3.2水的电离和溶液的PH 同步练习题（含解析） 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

3.2水的电离和溶液的PH同步练习题
一、选择题
1．某温度下，向的蒸馏水中加入晶体，保持温度不变，测得溶液中。下列对该溶液的叙述不正确的是
A．取该溶液加水稀释100倍，溶液中的增大
B．由水电离出来的的浓度为
C．加入晶体抑制水的电离
D．该温度高于25℃
2．下列溶液的pH一定等于2的是
A．0.01 mol·L-1硫酸500 mL
B．0.01 mol·L-1盐酸500 mL
C．0.01 mol·L-1KOH溶液1 L
D．pH=3的溶液加水稀释
3．水的电离过程为。在25℃、35℃时水的离子积常数分别为、。下列叙述中正确的是
A．纯水中随着温度的升高而增大
B．在35℃时，纯水中
C．水的电离度
D．水的电离过程是放热过程
4．现有常温下水电离出的c(H+)均为的4种溶液：①HCl溶液②溶液③NaOH溶液④氨水。有关上述溶液的比较中不正确的是
A．向等体积溶液中分别加水稀释100倍后，溶液的pH：④>③>①>②
B．等体积的①、②、③溶液分别与足量铝粉反应，生成的量③最大
C．②、③溶液等体积混合后，溶液显酸性
D．等体积的四种溶液导电能力相等
5．进行酸碱中和滴定实验时，需要用到但事先不需要用所盛溶液洗涤的仪器是
A．酸式滴定管 B．碱式滴定管 C．烧杯 D．锥形瓶
6．常温下，pH=12的NaOH溶液中，由水电离出的c(H+)为
A．1.0×10-2mol/L B．1.0×10-12mol/L C．1.0×102mol/L D．1.0×1012mol/L
7．下列物质中属于电解质，且促进水的电离的是
A．Cu B．溶液 C． D．HCl
8．往纯水中进行下列操作，能使水的电离平衡向正反应方向移动的是
A．通入HCl气体 B．加入NaClO固体
C．降低温度 D．加入NaOH固体
9．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A．的溶液：
B．滴入酚酞变红色的溶液：
C．能使甲基橙变红的溶液：
D．水电离的的溶液：
10．对水的电离平衡不产生影响的粒子是
A． B． C． D．
11．食醋总酸含量的测定实验中，滴定过程重复2-3次的目的是为了尽量减少
A．相对误差 B．绝对误差 C．偶然误差 D．系统误差
12．水是最宝贵的资源之一，下列表述正确的是
A．H2O的电子式为
B．4℃时，纯水的pH=7
C．D216O中，质量数之和是质子数之和的两倍
D．273K、101kPa，22.4L水含有的原子个数为3NA个
13．已知时，水的电离达到平衡：，下列叙述正确的是
A．向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，减小
B．将水加热，不变
C．向水中加入少量固体，平衡逆向移动，减小
D．向水中加入少量固体，增大，不变
14．完成下列实验，所用仪器或操作合理的是
A B C D
配制250mL0.10mol·L-1NaOH溶液 用乙醚萃取水中的有机化合物 灼烧碎海带至完全成灰烬 用滴定管准确量取一定体积K2Cr2O7溶液
A．A B．B C．C D．D
15．为研究土壤的酸碱性，某同学做了如下实验：将一定体积的蒸馏水加入一定质量的土壤中，充分搅拌后，过滤并留取滤液，测滤液的pH后向滤液中加氨水，边滴加边测量溶液的pH，实验记录如下表，则下列说法错误的是
加入氨水的体积/mL 0 2 4 6 8 10 12 14 16
溶液的pH 4 4 4 4 6 8 10 10 10
A．所测土壤呈酸性 B．所加氨水的pH为10
C．为使该滤液呈中性，应加入9mL氨水 D．该土壤不适宜种植任何农作物
二、填空题
16．测定粗锡中Sn的纯度：在强酸性环境中将粗锡样品溶解(此时全部转化成)，迅速加入过量溶液，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用标准溶液滴定至终点。平行测定三次消耗的标准溶液的平均体积为。
已知：，
(1)溶解粗锡时不宜选用浓盐酸，理由是______________________________________。
(2)粗锡样品中Sn的纯度为_____________________。
17．常温下，有HCl、H2SO4、CH3COOH三种溶液，请用化学符号填空
(1)等体积、等物质的量浓度三种酸溶液，中和NaOH的能力由大到小的顺序是_______。
(2)当三种酸溶液c(H+)相同时，写出物质的量浓度最大的酸与氢氧化钾反应的离子方程式____。
(3)pH=1的HCl溶液与0.04 mol/L的Ba(OH)2溶液等体积混合后溶液pH是_______ 。
18．回答下列问题
(1)将的盐酸平均分成两份，一份加入适量水，另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量溶液，都升高了1，则加入的水与溶液的体积比为_______________。
(2)时，纯水中．，的稀硫酸与的溶液混合，溶液呈中性，则a、b的关系为_______________。
19．称量mg产品，用KMnO4溶液氧化，再除去多余的KMnO4(方法略)，最后用cmol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点(滴定过程只发生反应VO+Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O)，消耗标准溶液的体积为VmL，产品中钒的质量分数为___________%(用含有m、c、V的式子表示)。若实验测得钒的质量分数偏大，则可能的原因___________。
A．(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液被氧化 B．滴定终点时仰视读数 C．滴定终点时俯视读数
20．如图是用0.1000mol L-1的盐酸滴定某未知浓度的NaOH溶液的示意图和某次滴定前、后盛放盐酸的滴定管中液面的位置。
请回答下列问题：
(1)仪器A的名称是____。
(2)依据记录规则，图中所示消耗盐酸的体积为____mL。
(3)某实验小组同学的2次实验的实验数据如表所示。根据表中数据计算出的待测NaOH溶液的平均浓度是_____mol L-1(保留四位有效数字)。
实验编号 待测NaOH溶液的体积/mL 滴定前盐酸的体积读数/mL 滴定后盐酸的体积读数/mL
1 20.00 1.20 23.22
2 20.00 1.50 23.48
(4)以下操作会导致测定结果偏高的是_____(填选项字母)。
A．蒸馏水洗涤后未用盐酸标准溶液润洗滴定管
B．装待测液前，锥形瓶中有少量蒸馏水
C．滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失
D．观察读数时，滴定前仰视，滴定后俯视
(5)滴定时，眼睛注视_____，若选择甲基橙作指示剂，当加入最后半滴盐酸后：_____，即可确定达到滴定终点。
(6)25℃时，用0.1000mol L-1盐酸滴定0.1000mol L-1NaOH溶液，中和后，溶液体积为50mL。若滴定时终点判断有误差：①多加了1滴盐酸；②少加了1滴盐酸(设1滴为0.05mL，中和后总体积仍按50mL计算)。则①和②中pH相差____(填正整数)。
21．过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)俗称固体双氧水，是由碳酸钠、过氧化氢和水三组分体系利用氢键所形成的不稳定的复合物，高温下容易分解，易溶于水。可以替代过氧化钙作为水产养殖业的供氧剂，给在储存运输过程中的鱼、虾等生物供氧保鲜，放氧速率高于过氧化钙。某实验小组模拟工业生产过碳酸钠，装置如图所示。
(1)装置中仪器B的名称为_______；仪器A的进水口为_______(“上口”或“下口”)。
(2) 按图连接好装置后，先将饱和Na2CO3溶液和稳定剂在三颈烧瓶中混合均匀，再从仪器B中缓慢滴入30% H2O2溶液，在磁力搅拌下充分反应。下列物质中，可作为稳定剂使用的是_______。
A．FeCl3 B．Na2SiO3 C．MnO2 D．Na2SO3
(3)反应过程中要控制温度不能太高，原因是_______。
(4)反应后向混合物中加入NaCl固体，搅拌、静置、过滤、洗涤、低温干燥，得到过碳酸钠固体。加入NaCl固体的作用是_______。
(5)过碳酸钠样品中H2O2含量的测定。
取b g 2Na2CO3 3H2O2(M=314 g mol 1)配成100 mL溶液，取25.00 mL溶液于锥形瓶，加入足量稀硫酸，用0.04000 mol L 1 KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液V mL。(已知：5H2O2＋2KMnO4＋3H2SO4=2MnSO4＋K2SO4＋5O2↑＋8H2O)
①实验达到滴定终点的现象是_______。
②该过氧碳酸钠的产品纯度为_______(用字母表示)。
③滴定时间过长，测得过碳酸钠产品纯度将_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
【参考答案】
一、选择题
1．B
【分析】该温度下，，据此分析解答。
解析：A．加水稀释，溶液中 c(H+) 减小，由于温度不变，水的离子积常数不变，则溶液中 c(OH-) 增大，A正确；
B．溶液中，则，，B错误；
C．晶体溶于水发生电离，电离出的氢离子会抑制水的电离，C正确；
D．升高温度促进水的电离，水的离子积常数增大，根据分析，，则该温度高于25℃，D正确；
故选B。
2．B
解析：A．0.01 mol·L-1硫酸，，，故A不选；
B．0.01 mol·L-1盐酸，，，故B选；
C．0.01 mol·L-1KOH溶液，，但温度未知，离子积未知，不能计算溶液pH，故C不选；
D．pH=3的溶液加水稀释，原体积和稀释倍数，以及是否强酸均未知，无法计算，故D不选；
故选B。
3．A
解析：A．纯水中，在25℃、35℃时水的离子积常数分别为、，因此纯水中随着温度的升高而增大，故A项正确；
B．由水的电离方程式可知，纯水中，故B项错误；
C．化学反应平衡常数越大，说明反应进行程度越大，根据水的离子积常数可知，升高温度有利于水的电离，因此水的电离度，故C项错误；
D．升高温度促进水的电离，而升高温度平衡将向吸热反应方向移动，因此水的电离为吸热过程，故D项错误；
综上所述，正确的是A项。
4．B
【分析】水电离出的c(H+)均为的4种溶液：①HCl溶液，②溶液，③NaOH溶液，④氨水，则酸的pH为3，碱的pH值为11。
解析：A．向等体积溶液中分别加水稀释100倍后，醋酸、氨水又电离，因此氨水的pH值大于氢氧化钠溶液，醋酸的pH值小于盐酸，则溶液的pH：④＞③＞①＞②，故A正确；
B．等体积的①、②、③溶液分别与足量铝粉反应，由于醋酸的物质的量远大于盐酸和氢氧化钠，因此生成的量②最大，故B错误；
C．醋酸物质的量浓度大于氢氧化钠的物质的量浓度，②、③溶液等体积混合后，溶质是醋酸钠和醋酸，且后者物质的量浓度远大于醋酸钠的物质的量浓度，因此溶液显酸性，故C正确；
D．等体积的四种溶液离子浓度相等，因此溶液的导电能力相等，故D正确。
综上所述，答案为B。
5．D
【分析】中和滴定需要用到酸式滴定管、碱式滴定管、移液管和锥形瓶，其中酸式滴定管、碱式滴定管、移液管需要用所盛放的液体润洗，否则溶液被稀释，锥形瓶不需要润洗，据此解答。
解析：A．酸式滴定管在用蒸馏水洗净后，内壁上附着蒸馏水，直接加溶液，会导致溶液的浓度减小，所以要用所盛的溶液润洗，故不选A；
B．同酸式滴定管一样，碱式滴定管也要用所盛的溶液润洗，故不选B；
C．烧杯不是中和滴定必须用到的仪器，故C不选；
D．锥形瓶盛放的待测溶液的体积是用滴定管等仪器准确量取的，若润洗，会使待测溶液的物质的量偏大，产生误差，故锥形瓶不需要润洗，故D选；
答案选D。
6．B
解析：常温下，Kw=1×10-14，即c(H+)·c(OH-)=1×10-14，pH为12的NaOH溶液中，c(H+)=1×10-12mol·L-1，因为溶液中的氢离子是由水电离出的氢离子，故水电离出的c(H+)为1.0×10-12mol/L；
故选B。
7．C
解析：A．铜是单质，既不是电解质也不是非电解质，A错误；
B．溶液是混合物，既不是电解质也不是非电解质，B错误；
C．是电解质，铵根离子水解促进水的电离，C正确；
D．HCl是电解质，是强酸，抑制水的电离，D错误；
故选C。
8．B
解析：A．H2O是弱电解质，存在电离平衡，H2OH++OH-，H2O电离产生H+、OH-，向水中通入HCl气体，HCl溶于水电离产生H+，使溶液中c(H+)增大，电离平衡逆向移动，因而抑制水的电离，A不符合题意；
B．向水中加入NaClO固体，盐电离产生的ClO-会与水电离产生的H+结合形成弱酸HClO，使水的电离平衡正向移动，B符合题意；
C．水是弱电解质，电离需吸收能量，降低温度，水电离平衡向放热的逆向移动，C不符合题意；
D．向水中加入NaOH固体，NaOH电离产生的OH-使溶液中c(OH-)增大，电离平衡逆向移动，因而抑制水的电离，D不符合题意；
故合理选项是B。
9．A
解析：A．的溶液中c(H+)>c(OH-)，呈酸性，各个离子之间互不反应，能大量共存，故A正确；
B．滴入酚酞变红色的溶液为碱性溶液，碱性溶液中能反应，结合生成碳酸钙沉淀，不能大量共存，故B错误；
C．能使甲基橙变红的溶液呈酸性，H+、之间发生氧化还原反应，不能大量共存，故C错误；
D．水电离的c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液可能为酸溶液，也可能为碱溶液，酸溶液中，与氢离子反应生成苯酚，不能大量共存，碱溶液中，镁离子与氢氧根离子反应，不能大量共存，故D错误；
故选A。
10．C
解析：A．为盐酸，盐酸为强酸，电离出大量的氢离子抑制水的电离，故A不符合题意；
B． 为Na，Na溶于水生成NaOH和氢气，NaOH为强碱，抑制水的电离，故B不符合题意；
C． 为Cl-，在水中加入Cl-，对水的电离不会产生影响，故C符合题意；
D． 为铵根离子，铵根离子水解促进水的电离，故D不符合题意；
答案选C。
11．C
解析：增加测定次数，重复多次做平行试验，取其平均值，这样可以正负偶然误差相互抵消，在消除系统误差的前提下，平均值可能接近真实值，所以食醋总酸含量的测定实验中，滴定过程重复2-3次的目的是为了尽量减少偶然误差，故选C。
12．C
解析：A．水为共价化合物，其电子式为 ，A错误；
B．常温下纯水的pH=7，4℃时水的电离程度减小，氢离子浓度较小，纯水的pH>7，B错误；
C．D216O中，质量数为20，质子数为10，则质量数之和是质子数之和的两倍，C正确；
D．273K、101kPa为标准状况下，标况下水不是气体，不能使用22.4L/mol计算，D错误；
故选C。
13．D
解析：A．加入稀氨水，浓度增大，平衡逆向移动，增大，故A错误；
B．水的电离是吸热过程，故加热(升高温度)，增大，故B错误；
C．向水中加入少量固体，与结合生成，浓度减小，水的电离平衡正向移动，减小，故C错误；
D．向水中加入少量固体，浓度增大，平衡逆向移动，增大，但温度不变，不变，故D正确；
选D。
14．B
解析：A．容量瓶是配制一定体积，一定物质的量的溶液的量器而不是容器，不能在容量瓶中配制溶液，实验操作不合理， A不符合题意；
B．乙醚微溶于水，乙醚属于有机物，根据相似相溶原理，可知有机物易溶于乙醚，有机化合物在有乙醚中一般比在水中溶解度大，所以可用乙醚萃取水中的有机化合物，B符合题意；
C．灼烧应该在坩埚中进行，C不符合题意；
D．重铬酸钾溶液应放在酸式滴定管，因为碱式滴定管的胶管和重铬酸钾溶液会有一定的氧化和吸附，从而影响滴定，D不符合题意；
故选B。
15．D
解析：A．根据表格数据可知，加入氨水之前，滤液pH=4，则所测土壤呈酸性，A正确；
B．根据图表数据可知，当氨水体积加到12mL后溶液pH保持不变，此时溶液的pH可以近似为氨水的pH，即氨水的pH=10，B正确；
C．根据表格数据可知加入8mL氨水时溶液pH为6，加入10mL氨水时pH为8，则使该滤液呈中性的氨水的体积V=9mL，C正确；
D．该土壤略显酸性，所以适宜种植花生等喜欢弱酸性环境的农作物，D错误；
故选D。
二、填空题
16．(1)酸性溶液可将浓盐酸氧化，使锡纯度的测定产生误差
(2)
解析：（1）由于酸性溶液具有强氧化性，易将浓盐酸氧化，因此溶解粗锡时不宜选用浓盐酸；
（2）由已知方程式可知存在关系式：，则粗锡样品中的纯度为。
17．(1)H2SO4>HCl=CH3COOH
(2)CH3COOH+OH-= CH3COO-+H2O
(3)2
解析：（1）硫酸为二元强酸，等体积、等物质的量浓度三种酸溶液中硫酸所含氢离子的物质的量最大，中和NaOH的能力最大，HCl和CH3COOH均为一元酸，等体积、等物质的量浓度时，两溶液中和NaOH的能力相同，则中和NaOH的能力由大到小的顺序是H2SO4>HCl=CH3COOH；
（2）CH3COOH为弱酸、H2SO4、HCl为强酸；当三种酸溶液中c(H+)相同时，CH3COOH的浓度最大，与氢氧化钾反应生成醋酸钾和水，离子方程式为CH3COOH+OH-= CH3COO-+H2O；
（3）pH=1的HCl溶液浓度为0.1mol/L，与0.04 mol/L的Ba(OH)2溶液等体积混合，假设溶液均为1L，则混后溶液中氢离子浓度为：(0.1mol/L×1L-0.04 mol/L×1L×2)÷2L=0.01mol/L，pH是2。
18．(1) (2)
解析：（1）设每份盐酸的体积为V，加水变为2，则，；加溶液后，则，；则。
（2）时，，的稀硫酸与的溶液混合后呈中性，则，即，则。
19． AB
解析：由反应VO+Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O可得关系式：VO~Fe2+，VO的物质的量与亚铁离子的物质的量相等，n(VO)=n(Fe2+)=cmol/LV10-3L=cV10-3mol，n(V)=n(VO)=cV10-3mol，m(V)=51g/molcV10-3mol=5.1cV10-2g，钒的质量分数为=；
A．(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液被氧化，则消耗(NH4)2Fe(SO4)2的体积偏大，会使测定结果偏高，实验测得钒的质量分数偏大，A正确；
B．滴定终点时仰视读数，会导致消耗标准液的体积偏大，使测定结果偏高，实验测得钒的质量分数偏大，B正确；
C．滴定终点时俯视读数，会导致消耗标准液的体积偏小，使测定结果偏低，实验测得钒的质量分数偏小，C错误；
答案选AB。
20．(1)酸式滴定管
(2)22.00
(3)0.1100
(4)AC
(5) 锥形瓶中溶液颜色变化 溶液由黄色变为橙色，并在半分钟(或30s)内不变色
(6)6
解析：（1）仪器A的名称是酸式滴定管；
（2）由图可知实验1、2消耗盐酸体积分别为23.22mL-1.20mL=22.02mL、23.48mL-1.50mL=21.98mL，平均值为22.00mL；
（3），则NaOH溶液的平均浓度是0.1000mol L-1×22.00×10-3L÷20.00×10-3L=0.1100 mol L-1；
（4）A．蒸馏水洗涤后未用盐酸标准溶液润洗滴定管，导致盐酸用量增大，结果偏大，A正确；
B．装待测液前，锥形瓶中有少量蒸馏水，不影响溶质质量，不影响测定结果，B错误；
C．滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失，导致标准液读数偏大，结果偏大，C正确；
D．观察读数时，滴定前仰视，滴定后俯视，导致读数偏小，测定结果偏小，D错误；
故选AC；
（5）滴定时，眼睛注视锥形瓶中溶液颜色变化，若选择甲基橙作指示剂，当加入最后半滴盐酸后：溶液由黄色变为橙色，并在半分钟(或30s)内不变色，即可确定达到滴定终点。
（6）①多加了1滴盐酸，则盐酸过量，氢离子浓度为，pH=4；②少加了1滴盐酸，则氢氧化钠过量，氢氧根离子浓度为，pOH=4，pH=10，则①和②中pH相差6。
21．(1) 恒压分液漏斗 下口
(2)B
(3)防止H2O2发生分解
(4)增大溶液中钠离子的浓度，有利于过碳酸钠的析出
(5) 当滴入最后一滴高锰酸钾溶液时，溶液变为紫色，且半分钟内溶液不褪色 偏低
【分析】根据图中装置连接好后，先将饱和Na2CO3溶液和稳定剂在三颈烧瓶中混合均匀，再从仪器B中缓慢滴入30% H2O2溶液，在磁力搅拌下充分反应，再加入氯化钠固体，增大溶液中钠离子的浓度，有利于过碳酸钠的析出。
解析：（1）根据图中信息得到装置中仪器B的名称恒压分液漏斗；仪器A为球形冷凝管，其作用是冷凝回流，冷凝水是“下进上出”即进水口为下口；故答案为：恒压分液漏斗；下口。
（2）根据题意及催化剂知识分析H2O2溶液在FeCl3、MnO2等催化剂作用下易分解，而与和还原剂Na2SO3发生氧化还原反应，因此可作为稳定剂使用的是Na2SiO3；故答案为：B。
（3）由于H2O2溶液在温度较高条件下易分解，为了减少H2O2溶液分解，因此反应过程中要控制温度不能太高；故答案为：防止H2O2发生分解。
（4）根据题意加入NaCl固体，增加了溶液中钠离子的物质的量浓度，有利于过碳酸钠析出；故答案为：增大溶液中钠离子的浓度，有利于过碳酸钠的析出。
（5）①高锰酸钾溶液是紫红色，实验达到滴定终点的现象是当滴入最后一滴高锰酸钾溶液时，溶液变为紫色，且半分钟内溶液不褪色；故答案为：当滴入最后一滴高锰酸钾溶液时，溶液变为紫色，且半分钟内溶液不褪色。
②根据方程式得到关系式5(2Na2CO3 3H2O2) ～15H2O2～6KMnO4，该过氧碳酸钠的产品纯度为；故答案为：。
③滴定时间过长，过氧化氢会发生分解反应，会使消耗的高锰酸钾溶液的体积减小，导致测定过碳酸钠产品纯度将偏低；故答案为：偏低