1、1课时规范练 23 水的电离和溶液的酸碱性一、选择题(本题共 10 小题,每小题 5 分,共 50 分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.(2019 湖北部分重点中学高三上学期起点考试)下列有关滴定操作的说法正确的是( )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 mLB.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,若读取读数时,滴定前仰视,滴定
2、到终点后俯视,会导致测定结果偏高2.(2018 贵州七校联考)下列说法不正确的是( )A.将 pH 均为 a 的氢氧化钠溶液和氨水分别加水稀释 100 倍,pH 变为 b 和 c,则 a、 b、 c 的大小关系是 acbB.常温下,浓度均为 0.1 molL-1的醋酸溶液、盐酸、醋酸钠溶液,水的电离程度的顺序为C.常温下,将相同体积的 pH=3 的硫酸和 pH=11 的一元碱 BOH 溶液混合,所得溶液可能为中性,也可能为酸性D.物质的量浓度相同的氯化铵溶液、硫酸铵溶液、碳酸氢铵溶液,pH 的顺序为3.已知 NaHSO4在水中的电离方程式为 NaHSO4 Na+H+S 。某温度下,向 c(H+
3、)=110-2-46molL-1的蒸馏水中加入 NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的 c(H+)=110-2molL-1。下列对该溶液的叙述不正确的是( )A.该温度高于 25 B.由水电离出来的 H+的浓度为 110-10molL-1C.加入 NaHSO4晶体抑制水的电离D.取该溶液加水稀释 100 倍,溶液中的 c(OH-)减小4.(2018 河北唐山统考)不同温度下,水溶液中 c(H+)与 c(OH-)的关系如图所示。下列有关说法不正确的是 ( )A.d 点对应的食盐水 pH=6,呈中性2B.向 a 点对应的 CH3COOH 溶液中滴加 NaOH 溶液至 b 点,此时 c(Na+)
4、=c(CH3COO-)C.温度为 T 时,0.05 molL -1Ba(OH)2溶液的 pH=11D.a 点对应的稀硫酸与 c 点对应的 CH3COONa 溶液中水的电离程度相同5.(2019 深圳市高级中学高三月考)室温下,下列说法正确的是( )A.将 pH=2 的盐酸和 pH=4 的硫酸等体积混合,所得溶液 pH=3B.HF 比 HCN 易电离,则 NaF 溶液的 pH 比同浓度 NaCN 溶液的 pH 大C.将 10 mL pH=3 的 HA 溶液稀释到 100 mL,若溶液的 pH7 时,其中不可能存在 CH3COOH 分子B.当混合溶液的 pHc(CH3COO-)C.判断该滴定过程的
5、终点,最好选择甲基橙作为指示剂D.达到滴定终点时,混合液中 c(Na+)和 c(CH3COO-)一定不相等7.(2018 广西柳州联考)室温下,向 10 mL pH=3 的醋酸溶液中加水稀释后,下列说法正确的是( )A.溶液中导电粒子的数目减少B.溶液中 不变(3-)(3)(-)C.醋酸的电离程度增大, c(H+)也增大D.再加入 10 mL pH=11 的 NaOH 溶液,混合液的 pH=78.(2018 浙江宁波十校联考)常温下,向 20 mL 0.1 molL-1的盐酸中逐滴加入 0.1 molL-1的氨水,溶液 pH 的变化与加入氨水的体积关系如图所示。下列叙述正确的是( )A.V=2
6、0 mLB.在点所示溶液中: c(Cl-)=c(H+)C.在点所示溶液中: c(H+)=c(NH3H2O)+c(OH-)D.在点、之间可能存在: c(N )c(Cl-)=c(OH-)c(H+)+49.现有室温下四种溶液,有关叙述不正确的是( )序号 3pH 11 11 3 3溶液 氨水 氢氧化钠溶液 醋酸溶液 盐酸A.中分别加入适量的醋酸钠晶体后,两溶液的 pH 均增大B.两溶液等体积混合,所得溶液中 c(H+)c(OH-)C.分别加水稀释 10 倍,四种溶液的 pHD.V1 L与 V2 L混合,若混合后溶液 pH=7,则 V1baB.a 点对应的混合溶液中, c(CH3COOH)c(Na+)
7、c(OH-)C.当混合溶液呈中性时, c(Na+)=c(CH3COO-)c(H+)=c(OH-)D.该温度下,醋酸的电离平衡常数 Ka=10-8二、非选择题(本题共 3 小题,共 50 分)11.(16 分)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)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 。 (3)95 时,向 Ba(OH)2溶液中逐滴加入 pH=a 的盐酸,测得混合溶液的
8、部分 pH 如表所示。实验序号 Ba(OH)2溶液的体积/mL 盐酸的体积/mL 溶液的 pH 22.00 0.00 8 22.00 18.00 74 22.00 22.00 6假设溶液混合前后的体积不变,则 a= ,实验所得溶液中由水电离产生的 c(OH-)= molL-1。 12.(2018 陕西高三质量检测)(16 分)2014 年德美科学家因开发超分辨荧光显微镜获诺贝尔化学奖,他们开创性的成就使光学显微镜分辨率步入了纳米时代。纳米 TiO2在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用。(1)制备纳米 TiO2:可将 TiCl4水解产物经加热脱水制得纳米级 TiO2。已知 25 时,
9、KspTi(OH)4=7.9410-54,该温度下测得 TiCl4溶液的 pH=3,则此时溶液中 c(Ti4+)= 。 (2)用氧化还原滴定法测定 TiO2的质量分数:一定条件下,将 TiO2溶解并还原为 Ti3+,再以 KSCN 溶液作指示剂,用 NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定 Ti3+至全部生成 Ti4+。配制 NH4Fe(SO4)2标准溶液时,使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒外,还需要下图中的 (填字母代号)。 (3)滴定终点的现象是 。 (4)滴定分析时,称取 TiO2试样 1.80 g,消耗 0.400 molL-1NH4Fe(SO4)2标准溶液 45.00 mL,则试
10、样中 TiO2的质量分数为 。 13.(2018 河南洛阳期中)(18 分)常温下,向浓度为 0.1 molL-1、体积为 V L 的氨水中逐滴加入一定浓度的盐酸,用 pH 计测溶液的 pH 随盐酸的加入量而降低的滴定曲线,d 点两种溶液恰好完全反应。根据图中信息回答下列问题:(1)该温度时 NH3H2O 的电离常数 K= 。 (2)比较 b、c、d 三点时的溶液中,由水电离出的 c(OH-)大小顺序为 。 (3)滴定时,由 b 点到 c 点的过程中,下列各选项中数值保持不变的是 (填字母,下同)。 A.c(H+)c(OH-) B. C. D.(+)(-) (+4)(-)(32) (32)(+
11、)(+4)(4)根据以上滴定曲线判断下列说法正确的是 (溶液中 N 元素只存在 N 和+4NH3H2O 两种形式)。 A.点 b 所示溶液中: c(N )+c(H+)=c(OH-)+c(NH3H2O)+45B.点 c 所示溶液中: c(Cl-)=c(NH3H2O)+c(N )+4C.点 d 所示溶液中: c(Cl-)c(H+)c(N )c(OH-)+4D.滴定过程中可能有: c(NH3H2O)c(N )c(OH-)c(Cl-)c(H+)+4(5)滴定过程中所用盐酸的 pH= ,d 点之后若继续加入盐酸至图像中的 e 点(此时不考虑 N 水解的影响),则 e 点对应的横坐标为 。 +46课时规范
12、练 23 水的电离和溶液的酸碱性1.D 滴定管精确值为 0.01 mL,读数应保留小数点后 2 位,A 项错误;用标准 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,由于没有润洗,标准液浓度减小,消耗标准液体积增大,则测定结果偏高,B 项错误;所用的固体 KOH 中混有 NaOH,由于相同质量的氢氧化钠和氢氧化钾,氢氧化钠的物质的量大于氢氧化钾的物质的量,故所配的溶液的 OH-浓度偏大,导致消耗标准液的体积偏小,则测定结果偏低,C 项错误;用未知浓度的盐酸滴定标准的 KOH 溶液时,若滴定前仰视读数,滴定至终点后俯视读数,导致消耗的盐酸体积偏小,依据 c(酸
13、)= 可知测(碱) (碱)(酸)定结果偏高,D 项正确。2.C 稀释碱溶液时,pH 逐渐变小,稀释相同倍数时,氢氧化钠溶液的 pH 变化幅度较大,氨水继续发生电离,pH 变化幅度较小,A 项正确;醋酸钠为强碱弱酸盐,发生水解反应,促进水的电离,醋酸溶液和盐酸抑制水的电离,由于盐酸是强酸,完全电离,氢离子浓度大,对水的电离的抑制程度大,B 项正确;常温下,将相同体积的 pH=3 的硫酸和 pH=11 的一元强碱 BOH 溶液混合,所得溶液呈中性,常温下,将相同体积的 pH=3 的硫酸和 pH=11 的一元弱碱 BOH 溶液混合,碱过量,所得溶液呈碱性,C 项错误;(NH4)2SO4和 NH4Cl
14、 水解,使溶液呈酸性,(NH 4)2SO4溶液中 H+较多,pH 较小,D 项正确。3.D A 项, KW=110-6110-6=110-12,温度高于 25 ;B、C 项,NaHSO 4电离出的 H+抑制 H2O 电离,c =c(OH-)=110-10molL-1;D 项,加 H2O 稀释, c(H+)减小,而 c(OH-)增大。(+)24.D 由题给图像可知,d 点 c(H+)=c(OH-)=110-6molL-1,溶液 pH=6,呈中性,A 项正确;25 时,向 a 点对应的 CH3COOH 溶液中滴加 NaOH 溶液至 b 点,溶液 pH=7,由电荷守恒得 c(Na+)+c(H+)=c
15、(OH-)+c(CH3COO-),因为 c(H+)=c(OH-),所以 c(Na+)=c(CH3COO-),B 项正确;温度为 T 时,由 d 点知KW=110-12,0.05 molL-1的 Ba(OH)2溶液中 c(OH-)=0.1 molL-1,c(H+)= =110-(-)11molL-1,Ba(OH)2溶液的 pH=11,C 项正确;a 点对应的稀硫酸中 c(H+)=110-6molL-1,c(OH-)=110-8molL-1,水电离出的 c(H+)=c(OH-)=110-8molL-1,水的电离受到抑制,c 点对应的CH3COONa 溶液中水的电离得到促进,水电离出的 c(H+)=
16、c(OH-)=110-6molL-1,D 项错误。5.C 混合后 c(H+)= molL-10.510 -2molL-1,pH=2.3,故 A 项错误;根据越弱越10-2+10-42水解的原则,HF 比 HCN 易电离,则 NaF 溶液的 pH 比同浓度 NaCN 溶液的 pH 小,故 B 项错误;将 10 mLpH=3 的 HA 溶液稀释到 100 mL,如 pH=4,则 HA 为强酸,如 pH7 时,溶质主要是 CH3COONa,要发生水解,生成 CH3COOH 分子,故 A 项错误;当混合溶液的 pHc(OH-),又溶液中存在电荷守恒: c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c
17、(OH-),故c(Na+)4.4 时变黄,3.14.4 时呈橙色,该反应生成物是 CH3COONa,水溶液呈碱性,应选用酚酞作指示剂,故 C 项错误;达到滴定终点时,溶液呈碱性,由电荷守恒: c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),故 c(Na+)c(Ac-),D 项正确。7.B 加水稀释,电离平衡正向移动,氢离子、硝酸根离子浓度减小,但数目增加,A 项错误;分式上下都乘以氢离子浓度,则分式等于醋酸的电离平衡常数除以水的离子积常数,所以室温下不变,B 项正确;稀释促进电离,电离程度增大,氢离子浓度减小,C 项错误;醋酸的浓度大于 0.001 molL-1,氢氧化钠的浓度为
18、 0.001 molL-1,所以二者等体积混合,醋酸有剩余,溶液显酸性,pHc(Cl-)=c(OH-)c(H+),故 D 项正+4确。9.D 从平衡移动角度分析,CH 3COONa 电离出的 CH3COO-:a.与盐酸中的 H+结合生成 CH3COOH;b.使醋酸溶液中电离平衡 CH3COOH CH3COO-+H+左移,两溶液中 H+浓度均减小,所以 pH 均增大,A 项正确;假设均是强酸强碱,且物质的量浓度相同,等体积混合后溶液呈中性,但醋酸是弱酸,其浓度远远大于,即混合后醋酸过量,溶液显酸性, c(H+)c(OH-),B 项正确;分别加水稀释 10 倍,假设平衡不移动,那么溶液的 pH 均
19、为 10,但稀释氨水使电离平衡 NH3H2O N +OH-右移,使pH10,同理稀释+4醋酸溶液后 pHV2,D 项错误。10.D 由图可得,25 时 c 点 pH=7,所以 c 点水电离出的 c(H+)水 =c(OH-)水 =10-7molL-1,b 点pH=4.3,所以 b 点溶液中 c(H+)=10-4.3molL-1,则由水电离出的 c(H+)水 =c(OH-)水 =10-(14-4.3)molL-1=10-9.7molL-1,a 点 pH=3.1,所以 a 点溶液中 c(H+)=10-3.1molL-1,则由水电离出的 c(H+)水 =10-(14-3.1)molL-1=10-10.
20、9molL-1,因此水的电离程度:cba,A 项叙述正确;b 点时溶液(-)水呈酸性,说明加入 0.1 mol NaOH 固体后 CH3COOH 有剩余, c(Na+)=0.1 molL-1,混合前 CH3COOH 溶液浓度 c 应比 0.1 molL-1大,a 点时又加入 0.1 mol CH3COOH,因为 CH3COOH 电离程度很小,所以此时溶液中的 c(CH3COOH)一定大于 c(Na+),又根据前面的分析 a 点 c(OH-)=10-10.9molL-1,所以 a 点对应的混合溶液中, c(CH3COOH)c(Na+)c(OH-),故 B 项叙述正确;由题意混合溶液中阳离子有 N
21、a+和 H+,阴离子有 CH3COO-和 OH-,根据电荷守恒 c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),25 当混合溶液呈中性时,c(H+)=c(OH-)=10-7molL-1,则 c(Na+)=c(CH3COO-),结合图像可得 c(Na+)=0.2 molL-1,所以 c(Na+)=c(CH3COO-)c(H+)=c(OH-),故 C 项叙述正确;由前面的分析并结合图像可得,25 当混合溶液呈中性时, c(H+)=10-7molL-1,c(CH3COO-)=0.2 molL-1,c(CH3COOH)=(c+0.1-0.2)molL-1=(c-0.1)8molL-1,所
22、以该温度下,醋酸的电离平衡常数 Ka= ,故 D 项叙(3-)(+)(3) =0.210-7-0.1述错误。11.答案 (1)A 水的电离是吸热过程,温度较低时,电离程度较小, c(H+)、 c(OH-)均较小(2)a+b=14(或 pH1+pH2=14) (3)4 1.010 -7解析 (1)温度升高,促进水的电离,水的离子积增大,水中氢离子浓度、氢氧根离子浓度都增大,水的 pH 减小,但溶液仍然呈中性。因此结合图像中 A、B 曲线变化情况及氢离子浓度、氢氧根离子浓度可以判断,25 时水的电离平衡曲线应为 A。(2)要注意 95 时,水的离子积为 110-12,即 c(H+)c(OH-)=1
23、10-12,则等体积强酸、强碱反应至中性时,有 pH(酸)+pH(碱)=12。根据 95 时混合后溶液呈中性,pH 2=b 的某强碱溶液中 c(OH-)=1 molL-1;由 100V10-amolL-1=V1 molL-1,可得 1 =1 ,得 a+b=140-12 0-12 0-+2 0-12或 pH1+pH2=14。(3)95 ,pH=6 时溶液呈中性,根据表中实验数据可得 c(OH-)=1.010-4molL-1,根据表中实验的数据可以判断,盐酸中的 c(H+)与 Ba(OH)2溶液中 c(OH-)相等,所以 a=4,即 pH=4;实验溶液呈碱性,其 c(OH-)= molL-1=1.
24、010-5molL-1,由水电离出的22.0010-4-18.0010-422.00+18.00c(OH-)=1.010-7molL-1。12.答案 (1)7.9410 -10molL-1 (2)ac (3)溶液变为红色,且半分钟内不变色 (4)80%解析 (1)TiCl 4溶液的 pH=3,c(OH-)=10-11,KspTi(OH)4=7.9410-54,则 c(Ti4+)c4(OH-)=c(Ti4+)(10-11)4=7.9410-54,c(Ti4+)=7.9410-10 molL-1;(2)配制 NH4Fe(SO4)2标准溶液时,使用的仪器有天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒、容量瓶、胶头
25、滴管等,故选 ac;(3)达到滴定终点时,Fe 3+不再被还原为 Fe2+,所以滴定终点的现象是溶液变为红色,且半分钟内不变色;(4)设 TiO2的质量分数为 a,TiO2 NH 4Fe(SO4)2;80 g 1 mol1.80 ga 0.400 molL-10.045 L,a=0.8=80%。80 1.80 = 10.400-10.045 13.答案 (1)10 -5 (2)dcb (3)ACD (4)D (5)1 119解析 (1)未加入盐酸前,0.1 mol L-1氨水的 pH=11,则溶液中 c(OH-)= molL-1=0.001 110-1410-11molL-1;由于水的电离程度
26、较小,可忽略水的电离,则溶液中 c(N ) c(OH-)=0.001 molL-+491;NH3H2O 的电离程度较小,则 c(NH3H2O)0.1 mol L-1,故该温度时 NH3H2O 的电离常数 K=10-5。(+4)(-)(32) =0.0010.0010.1(2)b、c 两点溶液中都含有 NH3H2O,抑制水的电离,且 c(NH3H2O)越大,对水的电离的抑制程度越大,d 点氨水与盐酸恰好完全反应生成 NH4Cl,N 发生水解而促进水的电离,故三点水电离出的+4c(OH-)大小顺序为 dcb。(3)滴定时,由 b 点到 c 点的过程中, c(H+)c(OH-)=KW,由于温度不变,
27、则 KW不变,A 项正确;随着反应的进行,溶液的碱性减弱,溶液中 c(OH-)减小而 c(H+)增大,故 的值增大,B 项错误;(+)(-)NH3H2O 的电离常数 Kb= ,温度不变,则 Kb不变,即 保持不变,(+4)(-)(32)(+4)(-)(32)C 项正确; ,温度不变,则 KW、 Kb均不变,即 不变,D(32)(+)(+4) =(32)(+)(+4)项正确。(4)b 点溶液为等浓度 NH4Cl 和 NH3H2O 的混合液,溶液呈碱性,说明 NH3H2O 的电离程度大于N 的水解程度,据电荷守恒可得 c(N )+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),据物料守恒可得 2c(Cl-
28、)=c(N )+4 +4 +4+c(NH3H2O),综合上述两式可得 c(N )+2c(H+)=c(NH3H2O)+2c(OH-),A 项错误;c 点溶液的 pH=7,则+4有 c(H+)=c(OH-),结合电荷守恒式可得 c(N )=c(Cl-)c(H+)=c(OH-),B 项错误;d 点盐酸与氨水恰+4好完全反应生成 NH4Cl,N 发生水解而使溶液呈酸性,但其水解程度较小,故离子浓度关系为 c(Cl-)+4c(N )c(H+)c(OH-),C 项错误;当加入盐酸的量较少时,氨水中 c(NH3H2O)较大,生成的 NH4Cl 较+4少,溶液中 c(NH3H2O)远大于 c(NH4Cl),可能出现 c(NH3H2O)c(N )c(OH-)c(Cl-)c(H+),D 项+4正确。(5)由题图可知,d 点盐酸与氨水恰好完全反应生成 NH4Cl,由 NH3H2OHCl 可知, c(HCl)=0.1 molL-1 =0.1 molL-1,故滴定过程中所用盐酸的 pH=1。设 e 点加入盐酸的体积为 x L,则剩余盐酸的量 n 余 (HCl)=0.1 molL-1x L-0.1 molL-1V L=0.1(x-V) mol,此时溶液的 pH=2,则有 0.1(x-V) mol=10-2molL-1(x+V) L,解得 x= 。119
