高中化学人教版(新课标)选修4 第三章第二节 水的电离和溶液的酸碱性

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名称 高中化学人教版(新课标)选修4 第三章第二节 水的电离和溶液的酸碱性
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资源类型 试卷
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科目 化学
更新时间 2020-10-30 14:45:25

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高中化学人教版(新课标)选修4 第三章第二节 水的电离和溶液的酸碱性
一、单选题
1.(2020·虹口模拟)常温下,下列溶液中水的电离程度最大的是(  )
A.pH=0的硫酸 B.0.01mol/L NaOH溶液
C.pH=10的纯碱溶液 D.pH=5的氯化铵溶液
【答案】C
【知识点】水的电离
【解析】【解答】硫酸抑制水电离,pH=0的硫酸中水的电离氢离子浓度是 ;氢氧化钠抑制水电离,0.01mol/L NaOH溶液中水的电离氢离子浓度是 ;氢氧化钠抑制水电离,pH=10的纯碱溶液中水的电离氢氧根离子浓度是 ;氯化铵水解促进水电离,pH=5的氯化铵溶液中水的电离氢离子浓度是 ,故C符合题意。
【分析】酸、碱电离出的氢离子、氢氧根离子抑制水电离,盐水解可以促进水电离,pH=5的氯化铵溶液中氢离子完全由水电离,所以水电离的氢离子浓度是 。
2.(2020高二下·衢州期末)下列说法正确的是(  )
A.pH为6.8的溶液一定呈酸性
B.中和pH和体积均相等的醋酸和盐酸溶液,所需NaOH的物质的量相同
C.0.1mol·L-1的醋酸溶液加水稀释,溶液中所有离子的浓度都减小
D.0.1mol·L-1的氨水溶液中:c(NH4+) +c(NH3·H2O) =0.1mol·L-1
【答案】D
【知识点】水的电离;溶液酸碱性的判断及相关计算
【解析】【解答】A.溶液所处的温度未知,因此pH=6.8的溶液的酸碱性未知,A不符合题意;
B.由于醋酸为弱酸,在水中部分电离,因此等pH等体积的醋酸和盐酸,醋酸中苏寒溶质较多,中和所需NaOH的量较多,B不符合题意;
C.加水稀释时溶液中c(H+)减小,由于温度不变,Kw=c(H+)·c(OH-)不变,因此溶液中c(OH-)增大,C不符合题意;
D.氨水溶液中存在NH3·H2O的部分电离NH3·H2O NH4++OH-,因此溶液中c(NH3·H2O)+c(NH4+)=0.mol·L-1,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.溶液的pH与温度有关;
B.醋酸为弱酸,在水中部分电离,所含溶质较多;
C.结合Kw=c(H+)·c(OH-)进行分析;
D.结合物料守恒进行分析;
3.(2020·静安模拟)对室温下pH相同、体积相同的氨水与氢氧化钠两种稀溶液,分别采取下列措施,有关叙述正确的是(  )
A.温度均升高20℃,两溶液的pH均不变
B.加入适量氯化铵固体后,两溶液的pH均减小
C.加水稀释100倍后,氨水中c(OH-)比氢氧化钠溶液中的小
D.与足量的氯化铁溶液反应,产生的氢氧化铁沉淀一样多
【答案】B
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;溶液酸碱性的判断及相关计算
【解析】【解答】A、升高温度,水的离子积Kw变大,所以两溶液的pH一定改变,A不符合题意;
B、加入氯化铵之后,由于同离子效应,NH3·H2O的电离程度减小,c(OH-)降低,溶液pH减小,而NaOH溶液中,NH4+和OH-反应,使得c(OH-)降低,溶液pH也减小,B符合题意;
C、向pH相同的两溶液中加水稀释100倍,NaOH溶液的pH的变化量为2,而氨水的pH的变化量小于2,即稀释后,氨水的pH更高,则氨水中c(OH-)比氢氧化钠溶液中的大,C不符合题意;
D、体积相同、pH相同的两溶液中,n(OH-)相同,但是氨水中存在电离平衡,实际上未电离的NH3·H2O还有很多,这部分NH3·H2O还可以再提供OH-,故这两种溶液和足量的FeCl3反应,氨水产生的Fe(OH)3更多,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】在弱电解质的溶液中存在电离平衡,而且电离的部分往往很少,故在常考的题中,比如HAc(醋酸)和HCl这两种溶液,体积相同、pH相同时,仅仅溶液中说明c(H+)或n(H+)相同,但是HAc是弱电解质,在水中部分电离,随着H+的消耗,其电离平衡不断向右移动,这相当于HAc能提供的H+不止这么多,而是远远大于这个数值,而HCl是强电解质,其在水中完全电离,随着H+的消耗,不会再有H+的补充,这也就是为什么体积相同、pH相同时,和足量的金属反应,HAc放出的氢气多。
4.(2020·浙江模拟)室温下,向20.00 mL 0.1000 mol·L 1盐酸中滴加0.1000 mol·L 1 NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图,已知lg3=0.5。下列说法不正确的是(  )
A.选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差
B.用移液管量取20.00 mL 0.1000 mol·L 1盐酸时,移液管水洗后需用待取液润洗
C.NaOH标准溶液浓度的准确性直接影响分析结果的可靠性,因此需用邻苯二甲酸氢钾标定NaOH溶液的浓度,标定时采用甲基橙为指示剂
D.V(NaOH)=10.00 mL 时,pH约为1.5
【答案】C
【知识点】溶液酸碱性的判断及相关计算
【解析】【解答】A.根据突变范围选择合适的指示剂,要求指示剂的指示范围与突变范围有重叠,所以选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差,A不符合题意;
B. 移液管水洗后需用待取液润洗,这样不改变盐酸的浓度,可减小实验误差,B不符合题意;
C. 甲基橙的指示范围是3.1~4.4,甲基红的指示范围是4.4~6.2,二者差不多,而甲基红的指示范围与突变范围重叠更大,更能降低误差,因此应该使用甲基红,C符合题意;
D. V(NaOH)=10.00 mL时,HCl过量,反应后相当于余下10mL的HCl,溶液为酸性,溶液中c(H+)= = mol/L,所以溶液pH=-lgc(H+)=-lg1+lg30=1.5,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】当滴定实验中有两种或两种以上试剂符合滴定要求的,应该选择指示范围与滴定突变范围重叠范围大的试剂。
5.(2020高二下·泸县月考)25℃时,将0.1mol·L-1氨水溶液加水稀释,下列数值变大的是(  )
A.c(OH-) B.pH
C.Kb D.n(H+)·n(OH-)
【答案】D
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;离子积常数
【解析】【解答】A.稀释促进NH3·H2O的电离,产生更多的OH-,但c(OH-)减小,A不符合题意;
B.溶液中c(OH-)减小,由于c(H+)×c(OH-)=Kw为定值,则溶液中c(H+)增大,pH减小,B不符合题意;
C.Kb为NH3·H2O的电离平衡常数,只与温度有关,与溶液中浓度无关,因此稀释过程中Kb不变,C不符合题意;
D.由C的分析可知,溶液中c(H+)增大,因此n(H+)增大,故n(H+)×n(OH-)增大,D符合题意;
故答案为:D
【分析】加水稀释促进NH3·H2O的电离,产生更多的NH4+和OH-;据此结合Kb、Kw的影响分析。
6.(2020高二上·大理期末)25℃时,水的电离达到平衡:H2O H++ OH- ΔH > 0 ,下列叙述正确的是(  )
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低
B.向水中加入少量固体NaHSO4,c(H+)增大,Kw不变
C.向水中加入少量固体CH3COONa ,平衡逆向移动,c(H+)降低
D.将水加热,Kw增大,pH不变
【答案】B
【知识点】水的电离;离子积常数
【解析】【解答】A.稀氨水为碱溶液,抑制水的电离,因此平衡逆向移动,NH3·H2O电离产生OH-,因此c(OH-)增大,A不符合题意;
B.加入NaHSO4固体,NaHSO4电离产生H+,溶液中c(H+)增大,由于Kw只与温度有关,因此Kw不变,B符合题意;
C.加入固体CH3COONa,CH3COO-与水电离产生的H+结合成CH3COOH,水的电离平衡正向移动,c(H+)减小,C不符合题意;
D.水的电离为吸热的过程,加热促进水的电离,Kw增大,pH减小,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】此题是对水电离平衡的相关考查,结合水电离平衡以及水的离子积的影响因素进行分析。
7.某温度下,水的离子积KW=10-13,关于该温度下水电离的说法正确的是(  )
A.pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液中水电离出的H+浓度之比为10:1
B.向水中加入少量硫酸氢钠固体或氯化铁固体,水的电离平衡均逆向移动
C.纯水的pH=6.5,显酸性
D.pH均为2的CH3COOH溶液与H2SO4溶液中水电离出的H+浓度不同
【答案】A
【知识点】水的电离;溶液酸碱性的判断及相关计算
【解析】【解答】该温度下pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液中水电离出的H+浓度分别是10-11mol/L和10-12mol/L,二者比值为10:1,A符合题意;加入少量硫酸氢钠固体,水的电离平衡逆向移动,加少量氯化铁固体,水的电离平衡正向移动B不符合题意;纯水无论pH是多少均显中性,C不符合题意;pH均为2的 CH3COOH溶液与H2SO4溶液中水电离出的H+浓度均为10-11mol/L,D不符合题意。
【分析】某温度下,水的离子积KW=10-13,说明温度高于室温,促进了水的电离,中性溶液的pH小于7,然后结合酸碱中和、pH的计算等进行分析即可。
8.(2019高三上·惠州月考)下图是不同温度(T1、T2)下溶液中水的电离常数Kw变化曲线,有关说法正确的是(  )
A.图中温度T1 B.T1温度下pH=6的溶液有弱酸性
C.两条曲线中四个点Kw间的关系:B>A=D=E
D.E,D两点水的电离均被抑制,而Kw相等
【答案】C
【知识点】水的电离;离子积常数
【解析】【解答】A、B点Kw= 1×10-12,A点Kw= 1×10-14,温度越高Kw越大,所以温度T2 < T1,故A不符合题意;
B、T1温度下pH=6的溶液呈中性,故B不符合题意;
C、曲线上的点Kw都相等,温度越高Kw越大,所以两条曲线中四个点Kw间的关系:B>A=D=E,故C符合题意;
D、E、D两点Kw相等,水的电离可能被抑制,也可能被促进,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】等温曲线,曲线上的点离子积常数都相等,不在同一曲线上的点,离子积常数肯定不同,加酸、加碱、加要水解的盐,都只能在这条曲线上移动。
9.(2019高二上·阳春月考)中和相同体积、相同pH值的H2SO4、HCl和CH3COOH三种稀溶液,所需相同浓度的NaOH溶液的体积为V1、V2和V3,则(  )
A.V1>V2>V3 B.V3>V2>V1 C.V3>V1=V2 D.V1>V2=V3
【答案】C
【知识点】强电解质和弱电解质;pH的简单计算;溶液酸碱性的判断及相关计算
【解析】【解答】H2SO4、HCl是强电解质,相同体积、相同pH值的H2SO4、HCl,n(H+)相同,滴加氢氧化钠溶液恰好中和,消耗氢氧化钠的体积相等,即V1=V2,醋酸是弱酸,等pH时,醋酸的浓度远大于盐酸,醋酸的物质的量大于盐酸,滴加氢氧化钠恰好中和,消耗氢氧化钠溶液的体积远大于盐酸,所以V3>V1=V2,
故答案为:C。
【分析】H2SO4、HCl是强酸,完全电离,当相同体积、相同pH值的H2SO4、HCl,根据n=CV得出,n(H+)相同,滴加氢氧化钠溶液恰好中和,消耗氢氧化钠的体积相等,即V1=V2,醋酸是弱酸,等等pH时,醋酸的浓度远大于盐酸,醋酸的物质的量大于盐酸,滴加氢氧化钠恰好中和,消耗氢氧化钠溶液的体积远大于盐酸,所以V3>V1=V2。
10.(2019高二上·惠来月考)相同温度,相同物质的量浓度的五种溶液:①NH4Cl ②NaHSO4③NaCl ④CH3COONa ⑤Na2CO3,pH 按由大到小的顺序排列,正确的是(  )
A.⑤>④>①>③>② B.⑤>④>③>①>②
C.⑤>④>①>②>③ D.④>⑤>③>①>②
【答案】B
【知识点】溶液酸碱性的判断及相关计算
【解析】【解答】硫酸氢钠溶液电离出氢离子,溶液显酸性;同温度相同物质的量浓度下列溶液中,NH4Cl中铵根离子水解导致溶液显示酸性,但是酸性小于硫酸氢钠,CH3COONa、Na2CO3是强碱弱酸盐,水溶液呈碱性,对应酸的酸性越弱水解程度越大,溶液中氢氧根离子浓度越大,pH越大,酸根离子的水解程度大小为CH3COO-<CO32-,所以溶液pH:CH3COONa<Na2CO3,按pH由大到小的顺序排列为:⑤>④>③>①>②;
故答案为:B。
【分析】呈酸性的有①②中性的有③碱性的有④⑤,而①是部分水解,②是完全电离,故②的酸性强,对于盐溶液来说,对应的酸酸性越弱,则水解程度越大, 故碳酸钠的水解程度大于醋酸钠,故顺序为⑤>④>③>①>②
11.(2019高二上·长春期中)常温下,pH=5的盐酸和pH=9的氢氧化钠溶液以体积比11∶9混合,则混合液的pH为(  )
A.7.2 B.8 C.6 D.无法计算
【答案】C
【知识点】pH的简单计算
【解析】【解答】常温下,pH=5的盐酸中c(H+)=10-5mol/L,pH=9的氢氧化钠中c(OH-) =10-5mol/L,二者以体积比11:9混合,则盐酸过量,溶液呈酸性,反应后溶液c(H+)= mol/L=10-6mol·L-1,pH=-lgc(H+)=6;
故答案为:C。
【分析】根据溶液pH的定义计算氢离子和氢氧根离子的浓度,然后计算反应后溶液中氢离子浓度,再计算混合溶液的pH即可。
12.(2019高二上·齐齐哈尔期中)今有室温下四种溶液,①pH=11的氨水;②pH=11的NaOH溶液;③pH=3的醋酸;④pH=3的硫酸,下列有关说法错误的是(  )
A.①、②中分别加入适量的氯化铵晶体后,两溶液的pH均减小
B.分别加水稀释10倍,四种溶液的pH①>②>④>③
C.①、④两溶液混合后,若溶液呈中性,则所得溶液中2c(NH4+)=c(SO42-)
D.V1L④与V2L②溶液混合后,若混合后溶液pH=4,则V1:V2=11:9
【答案】C
【知识点】溶液酸碱性的判断及相关计算
【解析】【解答】A、①pH=11的氨水,存在电离平衡,加入氯化铵溶解后NH4+对一水合氨的电离起到了抑制作用,OH-浓度减少,pH减小;②pH=11的NaOH溶液加入氯化铵反应生成氯化钠和一水合氨,溶液中OH-浓度减少,pH减小,A项不符合题意;
B、分别加水稀释10倍:①pH=11的氨水存在电离平衡,pH减少小于1,应在10-11间、②pH=11的NaOH溶液是强碱,稀释后pH为10、③pH=3的醋酸溶液存在电离平衡,pH增大小于1,应在3-4间、④pH=3的硫酸是强酸,稀释后pH为4,故pH大小为①>②>④>③,B项不符合题意;
C、①、④两溶液混合后,若溶液呈中性,c(H+)= c(OH-)依据混合溶液中存在的电荷守恒c(NH4+)+ c(H+)= c(OH-)+2 c(SO42-),得到c(NH4+)=2 c(SO42-),C项符合题意;
D、V1L④与V2L②溶液混合后,若混合后溶液pH=4,混合溶液中c(H+)=10-4mol/L,说明溶液呈酸性,氢离子过量,pH=3的硫酸溶液中c(H+)=10-3mol/L,pH=11的NaOH溶液中c(OH-)=10-3mol/L,列式计算, =10 4,化简得到 V1:V2=11:9,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据氢离子和氢氧根离子物质的量之间的关系,可以计算出几种溶液离子浓度的关系,以及稀释之后的pH值的大小关系。
二、综合题
13.(2020高二下·房山期末)某学习小组为了探究CH3COOH的电离情况,进行了如下实验。
(1)(实验一)测定醋酸溶液中CH3COOH的物质的量浓度。
用 0.2000mol/L 的
NaOH 溶液滴定 20.00mL 醋酸溶液,3 次滴定所消耗NaOH溶液的体积如下:
实验次数 1 2 3
消耗NaOH 溶液的体积/mL 20.05 20.00 19.95
量取 20.00 mL 醋酸溶液所用的仪器是   (填字母)
a b c d
(2)以上醋酸溶液中CH3COOH的物质的量浓度为   
(3)(实验二)探究浓度对CH3COOH电离程度的影响。
用 pH 计测定
25℃时不同浓度的醋酸的 pH,结果如下:
浓度/(mol·L-1) 0.2000 0.1000 0.0100
pH 2.83 2.88 3.38
根据表中数据可知CH3COOH是   电解质(填“强”或“弱”) 得出此结论的依据是   
(4)写出CH3COOH的电离方程式   
【答案】(1)c
(2)0.2000mol/L
(3)弱;c(CH3COOH)为0.1000mol/L时pH>1,即c(H+)<0.1000mol/L,说明CH3COOH未完全电离(或c(CH3COOH)由0.1000mol/L变为0.01mol/L时pH变化小于1,说明醋酸未完全电离)
(4)CH3COOH CH3COOˉ+H+
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;中和滴定
【解析】【解答】(1)醋酸溶液显酸性,所以量取20.00 mL醋酸溶液需要用酸式滴定管,所以选c;(2)醋酸和NaOH的反应方程式为CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O,消耗的NaOH溶液的平均体积为 =20.00mL,所以c(CH3COOH)= =0.2000mol/L;(3)c(CH3COOH)为0.1000mol/L时pH>1,即c(H+)<0.1000mol/L,说明CH3COOH未完全电离,即醋酸为弱电解质。(或c(CH3COOH)由0.1000mol/L变为0.01mol/L时pH变化小于1,说明醋酸未完全电离);(4)CH3COOH的电离方程式为CH3COOH CH3COOˉ+H+。
【分析】(1)醋酸采用的是酸式滴定管
(2)根据c标v标=c待测v待测可求算
(3)判断强弱电解质的依据看是否能完全电离
(4)由(3)可得为弱电解质,则用可逆符号
14.(2020·青浦模拟)某实验小组同学为了测定工业纯碱的纯度,进行了一系列实验。
(1)和索氏制碱法相比,侯氏制碱法的优势有   ;
(2)工业纯碱中常含有少量NaCl杂质,解释原因   ,检验是否含有氯化钠杂质的方法为   ;
(3)使用重量法测定纯碱的纯度,用到的试剂有   ;
(4)使用滴定法测定纯碱的纯度,用   (填仪器名称)称量1.200g工业纯碱样品,溶解,用1mol/L盐酸做标准液,滴定过程中溶液pH变化和生成CO2的量如图所示,A点溶液呈碱性的原因   ,计算该工业纯碱样品的质量分数   。(计算结果保留两位小数)

【答案】(1)氯化钠利用率高,污染小,成本低等(答对两条即可)
(2)氯化钠是制备纯碱的原料,在析出的碳酸氢钠晶体表面会有氯化钠残留;取样,滴加过量稀硝酸酸化,继续加入少量硝酸银溶液,若观察到白色沉淀,则含有氯化钠杂质
(3)CaCl2(BaCl2)
(4)电子天平;A点溶液为NaHCO3的溶液,存在HCO3- H++CO32-电离平衡和HCO3-+H2O H2CO+OH-水解平衡,HCO3-的电离小于水解,所以溶液呈碱性;0.88
【知识点】纯碱工业(侯氏制碱法);中和滴定
【解析】【解答】(1)氨碱法可能的副产物为氯化钙,联合制碱法可能的副产物氯化铵,联合制碱法与氨碱法相比,不产生难以处理的CaCl2,同时可生产出NH4Cl作氮肥,同时提高了食盐的利用率,和索氏制碱法相比,污染小、成本低等;(2)氯化钠是制备纯碱的原料,在析出的碳酸氢钠晶体表面会有氯化钠残留,故工业纯碱中常含有少量NaCl杂质;检验是否含有氯化钠杂质只需要检验是否含有氯离子即可:方法为取样,滴加过量稀硝酸酸化,继续加入少量硝酸银溶液,若观察到白色沉淀,则含有氯化钠杂质;(3)根据碳酸钠的化学性质,碳酸钠与 BaCl2溶液(或CaCl2)溶液反应分别有碳酸钡或碳酸钙白色沉淀生成,由生成沉淀的质量计算出碳酸钠的质量,进而可计算出该工业纯碱的纯度,则使用重量法测定纯碱的纯度,用到的试剂有CaCl2(或BaCl2);(4)使用滴定法测定纯碱的纯度,称量1.200g工业纯碱样品,要使用精确度较高的称量仪器,应用电子天平;A点时消耗1mol/L盐酸标准液体积为10mL,此时溶液中碳酸钠全部转化为碳酸氢钠,即A点溶液为NaHCO3的溶液,存在HCO3- H++CO32-电离平衡和HCO3-+H2O H2CO+OH-水解平衡,HCO3-的电离小于水解,所以溶液呈碱性;根据图示,当1mol/L盐酸标准液体积为20mL时,碳酸钠全部转化为CO2,达到滴定终点,根据反应Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,当消耗20mL盐酸时,n(Na2CO3)= n(HCl)= ×20mL×10-3×1mol/L=0.01mol,该工业纯碱样品的质量分数= =0.88。
【分析】(1)氨碱法:以食盐(氯化钠)、石灰石(经煅烧生成生石灰和二氧化碳)、氨气为原料来制取纯碱,联合制碱法:以食盐、氨和二氧化碳(其中二氧化碳来自合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气)为原料来制取纯碱,根据反应原理分析优缺点;(2)NaCl是制取纯碱的原理,据此分析;检验是否含有氯化钠杂质即为检验氯离子的存在;(3)根据碳酸钠、氯化钠的化学性质进行分析判断;(4)称量1.200g工业纯碱样品,需要精确度较高的称量仪器; A 点溶液为NaHCO3的溶液,碳酸氢根离子可水解也可电离,根据水解和电离程度分析判断。
15.(2019高二上·日喀则期末)用0.1320mol/L的HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液,实验数据如下表所示,
实验编号 待测NaOH溶液的体积/mL HCl溶液的体积/mL
1 25.00 24.41
2 25.00 24.39
3 25.00 24.60
回答下列问题:
(1)右图中甲为   滴定管,乙为   滴定管(填“酸式”或“碱式”)
(2)实验中,需要润洗的仪器是:   。
(3)取待测液NaOH溶液25.00mL于锥形瓶中,使用酚酞做指示剂。滴定终点的判断依据是   。
(4)若滴定前,滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失,将使所测结果    (填“偏高”“偏低”“不变”,下同);若读酸式滴定管读数时,滴定前仰视读数,滴定后正确读数,则所测结果    。
(5)未知浓度的NaOH溶液的物质的量浓度为   mol/l。
【答案】(1)酸式;碱式
(2)(酸、碱式)滴定管
(3)红色褪去,半分钟不再出现红色
(4)偏高;偏低
(5)0.128
【知识点】中和滴定;酸(碱)式滴定管的使用
【解析】【解答】(1)酸式滴定管下端为玻璃活塞,碱式滴定管下端为橡胶管,因此图甲为酸式滴定管,图乙为碱式滴定管;
(2)用滴定管取用液体时,为防止溶液被滴定管中残留的水稀释,使用滴定管前,必须用待装溶液进行润洗;
(3)用稀盐酸滴定NaOH溶液,当达到滴定终点时,溶液为中性,滴有酚酞的NaOH溶液为红色,因此达到滴定终点时,溶液由红色变为无色,且半分钟内不恢复原来的颜色;
(4)滴定前,滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失,则导致V标偏大,因此测得待测液浓度偏高;
滴定前仰视读数,滴定后正确读数,则所得V标偏小,因此测得待测液的浓度偏低;
(5)第三次实验消耗HCl溶液的体积偏大,应舍去,故实验过程中消耗HCl溶液的体积为,即V标=24.40mL;因此该NaOH溶液的浓度:
【分析】(1)根据酸式滴定管和碱式滴定管的结构进行分析;
(2)结合滴定管的使用进行分析;
(3)根据滴定终点溶液的酸碱性分析;
(4)根据公式,结合错误操作对V标的影响,分析实验误差;
(5)根据实验过程中消耗标准液的体积,结合公式计算待测液的浓度;
16.(2019高二上·扶余月考)盐酸、醋酸是中学化学常见的两种酸。回答下列问题:
(1)在体积均为1L,pH均等于2的盐酸和醋酸溶液中,投入0.65g锌粒,下图所示符合客观事实的是   (填数字代号)
(2)25℃时,相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,溶液pH随溶液体积变化的曲线如图所示。X代表   (填“盐酸”或“醋酸溶液”)。
(3)常温下,若使pH=3的盐酸与pH=9的Ba(OH)2溶液混合使其成为pH=7的溶液,混合时盐酸和Ba(OH)2溶液的体积比为   。
(4)25℃时,用20mL0.1mol·L-1.CH3COOH溶液滴定一定浓度的NaOH溶液,所加入NaOH溶液的体积(V)和滴定过程中pH的关系曲线如图所示。该滴定过程中应使用的指示剂为   (填“酚酞”或“甲基橙”)
【答案】(1)Ⅲ
(2)盐酸
(3)1:100
(4)酚酞
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;指示剂;中和滴定
【解析】【解答】(1)Ⅰ、,盐酸溶液中n(H+)=0.01mol/L×1L=0.01mol,醋酸溶液中n(H+)=0.01mol/L×1L=0.01mol,但由于CH3COOH是弱酸,反应过程中能够不断电离出H+,因此反应过程中,醋酸溶液中pH变化较慢,Ⅰ不符合题意;
Ⅱ、由于CH3COOH在反应过程中不断电离出H+,因此溶液中c(H+)几乎不变,反应速率几乎不变,而盐酸在反应过程中,c(H+)逐渐减小,因此反应速率变小,Ⅱ不符合题意;
Ⅲ、0.01molZn与0.01molHCl反应过程中,0.01molHCl完全反应,产生n(H2)=0.005mol,而与醋酸反应过程中,由于c(CH3COOH)>0.01mol/L,因此0.01molZn完全反应,产生n(H2)=0.01mol,Ⅲ符合题意;
Ⅳ、由于CH3COOH在反应过程中不断电离出H+,因此溶液中c(H+)几乎不变,反应速率几乎不变,而盐酸在反应过程中,c(H+)逐渐减小,Ⅳ不符合题意;
故答案为:Ⅲ
(2)稀释过程中,会促进CH3COOH的电离,产生更多的H+,因此稀释过程中,醋酸溶液的pH变化较小,故变化较小的Y曲线表示的是CH3COOH,变化较大的X曲线表示的是盐酸;
(3)设盐酸溶液的体积为V1,Ba(OH)2溶液的体积为V2,pH=9的Ba(OH)2溶液中,c(H+)=10-9mol/L,则溶液中;由于混合后溶液的pH=7,则原溶液中n(H+)=n(OH-),即0.001mol/L×V1=10-5mol/L×V2,解得V1:V2=1:100;
(4)由于滴定终点,溶液中溶质为CH3COONa,溶液显碱性,因此需用酚酞做指示剂;
【分析】(1)pH=2的盐酸和醋酸溶液中,c(H+)=0.01mol/L,由于醋酸是弱酸,溶液中c(CH3COOH)>0.01mol/L,据此结合选项所给图像进行分析。
(2)稀释会促进弱电解质的电离,据此分析;
(3)混合后溶液的pH=7,则原溶液中n(H+)=n(OH-),据此进行计算;
(4)根据滴定终点溶液的酸碱性确定所用指示剂;
1 / 1高中化学人教版(新课标)选修4 第三章第二节 水的电离和溶液的酸碱性
一、单选题
1.(2020·虹口模拟)常温下,下列溶液中水的电离程度最大的是(  )
A.pH=0的硫酸 B.0.01mol/L NaOH溶液
C.pH=10的纯碱溶液 D.pH=5的氯化铵溶液
2.(2020高二下·衢州期末)下列说法正确的是(  )
A.pH为6.8的溶液一定呈酸性
B.中和pH和体积均相等的醋酸和盐酸溶液,所需NaOH的物质的量相同
C.0.1mol·L-1的醋酸溶液加水稀释,溶液中所有离子的浓度都减小
D.0.1mol·L-1的氨水溶液中:c(NH4+) +c(NH3·H2O) =0.1mol·L-1
3.(2020·静安模拟)对室温下pH相同、体积相同的氨水与氢氧化钠两种稀溶液,分别采取下列措施,有关叙述正确的是(  )
A.温度均升高20℃,两溶液的pH均不变
B.加入适量氯化铵固体后,两溶液的pH均减小
C.加水稀释100倍后,氨水中c(OH-)比氢氧化钠溶液中的小
D.与足量的氯化铁溶液反应,产生的氢氧化铁沉淀一样多
4.(2020·浙江模拟)室温下,向20.00 mL 0.1000 mol·L 1盐酸中滴加0.1000 mol·L 1 NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图,已知lg3=0.5。下列说法不正确的是(  )
A.选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差
B.用移液管量取20.00 mL 0.1000 mol·L 1盐酸时,移液管水洗后需用待取液润洗
C.NaOH标准溶液浓度的准确性直接影响分析结果的可靠性,因此需用邻苯二甲酸氢钾标定NaOH溶液的浓度,标定时采用甲基橙为指示剂
D.V(NaOH)=10.00 mL 时,pH约为1.5
5.(2020高二下·泸县月考)25℃时,将0.1mol·L-1氨水溶液加水稀释,下列数值变大的是(  )
A.c(OH-) B.pH
C.Kb D.n(H+)·n(OH-)
6.(2020高二上·大理期末)25℃时,水的电离达到平衡:H2O H++ OH- ΔH > 0 ,下列叙述正确的是(  )
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低
B.向水中加入少量固体NaHSO4,c(H+)增大,Kw不变
C.向水中加入少量固体CH3COONa ,平衡逆向移动,c(H+)降低
D.将水加热,Kw增大,pH不变
7.某温度下,水的离子积KW=10-13,关于该温度下水电离的说法正确的是(  )
A.pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液中水电离出的H+浓度之比为10:1
B.向水中加入少量硫酸氢钠固体或氯化铁固体,水的电离平衡均逆向移动
C.纯水的pH=6.5,显酸性
D.pH均为2的CH3COOH溶液与H2SO4溶液中水电离出的H+浓度不同
8.(2019高三上·惠州月考)下图是不同温度(T1、T2)下溶液中水的电离常数Kw变化曲线,有关说法正确的是(  )
A.图中温度T1 B.T1温度下pH=6的溶液有弱酸性
C.两条曲线中四个点Kw间的关系:B>A=D=E
D.E,D两点水的电离均被抑制,而Kw相等
9.(2019高二上·阳春月考)中和相同体积、相同pH值的H2SO4、HCl和CH3COOH三种稀溶液,所需相同浓度的NaOH溶液的体积为V1、V2和V3,则(  )
A.V1>V2>V3 B.V3>V2>V1 C.V3>V1=V2 D.V1>V2=V3
10.(2019高二上·惠来月考)相同温度,相同物质的量浓度的五种溶液:①NH4Cl ②NaHSO4③NaCl ④CH3COONa ⑤Na2CO3,pH 按由大到小的顺序排列,正确的是(  )
A.⑤>④>①>③>② B.⑤>④>③>①>②
C.⑤>④>①>②>③ D.④>⑤>③>①>②
11.(2019高二上·长春期中)常温下,pH=5的盐酸和pH=9的氢氧化钠溶液以体积比11∶9混合,则混合液的pH为(  )
A.7.2 B.8 C.6 D.无法计算
12.(2019高二上·齐齐哈尔期中)今有室温下四种溶液,①pH=11的氨水;②pH=11的NaOH溶液;③pH=3的醋酸;④pH=3的硫酸,下列有关说法错误的是(  )
A.①、②中分别加入适量的氯化铵晶体后,两溶液的pH均减小
B.分别加水稀释10倍,四种溶液的pH①>②>④>③
C.①、④两溶液混合后,若溶液呈中性,则所得溶液中2c(NH4+)=c(SO42-)
D.V1L④与V2L②溶液混合后,若混合后溶液pH=4,则V1:V2=11:9
二、综合题
13.(2020高二下·房山期末)某学习小组为了探究CH3COOH的电离情况,进行了如下实验。
(1)(实验一)测定醋酸溶液中CH3COOH的物质的量浓度。
用 0.2000mol/L 的
NaOH 溶液滴定 20.00mL 醋酸溶液,3 次滴定所消耗NaOH溶液的体积如下:
实验次数 1 2 3
消耗NaOH 溶液的体积/mL 20.05 20.00 19.95
量取 20.00 mL 醋酸溶液所用的仪器是   (填字母)
a b c d
(2)以上醋酸溶液中CH3COOH的物质的量浓度为   
(3)(实验二)探究浓度对CH3COOH电离程度的影响。
用 pH 计测定
25℃时不同浓度的醋酸的 pH,结果如下:
浓度/(mol·L-1) 0.2000 0.1000 0.0100
pH 2.83 2.88 3.38
根据表中数据可知CH3COOH是   电解质(填“强”或“弱”) 得出此结论的依据是   
(4)写出CH3COOH的电离方程式   
14.(2020·青浦模拟)某实验小组同学为了测定工业纯碱的纯度,进行了一系列实验。
(1)和索氏制碱法相比,侯氏制碱法的优势有   ;
(2)工业纯碱中常含有少量NaCl杂质,解释原因   ,检验是否含有氯化钠杂质的方法为   ;
(3)使用重量法测定纯碱的纯度,用到的试剂有   ;
(4)使用滴定法测定纯碱的纯度,用   (填仪器名称)称量1.200g工业纯碱样品,溶解,用1mol/L盐酸做标准液,滴定过程中溶液pH变化和生成CO2的量如图所示,A点溶液呈碱性的原因   ,计算该工业纯碱样品的质量分数   。(计算结果保留两位小数)

15.(2019高二上·日喀则期末)用0.1320mol/L的HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液,实验数据如下表所示,
实验编号 待测NaOH溶液的体积/mL HCl溶液的体积/mL
1 25.00 24.41
2 25.00 24.39
3 25.00 24.60
回答下列问题:
(1)右图中甲为   滴定管,乙为   滴定管(填“酸式”或“碱式”)
(2)实验中,需要润洗的仪器是:   。
(3)取待测液NaOH溶液25.00mL于锥形瓶中,使用酚酞做指示剂。滴定终点的判断依据是   。
(4)若滴定前,滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失,将使所测结果    (填“偏高”“偏低”“不变”,下同);若读酸式滴定管读数时,滴定前仰视读数,滴定后正确读数,则所测结果    。
(5)未知浓度的NaOH溶液的物质的量浓度为   mol/l。
16.(2019高二上·扶余月考)盐酸、醋酸是中学化学常见的两种酸。回答下列问题:
(1)在体积均为1L,pH均等于2的盐酸和醋酸溶液中,投入0.65g锌粒,下图所示符合客观事实的是   (填数字代号)
(2)25℃时,相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,溶液pH随溶液体积变化的曲线如图所示。X代表   (填“盐酸”或“醋酸溶液”)。
(3)常温下,若使pH=3的盐酸与pH=9的Ba(OH)2溶液混合使其成为pH=7的溶液,混合时盐酸和Ba(OH)2溶液的体积比为   。
(4)25℃时,用20mL0.1mol·L-1.CH3COOH溶液滴定一定浓度的NaOH溶液,所加入NaOH溶液的体积(V)和滴定过程中pH的关系曲线如图所示。该滴定过程中应使用的指示剂为   (填“酚酞”或“甲基橙”)
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】水的电离
【解析】【解答】硫酸抑制水电离,pH=0的硫酸中水的电离氢离子浓度是 ;氢氧化钠抑制水电离,0.01mol/L NaOH溶液中水的电离氢离子浓度是 ;氢氧化钠抑制水电离,pH=10的纯碱溶液中水的电离氢氧根离子浓度是 ;氯化铵水解促进水电离,pH=5的氯化铵溶液中水的电离氢离子浓度是 ,故C符合题意。
【分析】酸、碱电离出的氢离子、氢氧根离子抑制水电离,盐水解可以促进水电离,pH=5的氯化铵溶液中氢离子完全由水电离,所以水电离的氢离子浓度是 。
2.【答案】D
【知识点】水的电离;溶液酸碱性的判断及相关计算
【解析】【解答】A.溶液所处的温度未知,因此pH=6.8的溶液的酸碱性未知,A不符合题意;
B.由于醋酸为弱酸,在水中部分电离,因此等pH等体积的醋酸和盐酸,醋酸中苏寒溶质较多,中和所需NaOH的量较多,B不符合题意;
C.加水稀释时溶液中c(H+)减小,由于温度不变,Kw=c(H+)·c(OH-)不变,因此溶液中c(OH-)增大,C不符合题意;
D.氨水溶液中存在NH3·H2O的部分电离NH3·H2O NH4++OH-,因此溶液中c(NH3·H2O)+c(NH4+)=0.mol·L-1,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.溶液的pH与温度有关;
B.醋酸为弱酸,在水中部分电离,所含溶质较多;
C.结合Kw=c(H+)·c(OH-)进行分析;
D.结合物料守恒进行分析;
3.【答案】B
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;溶液酸碱性的判断及相关计算
【解析】【解答】A、升高温度,水的离子积Kw变大,所以两溶液的pH一定改变,A不符合题意;
B、加入氯化铵之后,由于同离子效应,NH3·H2O的电离程度减小,c(OH-)降低,溶液pH减小,而NaOH溶液中,NH4+和OH-反应,使得c(OH-)降低,溶液pH也减小,B符合题意;
C、向pH相同的两溶液中加水稀释100倍,NaOH溶液的pH的变化量为2,而氨水的pH的变化量小于2,即稀释后,氨水的pH更高,则氨水中c(OH-)比氢氧化钠溶液中的大,C不符合题意;
D、体积相同、pH相同的两溶液中,n(OH-)相同,但是氨水中存在电离平衡,实际上未电离的NH3·H2O还有很多,这部分NH3·H2O还可以再提供OH-,故这两种溶液和足量的FeCl3反应,氨水产生的Fe(OH)3更多,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】在弱电解质的溶液中存在电离平衡,而且电离的部分往往很少,故在常考的题中,比如HAc(醋酸)和HCl这两种溶液,体积相同、pH相同时,仅仅溶液中说明c(H+)或n(H+)相同,但是HAc是弱电解质,在水中部分电离,随着H+的消耗,其电离平衡不断向右移动,这相当于HAc能提供的H+不止这么多,而是远远大于这个数值,而HCl是强电解质,其在水中完全电离,随着H+的消耗,不会再有H+的补充,这也就是为什么体积相同、pH相同时,和足量的金属反应,HAc放出的氢气多。
4.【答案】C
【知识点】溶液酸碱性的判断及相关计算
【解析】【解答】A.根据突变范围选择合适的指示剂,要求指示剂的指示范围与突变范围有重叠,所以选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差,A不符合题意;
B. 移液管水洗后需用待取液润洗,这样不改变盐酸的浓度,可减小实验误差,B不符合题意;
C. 甲基橙的指示范围是3.1~4.4,甲基红的指示范围是4.4~6.2,二者差不多,而甲基红的指示范围与突变范围重叠更大,更能降低误差,因此应该使用甲基红,C符合题意;
D. V(NaOH)=10.00 mL时,HCl过量,反应后相当于余下10mL的HCl,溶液为酸性,溶液中c(H+)= = mol/L,所以溶液pH=-lgc(H+)=-lg1+lg30=1.5,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】当滴定实验中有两种或两种以上试剂符合滴定要求的,应该选择指示范围与滴定突变范围重叠范围大的试剂。
5.【答案】D
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;离子积常数
【解析】【解答】A.稀释促进NH3·H2O的电离,产生更多的OH-,但c(OH-)减小,A不符合题意;
B.溶液中c(OH-)减小,由于c(H+)×c(OH-)=Kw为定值,则溶液中c(H+)增大,pH减小,B不符合题意;
C.Kb为NH3·H2O的电离平衡常数,只与温度有关,与溶液中浓度无关,因此稀释过程中Kb不变,C不符合题意;
D.由C的分析可知,溶液中c(H+)增大,因此n(H+)增大,故n(H+)×n(OH-)增大,D符合题意;
故答案为:D
【分析】加水稀释促进NH3·H2O的电离,产生更多的NH4+和OH-;据此结合Kb、Kw的影响分析。
6.【答案】B
【知识点】水的电离;离子积常数
【解析】【解答】A.稀氨水为碱溶液,抑制水的电离,因此平衡逆向移动,NH3·H2O电离产生OH-,因此c(OH-)增大,A不符合题意;
B.加入NaHSO4固体,NaHSO4电离产生H+,溶液中c(H+)增大,由于Kw只与温度有关,因此Kw不变,B符合题意;
C.加入固体CH3COONa,CH3COO-与水电离产生的H+结合成CH3COOH,水的电离平衡正向移动,c(H+)减小,C不符合题意;
D.水的电离为吸热的过程,加热促进水的电离,Kw增大,pH减小,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】此题是对水电离平衡的相关考查,结合水电离平衡以及水的离子积的影响因素进行分析。
7.【答案】A
【知识点】水的电离;溶液酸碱性的判断及相关计算
【解析】【解答】该温度下pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液中水电离出的H+浓度分别是10-11mol/L和10-12mol/L,二者比值为10:1,A符合题意;加入少量硫酸氢钠固体,水的电离平衡逆向移动,加少量氯化铁固体,水的电离平衡正向移动B不符合题意;纯水无论pH是多少均显中性,C不符合题意;pH均为2的 CH3COOH溶液与H2SO4溶液中水电离出的H+浓度均为10-11mol/L,D不符合题意。
【分析】某温度下,水的离子积KW=10-13,说明温度高于室温,促进了水的电离,中性溶液的pH小于7,然后结合酸碱中和、pH的计算等进行分析即可。
8.【答案】C
【知识点】水的电离;离子积常数
【解析】【解答】A、B点Kw= 1×10-12,A点Kw= 1×10-14,温度越高Kw越大,所以温度T2 < T1,故A不符合题意;
B、T1温度下pH=6的溶液呈中性,故B不符合题意;
C、曲线上的点Kw都相等,温度越高Kw越大,所以两条曲线中四个点Kw间的关系:B>A=D=E,故C符合题意;
D、E、D两点Kw相等,水的电离可能被抑制,也可能被促进,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】等温曲线,曲线上的点离子积常数都相等,不在同一曲线上的点,离子积常数肯定不同,加酸、加碱、加要水解的盐,都只能在这条曲线上移动。
9.【答案】C
【知识点】强电解质和弱电解质;pH的简单计算;溶液酸碱性的判断及相关计算
【解析】【解答】H2SO4、HCl是强电解质,相同体积、相同pH值的H2SO4、HCl,n(H+)相同,滴加氢氧化钠溶液恰好中和,消耗氢氧化钠的体积相等,即V1=V2,醋酸是弱酸,等pH时,醋酸的浓度远大于盐酸,醋酸的物质的量大于盐酸,滴加氢氧化钠恰好中和,消耗氢氧化钠溶液的体积远大于盐酸,所以V3>V1=V2,
故答案为:C。
【分析】H2SO4、HCl是强酸,完全电离,当相同体积、相同pH值的H2SO4、HCl,根据n=CV得出,n(H+)相同,滴加氢氧化钠溶液恰好中和,消耗氢氧化钠的体积相等,即V1=V2,醋酸是弱酸,等等pH时,醋酸的浓度远大于盐酸,醋酸的物质的量大于盐酸,滴加氢氧化钠恰好中和,消耗氢氧化钠溶液的体积远大于盐酸,所以V3>V1=V2。
10.【答案】B
【知识点】溶液酸碱性的判断及相关计算
【解析】【解答】硫酸氢钠溶液电离出氢离子,溶液显酸性;同温度相同物质的量浓度下列溶液中,NH4Cl中铵根离子水解导致溶液显示酸性,但是酸性小于硫酸氢钠,CH3COONa、Na2CO3是强碱弱酸盐,水溶液呈碱性,对应酸的酸性越弱水解程度越大,溶液中氢氧根离子浓度越大,pH越大,酸根离子的水解程度大小为CH3COO-<CO32-,所以溶液pH:CH3COONa<Na2CO3,按pH由大到小的顺序排列为:⑤>④>③>①>②;
故答案为:B。
【分析】呈酸性的有①②中性的有③碱性的有④⑤,而①是部分水解,②是完全电离,故②的酸性强,对于盐溶液来说,对应的酸酸性越弱,则水解程度越大, 故碳酸钠的水解程度大于醋酸钠,故顺序为⑤>④>③>①>②
11.【答案】C
【知识点】pH的简单计算
【解析】【解答】常温下,pH=5的盐酸中c(H+)=10-5mol/L,pH=9的氢氧化钠中c(OH-) =10-5mol/L,二者以体积比11:9混合,则盐酸过量,溶液呈酸性,反应后溶液c(H+)= mol/L=10-6mol·L-1,pH=-lgc(H+)=6;
故答案为:C。
【分析】根据溶液pH的定义计算氢离子和氢氧根离子的浓度,然后计算反应后溶液中氢离子浓度,再计算混合溶液的pH即可。
12.【答案】C
【知识点】溶液酸碱性的判断及相关计算
【解析】【解答】A、①pH=11的氨水,存在电离平衡,加入氯化铵溶解后NH4+对一水合氨的电离起到了抑制作用,OH-浓度减少,pH减小;②pH=11的NaOH溶液加入氯化铵反应生成氯化钠和一水合氨,溶液中OH-浓度减少,pH减小,A项不符合题意;
B、分别加水稀释10倍:①pH=11的氨水存在电离平衡,pH减少小于1,应在10-11间、②pH=11的NaOH溶液是强碱,稀释后pH为10、③pH=3的醋酸溶液存在电离平衡,pH增大小于1,应在3-4间、④pH=3的硫酸是强酸,稀释后pH为4,故pH大小为①>②>④>③,B项不符合题意;
C、①、④两溶液混合后,若溶液呈中性,c(H+)= c(OH-)依据混合溶液中存在的电荷守恒c(NH4+)+ c(H+)= c(OH-)+2 c(SO42-),得到c(NH4+)=2 c(SO42-),C项符合题意;
D、V1L④与V2L②溶液混合后,若混合后溶液pH=4,混合溶液中c(H+)=10-4mol/L,说明溶液呈酸性,氢离子过量,pH=3的硫酸溶液中c(H+)=10-3mol/L,pH=11的NaOH溶液中c(OH-)=10-3mol/L,列式计算, =10 4,化简得到 V1:V2=11:9,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据氢离子和氢氧根离子物质的量之间的关系,可以计算出几种溶液离子浓度的关系,以及稀释之后的pH值的大小关系。
13.【答案】(1)c
(2)0.2000mol/L
(3)弱;c(CH3COOH)为0.1000mol/L时pH>1,即c(H+)<0.1000mol/L,说明CH3COOH未完全电离(或c(CH3COOH)由0.1000mol/L变为0.01mol/L时pH变化小于1,说明醋酸未完全电离)
(4)CH3COOH CH3COOˉ+H+
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;中和滴定
【解析】【解答】(1)醋酸溶液显酸性,所以量取20.00 mL醋酸溶液需要用酸式滴定管,所以选c;(2)醋酸和NaOH的反应方程式为CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O,消耗的NaOH溶液的平均体积为 =20.00mL,所以c(CH3COOH)= =0.2000mol/L;(3)c(CH3COOH)为0.1000mol/L时pH>1,即c(H+)<0.1000mol/L,说明CH3COOH未完全电离,即醋酸为弱电解质。(或c(CH3COOH)由0.1000mol/L变为0.01mol/L时pH变化小于1,说明醋酸未完全电离);(4)CH3COOH的电离方程式为CH3COOH CH3COOˉ+H+。
【分析】(1)醋酸采用的是酸式滴定管
(2)根据c标v标=c待测v待测可求算
(3)判断强弱电解质的依据看是否能完全电离
(4)由(3)可得为弱电解质,则用可逆符号
14.【答案】(1)氯化钠利用率高,污染小,成本低等(答对两条即可)
(2)氯化钠是制备纯碱的原料,在析出的碳酸氢钠晶体表面会有氯化钠残留;取样,滴加过量稀硝酸酸化,继续加入少量硝酸银溶液,若观察到白色沉淀,则含有氯化钠杂质
(3)CaCl2(BaCl2)
(4)电子天平;A点溶液为NaHCO3的溶液,存在HCO3- H++CO32-电离平衡和HCO3-+H2O H2CO+OH-水解平衡,HCO3-的电离小于水解,所以溶液呈碱性;0.88
【知识点】纯碱工业(侯氏制碱法);中和滴定
【解析】【解答】(1)氨碱法可能的副产物为氯化钙,联合制碱法可能的副产物氯化铵,联合制碱法与氨碱法相比,不产生难以处理的CaCl2,同时可生产出NH4Cl作氮肥,同时提高了食盐的利用率,和索氏制碱法相比,污染小、成本低等;(2)氯化钠是制备纯碱的原料,在析出的碳酸氢钠晶体表面会有氯化钠残留,故工业纯碱中常含有少量NaCl杂质;检验是否含有氯化钠杂质只需要检验是否含有氯离子即可:方法为取样,滴加过量稀硝酸酸化,继续加入少量硝酸银溶液,若观察到白色沉淀,则含有氯化钠杂质;(3)根据碳酸钠的化学性质,碳酸钠与 BaCl2溶液(或CaCl2)溶液反应分别有碳酸钡或碳酸钙白色沉淀生成,由生成沉淀的质量计算出碳酸钠的质量,进而可计算出该工业纯碱的纯度,则使用重量法测定纯碱的纯度,用到的试剂有CaCl2(或BaCl2);(4)使用滴定法测定纯碱的纯度,称量1.200g工业纯碱样品,要使用精确度较高的称量仪器,应用电子天平;A点时消耗1mol/L盐酸标准液体积为10mL,此时溶液中碳酸钠全部转化为碳酸氢钠,即A点溶液为NaHCO3的溶液,存在HCO3- H++CO32-电离平衡和HCO3-+H2O H2CO+OH-水解平衡,HCO3-的电离小于水解,所以溶液呈碱性;根据图示,当1mol/L盐酸标准液体积为20mL时,碳酸钠全部转化为CO2,达到滴定终点,根据反应Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,当消耗20mL盐酸时,n(Na2CO3)= n(HCl)= ×20mL×10-3×1mol/L=0.01mol,该工业纯碱样品的质量分数= =0.88。
【分析】(1)氨碱法:以食盐(氯化钠)、石灰石(经煅烧生成生石灰和二氧化碳)、氨气为原料来制取纯碱,联合制碱法:以食盐、氨和二氧化碳(其中二氧化碳来自合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气)为原料来制取纯碱,根据反应原理分析优缺点;(2)NaCl是制取纯碱的原理,据此分析;检验是否含有氯化钠杂质即为检验氯离子的存在;(3)根据碳酸钠、氯化钠的化学性质进行分析判断;(4)称量1.200g工业纯碱样品,需要精确度较高的称量仪器; A 点溶液为NaHCO3的溶液,碳酸氢根离子可水解也可电离,根据水解和电离程度分析判断。
15.【答案】(1)酸式;碱式
(2)(酸、碱式)滴定管
(3)红色褪去,半分钟不再出现红色
(4)偏高;偏低
(5)0.128
【知识点】中和滴定;酸(碱)式滴定管的使用
【解析】【解答】(1)酸式滴定管下端为玻璃活塞,碱式滴定管下端为橡胶管,因此图甲为酸式滴定管,图乙为碱式滴定管;
(2)用滴定管取用液体时,为防止溶液被滴定管中残留的水稀释,使用滴定管前,必须用待装溶液进行润洗;
(3)用稀盐酸滴定NaOH溶液,当达到滴定终点时,溶液为中性,滴有酚酞的NaOH溶液为红色,因此达到滴定终点时,溶液由红色变为无色,且半分钟内不恢复原来的颜色;
(4)滴定前,滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失,则导致V标偏大,因此测得待测液浓度偏高;
滴定前仰视读数,滴定后正确读数,则所得V标偏小,因此测得待测液的浓度偏低;
(5)第三次实验消耗HCl溶液的体积偏大,应舍去,故实验过程中消耗HCl溶液的体积为,即V标=24.40mL;因此该NaOH溶液的浓度:
【分析】(1)根据酸式滴定管和碱式滴定管的结构进行分析;
(2)结合滴定管的使用进行分析;
(3)根据滴定终点溶液的酸碱性分析;
(4)根据公式,结合错误操作对V标的影响,分析实验误差;
(5)根据实验过程中消耗标准液的体积,结合公式计算待测液的浓度;
16.【答案】(1)Ⅲ
(2)盐酸
(3)1:100
(4)酚酞
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;指示剂;中和滴定
【解析】【解答】(1)Ⅰ、,盐酸溶液中n(H+)=0.01mol/L×1L=0.01mol,醋酸溶液中n(H+)=0.01mol/L×1L=0.01mol,但由于CH3COOH是弱酸,反应过程中能够不断电离出H+,因此反应过程中,醋酸溶液中pH变化较慢,Ⅰ不符合题意;
Ⅱ、由于CH3COOH在反应过程中不断电离出H+,因此溶液中c(H+)几乎不变,反应速率几乎不变,而盐酸在反应过程中,c(H+)逐渐减小,因此反应速率变小,Ⅱ不符合题意;
Ⅲ、0.01molZn与0.01molHCl反应过程中,0.01molHCl完全反应,产生n(H2)=0.005mol,而与醋酸反应过程中,由于c(CH3COOH)>0.01mol/L,因此0.01molZn完全反应,产生n(H2)=0.01mol,Ⅲ符合题意;
Ⅳ、由于CH3COOH在反应过程中不断电离出H+,因此溶液中c(H+)几乎不变,反应速率几乎不变,而盐酸在反应过程中,c(H+)逐渐减小,Ⅳ不符合题意;
故答案为:Ⅲ
(2)稀释过程中,会促进CH3COOH的电离,产生更多的H+,因此稀释过程中,醋酸溶液的pH变化较小,故变化较小的Y曲线表示的是CH3COOH,变化较大的X曲线表示的是盐酸;
(3)设盐酸溶液的体积为V1,Ba(OH)2溶液的体积为V2,pH=9的Ba(OH)2溶液中,c(H+)=10-9mol/L,则溶液中;由于混合后溶液的pH=7,则原溶液中n(H+)=n(OH-),即0.001mol/L×V1=10-5mol/L×V2,解得V1:V2=1:100;
(4)由于滴定终点,溶液中溶质为CH3COONa,溶液显碱性,因此需用酚酞做指示剂;
【分析】(1)pH=2的盐酸和醋酸溶液中,c(H+)=0.01mol/L,由于醋酸是弱酸,溶液中c(CH3COOH)>0.01mol/L,据此结合选项所给图像进行分析。
(2)稀释会促进弱电解质的电离,据此分析;
(3)混合后溶液的pH=7,则原溶液中n(H+)=n(OH-),据此进行计算;
(4)根据滴定终点溶液的酸碱性确定所用指示剂;
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