1、1课后作业 14 溶液的酸碱性(时间:45 分钟 满分:100 分)一、选择题(本题包括 12 小题,每小题 5 分,共 60 分,每小题只有一个选项符合题目要求)1.(2018东阳中学检测)常温下 0.1 molL-1醋酸溶液的 pH=a,下列能使溶液 pH=(a+1)的措施是( )A.将溶液稀释到原体积的 2 倍B.加入适量的醋酸钠固体C.加入等体积 0.2 molL-1盐酸D.加少量冰醋酸答案 B解析常温下 0.1molL-1醋酸溶液的 pH=a,当此溶液变为 pH=(a+1)时,pH 增大了 1 个单位,溶液中的氢离子浓度变为原来的 ,c(H+)由 10-amolL-1变为 10-a-
2、1molL-1。醋酸为弱酸,溶液中存在电离110平衡,可以加水稀释溶液使氢离子浓度减小,欲使溶液中的氢离子浓度变为原来的 ,稀释后溶液体110积必须大于原来的 10 倍;也可以加入可溶性醋酸盐使电离平衡逆向移动而使氢离子浓度减小。将溶液稀释到原体积的 2 倍,氢离子浓度肯定会大于原来的 ,A 不正确;加入适量的醋酸钠固体,因为12增大了溶液中醋酸根离子的浓度,醋酸的电离平衡逆向移动,所以 B 正确;因为盐酸是强酸,所以加入等体积 0.2molL-1盐酸后, c(H+)一定变大了,pH 将减小,C 项错误;加少量冰醋酸,增大了醋酸的浓度,酸性增强,pH 减小,D 不正确。2.等浓度下列物质的稀溶
3、液:乙酸 次氯酸 碳酸 乙醇,它们的 pH 由小到大排列正确的是( )A. B.C. D.答案 D解析乙酸、碳酸和次氯酸的酸性依次减弱,故等浓度的三种物质的溶液的 pH 依次增大。乙醇属于非电解质,其溶液呈中性,pH 最大。3.(2018金华十校高三期末联考)下列说法正确的是( )A.含有 OH-的溶液一定呈碱性B.pH 为 3 的盐酸中 c(H+)是 pH 为 1 的盐酸中的 100 倍C.Na2SO3溶液与 NaHSO3溶液中所含微粒的种类一定相同D.pH 相同的氨水与氢氧化钠溶液,分别与同浓度同体积的盐酸完全中和时,消耗氨水与氢氧化钠溶液的体积一定相同答案 C解析含有 OH-的溶液不一定
4、为碱性,如纯水中含有 OH-,但水显中性,故 A 错误;pH=3 的盐酸中 c(H+)=10-3molL-1,pH=1 的盐酸中 c(H+)=10-1molL-1,因此 pH=3 的盐酸中 c(H+)是 pH=1 的盐酸中的 ,11002故 B 错误;两种溶液均含有 Na+、S 、HS 、H 2SO3、H +、OH -,故 C 正确;NH 3H2O 是弱碱,NaOHO2-3 O-3为强碱,相同 pH 时, c(NH3H2O)c(NaOH),因此中和同浓度同体积的盐酸时,消耗氨水的体积小于消耗 NaOH 溶液的体积,故 D 错误。4.已知 NaHSO4在水中的电离方程式为:NaHSO 4 Na+
5、H+S 。某温度下,向 pH=6 的蒸馏水中加O2-4入 NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的 pH 为 2。对于该溶液,下列叙述中不正确的是( )A.该温度下加入等体积 pH=12 的 NaOH 溶液可使反应后的溶液恰好呈中性B.水电离出来的 c(H+)=110-10 molL-1C.c(H+)=c(OH-)+c(S )O2-4D.该温度高于 25 答案 A解析根据蒸馏水 pH=6 可知该温度下 KW=110-12,加 NaHSO4晶体测得溶液的 pH 为 2,c(H+)=110-2molL-1,pH=12 的 NaOH 溶液, c(OH-)=1molL-1,反应后的溶液呈碱性。5.下
6、列有关仪器使用方法或实验操作正确的是( )A.洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干B.酸式滴定管装标准溶液前,必须先用该溶液润洗C.酸碱滴定实验中,用待滴定溶液润洗锥形瓶以减小实验误差D.用容量瓶配溶液时,若加水超过刻度线,立即用滴管吸出多余液体答案 B解析容量瓶不能加热,A 选项错误;锥形瓶不能用待测液润洗,如果润洗相当于多取了待测液,C 选项错误;加水超过刻度线,应该重新配制,D 错误。6.常温下,1 体积 pH=2.5 的盐酸与 10 体积某一元强碱溶液恰好完全反应,则该碱溶液的 pH 等于( )A.9.0 B.9.5 C.10.5 D.11.0答案 C解析根据题意,一元强酸和一元强碱
7、恰好反应,故强酸溶液中 H+的物质的量与强碱溶液中 OH-的物质的量相等,设强酸溶液的体积为 V,则强碱溶液的体积为 10V,有 V10-2.5molL-1=10V10pH-14molL-1,解得 pH=10.5,故选 C。7.(2018宁波十校第一次联考)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=20 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(
8、OH-)c(H+)H+43答案 D解析 NH3H2O 属于弱碱,HCl 属于强酸,故 NH4Cl 溶液呈酸性,点 pH=7 溶液显中性,NH 3H2O 的物质的量略大于盐酸物质的量,即 V 略大于 20mL,A 错误;根据电荷守恒, c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),故 B 错误;点 pH=7,因此是 c(H+)=c(OH-),故 C 错误;和之间溶质为 NH3H2O 和 NH4Cl,因此可能存在c(N )c(Cl-)=c(OH-)c(H+),故 D 正确。H+48.25 时,在 10 mL 浓度均为 0.1 molL-1的 NaOH 和 NH3H2O 混合溶液中滴加 0.1 molL-
9、1盐酸,下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是( )A.未加盐酸时: c(OH-)c(Na+)=c(NH3H2O)B.加入 10 mL 盐酸时: c(N )+c(H+)=c(OH-)H+4C.加入盐酸至溶液 pH=7 时: c(Cl-)=c(Na+)D.加入 20 mL 盐酸时: c(Cl-)=c(N )+c(Na+)H+4答案 B解析 NH3H2O 是弱电解质,能微弱电离,未加盐酸时,溶液中 c(Na+)c(NH3H2O),A 项错误;当加入10mL 盐酸时,恰好将 NaOH 完全中和,溶液中 c(Na+)=c(Cl-),根据电荷守恒 c(Na+)+c(N )+c(H+)H+4=c(Cl-)+c
10、(OH-),可知 c(N )+c(H+)=c(OH-),B 项正确;pH=7 时,溶液中 c(H+)=c(OH-),根据电荷守H+4恒可知 c(Na+)+c(N )=c(Cl-),C 项错误;加入 20mL 盐酸时,恰好将 NaOH 和 NH3H2O 完全中和,所H+4得溶液为 NaCl 和 NH4Cl 的混合溶液,N 能水解,溶液中同时含有 N 和 NH3H2O,根据物料守恒H+4 H+4可知 c(Na+)+c(N )+c(NH3H2O)=c(Cl-),D 项错误。H+49.(2018温州六校联考)25 时, H 3A 水溶液(一种酸溶液)中含 A 的各种粒子的分布分数(平衡时某种粒子的浓度
11、占各种粒子浓度之和的分数( )与 pH 的关系如图所示。下列叙述正确的是( )A.根据图,可得 Ka1(H3A )1 0-7B.将等物质的量的 NaH 2A 和 Na 2HA 混合物溶于水,所得的溶液中 (H2A-)= (HA2-)C.以酚酞为指示剂(变色范围 pH 8.210.0),将 NaOH 溶液逐滴加入到 H 3A 溶液中,当溶液由无色变为浅红色时停止滴加,则生成 NaH 2AD.在上述含 A 的各种粒子的体系中,若 c(H2A-)+5c(A3-)+c(OH-)=c(H+),则溶液 pH 为 11.5答案 B解析从图像可知 H3A 为弱酸,存在电离平衡,H 3A H2A-+H+,当溶液
12、的 pH=2.2 时, c(H3A)=c(H2A-),c(H+)=10-2.2molL-1,代入数据计算电离平衡常数 Ka1(H3A)= =10-2.2,A 错误;将等物质c(H2A-)c(H+)c(H3A)的量的 NaH2A 和 Na2HA 混合物溶于水,溶液呈中性,说明 H2A-电离能力与 HA-水解能力相等,所得的溶液中 (H2A-)= (HA2-),B 正确;根据图像可知,以酚酞为指示剂(变色范围 pH8.210.0),碱性环境下生成 Na2HA 溶液,C 错误;如果溶液的 pH 为 11.5,该溶液为碱性溶液,应该满足 c(OH-)c(H+),不会出现 c(H2A-)+5c( )+c
13、(OH-)=c(H+)的关系,D 错误。A-3410.将标准状况下 2.24 L CO2缓慢通入 1 L 0.15 molL-1的 NaOH 溶液中,气体被充分吸收。下列关系不正确的是( )A.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC )+2c(C )O-3 O2-3B.2c(Na+)=3c(H2CO3)+c(HC )+c(C )O-3 O2-3C.c(Na+)c(C )c(HC )c(OH-)c(H+)O2-3 O-3D.2c(OH-)+c(C )=c(HC )+3c(H2CO3)+2c(H+)O2-3 O-3答案 C解析 CO2通入 NaOH 溶液中发生的反应可用下面两式表示,设式
14、中参与反应的 CO2的物质的量为x,式中参与反应的 CO2的物质的量为 y,CO2+2NaOH Na2CO3+H2Ox 2xCO2+NaOH NaHCO3y y,所以 。A 项,符合电荷守恒,正确;B 项,对于x+y= 2.24L22.4Lmol-12x+y=0.15molL-11Lx=0.05moly=0.05mol0.05molL-1的 Na2CO3溶液, c(Na+)=2c(H2CO3)+c(HC )+c(C ),对于 0.05molL-1的 NaHCO3O-3 O2-3溶液: c(Na+)=c(H2CO3)+c(HC )+c(C ),所以 2c(Na+)=3c(H2CO3)+c(HC
15、)+c(C ),正确;O-3 O2-3 O-3 O2-3C 项,由于 C 在溶液中以 C +H2O HC +OH-为主,所以 c(Na+)c(HC )c(C )c(OH-)O2-3 O2-3 O-3 O-3 O2-3c(H+),错误;D 项,结合 A、B 两选项,推断该关系式正确。11.常温下,用 0.10 molL -1 NaOH 溶液分别滴定 20.00 mL 0.10 molL-1 HCl 溶液和 20.00 mL 0.10 molL-1 CH3COOH 溶液,得到 2 条滴定曲线,如图所示,则下列说法正确的是( )A.图 2 是滴定盐酸的曲线B.a 与 b 的关系是: ac(Na+)c
16、(H+)c(OH-)D.这两次滴定都可以用甲基橙作为指示剂答案 C解析强酸与强碱的滴定曲线会有一段很陡(即突变范围),图 1 是滴定盐酸的曲线,A 项错误;滴定盐酸,若溶液显中性,则 a=20.00mL,滴定 CH3COOH 溶液,若 a=20.00mL 时,恰好完全反应生成 CH3COONa,溶液显碱性,若溶液显中性,则加入的 NaOH 溶液不足 20.00mL,即 ab,B 项错误;由电荷守恒分析可5知,酸性条件下, c(CH3COO-)c(Na+),C 项正确;强碱滴定弱酸,生成强碱弱酸盐,恰好完全反应时溶液显碱性,应该用酚酞作指示剂,D 项错误。12.室温下,向下列溶液中通入相应的气体
17、至溶液 pH=7(通入气体对溶液体积的影响可忽略),溶液中部分微粒的物质的量浓度关系正确的是( )A.向 0.10 molL-1 NH4HCO3溶液中通 CO2:c(N )=c(HC )+c(C )H+4 O-3 O2-3B.向 0.10 molL-1 NaHSO3溶液中通 NH3:c(Na+)c(N )c(S )H+4 O2-3C.向 0.10 molL-1 Na2SO3溶液中通 SO2:c(Na+)=2c(S )+c(HS )+c(H2SO3)O2-3 O-3D.向 0.10 molL-1 CH3COONa 溶液中通 HCl:c(Na+)c(CH3COOH)=c(Cl-)答案 D解析(室温
18、下)溶液 pH=7 时呈中性, c(H+)=c(OH-),依据电荷守恒: c(N )=c(HC )+2c(C ),AH+4 O-3 O2-3项错误;依据电荷守恒, c(Na+)+c(N )=c(HS )+2c(S ),依据物料守恒: c(Na+)=c(HS )H+4 O-3 O2-3 O-3+c(S )+c(H2SO3),则 c(N )=c(S )-c(H2SO3),B 项错误;在 Na2SO3溶液中通入 SO2至溶液呈O2-3 H+4 O2-3中性,则 c(Na+)c(CH3COOH)=c(Cl-),D 项正确。二、非选择题(本题包括 3 小题,共 40 分)13.(12 分)尖晶石型锰酸锂
19、(LiMn 2O4)是一种环保绿色能源新型材料。实验室通过下列方法制取:将MnO2和 Li2CO3按 41 的物质的量比配料,球磨 35 小时,然后升温至 600750 ,保温 24 小时,自然冷却至室温得产品。(1)保温 24 小时的目的是 。 (2)写出该反应的化学方程式: 。 实验室测定锰酸锂中锰的平均化合价的实验步骤如下:步骤 1:称取 0.1 g 左右的尖晶石型锰酸锂试样于锥形瓶中,加入 5 mL 稀硫酸、10.00 mL 0.200 0 molL-1草酸钠(Na 2C2O4)标准溶液,于 80 水浴加热溶解。步骤 2:待试样全部溶解,立即用浓度约为 0.2 molL-1高锰酸钾溶液
20、滴定至溶液呈微红色保持 30秒不褪色为终点。步骤 3:计算样品得电子的物质的量为 n mol(相关反应:2Mn 3+C2 2Mn2+2CO2;Mn 4+C2O2-4 O2-4Mn2+2CO2;2Mn +5C2 +16H+ 2Mn2+10CO2+8H 2O)O-4 O2-4步骤 4:将溶液中 Mn2+氧化为 Mn3+,再用硫酸亚铁铵标准溶液滴定,记录实验数据,计算出样品中 Mn元素的质量为 m g。步骤 5:将实验步骤 14 重复 2 次。步骤 1 中,准确量取 10.00 mL 草酸钠标准溶液的玻璃仪器是 。 请用样品得电子的物质的量 n 和样品中 Mn 元素的质量 m 来表示样品中 Mn 元
21、素的化合价 a= 。 为获得样品得电子的物质的量 n,还需补充的实验是6。 答案(1)使 MnO2和 Li2CO3充分反应(2)8MnO2+2Li2CO3 4LiMn2O4+2CO2+O 2碱式滴定管(或 10.00 mL 移液管)2 +55nm不加尖晶石型锰酸锂样品,保持其他条件相同,做滴定实验(或用草酸钠标准溶液标定高锰酸钾溶液)解析(1)两种物质反应,持续加热的目的,肯定有利于反应充分。(2)MnO 2和 Li2CO3反应,产物之一为LiMn2O4,从氧化还原的角度考虑,只能为氧元素的价态升高,由此可确定产物之一为 O2,则另一产物为 CO2。草酸钠溶液显碱性,所以量取 Na2C2O4标
22、准溶液应使用碱式滴定管或移液管。反应中锰元素的价态变化为( a-2),Mn 的物质的量为 mol,所以锰元素得电子的物质的量为 mol(a-2),从m55 m55而得出 mol(a-2)=nmol,a=2+ 。因为高锰酸钾溶液的准确浓度未知,所以需利用草酸钠溶液m55 55nm标定高锰酸钾溶液的浓度。14.(14 分)在温度为 t时,某 Ba(OH)2的稀溶液中 c(H+)=10-a molL-1,c(OH-)=10-b molL-1,已知a+b=12,向该溶液中逐滴加入 pH=b 的 NaHSO4溶液,测得混合溶液的部分 pH 如下表所示:序号氢氧化钡溶液的体积/mL硫酸氢钠溶液的体积/mL
23、溶液的 pH 33.00 0.00 8 33.00 x 7 33.00 33.00 6(1)依据题意判断, t (填“大于”“小于”或“等于”)25 ,该温度下水的离子积常数KW= 。 (2)b= , x= mL 。 (3)反应的离子方程式为 。 (4)将此温度下的 Ba(OH)2溶液取出 1 mL,加水稀释至 1 L,则稀释后溶液中 c(Ba2+) c(OH-)= 。 答案(1)大于 110 -12 (2)4 27.00(3)Ba2+2OH-+2H+S BaSO4+2H 2OO2-4(4)120解析(1)该温度下水的离子积常数为 c(H+)c(OH-)=110-a110-b=110-(a+b
24、)=110-12,故温度高于 25。(2)该 Ba(OH)2溶液的 pH=8,则 c(OH-)=110-4molL-1,即 b=4。中 c(OH-)=110-5molL-1=7molL-1,解得 x=27.00。(3)根据反应后溶液 pH=6,呈中性,33.0010-310-4-x10-310-4(33.00+x)10-3可写出其离子方程式。(4) cBa(OH)2= c(OH-)= 10-4molL-1=510-5molL-1,稀释至 1L,即稀释12 121000 倍后, c(Ba2+)=510-8molL-1,而稀释 1000 倍后溶液的 pH 约等于 6,c(OH-)=110-6mol
25、L-1,c(Ba2+) c(OH-)=120。15.(14 分)下表是不同温度下水的离子积常数:温度/ 25t1t2水的离子积常数110-14 a110-12试回答以下问题。(1)若 25”“ 温度升高,水的电离程度增大,所以水的离子积增大(2)1 000(3)911 c(Na+)c(S )c(H+)c(OH-)O2-4解析(1)25110-7molL-1,所以KW110-14。(2)Na2SO4溶液中 c(Na+)=2510-4molL-1=110-3molL-1,稀释 10 倍后, c(Na+)=110-4molL-1,此时溶液为中性, c(OH-)=110-7molL-1,所以 c(Na+) c(OH-)=(110-4)molL-1(110 -7)molL-1=1000。(3)根据酸、碱中和原理及 pH 计算式:=10-2molL-1,解得, V1V 2=911,根据 Na2SO4的化学组成及V2L0.1molL-1-V1L0.1molL-1V2L+V1L反应后溶液呈酸性,推知该溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为 c(Na+)c(S )c(H+)c(OH-)。O2-4
