2021届一轮复习人教版水的电离及溶液的酸碱性作业

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第 2 讲　水的电离及溶液的酸碱性 A 组　基础题组 1.室温下,在 pH=11 的某溶液中,由水电离出的 c(OH-)为(　　) ①1.0×10-7mol/L　②1.0×10-6mol/L　③1.0×10-3mol/L ④1.0×10-11mol/L　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 A.③ B.④ C.①或③ D.③或④ 答案　D　该溶液中 c(OH-)=10-3 mol/L,c(H+)=10-11 mol/L,若是碱溶液,则 H+是 H2O 电离产生 的,水电离的 OH-与 H+浓度均为 10-11 mol/L;若是盐溶液(如 Na2CO3 溶液),则 OH-是 H2O 电离产 生的,即水电离出的 c(OH-)=10-3 mol/L。 2.下列操作中,能使水的电离平衡向右移动且使液体呈酸性的是(　　) A.向水中加入 NaHSO4 B.向水中加入 CuSO4 C.向水中加入 Na2CO3 D.将水加热到 100 ℃,使 pH=6 答案　B　硫酸氢钠电离出氢离子,抑制水的电离,溶液显酸性,故 A 错误;硫酸铜电离出的铜 离子能水解,促进水的电离,溶液显酸性,故 B 正确;碳酸钠电离出的碳酸根离子能水解,促进 水的电离,溶液显碱性,故 C 错误;将水加热,促进水的电离,但仍为中性,故 D 错误。 3.用 0.100 0 mol·L-1 NaOH 溶液滴定未知浓度的 CH3COOH 溶液,恰好完全反应时,下列叙述 中正确的是(　　) A.溶液呈中性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂 B.溶液呈中性,只能选用石蕊作指示剂 C.溶液呈酸性,可选用甲基橙或酚酞指示剂 D.溶液呈碱性,可选用酚酞作指示剂 答案　D　NaOH 溶液和 CH3COOH 溶液恰好完全反应时生成 CH3COONa,CH3COO-水解使溶液显碱 性,选用酚酞作指示剂,因此答案为 D。 4.已知 pOH=-lgc(OH-)。t ℃时,往 50 mL 0.1 mol·L-1 MOH 溶液中滴加 0.1 mol·L-1 盐酸,溶 液 pH、pOH 随滴入盐酸体积的变化如下图所示,以下说法中正确的是(　　) A.a=12 B.盐酸与 MOH 溶液恰好中和时溶液 pH=6.5 C.滴入盐酸体积达 26.0 mL 时,溶液中微粒浓度 c(Cl-)>c(H+)>c(M+)>c(MOH)>c(OH-) D.t ℃时,MOH 的 Kb>1.0×10-3 答案　D　根据图示,滴加 25.0 mL 0.1 mol·L-1 盐酸时 pH=pOH=6.5,可知 KW=10-13,0.1 mol·L-1MOH 溶液的 pOH=2,则 pH=11,A 项错误;0.1 mol·L-1MOH 溶液的 pOH=2,可知 MOH 是弱 碱,盐酸与 MOH 溶液恰好中和时溶液呈酸性,pH<6.5,B 项错误;滴入盐酸体积达 26.0 mL 时, 溶液中的溶质是 MCl、MOH,且 c(MCl)>c(MOH),溶液呈酸性,MCl 水解程度>MOH 电离程度,所 以 c(MOH)>c(H+)>c(OH-),C 项错误;t ℃时,MOH 的 Kb=푐(OH-)·푐(M+) 푐(MOH) = 10-2 × 10-2 0.1 - 1 × 10-2>10-3,D 项正确。 5.一定温度下,水溶液中 H+和 OH-的浓度变化曲线如图所示,下列说法正确的是(　　) A.升高温度,可能引起由 c 向 b 的变化 B.该温度下,水的离子积常数为 1.0×10-13 C.该温度下,加入 FeCl3 可能引起由 b 向 a 的变化 D.该温度下,稀释溶液可能引起由 c 向 d 的变化 答案　C　升高温度时,水的电离平衡右移,c(H+)和 c(OH-)均增大,KW 随之增大,而 c 和 b 对 应的 KW 相等,A 项不正确;由图中数据可计算出该温度下,水的离子积常数 KW =c(H+)·c(OH-)=1.0×10-7×1.0×10-7=1.0×10-14,B 项不正确;加入 FeCl3 后,由于 Fe3+水解 促进了水的电离,使 c(H+)增大,c(OH-)减小,但 KW 不变,可引起由 b 向 a 的变化,C 项正确;该 温度下,稀释溶液,KW 不变,而 c 和 d 对应的 KW 不相等,D 项错误。 6.在含有 Ag+的酸性溶液中,以铁铵矾 NH4Fe(SO4)2 作指示剂,用 KSCN 的标准溶液滴定 Ag+。 已知:AgSCN (白色,s) Ag++SCN-,Ksp=1.0×10-12 ;Fe3++SCN- FeSCN2+ (红色),K=138。下 列说法正确的是(　　) A.边滴定,边摇动溶液,首先溶液变红色 B.当 Ag+定量沉淀后,少许过量的 SCN-与 Fe3+生成红色配合物,即滴定终点 C.上述实验可用 KCl 标准溶液代替 KSCN 标准溶液滴定 Ag+ D.滴定时,溶液 pH 变化不会影响终点的观察 答案　B　AgSCN 的溶度积常数很小,边滴定,边摇动溶液,溶液中首先析出 AgSCN 白色沉淀, 故 A 错误;Fe3++SCN- FeSCN2+(红色),K=138,正向反应容易进行,故当 Ag+定量沉淀后,少许 过量的 SCN-与 Fe3+生成红色配合物,且半分钟不褪色时即滴定终点,故 B 正确;硫氰化钾和铁 离子形成红色溶液,氯化钾和铁离子不反应,故不能用 KCl 标准溶液代替 KSCN 标准溶液滴定 Ag+,故 C 错误;铁离子易水解生成红褐色氢氧化铁胶体,干扰实验现象的观察,因此,滴定时 要控制溶液的 PH,故 D 错误。 7.连二次硝酸(H2N2O2)是一种二元酸。常温下,向 10 mL 0.01 mol · L-1 的 H2N2O2 溶液中滴 加 0.01 mol·L-1 的 NaOH 溶液,测得混合溶液的 pH 与 NaOH 溶液体积的关系如图所示。下列 说法正确的是(　　) A.由 a 点到 n 点,水的电离程度不断减小 B.a 点时,c(H2N2O2)>c(Na+) C.m 点时,c(OH-)+c(N2O2- 2 )=c(H2N2O2)+c(H+) D.m 点到 n 点, 푐(N2O2- 2 ) 푐(HN2O- 2)·푐(OH-)增大 答案　C　由 a 点到 n 点,酸被中和,酸对水的电离的抑制作用减弱,生成的盐对水的电离的 促进作用增强,水的电离程度不断增大,A 错误;a 点时溶液中溶质为等物质的量的 H2N2O2 和 NaHN2O2,溶液呈酸性,H2N2O2的电离程度大于 HN2O- 2的水解程度,c(H2N2O2)c(NH+4 ) b.N 点 c(NH+4 )+c(Na+)=2c(SO2- 4 ) c.Q 点 c(NH+4 )+c(NH3·H2O)=c(Na+) 答案　(1)NH4HSO4 NH+4 +H++SO2- 4 　(2)M　(3)ab 解析　(1)NH4HSO4 溶于水完全电离生成 NH+4 、H+、SO2- 4 ,因此 P 点 pH<7。 (2)M 点溶质为硫酸钠和(NH4)2SO4,(NH4)2SO4 水解促进水的电离;Q 点溶质为 NH3·H2O 和硫酸 钠,一水合氨的电离抑制水的电离,故水的电离程度较大的是 M 点。 (3)a 项,M 点溶液中的溶质为等物质的量的硫酸钠和(NH4)2SO4,NH+4 水解使 c(Na+)>c(NH+4 );b 项,N 点溶液呈中性,结合电荷守恒可得 c(NH+4 )+c(Na+)=2c(SO2- 4 );c 项,Q 点溶液中的溶质为 等物质的量的 NH3·H2O 和硫酸钠,根据物料守恒可得 2c(NH+4 )+2c(NH3·H2O)=c(Na+)。 9.(1)常温下,将 1mLpH=1 的 H2SO4 溶液加水稀释到 100mL,稀释后的溶液中 푐(H+) 푐(OH-)=　　　　。 (2)某温度时,测得 0.01 mol· 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=5 的 Al2(SO4)3 溶液中由水 电离出的 H+浓度为 c2,则푐1 푐2 =　　　　。 (4)常温下,pH=13 的 Ba(OH)2 溶液 a L 与 pH=3 的 H2SO4 溶液 b L 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)1×10-13　高于　(3)10-4　(4)1∶100 解析　(1)常温下,将 1 mL pH=1 的 H2SO4 溶液加水稀释到 100 mL,稀释后的 pH=3,则溶液中 푐(H+) 푐(OH-)=108。(2)某温度时,测得 0.01 mol· L-1的 NaOH 溶液的 pH 为 11,其中氢氧根浓度是 0.01 mol·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 10-9 mol·L-1;硫酸铝水解,促进水的电离,则 pH=5 的 Al2(SO4)3 溶液中由水电离出的 H+ 浓度为 10-5 mol·L-1,则푐1 푐2 =1×10-4。(4)所得混合溶液呈中性,说明氢离子与氢氧根离子的 物质的量相等,即 a L×0.1 mol·L-1=b L×0.001 mol·L-1,则 a∶b=1∶100。 10.NOx 含量的测定 将 V L 气样通入适量酸化的 H2O2 溶液中,使 NOx 完全被氧化成 NO- 3,加水稀释至 100.00 mL。 量取 20.00 mL 该溶液,加入 V1 mL c1 mol·L-1 FeSO4 标准溶液(过量),充分反应后,用 c2 mol·L-1 K2Cr2O7 标准溶液滴定剩余的 Fe2+,终点时消耗 V2 mL。 (5)NO 被 H2O2 氧化为 NO- 3的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (6)滴定操作使用的玻璃仪器主要有　　　　　　　　　　　。 (7)滴定过程中发生下列反应: 3Fe2++NO- 3+4H+ NO↑+3Fe3++2H2O Cr2O2- 7 +6Fe2++14H+ 2Cr3++6Fe3++7H2O 则气样中 NOx 折合成 NO2 的含量为　　　　　　　　　　　　mg·m-3。 (8)判断下列情况对 NOx 含量测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 若缺少采样步骤③,会使测定结果　　　　。 若 FeSO4 标准溶液部分变质,会使测定结果　　　　。 答案　(5)2NO+3H2O2 2H++2NO- 3+2H2O (6)锥形瓶、酸式滴定管 (7)23 × (푐1푉1 - 6푐2푉2) 3푉 ×104 (8)偏低　偏高 解析　(5)NO 被氧化为 NO- 3,H2O2 被还原为 H2O。(6)盛放 K2Cr2O7 溶液及量取 20.00 mL 稀释液 均用酸式滴定管,稀释液在滴定过程中需放在锥形瓶中。(7)20.00 mL 溶液中剩余 Fe2+的物 质的量为(6c2V2×10-3)mol,则参加反应的 NO- 3的物质的量为 [(c1V1×10-3-6c2V2×10-3)×1 3]mol,依据氮原子守恒,V L 气样中 NOx折合成 NO2的物质的量为 [5 3(c1V1-6c2V2)×10-3]mol,质量为[5 3(c1V1-6c2V2)×10-3×46]g,含量为 5 3 × 46 × (푐1푉1 - 6푐2푉2) × 10-3 × 1 000 푉 1 000 mg·m-3=[23 × (푐1푉1 - 6푐2푉2) 3푉 ×104]mg·m-3。(8)若缺少采样步骤③, 会使气样中含有空气,部分 NOx 与 O2、H2O 共同反应,导致测得的 NOx 含量偏低;若 FeSO4 标准 溶液部分变质,则导致 V2 偏小,使计算出的 NOx 含量偏高。 B 组　提升题组 11.常温下,在新制氯水中滴加 NaOH 溶液,溶液中水电离出来的 c 水(H+)的对数与 NaOH 溶液 体积之间的关系如图所示。下列推断正确的是(　　) A.用 pH 试纸测定 E 点对应的溶液,其 pH=3 B.F、H 点对应的溶液中都存在 c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-) C.G 点对应的溶液中 c(Na+)>c(Cl-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+) D.加水稀释 H 点对应的溶液,溶液的 pH 增大 答案　C　新制氯水具有强氧化性,能漂白酸碱指示剂,不能用 pH 试纸测定 E 点对应溶液的 pH,A 错误;H 点的溶液中存在 c(Na+)>c(Cl-)+c(ClO-),B 错误;G 点对应的溶液中含有氯化钠、 次氯酸钠,次氯酸根离子水解,则溶液中 c(Na+)>c(Cl-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+),C 正确;H 点 氢氧化钠过量,溶液显碱性,加水稀释 H 点对应的溶液,氢氧根浓度减小,溶液的 pH 减小,D 错 误。 12.亚硝酸钠是一种工业盐,外观与食盐相似,毒性较强。 (Ⅰ)查阅资料:Ka(HNO2)=5.1×10-4。请设计最简单的方法鉴别 NaNO2 和 NaCl 两种固 体:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (Ⅱ)某化学实验小组用下图装置(夹持仪器略去)制备亚硝酸钠,并测定其产品的质量分数。 已知:①2NO+Na2O2 2NaNO2; ②酸性条件下,NO 和 NO2 均能与 MnO- 4反应生成 NO- 3和 Mn2+。 (1)以题图中方式使用铜丝的优点是　 。 (2)装置 A 中发生反应的化学方程式为 　　　　　　　　;装置 B 中盛放的药品是　　　　 (填序号)。 ①浓硫酸　②NaOH 溶液　③水　④四氯化碳 (3)该小组取 5.00 g 制取的样品溶于水配成 250 mL 溶液,取 25.00 mL 溶液于锥形瓶中,用 0.100 mol·L-1 酸性 KMnO4 溶液进行滴定,实验所得数据如下表: 滴定次数 1 2 3 4 消耗 KMnO4 溶液体积 /mL 20.9 0 20.1 2 20.0 0 19.8 8 ①第一次实验数据出现异常,造成这种异常的原因可能是　　　　(填字母)。 a.锥形瓶洗净后未干燥 b.酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗 c.滴定终点时仰视读数 ②酸性 KMnO4 溶液滴定亚硝酸钠溶液的离子方程式 为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ③该样品中亚硝酸钠的质量分数为　　　　。 答案　(Ⅰ)分别取两种固体样品少量于试管中加水溶解,再分别滴加酚酞试液,变红的为 NaNO2 (Ⅱ)(1)可以控制反应的发生与停止 (2)Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O　③ (3)①bc　②6H++2MnO- 4+5NO- 2 2Mn2++5NO- 3+3H2O　③69% 解析　(Ⅰ)NaNO2 为强碱弱酸盐,其水溶液呈碱性;NaCl 为强酸强碱盐,其水溶液呈中性。可 利用二者溶液的性质不同进行检验。 (Ⅱ)(1)A 装置中铜丝可以抽动,这样可以控制反应的发生与停止。 (2)装置 A 中 Cu 与浓 HNO3 反应生成 Cu(NO3)2、NO2 和 H2O;装置 B 中发生反应:3NO2+H2O 2HNO3+NO。 (3)①第一次实验数据中“消耗 KMnO4 溶液体积”偏大,b、c 操作均能使 V(KMnO4 溶液)偏大,a 操作对 V(KMnO4 溶液)无影响。②酸性 KMnO4 溶液滴定 NaNO2 溶液时,NO- 2被 MnO- 4氧化成 NO- 3,MnO- 4被还原成 Mn2+,依据得失电子守恒、电荷守恒、质量守恒配平即可。③据离子方程 式:2MnO- 4+5NO- 2+6H+ 2Mn2++5NO- 3+3H2O 可知,n(NaNO2)=5 2n(KMnO4)=0.1 mol·L-1×0.02 L× 5 2=0.005 mol,则样品中含 0.005 mol× 250 mL 25.00 mL=0.05 mol NaNO2,样品中 NaNO2 的质量分数为 0.05mol × 69 g·mol-1 5.00 g ×100%=69%。