2020-2021学年高二化学重难点训练：水的电离和溶液的酸碱性及中和滴定

2020-2021学年高二化学重难点训练：水的电离和溶液的酸碱性及中和滴定

2020-2021 学年高二化学重难点训练：水的电离和溶液的酸碱性及中和滴定 一、选择题（每小题只有一个正确选项，共 10*6 分） 1．（ 2020 浙江高考 1 月选考真题）室温下，向 120.00 mL 0.1000 mol L 盐酸中滴加 10.1000 mol L NaOH 溶液，溶液的 pH 随 N a O H 溶液体积的变化如图。已知 l g5 0 . 7 。下列说法不正确的是（ ） A． 与盐酸恰好完全反应时， pH 7 B．选择变色范围在 pH 突变范围内的指示剂，可减小实验误差 C．选择甲基红指示反应终点，误差比甲基橙的大 D． V(NaOH)30.00 mL 时， pH12.3 【答案】C 【解析】A. 与盐酸恰好完全反应时溶液中的溶质为 NaCl，呈中性，室温下 ，故 A 正确；B. 选择变色范围在 pH 突变范围内的指示剂，可减小实验误差，B 正确；C.甲基橙的变色范围在 pH 突变范围外， 误差更大，故 C 错误；D. 时，溶液中的溶质为氯化钠和氢氧化钠，且 c(NaOH)= 30mL 0.1000mol/L 20mL 0.1000mol/L 20mL 30mL     =0.02mol/L，即溶液中 c(OH-)=0.02mol，则 c(H+)=5× 10-13 mol/L，pH=-lgc(H+)=12.3，故 D 正确；故答案为 C。 2．已知水的电离平衡如图所示，且 pOH=-lgc(OH-)。下列说法错误的是 A．各点对应的水的离子积：Kw(f)>Kw(e)=Kw(d) B．加热 f 点纯水，其组成由 f 点沿 fd 直线向 d 方向迁移 C．向 d 点纯水中通入少量 HCl，其组成由 d 点沿 cde 曲线向 e 点移动 D．df 直线上各点对应的水溶液(或纯水)一定显中性 【答案】B 【解析】pOH=-lgc(OH-)，故 pOH 越大，c(OH-)越小；pH=-lgc(H+)，故 pH 越大，c(H+)越小；pH+ pOH=pKw。A．水 的电离吸热，温度越高，水的离子积 Kw 越大，pOH、pH 越小，所以温度 T>20°C，即 Kw(f)>Kw(d)，同时 Kw 只与温度有关，d、e 点在等温线上，所以 Kw(f)>Kw(e)=Kw(d)，A 正确；B．由于水的电离吸热，所以升高温 度，水的离子积 Kw 增大，pOH、pH 减小，即加热 f 点纯水，其组成由 f 点沿 Of 直线向 O 方向迁移，B 错误； C．恒温条件下，向 d 点纯水中通入少量 HCl，溶液酸性增强，pH 减小，由于 pOH+pH=pKw，所以 pOH 增大， 其组成由 d 点沿 cde 曲线向 e 点移动，C 正确；D．df 直线上各点对应的水溶液中均有 pH= pOH，即 c(OH-)=c(H+)， 所以 df 直线上各点对应的水溶液均呈中性，D 正确；故选 B。 3．25 ℃时，下列溶液的酸性最强的是( ) A．0.01 mol/L 的 HCl 溶液 B．pH＝2 的 H2SO4 溶液 C．c(OH-)＝10-13 mol/L 的溶液 D．pH＝1 的 HNO3 溶液加水稀释为原来的 2 倍 【答案】C 【解析】根据各溶液的 pH 确定酸性强弱，酸性越强，pH 数值越小。A. 0.01mol·L-1HCl 溶液中，c（H+）=0.01 mol·L-1，pH=2；B. pH=2 的 H2SO4 溶液中，c（H+）=0.01 mol·L-1，pH=2；C. c（OH-）=10-13mol·L-1 的溶液 中，c（H+）=0.1 mol·L-1，pH=1；D. pH=1 HNO3 溶液加水稀释 2 倍，稀释后 pH>1；故答案为：C。 4．已知 90℃时，Kw =1.0×10－12,在 90℃将 pH=9 的 NaOH 溶液与 pH=4 的硫酸溶液混合，若所得溶液 pH=7， 则 NaOH 溶液与硫酸溶液的体积比为 A．1：9 B．9：1 C．10：1 D．1：10 【答案】A 【解析】设氢氧化钠的体积为 V1，稀硫酸的体积为 V2，NaOH 的浓度为 c(OH－)=10-3mol/L，硫酸中 c(H ＋)=10-4mol/L，混合后溶液的 pH=7，溶液呈碱性，溶液中 c(OH－)=10-5mol/L，（ 10-3V1-10-4V2）÷（V1+V2）=10-5， 解得 V1：V2=1：9，答案选 A。 5．下列关于溶液的酸碱性，说法正确的是（ ） A．pH＝7 的溶液呈中性 B．中性溶液中一定有：c(H＋)＝1.0×10－7mol·L－1 C．c(H＋)＝c(OH－)的溶液呈中性 D．在 100°C 时，纯水的 pH＜7，因此显酸性 【答案】C 【解析】A、在 100°C 时，纯水的 pH＝6，呈中性，该温度下 pH＝7 时溶液呈碱性，温度未知，不能根据 pH 大小判断溶液酸碱性，故 A 错误；B、常温下中性溶液中 c(H＋)＝1.0×10－7 mol·L－1，温度未知，中性 溶液中不一定有 c(H＋)＝1.0×10－7 mol·L－1，故 B 错误；C、c(H＋)＝c(OH－)的溶液呈中性，与溶液温度高 低无关，故 C 正确；D、在 100°C 时，纯水的 pH＝6，呈中性，故 D 错误；答案为 C。 6．在酸碱中和滴定实验中，下列操作不会．．引起误差的是( ) A．用未干燥的锥形瓶盛装被滴定的待测液 B．滴定管用蒸馏水洗净后直接盛装标准液 C．滴定前平视读数，终点时仰视读数 D．滴定管尖嘴处在滴定前有气泡，滴定后无气泡 【答案】A 【解析】A. 用未干燥的锥形瓶盛装被滴定的待测液不影响溶质的物质的量，测定结果不变，A 选；B. 滴定 管用蒸馏水洗净后直接盛装标准液，会稀释标准液，消耗标准液体积增加，会产生误差，B 不选；C. 滴定 前平视读数，终点时仰视读数，读数增大，有误差产生，C 不选；D. 滴定管尖嘴处在滴定前有气泡，滴定 后无气泡，溶液的体积增大，会产生误差，D 不选；答案选 A。 7．某学生以酚酞为指示剂用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液，三次实验 分别记录有关数据如下表： 滴定次数 待测氢氧化钠溶液的体积/mL 0.1000 mol/L 盐酸的体积/mL 滴定前刻度 滴定后刻度 第一次 25.00 0.00 27.45 第二次 25.00 0.00 30.30 第三次 25.00 0.00 17.55 下列说法正确的是 A．该氢氧化钠溶液中 c(NaOH)=0.1155mol/L B．当溶液从无色刚好变成红色时，则达到滴定终点 C．达滴定终点时，滴定管尖嘴有悬液，则测定结果偏低 D．实验中锥形瓶应用待测氢氧化钠溶液润洗 【答案】A 【解析】A．第三次实验数据偏离正常误差，舍去，第一次和第二次实验平均消耗盐酸的体积是 28.8750mL， 根据该氢氧化钠溶液中 c(NaOH)V(NaOH)＝c(HCl)V(HCl)， c(NaOH)=       c H C l V H C l V N a O H = 0.1mol/L28.8750mL 25mL  =0.1155 mol·L-1，故 A 正确；B．盐酸滴定氢氧化钠 时，酚酞遇氢氧化钠显红色，当溶液从红色变成无色，且半分钟内不褪色，则达到滴定终点，故 B 错误；C．滴 定达终点时，滴定管尖嘴有悬液，消耗酸的体积偏大，则测定结果偏高，故 C 错误；D．锥形瓶若用待测氢 氧化钠溶液润洗，消耗 V(HCl)偏大，由 c 酸 V 酸=c 碱 V 碱可知，c(NaOH)偏大，实验中锥形瓶不能用待测氢氧化 钠溶液润洗，故 D 错误；答案选 A。 8．常温下，将 pH＝9 和 pH＝11 的两种强碱溶液等体积混合，则混合溶液的 pH 为( ) A．10.7 B．9.3 C．10 D．无法确定 【答案】A 【解析】pH=9 的溶液中， 14 51 9 10 OH10mol? L10c   （ ） ；pH=11 的溶液中， 14 31 11 10 OH10mol? L10c   （ ） ， 则等体积混合溶液中， 53 411010OH510mol? L2c    ，混合溶液中， 14 111 4 10H210mol? L510c    ，所以 pH=10.7，故答案为：A。 9．25℃时，下列说法一定正确的是 A．pH=a 的强酸溶液，加水稀释 10n 倍，则 pH=a+n B．pH=b 的强碱溶液，加水稀释 10n 倍，则 pH=b－n C．pH=a 的弱酸溶液，加水稀释 10n 倍，则 pHb－n 【答案】C 【解析】A．pH=a 的强酸溶液，加水稀释 10n 倍，pH 增加 n 个单位，但小于 7 即 pH=a+n＜7，故 A 错误； B．pH=b 的强碱溶液，加水稀释 10n 倍，pH 减小 n 个单位，但大于 7 即 pH=b－n＞7，故 B 错误； C．pH=a 的弱酸溶液，加水稀释 10n 倍，pH 增加不到 n 个单位，但小于 7 即 pH＜a+n(a+n＜7)，故 C 正确； D．pH=b 的弱碱溶液，加水稀释 10n 倍，pH 减小不到 n 个单位，但大于 7 即 pH＞b－n(b－n＞7)，故 D 错误。 综上所述，答案为 C。 10．1909 年，丹麦生理学家索仑生提出用 pH 表示水溶液的酸度：pH＝-lg[H+]，后来又定义 pOH＝-lg[OH－]， pKW＝-lgKW。对某水溶液的下列说法中错误的是 A．pH＋pOH＝pKW B．若为酸性溶液则 pH＞pOH C．常温下 pH＋pOH＝14 D．溶液 pH＝7 时未必呈中性 【答案】B 【解析】A. pH＋pOH＝−lgc(H+) +[−lgc(OH－)] ＝−lgc(H+)  c(OH－) ＝pKw，故 A 正确；B. 常温下，若为酸 性溶液则 pH＜７，pOH＞7，因此 pOH＞pH，故 B 错误；C. 根据 A 选项，常温下 pH＋pOH＝pKw＝−lg1×10−14 ＝14，故 C 正确；D. 常温下，溶液 pH＝7 时呈中性，100℃时溶液 pH＝7 是呈碱性，即溶液 pH＝7 时未必 呈中性，故 D 正确。综上所述，答案为 B。 二、主观题（共 3 小题，共 40 分） 11．（ 10 分）现有下列物质①100 ℃纯水②25 ℃ 0.1 mol/L HCl 溶液③25 ℃ 0.1 mol/L KOH 溶液④25 ℃ 0.1 mol/L Ba(OH)2 溶液。 (1)这些物质与 25 ℃纯水相比，能促进水电离的是________(填序号．．．，下同)，能抑制水的电离的是________， 水电离的 c(OH－)等于溶液中 c(OH－)的是________，水电离的 c(H＋)等于溶液中 c(H＋)的是________。 (2)②和③溶液中水的电离度相等，进而可推出的结论是：同一温度下，___________时，水的电离度相等。 【答案】（每空 2 分）(1)① ②③④ ①② ③④ (2)酸溶液中的  +cH 与碱溶液中的  -c O H 相 等 【解析】(1) ①100 ℃纯水②25 ℃ 0.1 mol/L HCl 溶液③25 ℃ 0.1 mol/L KOH 溶液④25 ℃ 0.1 mol/L Ba(OH)2 溶液；一定温度下，水存在电离平衡 H2O（l）⇌ H+（aq）+OH-（aq）△H>0，这些物质与 25℃纯水相 比，能促进水的电离的是升高温度，因水的电离为吸热反应；加入酸、碱溶液可抑制水的电离，即②③④ 抑制水的电离；水电离的 水等于溶液中 ，可为中性溶液或酸溶液，如纯水、盐酸等，①② 符合；水电离的 水等于溶液中 ，可为中性溶液或碱溶液，如纯水、氢氧化钾、氢氧化钡溶液， ①③④符合；故答案为：①；②③④；①②；①③④； (2)纯水中加入酸、碱,可抑制水的电离；从②和③溶液中水的电离程度相等，进而可推出的结论是：同一 温度下酸溶液中的 等于碱溶液中的 ，水的电离程度相等；故答案为：酸溶液中的 与碱 溶液中的 相等时； 12．（ 18 分）在 25 ℃时,有 pH 为 a 的 HCl 溶液和 pH 为 b 的 NaOH 溶液,取 Va L 该 HCl 溶液用该 NaOH 溶液中 和,需 Vb L NaOH 溶液,问: (1)若 a+b=14,则 Va∶Vb=___。 (2)若 a+b=13,则 Va∶Vb=___。 (3)若 a+b>14,则 Va∶Vb=___,且 Va___Vb(填“>”“ <”或“=”)。 (4)25 ℃时,将体积 Va,pH=a 的某一元强碱与体积为 Vb,pH=b 的某二元强酸混合。(书写步骤) ①若所得溶液的 pH=11,且 a=13,b=2,则 Va∶Vb=________。 ②若所得溶液的 pH=7,且已知 Va>Vb,b=0.5a,b 的值可否等于 4________(填“可以”或“否”) 【答案】（每空 3 分）(1)1 (2)0.1 (3)10a+b-14 > (4)①1∶9 ②可以 【解析】根据强酸与强碱完全中和时，溶液呈中性，有 n(H+)=n(OH-)，即 10-aVa=10b-14Vb， b-14 a -a b V 10=V 10 =10a+b-14。 （1）若 a+b=14 时, a b V V =100=1；答案为 1。 （2）若 a+b=13 时, =10-1=0.1；答案为 0.1。 （3）若 a+b>14 时, =10a+b-14，因为 a+b>14，则 =10a+b-14>100=1，即 Va>Vb；答案为 10a+b-14，>。 (4)①混合后溶液 pH 为 11，说明碱过量，由 a=13，b=2，则过量氢氧根浓度为 10-3mol/L，强酸强碱中和后， OH-的浓度为：10-3= -1-2 ab ab 10V-10V V+V ， 99Va=11Vb，则 =1∶9；答案为 1：9。 ②25℃时，将体积 Va，pH=a 的某一元强碱与体积为 Vb，pH=b 的某二元强酸混合，若 b=4，酸溶液中 c(H+)=10-4mol •L-1，b=0.5a，a=8，碱溶液中 c(OH-)=10-6mol•L-1，则恰好中和，则有 n(OH-)=n(H+)，10-6×Va=10-4×Vb， a b V V = 4 6 10 10   =102＞1，符合 Va＞Vb，所以可以；答案为可以。 13．（ 12 分）氧化还原滴定实验与中和滴定类似(用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反 之)。现用 0.001 mol·L－1KMnO4 酸性溶液滴定未知浓度的无色 NaHSO3 溶液。反应的离子方程式是 2MnO ＋5HSO ＋H＋=2Mn2＋＋5SO4 2-＋3H2O 填空完成问题： (1)该滴定实验所需仪器有下列中的____________。 A 酸式滴定管(50 mL) B 碱式滴定管(50 mL) C 量筒(10 mL) D 锥形瓶 E 铁架台 F 滴定管夹 G 烧杯 H 白纸 I 胶头滴管 J 漏斗 (2)不能用________(填“酸”或“碱”)式滴定管盛放高锰酸钾溶液。试分析原因________________。 (3)选何种指示剂，说明理由____________________________。 (4)滴定前平视 KMnO4 溶液液面，刻度为 a mL，滴定后俯视液面刻度为 b mL，则(b－a)mL 比实际消耗 KMnO4 溶液体积________(填“多”或“少”)。根据(b－a)mL 计算得到的待测浓度，比实际浓度________(填“大” 或“小”)。 【答案】（每空 2 分）(1)ADEFH；(2)碱，高锰酸钾能腐蚀橡胶管且通常要酸化；(3)不用指示剂，因为 MnO →Mn2＋时紫色褪去；(4)少，小。 【解析】（1）根据中和滴定的实验步骤，可以知道使用的实验仪器有：ADEFH； （2）酸性高锰酸钾具有强氧化性，能腐蚀橡胶，因此用酸式滴定管盛放酸性高锰酸钾溶液，酸式滴定管不 能盛放碱性溶液，碱式滴定管不能盛放酸性溶液和具有强氧化性的溶液； （3）酸性高锰酸钾呈现紫红色，在滴定中会出现颜色变化，因此不用指示剂； （4）滴定管从上到下刻度增大，滴定后俯视液面，比实际消耗高锰酸钾溶液体积少，根据反应方程式，得 出：c(HSO3 －)=(b－a)×10－3×0.001×5/2V×10－3mol·L－1，(b－a)减小，所测浓度会偏小。