2012版化学一轮精品复习学案:8.2 水的电离和溶液的酸碱性(选修4)

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2012版化学一轮精品复习学案:8.2 水的电离和溶液的酸碱性(选修4)

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第二节 水的电离和溶液的酸碱性
【高考目标导航】
考纲导引 考点梳理
1.了解水的电离、离子积常数2.了解溶液pH的定义,能进行pH的简单计算3.了解测定溶液pH的方法。21世纪教育网 1.水的电离2.溶液的酸碱性与pH3.酸碱中和滴定。
【基础知识梳理】
一、水的电离
1.水的电离方程式:H2OH+ + OH—
2. ①表达式:25℃,KW=c(H+)·c(OH-)=1×10-14。
②影响因素:KW一个温度函数,与溶质无关,升高温度,水的电离平衡正向移动,KW增大。
二、溶液的酸碱性与pH
1.溶液的酸碱性决定于c(H+)与c(OH –)的关系
(1)c(H+)=c(OH –),溶液呈中性。
(2)c(H+)>c(OH –),溶液呈酸性
(3)c(H+)<c(OH –),溶液呈碱性
2. pH
(1)表示方法: pH= -lg CH+
(2)pH 与溶液中c(H+)的关系。25℃,纯水的pH为7,溶液显中性,pH<7的溶液为酸性,pH>7的溶液为碱性。
①pH表示溶液酸碱性的强弱。pH越小,溶液酸性越强;反之,溶液的碱性越强。
②使用范围:1×10-14mol·L-1≤c(H+)≤1mol·L-1。即:0≤pH≤14 (填pH的取值范围)。
注意:pH为7的溶液不一定为中性。100℃,KW =1×10-12,c(H+) = c(OH –)=1×10-6mol/L,此时pH为6,但溶液仍为中性。判断溶液酸碱性的依据是比较溶液中c(H+)、c(OH –)的相对大小。
三、测定pH的方法和酸碱中和滴定。
1.测定pH的方法
(1)pH试纸的使用
方法:把小片试纸放在玻璃片上,用洁净的玻璃棒蘸取待测液滴在干燥的pH试纸上,试纸变色后,与标准比色卡对比即可确定溶液的pH。
注意:pH试纸使用前不能用蒸馏水润湿,否则待测液因被稀释可能产生误差,用pH试纸读出的pH只能是整数。21世纪教育网
(2)用pH计测定:可精确测量溶液的pH。
2. 酸碱中和滴定实验
(1)试剂:HCl溶液(未知浓度)、0.1mol/LNaOH溶液、酚酞溶液、蒸馏水。
(2)仪器:酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、锥形瓶、洗瓶、铁架台、烧杯等。
(3)滴定管的使用
①酸性、氧化性的试剂一般用酸式滴定管,因为酸和氧化性物质腐蚀橡胶。
②碱性的试剂一般用碱式滴定管,因为碱性物质的溶液易与玻璃中的成分SiO2反应生成Na2SiO3,Na2SiO3致使活塞无法打开
(4)实验操作过程:
①滴定准备过程:
a、滴定管的准备:检漏---洗涤---润洗---注液---赶气泡---调页面---记录
b、锥形瓶的准备:a.注碱液b.记读数c.加指示剂
(2)滴定
左手控制滴定管活塞,右手不断摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶色中溶液颜色的变化。
(3)终点的判断
等到滴入最后一滴标准液,指示剂变色,且半分钟内不恢复原来的颜色,视为滴定终点并记录标准液的体积。
(4)读数
读取滴定管内液面所在体积数时,应使滴定管与水平的实验台面保持垂直,并使视线与滴定管内液体的凹液面最低处水平相切。
(5)数据记录
按上述操作重复二至三次,求出用去标准盐酸体积的平均值,根据c(NaOH)=计算。
【要点名师透析】
一 影响水的电离的因素以及水电离出的c(H+)或c(OH-)的计算
1. 影响水的电离的因素
(1)温度
因为水的电离是吸热过程,故升高温度后,水的电离平衡向右移动。c(H+)和c(OH-)同时增大,但因为由水电离出的c(H+)和c(OH-)始终相等,故纯水仍呈中性。
(2)加入酸或碱
向纯水中加入酸(或碱),由于酸(或碱)电离产生H+(或OH-),使水中c(H+)[或c(OH-)]增大,水的电离平衡向左移动,达到新平衡时,溶液中c(H+)[或c(OH-)]增大,水的电离程度减小。
(3)加入弱碱阳离子或弱酸根阴离子
由于弱碱阳离子与水电离出的OH-结合生成弱碱;弱酸根阴离子与水电离出的H+结合生成弱酸,从而使水中的c(OH-)或c(H+)降低,破坏了水的电离平衡,使水的电离平衡向右移动,水的电离程度增大。
总之,升高温度,加入弱碱阳离子或弱酸根阴离子能促进水的电离;降低温度,加入酸、碱,能抑制水的电离。
2.室温下水电离出的c(H+)或c(OH-)的计算规律
(1)中性溶液:c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7mol·L-1。21世纪教育网
(2)溶质为酸的溶液:H+来源于酸电离和水电离,而OH-只来源于水。如计算pH=2的盐酸中水电离出的c(H+):方法是先求出溶液中的c(OH-)=10-12mol·L-1,即水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-12mol·L-1。
(3)溶质为碱的溶液OH-来源于碱电离和水电离,而H+只来源于水。如pH=12的NaOH溶液中,c(H+)=10-12 mol·L-1,即水电离产生的c(OH-)=c(H+)=10-12 mol·L-1。
(4)水解呈酸性或碱性的盐溶液
H+和OH-均由水电离产生。如pH=2的NH4Cl溶液中,水电离的c(H+)=10-2mol·L-1,水电离产生的OH-浓度也为10-2mol·L-1,但是因被NH结合,最终溶液中的OH-只有10-12mol·L-1。pH=12的Na2CO3溶液中H+、OH-浓度变化与之相似。
【典例1】常温下,某溶液中由水电离出的c(H+)和c(OH-)的乘积是1×10-20,下列说法中正确的是(  )
A.该溶液的溶质不可能是NaHCO3
B.该溶液的pH一定是10
C.若溶质为NH4Cl,溶液中离子浓度关系为c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)
D.该溶液的溶质可能是正盐
【答案】A 
【解析】 c(H+)和c(OH-)的乘积小于10-14,说明是抑制水的电离,只能是加入了酸或碱;不水解的正盐不影响水的电离,水解的正盐促进水的电离,水电离的c(H+)和c(OH-)的乘积必大于10-14。
二、关于pH值的计算
1.计算原则
⑴若溶液为酸性,先求c(H+),再求pH;
⑵若溶液为碱性,先求c(OH –),再由c(H+)=求c(H+),最后求pH。
具体情况(25℃)
⑴酸、碱溶液pH的计算
①强酸溶液,如HnA,设浓度为cmol·L-1,c(H+)=ncmol·L-1,pH=-lg c(H+)=-lg(nc)
②强碱溶液,如B(OH)n,设浓度为cmol·L-1,c(H+)= cmol·L-1,pH=-lg c(H+)=14+lg(nc)
③一元弱酸溶液,设浓度为cmol·L-1,则有:c(H+)<cmol·L-1,-lg c<pH<7
④一元弱碱溶液,设浓度为cmol·L-1,则有:c(OH –)<cmol·L-1,c(H+)= cmol·L-1,7<pH<14+lg
2.溶液稀释
酸、碱加水稀释时pH的计算
(1)强酸pH=a,加水稀释10n倍,则pH=a+n。
(2)弱酸pH=a,加水稀释10n倍,则a<pH<a+n。
(3)强碱pH=b,加水稀释10n倍,则pH=b-n。
(4)弱碱pH=b,加水稀释10n倍,则b-n<pH<b。
(5)酸、碱溶液无限稀释,pH只能接近于7,酸不能大于7,碱不能小于7。
3.溶液混合好(忽略混合过程中体积的变化)
(1)强酸与强酸混合
若是等体积混合,且△pH≥2,则 (注:lg2=0.3)。
(2)强碱与强碱混合
若是等体积混合,且△pH≥2,则。
(3)强酸和强碱混合,可能情况有三种:
①若强酸和强碱恰好中和, pH=7.
②若强酸过量,求出过量的CH+,再求pH值.
③若强碱过量,求出过量的COH-,再求出CH+后求pH值.
特例:若强酸与强碱等体积混合
①若pH酸+pH碱=14,则完全中和pH=7.
②若pH酸+pH碱>14,则碱过量pH≈pH碱-0.3
③若pH酸+pH碱<14,则酸过量pH≈pH酸+0.3
25℃,体积为V1的强酸与 体积为V2的强碱混合后,溶液呈中性,则混合前pH(酸)、pH(碱)的关系为:
若酸与碱溶液的pH之和等于14,酸、碱中有一强、一弱,则酸、碱溶液混合后,谁弱显谁性。这是因为酸和碱已电离的H+ 和OH- 恰好中和,谁弱谁的H+ 或OH- 有储备,中和后还能电离,显出酸、碱性来。
【典例2】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
【答案】选B
【解析】pH=10时,c(H+)=1×10-10 mol·L-1,c(OH-)=1×10-4 mol·L-1。
【温馨提示】(1)混合后溶液呈酸性时,一定用c(H+)计算pH;呈碱性时,一定用c(OH-)计算pH。
(2)若强酸(pH=a,体积为V酸)强碱(pH=b,体积为V碱)混合后呈中性,则有:V酸/V碱=10(a+b-pKW)三、酸碱中和滴定的误差分析
1.原理
依据原理c(标准)·V(标准)=c(待测)·V(待测),所以c(待测)=,因c(标准)与V(待测)已确定,因此只要分析出不正确操作引起V(标准)的变化,即分析出结果。
2.常见误差
以标准酸溶液滴定未知浓度的碱(酚酞作指示剂)为例,常见的因操作不正确而引起的误差有:
步骤 操作 V(标准) c(待测)
洗涤21世纪教育网 酸式滴定管未用标准溶液润洗21世纪教育网 变大[来源:21世纪教育网][来源:21世纪教育网] 偏高
碱式滴定管未用待测溶液润洗 变小 偏低
锥形瓶用待测溶液润洗 变大 偏高
锥形瓶洗净后还留有蒸馏水 不变 无影响
取液 放出碱液的滴定管开始有气泡,放出液体后气泡消失 变小 偏低
滴定 酸式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失 变大 偏高
振荡锥形瓶时部分液体溅出 变小 偏低
部分酸液滴出锥形瓶外 变大 偏高
读数 滴定前读数正确,滴定后俯视读数(或前仰后俯) 变小 偏低
滴定前读数正确,滴定后仰视读数(或前俯后仰) 变大 偏高
【提醒】
(1)中和反应严格按照化学方程式中化学计量数之比进行,即当酸提供的H+的物质的量与碱提供的OH-的物质的量相等时,恰好中和.
(2)中和反应恰好进行完全得到的溶液,不一定显中性,有可能显酸性或碱性.
(3)滴定管、量筒读数法则:液面、眼睛在两边,刻度在中间,三点(见如图A、B、C)成一水平线.
【典例3】用已知浓度的盐酸测定未知浓度的NaOH溶液的物质的量浓度,待测液放在锥形瓶中.中和滴定时下列操作会使测定结果偏低的是(锥形瓶中溶液用滴定管量取) (  )
A.碱式滴定管未用待测碱液润洗
B.酸式滴定管未用标准盐酸润洗
C.滴定过程中滴定管内不慎有标准液体溅出
D.滴定前俯视读数,滴定后读数正确
【答案】A
【解析】A项碱式滴定管未用待测碱液润洗,导致实际取用的碱少,则消耗的酸少,结果偏低;B项酸式滴定管未用标准盐酸润洗,会造成消耗的酸体积多,结果偏高;C项偏高;D项计算出消耗酸量将会偏多,结果偏高(滴定管的零刻度在上面)
【感悟高考真题】.
1.(2010全国卷1).下列叙述正确的是
A.在醋酸溶液的,将此溶液稀释1倍后,溶液的,则
B.在滴有酚酞溶液的氨水里,加入至溶液恰好无色,则此时溶液的
C.盐酸的,盐酸的
D.若1mL的盐酸与100mL溶液混合后,溶液的则溶液的
【解析】A若是稀醋酸溶液稀释则C(H+)减小,pH增大,b>a,故A错误;B酚酞的变色范围是pH= 8.0~10.0(无色→红色),现在使红色褪去,pH不一定小于7,可能在7~8之间,故B错误;C常温下酸的pH不可能大于7,只能无限的接近7;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,现在V1/V2=10-2,又知a=1,所以b=11
【答案】D
【命题意图】考查弱电解质的稀释,强酸的无限稀释,指示剂的变色范围,强酸与强碱的混合pH的计算等基本概念
【点评】本题在第一轮复习至第三轮复习无时不在强调的基本问题考查就是第二册第三章的问题,这次居然没有考离子浓度大小比较,而考这些,很简单,大家都喜欢!
2.(2010·天津卷)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-)
【解析】某些强酸的酸式盐pH<7,如NaHSO4,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。
【答案】B
命题立意:综合考查了电解质溶液中的有关知识,包括盐类的水解、溶液的pH与c(H+)的关系、沉淀溶解平衡的移动和溶液中离子浓度大小的比较。
3.(2010上海卷)下列溶液中微粒浓度关系一定正确的是
A.氨水与氯化铵的pH=7的混合溶液中:[Cl-]>[NH4+]
B.pH=2的一元酸和pH=12的一元强碱等体积混合: [OH-]= [H+]
C.0.1 mol·L-1的硫酸铵溶液中:[NH4+]>[SO42-]>[H+]
D.0.1 mol·L-1的硫化钠溶液中:[OH-]=[H+]+[HS-]+[H2S]
【答案】C
【解析】此题考查了溶液中的微粒浓度的大小比较。氨水和氯化铵混合溶液的pH=7时,溶液中[H+]=[OH-],则[Cl-]=[NH4+],A错;由于pH=2的酸的强弱未知,当其是强酸正确,当其是弱酸时,酸过量则溶液中[H+]>[OH-],B错;1mol.L-1的硫酸铵溶液中,铵根离子部分水解,根据物质的组成,可知:[NH4+]>[SO42-]>[H+],C对;1mol.L-1的硫化钠溶液中,根据物料守恒,可知[OH-]=[H+]+[HS-]+2[H2S],D错。
技巧点拨:在解答溶液中微粒浓度的大小比较类的题目时,核心是抓住守恒,其包括:电荷守恒、物料守恒和质子(氢离子)守恒。其中电荷守恒是指溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数;物料守恒是指原子个数守恒或质量守恒;质子守恒:是指在强碱弱酸盐或强酸弱碱盐溶液中,由水所电离的H+与OH-量相等。
4.(2010·江苏卷)常温下,用 0.1000 mol·LNaOH溶液滴定 20.00mL0.1000 mol·L溶液所得滴定曲线如右图。下列说法正确的是
A.点①所示溶液中:
B.点②所示溶液中:
C.点③所示溶液中:
D.滴定过程中可能出现:
【答案】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B项,在点②时,pH=7。仍没有完全反应,酸过量,;C项。当时,两者完全反应,此时由于的水解,溶液呈碱性,但水解程度是微弱的,D项,在滴定过程中,当的量少时,不能完全中和醋酸,则有综上分析可知,本题选D项。
5.(2009·江苏卷)下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
A.室温下,向0.01溶液中滴加溶液至中性:
B.0.1溶液:
C.溶液:
D.25℃时,、浓度均为0.1的混合溶液:
【标准答案】AC
【解析】B 项,NaHCO3溶液中,OH-是由HCO3- 水解和水的电离所出成的,但是这些都是微弱的。HCO3- 的浓度永大于OH-浓度,故错;D项,由电荷守恒有:C(CH3COO-)+C(OH-)=C(H+)+C(Na+) ,由物料守恒可得:2c(Na+)= C(CH3COO-)+ C(CH3COOH),将两式中的C(Na+) 消去,可得C(CH3COO-)+2C(OH-)=2C(H+)+ C(CH3COOH)。所以C(CH3COO-)+C(OH-) -C(H+) - C(CH3COOH)= C(H+)-C(OH-),因为pH=4.75,故C(H+)-C(OH-)>0,所以D项不等式应为”>” ,故错。
【考点分析】
①混合溶液中离子浓度的关系,电荷守恒。
②等pH的溶液中物质的量浓度的大小关系
③电离和水解的相互关系
④酸式盐溶液中离子的浓度大小关系
6.(2009·上海卷) 根据以下事实得出的判断一定正确的是21世纪教育网
A.HA的酸性比HB的强,则HA溶液 pH比HB溶液的小
B.和的电子层结构相同,则A原子的核电荷数比B原子的大
C.A盐的溶解度在同温下比B盐的大,则A盐溶液的溶质质量分数比B盐溶液的大
D.A原子失去的电子比B原子的多,则A单质的还原性比B单质的强
【答案】B
【解析】A项中由于两种酸的浓度不知,无法比较pH大小,故错误。C项没有限定是饱和溶液,C项也错误。单质还原性强弱与失电子难易有关,与数目没有必然关系, 故D错误。
7.(2009·上海卷) 对于常温下pH为1的硝酸溶液,下列叙述正确的是
A.该溶液lmL稀释至100mL后,pH等于3
B.向该溶液中加入等体积、pH为13的氢氧化钡溶液恰好完全中和
C.该溶液中硝酸电离出的与水电离出的之比值为。
D.该溶液中水电离出的是pH为3的硝酸中水电离出的的100倍
【答案】AB
【解析】硝酸为强电解质,完全电离,稀释100倍,pH增大2,A项正确。硝酸电离出的c(H+)为0.1 mol/l,与水电离出的c(H+)为10-13 mol/l,二者之比应为1012,C项错。pH为3的硝酸中水电离出的c(H+)为10-11mol/l,故D项的比值应为1:100,D项错。
8.(2009·江苏卷) 用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是21世纪教育网
A. 25℃时,PH=13的1.0L Ba(OH)2溶液中含有的数目为0.2NA
B. 标准状况下,2.24L Cl2与过量稀NaOH溶液反应,转移的电子总数为0.2NA
C. 室温下,21.0g乙烯和丁烯的混合气体中含有的碳原子数目为1.5NA
D. 标准状况下,22.4L 甲醇中含有的氧原子数为1.0NA
【标准答案】C
【解析】A项,PH=13也就是意味着,则,所以,所以;B项,发生的化学反应方程式为(该反应为歧化反应),,那么转移电子的数目应该为;C项,乙烯和丁烯的最简式都是,则,所以,;D项,标准状况下,甲醇为液态,那么甲醇的物质的量就不是,则所含有的氧原子个数也不为。
【考点分析】以阿伏伽德罗常数为载体考察如下知识点①考查22.4L/mol的正确使用;②考查在氧化还原反应中得失电子数的计算;③正确表示一定物质的量的某物质微粒所含某种微粒的个数;④考查在标准状况下一定体积的气体分子所含的分子数和原子数。
9.(2009·安徽卷)向体积为0.05mol·L-1CH3COOH溶液中加入体积为Vb的0.05mol·L-1KOH溶液,下列关系错误的是
A. Va>Vb时:c (CH3COOH) +c (CH3COO-)>c (K+)
B. Va=Vb时:c (CH3COOH) +c (H+)>c (OH-)
C. Vac (K+)> c (OH-)> c (H)
D. Va与Vb任意比时:c (K+)+ c (H+) =c (OH-)+ c (CH3COO-)
【答案】C
【解析】若Va>Vb,醋酸过量,根据物料守恒可知,n(CH3COOH)+ n(CH3COO-)=0.05Va,n(K+)= 0.05VVb,则A选项正确;若Va=Vb,反应后为CH3COOK溶液,由于的CH3COO-水解而显碱性,根据质子守恒可知,B选项正确;若Vac(CH3COO-),C选项错误;D选项符合电荷守恒,正确。
10.(2009·北京卷) 有4种混合溶液,分别由等体积0.1mol/L的2种溶液混合面成:①与;②与③与④与
下列各项排序正确的是
A.pH:②>③>④>① B :②>④>③>①
C.溶液中:①>③>②>④ D :①>④>③>②
答案. B
【解析】本题主要考查盐类水解知识的应用。①:CH3COONa与HCl反应后生成CH3COOH和NaCl,其溶液呈酸性。②:CH3COONa与NaOH溶液,OH―阻止CH3COO―水解,溶液呈强碱性。③:CH3COONNa与NaCl,CH3COONa水解溶液呈碱性。④:CH3COONa与NaHCO3溶液,NaHCO3水解呈碱性,HCO3―水解能力大于CH3COO―的水解能力,HCO3―水解对CH3COONa水解有一定抑制作用。选项A,④中的pH>③中pH,错误。选项B,②中由于OH―对CH3COO―水解抑制作用强,其c(CH3COO―)最大,④中HCO3―水解对CH3COONa水解有一定抑制作用,c(CH3COO―)较大,①中生成了CH3COOH,c(CH3COO―)最小,故正确。选项C,②中c(H+)最小,错误。选项D,③中c(CH3COOH)>④中c(CH3COOH),错误。
11.(2009·全国卷1) 用0.10 mol·L-1的盐酸滴定0.10 mol·L-1的氨水,滴定过程中不可能出现的结果是
A.c(NH4+)>c(Cl-),c(OH-)>c(H+)
B.c(NH4+)=c(Cl-),c(OH-)=c(H+)
C.c(Cl-)> c(NH4+), c(OH-)>c(H+)
D.c(Cl-)> c(NH4+),c(H+)> c(OH-)
答案.C
【解析】溶液中不可能出现阴离子均大于阳离子的情况,不遵循电荷守恒,故C项错。
12.(2009·四川卷) 关于浓度均为0.1 mol/L的三种溶液:①氨水、②盐酸、③氯化铵溶液,下列说法不正确的是
A.c(NH+4):③>①
B.水电离出的c(H+):②>①
C.①和②等体积混合后的溶液:c(H+)=c(OH)+c(NH3·H2O)
D.①和③等体积混合后的溶液:c(NH+4)>c(Cl)>c(OH)>c(H+)
答案B
【解析】A项氯化铵为强电解质完全电离后产生大量的NH4+;氨水为弱电解质只有少量的NH4+产生。B项在水中加入酸和碱都抑制水的电离,但是盐类水解促进水的电离,B项不正确。盐酸和氨水混合后恰好完全反应,但因生成的盐为强酸弱碱盐,溶液显酸性,而多余的H+为水解产生,C项正确。D项比较简单。
【考点分析】弱电解质的电离、盐类的水解、离子浓度大小比较
13.(2009·天津卷) 下列叙述正确的是
A.0.1 mol/LC6H5ONa溶液中:c(Na+)>c(C6H5O-)>c(H+)>c(OH-)
B.Na2CO3溶液加水稀释后,恢复至原温度,pH和Kw均减小
C.pH=5的CH3COOH溶液和PH=5的NH4Cl溶液中,c(H+)不相等
D.在Na2S溶液中加入AgCl固体,溶液中c(S2-)下降
D【解析】A项,苯酚钠为碱性溶液,故错;B项,温度不变,则Kw是不变的,错;C项,pH=5即代表溶液中C(H+)均为10-5mol/L,错。D项,Ag2S比AgCl更难溶,故加入S2-会与溶液中的Ag+结合的,正确。
【考点模拟演练】
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)
1.下列说法正确的是 (  )
A.pH<7的溶液一定是酸性溶液
B.常温时,pH=5的溶液和pH=3的溶液相比,前者c(OH-)是后者的100倍
C.室温下,每1×107个水分子中只有一个水分子发生电离
D.改变外界条件使溶液中c(H+)增大,则其pH增大
【答案】B
【解析】溶液呈酸碱性的本质为c(H+)和c(OH-)的相对大小,pH<7的溶液中c(H+)不一定大于c(OH-);pH=5,c(OH-)=1×10-9 mol/L,pH=3,c(OH-)=1×10-11 mol/L,前者c(OH-)是后者的100倍;室温时,每升水有1×10-7 mol水分子发生电离,即=55.6 mol水分子中只有1×10-7 mol水分子电离;改变外界条件,c(H+)增大,pH减小.
2.下列叙述正确的是 (  )
A.无论是纯水,还是酸性、碱性或中性稀溶液,在常温下,其c(H+)×c(OH-)=1×10-14
B.c(H+)等于1×10-7 mol/L的溶液一定是中性溶液
C.0.2 mol/L CH3COOH溶液中的c(H+)是0.1 mol/L CH3COOH溶液中的c(H+)的2倍
D.任何浓度的溶液都可以用pH来表示其酸性的强弱
【答案】A
【解析】KW=c(H+)·c(OH-),且KW只与温度有关,所以,在常温下,纯水、酸性、碱性或中性稀溶液,其KW=1×10-14;在温度不确定时,中性溶液里的c(H+)不一定等于1×10-7 mol/L;0.2 mol/L CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度比0.1 mol/L CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度小,所以,0.2 mol/L CH3COOH溶液中的c(H+)小于0.1 mol/L CH3COOH溶液中的c(H+)的2倍;pH的范围是1~14.
3.已知在100℃的温度下(本题涉及的溶液温度均为100℃),水的离子积KW=1×10-12.下列说法正确的是 (  )
A.0.05 mol/L的H2SO4溶液pH=1
B.0.001 mol/L的NaOH溶液pH=11
C.0.005 mol/L的H2SO4溶液与0.01 mol/L的NaOH溶液等体积混合,混合溶液pH为6,溶液显酸性
D.完全中和pH=3的H2SO4溶液50 mL,需要pH=11的NaOH溶液50 mL
【答案】A
【解析】解答本题需注意题中涉及的溶液温度为100℃,而不是25℃,此时KW=1×10-12 .A项,c(H+)=0.05 mol/L×2=0.1 mol/L,pH=1,A项正确;B项,c(OH-)=0.001 mol/L,c(H+)==1×10-9 mol/L,pH=9,B项不正确;C项,H2SO4溶液中c(H+)=0.005 mol/L×2=0.01 mol/L,NaOH溶液中c(OH-)=0.01 mol/L,两溶液等体积混合后,恰好完全中和,溶液显中性,pH为6,C项不正确;D项,pH=3的H2SO4溶液中c(H+)=10-3 mol/L,pH=11的NaOH溶液中c(OH-)==1×10-1 mol/L,则50 mL×10-3 mol/L=V(NaOH)·10-1 mol/L,V(NaOH)=0.5 mL,D项不正确.
4.下列叙述正确的是
A.将稀氨水逐滴加入稀硫酸中,当溶液pH=7时,c(SO42-) =c(NH4+)
B.两种醋酸溶液的物质的量浓度分别c1和c2,pH分别为a和a+1,则c1<10c2
C.室温下,pH=11的NaOH溶液与pH=3的醋酸溶液等体积混合,溶液呈酸性
D.向冰醋酸中逐渐加水,有如图变化:a、b、c三点中水的电离程度最大的是b点
【答案】C
5.常温下,一定量的醋酸与氢氧化钠溶液发生中和反应。下列说法正确的是
  A.当溶液中c(CH3COO-) = c(Na+)时,醋酸与氢氧化钠恰好完全反应
  B.当溶液中c(CH3COO-) = c(Na+)时.一定是氢氧化钠过量过量
  C.当溶液中c(CH3COO-) = c(Na+)>c(H+) = c(OH-)时,一定是醋酸过量
D.当溶液中c(Na+)>c(CH3COO-) >c(OH-)>c(H+)时,一定是氢氧化钠过量
【答案】C
6.室温下,水的电离达到平衡:H2O H+ + OH-。下列叙述正确的是
A.将水加热,平衡向正反应方向移动,Kw不变
B.向水中加入少量盐酸,平衡向逆反应方向移动,c(H+)增大
C.向水中加入少量NaOH固体,平衡向逆反应方向移动,c(OH-)降低
D.向水中加入少量CH3COONa固体,平衡向正反应方向移动,c(OH-)= c(H+)
【答案】B
7.(双选)(2011·广州模拟)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
【答案】选A、D。
【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NH4+水解而对水的电离产生促进作用,C对水的电离无影响。
8.(2011·湛江模拟)水的电离平衡曲线如图所示,下列说法不正确的是
A.从图中可以看出,温度升高会促进水的电离
B.若从A点到D点,可采用:温度不变,在水中加入适量的NH4Cl固体
C.D点的Kw大于A点的Kw
D.在处于E点状态的CH3COONa溶液中:
c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
【答案】选C。 【解析】
(1)Kw只随温度的变化而变化,与H+、OH-的浓度大小无关;
(2)图像中的曲线是恒温线,只要温度不变,H+、OH-的浓度积就符合曲线上的每一点。
9.(2011·潮州模拟)在下列条件下,一定能大量共存的离子组是( )
A.强酸性溶液中:Al3+、K+、Mg2+、Cl-、SO42-
B.pH=13的溶液中:Cl-、HCO3-、NO3-、NH4+
C.c(Fe3+)=0.1 mol·L-1的溶液中:Na+、SCN-、Cl-、Br-
D.强碱性溶液中:ClO-、SO42-、SO32-、Na+
【答案】选A。
【解析】B项,pH=13的溶液显碱性,OH-与HCO3-、NH4+不能大量共存;C项,Fe3+与SCN-不能大量共存;D项,ClO-具有氧化性,SO32-具有还原性,两离子不能大量共存。
10.(2011·衡阳模拟)锌与100 mL 1 mol/L盐酸反应的实验中,若设想向溶液中加入少量的①醋酸钠 ②溴化铜
③醋酸铜(均为可溶性),并测定生成氢气的速率,预计速率大小是( )
A.②>③>① B.③>②>①
C.①>③>② D.①>②>③
【答案】选A。
【解析】①由于CH3COO-+H+====CH3COOH,导致H+浓度降低,生成氢气的速率减慢;②由于锌、置换出的铜和盐酸构成无数微小的原电池,加快了生成氢气的速率;③可从两个角度考虑:一是由于CH3COO-+H+====CH3COOH,导致H+浓度降低,生成氢气的速率减慢;二是由于锌、置换出的铜和盐酸构成无数微小的原电池,加快了生成氢气的速率,故选A项。
11.(2011·济南模拟)T ℃下的溶液中,c(H+)=10-x mol·L-1,c(OH-)=10-y mol·L-1,x与y的关系如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.T ℃时,水的离子积KW为1×10-13
B.T>25
C.T ℃时,pH=7的溶液显碱性
D.T ℃时,pH=12的苛性钠溶液与pH=1的稀硫酸等体积混合,溶液的pH=7
【答案】选D。
【解析】从图上不难看出,A正确;既然KW大于1×10-14,则温度一定高于常温,B正确;T ℃时,pH=6.5的溶液呈中性,显然pH=7的溶液显碱性,C正确;pH=12的苛性钠溶液与pH=1的稀硫酸溶液等体积混合,二者恰好完全中和,但注意该温度下,pH=7的溶液不是中性溶液,因而D项错误。
12.(2011·莆田模拟)室温时,下列溶液混合后,pH大于7的是( )
A.0.1 mol/L的盐酸和pH=13的氢氧化钡溶液等体积混合
B.0.1 mol/L的NaHCO3溶液和pH=1的盐酸等体积混合
C.pH=3的硫酸和pH=11的氨水等体积混合
D.pH=1的醋酸和0.1 mol/L的氢氧化钠溶液等体积混合
【答案】选C。
【解析】选项A,盐酸与Ba(OH)2溶液恰好反应,pH=7;选项B,NaHCO3溶液与盐酸恰好反应生成NaCl溶液,会有少量CO2溶解在溶液中,pH<7;选项C,反应时氨水过量,pH>7;选项D,反应时醋酸过量,pH<7。
13.(2011·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
【答案】选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。
14.(2011·郑州一模)下列叙述正确的是(  )
A.常温时,某溶液中由水电离出来的c(H+)和c(OH-)的乘积为1×10-24,该溶液中一定可以大量存在K+、Na+、AlO、SO
B.常温时,0.1 mol/L HA溶液的pH>1,0.1 mol/L BOH溶液中c(OH-)/c(H+)=1012,将这两种溶液等体积混合,混合后溶液中离子浓度的大小关系为:c(B+)>c(OH-)>c(H+)>c(A-)
C.过量SO2通入到Ba(NO3)2溶液中,正确的离子反应方程式为:3SO2+2NO+3Ba2++2H2O===3BaSO4↓+2NO↑+4H+
D.用pH=3和pH=2的醋酸溶液中和含等量NaOH的溶液,所消耗的醋酸溶液的体积分别为Va和Vb,则Va>10Vb
【答案】D 【解析】 A项中,由水电离出的c(H+)=c(OH-)=1×10-12 mol/L,故溶液可能呈酸性也可能呈碱性,若呈酸性,则AlO不能大量存在,A不正确。B项中,0.1 mol/L HA溶液pH>1,说明HA为弱酸;0.1 mol/L BOH溶液中c(OH-)/c(H+)=1012,则c(OH-)=0.1 mol/L,说明BOH为强碱,等体积混合后生成BA盐为强碱弱酸盐,离子浓度大小关系应为:c(B+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),故B不正确;C项中过量的SO2通入Ba(NO3)2溶液中,正确的离子方程式为:3SO2+2NO+Ba2++2H2O===BaSO4↓+2NO↑+4H++2SO,因此C也不正确。D项正确:若是pH=3和pH=2的盐酸溶液中和等量的NaOH溶液,消耗盐酸的体积分别为Va和Vb,则Va=10Vb;现为CH3COOH溶液,由于CH3COOH是弱酸,故Va>10Vb。
二、非选择题
15.(2011·揭阳模拟)测定平衡常数对定量认识化学反应具有重要意义。已知:I2能与I-反应成I3-,并在溶液中建立如下平衡:I2+I- I3-。通过测平衡体系中c(I2)、c(I-)和c(I3-),就可求得该反应的平衡常数。
Ⅰ.某同学为测定上述平衡体系中c(I2),采用如下方法:取V1 mL平衡混合溶液,用c mol/L的Na2S2O3溶液进行滴定(反应为I2+2Na2S2O3====2NaI+Na2S4O6),消耗V2 mL的Na2S2O3溶液。根据V1、V2和c可求得c(I2)。
(1)上述滴定时,可采用_____做指示剂,滴定终点的现象是_______________________________________。
(2)下列对该同学设计方案的分析,正确的是___(填字母)。
A.方案可行。能准确测定溶液中的c(I2)
B.不可行。因为I-能与Na2S2O3发生反应
C.不可行。只能测得溶液中c(I2)与c(I3-)之和
Ⅱ.化学兴趣小组对上述方案进行改进,拟采用下述方法来测定该反应的平衡常数(室温条件下进行,溶液体积变化忽略不计):
已知:①I-和I3-不溶于CCl4;②一定温度下碘单质在四氯化碳和水混合液体中,碘单质的浓度比值即是一个常数(用Kd表示,称为分配系数),且室温条件下Kd =85。回答下列问题:
(3)操作Ⅰ使用的玻璃仪器中,除烧杯、玻璃棒外,还需要的仪器是_________(填名称)。试指出该操作中应注意的事项为______________________。(任写一条)
(4)下层液体中碘单质的物质的量浓度是_____________。
【思路点拨】(1)c[I2(H2O)]与c[I2(CCl4)]的关系;
(2)c[I2(H2O)]总=c(I2)平+c(I3-)平。
【解析】(1)根据“碘单质遇淀粉变蓝”的特性,可选用淀粉作指示剂,滴定终点的现象是:当滴加最后一滴Na2S2O3溶液时,溶液由蓝色变无色,且半分钟内颜色不恢复原色。
(2)由于I2能与I-反应生成I3-,并在溶液中建立平衡,该方案只能测得溶液中c(I2)与c(I3-)之和,无法测定c(I2)、c(I3-)的具体数据,更不能测定c(I-)的具体数据,所以该方案不可行。
(3)操作Ⅰ为萃取,萃取所必需的玻璃仪器是分液漏斗。使用分液漏斗分液时,上层液体应从上口倒出,下层液体应从下口流出(或分液漏斗末端应紧靠烧杯内壁或打开上口活塞,使分液漏斗内外压强相等便于液体流下等)。
(4)n(Na2S2O3)=0.1 mol/L×0.017 L=0.001 7 mol,则:n(I2)=0.000 85 mol,c(I2)= =0.085 (mol/L)。
16. (17分)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,会对测定结果有何影响________(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_______________________________________.
【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.
(2)滴定管读数时,滴定管要垂直,装液和放液后需等一会,待液面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;读数读到0.01 mL.
(3)放一张白纸有利于准确判断滴定终点时溶液的颜色变化情况.
(4)调整液面时应调至零刻度或零刻度以下某一刻度,尖嘴部分应充满溶液,无气泡.
(5)滴定时锥形瓶内溶液的pH由大变小,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%=
%.
【答案】(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)%
17.(2011·任丘一中测试)(18分)常温下,向25 mL 0.1 mol/L MOH溶液中逐滴加入0.2 mol/L HA溶液,曲线如图所示(体积变化忽略不计)。回答下列问题:
(1)写出MOH的电离方程式
(2)MOH与HA恰好完全反应时,溶液呈_____性(填“酸”、“碱”或“中”),理由是(用离子方程式表示)__ _____;
此时,混合溶液中由水电离出的c(H+)__ _ 0.2 mol/L HA溶液中由水电离出的c(H+)(填“>”“<”或“=”)。
(3)分别写出B、C两点,混合溶液中各离子浓度的大小关系
B点_____________ _;C点___ __________;
(4)D点时,溶液中c(A-)+c(HA)________2 c(M+)(填“>”“<”或“=”);若此时测得混合溶液的pH = 3,则 c(HA) + c(H+) = __________mol/L
【答案】(1)MOH==M++OH-(2)碱;A— + H2OHA + OH—;>
(3)c(M+) = c(A-)> c(H+) = c(OH-) ;c(A-)>c(M+)> c(H+)> c(OH-) (各3分)
(4)= ;0.05(由电荷守恒和物料守恒求得)
www.
0
pH
V(HA) mL
A
B
C
D
13
7
13
25

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