2021届高考化学一轮复习 水的电离和溶液的酸碱性作业
水的电离和溶液的酸碱性
(建议用时:35分钟)
1.下列关于水的说法正确的是( )
A.常温下正常雨水的pH为7.0,酸雨的pH小于7.0
B.将25 ℃纯水加热至95 ℃时,增大
C.将纯水加热到95 ℃时,水的离子积变大,pH不变,水仍呈中性
D.向水中加入醋酸或醋酸钠,均可促进水的电离
B [正常雨水的pH为5.6,酸雨的pH小于5.6;将纯水加热后,水的离子积变大,=c(H+)变大,pH变小,水仍呈中性;向水中加入醋酸可抑制水的电离,而加入醋酸钠会促进水的电离。]
2.(2019·临泉一中模拟)下列操作中,能使电离平衡H2OH++OH-向右移动,且溶液呈酸性的是( )
A.向水中加入NaHSO4溶液
B.向水中加入Na2CO3溶液
C.向水中加入Al2(SO4)3固体
D.将水加热到100 ℃,使pH=6
[答案] C
3.下列说法中正确的是( )
A.25 ℃时NH4Cl溶液的Kw大于100 ℃时NaCl的Kw
B.常温下,pH均为5的醋酸和硫酸铝两种溶液中,由水电离出的氢离子浓度之比为1∶104
C.根据溶液的pH与酸碱性的关系,推出pH=6.8的溶液一定显酸性
D.25 ℃,水电离出的c(H+)H2O=1×10-10 mol·L-1的溶液的pH一定为10
B [温度越高,Kw越大,A错;pH=6.8的溶液不一定为酸性,C错;
c(H+)H2O=1×10-10 mol·L-1的溶液pH可能为4或10,D错。]
4.(2019·淄博模拟)已知在100 ℃时水的离子积Kw=1×10-12
(本题涉及溶液的温度均为100 ℃)。下列说法中正确的是( )
A.0.005 mol·L-1的H2SO4溶液,pH=2
B.0.001 mol·L-1的NaOH溶液,pH=11
C.0.005 mol·L-1的H2SO4溶液与0.01 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,混合溶液的pH为6,溶液显酸性
D.完全中和pH=3的H2SO4溶液50 mL,需要pH=9的NaOH溶液100 mL
A [B项,0.001 mol·L-1的NaOH溶液中,c(OH-)=0.001 mol·L-1,c(H+)== mol·L-1=1×10-9 mol·L-1,pH=-lg(1×10-9)=9;C项,0.005 mol·L-1的H2SO4溶液与0.01 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,溶液呈中性,pH=6;D项,pH=3的H2SO4溶液c(H+)=10-3 mol·L-1,pH=9的NaOH溶液,c(OH-)=10-3 mol·L-1,二者完全中和,溶液的体积相等。]
5.(2019·潮州模拟)下列说法错误的是( )
A.常温下,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.常温下,等体积pH=12的NaOH溶液和pH=2的CH3COOH溶液混合,混合后溶液pH<7
D.某温度时水的离子积常数Kw=1×10-13,若将此温度下pH=11的NaOH溶液a L与pH=1的稀硫酸b L混合,若所得混合液pH=2,则a∶b=9∶2
A [25 ℃时,0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液的c(H+)<0.1 mol·L-1,
c(H+)H2O>10-13 mol·L-1。]
6.(2019·沈阳模拟)常温下,用等浓度的NaOH溶液分别滴定相同体积的NH4Cl、KH2PO4及CH3COOH溶液,滴定曲线如图所示,下列说法正确的是
( )
A.NH3 ·H2ONH+OH-的lg Kb=-9.25
B.CH3COOH+HPO===CH3COO-+H2PO的lg K =2.11
C.0.1 mol·L-1 KH2PO4溶液中:c(HPO)
c(H3PO4),错误;D项,根据图示可知,消耗NaOH的量:CH3COOH>KH2PO4>NH4Cl,错误。]
7.(2019·常德二模)已知:常温下,Ksp(CuS)=1.0×10-36,Ksp(HgS)=1.6×
10-52;pM=-lg c(M2+)(M表示Cu或Hg)。常温下,向10.0 mL 0.20 mol·L-1 Cu(NO3)2溶液中逐滴滴加0.10 mol·L-1 Na2S溶液,溶液中pM与加入Na2S溶液的体积(V)的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.V0=20.0 mL,m=18
B.若c[Cu(NO3)2]=0.01 mol·L-1,则反应终点可能为e点
C.a、b、d三点中,由水电离的c(H+)和c(OH-)的积最大的为b点
D.相同条件下,若用等浓度等体积的Hg(NO3)2溶液代替上述Cu(NO3)2溶液,则反应终点b向c方向移动
C [根据曲线可知,b点恰好反应,a点Cu2+过量、d点S2-过量,二者均促进水电离,故b点是水电离的c(H+)和c(OH-)的积最小的点,C错误。]
8.(2019·南昌模拟)298 K时,在20.00 mL 0.1 mol·L-1 C6H5COOH(苯甲酸)溶液中滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液,溶液中离子浓度与pH关系如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.a点:溶液中c(Na+)>c(C6H5COO-)>c(H+)>c(OH-)
B.b点:对应的NaOH溶液体积为10 mL
C.对b点溶液加热(不考虑挥发),实现曲线由b点向c点的变化
D.298 K时,C6H5COOH的电离常数为1×10-4.19
D [A项,不符合电荷守恒,错误;B项,根据b点可知Ka=10-4.19,当NaOH溶液体积为10 mL时,C6H5COOH中和一半,根据Ka,C6H5COOH电离程度大于C6H5COO-水解程度,lg ≠0,错误;C项,加热C6H5COOH和CH3COO-,酸性增强,pH减小,错误。]
9.(2019·武汉模拟)25 ℃时,向浓度为2a mol·L-1的某HA溶液中逐滴滴入NaOH浓溶液,测得c(HA)、c(A-)与溶液pH的关系如图所示(忽略体积变化):
下列说法正确的是( )
A.pH=4.45时,溶液中c(A-)c(HA)时,溶液一定呈碱性
C.pH=4.45时,HA与NaOH恰好完全反应
D.pH=4.45时,溶液中c(Na+)+c(H+)-c(OH-)=a mol·L-1
D [选项A,根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-
),pH=4.45时,溶液中c(Na+)c(HA)时溶液仍可能呈酸性。选项C,由图知HA与NaOH恰好完全反应时pH约等于8。选项D,根据电荷守恒以及pH=4.45时,c(A-)=c(HA)=a mol·L-1可得溶液中c(Na+)+c(H+)-c(OH-)=a mol·L-1。]
10.将一定体积的NaOH溶液分成两等份,一份用pH=2的一元酸HA溶液中和,消耗酸溶液的体积为V1;另一份用pH=2的一元酸HB溶液中和,消耗酸溶液的体积为V2;则下列叙述正确的是( )
A.若V1>V2,则说明HA的酸性比HB的酸性强
B.若V1>V2,则说明HA的酸性比HB的酸性弱
C.因为两种酸溶液的pH相等,故V1一定等于V2
D.HA、HB分别和NaOH中和后,所得的溶液一定都呈中性
A [中和等量的氢氧化钠需要等量的一元酸,若V1>V2,说明HA的浓度小,比HB的电离程度大,HA的酸性强,A正确、B错误;C项,因为酸的电离程度不一定相同,所以需要的体积不一定相同,错误;D项,因为不能确定酸的强弱,所以不能确定盐溶液的酸碱性,错误。]
11.(2019·福建质检)H2S2O3是一种弱酸,实验室欲用0.01 mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定碘水发生的反应为I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6,下列说法正确的是
( )
A.该滴定反应可用甲基橙作指示剂
B.Na2S2O3是该反应的还原剂
C.该滴定反应可选用如图所示装置
D.该反应中每消耗2 mol Na2S2O3,转移电子的物质的量为4 mol
[答案] B
12.现有常温下的六份溶液:
①0.01 mol·L-1 CH3COOH溶液;
②0.01 mol·L-1 HCl溶液;
③pH=12的氨水;
④pH=12的NaOH溶液;
⑤0.01 mol·L-1 CH3COOH溶液与pH=12的氨水等体积混合后所得溶液;
⑥0.01 mol·L-1 HCl溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合后所得溶液。
(1)其中水的电离程度最大的是________(填序号,下同),水的电离程度相同的是________。
(2)若②③混合后所得溶液的pH=7,则消耗溶液的体积:②________③。(填“>”“<”或“=”)
(3)将六份溶液稀释相同倍后,溶液的pH:①______②,③________④,⑤________⑥(填“>”“<”或“=”)。
(4)将①④混合,若有c(CH3COO-)>c(H+),则混合溶液可能呈________(填字母)。
A.酸性 B.碱性 C.中性
(5)25 ℃时,有pH=x的盐酸和pH=y的氢氧化钠溶液(x≤6,y≥8),取a L该盐酸与b L该氢氧化钠溶液反应,恰好完全中和,求:
①若x+y=14,则a/b=________(填数据);
②若x+y=13,则a/b=________(填数据);
③若x+y>14,则a/b=________(填表达式)。
[解析] (1)酸和碱都会抑制水的电离,故只有⑥(NaCl溶液)对H2O的电离无抑制作用。②③④对水的电离抑制程度相同。
(2)因pH=12的氨水中c(NH3·H2O)>0.01 mol·L-1,故②③混合,欲使pH=7,则需体积②>③。
(3)稀释相同的倍数后,溶液的pH:①>②;③>④;⑤>⑥。
(4)由电荷守恒知:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),仅知道
c(CH3COO-)>c(H+),溶液酸碱性均有可能存在,故选ABC。
(5)若两溶液完全中和,则溶液中n(H+)=n(OH-),即10-xa=10y-14b,整理得=10x+y-14,①若x+y=14,=1;②若x+y=13,则=0.1;③若x+y>14,则=10x+y-14。
[答案] (1)⑥ ②③④
(2)> (3)> > > (4)ABC
(5)①1 ②0.1 ③10x+y-14
13.(2019·湖北八校联考)25 ℃时,取未知浓度的硫酸、盐酸和醋酸各25.00 mL,分别用0.10 mol·L-1的NaOH溶液或0.10 mol·L-1的稀氨水滴定得如图所示曲线。下列说法正确的是 ( )
A.由图可知曲线c为NaOH滴定硫酸
B.由图可知硫酸的物质的量浓度大于盐酸的物质的量浓度
C.曲线b、c的滴定实验可用酚酞作指示剂
D.由图可知滴定前醋酸电离百分比约为1.67%
D [由图知,加入氨水或NaOH溶液后,a的pH在开始阶段变化大,应为碱滴定弱酸的变化曲线,则b、c为硫酸或盐酸的变化曲线。由于不知浓度,所以无法确定b、c;用氨水滴定盐酸或硫酸,终点显酸性,应用甲基橙作指示剂,A、C均错误;硫酸、盐酸都为强酸,题中纵坐标为pH,不能确定物质的量浓度大小,B错误。]
[教师用书独具]
(2019·四省名校大联考)草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸,在菠菜、苋菜、甜菜等植物中含量较高。25 ℃时,向H2C2O4溶液中滴加NaOH溶液,混合溶液中lg X[X表示c(HC2O)/c(H2C2O4)或c(C2O)/c(HC2O)]随pH的变化关系如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A.直线Ⅰ中X表示的是c(HC2O)/c(H2C2O4)
B.直线Ⅰ、Ⅱ的斜率均为1
C.0.1 mol/ L NaHC2O4溶液中:c(H2C2O4)>c(C2O)
D.已知:碳酸的Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11,则向Na2CO3溶液中加入等物质的量的草酸溶液的离子方程式为CO+H2C2O4===C2O+H2O+CO2↑
C [HC2O的电离平衡常数=1×10-4.19,HC2O的水解平衡常数===10-12.78,电离大于水解,溶液中c(C2O)>c(H2C2O4),C错误。]
14.乙二酸俗名草酸,下面是化学学习小组的同学对草酸晶体(H2C2O4·xH2O)进行的探究性学习的过程,请你参与并协助他们完成相关学习任务。
该组同学的研究课题是探究测定草酸晶体(H2C2O4·xH2O)中的x值。通过查阅资料得知,草酸易溶于水,水溶液可以用酸性KMnO4溶液进行滴定:
2MnO+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O
学习小组的同学设计了如下步骤用滴定的方法测定x值。
①称取1.260 g纯草酸晶体,将其制成100.00 mL水溶液为待测液。
②取25.00 mL待测液放入锥形瓶中,再加入适量的稀硫酸。
③用浓度为0.100 0 mol·L-1的酸性KMnO4标准溶液进行滴定,达到终点时消耗10.00 mL。
(1)上述步骤②中使用的锥形瓶是否需要事先用待测液润洗________(填“是”或“否”)。滴定时,将酸性KMnO4标准液装在如图中的 ________(填“甲”或“乙”)滴定管中。
(2)本实验滴定达到终点的标志可以是
_______________________________________________________________。
(3)通过上述数据,求得x=________。
讨论:①若滴定终点时俯视滴定管刻度,则由此测得的x值会________(填“偏大”“偏小”或“不变”,下同)。
②
根据上述实验计算的数据可信性不强,为了提高实验的准确性,请写出改进方法_____________________________________________________________。
[解析] (1)如果用待测液润洗锥形瓶就会有少量液体残留在瓶壁上,造成滴定的待测物增多,使得计算值大于实际浓度,故上述步骤②中使用的锥形瓶不需要事先用待测液润洗;酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,腐蚀橡皮管,所以用酸性滴定管,选甲;(2)可用高锰酸钾自身的颜色作为指示剂判断滴定终点,当滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液时,溶液由无色变为紫色,且半分钟内不褪色,表明到滴定终点;
(3)
2MnO + 5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O
2 5
0.100 0×0.01 0.002 5
25.00 mL待测液中含有0.002 5 mol草酸,100 mL待测液中含有0.01 mol草酸,其质量为0.9 g。所以1.260 g纯草酸晶体中水的物质的质量为1.260-0.9=0.36(克),其物质的量为0.02 mol,则x=2;①若滴定终点时俯视滴定管读数,则消耗酸性高锰酸钾溶液的体积偏小,所得草酸的物质的量偏小,则水的物质的量偏大;②根据上述实验计算的数据可信性不强,为了提高实验的准确性,应重复操作②③增加平行实验。
[答案] (1)否 甲 (2)当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液时,溶液由无色变为紫色,且半分钟内不褪色,即达滴定终点 (3)2 偏大 重复操作②③增加平行实验