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- 2021-07-06 发布
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第二单元 水的电离平衡和溶液的酸碱性
1.(2018 浙江 4 月选考,23,2 分)在常温下,向 10 mL 浓度均为 0.1 mol·L-1 的 NaOH 和 Na2CO3
混合溶液中滴加 0.1 mol·L-1 的盐酸,溶液 pH 随盐酸加入体积的变化如图所示。下列说法
正确的是( )
A.在 a 点的溶液中:c(Na+)>c(C
O3
2
-)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
B.在 b 点的溶液中:2n(C
O3
2
-)+n(HC
O3
-)<0.001 mol
C.在 c 点的溶液 pH<7,是因为此时 HC
O3
-的电离能力大于其水解能力
D.若将 0.1 mol·L-1 的盐酸换成同浓度的醋酸,当滴至溶液的 pH=7 时:c(Na+)=c(CH3COO-)
答案 B 向 NaOH 和 Na2CO3 混合溶液中滴加盐酸,发生的反应依次为:OH-+H+ H2O,C
O3
2
-+H+
HC
O3
-,HC
O3
-+H+ H2CO3。a 点加入 5 mL 盐酸时,溶液中溶质的物质的量之比为:n(NaCl)∶
n(NaOH)∶n(Na2CO3)=1∶1∶2,由于 C
O3
2
-水解,溶液中离子浓度大小为:c(Na+)>c(C
O3
2
-)>c(OH
-)>c(Cl-)>c(H+),故 A 错误;b 点溶液中,根据电荷守恒可得:c(Na+)+c(H+)=2c(C
O3
2
-)+c(HC
O3
-)
+c(OH-)+c(Cl-),由于pH=7,c(H+)=c(OH-),可得2c(C
O3
2
-)+c(HC
O3
-)=c(Na+)-c(Cl-),即2n(C
O3
2
-)
+n(HC
O3
-)=n(Na+)-n(Cl-)=0.003 mol-n(Cl-),pH=7 时盐酸的体积大于 20 mL,则 n(Cl-)>0.00
2 mol,所以 2n(C
O3
2
-)+n(HC
O3
-)<0.001 mol,故 B 正确;在 c 点的溶液 pH<7,是因为 H2CO3 的电
离大于 HC
O3
-的水解导致,故 C错误;把盐酸换成同浓度的醋酸,当滴至溶液的 pH=7 时,根据电
荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(C
O3
2
-)+c(HC
O3
-)+c(OH-)+c(CH3COO-),可得 c(Na+)=2c(C
O3
2
-)+c(HC
O3
-)
+c(CH3COO-),故 D 错误。
2.某溶液中 c(H+)>c(OH-),该溶液呈( )
A.中性 B.酸性
C.碱性 D.无法判断
答案 B c(H+)>c(OH-)的溶液呈酸性。
3.在两份相同的 Ba(OH)2 溶液中,分别滴入物质的量浓度相等的 H2SO4、NaHSO4 溶液,其导电能
力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。
下列分析不正确的是( )
A.①代表滴加 H2SO4 溶液的变化曲线
B.b 点,溶液中大量存在的离子是 Na+、OH-
C.c 点,两溶液中含有相同量的 OH-
D.a、d 两点对应的溶液均显中性
答案 C ①中的 a 点处 Ba(OH)2 和 H2SO4 恰好完全反应,Ba2+和 S
O4
2
-完全转化为 BaSO4 沉淀,
溶液的导电能力达到最低;在溶液中继续滴加 H2SO4 溶液到 c 点,此时 H2SO4 过量,溶液呈酸性。
②中 b 点处 Ba(OH)2 和 NaHSO4 按物质的量之比 1∶1 反应,此时除了生成 BaSO4 沉淀外,还生
成 NaOH;b→d 是继续加入的 NaHSO4 与 NaOH 反应的过程,因此②中 c 点溶液呈碱性。故 C 项
错误。
4.(2018 浙江 11 月选考,23,2 分)常温下,分别取浓度不同、体积均为 20.00 mL 的 3 种 HCl
溶液,分别滴入浓度为 1.000 mol·L-1、0.100 0 mol·L-1 和 0.010 00 mol·L-1 的 NaOH 溶液,
测得 3 个反应体系的 pH 随 V(NaOH)变化的曲线如图所示,在 V(NaOH)=20.00 mL 前后出现突
跃。
下列说法不正确...的是( )
A.3 种 HCl 溶液的 c(HCl):最大的是最小的 100 倍
B.曲线 a、b、c 对应的 c(NaOH):a>b>c
C.当 V(NaOH)=20.00 mL 时,3 个体系中均满足:c(Na+)=c(Cl-)
D.当 V(NaOH)相同时,pH 突跃最大的体系中的 c(H+)最大
答案 D A 项中,只要观察起始时三种 HCl 溶液的 pH 可发现 HCl 溶液浓度分别为 1.000
mol·L-1,0.100 0 mol·L-1 和 0.010 00 mol·L-1,最大的是最小的 100 倍,故 A 正确;B 项中,
根据反应后溶液的 pH 可知,pH 越大,氢氧化钠浓度越高,故 B 正确;C 项中,当 V(NaOH)=20.00
mL 时,恰好达到反应终点,这时溶液显中性,所以 3 个体系中均满足:c(Na+)=c(Cl-),故 C 正
确;D 项中,当 V(NaOH)相同时,pH 突跃最大的体系中的 c(H+)最小,D 错误。
5.25 ℃时,水的电离被抑制,且溶液 pH>7 的是( )
A.0.1 mol·L-1 的 NH4Cl 溶液
B.0.1 mol·L-1 的 NaCl 溶液
C.0.1 mol·L-1 的氨水
D.0.1 mol·L-1 的 NaHCO3 溶液
答案 C NH4Cl 溶液中 N
H4
+
水解促进水的电离,溶液显酸性,pH<7,A 错误;NaCl 是强酸强碱
盐,对水的电离无影响,pH=7,B 错误;NH3·H2O 是弱碱,抑制水的电离,溶液显碱性,pH>7,故 C
正确;HC
O3
-水解促进水的电离,故 D 错误。
6.常温下向 20 mL 0.1 mol/L HA 溶液中逐滴加入 0.1 mol/L NaOH 溶液,其 pH 变化情况如
图所示(忽略温度变化)。下列说法中不正确的是( )
A.HA 为弱酸
B.滴定终点位于 c 点和 d 点之间
C.滴定到 b 点时:n(Na+)+n(H+)-n(OH-)+n(HA)=0.002 mol
D.滴定到 d 点时:c(OH-)>c(Na+)>c(A-)>c(H+)
答案 D 由图中曲线起点知 0.1 mol/L HA 溶液的 pH>1,所以 HA 是弱酸,故 A 正确;向 20 mL
0.1 mol/L HA 溶液中逐滴加入 0.1 mol/L NaOH 溶液,恰好中和时溶液呈碱性,pH>7,滴定终
点位于 c 点和 d 点之间,故 B 正确;滴定到 b 点时,根据电荷守恒知
n(Na+)+n(H+)-n(OH-)=n(A-),n(A-)+n(HA)=0.002 mol,即 n(Na+)+n(H+)-n(OH-)+n(HA)=0.002
mol,故 C 正确;d 点溶液是氢氧化钠溶液和 NaA 溶液的混合液,c(Na+)>c(OH-),故 D 错误。
7.已知 NaHSO4 在水中的电离方程式为 NaHSO4 Na++H++S
O4
2
-,某温度下,向 pH=6 的蒸馏水中
加入 NaHSO4 晶体,保持温度不变,测得溶液的 pH=2,对于该溶液,下列叙述中不正确的是
( )
A.该温度高于 25 ℃
B.水电离出的 c(H+)=1×10-10 mol·L-1
C.c(H+)=c(OH-)+c(S
O4
2
-)
D.该温度下加入等体积 pH=12 的 NaOH 溶液可使反应后的溶液恰好呈中性
答案 D 25 ℃时蒸馏水的 pH=7,现在蒸馏水的 pH=6,说明温度高于 25 ℃,A 正确;NaHSO4
溶液的 pH=2,c(H+)=10-2mol·L-1,该温度下 KW=1×1
0
-
12
,故水电离出的 c(H+)水=c(OH-)=
1×10
-
12
10
-
2mol/L=1×10-10 mol·L-1,B 正确;NaHSO4 溶液中的电荷守恒式为 c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c
(S
O4
2
-),由 NaHSO4 Na++H++S
O4
2
-知溶液中 c(Na+)=c(S
O4
2
-),故有 c(H+)=c(OH-)+c(S
O4
2
-),C 正
确;该温度下 pH=12 的 NaOH 溶液中 c(OH-)=1 mol·L-1,与等体积的 pH=2 的 NaHSO4 溶液混合,
由于 n(OH-)>n(H+),故 NaOH 过量,反应后溶液呈碱性,D 错误。
8.亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效氧化型漂白剂,主要用于棉纺、亚麻、纸浆等的漂白。亚氯
酸钠在溶液中可生成 ClO2、HClO2、Cl
O2
-、Cl-,其中 HClO2 和 ClO2 都具有漂白作用,但 ClO2 是
毒性很大的气体,经测定,25 ℃时各组分含量随 pH 变化情况如图所示(Cl-没有画出)。在 25
℃时,下列分析正确的是( )
A.使用该漂白剂的最佳 pH 为 3
B.pH=5 时,溶液中
(
ClO2
-)
(
HClO2
)=
1
10C.pH=6 时,NaClO2 溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(Cl
O2
-)+4c(OH-)
D.NaClO2 溶液加水稀释所有离子浓度均减小
答案 B HClO2 是漂白织物的有效成分,ClO2 是有毒气体,要使漂白剂的漂白性强,即 HClO2
的含量高,又要使 ClO2 浓度较小,根据图像知,pH 过小时 ClO2 含量较高,pH 过大时 HClO2 的含
量较低,当溶液的 pH 为 4~5 时漂白效果最好,故 A 错误;在 25 ℃、pH=6 时 c(Cl
O2
-)=c(HClO2),
HClO2 的电离平衡常数 K=
(
H+
)
(
ClO2
-)
(
HClO2
) =10-6,pH=5 时 c(H+)=10-5mol/L,则
(
ClO2
-)
(
HClO2
)=
(
H+
)=
10
-
6
10
-
5
=
1
10
,故
B 正确;pH=6 时 NaClO2 溶液中的电荷守恒式为 c(Na+)+c(H+)=c(Cl
O2
-)+c(OH-)+c(Cl-),故 C 错
误;NaClO2 溶液加水稀释,碱性减弱,c(H+)增大,故 D 错误。
9.常温下,向 20 mL 浓度为 0.100 0 mol/L 的盐酸中逐滴加入 0.100 0 mol/L 的氨水,溶液
pH 随氨水体积的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A.在 B 点时:c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)
B.在 C 点时:c(Cl-)n(N
H4
+
)B
D.从 C 点到 D 点的过程中,可能出现:c(Cl-)>c(N
H4
+
)
答案 D B 点是等浓度、等体积的盐酸和氨水恰好反应生成氯化铵,根据质子守恒,c(H+)=c
(OH-)+c(NH3·H2O),A 项正确;C 点溶液呈中性,根据电荷守恒:c(H+)+c(N
H4
+
)=c(OH-)+c(Cl-),
且 c(H+)=c(OH-),则 c(Cl-)=c(N
H4
+
),故 c(Cl-)n(N
H4
+
)B,C 项正确;从 C 点到 D 点,溶液
呈碱性,c(H+)n
C.mn。
13.25 ℃时,下列溶液中水的电离程度最小的是( )
A.pH=2 的 CH3COOH 溶液
B.0.01 mol/L Na2CO3 溶液
C.0.001 mol/L 盐酸
D.pH=10 的氨水
答案 A A 项,pH=2 的 CH3COOH 溶液,c(H+)=10-2mol/L,对水的电离起抑制作用,水的电离程
度减小,根据水的离子积常数 KW=10-14 可知,水电离产生的氢离子的浓度是 10-12mol/L;B
项,Na2CO3 是强碱弱酸盐,C
O3
2
-水解消耗水电离产生的氢离子,因此会使水的电离平衡正向移
动,水的电离程度增大;C 项,0.001 mol/L 盐酸中 c(H+)=10-3mol/L,对水的电离起抑制作用,
水的电离程度减小,根据水的离子积常数 KW=10-14 可知水电离产生的氢离子的浓度是
10-11mol/L;D 项,pH=10 的氨水中 c(H+)=10-10mol/L,溶液中的氢离子就是水电离产生的,所以
上述溶液中水电离程度最小的是 A。
14.常温下,向 20.00 mL 0.1 mol·L-1 HA 溶液中滴入 0.1 mol·L-1 NaOH 溶液,溶液中由水
电离出的氢离子浓度的负对数[-lgc 水(H+)]与所加 NaOH 溶液体积的关系如图所示,下列说法
中不正确的是( )
A.常温下,Ka(HA)约为 10-5
B.M、P 两点溶液对应的 pH=7
C.b=20.00
D.M 点后溶液中均存在 c(Na+)>c(A-)
答案 B HA 溶液中-lgc 水(H+)=11,c 水(H+)=c 水(OH-)=10-11 mol·L-1,根据水的离子积求出溶
液中 c(H+)=KW/c 水(OH-)=10-3 mol·L-1,HA H++A-,c(H+)=c(A-)=10-3 mol·L-1,Ka(HA)=
(
H+
)·
(
A
-)
(
HA
) =
10
-
6
0
.
1
=10-5,A 项正确;N 点水电离出 H+浓度最大,说明 HA 与 NaOH 恰好完全反应生成
NaA,P 点溶质为 NaOH 和 NaA,溶液显碱性,即 P 点 pH 不等于 7,B 项错误;0~b 段水的电离程度
逐渐增大,当达到 b 点时水的电离程度达到最大,即溶质为 NaA,说明 HA 和 NaOH 恰好完全反
应,b=20.00,C 项正确;M 点 pH=7,根据溶液呈电中性,存在 c(Na+)=c(A-),M 点后,c(Na+)>c(A-),
D 项正确。
15.用沉淀滴定法快速测定 NaI 等碘化物溶液中 c(I-),实验过程包括准备标准溶液和滴定待
测溶液。
Ⅰ.准备标准溶液
a.准确称取 AgNO3 基准物 4.246 8 g(0.025 0 mol)后,配制成 250 mL 标准溶液,放在棕色试
剂瓶中避光保存,备用。
b.配制并标定 100 mL 0.100 0 mol·L-1 NH4SCN 标准溶液,备用。
Ⅱ.滴定的主要步骤
a.取待测 NaI 溶液 25.00 mL 于锥形瓶中。
b.加入 25.00 mL 0.100 0 mol·L-1 AgNO3 溶液(过量),使 I-完全转化为 AgI 沉淀。
c.加入 NH4Fe(SO4)2 溶液作指示剂。
d.用 0.100 0 mol·L-1 NH4SCN 溶液滴定过量的 Ag+,使其恰好完全转化为 AgSCN 沉淀后,体系
出现淡红色,停止滴定。
e.重复上述操作两次。三次测定数据如下表:
实验序号 1 2 3
消耗 NH4SCN 标准溶液
体积/mL
10.24 10.02 9.98
f.数据处理。
回答下列问题:
(1)将称得的 AgNO3 配制成标准溶液,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有 。
(2)AgNO3 标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是
。
(3)滴定应在 pH<0.5 的条件下进行,其原因是 。
(4)b 和 c 两步操作是否可以颠倒 ,说明理由
。
(5)所消耗的 NH4SCN 标准溶液平均体积为 mL,测得 c(I-)= mol·L-1。
(6)在滴定管中装入 NH4SCN 标准溶液的前一步,应进行的操作为
。
(7)判断下列操作对 c(I-)测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
①若在配制 AgNO3 标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则测定结果 。
②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,则测定结果 。
答案 (1)250 mL(棕色)容量瓶、胶头滴管
(2)避免 AgNO3 见光分解
(3)防止因 Fe3+的水解而影响滴定终点的判断(或抑制 Fe3+的水解)
(4)否(或不能) 若颠倒,Fe3+与 I-反应,指示剂耗尽,无法判断滴定终点
(5)10.00 0.060 0
(6)用 NH4SCN 标准溶液进行润洗
(7)①偏高 ②偏高
解析 本题考查化学实验基本操作、实验数据的处理和误差分析等。
(1)配制 250 mL AgNO3 标准溶液要用 250 mL(棕色)容量瓶、胶头滴管、烧杯和玻璃棒。
(2)AgNO3 见光易分解,因此 AgNO3 标准溶液要放在棕色试剂瓶中避光保存。
(3)本实验用 NH4Fe(SO4)2 溶液作指示剂,Fe3+水解会影响滴定终点的判断,为了抑制 Fe3+的水
解,滴定应在 pH<0.5 的条件下进行。
(4)若操作颠倒,指示剂中含有的 Fe3+会与待测液中的 I-反应,使指示剂耗尽,无法指示滴定
终点。
(5)观察三次实验数据知,第 1 次数据与后两次实验数据相差较大,应舍去;第 2 次和第 3 次
实验数据求平均值得消耗 NH4SCN 标准溶液平均体积为 10.00 mL;由 Ag++I- AgI↓、Ag++
SCN- AgSCN↓知,c(I-)=
0
.
025 L×0
.
100 0mol
·
L
-
1
-
0
.
010 L×0
.
100 0 mol
·
L
-
1
0
.
025 L
=0.060 0 mol·L-1。
(6)滴定管装入溶液之前必须用待装溶液润洗,故在滴定管中装入 NH4SCN 标准溶液的前一步
为用 NH4SCN 标准溶液润洗滴定管。
(7)①配制 AgNO3 标准溶液时烧杯中的溶液溅出,则配制的 AgNO3 标准溶液浓度偏小,滴定时
消耗 NH4SCN 溶液偏少,测定的 c(I-)偏高;
②滴定终点时俯视读数,由于滴定管刻度“上小下大”,故读数偏小,代入计算式的 NH4SCN
标准溶液体积偏小,测定的 c(I-)偏高。