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课时规范练23水的电离和溶液的酸碱性一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.(2019湖北部分重点中学高三上学期起点考试)下列有关滴定操作的说法正确的是()A.用25 mL滴定管进行中和滴定时,用去标准液的体积为21.7 mLB.用标准的KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,洗净碱式滴定管后直接取标准KOH溶液进行滴定,则测定结果偏低C.用标准的KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,配制标准溶液的固体KOH中含有NaOH杂质,则测定结果偏高D.用未知浓度的盐酸滴定标准的KOH溶液时,若读取读数时,滴定前仰视,滴定到终点后俯视,会导致测定结果偏高2.(2018贵州七校联考)下列说法不正确的是()A.将pH均为a的氢氧化钠溶液和氨水分别加水稀释100倍,pH变为b和c,则a、b、c的大小关系是acbB.常温下,浓度均为0.1 molL-1的醋酸溶液、盐酸、醋酸钠溶液,水的电离程度的顺序为C.常温下,将相同体积的pH=3的硫酸和pH=11的一元碱BOH溶液混合,所得溶液可能为中性,也可能为酸性D.物质的量浓度相同的氯化铵溶液、硫酸铵溶液、碳酸氢铵溶液,pH的顺序为3.已知NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4Na+H+SO42-。某温度下,向c(H+)=110-6molL-1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的c(H+)=110-2molL-1。下列对该溶液的叙述不正确的是()A.该温度高于25 B.由水电离出来的H+的浓度为110-10molL-1C.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4.(2018河北唐山统考)不同温度下,水溶液中c(H+)与c(OH-)的关系如图所示。下列有关说法不正确的是()A.d点对应的食盐水pH=6,呈中性B.向a点对应的CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液至b点,此时c(Na+)=c(CH3COO-)C.温度为T 时,0.05 molL-1Ba(OH)2溶液的pH=11D.a点对应的稀硫酸与c点对应的CH3COONa溶液中水的电离程度相同5.(2019深圳市高级中学高三月考)室温下,下列说法正确的是()A.将pH=2的盐酸和pH=4的硫酸等体积混合,所得溶液pH=3B.HF比HCN易电离,则NaF溶液的pH比同浓度NaCN溶液的pH大C.将10 mL pH=3的HA溶液稀释到100 mL,若溶液的pH7时,其中不可能存在CH3COOH分子B.当混合溶液的pHc(CH3COO-)C.判断该滴定过程的终点,最好选择甲基橙作为指示剂D.达到滴定终点时,混合液中c(Na+)和c(CH3COO-)一定不相等7.(2019河南信阳高级中学模拟)已知pOH=-lgc(OH-)。298 K时向20.00 mL 0.10 molL-1氨水中滴入0.10 molL-1的盐酸,溶液的pH和pOH与加入盐酸体积关系如图所示。下列说法正确的是()A.曲线P-J-N表示溶液中pH的变化B.M点水的电离程度比Q点大C.M、P两点的数值之和a+b=14D.pH与pOH交叉点J对应的V(盐酸)=20.00 mL8.(2018浙江宁波十校联考)常温下,向20 mL 0.1 molL-1的盐酸中逐滴加入0.1 molL-1的氨水,溶液pH的变化与加入氨水的体积关系如图所示。下列叙述正确的是()A.V=20 mLB.在点所示溶液中:c(Cl-)=c(H+)C.在点所示溶液中:c(H+)=c(NH3H2O)+c(OH-)D.在点、之间可能存在:c(NH4+)c(Cl-)=c(OH-)c(H+)9.现有室温下四种溶液,有关叙述不正确的是()序号pH111133溶液氨水氢氧化钠溶液醋酸溶液盐酸A.中分别加入适量的醋酸钠晶体后,两溶液的pH均增大B.两溶液等体积混合,所得溶液中c(H+)c(OH-)C.分别加水稀释10倍,四种溶液的pHD.V1 L与V2 L混合,若混合后溶液pH=7,则V1baB.a点对应的混合溶液中,c(CH3COOH)c(Na+)c(OH-)C.当混合溶液呈中性时,c(Na+)=c(CH3COO-)c(H+)=c(OH-)D.该温度下,醋酸的电离平衡常数Ka=10-8c二、非选择题(本题共3小题,共50分)11.(16分)已知水在25 和95 时,其电离平衡曲线如图所示:(1)25 时水的电离平衡曲线应为(填“A”或“B”),请说明理由:。(2)95 时,若100体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前,该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是。(3)95 时,向Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH=a的盐酸,测得混合溶液的部分pH如表所示。实验序号Ba(OH)2溶液的体积/mL盐酸的体积/mL溶液的pH22.000.00822.0018.00722.0022.006假设溶液混合前后的体积不变,则a=,实验所得溶液中由水电离产生的c(OH-)=molL-1。12.(2018陕西高三质量检测)(16分)2014年德美科学家因开发超分辨荧光显微镜获诺贝尔化学奖,他们开创性的成就使光学显微镜分辨率步入了纳米时代。纳米TiO2在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用。(1)制备纳米TiO2:可将TiCl4水解产物经加热脱水制得纳米级TiO2。已知25 时,KspTi(OH)4=7.9410-54,该温度下测得TiCl4溶液的pH=3,则此时溶液中c(Ti4+)=。(2)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+,再以KSCN溶液作指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。配制NH4Fe(SO4)2标准溶液时,使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒外,还需要下图中的(填字母代号)。(3)滴定终点的现象是。(4)滴定分析时,称取TiO2试样1.80 g,消耗0.400 molL-1NH4Fe(SO4)2标准溶液45. 00 mL,则试样中TiO2的质量分数为。13.(2018河南洛阳期中)(18分)常温下,向浓度为0.1 molL-1、体积为V L的氨水中逐滴加入一定浓度的盐酸,用pH计测溶液的pH随盐酸的加入量而降低的滴定曲线,d点两种溶液恰好完全反应。根据图中信息回答下列问题:(1)该温度时NH3H2O的电离常数K=。(2)比较b、c、d三点时的溶液中,由水电离出的c(OH-)大小顺序为。(3)滴定时,由b点到c点的过程中,下列各选项中数值保持不变的是(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)根据以上滴定曲线判断下列说法正确的是(溶液中N元素只存在NH4+和NH3H2O两种形式)。A.点b所示溶液中:c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(NH3H2O)B.点c所示溶液中:c(Cl-)=c(NH3H2O)+c(NH4+)C.点d所示溶液中:c(Cl-)c(H+)c(NH4+)c(OH-)D.滴定过程中可能有:c(NH3H2O)c(NH4+)c(OH-)c(Cl-)c(H+)(5)滴定过程中所用盐酸的pH=,d点之后若继续加入盐酸至图像中的e点(此时不考虑NH4+水解的影响),则e点对应的横坐标为。课时规范练23水的电离和溶液的酸碱性1.D滴定管精确值为0.01 mL,读数应保留小数点后2位,A项错误;用标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,洗净碱式滴定管后直接取标准KOH溶液进行滴定,由于没有润洗,标准液浓度减小,消耗标准液体积增大,则测定结果偏高,B项错误;所用的固体KOH中混有NaOH,由于相同质量的氢氧化钠和氢氧化钾,氢氧化钠的物质的量大于氢氧化钾的物质的量,故所配的溶液的OH-浓度偏大,导致消耗标准液的体积偏小,则测定结果偏低,C项错误;用未知浓度的盐酸滴定标准的KOH溶液时,若滴定前仰视读数,滴定至终点后俯视读数,导致消耗的盐酸体积偏小,依据c(酸)=c(碱)V(碱)V(酸)可知测定结果偏高,D项正确。2.C稀释碱溶液时,pH逐渐变小,稀释相同倍数时,氢氧化钠溶液的pH变化幅度较大,氨水继续发生电离,pH变化幅度较小,A项正确;醋酸钠为强碱弱酸盐,发生水解反应,促进水的电离,醋酸溶液和盐酸抑制水的电离,由于盐酸是强酸,完全电离,氢离子浓度大,对水的电离的抑制程度大,B项正确;常温下,将相同体积的pH=3的硫酸和pH=11的一元强碱BOH溶液混合,所得溶液呈中性,常温下,将相同体积的pH=3的硫酸和pH=11的一元弱碱BOH溶液混合,碱过量,所得溶液呈碱性,C项错误;(NH4)2SO4和NH4Cl水解,使溶液呈酸性,(NH4)2SO4溶液中H+较多,pH较小,D项正确。3.DA项,KW=110-6110-6=110-12,温度高于25 ;B、C项,NaHSO4电离出的H+抑制H2O电离,c(H+)H2O=c(OH-)=110-10molL-1;D项,加H2O稀释,c(H+)减小,而c(OH-)增大。4.D由题给图像可知,d点c(H+)=c(OH-)=110-6molL-1,溶液pH=6,呈中性,A项正确;25 时,向a点对应的CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液至b点,溶液pH=7,由电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),因为c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(CH3COO-),B项正确;温度为T 时,由d点知KW=110-12,0.05 molL-1的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.1 molL-1,c(H+)=KWc(OH-)=110-11molL-1,Ba(OH)2溶液的pH=11,C项正确;a点对应的稀硫酸中c(H+)=110-6molL-1,c(OH-)=110-8molL-1,水电离出的c(H+)=c(OH-)=110-8molL-1,水的电离受到抑制,c点对应的CH3COONa溶液中水的电离得到促进,水电离出的c(H+)=c(OH-)=110-6molL-1,D项错误。5.C混合后c(H+)=10-2+10-42 molL-10.510-2molL-1,pH=2.3,故A项错误;根据越弱越水解的原则,HF比HCN易电离,则NaF溶液的pH比同浓度NaCN溶液的pH小,故B项错误;将10 mLpH=3的HA溶液稀释到100 mL,如pH=4,则HA为强酸,如pH7时,溶质主要是CH3COONa,要发生水解,生成CH3COOH分子,故A项错误;当混合溶液的pHc(OH-),又溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),故c(Na+)c(CH3COO-),故B项错误;甲基橙的变色范围是pH4.4时变黄,3.14.4时呈橙色,该反应生成物是CH3COONa,水溶液呈碱性,应选用酚酞作指示剂,故C项错误;达到滴定终点时,溶液呈碱性,由电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),故c(Na+)c(Ac-),D项正确。7.C此滴定实验是用盐酸滴定氨水,氨水显碱性,因此曲线P-J-N表示的是溶液中pOH的变化,故A项错误;曲线M-J-Q表示溶液中pH的变化,J点pH=pOH,此时溶液显中性,M点溶液显碱性,溶质为NH3H2O和NH4Cl,对水的电离起抑制作用,Q点溶液显酸性,溶质可能是NH4Cl和HCl,也可能是NH4Cl,如果Q点溶质为NH4Cl,对水的电离起促进作用,因此水的电离程度Q点可能大于M点,故B项错误;根据图像,M点对应pH=a、P点对应pOH=b,又是常温下,因此有pH+pOH=14,故C项正确;交叉点表示溶液显中性,因为NH3H2O是弱碱,此时的溶质为NH3H2O和NH4Cl,消耗盐酸的体积小于20.00 mL,故D项错误。8.DNH3H2O属于弱碱,HCl属于强酸,点pH=7溶液显中性,氨水稍过量,即V略大于20 mL,故A项错误;根据电荷守恒,有c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),故B项错误;点pH=7,因此c(H+)=c(OH-),故C项错误;和之间溶质为NH3H2O和NH4Cl,因此可能存在c(NH4+)c(Cl-)=c(OH-)c(H+),故D项正确。9.D从平衡移动角度分析,CH3COONa电离出的CH3COO-:a.与盐酸中的H+结合生成CH3COOH;b.使醋酸溶液中电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+左移,两溶液中H+浓度均减小,所以pH均增大,A项正确;假设均是强酸强碱,且物质的量浓度相同,等体积混合后溶液呈中性,但醋酸是弱酸,其浓度远远大于,即混合后醋酸过量,溶液显酸性,c(H+)c(OH-),B项正确;分别加水稀释10倍,假设平衡不移动,那么溶液的pH均为10,但稀释氨水使电离平衡NH3H2ONH4+OH-右移,使pH10,同理稀释醋酸溶液后pHV2,D项错误。10.D由图可得,25 时c点pH=7,所以c点水电离出的c(H+)水=c(OH-)水=10-7molL-1,b点pH=4.3,所以b点溶液中c(H+)=10-4.3molL-1,则由水电离出的c(H+)水=c(OH-)水=10-(14-4.3)molL-1=10-9.7molL-1,a点pH=3.1,所以a点溶液中c(H+)=10-3.1molL-1,则由水电离出的c(H+)水=c(OH-)水=10-(14-3.1)molL-1=10-10.9molL-1,因此水的电离程度:cba,A项叙述正确;b点时溶液呈酸性,说明加入0.1 mol NaOH固体后CH3COOH有剩余,c(Na+)=0.1 molL-1,混合前CH3COOH溶液浓度c应比0.1 molL-1大,a点时又加入0.1 mol CH3COOH,因为CH3COOH电离程度很小,所以此时溶液中的c(CH3COOH)一定大于c(Na+),又根据前面的分析a点c(OH-)=10-10.9molL-1,所以a点对应的混合溶液中,c(CH3COOH)c(Na+)c(OH-),故B项叙述正确;由题意混合溶液中阳离子有Na+和H+,阴离子有CH3COO-和OH-,根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),25 当混合溶液呈中性时,c(H+)=c(OH-)=10-7molL-1,则c(Na+)=c(CH3COO-),结合图像可得c(Na+)=0.2 molL-1,所以c(Na+)=c(CH3COO-)c(H+)=c(OH-),故C项叙述正确;由前面的分析并结合图像可得,25 当混合溶液呈中性时,c(H+)=10-7molL-1,c(CH3COO-)=0.2 molL-1,c(CH3COOH)=(c+0.1-0.2)molL-1=(c-0.1)molL-1,所以该温度下,醋酸的电离平衡常数Ka=c(CH3COO-)c(H+)c(CH3COOH)=0.210-7c-0.1,故D项叙述错误。11.答案 (1)A水的电离是吸热过程,温度较低时,电离程度较小,c(H+)、c(OH-)均较小(2)a+b=14(或pH1+pH2=14)(3)41.010-7解析 (1)温度升高,促进水的电离,水的离子积增大,水中氢离子浓度、氢氧根离子浓度都增大,水的pH减小,但溶液仍然呈中性。因此结合图像中A、B曲线变化情况及氢离子浓度、氢氧根离子浓度可以判断,25 时水的电离平衡曲线应为A。(2)要注意95 时,水的离子积为110-12,即c(H+)c(OH-)=110-12,则等体积强酸、强碱反应至中性时,有pH(酸)+pH(碱)=12。根据95 时混合后溶液呈中性,pH2=b的某强碱溶液中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时溶液呈中性,根据表中实验数据可得c(OH-)=1.010-4molL-1,根据表中实验的数据可以判断,盐酸中的c(H+)与Ba(OH)2溶液中c(OH-)相等,所以a=4,即pH=4;实验溶液呈碱性,其c(OH-)=22.0010-4-18.0010-422.00+18.00 molL-1=1.010-5molL-1,由水电离出的c(OH-)=1.010-7molL-1。12.答案 (1)7.9410-10molL-1(2)ac(3)溶液变为红色,且半分钟内不变色(4)80%解析 (1)TiCl4溶液的pH=3,c(OH-)=10-11 molL-1,KspTi(OH)4=7.9410-54,则c(Ti4+)c4(OH-)=c(Ti4+)(10-11)4=7.9410-54,c(Ti4+)=7.9410-10 molL-1;(2)配制NH4Fe(SO4)2标准溶液时,使用的仪器有天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒、容量瓶、胶头滴管等,故选ac;(3)达到滴定终点时,Fe3+不再被还原为Fe2+,所以滴定终点的现象是溶液变为红色,且半分钟内不变色;(4)设TiO2的质量分数为a,TiO2 NH4Fe(SO4)2;80 g1 mol1.80 ga0.400 molL-10.045 L80 g1.80 ga=1mol0.400molL-10.045 L,a=0.8=80%。13.答案 (1)10-5(2)dcb(3)ACD(4)D(5)111V9解析 (1)未加入盐酸前,0.1 molL-1氨水的pH=11,则溶液中c(OH-)=110-1410-11 molL-1=0.001 molL-1;由于水的电离程度较小,可忽略水的电离,则溶液中c(NH4+)c(OH-)=0.001 molL-1;NH3H2O的电离程度较小,则c(NH3H2O)0.1 molL-1,故该温度时NH3H2O的电离常数K=c(NH4+)c(OH-)c(NH3H2O)=0.0010.0010.1=10-5。(2)b、c两点溶液中都含有NH3H2O,抑制水的电离,且c(NH3H2O)越大,对水的电离的抑制程度越大,d点氨水与盐酸恰好完全反应生成NH4Cl,NH4+发生水解而促进水的电离,故三点水电离出的c(OH-)大小顺序为dcb。(3)滴定时,由b点到c点的过程中,c(H+)c(OH-)=KW,由于温度不变,则KW不变,A项正确;随着反应的进行,溶液的碱性减弱,溶液中c(OH-)减小而c(H+)增大,故c(H+)c(OH-)的值增大,B项错误;NH3H2O的电离常数Kb=c(NH4+)c(OH-)c(NH3H2O),温度不变,则Kb不变,即c(NH4+)c(OH-)c(NH3H2O)保持不变,C项正确;c(NH3H2O)c(H+)c(NH4+)=KWKb,温度不变,则KW、Kb均不变,即c(NH3H2O)c(H+)c(NH4+)不变,D项正确。(4)b点溶液为等浓度NH4Cl和NH3H2O的混合液,溶液呈碱性,说明NH3H2O的电离程度大于NH4+的水解程度,据电荷守恒可得c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),据物料守恒可得2c(Cl-)=c(NH4+)+c(NH3H2O),综合上述两式可得c(NH4+)+2c(H+)=c(NH3H2O)+2c(OH-),A项错误;c点溶液的pH=7,则有c(H+)=c(OH-),结合电荷守恒式可得c(NH4+)=c(Cl-)c(H+)=c(OH-),B项错误;d点盐酸与氨水恰好完全反应生成NH4Cl,NH4+发生水解而使溶液呈酸性,但其水解程度较小,故离子浓度关系为c(Cl-)c(NH4+)c(H+)c(OH-),C项错误;当加入盐酸的量较少时,氨水中c(NH3H2O)较大,生成的NH4Cl较少,溶液中c(NH3H2O)远大于c(NH4Cl),可能出现c(NH3H2O)c(NH4+)c(OH-)c(Cl-)c(H+),D项正确。(5)由题图可知,d点盐酸与氨水恰好完全反应生成NH4Cl,由NH3H2OHCl可知,c(HCl)=0.1 molL-1VLVL=0.1 molL-1,故滴定过程中所用盐酸的pH=1。设e点加入盐酸的体积为x L,则剩余盐酸的量n余(HCl)=0.1 molL-1x L-0.1 molL-1V L=0.1(x-V) mol,此时溶液的pH=2,则有0.1(x-V) mol=10-2molL-1(x+V) L,解得x=11V9。
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