課時規(guī)范練23水的電離和溶液的酸堿性一、選擇題(本題共10小題,每小題5分,共50分。每小題只有一個選項符合題目要求)1.(2019湖北部分重點中學(xué)高三上學(xué)期起點考試)下列有關(guān)滴定操作的說法正確的是()A.用25 mL滴定管進行中和滴定時,用去標(biāo)準(zhǔn)液的體積為21.7 mLB.用標(biāo)準(zhǔn)的KOH溶液滴定未知濃度的鹽酸,洗凈堿式滴定管后直接取標(biāo)準(zhǔn)KOH溶液進行滴定,則測定結(jié)果偏低C.用標(biāo)準(zhǔn)的KOH溶液滴定未知濃度的鹽酸,配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的固體KOH中含有NaOH雜質(zhì),則測定結(jié)果偏高D.用未知濃度的鹽酸滴定標(biāo)準(zhǔn)的KOH溶液時,若讀取讀數(shù)時,滴定前仰視,滴定到終點后俯視,會導(dǎo)致測定結(jié)果偏高2.(2018貴州七校聯(lián)考)下列說法不正確的是()A.將pH均為a的氫氧化鈉溶液和氨水分別加水稀釋100倍,pH變?yōu)閎和c,則a、b、c的大小關(guān)系是a>c>bB.常溫下,濃度均為0.1 molL-1的醋酸溶液、鹽酸、醋酸鈉溶液,水的電離程度的順序為>>C.常溫下,將相同體積的pH=3的硫酸和pH=11的一元堿BOH溶液混合,所得溶液可能為中性,也可能為酸性D.物質(zhì)的量濃度相同的氯化銨溶液、硫酸銨溶液、碳酸氫銨溶液,pH的順序為>>3.已知NaHSO4在水中的電離方程式為NaHSO4Na+H+SO42-。某溫度下,向c(H+)=110-6molL-1的蒸餾水中加入NaHSO4晶體,保持溫度不變,測得溶液的c(H+)=110-2molL-1。下列對該溶液的敘述不正確的是()A.該溫度高于25 B.由水電離出來的H+的濃度為110-10molL-1C.加入NaHSO4晶體抑制水的電離D.取該溶液加水稀釋100倍,溶液中的c(OH-)減小4.(2018河北唐山統(tǒng)考)不同溫度下,水溶液中c(H+)與c(OH-)的關(guān)系如圖所示。下列有關(guān)說法不正確的是()A.d點對應(yīng)的食鹽水pH=6,呈中性B.向a點對應(yīng)的CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液至b點,此時c(Na+)=c(CH3COO-)C.溫度為T時,0.05 molL-1Ba(OH)2溶液的pH=11D.a點對應(yīng)的稀硫酸與c點對應(yīng)的CH3COONa溶液中水的電離程度相同5.(2019深圳市高級中學(xué)高三月考)室溫下,下列說法正確的是()A.將pH=2的鹽酸和pH=4的硫酸等體積混合,所得溶液pH=3B.HF比HCN易電離,則NaF溶液的pH比同濃度NaCN溶液的pH大C.將10 mL pH=3的HA溶液稀釋到100 mL,若溶液的pH<4,則HA為弱酸D.向0.1 molL-1氨水中加入少量硫酸銨固體,溶液中c(OH-)/c(NH3H2O)增大6.(2018河南鄭州一中測試)常溫下,用0.10 molL-1NaOH溶液滴定20.00 mL稀醋酸(CH3COOH),下列說法中正確的是()A.當(dāng)混合溶液的pH>7時,其中不可能存在CH3COOH分子B.當(dāng)混合溶液的pH<7時,混合液中c(Na+)>c(CH3COO-)C.判斷該滴定過程的終點,最好選擇甲基橙作為指示劑D.達到滴定終點時,混合液中c(Na+)和c(CH3COO-)一定不相等7.(2018廣西柳州聯(lián)考)室溫下,向10 mL pH=3的醋酸溶液中加水稀釋后,下列說法正確的是()A.溶液中導(dǎo)電粒子的數(shù)目減少B.溶液中c(CH3COO-)c(CH3COOH)c(OH-)不變C.醋酸的電離程度增大,c(H+)也增大D.再加入10 mL pH=11的NaOH溶液,混合液的pH=78.(2018浙江寧波十校聯(lián)考)常溫下,向20 mL 0.1 molL-1的鹽酸中逐滴加入0.1 molL-1的氨水,溶液pH的變化與加入氨水的體積關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是()A.V=20 mLB.在點所示溶液中:c(Cl-)=c(H+)C.在點所示溶液中:c(H+)=c(NH3H2O)+c(OH-)D.在點、之間可能存在:c(NH4+)>c(Cl-)=c(OH-)>c(H+)9.現(xiàn)有室溫下四種溶液,有關(guān)敘述不正確的是()序號pH111133溶液氨水氫氧化鈉溶液醋酸溶液鹽酸A.中分別加入適量的醋酸鈉晶體后,兩溶液的pH均增大B.兩溶液等體積混合,所得溶液中c(H+)>c(OH-)C.分別加水稀釋10倍,四種溶液的pH>>>D.V1 L與V2 L混合,若混合后溶液pH=7,則V1<V210.(2019廣東肇慶中小學(xué)教學(xué)質(zhì)量評估高中畢業(yè)班檢測)在25 時,將1.0 L c molL-1CH3COOH溶液與0.1 mol NaOH固體混合,使之充分反應(yīng)。然后向該混合溶液中加入少量CH3COOH或CH3COONa固體(忽略體積和溫度變化),引起溶液pH的變化如圖所示。下列敘述錯誤的是()A.水的電離程度:c>b>aB.a點對應(yīng)的混合溶液中,c(CH3COOH)>c(Na+)>c(OH-)C.當(dāng)混合溶液呈中性時,c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)D.該溫度下,醋酸的電離平衡常數(shù)Ka=10-8c二、非選擇題(本題共3小題,共50分)11.(16分)已知水在25 和95 時,其電離平衡曲線如圖所示:(1)25 時水的電離平衡曲線應(yīng)為(填“A”或“B”),請說明理由:。(2)95 時,若100體積pH1=a的某強酸溶液與1體積pH2=b的某強堿溶液混合后溶液呈中性,則混合前,該強酸的pH1與強堿的pH2之間應(yīng)滿足的關(guān)系是。(3)95 時,向Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH=a的鹽酸,測得混合溶液的部分pH如表所示。實驗序號Ba(OH)2溶液的體積/mL鹽酸的體積/mL溶液的pH22.000.00822.0018.00722.0022.006假設(shè)溶液混合前后的體積不變,則a=,實驗所得溶液中由水電離產(chǎn)生的c(OH-)=molL-1。12.(2018陜西高三質(zhì)量檢測)(16分)2014年德美科學(xué)家因開發(fā)超分辨熒光顯微鏡獲諾貝爾化學(xué)獎,他們開創(chuàng)性的成就使光學(xué)顯微鏡分辨率步入了納米時代。納米TiO2在涂料、光催化、化妝品等領(lǐng)域有著極其廣泛的應(yīng)用。(1)制備納米TiO2:可將TiCl4水解產(chǎn)物經(jīng)加熱脫水制得納米級TiO2。已知25 時,KspTi(OH)4=7.9410-54,該溫度下測得TiCl4溶液的pH=3,則此時溶液中c(Ti4+)=。(2)用氧化還原滴定法測定TiO2的質(zhì)量分數(shù):一定條件下,將TiO2溶解并還原為Ti3+,再以KSCN溶液作指示劑,用NH4Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。配制NH4Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液時,使用的儀器除天平、藥匙、玻璃棒、燒杯、量筒外,還需要下圖中的(填字母代號)。(3)滴定終點的現(xiàn)象是。(4)滴定分析時,稱取TiO2試樣1.80 g,消耗0.400 molL-1NH4Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液45.00 mL,則試樣中TiO2的質(zhì)量分數(shù)為。13.(2018河南洛陽期中)(18分)常溫下,向濃度為0.1 molL-1、體積為V L的氨水中逐滴加入一定濃度的鹽酸,用pH計測溶液的pH隨鹽酸的加入量而降低的滴定曲線,d點兩種溶液恰好完全反應(yīng)。根據(jù)圖中信息回答下列問題:(1)該溫度時NH3H2O的電離常數(shù)K=。(2)比較b、c、d三點時的溶液中,由水電離出的c(OH-)大小順序為。(3)滴定時,由b點到c點的過程中,下列各選項中數(shù)值保持不變的是(填字母,下同)。A.c(H+)c(OH-)B.c(H+)c(OH-)C.c(NH4+)c(OH-)c(NH3H2O)D.c(NH3H2O)c(H+)c(NH4+)(4)根據(jù)以上滴定曲線判斷下列說法正確的是(溶液中N元素只存在NH4+和NH3H2O兩種形式)。A.點b所示溶液中:c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(NH3H2O)B.點c所示溶液中:c(Cl-)=c(NH3H2O)+c(NH4+)C.點d所示溶液中:c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-)D.滴定過程中可能有:c(NH3H2O)>c(NH4+)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+)(5)滴定過程中所用鹽酸的pH=,d點之后若繼續(xù)加入鹽酸至圖像中的e點(此時不考慮NH4+水解的影響),則e點對應(yīng)的橫坐標(biāo)為。課時規(guī)范練23水的電離和溶液的酸堿性1.D滴定管精確值為0.01mL,讀數(shù)應(yīng)保留小數(shù)點后2位,A項錯誤;用標(biāo)準(zhǔn)KOH溶液滴定未知濃度的鹽酸,洗凈堿式滴定管后直接取標(biāo)準(zhǔn)KOH溶液進行滴定,由于沒有潤洗,標(biāo)準(zhǔn)液濃度減小,消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積增大,則測定結(jié)果偏高,B項錯誤;所用的固體KOH中混有NaOH,由于相同質(zhì)量的氫氧化鈉和氫氧化鉀,氫氧化鈉的物質(zhì)的量大于氫氧化鉀的物質(zhì)的量,故所配的溶液的OH-濃度偏大,導(dǎo)致消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏小,則測定結(jié)果偏低,C項錯誤;用未知濃度的鹽酸滴定標(biāo)準(zhǔn)的KOH溶液時,若滴定前仰視讀數(shù),滴定至終點后俯視讀數(shù),導(dǎo)致消耗的鹽酸體積偏小,依據(jù)c(酸)=c(堿)V(堿)V(酸)可知測定結(jié)果偏高,D項正確。2.C稀釋堿溶液時,pH逐漸變小,稀釋相同倍數(shù)時,氫氧化鈉溶液的pH變化幅度較大,氨水繼續(xù)發(fā)生電離,pH變化幅度較小,A項正確;醋酸鈉為強堿弱酸鹽,發(fā)生水解反應(yīng),促進水的電離,醋酸溶液和鹽酸抑制水的電離,由于鹽酸是強酸,完全電離,氫離子濃度大,對水的電離的抑制程度大,B項正確;常溫下,將相同體積的pH=3的硫酸和pH=11的一元強堿BOH溶液混合,所得溶液呈中性,常溫下,將相同體積的pH=3的硫酸和pH=11的一元弱堿BOH溶液混合,堿過量,所得溶液呈堿性,C項錯誤;(NH4)2SO4和NH4Cl水解,使溶液呈酸性,(NH4)2SO4溶液中H+較多,pH較小,D項正確。3.DA項,KW=110-6110-6=110-12,溫度高于25;B、C項,NaHSO4電離出的H+抑制H2O電離,c(H+)H2O=c(OH-)=110-10molL-1;D項,加H2O稀釋,c(H+)減小,而c(OH-)增大。4.D由題給圖像可知,d點c(H+)=c(OH-)=110-6molL-1,溶液pH=6,呈中性,A項正確;25時,向a點對應(yīng)的CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液至b點,溶液pH=7,由電荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),因為c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(CH3COO-),B項正確;溫度為T時,由d點知KW=110-12,0.05molL-1的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.1molL-1,c(H+)=KWc(OH-)=110-11molL-1,Ba(OH)2溶液的pH=11,C項正確;a點對應(yīng)的稀硫酸中c(H+)=110-6molL-1,c(OH-)=110-8molL-1,水電離出的c(H+)=c(OH-)=110-8molL-1,水的電離受到抑制,c點對應(yīng)的CH3COONa溶液中水的電離得到促進,水電離出的c(H+)=c(OH-)=110-6molL-1,D項錯誤。5.C混合后c(H+)=10-2+10-42molL-10.510-2molL-1,pH=2.3,故A項錯誤;根據(jù)越弱越水解的原則,HF比HCN易電離,則NaF溶液的pH比同濃度NaCN溶液的pH小,故B項錯誤;將10mLpH=3的HA溶液稀釋到100mL,如pH=4,則HA為強酸,如pH<4,加水促進弱酸的電離,則HA為弱酸,故C項正確;向0.1molL-1氨水中加入少量硫酸銨固體,加入少量硫酸銨固體,平衡向逆方向移動,溶液中c(OH-)c(NH3H2O)減小,故D項錯誤。6.D當(dāng)混合溶液的pH>7時,溶質(zhì)主要是CH3COONa,要發(fā)生水解,生成CH3COOH分子,故A項錯誤;當(dāng)混合溶液的pH<7時,c(H+)>c(OH-),又溶液中存在電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),故c(Na+)<c(CH3COO-),故B項錯誤;甲基橙的變色范圍是pH<3.1時變紅,pH>4.4時變黃,3.14.4時呈橙色,該反應(yīng)生成物是CH3COONa,水溶液呈堿性,應(yīng)選用酚酞作指示劑,故C項錯誤;達到滴定終點時,溶液呈堿性,由電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),故c(Na+)>c(Ac-),D項正確。7.B加水稀釋,電離平衡正向移動,氫離子、硝酸根離子濃度減小,但數(shù)目增加,A項錯誤;分式上下都乘以氫離子濃度,則分式等于醋酸的電離平衡常數(shù)除以水的離子積常數(shù),所以室溫下不變,B項正確;稀釋促進電離,電離程度增大,氫離子濃度減小,C項錯誤;醋酸的濃度大于0.001molL-1,氫氧化鈉的濃度為0.001molL-1,所以二者等體積混合,醋酸有剩余,溶液顯酸性,pH<7,D項錯誤。8.DNH3H2O屬于弱堿,HCl屬于強酸,點pH=7溶液顯中性,氨水稍過量,即V略大于20mL,故A項錯誤;根據(jù)電荷守恒,有c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),故B項錯誤;點pH=7,因此c(H+)=c(OH-),故C項錯誤;和之間溶質(zhì)為NH3H2O和NH4Cl,因此可能存在c(NH4+)>c(Cl-)=c(OH-)>c(H+),故D項正確。9.D從平衡移動角度分析,CH3COONa電離出的CH3COO-:a.與鹽酸中的H+結(jié)合生成CH3COOH;b.使醋酸溶液中電離平衡CH3COOHCH3COO-+H+左移,兩溶液中H+濃度均減小,所以pH均增大,A項正確;假設(shè)均是強酸強堿,且物質(zhì)的量濃度相同,等體積混合后溶液呈中性,但醋酸是弱酸,其濃度遠遠大于,即混合后醋酸過量,溶液顯酸性,c(H+)>c(OH-),B項正確;分別加水稀釋10倍,假設(shè)平衡不移動,那么溶液的pH均為10,但稀釋氨水使電離平衡NH3H2ONH4+OH-右移,使pH>10,同理稀釋醋酸溶液后pH<4,C項正確;假設(shè)均是強酸強堿,混合后溶液呈中性,V1=V2,但氨水是弱堿,其濃度遠遠大于鹽酸,所以需要的氨水少,即V1>V2,D項錯誤。10.D由圖可得,25時c點pH=7,所以c點水電離出的c(H+)水=c(OH-)水=10-7molL-1,b點pH=4.3,所以b點溶液中c(H+)=10-4.3molL-1,則由水電離出的c(H+)水=c(OH-)水=10-(14-4.3)molL-1=10-9.7molL-1,a點pH=3.1,所以a點溶液中c(H+)=10-3.1molL-1,則由水電離出的c(H+)水=c(OH-)水=10-(14-3.1)molL-1=10-10.9molL-1,因此水的電離程度:c>b>a,A項敘述正確;b點時溶液呈酸性,說明加入0.1molNaOH固體后CH3COOH有剩余,c(Na+)=0.1molL-1,混合前CH3COOH溶液濃度c應(yīng)比0.1molL-1大,a點時又加入0.1molCH3COOH,因為CH3COOH電離程度很小,所以此時溶液中的c(CH3COOH)一定大于c(Na+),又根據(jù)前面的分析a點c(OH-)=10-10.9molL-1,所以a點對應(yīng)的混合溶液中,c(CH3COOH)>c(Na+)>c(OH-),故B項敘述正確;由題意混合溶液中陽離子有Na+和H+,陰離子有CH3COO-和OH-,根據(jù)電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),25當(dāng)混合溶液呈中性時,c(H+)=c(OH-)=10-7molL-1,則c(Na+)=c(CH3COO-),結(jié)合圖像可得c(Na+)=0.2molL-1,所以c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-),故C項敘述正確;由前面的分析并結(jié)合圖像可得,25當(dāng)混合溶液呈中性時,c(H+)=10-7molL-1,c(CH3COO-)=0.2molL-1,c(CH3COOH)=(c+0.1-0.2)molL-1=(c-0.1)molL-1,所以該溫度下,醋酸的電離平衡常數(shù)Ka=c(CH3COO-)c(H+)c(CH3COOH)=0.210-7c-0.1,故D項敘述錯誤。11.答案(1)A水的電離是吸熱過程,溫度較低時,電離程度較小,c(H+)、c(OH-)均較小(2)a+b=14(或pH1+pH2=14)(3)41.010-7解析(1)溫度升高,促進水的電離,水的離子積增大,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)合圖像中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時水的電離平衡曲線應(yīng)為A。(2)要注意95時,水的離子積為110-12,即c(H+)c(OH-)=110-12,則等體積強酸、強堿反應(yīng)至中性時,有pH(酸)+pH(堿)=12。根據(jù)95時混合后溶液呈中性,pH2=b的某強堿溶液中c(OH-)=10b-12molL-1;由100V10-amolL-1=V10b-12molL-1,可得10-a+2=10b-12,得a+b=14或pH1+pH2=14。(3)95,pH=6時溶液呈中性,根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)可得c(OH-)=1.010-4molL-1,根據(jù)表中實驗的數(shù)據(jù)可以判斷,鹽酸中的c(H+)與Ba(OH)2溶液中c(OH-)相等,所以a=4,即pH=4;實驗溶液呈堿性,其c(OH-)=22.0010-4-18.0010-422.00+18.00molL-1=1.010-5molL-1,由水電離出的c(OH-)=1.010-7molL-1。12.答案(1)7.9410-10molL-1(2)ac(3)溶液變?yōu)榧t色,且半分鐘內(nèi)不變色(4)80%解析(1)TiCl4溶液的pH=3,c(OH-)=10-11,KspTi(OH)4=7.9410-54,則c(Ti4+)c4(OH-)=c(Ti4+)(10-11)4=7.9410-54,c(Ti4+)=7.9410-10molL-1;(2)配制NH4Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液時,使用的儀器有天平、藥匙、玻璃棒、燒杯、量筒、容量瓶、膠頭滴管等,故選ac;(3)達到滴定終點時,Fe3+不再被還原為Fe2+,所以滴定終點的現(xiàn)象是溶液變?yōu)榧t色,且半分鐘內(nèi)不變色;(4)設(shè)TiO2的質(zhì)量分數(shù)為a,TiO2NH4Fe(SO4)2;80g1mol1.80ga0.400molL-10.045L80g1.80ga=1mol0.400molL-10.045L,a=0.8=80%。13.答案(1)10-5(2)d>c>b(3)ACD(4)D(5)111V9解析(1)未加入鹽酸前,0.1molL-1氨水的pH=11,則溶液中c(OH-)=110-1410-11molL-1=0.001molL-1;由于水的電離程度較小,可忽略水的電離,則溶液中c(NH4+)c(OH-)=0.001molL-1;NH3H2O的電離程度較小,則c(NH3H2O)0.1molL-1,故該溫度時NH3H2O的電離常數(shù)K=c(NH4+)c(OH-)c(NH3H2O)=0.0010.0010.1=10-5。(2)b、c兩點溶液中都含有NH3H2O,抑制水的電離,且c(NH3H2O)越大,對水的電離的抑制程度越大,d點氨水與鹽酸恰好完全反應(yīng)生成NH4Cl,NH4+發(fā)生水解而促進水的電離,故三點水電離出的c(OH-)大小順序為d>c>b。(3)滴定時,由b點到c點的過程中,c(H+)c(OH-)=KW,由于溫度不變,則KW不變,A項正確;隨著反應(yīng)的進行,溶液的堿性減弱,溶液中c(OH-)減小而c(H+)增大,故c(H+)c(OH-)的值增大,B項錯誤;NH3H2O的電離常數(shù)Kb=c(NH4+)c(OH-)c(NH3H2O),溫度不變,則Kb不變,即c(NH4+)c(OH-)c(NH3H2O)保持不變,C項正確;c(NH3H2O)c(H+)c(NH4+)=KWKb,溫度不變,則KW、Kb均不變,即c(NH3H2O)c(H+)c(NH4+)不變,D項正確。(4)b點溶液為等濃度NH4Cl和NH3H2O的混合液,溶液呈堿性,說明NH3H2O的電離程度大于NH4+的水解程度,據(jù)電荷守恒可得c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),據(jù)物料守恒可得2c(Cl-)=c(NH4+)+c(NH3H2O),綜合上述兩式可得c(NH4+)+2c(H+)=c(NH3H2O)+2c(OH-),A項錯誤;c點溶液的pH=7,則有c(H+)=c(OH-),結(jié)合電荷守恒式可得c(NH4+)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-),B項錯誤;d點鹽酸與氨水恰好完全反應(yīng)生成NH4Cl,NH4+發(fā)生水解而使溶液呈酸性,但其水解程度較小,故離子濃度關(guān)系為c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-),C項錯誤;當(dāng)加入鹽酸的量較少時,氨水中c(NH3H2O)較大,生成的NH4Cl較少,溶液中c(NH3H2O)遠大于c(NH4Cl),可能出現(xiàn)c(NH3H2O)>c(NH4+)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+),D項正確。(5)由題圖可知,d點鹽酸與氨水恰好完全反應(yīng)生成NH4Cl,由NH3H2OHCl可知,c(HCl)=0.1molL-1VLVL=0.1molL-1,故滴定過程中所用鹽酸的pH=1。設(shè)e點加入鹽酸的體積為xL,則剩余鹽酸的量n余(HCl)=0.1molL-1xL-0.1molL-1VL=0.1(x-V)mol,此時溶液的pH=2,則有0.1(x-V)mol=10-2molL-1(x+V)L,解得x=11V9。