人教版高中化学选择性必修1第7周周测小卷水的电离与溶液的pH(含解析)

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人教版高中化学选择性必修1第7周周测小卷水的电离与溶液的pH(含解析)

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第07周 水的电离与溶液的pH
时间:60分钟 满分:100分
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题:本题共15个小题,每小题只有一个正确选项,共45分。
1.下列溶液一定显中性的是( )。
A.溶液中c(OH-)>c(H+) B.c(H+)=
C.溶液中c(H+)=10-7 mol·L-1 D.pH<7的溶液
2.某温度下,测得0.01 mol/L NaOH溶液pH=10,则下列说法正确的是( )。
A.该溶液温度为25 ℃ B.与等体积的pH=4的盐酸刚好中和
C.该温度下蒸馏水pH=6 D.该溶液中c(H+)=10-12 mol/L
精确的导电实验表明,H2O也是一种电解质,下列关于水的电离的说法正确的是( )。
A.纯水的电离度大约为
B.水的电离是放热的,升高温度,不利于水的电离
C.向纯水中加入稀盐酸能消耗水产生的从而促进水的电离
D.水的离子积常数不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质水溶液
4.某温度下,水的离子积常数Kw=10-12。该温度下,将pH=4的硫酸与pH=9的氢氧化钠溶液混合并保持恒温,当混合溶液的pH=7时,硫酸与氢氧化钠溶液的体积比约为( )。
A.9:1 B.1:10 C.10:1 D.99:21
5.25 ℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH-。下列叙述正确的是( )。
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,OH-浓度减小
B.向水中加入少量氢氧化钠固体,OH-浓度增大,Kw不变
C.向水中加入少量冰醋酸,平衡逆向移动,H+浓度减小
D.将水加热,Kw增大,H+浓度不变
6.常温下,0.10 mol·L 1盐酸溶液中c(Cl-)是水电离出的c(H+)的( )。
A.13倍 B.10-13倍 C.1012倍 D.12倍
7.对室温下100 mL pH=3的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施,有关叙述正确的是( )。
A.加水稀释至溶液体积为1000 mL,醋酸溶液的pH变为4
B.温度都升高后,两溶液的pH不再相等
C.加水稀释至溶液体积为200 mL后,两种溶液中c(OH-)都减小
D.加足量的锌充分反应后,两溶液中产生的氢气体积可用如图表示
8.下列有关溶液的酸碱性与pH的说法错误的是( )。
A.溶液pH越小,酸性越强,反之,碱性越强
B.pH<7的溶液,可能呈酸性
C.当溶液中的c(H+)或c(OH-)较小时,用pH表示其酸碱性更为方便
D.把pH试纸直接插入待测溶液中,测其pH
9.25 ℃时,在等体积的①pH=0的H2SO4溶液、②0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液、③pH=10的Na2S溶液、④pH=5的NH4NO3溶液中,由水电离的H+的物质的量之比是( )。
A.1∶10∶1010∶109 B.1∶5∶(5×109)∶(5×108)
C.1∶20∶1010∶109 D.1∶10∶104∶109
10.水的电离平衡曲线如图所示,下列说法正确的是( )。
A.图中五点Kw间的关系:B>C>A>D=E
B.若从A点到D点,可采用在水中加入少量NaOH的方法
C.若从A点到C点,可采用温度不变时在水中加入适量H2SO4的方法
D.若处在B点时,将pH=2的硫酸与pH=12的KOH等体积混合后,溶液显碱性
11.某温度下,向c(H+)=1×10-6 mol·L-1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液中c(H+)=1×10-3 mol·L-1。下列对该溶液的叙述不正确的是( )。
A.该温度高于25 ℃
B.所得溶液中,由水电离出来的H+的浓度为1×10-11 mol·L-1
C.加入NaHSO4晶体抑制水的电离
D.该温度下,此NaHSO4溶液与某pH=11的Ba(OH)2溶液混合后溶液呈中性,则消耗的NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液的体积比为100∶1
12.部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸 HCOOH HCN H2CO3
电离平衡常数(25 ℃) Ki=1.77×10-4 Ki=4.9×10-10 Ki1=4.3×10-7 Ki2=5.6×10-11
下列选项错误的是( )。
A.2CN-+H2O+CO2===2HCN+CO
B.2HCOOH+CO===2HCOO-+H2O+CO2↑
C.由数据可知酸性:HCOOH>H2CO3>HCN>HCO
D.25 ℃时,在等浓度的CH3COOH溶液和HCN溶液中,水的电离程度后者大
13.(2020 浙江1月)室温下,向20.00 mL 0.1000 mol·L 1盐酸中滴加0.1000 mol·L 1 NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图。已知lg5=0.7。下列说法不正确的是( )
A.NaOH与盐酸恰好完全反应时,pH=7
B.选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差
C.选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的大
D.V(NaOH)=30.00 mL时,pH=12.3
14.甲、乙两种醋酸稀溶液,甲的pH=a,乙的pH=a+1,下列叙述正确的是( )。
A.甲中水电离出来的H+的物质的量浓度是乙中水电离出来的H+的物质的量浓度的10倍
B.中和等物质的量的NaOH,需甲、乙两种醋酸溶液的体积:10V(甲)>V(乙)
C.物质的量浓度:c(甲)>10c(乙)
D.甲中的c(OH-)为乙中的c(OH-)的10倍
15. 现有常温下的四份溶液,下列说法不正确的是( )。
序号 ① ② ③ ④
溶液 0.01mol/L HCl pH=12 氨水 pH=12 NaOH
A. ②④溶液中水电离的氢离子均为
B. ②③混合,若pH=7,则消耗溶液的体积②<③
C. ①④等体积混合后,所得溶液中
D. 向③④中分别加入适量的氯化铵晶体后,两溶液的pH均减小
第Ⅱ卷(非选择题)
二、非选择题:包括第16题~第19题4个大题,共55分。
16.已知室温时,0.1 mol·L-1的氨水在水中有 1% 发生电离,回答下列各问题:
(1)溶液的pH=___________。
(2)该温度下NH3·H2O的电离平衡常数K=___________。
(3)升高温度时,K将___________(填“增大”、“减小”或“不变”),pH将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)由0.1 mol·L-1的氨水电离出的c(OH-)约为水电离出的c(OH-)的___________倍。
(5)要使溶液中c(OH-)/c(NH3·H2O)值增大,可以采取的措施是___________ (填序号)。
①通入少量HCl   ②升高温度  ③加少量NaOH固体  ④加水
17.实验室用0.108 0 NaOH溶液以酸碱中和滴定法测定未知浓度酸溶液的浓度。
(1)I.实验过程(摘录)
用滴定管取待测盐酸溶液25.00 mL于锥形瓶中,滴加2滴酚酞作指示剂。若盛装NaOH标准溶液的碱式滴定管中液面位置如图所示,则读数为   mL。
(2)滴定过程中,眼睛应始终注视   。
(3)滴定终点的判断依据是   。
(4)II.数据记录
实验编号 盐酸待测体积V/mL 消耗NaOH标准液体积V/mL
1 25.00 20.80
2 25.00 20.00
3 25.00 19.95
4 25.00 20.05
III.数据处理
计算该盐酸溶液的浓度   (精确到小数点后4位)。
(5)IV.误差分析
以下操作会导致待测盐酸浓度测定结果偏高的是_______(填字母)。
A.装待测液前,锥形瓶中有少量蒸馏水
A.滴定过程中锥形瓶内壁有NaOH标准溶液附着,滴定终点时仍未流下
B.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
C.观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视
(6)V.拓展
常温下,若用0.1000 NaOH溶液分别滴定20.00 mL等浓度的盐酸和醋酸溶液,得到两条滴定曲线,如图所示:
请回答:达到B、D状态时,反应消耗的NaOH溶液的体积a   b(填“>”“<”或“=”)。
18.下表是常温下几种常见弱酸的电离平衡常数,回答下列问题:
弱酸 电离平衡常数K
CH3COOH K=1.6×10 5
H2C2O4 K1=5.9×10 2 K2=6.4×10 5
H2CO3 K1=4.4×10 7 K2=5.6×10 11
H2S K1=9.1×10 8 K2=1.1×10 15
(1)某温度下,纯水中的 c(H+)=2.0×10 7 mol/L,则此时溶液中 c(OH )为______________mol/L;此时温度________25 ℃(填“大于”,“小于”或“等于”),若温度不变,滴入稀硫酸使 c(H+)=8.0×10 6 mol/L,则由水电离出的 c(H+)为__________mol/L。
(2)下列四种离子结合H+能力最强的是_________。
A.HCO3- B.C2O42- C.S2 D.CH3COO
(3)该温度下1.0 mol·L 1的CH3COOH溶液中的c(H+)=__________mol·L 1
(4)常温下,加水稀释0.1 mol·L 1的H2C2O4溶液,下列说法正确的是___________。
A.溶液中n(H+)×n(OH )保持不变
B.溶液中水电离的c(H+)×c(OH )保持不变
C.溶液中c(HC2O4-)/c(H2C2O4)保持不变
D.溶液中c(OH )增大
19.下图表示水中c(H+)和c(OH )的关系。按要求填空。
(1)图中T1 _______T2,其理由是_______。
(2)XZ线上任意点均有c(H+)_______ c(OH ) (填“>”、“<”或“=”,下同),M区域内(不包括边界)任意点c(H+)_______ c(OH )。
(3)温度下,将的硫酸溶液与由水电离的c(H+)=1.0×10 12 mol/L的盐酸等体积混合后,混合液的pH=_______。
(4)温度下,向pH=0的NaHSO4溶液中加入等体积的某浓度的Ba(OH)2溶液,恰好使SO42-沉淀完全,所用Ba(OH)2溶液的浓度为_______,混合液的pH=_______(已知:)。第07周 水的电离与溶液的pH
时间:60分钟 满分:100分
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题:本题共15个小题,每小题只有一个正确选项,共45分。
1.下列溶液一定显中性的是( )。
A.溶液中c(OH-)>c(H+) B.c(H+)=
C.溶液中c(H+)=10-7 mol·L-1 D.pH<7的溶液
【答案】B
【解析】A,c(OH-)>c(H+)的溶液显碱性,A错误;B项,c(H+)=则Kw=c(OH-) c(H+)=c(H+)2,c(OH-)=c(H+),溶液一定显中性,B正确;C项常温下c(H+)=10-7 mol·L-1的溶液显中性,未指明温度不能确定溶液酸碱性,C错误;D项常温下,pH<7的溶液显酸性,温度较高时pH小于7可能显中性,如100 ℃时,纯水的pH=6,为中性,D错误;故选B。
2.某温度下,测得0.01 mol/L NaOH溶液pH=10,则下列说法正确的是( )。
A.该溶液温度为25 ℃ B.与等体积的pH=4的盐酸刚好中和
C.该温度下蒸馏水pH=6 D.该溶液中c(H+)=10-12 mol/L
【答案】C
【解析】A,某温度下,测得0.01 mol/L NaOH溶液pH=10,即氢离子浓度是10-10 mol/L,氢氧化钠是一元强碱,则氢氧根离子浓度是0.01 mol/L,所以水的离子积常数是0.01×10-10=10-12>10-14,升高温度促进水的电离,该溶液温度大于25℃,A错误;B,pH=4的盐酸溶液的浓度是10-4 mol/L,所以与等体积的pH=4的盐酸中和后氢氧化钠过量,B错误;C,该温度下水的离子积常数是10-12,所以蒸馏水的pH=6,C正确;D,根据A分析可知该溶液中c(H+)=10-10 mol/L,D错误;故选C。
精确的导电实验表明,H2O也是一种电解质,下列关于水的电离的说法正确的是( )。
A.纯水的电离度大约为
B.水的电离是放热的,升高温度,不利于水的电离
C.向纯水中加入稀盐酸能消耗水产生的从而促进水的电离
D.水的离子积常数不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质水溶液
【答案】D
【解析】常温下水会发生微弱的电离,OH-与H+浓度为10-7 mol/L,假设有1L水,则OH-或H+物质的量为10-7 mol,1 L水的质量为1000 g,物质的量为55.6 mol,那么电离度为×100%,而纯水的电离程度受温度影响,题干未指明温度,A错误;水的电离是吸热反应,升高温度平衡向吸热反应方向移动,所以促进电离,B错误;酸或碱能抑制水的电离,则盐酸能抑制水的电离,C错误;水的离子积只与温度有关,和所处的环境无关,即Kw不只是适用于纯水,也适用于其他稀的电解质溶液,D正确;选D。
4. 某温度下,水的离子积常数Kw=10-12。该温度下,将pH=4的硫酸与pH=9的氢氧化钠溶液混合并保持恒温,当混合溶液的pH=7时,硫酸与氢氧化钠溶液的体积比约为( )。
A.9:1 B.1:10 C.10:1 D.99:21
【答案】A
【解析】该温度下,水的离子积常数Kw=10-12,纯水的pH=-lg=6,pH=4的硫酸溶液中c(H+)=10-4mol/L,pH=9的氢氧化钠溶液中c(OH-)==mol/L=10-3mol/L,两溶液混合并保持恒温,混合溶液的pH=7>6,溶液呈碱性,则混合溶液中c(OH-)==mol/L=10-5mol/L,设稀硫酸、氢氧化钠溶液的体积分别为xL、yL,则c(OH-)=mol/L=10-5mol/L,整理可得x:y=9:1,故选A。
5.25 ℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH-。下列叙述正确的是( )。
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,OH-浓度减小
B.向水中加入少量氢氧化钠固体,OH-浓度增大,Kw不变
C.向水中加入少量冰醋酸,平衡逆向移动,H+浓度减小
D.将水加热,Kw增大,H+浓度不变
【答案】B
【解析】向水中加入稀氨水,溶液的碱性增强,OH-浓度增大,水的电离受到抑制,平衡逆向移动;向水中加入少量冰醋酸,溶液的酸性增强,H+浓度增大,水的电离受到抑制,平衡逆向移动;将水加热,Kw增大,H+浓度增大。
6.常温下,0.10 mol·L 1盐酸溶液中c(Cl-)是水电离出的c(H+)的( )。
A.13倍 B.10-13倍 C.1012倍 D.12倍
【答案】C
【解析】常温下,0.10 mol·L 1盐酸溶液中c(Cl-)= c(H+)=0.10 mol·L 1,水电离出的c(H+)= c(OH-)==10-13 mol·L 1,c(Cl-)是水电离出的c(H+)的倍=1012倍,故选C。
7.对室温下100 mL pH=3的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施,有关叙述正确的是( )。
A.加水稀释至溶液体积为1000 mL,醋酸溶液的pH变为4
B.温度都升高后,两溶液的pH不再相等
C.加水稀释至溶液体积为200 mL后,两种溶液中c(OH-)都减小
D.加足量的锌充分反应后,两溶液中产生的氢气体积可用如图表示
【答案】B
【解析】对于酸,加水稀释后,溶液的酸性均要减弱,两溶液的pH均增大,稀释至1000 mL,溶液的浓度变为原来十分之一,加水促进醋酸电离,氢离子的物质的量变大,故pH变化小于1个单位,则醋酸溶液的pH<4,A错误;盐酸是强酸,完全电离,醋酸是弱酸,部分电离,升高温度,醋酸的电离程度增大,所以酸性会增强,pH会减小,则两溶液的pH不再相等,B正确;对于酸,加水稀释后,溶液的酸性均要减弱,两溶液的pH均增大,则两溶液中c(OH-)都增大,C错误;盐酸是强酸,完全电离,醋酸是弱酸,部分电离,相同温度下,相同pH值的盐酸和醋酸溶液,醋酸浓度大,相同体积的两种溶液,加足量的锌充分反应后,醋酸产生的氢气比盐酸多,D错误;故选B。
8.下列有关溶液的酸碱性与pH的说法错误的是( )。
A.溶液pH越小,酸性越强,反之,碱性越强
B.pH<7的溶液,可能呈酸性
C.当溶液中的c(H+)或c(OH-)较小时,用pH表示其酸碱性更为方便
D.把pH试纸直接插入待测溶液中,测其pH
【答案】D
【解析】A因pH=-lgc(H+),所以pH越小,c(H+)越大,酸性越强;pH越大,c(H+)越小,则c(OH-)越大,碱性越强,A正确;B项在室温下,pH<7的溶液呈酸性,B正确;C当c(H+)或c(OH-)小于1 mol·L-1时,使用pH表示其酸碱性更为方便,C正确;D用pH试纸测溶液pH时,不能把pH试纸直接插入待测溶液中测pH,正确的做法为取一小片pH试纸,放在洁净的表面皿上或玻璃片上,用玻璃棒蘸取待测液点于试纸中央,然后与标准比色卡对照读取数据,所以D错误。
9.25 ℃时,在等体积的①pH=0的H2SO4溶液、②0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液、③pH=10的Na2S溶液、④pH=5的NH4NO3溶液中,由水电离的H+的物质的量之比是( )。
A.1∶10∶1010∶109 B.1∶5∶(5×109)∶(5×108)
C.1∶20∶1010∶109 D.1∶10∶104∶109
【答案】A
【解析】25 ℃时,pH=0的H2SO4溶液中由水电离出的c(H+)=10-14 mol·L-1;0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.05 mol·L-1×2=0.1 mol·L-1,根据Kw=c(H+)·c(OH-)可得,由水电离出的c(H+)=10-13 mol·L-1;pH=10的Na2S溶液中由水电离出的c(H+)=10-4 mol·L-1;pH=5的NH4NO3溶液中由水电离出的c(H+)=10-5 mol·L-1,故等体积上述溶液中水电离的H+的物质的量之比为10-14∶10-13∶10-4∶10-5=1∶10∶1010∶109,即A正确。
10.水的电离平衡曲线如图所示,下列说法正确的是( )。
A.图中五点Kw间的关系:B>C>A=D=E
B.若从A点到D点,可采用在水中加入少量NaOH的方法
C.若从A点到C点,可采用温度不变时在水中加入适量H2SO4的方法
D.若处在B点时,将pH=2的硫酸与pH=12的KOH等体积混合后,溶液显中性
【答案】A
【解析】在图中可看出:A、D、E是在25℃水的电离平衡曲线,三点的Kw相同。B是在100℃水的电离平衡曲线上,C在A、B的连线上,由于水是弱电解质,升高温度,促进水的电离,水的离子积常数增大,则图中五点KW间的关系:B>C>A=D=E,A正确;若从A点到D点,由于温度不变,溶液中c(H+)增大,c(OH-)减小,可采用在水中加入少量酸的方法,B错误;若从A点到C点,由于水的离子积常数增大,所以采用升高温度的方法,C错误;若处在B点时,由于Kw=10—12。pH=2的硫酸,c(H+)=10-2mol/L,pH=12的KOH,c(OH-)=1mol/L,若二者等体积混合,由于n(OH-)>n(H+),所以溶液显碱性,D错误;选A。
11.某温度下,向c(H+)=1×10-6 mol·L-1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液中c(H+)=1×10-3 mol·L-1。下列对该溶液的叙述不正确的是( )。
A.该温度高于25 ℃
B.所得溶液中,由水电离出来的H+的浓度为1×10-11 mol·L-1
C.加入NaHSO4晶体抑制水的电离
D.该温度下,此NaHSO4溶液与某pH=11的Ba(OH)2溶液混合后溶液呈中性,则消耗的NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液的体积比为100∶1
【答案】B
【解析】水的电离是吸热反应,升高温度促进水的电离,某温度下,蒸馏水中c(H+)=1×10-6 mol·L-1>1×10-7 mol·L-1,说明该温度下促进水的电离,所以温度高于25 ℃,A正确;该温度下c(H+)=c(OH-)=1×10-6 mol·L-1,则该温度下的水的离子积常数=1×10-12,加入NaHSO4的水溶液中水电离出的c(H+)==mol·L-1=1×10-9mol·L-1,B错误;加入NaHSO4晶体,在水中电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子,氢离子浓度增大,抑制水的电离,C正确;该温度下,NaHSO4溶液中c(H+)=1×10-3 mol·L-1,某pH=11的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=mol·L-=1×10-1mol·L-1,要使混合后溶液呈中性,则酸中n(H+)等于碱n(OH-)中,1×10-3 mol·L-1×V酸=1×10-1mol·L-1×V碱,故消耗的NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液的体积比为100∶1,D正确。
12.部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸 HCOOH HCN H2CO3
电离平衡常数(25 ℃) Ki=1.77×10-4 Ki=4.9×10-10 Ki1=4.3×10-7 Ki2=5.6×10-11
下列选项错误的是( )。
A.2CN-+H2O+CO2===2HCN+CO
B.2HCOOH+CO===2HCOO-+H2O+CO2↑
C.由数据可知酸性:HCOOH>H2CO3>HCN>HCO
D.25 ℃时,在等浓度的CH3COOH溶液和HCN溶液中,水的电离程度后者大
【答案】A
【解析】Ki1(H2CO3)>Ki(HCN)>Ki2(H2CO3),故HCN可与CO发生反应生成CN-和HCO,因此向含CN-的溶液中通入CO2发生反应为CN-+H2O+CO2===HCN+HCO,A错误;利用甲酸与碳酸的电离平衡常数可知酸性:HCOOH>H2CO3,则HCOOH可与碳酸盐作用生成甲酸盐、CO2和H2O,B正确;酸性:HCOOH>H2CO3>HCN>HCO,C正确;相同温度下,等浓度的CH3COOH溶液与HCN溶液中,醋酸中c(H+)大,对水的抑制程度大,即HCN溶液中水的电离程度大,D正确。
13.(2020 浙江1月)室温下,向20.00 mL 0.1000 mol·L 1盐酸中滴加0.1000 mol·L 1 NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图。已知lg5=0.7。下列说法不正确的是( )
A.NaOH与盐酸恰好完全反应时,pH=7
B.选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差
C.选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的大
D.V(NaOH)=30.00 mL时,pH=12.3
【答案】C
【解析】NaOH与盐酸恰好完全反应时溶液中的溶质为NaCl,呈中性,室温下pH=7,A正确;选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差,B正确;甲基橙的变色范围在pH突变范围外,误差更大,C错误;时,溶液中的溶质为氯化钠和氢氧化钠,且c(NaOH)==0.02 mol/L,即溶液中c(OH-)=0.02 mol,则c(H+)=5×10-13 mol/L,pH=-lgc(H+)=12.3,D正确;故选C。
14.甲、乙两种醋酸稀溶液,甲的pH=a,乙的pH=a+1,下列叙述正确的是( )。
A.甲中水电离出来的H+的物质的量浓度是乙中水电离出来的H+的物质的量浓度的10倍
B.中和等物质的量的NaOH,需甲、乙两种醋酸溶液的体积:10V(甲)>V(乙)
C.物质的量浓度:c(甲)>10c(乙)
D.甲中的c(OH-)为乙中的c(OH-)的10倍
【答案】C
【解析】c(H+)=10-pH mol·L-1,所以c(H+)甲=10-a mol·L-1,c(H+)乙=10-(a+1) mol·L-1,所以c(H+)甲=10c(H+)乙,则10c(OH-)甲=c(OH-)乙,酸溶液中c(H+)水=c(OH-) 水,则水电离出的H+浓度:乙是甲的10倍,A、D错误;弱电解质浓度越大,电离度越小,则c(甲)>10c(乙),所以与等物质的量的NaOH反应消耗酸的体积,10V(甲)15. 现有常温下的四份溶液,下列说法不正确的是( )。
序号 ① ② ③ ④
溶液 0.01mol/L HCl pH=12 氨水 pH=12 NaOH
A. ②④溶液中水电离的氢离子均为
B. ②③混合,若pH=7,则消耗溶液的体积②<③
C. ①④等体积混合后,所得溶液中
D. 向③④中分别加入适量的氯化铵晶体后,两溶液的pH均减小
【答案】B
【解析】A.0.01mol/L 溶液中水电离出的氢氧根离子的浓度,水电出氢离子浓度等于氢氧根离子浓度,pH=12 水电离的氢离子为 ,A正确;B.②③混合,若pH=7,则消耗溶液的体积②大于③,B错误;C.①④等体积混合后,得到乙酸钠溶液显碱性,所得溶液中,C正确;D.向③④中分别加入适量的氯化铵晶体后,前者会抑制其电离,碱性减弱,后者铵根离子会结合氢氧根离子也使其碱性减弱,故两溶液的pH均减小,D正确。
第Ⅱ卷(非选择题)
二、非选择题:包括第16题~第19题4个大题,共55分。
16.已知室温时,0.1 mol·L-1的氨水在水中有 1% 发生电离,回答下列各问题:
(1)溶液的pH=___________。
(2)该温度下NH3·H2O的电离平衡常数K=___________。
(3)升高温度时,K将___________(填“增大”、“减小”或“不变”),pH将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)由0.1 mol·L-1的氨水电离出的c(OH-)约为水电离出的c(OH-)的___________倍。
(5)要使溶液中c(OH-)/c(NH3·H2O)值增大,可以采取的措施是___________ (填序号)。
①通入少量HCl   ②升高温度  ③加少量NaOH固体  ④加水
【答案】(1)11 (2)1×10-5 (3)增大 增大 (4)108 (5)②③④
【解析】(1)0.1 mol·L-1的氨水在水中有 1%发生电离,则c(NH4+)=c(OH-)=0.1 mol·L-1×1%=1×10-3 mol/L,则溶液中c(H+)=10-11 mol/L,所以溶液的pH=11;(2)K===1×10-5;(3)弱电解质的电离为吸热过程,升高温度促进电离,K增大,c(OH-)变大,碱性增强,pH变大;(4)由0.1 mol·L-1的氨水电离出的c(OH-)=10-3 mol/L,溶液中c水(OH-)=c水(H+)=10-11 mol/L,所以氨水电离出的c(OH-)约为水电离出的c(OH-)的=108倍;(5)①,通入少量HCl,促进NH3·H2O的电离,c(NH4+)增大,K不变,则该比值减小,①不符合题意;②升高温度促进NH3·H2O的电离,c(OH-)变大、c(NH3·H2O)减小,所以该比值增大,②符合题意;③加入少量NaOH固体,抑制NH3·H2O的电离,c(NH4+)减小,K不变,则该比值增大,③符合题意;④加水稀释,c(NH4+)减小,K不变,则该比值增大,④符合题意;综上所述答案为②③④。
17.实验室用0.108 0 NaOH溶液以酸碱中和滴定法测定未知浓度酸溶液的浓度。
(1)I.实验过程(摘录)
用滴定管取待测盐酸溶液25.00 mL于锥形瓶中,滴加2滴酚酞作指示剂。若盛装NaOH标准溶液的碱式滴定管中液面位置如图所示,则读数为   mL。
(2)滴定过程中,眼睛应始终注视   。
(3)滴定终点的判断依据是   。
(4)II.数据记录
实验编号 盐酸待测体积V/mL 消耗NaOH标准液体积V/mL
1 25.00 20.80
2 25.00 20.00
3 25.00 19.95
4 25.00 20.05
III.数据处理
计算该盐酸溶液的浓度   (精确到小数点后4位)。
(5)IV.误差分析
以下操作会导致待测盐酸浓度测定结果偏高的是_______(填字母)。
A.装待测液前,锥形瓶中有少量蒸馏水
A.滴定过程中锥形瓶内壁有NaOH标准溶液附着,滴定终点时仍未流下
B.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
C.观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视
(6)V.拓展
常温下,若用0.1000 NaOH溶液分别滴定20.00 mL等浓度的盐酸和醋酸溶液,得到两条滴定曲线,如图所示:
请回答:达到B、D状态时,反应消耗的NaOH溶液的体积a   b(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1)0.70 (2)锥形瓶中溶液颜色的变化
(3)滴入最后一滴标准溶液后,溶液由无色变为浅红色。且半分钟内不变色
(4)0.0864 (5)BC (6)>
【解析】(1)滴定管读数时眼睛与凹液面的最低处水平,如图读数为:0.70 mL;
(2)滴定过程中,左手控制滴定管,右手摇锥形瓶,眼睛应始终注视锥形瓶中溶液颜色的变化;
(3)用0.108 0NaOH溶液以酸碱中和滴定法测定未知浓度酸溶液,滴定终点的判断依据是滴入最后一滴标准溶液后,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不变色;
(4)根据计算。根据表格中数据可知1数据误差太大,舍去,消耗NaOH标准液平均体积V=20.00+19.95+20.05=20.00 mL,;(5)根据分析误差。装待测液前,锥形瓶中有少量蒸馏水不影响盐酸总物质的量,对测量结果无影响;滴定过程中锥形瓶内壁有NaOH标准溶液附着,滴定终点时仍未流下,氢氧化钠没被利用,造成氢氧化钠体积偏大,测定盐酸浓度偏高;滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,造成氢氧化钠体积偏大,测定盐酸浓度偏高;观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视造成氢氧化钠体积偏小,测定盐酸浓度偏低;故答案为:BC;
(6)B点溶质为氯化钠,D溶质为醋酸钠。根据滴定突跃可知图1为用0.1000 NaOH溶液分别滴定20.00 mL等浓度的盐酸,图2滴定突跃为碱性可知是氢氧化钠滴定醋酸,B点为氢氧化钠和盐酸正好反应生成氯化钠,消耗氢氧化钠体积20.00 mL,D点是氢氧化钠滴定醋酸到中性,如果正好滴定完全生成醋酸钠,溶液显碱性,要想使溶液显中性氢氧化钠体积要小于20.00 mL,故a>b。
18.下表是常温下几种常见弱酸的电离平衡常数,回答下列问题:
弱酸 电离平衡常数K
CH3COOH K=1.6×10 5
H2C2O4 K1=5.9×10 2 K2=6.4×10 5
H2CO3 K1=4.4×10 7 K2=5.6×10 11
H2S K1=9.1×10 8 K2=1.1×10 15
(1)某温度下,纯水中的 c(H+)=2.0×10 7 mol/L,则此时溶液中 c(OH )为______________mol/L;此时温度________25 ℃(填“大于”,“小于”或“等于”),若温度不变,滴入稀硫酸使 c(H+)=8.0×10 6 mol/L,则由水电离出的 c(H+)为__________mol/L。
(2)下列四种离子结合H+能力最强的是_________。
A.HCO3- B.C2O42- C.S2 D.CH3COO
(3)该温度下1.0 mol·L 1的CH3COOH溶液中的c(H+)=__________mol·L 1
(4)常温下,加水稀释0.1 mol·L 1的H2C2O4溶液,下列说法正确的是___________。
A.溶液中n(H+)×n(OH )保持不变
B.溶液中水电离的c(H+)×c(OH )保持不变
C.溶液中c(HC2O4-)/c(H2C2O4)保持不变
D.溶液中c(OH )增大
【答案】(1)2.0×10 7 大于 5.0×10 9 (2)C (3)4.0×10 3 (14)D
【解析】(1)水电离产生的氢离子浓度和氢氧根离子浓度相等,某温度下,纯水中的c(H+)=2.0×10 7 mol/L,则此时溶液中 c(OH )=2.0×10 7 mol/L;Kw=c(OH )×c(H+)=2.0×10 7 mol/L×2.0×10 7 mol/L=4.0×10 14;而常温下,Kw=1.0×10 14,水的电离过程吸热,升高温度,促进电离,所以此时温度大于25 ℃;酸抑制水电离,酸溶液中的氢氧根离子浓度与水电离出的 c(H+)相等,即酸溶液中c(H+)=8.0×10 6 mol/L,根据Kw=c(OH )×c(H+)可知,c(OH )==5.0×10 9 mol/L,所以水电离出的 c(H+)为5.0×10 9 mol/L;(2)电离平衡常数越大,酸的电离程度越大,溶液的酸性越强;根据表中数据,酸性:HC2O4->CH3COOH >H2CO3 >HS-,酸的酸性越弱,对应的酸根离子结合氢离子能力越强,所以结合氢离子能力最强的是硫离子,C正确;(3) CH3COOH的电离平衡常数:K=1.6×10 5;设达到电离平衡时,c(H+)=x mol·L 1,则c(CH3COO )≈c(H+),c(CH3COOH) ≈1.0 mol·L 1,根据K= 可知,x2=1×1.6×10 5,x=4.0×10 3 mol/L;(4) 常温下,加水稀释,Kw=c(OH )×c(H+)保持不变,但是稀释后溶液的体积变大,n(H+)×n(OH )= c(H+)×V×c(OH )×V= c(H+)c(OH )×V2,该数值变大,A错误;酸抑制水电离,加水稀释后,c(H+)减小,对水的电离抑制程度减小,所以水的电离程度增大,溶液中水电离的c(H+)×c(OH )增大,B错误;C.加水稀释后,c(H+)减小,但是平衡常数不变,所以,该值变大,C错误;D.加水稀释后,c(H+)减小,Kw=c(OH )×c(H+)保持不变,所以溶液中c(OH )增大,D正确;故选D。
19.下图表示水中c(H+)和c(OH )的关系。按要求填空。
(1)图中T1 _______T2,其理由是_______。
(2)XZ线上任意点均有c(H+)_______ c(OH ) (填“>”、“<”或“=”,下同),M区域内(不包括边界)任意点c(H+)_______ c(OH )。
(3)温度下,将的硫酸溶液与由水电离的c(H+)=1.0×10 12 mol/L的盐酸等体积混合后,混合液的pH=_______。
(4)温度下,向pH=0的NaHSO4溶液中加入等体积的某浓度的Ba(OH)2溶液,恰好使SO42-沉淀完全,所用Ba(OH)2溶液的浓度为_______,混合液的pH=_______(已知:)。
【答案】(1)< X和Z点水的离子积常数分别是10-14、10-13,电离吸热,升高温度水的离子积常数增大,则图中T1<T2。
(2) = < (3)2 (4) 1 mol/L 12.7
【解析】(1)根据图像可知X和Z点水的离子积常数分别是10-14、10-13,电离吸热,升高温度水的离子积常数增大,则图中T1<T2。(2)根据图像可知XZ连线的斜率是1,存在c(H+)=c(OH ),在X、Z连线的上方M区域内(不包括边界)任意点c(H+)<c(OH )。(3)温度下水的离子积常数是10-14,0.005 mol/L的硫酸溶液中氢离子浓度是0.01 mol/L,由水电离的c(H+)=1.0×10 12 mol/L的盐酸溶液中氢离子浓度是0.01 mol/L,二者等体积混合后,混合液的氢离子浓度仍然是0.01 mol/L,则pH=2。(4) T2温度下水的离子积常数是10-13,pH=0的NaHSO4溶液中硫酸氢钠的浓度是1 mol/L,加入等体积的某浓度的Ba(OH)2溶液,恰好使SO42-沉淀完全转化为BaSO4,所用Ba(OH)2溶液的浓度为1 mol/L,反应后氢氧根过量,则混合液中氢氧根浓度是=0.5 mol/L,则氢离子浓度是2×10-13 mol/L,pH=12.7。

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