溶液等体积混合，HX的浓度要更大，则混合后溶液呈酸性。（7）浓度均为0.1000mol·L－1的三种酸溶液中滴加同浓度的NaOH溶液至pH=7，即滴加后溶液呈中性，根据酸的强弱程度可判断，消耗NaOH溶液的体积Vx、Vy、Vz的大小关系是Vx<Vy<Vz。20．（11分）某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时，选择甲基橙作指示剂。请填写下列空白：（1）下图中______（填“A”或“B”）是碱式滴定管，进行该实验的第一步操作是____________________。（2）用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时，左手握酸式滴定管的活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶中溶液颜色变化，直到因加入一滴盐酸后，出现_____________________________（填“现象”）说明达到滴定终点。（3）下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是。

A．酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸B．