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第18讲　水的电离和溶液的酸碱性
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
一、单项选择题
1．(2010年全国高考)下列叙述正确的是(　　)。
A．某醋酸溶液的pH＝a，将此溶液稀释1倍后，溶液的pH＝b，则a>b
B．在滴有酚酞溶液的氨水里，加入NH4Cl至溶液恰好无色，则此时溶液的pH<7
C．1.0×10－3 mol/L盐酸的pH＝3.0,1.0×10－8 mol/L盐酸的pH＝8.0
D．若1 mL pH＝1的盐酸与100 mL NaOH溶液混合后，溶液的pH＝7，则NaOH溶液的pH＝11
2．下列各表述与示意图一致的是(　　)。
图K3－18－1
A．图①表示25 ℃时，用0.1 mol·L－1盐酸滴定20 mL 0.1 mol·L－1 NaOH溶液，溶液的pH随加入酸体积的变化
B．图②中曲线表示反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0正、逆反应的平衡常数K随温度的变化
C．图③表示10 mL 0.01 mol·L－1 KMnO4酸性溶液与过量的0.1 mol·L－1 H2C2O4溶液混合时，n(Mn2＋)随时间的变化
D．图④中a、b曲线分别表示反应：CH2===CH2(g)＋H2(g)―→CH3CH3(g)　ΔH<0使用和未使用催化剂时，反应过程中的能量变化
3．(2010年天津高考)下列液体均处于25 ℃，有关叙述正确的是(　　)
A．某物质的溶液pH<7，则该物质一定是酸或强酸弱碱盐
B．pH＝4.5的番茄汁中c(H＋)是pH＝6.5的牛奶中c(H＋)的100倍
C．AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同
D．pH＝5.6的CH3COOH与CH3COONa混合溶液中，c(Na＋)>c(CH3COO－)
4．将pH＝3的H2SO4溶液和pH＝12的NaOH溶液混合，当混合溶液的pH＝10时，强酸和强碱的体积之比为(　　)。
A．1∶9 B．9∶1 C．10∶1 D．1∶10
5．在25 ℃时，分别用pH＝9、pH＝10的两种氨水中和同浓度、同体积的盐酸，消耗氨水的体积分别为V1和V2，则V1和V2的关系是(　　)。
A．V1＝10V2 B．V1＞10V2
C．V1＜10V2 D．V2＞10V1
6．常温下，用0.100 0 mol·L－1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L－1 CH3COOH溶液所得滴定曲线如图K3－18－2所示。下列说法正确的是(　　)。
图K3－18－2
A．点①所示溶液中：c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(CH3COOH)＋c(H＋)
B．点②所示溶液中：c(Na＋)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)
C．点③所示溶液中：c(Na＋)>c(OH－)>c(CH3COO－)>c(H＋)
D．滴定过程中可能出现c(CH3COOH)>c(CH3COO－)>c(H＋)>c(Na＋)>c(OH－)
7．(2011年广东梅州模拟)用酸碱中和滴定的方法测定NaOH和Na2CO3的混合液中的NaOH含量时，可先在混合液中加过量的BaCl2溶液，使Na2CO3完全变成BaCO3沉淀，然后用标准盐酸溶液滴定(用酚酞作指示剂)，下列有关实验的说法正确的是(　　)。
A．向混有BaCO3沉淀的NaOH溶液中滴入盐酸，不会影响NaOH含量的测定
B．滴定时，若滴定管中滴定液一直下降到活塞处才达到滴定终点，不会影响计算结果
C．若用甲基橙作指示剂，则测定结果偏小
D．可以不用将Na2CO3完全变成BaCO3沉淀，直接滴加标准盐酸，至不再有气泡产生
8．(2011年安徽高考)室温下，将1.000 mol·L－1盐酸滴入20.00 mL 1.000 mol·L－1氨水中，溶液pH和温度随加入盐酸体积变化曲线如图K3－18－3所示。下列有关说法正确的是(　　)。
图K3－18－3
A．a点由水电离出的c(H＋)＝1.0×10－14 mol/L
B．b点：c(NH)＋c(NH3·H2O)＝c(Cl－)
C．c点：c(Cl－)＝c(NH)
D．d点后，溶液温度略下降的主要原因是NH3·H2O电离吸热
二、双项选择题
9．(2011年上海高考)常温下用pH为3的某酸溶液分别与pH都为11的氨水、氢氧化钠溶液等体积混合得到a、b两种溶液，关于这两种溶液酸碱性的描述正确的是(　　)。
A．b不可能显碱性 B．a可能显酸性或碱性
C．a不可能显酸性 D．b可能显碱性或酸性
10．常温下，某溶液中由水电离出来的c(H＋)＝1.0×10－13 mol·L－1，该溶液可能是(　　)。
A．二氧化硫水溶液
B．氯化铵水溶液
C．硝酸钠水溶液
D．氢氧化钠水溶液
11．用已知浓度的强碱溶液滴定未知浓度的某强酸溶液时，下列操作不会引起酸液浓度的测定值出现偏差的是(　　)。
A．将移液管里下端残液吹入锥形瓶
B．滴定时向锥形瓶中加入少量的蒸馏水后继续滴定
C．滴定管用蒸馏水洗涤后未用标准碱液润洗就装入标准碱液进行滴定
D．用甲基橙作指示剂
三、非选择题
12．中学化学实验中，淡黄色的pH试纸常用于测定溶液的酸碱性。在25 ℃时，若溶液的pH＝7，试纸不变色；若pH>7，试纸变蓝色。而要精确测定溶液的pH，需要用pH计。pH计主要通过测定溶液的c(H＋)，来测定溶液的pH。
(1)已知水中存在如下平衡：H2O＋H2OH3O＋＋OH－　ΔH>0，现要使平衡向右移动，且所得的溶液呈酸性，选择的方法是________(填编号)。
A．向水中加入NaHSO4
B．向水中加入Cu(NO3)2
C．加热水至100 ℃[其中c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1]
D．向水中加入(NH4)2SO4
(2)现要测定100 ℃沸水的pH及酸碱性，若用pH试纸测定，则试纸显________色，溶液呈________性(填“酸”、“碱”或“中”)；若用pH计测定，则pH________7(填“>”、“＝”或“<”)。
(3)常温下，用预先润湿的pH试纸测得某氨基酸溶液的pH等于8，则原溶液的pH________8(填“>”、“＝”或“<”)。
13．下表是不同温度下水的离子积常数：
温度/℃ 25 t1 t2
水的离子积常数 1×10－14 a 1×10－12
试回答以下问题：
(1)若25”、“<”或“＝”)，做此判断的理由是________________________________________________________________。
(2)25 ℃时，某Na2SO4溶液中c(SO)＝5×10－4 mol/L，取该溶液1 mL加水稀释至10 mL，则稀释后溶液中c(Na＋)∶c(OH－)＝________。
(3)t2 ℃时，将pH＝11的苛性钠溶液V1 L与pH＝1的稀硫酸V2 L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和)，所得混合溶液的pH＝2，则V1∶V2＝______。此溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序是____________________________。
14．某烧碱样品中含有少量不与酸作用的可溶性杂质，为了测定其纯度，进行以下滴定操作：
A：在250 mL容量瓶中配制250 mL烧碱溶液。
B：用移液管(或碱式滴定管)量取25.00 mL烧碱溶液于锥形瓶中并加几滴甲基橙指示剂。
C：在天平上准确称取烧碱样品w g，在烧杯中加蒸馏水溶解。
D：将物质的量浓度为m mol/L的标准H2SO4溶液装入酸式滴定管，调整液面，记下开始刻度V1 mL。
E：在锥形瓶下垫一张白纸，滴定到终点，记录终点刻度为V2 mL。
请完成下列问题：
(1)正确的操作步骤是(填写字母)________→________→________→D→________。
(2)滴定管读数应注意_______________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)操作中锥形瓶下垫一张白纸的作用是______________________________________ ________________________________________________________________。
(4)操作D中液面应调整到____________________________________________________；
尖嘴部分应__________________________________________________________。
(5)滴定到终点时锥形瓶内溶液的pH约为________；终点时的颜色变化是________________。
(6)若酸式滴定管没用标准H2SO4润洗，会使测定结果__________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”，其他操作均正确)。
(7)该烧碱样品的纯度计算式是____________________________________________。
第18讲　水的电离和溶液的酸碱性
1．D　解析：若是稀醋酸溶液稀释则c(H＋)减小，pH增大，b＞a，故A错误；酚酞的变色范围是pH＝8.0～10.0(无色→红色)，使红色褪去的pH不一定小于7，可能在7～8之间，故B错误；常温下酸的pH不可能大于7，只能无限的接近7，C错误；D正确，直接代入计算可得是正确，也可用更一般的式子：设强酸pH＝a，体积为V1；强碱的pH＝b，体积为V2，则有10－aV1＝10－(14－b)V2 ＝10a＋b－14，现在V1/V2＝10－2，又知a＝1，所以b＝11。
2．B　解析：本题考查图像分析和原理的对应能力。A项酸碱中和滴定过程中，会出现pH的突跃问题，该图像中没有体现出来；②中反应是放热反应，故随着温度的升高，其平衡常数逐渐减小，对于同一个可逆反应，其正、逆反应的平衡常数互为倒数，B项正确；C项Mn2＋是该反应的催化剂，图像曲线应该先凹再凸，前半部分不应该是直线不正确。D项反应为放热反应，而图像则表示该反应是吸热反应，二者不相符。
3．B　解析：某些强酸的酸式盐溶液，其pH＜7，如NaHSO4溶液，故A错；pH＝4.5，c(H＋)＝10－4.5 mol·L－1，pH＝6.5，其c(H＋)＝10－6.5 mol·L－1，故B正确；同浓度的CaCl2溶液的c(Cl－)是NaCl的两倍，它们对AgCl沉淀溶解平衡的抑制程度不同，故C错；混合溶液显酸性，则c(H＋)>c(OH－)，根据电荷守恒，c(CH3COO－)>c(Na＋)，故D错。
4．B　解析：pH＝10时，c(H＋)＝1×10－10 mol·L－1，c(OH－)＝1×10－4 mol·L－1。混合溶液的pH＝10，即：＝1×10－4 mol·L－1，可得：＝。
5．B　解析：因为pH1＝9，所以c1(OH－)＝10－5 mol·L－1；因为pH2＝10，所以c2(OH－)＝10－4 mol·L－1；
根据题意得：c1(NH3·H2O)V1＝c2(NH3·H2O)V2由于弱电解质浓度越大，电离程度越小，则＝＞10，即V1＞10V2。
6．D　解析：本题主要考查的是粒子浓度大小的比较。A项，处于点①时，酸过量，根据电荷守恒，则有c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)；B项，在点②时，pH＝7，仍没有完全反应，酸过量，c(Na＋)c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)；D项，在初始滴定过程中，则有c(CH3COOH)>c(CH3COO－)>c(H＋)>c(Na＋)>c(OH－)成立。
7．A　解析：A项，用酚酞作指示剂，滴定终点显弱碱性，盐酸不会与BaCO3反应，不会影响NaOH含量的测定；B项，若滴定管中滴定液一直下降到活塞处则无法读取数据；C项，若用甲基橙作指示剂，滴定终点显酸性，部分盐酸与BaCO3反应，则测定结果偏大；D项，当直接滴加标准盐酸至不再有气泡产生时，盐酸过量，不能测定NaOH的含量。
8．C　解析：氨水属于弱碱，因此在1.000 mol·L－1氨水中OH－的浓度要小于1.000 mol·L－1，由水的离子积常数可知溶液中H＋浓度应大于1.0×10－14 mol/L，A不正确；由图像可知b点溶液显碱性，说明此时氨水有剩余，即溶液是由氨水和氯化铵组成的，因此有c(NH)＋c(NH3·H2O)＞c(Cl－)，B不正确；由图像可知c点溶液显中性，由电荷守恒可知c(H＋)＋c(NH)＝c(OH－)＋c(Cl－)，所以c(NH)＝c(Cl－)，C正确；由图像可知d点后溶液中主要物质是NH4Cl，而NH4Cl要水解吸热，所以温度会略有降低，D不正确。
9．AB　解析：pH都为11的氨水、氢氧化钠溶液，其浓度分别是大于10－3 mol/L和等于10－3 mol/L。由于pH为3的某酸溶液，其强弱未知，因此与pH为11的氨水反应时，二者都有可能过量；而与pH为11的氢氧化钠溶液反应时酸可能过量或二者恰好反应。
10．AD　解析：常温下，若加入物质对水的电离平衡不产生影响，则由水电离出的c(H＋)＝1×10－7 mol·L－1，现由水电离出c(H＋)＜1×10－7 mol·L－1，则加入的物质对水的电离产生了抑制作用，则溶液A、D分别是酸和碱溶液，均对水的电离产生抑制作用，而B由于NH水解而对水的电离产生促进作用，C对水的电离无影响。
11．BD　解析：将移液管里下端残液吹入锥形瓶会造成所待测的溶液体积增大，有误差；在锥形瓶中加入少量的蒸馏水，虽然溶液被稀释，但待滴定的物质的量没有改变，所以没有误差；没有用标准碱液润洗滴定管会造成标准碱液被稀释，有误差；碱溶液滴定酸溶液是用甲基橙作指示剂。
12．(1)BD　(2)淡黄　中　<　(3)>
解析：(1)中要注意两点：一是促进水的电离，可排除A；二是使溶液呈酸性，可排除C。(2)100 ℃沸水仍呈中性，根据此时水的离子积常数可知，该温度下水的pH＝6。(3)根据题意可知，原氨基酸溶液显弱碱性，稀释后溶液的pH＝8，则原溶液的pH应大于8。
13．(1)>　温度升高，水的电离程度增大，所以水的离子积常数增大
(2)1 000
(3)9∶11　c(Na＋)>c(SO)>c(H＋)>c(OH－)
解析：(1)251×10－7 mol/L，所以Kw>1×10－14。
(2)Na2SO4溶液中c(Na＋)＝2×5×10－4 mol/L＝1×10－3 mol/L，稀释10倍后，c(Na＋)＝1×10－4 mol/L，此时溶液仍为中性，c(OH－)＝1×10－7 mol/L，所以c(Na＋)∶c(OH－)＝10－4 mol/L∶10－7 mol/L＝1 000。
(3)根据酸、碱中和原理及pH计算式(注意此时Kw＝10－12)：
＝10－2 mol/L
解得V1∶V2＝9∶11。根据Na2SO4的化学组成及反应后溶液呈酸性，推知该溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为：c(Na＋)>c(SO)>c(H＋)>c(OH－)。
14．(1)C　A　B　E
(2)滴定管垂直；装液和放液后需要等一会，等液面上下不发生变化时才能读数；读数时要平视，视线与凹液面最低点相平；读数应读到0.01 mL
(3)便于准确判断滴定终点时溶液的颜色变化情况
(4)零刻度或零刻度以下的某一刻度　充满溶液，无气泡
(5)3.1～4.4　由黄色变为橙色
(6)偏高
(7)%
解析：(1)本题应先配制250 mL NaOH溶液，取25.00 mL于锥形瓶中，用H2SO4溶液进行滴定，故正确的操作步骤是C→A→B→D→E。
(5)滴定时锥形瓶内溶液的pH由大变小，甲基橙的变色范围pH为3.1～4.4，故终点时pH约为3.1～4.4，溶液颜色由黄色变为橙色。
(6)若酸式滴定管没有用标准H2SO4溶液润洗，则滴定时消耗H2SO4溶液的体积偏大，所测烧碱溶液的浓度偏高。
(7)滴定时消耗溶质H2SO4的物质的量为 mol，则反应掉NaOH的物质的量为 mol。NaOH的纯度为：×100%＝%

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