2021届一轮复习人教版水的电离和溶液的酸碱性作业

2021届一轮复习人教版水的电离和溶液的酸碱性作业

水的电离和溶液的酸碱性 时间：45 分钟 1．下列微粒不会影响水的电离平衡的是( A ) 解析： 代表 Na＋，是强碱 NaOH 对应的阳离子，不发 生水解，故不影响水的电离，A 正确；S2－易发生水解反应而促进水 的电离，B 错误；HClO 属于弱酸，部分电离产生 H＋和 ClO－，抑制 水的电离，C 错误； 代表 CH3COOH，部分电离产生 H＋ 和 CH3COO－，抑制水的电离，D 错误。 2．下列关于水的说法中正确的是( A ) A．在任何条件下，纯水都呈中性 B．在任何温度下，纯水的 pH＝7 C．在 90 ℃时，纯水中 c(H＋)<1×10－7 mol·L－1 D．向纯水中加入少量 NaOH 固体，水的电离平衡逆向移动， c(OH－)降低 解析：据水的电离方程式 H2O H＋＋OH－可知，水电离产生 的 c(H＋)和 c(OH－)始终相等，故纯水都呈中性，A 正确；升高温度， 促进水的电离，电离产生的 c(H＋)和 c(OH－)均增大，则纯水的 pH 增 大，B 错误；升高温度，促进水的电离，电离产生的 c(H＋)和 c(OH－) 均增大，则 90 ℃时纯水中 c(H＋)>1×10－7 mol·L－1，C 错误；向纯水 中加入少量 NaOH 固体，溶液中 c(OH－)增大，水的电离平衡逆向移 动，D 错误。 3．已知 40 ℃时水的离子积常数为 KW。该温度下，将浓度为 a mol·L－1 的一元酸 HA 与 b mol·L－1 的一元碱 BOH 等体积混合，该溶 液呈中性时，下列叙述不正确的是 ( A ) A．a＝b，pH＝7 B．混合溶液的 c(H＋)＝c(OH－) C．混合溶液中 c(B＋)＝c(A－) D．混合溶液中 c(OH－)＝ KW mol·L－1 解析：40 ℃时水的离子积常数 KW>1.0×10－14，溶液呈中性时， pH<7，故 pH＝7 的溶液呈碱性，A 错误；混合溶液的 c(H＋)＝c(OH －)，则该溶液呈中性，B 正确；混合溶液呈电中性，据电荷守恒可得 c(B＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)，若溶液中，c(B＋)＝c(A－)，故 c(H＋) ＝c(OH－)，则该溶液呈中性，C 正确；在水溶液中，KW＝c(H＋)·c(OH －)，将 c(OH－)＝ KW mol·L－1 代入可得 c(H＋)＝ KW mol·L－1，此时 c(H＋)＝c(OH－)，则该溶液呈中性，D 正确。 4．常温下，0.1 mol·L－1 某一元酸(HA)溶液中cOH－ cH＋ ＝1.0×10－ 8，则下列叙述中正确的是( D ) A．该一元酸溶液的 pH＝1 B．该溶液中由水电离出的 c(H＋)＝1.0×10－3 mol·L－1 C．该溶液中水的离子积常数为 1.0×10－22 D．用 0.1 mol·L－1 NaOH 溶液 V1 L 与 V2 L 0.1 mol·L－1 该一元酸 (HA)溶液混合，若混合溶液的 pH＝7，则 V17 D．常温下，测定 0.01 mol·L－1NH4Cl 溶液的 pH 小于 7，可证明 NH3·H2O 为弱电解质 解析：pH＝a 的 Na2A 溶液中 OH－全部来源于水的电离，则由 水电离产生的 c(OH－)＝10a－14 mol·L－1，A 错误。pH 均为 3 的醋酸 和盐酸等体积混合，若醋酸的电离程度不变，则混合液的 pH 仍为 3， 实际上盐酸抑制了醋酸的电离，故混合液的 pH>3，B 错误。若 HA 为强酸，与 pH＝11 的 NaOH 溶液等体积混合，二者恰好完全反应生 成 NaA，溶液的 pH＝7；若 HA 为弱酸，pH＝3 的 HA 溶液与 pH＝ 11 的 NaOH 溶液等体积混合，反应后 HA 溶液剩余，溶液显酸性， 综述可知，所得溶液的 pH≤7，C 错误。常温下，0.01 mol·L－1 NH4Cl 溶液的 pH<7，说明 NH ＋ 4 发生了水解反应，从而推知 NH3·H2O 为弱 电解质，D 正确。 6．关于下列各实验或装置的叙述中，不正确的是( D ) A．实验①可用于测溶液 pH B．实验②是用酸性 KMnO4 溶液滴定 C．装置③是滴定操作时手的操作 D．装置④中最后一滴 NaOH 标准液使溶液由无色变为红色，即 达到滴定终点 解析：A、B、C 三项均正确；装置④中最后一滴 NaOH 标准液 使溶液由无色变为红色，半分钟不恢复成原来的颜色，即达到滴定终 点，D 项错误。 7．实验室用标准盐酸溶液测定某 NaOH 溶液的浓度，用甲基橙 作指示剂，下列操作中可能使测定结果偏低的是( C ) A．酸式滴定管在装酸液前未用标准盐酸溶液润洗 2～3 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．锥形瓶内溶液颜色变化由黄色变橙色，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 2～3 次 解析：A 项，所用的盐酸的实际用量大于理论用量，故导致测定 结果偏高；B 项，这种操作会导致盐酸读数偏大，测出 NaOH 溶液 浓度也偏高；C 项，由黄色变为橙色可能是由于局部 c(H＋)变大引起 的，振荡后可能还会恢复黄色，应在振荡后半分钟内颜色保持不变才 能认为已达到滴定终点，故所用盐酸的量比理论用量偏小，测出的 NaOH 溶液浓度偏低；D 项，用 NaOH 溶液润洗，直接导致盐酸的 用量偏大，故测定 NaOH 浓度偏高。 8．298 K 时，用 0.100 0 mol·L－1 稀硫酸滴定 20.00 mL 0.100 0 mol·L－1 氨水，溶液中水的电离程度随所加稀硫酸体积的变化如图所 示。下列说法中不正确的是( D ) A．该实验可选择甲基橙作指示剂 B．从 P 点到 N 点，溶液中水的电离程度先增大后减小 C．M 点对应的溶液中：c(H＋)＝c(OH－)＋c(NH3·H2O) D．N 点对应的溶液中：c(NH＋ 4 )＋c(NH3·H2O)＝2c(SO2－ 4 ) 解析：达到滴定终点时，溶质为硫酸铵，水解后溶液呈酸性，可 选用甲基橙作指示剂，A 项正确；从 P 点到 M 点，碱性逐渐减弱， 溶液中水的电离程度增大，从 M 点到 N 点，溶液中水的电离程度减 小，B 项正确；M 点溶质为硫酸铵，对应的溶液中存在质子守恒：c(H ＋)＝c(OH－)＋c(NH3·H2O)，C 项正确；N 点溶质为等物质的量的 H2SO4 和 NH3·H2O，N 原子与 S 原子物质的量之比为 1∶1，对应的 溶液中物料守恒式为 c(NH＋ 4 )＋c(NH3·H2O)＝c(SO2－ 4 )，D 项错误。 9．对于常温下 pH＝1 的硝酸溶液，有下列相关叙述，其中正确 的是( A ) ①该溶液 1 mL 稀释至 100 mL 后，pH＝3 ②向该溶液中加入 等体积、pH＝13 的氢氧化钡溶液恰好完全中和 ③该溶液中硝酸电 离出的 c(H＋)与水电离出的 c(H＋)比值为 1×10－12 ④向该溶液中加 入等体积、等浓度的氨水，所得溶液 pH＝7 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 解析：pH＝1 的硝酸溶液 c(H ＋ )＝0.1 mol·L － 1 ，①c＝ n V ＝ 0.1 mol·L－1×0.001 L 0.1 L ＝0.001 mol·L－1，pH＝3，故①正确；②pH＝ 13 的氢氧化钡溶液 c(OH－)＝0.1 mol·L－1，等体积混合恰好完全中和， 故②正确；③硝酸电离出的 c(H ＋ )＝0.1 mol·L － 1 ，由 KW ＝c(H ＋)×c(OH－)＝10－14 可知，水电离出的 c(H＋)＝10－13 mol·L－1，该溶液 中硝酸电离出的 c(H＋)与水电离出的 c(H＋)之比为 1012，故③错误； ④反应生成强酸弱碱盐 NH4NO3，NH ＋ 4 发生水解，使反应后溶液呈 酸性，故④错误。 10．常温下，用 0.1 mol·L－1 的 NaOH 溶液滴定相同浓度的 20 mL 一元弱酸 HA 溶液，滴定过程中溶液的 pH 随滴定分数(滴定分数＝ 滴定用量 总滴定用量)的变化曲线如图所示(忽略中和热效应)，下列说法中不正 确的是( C ) A．HA 溶液加水稀释后，溶液中cHA cA－ 的值减小 B．当滴定分数为 1 时，溶液中水的电离程度最大 C．当滴定分数大于 1时，溶液中离子浓度关系一定是 c(Na＋)>c(A －)>c(OH－)>c(H＋) D．当滴定分数为 x 时，HA 的电离常数为 K(HA)＝(10－7x)/(1－ x) 解析：在 HA 溶液中存在电离平衡：HA H＋＋A－，cHA cA－ ＝ cHA cA－×cH＋ ×c(H＋)＝ 1 KHA ×c(H＋)，加水稀释，c(H＋)减小，则溶 液中cHA cA－ 的值减小，A 项正确；当滴定分数为 1 时，二者恰好完全 反应，溶液中的溶质为 NaA，属于强碱弱酸盐，促进水的电离，溶 液中水的电离程度最大，B 项正确；当滴定分数大于 1 时，溶液中离 子浓度关系可能是 c(Na＋ )>c(A－ )>c(OH－ )>c(H ＋ )、也可能是 c(Na ＋ )>c(OH － )>c(A － )>c(H ＋ )，C 项错误；HA 的电离常数 K(HA)＝ cH＋·cA－ cHA ＝10－7 x 1－x ，D 项正确。 11．已知 H2A 为二元弱酸，室温下向 100.0 mL 0.1 mol·L－1 H2A 溶液中加入不同质量的 NaOH 固体，pH 变化如下表(不考虑溶液体 积变化)。下列分析正确的是( D ) m(NaOH)/g 0 0.4 0.8 1.2 pH 3.8 8.3 12.0 13.2 A.H2A 第一步电离 K1 的数量级为 10－8 B．上述过程中水的电离程度一直增大 C．m(NaOH)＝0.6 g 时，c(Na＋)>c(A2－)>c(HA－)>c(OH－)>c(H＋) D．若溶液中加 NaOH 至cHA－ cA2－ ＝100 时，c(OH－)>100c(H＋) 解析：初始时，0.1 mol·L－1 H2A 溶液的 pH＝3.8，根据氢离子浓 度的近似计算公式 c(H＋)＝ Ka1×c＝ Ka1×0.1＝10－3.8 mol·L－1，所 以 Ka1＝10－6.6，其数量级为 10－7，A 错误。初始时，0.1 mol·L－1 H2A 溶液对于水的电离一定是抑制，随着 H2A 逐渐被中和，转化为盐， 则变成对水的电离产生促进，最后氢氧化钠过量，再对水的电离产生 抑制，B 错误。加入的氢氧化钠为 0.6 g(0.015 mol)时，溶液为浓度相 等的Na2A和NaHA混合溶液，由表中数据得到此时溶液一定显碱性， 因为 A2－的水解能力强于 HA－，且 A2－水解得到 HA－，所以 c(A2 －)8 时，一定有 c(OH－)>100c(H＋)，D 正确。 12．常温下，向浓度均为 0.1 mol·L－1 体积均为 10 mL 的两种一 元酸(HX、HY)溶液中，分别滴入 0.1 mol·L－1 NaOH 溶液，pH 的变 化曲线如图所示。下列说法中错误的是 ( A ) A．N 点：c(Na＋)＝c(Y－)＋c(HY) B．M 点：c(X－)>c(Na＋) C．滴至 pH＝7 时，消耗 NaOH 溶液的体积：HX 溶液>HY 溶 液 D．滴入 10 mL NaOH 溶液时，溶液中水的电离程度：HX 溶液 c(Na＋)， B 项正确；据图可知，浓度均为 0.1 mol·L－1 的两种一元酸 HX、HY 溶液的 pH 大小关系为 pH(HX)HY，因 酸性越弱其对应的阴离子水解程度越大，所以滴至 pH＝7 时，消耗 NaOH 溶液的体积：HX 溶液>HY 溶液，C 项正确；滴入 10 mL NaOH 溶液时，HX 和 HY 均恰好完全反应分别得到 NaX 溶液和 NaY 溶液， 因酸性：HX>HY，则 X－的水解程度小于 Y－的水解程度，溶液中水 的电离程度：HX 溶液c(OH－)，C 项错误；溶液 pH 由 1 升至 2.6 时，从图中看出 主要是将 H3X＋转化为 H2X，D 项错误。 14．水溶液是中学化学的重点研究对象。 (1)水是极弱的电解质，也是最重要的溶剂。常温下，某电解质 溶解在水中后，溶液中 c(H＋)＝1×10－9 mol·L－1，则该电解质可能是 ________(填序号)。 A．CuSO4 B．HCl C．Na2S D．NaOH E．K2SO4 (2)已知 HClO 是比 H2CO3 还弱的酸，要使新制稀氯水中的 c(HClO)增大，可采取的措施有(至少答两种)___________________。 (3)常温下，将 pH＝3 的盐酸 a L 分别与下列三种溶液混合，所 得溶液均呈中性。 ①浓度为 1.0×10－3 mol·L－1 的氨水 b L；②c(OH－)＝1×10－3 mol·L－1 的氨水 c L；③c(OH－)＝1×10－3 mol·L－1 的氢氧化钡溶液 d L，则 a、b、c、d 之间的大小关系是________。 (4)强酸制弱酸是水溶液中的重要经验规律。 已知 HA、H2B 是两种弱酸，存在以下关系：H2B(少量)＋2A－ ===B2－＋2HA，则 A－、B2－、HB－三种阴离子结合 H＋的难易顺序为 ________。 (5)已知：H2A===H＋＋HA－、HA－ H＋＋A2－，常温下，0.1 mol·L－1NaHA 溶液的 pH＝2，则 0.1 mol·L－1H2A 溶液中 c(H＋)的大 小范围是____________；NaHA 溶液中各离子浓度大小关系为 ____________。 解析：(1)常温下，水的离子积为 KW＝c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14， 溶液中 c(H＋)＝1×10－9 mol·L－1，则有 c(OH－)＝1×10－5 mol·L－1，该 溶液呈碱性。HCl 和 CuSO4 溶液都呈酸性，Na2S 和 NaOH 溶液呈碱 性，K2SO4 溶液呈中性。(2)新制稀氯水中存在平衡：Cl2＋H2O HCl ＋HClO、HClO H＋＋ClO－，由于酸性：HCl>H2CO3>HClO，要 使新制氯水中 c(HClO)增大，可采取的措施有通入 Cl2 或加入碳酸钙 等，使平衡 Cl2＋H2O HCl＋HClO 正向移动，或加入 NaClO 等， 使平衡 HClO H＋＋ClO－逆向移动。(3)HCl 是强酸，Ba(OH)2 是 强碱，均完全电离；NH3·H2O 是弱碱，部分发生电离。①a L pH＝3 的盐酸与浓度为 1.0×10－3 mol·L－1 的氨水 b L 混合，若恰好完全反 应生成 NH4Cl，由于 NH ＋ 4 发生水解而使溶液呈酸性，而所得溶液呈 中性，则有 b>a；②a L pH＝3 的盐酸与 c(OH－)＝1×10－3 mol·L－1 的氨水 c L 混合，所得溶液呈中性，则有 a>c；③a L pH＝3 的盐酸 与 c(OH－)＝1×10－3mol·L－1 的氢氧化钡溶液 d L 混合，所得溶液呈 中性，则有 a＝d；综上所述，a、b、c、d 之间的大小关系是 b>a＝ d>c。(4)据反应 H2B(少量)＋2A－===B2－＋2HA 可得，A－结合 H＋的 能力强于 HB－和 B2－；H2B 是弱酸，第一步电离生成 HB－，第二步 电离生成 B2－，而第二步比第一步更难电离，故 B2－结合 H＋能力强于 HB－，因此三种阴离子结合 H＋的难易顺序为 A－>B2－>HB－。(5)H2A 第一步完全电离生成 HA－和 H＋，HA－则部分电离生成 H＋和 A2－， 故 0.1 mol·L－1 H2A 溶液中 c(H＋)>0.1 mol·L－1；常温下，0.1 mol·L－1 NaHA 溶液的 pH＝2，则 HA－电离产生 c(H＋)＝0.01 mol·L－1，由于 第一步电离产生 H＋抑制 HA－的电离，故 0.1 mol·L－1 H2A 溶液中 HA －电离产生 c(H＋)<0.01 mol·L－1，故该溶液中 c(H＋)的大小范围是 0.1 mol·L－1c(OH－)；由于 Na＋不水解，HA－的电离程 度较小，故溶液中离子浓度大小关系为 c(Na＋)>c(HA－)>c(H＋)>c(A2 －)>c(OH－)。 答案：(1)CD (2)再通入氯气、加入碳酸钙、加入次氯酸钠等 (3)b>a＝d>c (4)A－>B2－>HB－ (5)0.1 mol·L－1c(HA－)>c(H＋)>c(A2－)>c(OH－) 15．蒸馏碘滴定法可测量中药材中二氧化硫是否超标(亚硫酸盐 折算成二氧化硫)。原理是利用如图装置将亚硫酸盐转化为 SO2，然 后通过碘标准溶液滴定吸收液。 实验步骤如下： Ⅰ.SO2 含量的测定 烧瓶 A 中加中药粉 10 g，加蒸馏水 300 mL；锥形瓶中加蒸馏水 125 mL 和淀粉溶液 1 mL 作为吸收液；打开冷凝水，通氮气，滴入 盐酸 10 mL；加热烧瓶 A 并保持微沸约 3 min 后，用 0.010 00 mol·L －1 碘标准溶液一边吸收一边滴定，至终点时消耗碘标准溶液 V1 mL。 Ⅱ.空白实验 只加 300 mL 蒸馏水，重复上述操作，需碘标准溶液体积为 V0 mL。 (1)仪器 C 的名称为________。仪器 B 的入水口为________(填“a” 或“b”)。 (2)滴入盐酸前先通氮气一段时间的作用是________________。 测定 过程 中氮气 的流速 过快 会导致 测量结 果________(填“ 偏 大”“偏小”或“不变”)。 (3)①滴定过程中使用的滴定管为________。 A．无色酸式滴定管 B．棕色酸式滴定管 C．无色碱式滴定管 D．棕色碱式滴定管 ②滴定时锥形瓶中反应的离子方程式为______________，滴定终 点的现象是______________。 (4)空白实验的目的是____________________________________ ______________________________________________________。 (5)该中药粉中 SO2 的含量为________mg/kg。 解析：(1)仪器 C 下端有旋塞，应是分液漏斗。仪器 B 应该起到 冷凝作用，冷却水应该下口入上口出，所以入水口为 b。(2)二氧化硫 是强还原性物质，容易被氧化，所以先通入 N2 将装置内的空气排净， 避免氧气将二氧化硫氧化。氮气的流速如果过快，会使一部分的二氧 化硫来不及溶解在水中就被氮气带出，所以导致结果偏小。(3)①碘 会腐蚀碱式滴定管下端的橡胶管，所以只能用酸式滴定管。同时，碘 标准溶液实际是将碘溶解在碘化钾溶液中制得的，此时单质碘与碘离 子作用形成 I－ 3 ，既增大了碘的溶解度又避免了碘的挥发，而光照会 促进 I － 3 的分解，所以使用棕色酸式滴定管。②滴定时，单质碘将二 氧化硫氧化为硫酸，离子方程式为 I2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO2－ 4 ＋ 2I－。达到滴定终点时，二氧化硫都被反应完，加入的单质碘遇淀粉 溶液显蓝色，所以终点的现象为当滴入最后一滴碘标准溶液时，锥形 瓶内溶液由无色变为蓝色，且在 30 s 内不变色。(5)用于氧化二氧化 硫的碘标准液体积为(V1－V0)mL，其物质的量为0.010 00V1－V0 1 000 mol，所以二氧化硫的物质的量也是0.010 00V1－V0 1 000 mol，质量为 0.64V1－V0 1 000 g，为 10 g 中药粉中的含量，所以 1 kg 中药粉中有 64V1－V0 1 000 g SO2，即有 64(V1－V0) mg SO2。 答案：(1)分液漏斗 b (2)排出装置内的空气，避免空气中的 O2 干扰 SO2 的测定 偏小 (3)①B ②I2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO2－ 4 ＋2I－ 当滴入最后一 滴碘标准溶液时，锥形瓶内溶液由无色变为蓝色，且在 30 s 内不变 色 (4)消除其他试剂、实验操作等因素引起的误差 (5)64(V1－V0)