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第24讲水的电离和溶液的pH考纲要求1.理解水的电离和水的离子积常数。2.了解溶液pH的定义，能进行溶液pH的简单计算。3.初步掌握中和滴定的原理和方法，初步掌握测定溶液pH的方法。考点一水的电离与水的离子积常数1水的电离水是极弱的电解质，水的电离方程式为H2OH2OH3OOH或H2OHOH。2水的离子积常数Kwc(H)c(OH)。(1)室温下：Kw11014。(2)影响因素：只与温度有关，升高温度，Kw增大。(3)适用范围：Kw不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。(4)Kw揭示了在任何水溶液中均存在H和OH，只要温度不变，Kw不变。3影响水电离平衡的因素填写外界条件对水电离平衡的具体影响体系变化条件平衡移动方向Kw水的电离程度c(OH)c(H)HCl逆不变减小减小增大NaOH逆不变减小增大减小可水解的盐Na2CO3正不变增大增大减小NH4Cl正不变增大减小增大温度升温正增大增大增大增大降温逆减小减小减小减小其他：如加入Na正不变增大增大减小(1)温度一定时，水的电离常数与水的离子积常数相等()(2)100的纯水中c(H)1106molL1，此时水呈酸性()(3)在蒸馏水中滴加浓H2SO4，Kw不变()(4)NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同()(5)室温下，0.1molL1的HCl溶液与0.1molL1的NaOH溶液中水的电离程度相等()(6)任何水溶液中均存在H和OH，且水电离出的c(H)和c(OH)相等()1Kwc(H)c(OH)中，H和OH一定由水电离出来的吗？答案不一定，如酸溶液中H由酸和水电离产生，碱溶液中OH由碱和水电离产生，只要是水溶液必定有H和OH，当溶液浓度不大时，总有Kwc(H)c(OH)。225，pH3的某溶液中，H2O电离出的H浓度为多少？答案(1)若为水解呈酸性的盐溶液，促进水的电离，由水电离出的c水(H)1103 molL1。(2)若为酸，抑制水的电离，由水电离出的c水(H)c(OH)molL111011molL1。题组一影响水电离平衡的因素及结果判断125时，相同物质的量浓度的下列溶液：NaClNaOHH2SO4(NH4)2SO4，其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是()ABCD答案C解析分别为碱、酸，抑制水的电离；中NH水解促进水的电离，NaCl不影响水的电离。225时，某溶液中由水电离产生的c(H)和c(OH)的乘积为11018，下列说法正确的是()A该溶液的pH可能是5B此溶液不存在C该溶液的pH一定是9D该溶液的pH可能为7答案A解析由题意可知该溶液中由水电离产生的c(H)c(OH)1109molL1，该溶液中水的电离受到抑制，可能是酸溶液，也可能是碱溶液。若为酸溶液，则pH5；若为碱溶液，则pH9，故A项正确。3如图表示水中c(H)和c(OH)的关系，下列判断错误的是()A两条曲线间任意点均有c(H)c(OH)KwBM区域内任意点均有c(H)c(OH)C图中T1T2DXZ线上任意点均有pH7答案CD解析由水的离子积的定义知两条曲线间任意点均有c(H)c(OH)Kw，A项正确；由图中纵横轴的大小可知M区域内任意点均有c(H)c(OH)，B项正确；温度越高，水的电离程度越大，电离出的c(H)与c(OH)越大，所以T2T1，C项错误；XZ线上任意点都有c(H)c(OH)，只有当c(H)107molL1时，才有pH7，D项错误。正确理解水的电离平衡曲线(1)曲线上任意点的Kw都相同，即c(H)c(OH)相同，温度相同。(2)曲线外的任意点与曲线上任意点的Kw不同，温度不同。(3)实现曲线上点之间的转化需保持温度不变，改变酸碱性；实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定得改变温度。题组二水电离出的c(H)或c(OH)的定量计算4已知NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4=NaHSO。某温度下，向c(H)1106 molL1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液的c(H)1102molL1。下列对该溶液的叙述不正确的是()A该温度高于25B由水电离出来的H的浓度为11010molL1C加入NaHSO4晶体抑制水的电离D取该溶液加水稀释100倍，溶液中的c(OH)减小答案D解析A项，Kw1106110611012，温度高于25；B、C项，NaHSO4电离出的H抑制H2O电离，c(H)H2Oc(OH)11010molL1；D项，加H2O稀释，c(H)减小，而c(OH)增大。5(2018长沙市雅礼中学检测)25时，在等体积的pH0的H2SO4溶液、0.05molL1的Ba(OH)2溶液、pH10的Na2S溶液、pH5的NH4NO3溶液中，发生电离的水的物质的量之比是()A1101010109B15(5109)(5108)C1201010109D110104109答案A解析H2SO4与Ba(OH)2抑制水的电离，Na2S与NH4NO3促进水的电离。25时，pH0的H2SO4溶液中：c(H2O)电离c(OH)molL11014molL1；0.05molL1的Ba(OH)2溶液中：c(H2O)电离c(H) molL11013 molL1；pH10的Na2S溶液中：c(H2O)电离c(OH)104molL1；pH5的NH4NO3的溶液中：c(H2O)电离c(H)105molL1。它们的物质的量之比为101410131041051101010109，故A正确。水电离的c(H)或c(OH)的计算技巧(25时)(1)中性溶液：c(H)c(OH)1.0107molL1。(2)酸或碱抑制水的电离，水电离出的c(H)c(OH)107 molL1，当溶液中的c(H)107molL1时就是水电离出的c(H)；当溶液中的c(H)107molL1时，就用1014除以这个浓度即得到水电离的c(H)。(3)可水解的盐促进水的电离，水电离的c(H)或c(OH)均大于107molL1。若给出的c(H)107molL1，即为水电离的c(H)；若给出的c(H)107molL1，就用1014除以这个浓度即得水电离的c(H)。题组三酸碱中和反应过程中水电离c(H)变化分析6.常温下，向20mL0.1molL1氨水溶液中滴加盐酸，溶液中由水电离出的c(H)随加入盐酸体积的变化如图所示。则下列说法正确的是()Ab、d两点为恰好完全反应点Bc点溶液中，c(NH)c(OH)，常温下，pH7。(2)中性溶液：c(H)c(OH)，常温下，pH7。(3)碱性溶液：c(H)7。2pH及其测量(1)计算公式：pHlg_c(H)。(2)测量方法pH试纸法用镊子夹取一小块试纸放在洁净的玻璃片或表面皿上，用玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中央，变色后与标准比色卡对照，即可确定溶液的pH。pH计测量法(3)溶液的酸碱性与pH的关系常温下：3溶液pH的计算(1)单一溶液的pH计算强酸溶液：如HnA，设浓度为cmolL1，c(H)ncmolL1，pHlgc(H)lg (nc)。强碱溶液(25)：如B(OH)n，设浓度为cmolL1，c(H)molL1，pHlgc(H)14lg (nc)。(2)混合溶液pH的计算类型两种强酸混合：直接求出c(H)混，再据此求pH。c(H)混。两种强碱混合：先求出c(OH)混，再据Kw求出c(H)混，最后求pH。c(OH)混。强酸、强碱混合：先判断哪种物质过量，再由下式求出溶液中H或OH的浓度，最后求pH。c(H)混或c(OH)混。(1)任何温度下，利用H和OH浓度的相对大小均可判断溶液的酸碱性()(2)某溶液的c(H)107molL1，则该溶液呈酸性()(3)pH减小，溶液的酸性一定增强()(4)100时Kw1.01012,0.01molL1盐酸的pH2,0.01molL1的NaOH溶液的pH10()(5)用蒸馏水润湿的pH试纸测溶液的pH，一定会使结果偏低()(6)用广范pH试纸测得某溶液的pH为3.4()(7)用pH计测得某溶液的pH为7.45()(1)溶液呈现酸、碱性的实质是c(H)与c(OH)不相等，不能只看pH，一定温度下pH6的溶液可能显中性，也可能显酸性，应注意温度。(2)使用pH试纸时不能用蒸馏水润湿。(3)广范pH试纸只能测出pH的整数值。11 mL pH9的NaOH溶液，加水稀释到10 mL，pH_；加水稀释到100 mL，pH_7。答案8接近2常温下，两种溶液混合后酸碱性的判断(在括号中填“酸性”“碱性”或“中性”)。(1)相同浓度的HCl和NaOH溶液等体积混合()(2)相同浓度的CH3COOH和NaOH溶液等体积混合()(3)相同浓度的NH3H2O和HCl溶液等体积混合()(4)pH2的H2SO4和pH12的NaOH溶液等体积混合()(5)pH3的HCl和pH10的NaOH溶液等体积混合()(6)pH3的HCl和pH12的NaOH溶液等体积混合()(7)pH2的CH3COOH和pH12的NaOH溶液等体积混合()(8)pH2的H2SO4和pH12的NH3H2O等体积混合()答案(1)中性(2)碱性(3)酸性(4)中性(5)酸性(6)碱性(7)酸性(8)碱性1稀释规律酸、碱溶液稀释相同倍数时，强电解质溶液比弱电解质溶液的pH变化幅度大，但不管稀释多少倍，最终都无限接近中性。2酸碱混合规律(1)等浓度等体积一元酸与一元碱混合的溶液“谁强显谁性，同强显中性”。(2)25 时，等体积pH之和等于14的一强一弱酸碱混合溶液“谁弱谁过量，谁弱显谁性”。(3)强酸、强碱等体积混合(25时)pH之和等于14呈中性；pH之和小于14呈酸性；pH之和大于14呈碱性。题组一有关pH的简单计算1按要求计算下列溶液的pH(常温下，忽略溶液混合时体积的变化)：(1)0.1molL1的CH3COOH溶液(已知CH3COOH的电离常数Ka1.8105)。(2)0.1 molL1的NH3H2O(NH3H2O的电离度1%，电离度100%)。(3)pH2的盐酸与等体积的水混合。(4)常温下，将0.1molL1氢氧化钠溶液与0.06molL1硫酸溶液等体积混合。(5)25时，pH3的硝酸和pH12的氢氧化钡溶液按照体积比为91混合。答案(1)2.9(2)11(3)2.3(4)2(5)10解析(1)CH3COOHCH3COOHc(初始) 0.1molL100c(电离) c(H) c(H) c(H)c(平衡) 0.1c(H) c(H) c(H)则Ka1.8105解得c(H)1.3103molL1，所以pHlgc(H)lg (1.3103)2.9。(2)NH3H2OOHNHc(初始) 0.1molL100c(电离) 0.11%molL10.11%molL10.11%molL1则c(OH)0.11%molL1103molL1c(H)1011molL1，所以pH11。(3)c(H)molL1pHlg2lg22.3。(4)0.1 molL1 NaOH溶液中c(OH)0.1 molL1,0.06 molL1的硫酸溶液中c(H)0.06molL120.12molL1，二者等体积混合后溶液呈酸性，混合溶液中c(H)0.01molL1，则pHlg0.012。(5)pH3的硝酸溶液中c(H)103molL1，pH12的Ba(OH)2溶液中c(OH)molL1102molL1，二者以体积比91混合，Ba(OH)2过量，溶液呈碱性，混合溶液中c(OH)1104molL1则混合后c(H)molL111010molL1故pHlg101010。2根据要求解答下列问题(常温条件下)：(1)pH5的H2SO4溶液，加水稀释到500倍，则稀释后c(SO)与c(H)的比值为_。(2)取浓度相同的NaOH和HCl溶液，以32体积比相混合，所得溶液的pH等于12，求原溶液的浓度。(3)在一定体积pH12的Ba(OH)2溶液中，逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液，当溶液中的Ba2恰好完全沉淀时，溶液pH11。若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和，则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是_。(4)将pHa的NaOH溶液VaL与pHb的稀盐酸VbL混合，若所得溶液呈中性，且ab13，则_。答案(1)(2)0.05molL1(3)14(4)10解析(1)稀释前c(SO)molL1，稀释后c(SO)molL1108molL1，c(H)稀释后接近107molL1，所以。(2)0.01molL1，c0.05molL1。(3)设氢氧化钡溶液体积为V1L，硫酸氢钠溶液的体积为V2L，依题意知，n(Ba2)n(SO)，由Ba(OH)2NaHSO4=BaSO4NaOHH2O知，生成的氢氧化钠的物质的量为n(NaOH)nBa(OH)20.5102V1mol，1103molL1，则V1V214。(4)pHa的NaOH溶液中c(OH)10a14molL1，pHb的稀盐酸中c(H)10bmolL1，根据中和反应HOH=H2O，知c(OH)Vac(H)Vb1014(ab)，ab13，则10。溶液pH计算的一般思维模型题组二pH概念的拓展应用3某温度下，向一定体积0.1molL1的氨水中逐滴加入等浓度的盐酸，溶液中pOHPohlg c(OH)与pH的变化关系如下图所示。下列说法不正确的是()AM点和N点溶液中H2O的电离程度相同BQ点溶液中，c(NH)c(NH3H2O)c(Cl)CM点溶液的导电性小于Q点溶液的导电性DN点溶液加水稀释，变大答案BD解析由于M点碱过量，N点酸过量，M点溶液中氢氧根离子浓度与N点溶液中氢离子浓度相同，对水的电离抑制能力相同，故两点水的电离程度相同，A正确；Q点时pHpOH，说明溶液呈中性，根据电荷守恒：c(NH)c(H)c(Cl)c(OH)，则c(NH)c(Cl)，B错误；M点溶液中主要溶质为一水合氨，为弱电解质，在溶液中部分电离，溶液中离子浓度较小，Q点溶液中溶质主要为氯化铵，为强电解质，溶液中离子浓度较大，故M点溶液的导电能力小于Q点，C正确；N点溶液加水稀释，Kb，温度不变，Kb不变，加水稀释氢离子浓度减小，c(OH)增大，所以变小，故D错误。4若用AG表示溶液的酸度，AG的定义为AGlg。室温下实验室中用0.01molL1的氢氧化钠溶液滴定20.00mL0.01molL1醋酸，滴定过程如图所示，下列叙述正确的是()A室温下，醋酸的电离常数约为105BA点时加入氢氧化钠溶液的体积为20.00mLC若B点为40mL，所得溶液中：c(Na)c(CH3COO)c(CH3COOH)D从A到B，水的电离程度逐渐变大答案A解析室温下，醋酸的AGlg7，即107，而水的离子积Kwc(H)c(OH)1014，两式联立可知：c(H)103.5molL1，而在醋酸溶液中，c(CH3COO)c(H)103.5molL1，故电离平衡常数Ka105，故A正确；A点的AGlg0，即1，则c(H)c(OH)，溶液显中性，而当加入氢氧化钠溶液20.00mL时，氢氧化钠和醋酸恰好完全中和，得到醋酸钠溶液，溶液显碱性，故B错误；当B点加入NaOH溶液40mL时，所得溶液为等浓度的CH3COONa和NaOH的混合溶液，根据物料守恒可知，c(Na)2c(CH3COO)c(CH3COOH)，故C错误；A点之后，当V(NaOH)20mL后，水的电离受到抑制，电离程度又会逐渐变小，D项错误。考点三酸碱中和滴定1实验原理利用酸碱中和反应，用已知浓度酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。以标准盐酸滴定待测的NaOH溶液，待测的NaOH溶液的物质的量浓度为c(NaOH)。酸碱中和滴定的关键：(1)准确测定标准液和待测液的体积；(2)准确判断滴定终点。2实验用品(1)仪器图(A)是酸式滴定管、图(B)是碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、锥形瓶。(2)试剂：标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。(3)滴定管构造：“0”刻度线在上方，尖嘴部分无刻度。精确度：读数可精确到0.01mL。洗涤：先用蒸馏水洗涤，再用待装液润洗。排泡：酸、碱式滴定管中的液体在滴定前均要排出尖嘴中的气泡。使用注意事项：试剂性质滴定管原因酸性、氧化性酸式滴定管氧化性物质易腐蚀橡胶管碱性碱式滴定管碱性物质易腐蚀玻璃，致使玻璃活塞无法打开3.实验操作以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例(1)滴定前的准备滴定管：查漏洗涤润洗装液调液面记录。锥形瓶：注碱液记体积加指示剂。(2)滴定(3)终点判断等到滴入最后一滴标准液，指示剂变色，且在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)数据处理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。4常用酸碱指示剂及变色范围指示剂变色范围的pH石蕊5.0红色5.08.0紫色8.0蓝色甲基橙3.1红色3.14.4橙色4.4黄色酚酞8.2无色8.210.0浅红色10.0红色仪器、操作选项(1)KMnO4溶液应用碱式滴定管盛装()(2)用碱式滴定管准确量取20.00mL的NaOH溶液()(3)将液面在0mL处的25mL的酸式滴定管中的液体全部放出，液体的体积为25mL()(4)中和滴定操作中所需标准溶液越浓越好，指示剂一般加入23mL()(5)中和滴定实验时，滴定管、锥形瓶均用待测液润洗()(6)滴定终点就是酸碱恰好中和的点()(7)滴定管盛标准溶液时，调液面一定要调到“0”刻度()滴定终点现象判断(1)用amolL1的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液，用酚酞作指示剂，达到滴定终点的现象是_；若用甲基橙作指示剂，滴定终点的现象是_。答案滴入最后一滴标准液，溶液由红色变为无色，且半分钟内不恢复红色当滴入最后一滴标准液，溶液由黄色变为橙色，且半分钟内不恢复黄色(2)用标准碘溶液滴定溶有SO2的水溶液，以测定水中SO2的含量，应选用_作指示剂，达到滴定终点的现象是_。答案淀粉溶液当滴入最后一滴标准液，溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不褪色(3)用标准酸性KMnO4溶液滴定溶有SO2的水溶液，以测定水中SO2的含量，是否需要选用指示剂_(填“是”或“否”)，达到滴定终点的现象_。答案否当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液，溶液由无色变为紫红色，且半分钟内不褪色(4)用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数：一定条件下，将TiO2溶解并还原为Ti3，再用KSCN溶液作指示剂，用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3至全部生成Ti4，滴定Ti3时发生反应的离子方程式为_，达到滴定终点时的现象是_。答案Ti3Fe3=Ti4Fe2当滴入最后一滴标准液，溶液变成红色，且半分钟内不褪色题组一滴定实验中指示剂的选择1实验室现有3种酸碱指示剂，其pH变色范围如下：甲基橙：3.14.4石蕊：5.08.0酚酞：8.210.0用0.1000molL1NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液，恰好完全反应时，下列叙述中正确的是()A溶液呈中性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂B溶液呈中性，只能选用石蕊作指示剂C溶液呈碱性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂D溶液呈碱性，只能选用酚酞作指示剂答案D解析NaOH溶液和CH3COOH溶液恰好完全反应时生成CH3COONa，CH3COO水解显碱性，而酚酞的变色范围为8.210.0，比较接近。2下列滴定中，指示剂的选择或滴定终点颜色变化有错误的是()提示：2KMnO45K2SO33H2SO4=6K2SO42MnSO43H2O、I2Na2S=2NaIS选项滴定管中的溶液锥形瓶中的溶液指示剂滴定终点颜色变化ANaOH溶液CH3COOH溶液酚酞无色浅红色BHCl溶液氨水酚酞浅红色无色C酸性KMnO4溶液K2SO3溶液无无色浅紫红色D碘水亚硫酸溶液淀粉无色蓝色答案B解析A项，锥形瓶中为酸，加入酚酞无色，达到滴定终点，溶液显碱性，溶液变为浅红色，故现象为无色浅红色，正确；B项，锥形瓶中为碱，达到滴定终点，溶液显酸性，应选择指示剂甲基橙，现象是溶液由黄色变为红色，错误；C项，高锰酸钾为紫色，滴入高锰酸钾前溶液无色，到达滴定终点为浅紫红色，故现象为无色浅紫红色，正确；D项，碘遇淀粉变蓝色，加入碘前无色，滴加碘反应至终点，碘遇淀粉呈蓝色，正确。酸碱中和滴定指示剂选择的基本原则变色要灵敏，变色范围要小，使变色范围尽量与滴定终点溶液的酸碱性一致。(1)强酸滴定强碱一般用甲基橙，但用酚酞也可以。(2)滴定终点为碱性时，用酚酞作指示剂。(3)滴定终点为酸性时，用甲基橙作指示剂。题组二酸碱中和滴定的操作及误差分析3某研究小组为测定食用白醋中醋酸的含量进行如下操作，正确的是()A用碱式滴定管量取一定体积的待测白醋放入锥形瓶中B称取4.0 g NaOH放到1 000 mL容量瓶中，加水至刻度，配成1.00 molL1 NaOH标准溶液C用NaOH溶液滴定白醋，使用酚酞作指示剂，溶液颜色恰好由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色时，为滴定终点D滴定时眼睛要注视着滴定管内NaOH溶液的液面变化，防止滴定过量答案C解析量取白醋应用酸式滴定管，A错误；NaOH的溶解应在烧杯中完成，B错误；在滴定中操作时眼睛要注视锥形瓶内溶液颜色的变化。4中和滴定过程中，容易引起误差的主要是五个方面，请以“用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液”为例，用“偏高”“偏低”或“无影响”填空。(1)仪器润洗酸式滴定管未润洗就装标准液滴定，则滴定结果_。锥形瓶用蒸馏水冲洗后，再用待测液润洗，使滴定结果_。(2)存在气泡滴定前酸式滴定管尖嘴处有气泡未排出，滴定后气泡消失，使滴定结果_。滴定管尖嘴部分滴定前无气泡，滴定终点有气泡，使滴定结果_。(3)读数操作滴定前平视滴定管刻度线，滴定终点俯视刻度线，使滴定结果_。滴定前仰视滴定管刻度线，滴定终点俯视刻度线，使滴定结果_。(4)指示剂选择：用盐酸滴定氨水，选用酚酞作指示剂，使滴定结果_。(5)存在杂质用含NaCl杂质的NaOH配制成标准溶液来滴定盐酸，则测定的盐酸浓度将_。用含Na2O杂质的NaOH配制成标准溶液来滴定盐酸，则测定的盐酸浓度_。答案(1)偏高偏高(2)偏高偏低(3)偏低偏低(4)偏低(5)偏高偏低解析(2)体积数末读数初读数。滴定管尖嘴部分滴定前有气泡，滴定终点无气泡，读取的体积数比实际消耗标准溶液的体积大，结果偏高。(3)仰视读数时，读取的体积数偏大，俯视读数时，读取的体积数偏小。(4)用盐酸滴定氨水，选用酚酞作指示剂，由于酚酞变色时，溶液呈碱性，盐酸不足，氨水有剩余，消耗盐酸的体积数偏小，结果偏低。(5)用含NaCl杂质的NaOH配制成标准溶液来滴定盐酸，由于NaCl不与盐酸反应，消耗的溶液体积增大，结果偏高。用含Na2O杂质的NaOH配制成标准溶液来滴定盐酸，根据中和1molHCl所需Na2O质量为31g，中和1molHCl所需NaOH质量为40g，可知中和相同量盐酸时，所需含Na2O的NaOH的量比所需纯NaOH的量小，结果偏低。中和滴定的误差分析方法(1)依据公式c(待测)来判断。c(标准)和V(待测)在误差分析时是定值，因此只需分析使得所耗标准液体积V(标准)变大或变小的原因即可，V(标准)变大，则c(待测)偏高，V(标准)变小，则c(待测)偏低。(2)滴定管读数要领以凹液面的最低点为基准(如图)正确读数(虚线部分)和错误读数(实线部分)1正误判断，正确的打“”，错误的打“”室温下，pH3的CH3COOH溶液与pH11的NaOH溶液等体积混合，溶液pH7()(2015江苏，11B)2(2018江苏，18)碱式硫酸铝溶液可用于烟气脱硫。室温下向一定浓度的硫酸铝溶液中加入一定量的碳酸钙粉末，反应后经过滤得到碱式硫酸铝溶液，反应方程式为(2x)Al2(SO4)33xCaCO33xH2O=2(1x)Al2(SO4)3xAl(OH)33xCaSO43xCO2生成物(1x)Al2(SO4)3xAl(OH)3中x值的大小影响碱式硫酸铝溶液的脱硫效率。(1)制备碱式硫酸铝溶液时，维持反应温度和反应时间不变，提高x值的方法有_。(2)碱式硫酸铝溶液吸收SO2过程中，溶液的pH_(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)通过测定碱式硫酸铝溶液中相关离子的浓度确定x的值，测定方法如下：取碱式硫酸铝溶液25.00mL，加入盐酸酸化的过量BaCl2溶液充分反应，静置后过滤、洗涤，干燥至恒重，得固体2.3300g。取碱式硫酸铝溶液2.50mL，稀释至25mL，加入0.1000molL1EDTA标准溶液25.00mL，调节溶液pH约为4.2，煮沸，冷却后用0.08000molL1CuSO4标准溶液滴定过量的EDTA至终点，消耗CuSO4标准溶液20.00mL(已知Al3、Cu2与EDTA反应的化学计量数比均为11)。计算(1x)Al2(SO4)3xAl(OH)3中的x值(写出计算过程)。答案(1)适当增加CaCO3的量或加快搅拌速率(2)减小(3)25.00mL溶液中：n(SO)n(BaSO4)0.0100mol250mL溶液中：n(Al3)n(EDTA)n(Cu2)0.1000molL125.00mL103LmL10.08000molL120.00mL103LmL19.000104mol2500mL溶液中：n(Al3)9.000103mol1mol (1x)Al2(SO4)3xAl(OH)3中：n(Al3)(2x) mol；n(SO)3(1x) molx0.41解析(1)要提高x值，就需要提高CaSO4的生成速率，因为碳酸钙是粉末，因此不能通过增大表面积的方式提高反应速率，可以通过增加CaCO3的量和搅拌加快CaSO4的生成速率，以提高x的值。(3)由题意知，Al3、Cu2与EDTA反应的化学计量数比均为11，因此EDTA总物质的量应等于Al3和Cu2的物质的量之和，根据题给数值即可求算出x的值。32017江苏，18(2)碱式氯化铜有多种组成，可表示为Cua(OH)bClcxH2O。为测定某碱式氯化铜的组成，进行下列实验：称取样品1.1160g，用少量稀HNO3溶解后配成100.00mL溶液A；取25.00mL溶液A，加入足量AgNO3溶液，得AgCl0.1722g；另取25.00mL溶液A，调节pH 45，用浓度为0.080 00 molL1的EDTA(Na2H2Y2H2O)标准溶液滴定Cu2(离子方程式为Cu2H2Y2=CuY22H)，滴定至终点，消耗标准溶液30.00mL。通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程)。答案n(Cl)n(AgCl)4.800103moln(Cu2)n(EDTA)0.08000molL130.00mL103LmL19.600103moln(OH)2n(Cu2)n(Cl)29.600103mol4.800103mol1.440102molm(Cl)4.800103mol35.5gmol10.1704gm(Cu2)9.600103mol64gmol10.6144gm(OH)1.440102mol17gmol10.2448gn(H2O)4.800103molabcxn(Cu2)n(OH)n(Cl)n(H2O)2311化学式为Cu2(OH)3ClH2O一、单项选择题1下列操作会使H2O的电离平衡向正方向移动，且所得溶液呈酸性的是()A向水中加入少量的CH3COONaB向水中加入少量的NaHSO4C加热水至100，pH6D向水中加少量的明矾答案D解析CH3COO水解，溶液显碱性；NaHSO4电离出H抑制水的电离；100的水pH6，但c(H)c(OH)，是中性；D项，Al3水解，促进水的电离，溶液显酸性，正确。2常温下，下列溶液的pH最大的是()A0.02molL1氨水与水等体积混合后的溶液BpH2的盐酸与pH12的NaOH溶液等体积混合后的溶液C0.02molL1盐酸与0.02molL1氨水等体积混合后的溶液D0.01molL1盐酸与0.03molL1氨水等体积混合后的溶液答案A解析D项混合后得到0.01molL1氨水和0.005molL1NH4Cl的混合溶液，相当于往A项溶液中加入NH4Cl，因而D的pH比A的小。3甲、乙、丙、丁四位同学通过计算得出室温下，在pH12的某溶液中，由水电离出的c(OH)分别为甲：1.0107 molL1；乙：1.0106 molL1；丙：1.0102 molL1；丁：1.01012 molL1。其中你认为可能正确的数据是()A甲、乙B乙、丙C丙、丁D乙、丁答案C解析如果该溶液是一种强碱(如NaOH)溶液，则该溶液的OH首先来自于碱(NaOH)的电离，水的电离被抑制，c(H)11012molL1，所有这些H都来自于水的电离，水电离出相同物质的量的OH，所以丁正确；如果该溶液是一种强碱弱酸盐溶液，则该溶液呈碱性是由于盐中弱酸根水解。水解时，弱酸根离子与水反应生成弱酸和OH，使溶液中c(OH)c(H)，溶液中的OH由水电离所得，所以丙也正确。4常温下，关于溶液稀释的说法正确的是()A将1L0.1molL1的Ba(OH)2溶液加水到体积为2L，pH13BpH3的醋酸溶液加水稀释到原浓度的，pH5CpH4的H2SO4溶液加水稀释到原浓度的，溶液中由水电离产生的c(H)1106molL1DpH8的NaOH溶液加水稀释到原浓度的，其pH6答案A解析A项，c(OH)0.2molL1，稀释1倍后c(OH)0.1molL1，则pH13，正确；C项，稀释100倍后，H2SO4的pH6，则水电离的c水(H)108molL1，错误。5下列说法不正确的是()A常温下，在0.1molL1的HNO3溶液中，由水电离出的c(H)B浓度为0.1molL1的NaHCO3溶液中：c(H2CO3)c(CO)C25时，AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中溶度积相同D冰醋酸中逐滴加水，溶液的导电性、醋酸的电离程度、pH均先增大后减小答案D解析硝酸对水的电离起抑制作用，故由水电离的c(H)，A正确；NaHCO3溶液中由于HCO的水解程度大于其电离程度，故c(H2CO3)c(CO)，B正确；溶度积只与温度有关，C正确；冰醋酸中逐滴加水，溶液的导电性先增大后减小，醋酸的电离程度逐渐增大，pH先减小后增大，D不正确。6室温时，关于下列溶液的叙述正确的是()A1.0103molL1盐酸的pH3,1.0108molL1盐酸的pH8BpHa的醋酸溶液稀释一倍后，溶液的pHb，则abCpH12的氨水和pH2的盐酸等体积混合，混合液的pH7D1 mL pH1的盐酸与100 mL NaOH溶液混合后，溶液的pH7，则NaOH溶液的pH11答案D解析盐酸是强酸，则1.0103molL1盐酸的pH3，室温下酸性溶液的pH不可能大于7，A错误；pHa的醋酸溶液稀释1倍后酸性降低，如果溶液的pHb，则ab，B错误；氨水是弱碱，pH12的氨水和pH2的盐酸等体积混合，氨水过量，溶液显碱性，所以混合液的pH7，C错误；1mLpH1的盐酸与100mLNaOH溶液混合后，溶液的pH7，这说明盐酸的物质的量与氢氧化钠的物质的量相等，则NaOH溶液的浓度是0.001molL1，所以溶液的pH11，D正确。7.H2S2O3是一种弱酸，实验室欲用0.01molL1的Na2S2O3溶液滴定I2溶液，发生的反应为I22Na2S2O3=2NaINa2S4O6，下列说法合理的是()A该滴定可用甲基橙作指示剂BNa2S2O3是该反应的还原剂C该滴定可选用如图所示装置D该反应中每消耗2molNa2S2O3，电子转移数为4NA答案B解析溶液中有单质碘，应加入淀粉溶液作指示剂，碘与硫代硫酸钠发生氧化还原反应，当反应到达终点时，单质碘消失，蓝色褪去，故A错误；Na2S2O3中S元素化合价升高被氧化，作还原剂，故B正确；Na2S2O3溶液显碱性，应该用碱式滴定管，故C错误；反应中每消耗2molNa2S2O3，电子转移数为2NA，故D错误。8已知Ag2CrO4是砖红色沉淀，下列滴定反应中，指示剂使用不正确的是()A用标准FeCl3溶液滴定KI溶液，选择KSCN溶液B用I2溶液滴定Na2SO3溶液，淀粉作指示剂C用AgNO3溶液滴定NaCl溶液，Na2CrO4作指示剂D用H2O2溶液滴定KI溶液，淀粉作指示剂答案D解析铁离子与碘离子反应，生成亚铁离子和碘单质，KSCN溶液遇铁离子显红色，当溶液显红色时，说明碘离子反应完全，达到滴定终点，故A正确；淀粉遇碘单质显蓝色，当溶液显蓝色时，说明亚硫酸根离子已经被碘单质充分氧化，碘单质剩余，达到滴定终点，故B正确；Ag2CrO4是砖红色沉淀，当溶液中有砖红色沉淀时，待测液中的氯离子被充分沉淀，银离子剩余，故C正确；待测液中的碘离子被双氧水氧化生成碘单质，淀粉显蓝色，即开始滴定就出现蓝色，蓝色加深，碘离子反应完全时，蓝色不再加深，但是不易观察，不能判断滴定终点，故D错误。二、不定项选择题9在不同温度下的水溶液中离子浓度曲线如图所示，下列说法不正确的是()A向b点对应的醋酸溶液中滴加NaOH溶液至a点，此时c(Na)c(CH3COO)B25时，加入CH3COONa可能引起由c向d的变化，升温可能引起由a向c的变化CT时，将pH2的硫酸与pH10的KOH等体积混合后，溶液显酸性Db点对应的溶液中大量存在：K、Ba2、NO、I答案CD解析A项，向b点对应的醋酸溶液中滴加NaOH溶液至a点，因为a点溶液呈中性，根据电荷守恒规律，所以c(Na)c(CH3COO)，正确；B项，CH3COONa属于强碱弱酸盐，会发生水解使溶液显碱性，使得c(OH)离子浓度增大，可能引起由c向d的变化，升温溶液中的c(OH)和c(H)同时同等程度的增大，所以可能引起由a向c的变化，正确；C项，由图像知T时Kw1012，将pH2的硫酸与pH10的KOH等体积混合后，溶液显中性，错误；D项，由图像知b点对应的溶液呈酸性，溶液中NO、I在酸性条件下发生氧化还原反应，因此K、Ba2、NO、I不能大量存在，错误。10.常温下，用0.1molL1的NaOH溶液滴定相同浓度的20mL一元弱酸HA溶液，滴定过程中溶液的pH随滴定分数(滴定分数)的变化曲线如图所示(忽略中和热效应)，下列说法中不正确的是()AHA溶液加水稀释后，溶液中的值减小B当滴定分数为1时，溶液中水的电离程度最大C当滴定分数大于1时，溶液中离子浓度关系一定是c(Na)c(A)c(OH)c(H)D当滴定分数为x时，HA的电离常数为K(HA)答案C解析在HA溶液中存在电离平衡：HAHA，c(H)c(H)，加水稀释，c(H)减小，则溶液中的值减小，A项正确；当滴定分数为1时，二者恰好完全反应，溶液中的溶质为NaA，属于强碱弱酸盐，促进水的电离，溶液中水的电离程度最大，B项正确；当滴定分数大于1时，溶液中离子浓度关系可能是c(Na)c(A)c(OH)c(H)，也可能是c(Na)c(OH)c(A)c(H)，C项错误；HA的电离常数K(HA)，D项正确。11常温下，向浓度均为0.1molL1体积均为10mL的两种一元酸(HX、HY)溶液中，分别滴入0.1molL1NaOH溶液，pH的变化曲线如图所示。下列说法中错误的是()AN点：c(Na)c(Y)c(HY)BM点：c(X)c(Na)C滴至pH7时，消耗NaOH溶液的体积：HX溶液HY溶液D滴入10mLNaOH溶液时，溶液中水的电离程度：HX溶液HY溶液答案AB解析据图可知，浓度均为0.1molL1的两种一元酸(HX、HY)溶液的pH都大于1，说明HX和HY均为弱酸，N点加入NaOH溶液的体积为15mL，NaOH与HY的物质的量之比为32，则根据物料守恒得2c(Na)3c(Y)3c(HY)，A项错误；M点加入NaOH溶液的体积为5mL，根据反应方程式：NaOHHX=NaXH2O可知，反应后所得溶液中HX和NaX的物质的量相等，此时溶液的pH7，说明HX的电离程度大于X的水解程度，所以c(X)c(Na)，B项错误；据图可知，浓度均为0.1molL1的两种一元酸HX、HY溶液的pH大小关系为pH(HX)pH(HY)，说明酸性HXHY，因酸性越弱其对应的阴离子水解程度越大，所以滴至pH7时，消耗NaOH溶液的体积：HX溶液HY溶液，C项正确；滴入10mLNaOH溶液时，HX和HY均恰好完全反应分别得到NaX溶液和NaY溶液，因酸性HXHY，则X的水解程度小于Y的水解程度，溶液中水的电离程度：HX溶液HY溶液，D项正确。12(2019天津质检)常温下，将NaOH溶液滴加到某一元酸(HA)溶液中，测得混合溶液的pH与离子浓度变化关系如图所示已知：plg。下列叙述不正确的是()AKa(HA)的数量级为105B滴加NaOH溶液过程中，保持不变Cm点所示溶液中：c(H)c(HA)c(OH)c(Na)Dn点所示溶液中：c(Na)c(A)c(HA)答案D解析HAHA，Ka(HA)，plg0时，Ka(HA)c(H)104.76，Ka(HA)的数量级为105，A项正确；Ka/Kw，故滴加NaOH溶液过程中，保持不变，B项正确；由电荷守恒可知，m点所示溶液中：c(H)c(Na)c(A)c(OH)，由A分析可知，m点时c(A)c(HA)，则c(H)c(HA)c(OH)c(Na)，C项正确；n点溶液中根据电荷守恒有c(Na)c(H)c(OH)c(A)，n点溶液呈酸性，c(H)c(OH)，则c(Na)c(A)，故不可能有c(Na)c(A)c(HA)，D项
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