2021届高考化学一轮复习课时作业23水的电离和溶液的酸碱性含解析鲁科版

2021届高考化学一轮复习课时作业23水的电离和溶液的酸碱性含解析鲁科版

课时作业23　水的电离和溶液的酸碱性 时间：45分钟 一、选择题 ‎1．(2020·山东菏泽一中月考)已知：25 ℃时，Kw＝1.0×10－14；35 ℃时，Kw＝2.1×10－14。下列有关水的电离的叙述正确的是(　B　)‎ A．c(H＋)随温度的升高而减小 B．水的电离属于吸热过程 C．向蒸馏水中加入NaOH溶液，Kw增大 D．35 ℃时，水中c(H＋)>c(OH－)‎ 解析：本题考查水的电离、水的离子积等。水的离子积Kw＝c(H＋)·c(OH－)，升高温度，Kw增大，说明升高温度，水的电离程度增大，水电离产生的c(H＋)、c(OH－)均增大，A错误，B正确；Kw仅与温度有关，向蒸馏水中加入NaOH溶液，c(OH－)增大，由于温度不变，则Kw不变，C错误；任何温度下水都呈中性，则35 ℃时，水中c(H＋)＝c(OH－)，D错误。‎ ‎2．(2020·黑龙江哈尔滨六中考试)下列有关水电离情况的说法正确的是(　D　)‎ A．25 ℃，pH＝12的烧碱溶液与pH＝12的纯碱溶液，水的电离程度相同 B．其他条件不变，CH3COOH溶液在加水稀释过程中，c(OH－)/c(H＋)一定变小 C．其他条件不变，稀释氢氧化钠溶液，水的电离程度减小 D．其他条件不变，温度升高，水的电离程度增大，Kw增大 解析：酸或碱抑制水的电离，强酸弱碱盐、强碱弱酸盐、弱酸弱碱盐促进水的电离，NaOH是强碱，抑制水的电离，Na2CO3是强碱弱酸盐，促进水的电离，所以两溶液中水的电离程度不同，A项错误； CH3COOH为弱酸，其他条件不变，稀释CH3COOH溶液，c(H＋)减小，c(OH－)增大，所以c(OH－)/c(H＋)增大，B项错误；NaOH抑制水的电离，其他条件不变，稀释氢氧化钠溶液，其对水电离的抑制程度将降低，所以水的电离程度增大，C项错误；温度升高，水的电离程度增大，c(OH－)和c(H＋)增大，所以Kw增大，D项正确。‎ ‎3．(2020·河北安平中学月考)下列说法不正确的是(　A　)‎ A．0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液中，由水电离的c(H＋)为10－13 mol·L－1‎ B．pH＝2与pH＝1的CH3COOH溶液中c(H＋)之比为1∶10‎ C．中和相同体积、相同pH的盐酸和醋酸溶液所需NaOH的物质的量不相同，醋酸消耗NaOH的物质的量多 D．水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大，说明水的电离是吸热过程 解析：本题考查水的电离、弱电解质的电离平衡。CH3‎ 9‎ COOH属于弱电解质，部分电离，题中没有给出CH3COOH溶液的pH和温度，无法求算溶液中由水电离产生的c(H＋)，A错误；pH＝2的CH3COOH溶液中c(H＋)＝10－2 mol·L－1，pH＝1的CH3COOH溶液中c(H＋)＝10－1 mol·L－1，两溶液中c(H＋)之比为1∶10，B正确；pH相同的盐酸和醋酸溶液中，c(醋酸)>c(HCl)，中和等体积的两种溶液时，醋酸消耗NaOH的物质的量多，C正确；Kw随温度的升高而增大，说明升温可促进水的电离，说明水的电离过程吸热，D正确。‎ ‎4．(2020·湖北部分重点中学考试)下列有关滴定操作的说法正确的是(　D　)‎ A．用25 mL滴定管进行中和滴定时，用去标准液的体积为21.7 mL B．用标准的KOH溶液滴定未知浓度的盐酸，洗净碱式滴定管后直接取标准KOH溶液进行滴定，则测定结果偏低 C．用标准的KOH溶液滴定未知浓度的盐酸，配制标准溶液的固体KOH中含有NaOH杂质，则测定结果偏高 D．用未知浓度的盐酸滴定标准的KOH溶液时，若读数时滴定前仰视，滴定到终点后俯视，会导致测定结果偏高 解析：滴定管每个小刻度为0.1 mL，因此滴定管读数精确到0.01 mL,21.7 mL记数不规范，A项错误；实验中碱式滴定管洗净后应用标准KOH溶液润洗2～3次，若不润洗，会使标准KOH溶液浓度降低，滴定时消耗KOH溶液体积偏大，导致测定结果偏高，B项错误；若KOH固体中混有NaOH杂质，会使配制的标准溶液浓度偏大，导致实验中消耗标准溶液的体积偏小，即测定结果偏低，C项错误；用未知浓度的盐酸滴定标准KOH溶液时，滴定前仰视读数，滴定到终点时俯视读数，导致消耗盐酸体积读数偏小，故实验测定结果将偏高，D项正确。‎ ‎5．(2020·山西太原模拟)常温下，设1 L pH＝6的AlCl3溶液中由水电离出的H＋的物质的量为n1 mol；1 L pH＝6的盐酸中由水电离出的H＋的物质的量为n2 mol，则为(　D　)‎ A．0.01 B．1‎ C．10 D．100‎ 解析：本题考查水的电离平衡、水电离出n(H＋)的计算等。AlCl3溶液中Al3＋发生水解而使溶液呈酸性，AlCl3的水解促进了水的电离，由水电离产生的c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1，则有n1 mol＝1×10－6 mol·L－1×1 L＝1×10－6 mol。常温下，pH＝6的盐酸中c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1，而HCl电离抑制水的电离，由水电离产生的c(H＋)＝1×10－8mol·L－1，则有n2 mol＝1×10－8 mol·L－1×1 L＝1×10－8 mol，则有＝＝100。‎ ‎6．(2020·福建福州质量抽测)已知：pH＝－lgc(H＋)，pOH＝－lgc(OH－)。常温下，向某浓度的盐酸中滴加NaOH溶液，所得溶液pOH和pH变化如图所示。下列说法正确的是(　B　)‎ 9‎ A．盐酸与NaOH溶液的浓度相等 B．B点和D点水的电离程度相同 C．将滴加NaOH溶液改为滴加氨水，该图曲线不变(饱和氨水的pH值约为13)‎ D．升高温度，滴定过程中pOH＋pH>14‎ 解析：由题图可知，未滴加NaOH溶液时盐酸的pH＝0，则c(H＋)＝1 mol·L－1，即c(HCl)＝1 mol·L－1，最终pH＝14，则c(OH－)＝1 mol·L－1，由于最终所得溶液是NaCl和NaOH的混合溶液，相当于对原NaOH溶液进行稀释，故c(NaOH)>1 mol·L－1，A项错误；B、D点水的电离均受到抑制，且由水电离出的c(H＋)＝c(OH－)＝10－10mol·L－1，B项正确；若将滴加NaOH溶液改为滴加氨水，由于NH3·H2O为弱碱，而饱和氨水的pH约为12，故最终所得溶液pH不可能为14，C项错误；升高温度，水的离子积Kw增大，即c(H＋)·c(OH－)>10－14，pH＝－lgc(H＋)，pOH＝－lgc(OH－)，故pOH＋pH<14，D项错误。‎ ‎7．(2020·河南省级示范校联考)常温下，向10 mL 1 mol·L－1一元酸HA溶液中滴加1 mol·L－1的NaOH溶液，加入NaOH溶液的体积与－lgc水(H＋)的关系如图所示，c水(H＋)为溶液中水电离的c(H＋)。下列说法不正确的是(　B　)‎ A．常温下，Ka(HA)的数量级为10－4‎ B．a、b两点溶液的pH均为7‎ C．从a点到b点，水的电离程度先增大后减小 D．溶液的导电性逐渐增强 解析：本题考查酸碱中和滴定、电离平衡常数的计算、水的电离程度变化情况、溶液的导电性等。由题图可知，未滴加NaOH溶液时，－lgc水(H＋)＝12，则有c水(H＋)＝10－12 mol·L－1，此时溶液中c(H＋)≈c(A－)＝10－2 mol·L－1，c(HA)≈1.0 mol·L－1，故常温下电离常数Ka(HA)＝≈＝10－4，A正确。图中－lgc水(H＋)最大值点，此时水的电离程度最大，HA和NaOH溶液恰好完全反应生成NaA，由于A－发生水解而使溶液呈碱性，b点时NaOH溶液过量，此时溶液呈碱性，故b点溶液的pH>7，B错误。从a点到b 9‎ 点，NaOH先逐渐与HA溶液反应生成强碱弱酸盐NaA，水的电离程度逐渐增大，当二者恰好完全反应时，水的电离程度达到最大，此后NaOH溶液过量，抑制水的电离，则水的电离程度逐渐减小，C正确。HA是弱酸，其水溶液中逐渐加入等浓度NaOH溶液，溶液中导电离子的浓度增大，则溶液的导电性增强，D正确。‎ ‎8．(2020·重庆七校联考)常温下，将浓度均为0.1 mol·L－1的一元酸HX溶液和NaOH溶液等体积混合后，测得溶液的pH＝a。下列有关说法错误的是(　D　)‎ A．若a＝8，则此时溶液中：c(Na＋)－c(X－)＝9.9×10－7mol·L－1‎ B．若HX为弱酸，混合后的溶液中；c(X－)＋c(HX)＝0.05 mol·L－1‎ C．若混合后c(H＋)<，则反应后的溶液中：c(Na＋)>c(X－)>c(OH－)‎ D．若混合后a＝7，则0.1 mol·L－1的HX溶液中：c(OH－)＋c(X－)<0.1 mol·L－1‎ 解析：将浓度均为0.1 mol·L－1的HX溶液与NaOH溶液等体积混合，反应后得到0.05 mol·L－1 NaX溶液。若溶液pH＝8，则NaX为强碱弱酸盐，根据电荷守恒得c(Na＋)＋c(H＋)＝c(X－)＋c(OH－)，c(Na＋)－c(X－)＝c(OH－)－c(H＋)＝10－6 mol·L－1－10－8 mol·L－1＝9.9×10－7 mol·L－1，A项正确；根据物料守恒得c(X－)＋c(HX)＝0.05 mol·L－1，B项正确；若混合后c(H＋)<＝10－7 mol·L－1，溶液显碱性，则NaX溶液中X－发生了水解，离子浓度大小为c(Na＋)>c(X－)>c(OH－)，C项正确；若混合后a＝7，则HX为强酸，0.01 mol·L－1的HX溶液中c(X－)＝0.1 mol·L－1，c(X－)＋c(OH－)>0.1 mol·L－1，D项错误。‎ ‎9．(2020·河南洛阳联考)已知：常温下甲胺(CH3NH2)的电离常数Kb，pKb＝－lgKb＝3.4。CH3NH2＋H2OCH3NH＋OH－。下列说法不正确的是(　B　)‎ A．(CH3NH3)2SO4溶液中离子浓度：c(CH3NH)>c(SO)>c(H＋)>c(OH－)‎ B．常温下，pH＝3的盐酸和pH＝11的CH3NH2溶液等体积混合，混合溶液呈酸性 C．用一定浓度的盐酸标准溶液滴定未知浓度的CH3NH2溶液的实验中，选择甲基橙作指示剂 D．常温下向CH3NH2溶液中滴加稀硫酸至c(CH3NH2)＝c(CH3NH)时，溶液pH＝10.6‎ 解析：(CH3NH3)2SO4溶液类似于硫酸铵溶液，CH3NH存在水解平衡CH3NH＋H2OCH3NH2·H2O＋H＋，(CH3NH3)2SO4溶液中的离子浓度大小关系：c(CH3NH)>c(SO)>c(H＋)>c(OH－)，A项正确；CH3NH2是弱碱，常温下，pH＝3的盐酸和pH＝11的CH3NH2溶液等体积混合，充分反应后，有大量的甲胺剩余，混合溶液呈碱性，B项错误；用一定浓度的盐酸标准溶液滴定未知浓度的CH3NH2溶液的实验中，恰好完全中和时溶液呈弱酸性，应该选择甲基橙作指示剂，C项正确；c(CH3NH2)＝c(CH3NH)时，Kb＝＝10－3.4，pH＝14－pOH＝14－3.4＝10.6，D项正确。‎ ‎10．(2020·山东济南一中月考)常温下，如图表示向10 mL pH＝3的A溶液中加水稀释至V1 mL溶液pH的变化。下列说法中正确的是(　D　)‎ 9‎ A．若V1＝100，则稀释前c(A)一定是1×10－3 mol·L－1‎ B．若A为NH4Cl和NH3·H2O的混合溶液，则溶液中c(NH)>c(Cl－)>c(H＋)>c(OH－)‎ C．a点水电离产生的c(H＋)一定小于b点 D．若A为NH4Cl和HCl的混合溶液，则V1一定大于100‎ 解析：本题考查酸性溶液的稀释过程分析、水的电离、离子浓度的大小比较等。若V1＝100，稀释前A中c(H＋)＝1×10－3 mol·L－1，则A是强酸，若A是一元强酸，则c(A)＝1×10－3 mol·L－1；若A是二元强酸，则有c(A)＝5×10－4 mol·L－1，A错误。若A为NH4Cl和NH3·H2O的混合溶液，溶液呈酸性，说明NH的水解程度大于NH3·H2O的电离程度，结合电荷守恒，则有c(Cl－)>c(NH)>c(H＋)>c(OH－)，B错误。A溶液可能是酸溶液，或水解呈酸性的盐溶液，若A为酸溶液，a点溶液中c(H＋)大于b点，而溶液中c(H＋)越大，水的电离程度越小，则a点水电离产生的c(H＋)小于b点；若A为强酸弱碱盐，则溶液中存在H＋皆为水电离生成的，a点时c水(H＋)＝10－3 mol·L－1，b点时，c水(H＋)＝10－4mol·L－1，则a点水电离产生的c(H＋)大于b点，C错误。若A为NH4Cl和HCl的混合溶液，加水稀释促进了NH的水解，溶液中n总(H＋)增大，若V1＝100，此时溶液的pH<4，故溶液的pH＝4时，则V1>100，D正确。‎ ‎11．(2020·四川内江一模)常温下，NaOH溶液滴定H2C2O4溶液，溶液中－lg和－lgc(HC2O)[或－lg和－lgc(C2O)]的关系如图所示。下列说法正确的是(　C　)‎ A．曲线N表示－lg和－lgc(HC2O)的关系 B．Ka2(H2C2O4)的数量级为10－3‎ C．向NaHC2O4溶液中加少量NaOH至c(HC2O)和c(C2O)相等，此时溶液的pH约为5‎ 9‎ D．在NaHC2O4溶液中：c(Na＋)>c(HC2O)>c(H2C2O4)>c(C2O)‎ 解析：本题考查酸碱中和反应、电离常数的计算、离子浓度的大小比较等。H2C2O4是二元弱酸，分步电离，且以第一步电离为主，则有Ka1(H2C2O4)>Ka2(H2C2O4)，即>，推知－lg<－lg，故曲线N表示－lg和－lgc(C2O)，曲线M表示－lg和－lgc(HC2O)，A错误。曲线N表示－lg和－lgc(C2O)，－lg＝3时，－lgc(C2O)＝2，则有＝10－3时，c(C2O)＝10－2mol·L－1，故Ka2(H2C2O4)＝＝10－3×10－2＝10－5，B错误。当c(C2O)＝c(HC2O)时，Ka2(H2C2O4)＝c(H＋)＝1×10－5 mol·L－1，则此时溶液的pH＝5，C正确。NaHC2O4溶液中存在电离平衡和水解平衡，由图可得Ka1(H2C2O4)＝1×10－2；HC2O的水解平衡常数为Kh＝＝＝10－12c(OH－)，c(C2O)>c(H2C2O4)，故溶液中离子浓度：c(Na＋)>c(HC2O)>c(C2O)>c(H2C2O4)，D错误。‎ ‎12．(2020·安徽联考)常温下，用0.100 mol·L－1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.100 mol·L－1盐酸和HA溶液，滴定曲线如图所示。下列说法错误的是(　C　)‎ A．Ⅰ表示的是HA溶液的滴定曲线 B．M点溶液中的c(A－)小于N点溶液中的c(Cl－)‎ C．HA的电离平衡常数Ka≈1.0×10－6‎ D．曲线Ⅱ可选用甲基橙作指示剂 解析：本题考查酸碱中和滴定、电离平衡常数的计算、指示剂的选择等。未滴加NaOH溶液时，0.100 mol·L－1盐酸的pH＝1，由图可知，曲线Ⅰ代表HA溶液的滴定曲线，曲线Ⅱ代表盐酸的滴定曲线，A正确。M、N点溶液均呈酸性，由电荷守恒得c(A－)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(Na＋)，M点溶液中c(A－)＝c(H＋)－c(OH－)＋c(Na＋)，同理可知N点溶液中c(Cl－)＝c(H＋)－c(OH－)＋c(Na＋)，两点溶液中c(Na＋)相等，M点pH大于N点，则溶液中c(H＋)：MN，推知M点溶液中的c(A－)小于N点溶液中的c(Cl－‎ 9‎ ‎)，B正确。未滴加NaOH溶液时，0.100 mol·L－1 HA溶液的pH≈3，则有c(H＋)＝10－3 mol·L－1，故常温下HA的电离平衡常数Ka＝≈＝1.0×10－5，C错误。曲线Ⅱ代表盐酸的滴定曲线，可以选用甲基橙或酚酞作指示剂，D正确。‎ 二、非选择题 ‎13．过氧化氢的水溶液适用于医用消毒、环境消毒和食品消毒。‎ Ⅰ.过氧化氢性质探究实验 ‎(1)酸性条件下H2O2可将Fe2＋转化成Fe3＋，由此说明H2O2具有氧化性。‎ ‎(2)已知H2O2是一种二元弱酸，其中Ka1＝2.20×10－12、Ka2＝1.05×10－25，则H2O2的电离方程式为H2O2H＋＋HO、HOH＋＋O2－，常温下，1 mol/L 的H2O2溶液的pH约为5.8。‎ Ⅱ.过氧化氢含量的测定实验 某兴趣小组同学用0.100 0 mol/L的酸性高锰酸钾标准溶液滴定试样中的过氧化氢，反应原理为2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑。‎ ‎(3)滴定达到终点的现象是当滴入最后一滴标准液锥形瓶内溶液恰好由无色变为紫色，且30秒内溶液不褪色。‎ ‎(4)用移液管移取25.00 mL试样置于锥形瓶中，重复滴定四次，每次消耗酸性高锰酸钾标准溶液的体积如下表所示：‎ 第一次 第二次 第三次 第四次 V(KMnO4溶液)/mL ‎17.10‎ ‎18.10‎ ‎18.00‎ ‎17.90‎ 计算试样中过氧化氢的浓度为0.180_0 mol/L。‎ ‎(5)若滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后消失，则测定结果偏高(填“偏高”“偏低”或“不变”)。‎ 解析：Ⅰ.(1)酸性条件下，H2O2可将Fe2＋氧化为Fe3＋，体现了过氧化氢的氧化性。(2)过氧化氢属于二元弱酸，分步电离，其电离的方程式为H2O2H＋＋HO、HOH＋＋O；又Ka1＝2.20×10－12，Ka2＝1.05×10－25，Ka1≫Ka2，以第一步电离为主，则Ka1＝＝＝2.20×10－12，所以c(H＋)≈1.48×10－6 mol/L，即pH≈5.8。Ⅱ.(3)滴定达到终点的现象：当滴入最后一滴标准液，锥形瓶内溶液恰好由无色变为紫色，且30秒内溶液不褪色。(4)由于第一次数据误差过大，故舍去；其他三组数据的平匀值为18.00 mL，根据反应2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑，n(H2O2)＝2.5×n(MnO)＝2.5×0.100 0 mol/L×0.018 L，c(H2O2)＝＝0.180 0(mol/L)。(5)滴定前滴定管尖嘴处有气泡，导致消耗的标准液体积偏大，则测定结果偏高。‎ 9‎ ‎14．(2020·昆明测试)乙二酸(HOOC—COOH)俗名草酸，是一种有还原性的有机弱酸，在化学上有广泛应用。‎ ‎(1)小刚在做“研究温度对化学反应速率的影响”实验时，他往A、B两支试管中均加入4 mL 0.01 mol·L－1的酸性KMnO4溶液和2 mL 0.1 mol·L－1H2C2O4(乙二酸)溶液，振荡，A试管置于热水中，B试管置于冷水中，记录溶液褪色所需的时间。褪色所需时间tA”“＝”或“<”)。写出该反应的离子方程式：2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O。‎ ‎(2)实验室有一瓶混有泥沙的乙二酸样品，小刚利用上述反应的原理来测定其含量，具体操作为：‎ ‎①配制250 mL溶液：准确称量5.000 g乙二酸样品，配成250 mL溶液。配制溶液需要的计量仪器有电子天平、250_mL容量瓶。‎ ‎②滴定：准确量取25.00 mL所配溶液于锥形瓶中，加少量酸酸化，将0.100 0 mol·L－1KMnO4标准溶液装入酸式(填“酸式”或“碱式”)滴定管，进行滴定操作。‎ 在滴定过程中发现，刚滴下少量KMnO4标准溶液时，溶液紫红色并没有马上褪去。将锥形瓶摇动一段时间后，紫红色才慢慢消失；再继续滴加时，紫红色就很快褪去，可能的原因是反应生成的Mn2＋对反应有催化作用；判断滴定达到终点的现象是滴入最后一滴溶液，溶液由无色变成浅紫色，且半分钟内不褪色。‎ ‎③计算：重复上述操作2次，记录实验数据如下表。则消耗KMnO4标准溶液的平均体积为20.00 mL，此样品的纯度为90.00%。‎ 序号 滴定前读数 滴定后读数 ‎1‎ ‎0.00‎ ‎20.01‎ ‎2‎ ‎1.00‎ ‎20.99‎ ‎3‎ ‎0.00‎ ‎21.10‎ ‎④误差分析：下列操作会导致测定结果偏高的是AC。‎ A．未用KMnO4标准溶液润洗滴定管 B．滴定前锥形瓶内有少量水 C．滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失 D．观察读数时，滴定前仰视，滴定后俯视 解析：(1)其他条件相同，温度高时，反应速率快，则溶液褪色所需的时间短。酸性KMnO4溶液能将草酸氧化为CO2，MnO被还原为Mn2＋。(2)①准确称量5.000 g样品需要电子天平，配制250 mL的溶液需要250 mL容量瓶。②酸性高锰酸钾溶液有强氧化性，应置于酸式滴定管中。反应一段时间后反应速率加快，可能是反应生成的Mn2＋对反应有催化作用。③第三次实验数据的误差太大，应舍去。前两次实验消耗KMnO4标准溶液的平均体积为20.00‎ 9‎ ‎ mL。25.00 mL所配草酸溶液中，n(H2C2O4)＝n(MnO)＝2.5×0.100 0 mol·L－1×20.00×10－3 L＝0.005 000 mol，则250 mL溶液中含0.050 00 mol草酸，其质量为0.050 000 mol×90 g·mol－1＝4.500 g，此样品的纯度为×100%＝90.00%。④未用KMnO4标准溶液润洗滴定管，会使标准溶液浓度偏低，耗用标准溶液体积偏大，结果偏高。滴定前锥形瓶内有少量水，对实验结果无影响。滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失，气泡体积计入了标准溶液的体积，使标准溶液体积偏大，结果偏高。观察读数时，滴定前仰视，滴定后俯视，使标准溶液体积偏小，结果偏低。‎ 9‎