高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)題庫(kù) 8-2 水的電離和溶液的酸堿性（含解析）

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1、第二講 水的電離和溶液的酸堿性 一、選擇題 1．下列離子在穩(wěn)定人體血液的pH中起作用的是 (　　) A．Na＋ B．HCO C．Fe2＋ D．Cl－ 解析　HCO既可以與H＋反應(yīng)，又可以與OH－反應(yīng)，可起到調(diào)節(jié)血液pH的作用。 答案　B 2．室溫下，在pH＝11的某溶液中，由水電離的c(OH－)為 (　　) ①1.0×10－7 mol·L－1　 ②1.0×10－6 mol·L－1 ③1.0×10－3 mol·L－1　 ④1.0×10－11 mol·L－1 A．③ B．④ C．①或③ D．③或

2、④ 解析　pH＝11即c(OH－)＝10－3 mol·L－1是堿性溶液，堿性溶液有兩種情況：一是堿溶液， 一是強(qiáng)堿弱酸鹽的溶液。解此題要注意一個(gè)關(guān)鍵問題，由水電離出的c(H＋)始終等于由 水電離出的c(OH－)。若為堿溶液，由水電離出的c(OH－)＝c(H＋)＝＝10－11 mol·L－1； 若為強(qiáng)堿弱酸鹽的溶液，由水電離出的c(OH－)＝10－3 mol·L－1。 答案　D 3．常溫下用pH為3的某酸溶液分別與pH都為11的氨水、氫氧化鈉溶液等體積混合得到a、b兩種溶液，關(guān)于這兩種溶液酸堿性的描述正確的是 (　　) A．b不可能顯堿性 B．a(chǎn)可能顯酸性或堿性 C

3、．a(chǎn)不可能顯酸性 D．b可能顯堿性或酸性 解析　若酸為強(qiáng)酸時(shí)，則b溶液形成的僅為強(qiáng)酸強(qiáng)堿的溶液，呈中性；若酸為弱酸時(shí)， 則b溶液為弱酸與強(qiáng)堿弱酸鹽的混合液，溶液應(yīng)呈酸性，故A項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。若酸 為強(qiáng)酸或電離度比氨水大的弱酸，則a溶液為強(qiáng)酸弱堿鹽(或弱酸弱堿鹽)和氨水的混合 溶液，呈堿性，若酸為電離度比氨水小的酸，則a溶液為弱酸和弱酸弱堿鹽的混合溶液， 呈酸性；若酸是電離度與氨水相同的酸，則a溶液呈中性，故B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案　AB 4．室溫下，將1.000 mol·L－1鹽酸滴入20.00 mL 1.000 mol·L－1氨水中，溶液pH和溫度隨加 入鹽酸體積變化曲

4、線如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 (　　) A．a(chǎn)點(diǎn)由水電離出的c(H＋)＝1.0×10－14mol·L－1 B．b點(diǎn)：c(NH)＋c(NH3·H2O)＝c(Cl－) C．c點(diǎn)：c(Cl－)＝c(NH) D．d點(diǎn)后，溶液溫度略下降的主要原因是NH3·H2O電離吸熱 解析　a點(diǎn)pH：71.0×10－14mol·L－1，A項(xiàng)錯(cuò)；b點(diǎn)時(shí) 鹽酸和氨水反應(yīng)，氨水過(guò)量，此等式不成立，B項(xiàng)錯(cuò)；c點(diǎn)溶液呈中性，根據(jù)電荷守恒此 等式成立，C項(xiàng)正確；d點(diǎn)時(shí)鹽酸和氨水恰好完全反應(yīng)，放熱最多，再加鹽酸溫度降低只 能是加入鹽酸的溫度低于溶液溫度，這

5、才是溫度略下降的主要原因，D項(xiàng)錯(cuò)。 答案　C 5．取濃度相同的NaOH和HCl溶液，以3∶2體積比相混合，所得溶液的pH等于12，則原溶液的濃度為 (　　) A．0.01 mol·L－1 B．0.017 mol·L－1 C．0.05 mol·L－1 D．0.50 mol·L－1 解析　設(shè)NaOH和HCl溶液的濃度都為x。根據(jù)反應(yīng)后溶液的pH＝12顯堿性列計(jì)算式： ＝c(OH－)＝10－2 mol·L－1 解之得x＝0.05 mol·L－1。 答案　C 6．下列敘述正確的是 (　　)

6、 A．無(wú)論是純水，還是酸性、堿性或中性稀溶液，在常溫下，其c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14 B．c(H＋)＝1×10－7 mol·L－1的溶液一定是中性溶液 C．0.2 mol·L－1 CH3COOH溶液中的c(H＋)是0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中的c(H＋)的2 倍 D．任何濃度的溶液都可以用pH來(lái)表示其酸性的強(qiáng)弱 解析　KW＝c(H＋)·c(OH－)，且KW只與溫度有關(guān)，所以，在常溫下，純水、酸性、堿性 或中性稀溶液，均有KW＝1×10－14；在溫度不確定時(shí)，中性溶液里的c(H＋)不一定等于 1×10－7 mol·L－1；0.2 mol·L－1

7、CH3COOH溶液中的CH3COOH電離程度比0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中的CH3COOH電離程度小，所以，0.2 mol·L－1 CH3COOH溶液中的c(H ＋)小于0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中的c(H＋)的2倍；當(dāng)c(H＋)或c(OH－)大于1 mol·L－1 時(shí)，用pH表示溶液的酸堿性就不簡(jiǎn)便了，而是直接用c(H＋)或c(OH－)來(lái)表示。 答案　A 7．實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有3種酸堿指示劑，其pH變色范圍如下： 甲基橙：3.1～4.4石蕊：5.0～8.0酚酞：8.2～10.0 用0.100 0 mol·L－1 NaOH溶液滴定未知濃度的CH3COOH

8、溶液，反應(yīng)恰好完全時(shí)，下列 敘述中正確的是 (　　) A．溶液呈中性，可選用甲基橙或酚酞作指示劑 B．溶液呈中性，只能選用石蕊作指示劑 C．溶液呈堿性，可選用甲基橙或酚酞作指示劑 D．溶液呈堿性，只能選用酚酞作指示劑 解析　NaOH溶液和CH3COOH溶液恰好反應(yīng)生成CH3COONa時(shí)，CH3COO－水解顯堿 性，而酚酞的變色范圍為8.2～10.0，比較接近。 答案　D 8．下列關(guān)于電解質(zhì)溶液的正確判斷是 (　　) A．在pH＝12的溶液中，K＋、Cl－、HCO、Na＋可以常量共存 B．在pH＝0的溶液中，Na＋、NO、SO、

9、K＋可以常量共存 C．由0.1 mol·L－1一元堿BOH溶液的pH＝10，可推知BOH溶液中存在BOH===B＋＋ OH－ D．由0.1 mol·L－1一元酸HA溶液的pH＝3，可推知NaA溶液中存在A－＋H2OHA ＋OH－ 解析　pH＝12的溶液為強(qiáng)堿性溶液，HCO不能在堿性溶液中常量共存(HCO＋OH－===CO ＋H2O)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；pH＝0的溶液為強(qiáng)酸性溶液，SO在酸性溶液中與H＋反應(yīng)，且其與 NO不能在酸性溶液中常量共存(發(fā)生反應(yīng)：3SO＋2H＋＋2NO===3SO＋2NO↑＋H2O)，B 項(xiàng)錯(cuò)誤；0.1 mol·L－1一元堿BOH溶液的pH＝10，則c(OH－)

10、＝10－4 mol·L－1，說(shuō)明BOH 沒有全部電離，溶液中存在電離平衡：BOHB＋＋OH－，C項(xiàng)錯(cuò)誤；0.1 mol·L－1一元 酸HA溶液的pH＝3，則c(H＋)＝10－3 mol·L－1，說(shuō)明HA為弱酸，則NaA為強(qiáng)堿弱酸鹽， 其溶液中存在水解平衡：A－＋H2OHA＋OH－，D項(xiàng)正確。 答案　D 二、非選擇題 9．某學(xué)生欲用已知物質(zhì)的量濃度的鹽酸來(lái)測(cè)定未知物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液時(shí)，選擇甲基橙作指示劑。請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝? (1)用標(biāo)準(zhǔn)的鹽酸滴定待測(cè)的NaOH溶液時(shí)，左手握酸式滴定管的活塞，右手輕輕搖動(dòng)錐 形瓶，眼睛注視___________________________

11、____________________________________ ___________________________________________________________________________。 直到因加入一滴鹽酸后，溶液由黃色變?yōu)槌壬?，并_____________________________為止。 (2)下列操作中可能使所測(cè)NaOH溶液的濃度數(shù)值偏低的是________(填字母序號(hào))。 A．酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤(rùn)洗就直接注入標(biāo)準(zhǔn)鹽酸 B．滴定前盛放NaOH溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒有干燥 C．酸式滴定管在滴定前有氣泡，滴定后氣泡消失 D．

12、讀取鹽酸體積時(shí)，開始仰視讀數(shù)，滴定結(jié)束時(shí)俯視讀數(shù) (3)若滴定開始和結(jié)束時(shí)，酸式滴定管中的液面如圖所示， 則起始讀數(shù)為________ mL，終點(diǎn)讀數(shù)為________ mL；所 用鹽酸溶液的體積為________ mL。 解析　在求c(NaOH)和進(jìn)行誤差分析時(shí)應(yīng)依據(jù)公式： c(NaOH)＝。欲求c(NaOH)，須先得V[HCl(aq)]再代入公式；進(jìn)行誤差 分析時(shí)，要考慮實(shí)際操作對(duì)每一個(gè)量即V[HCl(aq)]和V[NaOH(aq)]的影響，進(jìn)而影響 c(NaOH)。 (1)考查酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)的規(guī)范操作。 (2)考查由于不正確操作引起的誤差分析。酸式滴定管未用標(biāo) 準(zhǔn)鹽

13、酸潤(rùn)洗，內(nèi)壁附著一層水，可將加入的鹽酸沖稀，中和 相同量的堿，所需鹽酸的體積偏大，結(jié)果偏高；用堿式滴定 管取出的待測(cè)NaOH溶液的物質(zhì)的量一旦確定，倒入錐形瓶 后，水的加入不影響OH－的物質(zhì)的量，也就不影響結(jié)果；若 排出氣泡，液面會(huì)下降，故讀取V酸偏大，結(jié)果偏高；正確讀數(shù)(虛線部分)和錯(cuò)誤讀數(shù)(實(shí) 線部分)如圖所示，故D選項(xiàng)讀取V酸偏小，結(jié)果偏低。 (3)讀數(shù)時(shí)，以凹液面的最低點(diǎn)為基準(zhǔn)。 答案　(1)錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色變化　半分鐘內(nèi)不褪色 (2)D　(3)0.00　26.10　26.10 10．向20 mL硫酸和鹽酸的混合溶液中，逐滴加入0.05 mol·L－1Ba(OH)2溶

14、液時(shí)，生成沉淀 的質(zhì)量變化及由此而引起的溶液的pH的變化如圖所示。 計(jì)算：(1)原混合溶液中c(H＋)＝__________；c(Cl－)＝________。 (2)A點(diǎn)的pH＝________。 解析　(1)由圖像知，pH＝7時(shí)耗Ba(OH)2溶液60 mL，由于n(H＋)＝n(OH－)，則20 mL× c(H＋)＝60 mL×0.05 mol·L－1×2 故c(H＋)＝0.3 mol·L－1 加入20 mL Ba(OH)2溶液時(shí)，SO完全沉淀， 故c(SO)＝c(H2SO4) ＝＝0.05 mol·L－1 所以，c(Cl－)＝0.3 mol·L－1－2×0.05 m

15、ol·L－1＝0.2 mol·L－1。 (2)A點(diǎn)： c(H＋)＝＝0.1 mol·L－1 pH＝－lg10－1＝1。 答案　(1)0.3 mol·L－1　0.2 mol·L－1　(2)1 11．已知水在25 ℃和95 ℃時(shí)，其電離平衡曲線如右圖所示： (1)則25 ℃時(shí)水的電離平衡曲線應(yīng)為________(填“A”或 “B”)，請(qǐng)說(shuō)明理由__________________________________ ________________________________________________。 (2)25 ℃時(shí)，將pH＝9的NaOH溶液與H2SO4溶液混合， 若

16、所得混合溶液的pH＝7，則NaOH溶液與H2SO4溶液的體積比為________。 (3)95 ℃時(shí)，若100體積pH1＝a的某強(qiáng)酸溶液與1體積pH2＝b的某強(qiáng)堿溶液混合后溶液 呈中性，則混合前，該強(qiáng)酸的pH1與強(qiáng)堿的pH2之間應(yīng)滿足的關(guān)系是__________________。 (4)曲線B對(duì)應(yīng)溫度下，pH＝2的某HA溶液和pH＝10的NaOH溶液等體積混合后，混 合溶液的pH＝5。請(qǐng)分析其原因：________________________________________________ _____________________________________________

17、______________________________。 解析　本題的關(guān)鍵是搞清楚溫度對(duì)水的電離平衡、水的離子積和溶液pH的影響。 (1)當(dāng)溫度升高時(shí)，促進(jìn)水的電離，水的離子積也增大，水中氫離子濃度、氫氧根離子濃 度都增大，水的pH減小，但溶液仍然呈中性。因此結(jié)合圖象中A、B曲線變化情況及 氫離子濃度、氫氧根離子濃度可以判斷，25 ℃時(shí)水的電離平衡曲線應(yīng)為A，理由為水的 電離是吸熱過(guò)程，升高溫度，水的電離程度增大。 (2)25 ℃時(shí)所得混合溶液的pH＝7，溶液呈中性即酸堿恰好中和，即n(OH－)＝n(H＋)，則 V[NaOH(aq)]·10－5 mol·L－1＝V[H2SO

18、4(aq)]·10－4 mol·L－1，得V[NaOH(aq)]∶V[H2SO4(aq)] ＝10∶1。 (3)要注意是95 ℃時(shí)，水的離子積為1×10－12，即c(H＋)·c(OH－)＝1×10－12，根據(jù)95 ℃ 時(shí)混合后溶液呈中性，pH2＝b的某強(qiáng)堿溶液中c(OH－)＝10b－12; 有100×10－a＝1×10b－12， 即10－a＋2＝10b－12，所以，有以下關(guān)系：a＋b＝14或pH1＋pH2＝14。 (4)在曲線B對(duì)應(yīng)溫度下，因pH(酸)＋pH(堿)＝12，可得酸堿兩溶液中c(H＋)＝c(OH－)， 如是強(qiáng)酸、強(qiáng)堿，兩溶液等體積混合后溶液應(yīng)呈中性；現(xiàn)混合溶液的pH＝5

19、，即等體積 混合后溶液顯酸性，說(shuō)明H＋與OH－完全反應(yīng)后又有新的H＋產(chǎn)生，即酸過(guò)量，所以說(shuō)酸 HA是弱酸。 答案　(1)A　水的電離是吸熱過(guò)程，溫度低時(shí)，電離程度小，KW小 (2)10∶1　(3)a＋b＝14或pH1＋pH2＝14 (4)曲線B對(duì)應(yīng)95 ℃，此時(shí)水的離子積為1×10－12，因pH(酸)＋pH(堿)＝12，可得酸堿 兩溶液中c(H＋)＝c(OH－)，若HA為強(qiáng)酸，HA與NaOH溶液等體積混合后溶液應(yīng)呈中性， 現(xiàn)混合溶液pH＝5，即混合后溶液顯酸性則HA為弱酸，HA中和NaOH后，混合溶液 中還剩余較多的HA分子，可繼續(xù)電離出H＋，使溶液pH＝5 12．實(shí)驗(yàn)室常利

20、用甲醛法測(cè)定(NH4)2SO4樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，其反應(yīng)原理為：4NH＋6HCHO===3H＋＋6H2O＋(CH2)6N4H＋[滴定時(shí)，1 mol(CH2)6N4H＋與1 mol H＋相當(dāng)]，然后用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定反應(yīng)生成的酸。某興趣小組用甲醛法進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)： 步驟Ⅰ　稱取樣品1.500 g。 步驟Ⅱ　將樣品溶解后，完全轉(zhuǎn)移到250 mL容量瓶中，定容，充分搖勻。 步驟Ⅲ　移取25.00 mL樣品溶液于250 mL錐形瓶中，加入10 mL 20%的中性甲醛溶液， 搖勻、靜置5 min后，加入1～2滴酚酞試液，用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)。按上述操 作方法再重復(fù)2次。 (1)根

21、據(jù)步驟Ⅲ填空： ①堿式滴定管用蒸餾水洗滌后，直接加入NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，則測(cè)得樣品中氮的 質(zhì)量分?jǐn)?shù)________(填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”)。 ②錐形瓶用蒸餾水洗滌后，水未倒盡，則滴定時(shí)用去NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積________(填 “偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”)。 ③滴定時(shí)邊滴邊搖動(dòng)錐形瓶，眼睛應(yīng)觀察________。 A．滴定管內(nèi)液面的變化 B．錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色的變化 ④滴定達(dá)到終點(diǎn)時(shí)，酚酞指示劑由______色變成______色。 (2)滴定結(jié)果如下表所示： 滴定 次數(shù) 待測(cè)溶液 的體積/mL 標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積 滴定前刻度/mL 滴定后

22、刻度/mL 1 25.00 1.02 21.03 2 25.00 2.00 21.99 3 25.00 0.20 20.20 若NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為0.101 0 mol·L－1，則該樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。 解析　(1)在滴定過(guò)程中，應(yīng)在邊滴邊搖動(dòng)錐形瓶的同時(shí)，邊注視錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色的變 化。當(dāng)溶液顏色由無(wú)色變成淺紅色并保持半分鐘顏色不變時(shí)，表明已達(dá)到滴定終點(diǎn)。由 4NH＋6HCHO===3H＋＋6H2O＋(CH2)6N4H＋，H＋＋OH－===H2O及題給信息得：NH～ OH－，即V(NH)·c(NH)＝V(NaOH)·c(NaOH)；堿式滴定管不用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗就直接加入 標(biāo)準(zhǔn)液，使c(NaOH)降低，消耗NaOH溶液的體積增大，n(NH)增大，結(jié)果偏高。錐形 瓶中水未倒凈對(duì)結(jié)果沒有影響。(2)三次實(shí)驗(yàn)平均消耗NaOH溶液的體積為： ＝20.00 mL,25.00 mL待測(cè)液中n(NH)＝n(OH－)＝0.101 0 mol·L－1×0.020 00 L＝ 2.020×10－3 mol，樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為： ×100%≈18.85%。 答案　(1)①偏高?、跓o(wú)影響?、跙　④無(wú)　粉紅(或淺紅) (2)18.85%