化学第三章水溶液中的离子平衡第2节水的电离和溶液的酸碱性综合训练含解析新人教版选修4

化学第三章水溶液中的离子平衡第2节水的电离和溶液的酸碱性综合训练含解析新人教版选修4

第2节 水的电离和溶液的酸碱性 ‎[综合训练]‎ 一、选择题 ‎1．‎374 ℃‎、22．1 MPa以上的超临界水具有很强的溶解有机物的能力，并含有较多的H＋和OH－，由此可知超临界水(　　)‎ A．显中性，pH等于7 B．Kw小于10－14‎ C．显酸性，pH小于7 D．导电能力增强 答案　D 解析　温度为‎374 ℃‎超临界水显中性，pH＜7，A、C两项错误；水的电离程度增大了，离子浓度增大了，导电能力增强，D项正确，B项错误。‎ ‎2．与纯水的电离相似，液氨中也存在微弱的电离：2NH3NH＋NH。据此判断，以下叙述错误的是(　　)‎ A．液氨中含有NH3、NH、NH B．一定温度下，液氨中c(NH)·c(NH)是定值 C．液氨中电离达到平衡时c(NH3)＝c(NH)＝c(NH)‎ D．只要不加入其他物质，液氨中c(NH)＝c(NH)‎ 答案　C 解析　液氨中存在电离平衡，所以液氨中含有NH3、NH、NH，A项正确；液氨中c(NH)与c(NH)的乘积只与温度有关，所以只要温度一定，液氨中c(NH)与c(NH)的乘积为定值，B项正确；液氨的电离是微弱的，所以液氨中电离达到平衡时，c(NH)＝c(NH)10－7 mol·L－1时，用10－14除以这个浓度的数值即得到水电离的c(H＋)的数值，如pH＝2的硫酸溶液中水电离出的 - 8 -‎ c水(H＋)＝c水(OH－)＝ mol·L－1＝10－12 mol·L－1。‎ ‎12．室温下，若溶液中由水电离产生的c(OH－)＝1×10－14 mol·L－1，满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是(　　)‎ A．Al3＋、Na＋、NO、Cl－‎ B．K＋、Na＋、Cl－、NO C．K＋、Na＋、Cl－、AlO D．K＋、NH、SO、NO 答案　B 解析　溶液中由水电离产生的c(OH－)＝1×10－14 mol·L－1，溶液的pH为0或14，在A项中Al3＋与OH－不共存；在C项中AlO与H＋不共存；在D项中NH与OH－不共存；所以一定能够存在的离子组为B项。‎ 二、非选择题 ‎13．在中和滴定操作过程中，有以下各项因操作不当而引起的实验误差，用“偏高”“偏低”或“无影响”等填空：‎ ‎(1)滴定管用蒸馏水洗净后，未用已知浓度的标准溶液润洗，使滴定结果________。‎ ‎(2)锥形瓶用蒸馏水洗净后，又用待测溶液润洗，使滴定结果________。‎ ‎(3)滴定管(装标准溶液)在滴定前尖嘴处有气泡，滴定过程中气泡消失，使滴定结果________。‎ ‎(4)滴定前平视，滴定终点俯视，使滴定结果____________。‎ ‎(5)用NaOH溶液滴定盐酸(酚酞作指示剂)，当加入一滴NaOH溶液时溶液呈浅红色，此时便停止滴定，后又发现浅红色消失，使滴定结果________。‎ ‎(6)用含Na2O杂质的NaOH固体来配制已知浓度的标准溶液，用于滴定未知浓度的盐酸，使测得盐酸的浓度________。‎ ‎(7)用含Na2CO3杂质的NaOH固体来配制已知浓度的标准溶液，用于滴定未知浓度的盐酸，使测得盐酸的浓度________。‎ 答案　(1)偏高　(2)偏高　(3)偏高　(4)偏低　(5)偏低　(6)偏低　(7)偏高 解析　中和滴定误差分析的依据是c待＝，若向待测溶液(置于锥形瓶)中滴加标准溶液(置于滴定管)，则由V标来分析实验误差。‎ ‎(1)滴定管装液前未用标准溶液润洗，会使标准溶液被冲稀，导致所耗V标偏大，使测定的c待偏高。‎ ‎(2)锥形瓶装液前用待测溶液润洗，会使锥形瓶内待测的溶质增加，导致所耗V标偏大，使测定的c待偏高。‎ ‎(3)气泡的体积计入了标准溶液，结果偏高。‎ - 8 -‎ ‎(4)滴定终点俯视读数，将终点读数读小了，V标偏低因而c待偏低。‎ ‎(5)终点判断提前(应保持半分钟不褪色)，结果偏低。‎ ‎(6)NaOH中含有Na2O，则标准溶液的浓度已经偏高(‎62 g Na2O相当于‎80 g NaOH)，因而所需滴入的标准溶液的体积偏小，测得结果偏低。‎ ‎(7)把标准溶液视为Na2CO3溶液，由于‎53 g Na2CO3相当于‎40 g NaOH，所以中和相同量的盐酸所需Na2CO3溶液的体积比NaOH溶液大，使V标偏高，结果偏高。‎ ‎14．已知水在‎25 ℃‎和‎95 ℃‎时，其电离平衡曲线如图所示。‎ ‎(1)‎25 ℃‎时水的电离平衡曲线应为________(填“A”或“B”)，请说明理由：__________________________________________________________________。‎ ‎(2)‎25 ℃‎时，将pH＝9的NaOH溶液与pH＝4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH＝7，则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为________。‎ ‎(3)‎95 ℃‎时，若100体积pH1＝a的某强酸溶液与1体积pH2＝b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合前，该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是________________。‎ ‎(4)曲线B所对应的温度下，pH＝2的某HA溶液和pH＝10的NaOH溶液等体积混合后，混合溶液的pH＝5。请分析其原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)A　水的电离是吸热过程，温度低时，电离程度较小，c(H＋)、c(OH－)较小 ‎(2)10∶1‎ ‎(3)pH1＋pH2＝14或a＋b＝14‎ ‎(4)曲线B对应‎95 ℃‎，此时水的离子积为10－12，HA为弱酸，HA中和NaOH后，混合溶液中还剩余较多的HA，可继续电离出H＋，使溶液的pH＝5‎ 解析　(1)当温度升高时，促进水的电离，水的离子积增大，水中H＋浓度、OH－浓度都增大，水的pH减小，但溶液仍然呈中性。因此‎25 ℃‎时水的电离平衡曲线应为A。‎ ‎(2)‎25 ℃‎时所得混合溶液的pH＝7，溶液呈中性，即酸碱恰好中和，n(OH－)＝n(H＋)，则V(NaOH)·10－5 mol·L－1＝V(H2SO4)·10－4 mol·L－1，得V(NaOH)∶V(H2SO4)＝10∶1。‎ ‎(3)要注意‎95 ℃‎时，水的离子积为10－12，即等体积强酸、强碱反应至中性时pH(酸)＋pH(碱)＝12，即10－a mol·L－1×100＝10－(l2－b) mol·L－1×1所以a＋b＝14或pH1＋pH2‎ - 8 -‎ ‎＝14。‎ ‎(4)在曲线B对应温度下，因pH(酸)＋pH(碱)＝12，可得酸碱两溶液中c(H＋)＝c(OH－)，如果是强酸、强碱，两溶液等体积混合后，溶液应呈中性，现混合溶液的pH＝5，即等体积混合后溶液显酸性，说明酸过量，所以HA是弱酸。‎ - 8 -‎