水的电离及溶液的酸碱性-高考化学考前专项练习试题（含解析）

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水的电离及溶液的酸碱性
共18题，满分100分
题号 一 二 三 总分
得分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请注意保持试卷整洁
一、单选题（共50分）
1．（本题5分）下列水溶液一定呈中性的是
A．c(NH4+)=c(C1-)的NH4Cl 溶液
B．c(H+)=1×10-7mol·L-1的溶液
C．pH=7的溶液
D．室温下将pH=3的酸与pH= 11的碱等体积混合后的溶液
2．（本题5分）下列图示与对应的叙述不相符合的是
A．图甲表示工业上用CO生成甲醇的反应，该反应的
B．图乙表示已达到平衡的某反应，在t0时改变某一条件后反应速率随时间变化，则改变的条件可能是加入催化剂
C．图丙中若K1闭合，K2断开，石墨棒周围溶液pH逐渐升高；若K2闭合，K1断开，电路中通过0.002NA个电子时，两极理论上共产生0.002mol气体
D．图丁表示在20mL某浓度的盐酸中滴加0.1mol L-1NaOH溶液得到的滴定曲线，由图可知盐酸的浓度为0.1moL·L-1
3．（本题5分）下列关于水的说法正确的是（ ）
A．对于常温下pH=2的盐酸，由H2O电离出的c(H+)=1.0×10－12mol·L－1
B．水中加入NaHSO4溶液对水的电离平衡不产生影响
C．在蒸馏水中滴加浓H2SO4，KW不变
D．现向10mL浓度为0.1mol·L－1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水，在滴加过程中，水的电离程度始终增大
4．（本题5分）25℃时，取浓度均为0.1 mol/L的醋酸溶液和氨水溶液各20 mL，分别用0.1 mol/LNaOH溶液、0.1 mol/L盐酸进行中和滴定，滴定过程中pH随滴加溶液的体积变化关系如图所示。下列说法正确的是
A．曲线Ⅰ：滴加溶液到10 mL时：c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)
B．曲线Ⅰ：滴加溶液到20 mL时： c(Cl－)＞c(NH4＋)＞c(OH－)＞c(H＋)
C．曲线Ⅱ：滴加溶液在10 mL～20 mL之间存在：c(NH4＋)＝c(Cl－)＞c(OH－)＝c(H＋)
D．曲线Ⅱ：滴加溶液到10 mL时：c(CH3COO－)－c(CH3COOH)＝2[c(H＋)－c(OH－)]
5．（本题5分）常温下，向10mL某浓度的H2SO3溶液中滴加0.2mol﹒L-1 NaOH溶液，含S微粒的物质的量变化曲线如图所示，下列有关说法正确的是
A．曲线Ⅱ代表H2SO3的浓度
B．V(NaOH)=10ml时，溶液温度最高，c(H2SO3)= 0.1mol﹒L-1
C．水的电离程度大小：a点＜b点＜c点
D．若c点pH=6，则K2(H2SO3)=10—8
6．（本题5分）已知室温时，0.1 mol/L某一元酸HA在水中有0.1%发生电离，下列叙述错误的是
A．该溶液的pH=4
B．升高温度，溶液的pH变小
C．由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的106倍
D．此酸的电离常数约为1×10-5
7．（本题5分）将溶液与质量分数为10%的溶液混合均匀后，滴入甲基橙指示剂，此时溶液的颜色是
A．浅紫色 B．黄色 C．红色 D．无色
8．（本题5分）下列溶液一定呈碱性的是（ ）
A．pH=8的溶液 B．含有OH-离子的溶液
C．c(OH-)＞c(H＋)的溶液 D．NaCl溶液
9．（本题5分）为阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是
A．常温下，的溶液中，水电离出的数为
B．与足量溶液完全反应，则
C．常温下，的白磷含有P-P键的数目为
D．将与在催化剂的作用下充分反应生成，转移的电子总数为
10．（本题5分）常温下，往溶液中滴加溶液，所得混合溶液中水电离的浓度和所加溶液体积变化趋势如图所示，下列有关说法正确的是
A．常温下，酸的为11
B．b点：
C．d点：溶液恰好呈中性
D．溶液中水电离程度：d点>c点
二、判断题（共20分）
11．（本题4分）时溶液的大于时溶液的。( )
12．（本题4分）甲基橙的变色范围为酸性，而酚酞的变色范围为碱性。(_______)
13．（本题4分）常温下，为3的醋酸溶液中加入醋酸钠固体，溶液增大。(________)
14．（本题4分）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 ；
15．（本题4分）pH=a的醋酸溶液稀释一倍后，溶液的pH=b，则a＞b。( )
三、解答题（共30分）
16．（本题10分）草酸、KMnO4均是重要的化学分析试剂，某次实验中需要使用480mL0.2000mol L-1的草酸溶液，回答下列问题。
(1)实验中需要称取 g草酸晶体(H2C2O4 2H2O)，称量后 (填“需要”或“不需要”)加热除去相应的结晶水；配制过程中需要使用的玻璃仪器有玻璃棒、胶头滴管、量筒及 。
(2)假设称取草酸时使用的是天平，称量中试剂与砝码位置错放，则所配制溶液中c(H2C2O4) 0.2000mol L-1(填“＞”“=”或“＜”，下同)；若定容时俯视刻度线，则所配溶液中c(H2C2O4) 0.2000mol L-1。
(3)若配置溶液时所取草酸晶体不纯(杂质无还原性)，为测定草酸的纯度，某同学量取20.00mL上述所配溶液放入锥形瓶中，然后用0.1000mol L-1的酸性KMnO4标准溶液滴定(氧化产物是CO2)，滴定终点时消耗VmL标准溶液。
①标准溶液应使用 (填“酸”或“碱”)式滴定管取用，合理的V值可能是 。
A．15.8 B．16.20 C．15.82 D．16.18
②滴定终点时溶液颜色的变化为 ，样品中草酸晶体的质量分数为 (用含V的式子表示)。
17．（本题10分）氧化还原滴定实验与中和滴定原理相似(用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之)，也是分析化学中常用的分析手段。
I.现有酸性和未知浓度的水溶液。反应离子方程式是：。请回答下列问题：
(1)该滴定实验一定不需要用到的仪器有_______(填序号)。
A．酸式滴定管(50mL) B．碱式滴定管(10mL)
C．白纸 D．量筒(10mL)
(2)滴定时是否需要添加指示剂 (填“是”或“否”)，并说明理由： 。
II.用氧化还原滴定方法测定粗品中Na2S2O3 5H2O的质量分数。
实验步骤：称取6g粗品配制250mL的溶液待用。用酸式滴定管取25.00mL0.01mol/L K2Cr2O7溶液于锥形瓶中，然后加入过量的KI溶液并酸化，加几滴淀粉溶液，立即用配制的Na2S2O3溶液滴定至终点(反应为I2+2S2O = 2I﹣+S4O)，消耗Na2S2O3溶液25.00mL。回答下列问题：
(3)向K2Cr2O7溶液中加入过量的KI溶液并酸化，Cr2O被还原成Cr3+，写出该反应的离子方程式： 。
(4)用Na2S2O3溶液滴定至终点的现象为： 。
(5)粗品中Na2S2O3 5H2O的质量分数为 。
(6)若在取K2Cr2O7溶液时有部分溶液滴到了锥形瓶外，则测定结果偏 (填“高”、“低”或“不变”)。
18．（本题10分）常温下，用0.100 0 mol·L 1的 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol·L 1的某酸HA溶液所得滴定曲线如图所示。
回答下列问题：
(1)该酸为 酸(填“强”或者“弱”)，你的判断理由是 。
(2)点P时溶液中的 c(HA)= mol·L 1。
(3)①该中和滴定应选择 做指示剂，滴定终点时的现象是 。
指示剂变色范围(pH) 甲基橙(3.1～4.4) 石蕊(5～8) 酚酞(8.2～10.0)
颜色 <3.1 3.1～4.4 >4.4 <5 5～8 >8 <8.2 8.2～10.0 >10.0
红 橙 黄 红 紫 蓝 无色 粉红 红
②滴定起始和终点的液面位置如图2所示，则消耗NaOH溶液的体积为 mL。
③下列操作使滴定结果偏高的是 。
a.滴定前，碱式滴定管未用NaOH溶液润洗
b.锥形瓶的待测液中加少量水稀释
c.碱式滴定管滴定前有气泡，滴定后无气泡
d.读数时，滴定前仰视，滴定后俯视
参考答案：
1．A
【详解】水溶液的温度不一定是室温，故pH＝7或c(H＋)＝10－7mol/L时，溶液不一定呈中性；选项D中由于不知酸、碱的相对强弱，故无法判断溶液的酸碱性，NH4Cl溶液中存在电荷守恒：c(NH4+)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，因c(NH4+)＝c(Cl－)，则c(OH－)＝c(H＋)，溶液一定呈中性。答案选A。
2．D
【详解】A．根据图甲，反应物的总能量大于生成物的总能量，此反应是放热反应，因此CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) =(419-510)kJ·mol－1=-91kJ·mol－1，故A正确；
B．根据图乙，t0时刻改变某一因素化学反应速率增大，但正逆反应速率仍相等，平衡没发生移动，t0时刻可能加入催化剂，因催化剂使反应速率加快，但对化学平衡无影响，故B正确；
C．K1闭合，K2断开，构成原电池，发生吸氧腐蚀，铁作负极，石墨作正极，即正极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，c(OH－)增大，pH升高，K1断开，K2闭合，构成电解池，石墨为阳极，铁为阴极，阳极反应式为2Cl－－2e－=Cl2↑，阴极反应式为2H＋＋2e－=H2↑，通过0.002NA个电子，即0.002mol电子，两极产生气体的物质的量为(0.001＋0.001)mol=0.002mol，故C正确；
D．NaOH是强碱，0.1mol·L－1NaOH溶液的pH=13，图丁中未加入盐酸时，溶液的pH=11，因此曲线的起点错误，图示应为盐酸滴定NaOH溶液得到的滴定曲线，故D错误；
答案选D。
3．A
【详解】A、因为盐酸的pH为2，所以溶液中氢氧根离子的浓度为1.0×10－12mol·L－1，而氢氧根离子完全是由于水电离子而生成的，因此由H2O电离出的c(H+) = 1.0 ×10—12 mol·L—1，选项A正确；
B、硫酸氢钠是强酸的酸式盐，在水中会电离出氢离子，抑制水的电离平衡，选项B错误；
C、水的电离是吸热反应，升高温度促进水电离，浓硫酸在水中稀释放出热量，所以水的离子积常数变大，选项C错误；
D、酸溶液、碱溶液抑制了水的电离，溶液显示中性前，随着氨水的加入，溶液中氢离子浓度逐渐减小，水的电离程度逐渐增大；当氨水过量后，随着溶液中氢氧根离子浓度逐渐增大，水的电离程度逐渐减小，所以滴加过程中，水的电离程度先增大后减小，选项D错误；
答案选D。
4．D
【详解】A．由图象可知曲线Ⅰ为HCl滴定氨水的pH变化情况，曲线Ⅱ为NaOH溶液滴定醋酸溶液的pH变化情况。A错误；
B．曲线Ⅰ滴加盐酸溶液到20 mL时得到的溶液为NH4Cl溶液。由于存在NH4＋的水解作用，所以c(Cl－)＞c(NH4＋)，水解消耗OH-，使的溶液中的H+的浓度大于OH-的浓度。所以c(H＋)＞c(OH－)。此时该溶液中各种离子的浓度关系为c(Cl－)＞c(NH4＋)＞c(H＋)＞c (OH－)。错误。
C．由图象可知曲线Ⅱ为NaOH溶液滴定醋酸溶液的pH变化情况，C错误；
D．曲线Ⅱ：滴加溶液到10 mL时，得到的溶液为CH3COOH、CH3COONa等浓度等体积混合，即n(CH3COOH)= n(CH3COONa)，根据物料守恒可得①c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=2c(Na+)，电荷守恒可得②c(CH3COO－)＋c(OH－)=c(Na＋)＋c(H＋)。将该式整理得c(Na＋)= c(CH3COO－)＋c(OH－)－c(H＋)，代入①式可得c(CH3COO－)－c(CH3COOH)＝2[c(H＋)－c(OH－)]。正确。
故选D。
5．C
【详解】试题分析：常温下，向10mL某浓度的H2SO3溶液中滴加0.2mol﹒L-1 NaOH溶液，H2SO3的浓度逐渐减小，HSO3-的浓度逐渐增大，反应到一定程度，SO32-浓度逐渐增大，因此曲线Ⅱ代表的是HSO3-的浓度，故A错误；当亚硫酸与氢氧化钠恰好完全反应时，反应放出的热量最多，即溶液中SO32-浓度最大时，溶液的温度最高，故B错误；随着氢氧化钠的加入，酸对水的电离的抑制作用逐渐减小，水的电离程度逐渐增大，故C正确；根据图象，c点，c(HSO3-)=c(SO32-), K2(H2SO3)==c(H+)=10—6，故D错误；故选C。
考点：考查了酸碱混合时的定性判断及有关pH的计算的相关知识。
6．D
【详解】A．0.1 mol/L某一元酸HA在水中有0.1%发生电离，则c(H+)=0.1 mol/L×0.1%=1×10-4 mol/L，则该溶液的pH=4，A正确；
B．HA是弱酸，在溶液中存在电离平衡，升高温度，电离平衡正向移动，导致溶液中c(H+)增大，因此该溶液的pH会变小，B正确；
C．0.1 mol/L某一元酸HA在水中有0.1%发生电离，则c(H+)=0.1 mol/L×0.1%=1×10-4 mol/L，室温下水的离子积常数Kw=10-14，所以溶液中水电离产生的c(H+)水=c(OH-)=，由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的倍数是：，即由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的106倍，C正确；
D．电离平衡常数是弱电解质达到电离平衡时电离产生的离子浓度的乘积与未电离的电解质分子浓度的比，则该反应的电离平衡常数Ka=，D错误；
故合理选项是D。
7．C
【详解】100mL 溶液中n(H+)=0.2mol，10%的溶液中n(OH-)==0.125mol，二者混合均匀后得到的溶液中，溶液，甲基橙的变色范围为3.1～4.4，因此此时溶液呈红色，故选C。
8．C
【详解】A．温度未知，不能由pH=8判断酸碱性，故A错误；
B．任何水溶液中均含OH-，不能判断酸碱性，故B错误；
C．c(OH+)＞c(H+)时，溶液显碱性，故C正确；
D．NaCl为强碱强酸盐，不发生水解，溶液呈中性，故D错误；
故答案为C。
9．C
【详解】A．未知溶液的体积，无法计算常温下，pH=9的醋酸钠溶液中水电离出的的物质的量，A错误；
B．没有标况，不确定二氧化碳的物质的量，B错误；
C．白磷分子式为 P4，正四面体结构，所以每个分子含6根P-P，所以P原子数和P-P键的数目之比为4:6，现在12.4g白磷含=0.4molP原子，所以含有P-P键的数目为0.6NA ，C正确；
D．N2与H2生成氨气的反应为可逆反应，所以1molN2和3molH2催化反应后不能完全转化为2mol氨气，转移的电子总数小于，D错误；
故选C。
10．B
【分析】向弱酸HA溶液中滴入强碱KOH溶液，水的电离程度开始时增大，到两者恰好完全反应时达到最大，继续加入KOH溶液，水的电离程度又减小。
【详解】A．0.10mol/L的HA溶液中水电离出来的c(H+)=10-11mol/L，则该溶液中的c(OH-)=10-11mol/L，所以溶液中的c(H+)=10-3mol/L，溶液的pH=3，故A错误；
B．b点是加入了10mL的KOH溶液，此时溶液中的溶质为等物质的量的KA和HA，该溶液中水电离出来的c(H+)=10-9mol/L，水的电离受到抑制，所以HA的电离程度大于A-的水解程度，所以，故B正确；
C．d点水电离出来的c(H+)=10-7mol/L，该溶液中的溶质为KA和 KOH，溶液显碱性，故C错误；
D．c点HA和KOH恰好完全反应，溶质为KA，水的电离程度最大；d点溶质为KA和KOH，水电离出来的c(H+)=10-7mol/L的原因是A-水解促进水的电离程度和KOH抑制水的电离程度相等，所以水的电离程度：d点故选B。
11．错误
【详解】水的离子积常数只与温度有关，随温度升高，水的离子积常数增大，所以时溶液的小于时溶液的，故上述说法错误。
12．正确
【详解】甲基橙变色pH范围：小于3.1显红色，大于4.4显黄色；酚酞变色pH范围：小于8.2无色，大于10.0显红色；故说法正确；
13．正确
【详解】醋酸溶液中加入醋酸钠，增大醋酸根离子浓度使醋酸电离平衡逆向移动，降低了氢离子浓度，溶液pH值增大，故答案为：正确；
14．正确
【详解】任何水溶液中均存在水的电离平衡，溶液中一定存在氢离子和氢氧根离子，无论是促进水电离，还是抑制水电离，水电离出的氢离子浓度总是等于水电离出的氢氧根离子浓度，故正确；
15．错误
【详解】pH=a的醋酸溶液稀释一倍后，其pH变大，若稀释后溶液的pH=b，则a＜b，故答案为：错误。
16．(1) 12.6 不需要 500mL容量瓶、烧杯
(2) ＜ ＞
(3) 酸 C 由无色变成浅红色且在30s内保持不变 6.25V%
【分析】某次实验中需要使用480mL0.2000mol L-1的草酸溶液，但实验室没有480mL规格的容量瓶，所以需要选择500mL的容量瓶，配制时，按500mL进行配制，计算所需溶质的质量时，溶液的体积按500mL进行计算。
【详解】（1）实际配制的溶液是500mL，所需溶质的质量是0.2mol L-1×0.5L×126g mol-1=12.6g，结晶水不需要加热除去，因为溶解后结晶水转化为溶剂。配制过程中需要使用的玻璃仪器有玻璃棒、胶头滴管、量筒及500mL容量瓶、烧杯。
（2）当试剂与砝码位置错放时，称量的样品质量小于12.6g，故最后所配溶液浓度＜0.2000mol L-1。定容俯视刻度线时，实际液面在刻度线下，所配溶液体积偏小，则所配溶液浓度＞0.2000mol L-1。
（3）①KMnO4溶液具有强氧化性，会腐蚀橡皮管，所以量取KMnO4溶液时应使用酸式滴定管。当样品为纯净物时，由得失电子守恒及元素化合价变化可得0.2000mol L-1×20.00mL×2=0.1000mol L-1×VmL×5，V=16.00，由于草酸晶体不纯(杂质无还原性)，故实际消耗的KMnO4溶液体积不可能大于16.00mL，B、D项不合理；滴定管的精度为0.01mL，A项不合理、C项合理，故选C。
②滴定终点时，溶液颜色发生突变，则颜色变化由无色变成浅红色且在30s内保持不变。
依据得失电子守恒，可建立关系式：5H2C2O4——2KMnO4，故样品中草酸晶体纯度为=6.25V%
【点睛】计算样品中草酸晶体纯度时，分子、分母对应的草酸溶液的体积应相同。
17．(1)BD
(2) 否 因为Mn全部转化为Mn2+时，溶液颜色由紫红色变为无色，现象明显
(3)Cr2O+6I﹣+14H+ = 2Cr3++3I2+7H2O
(4)当滴入最后半滴Na2S2O3溶液后，溶液由蓝色变成无色，且半分钟内不变色
(5)62%
(6)高
【详解】（1）酸性高锰酸钾、H2O2水溶液具有强氧化性，实验时应用酸式滴定管，不能用碱式滴定管，滴定过程还需要烧杯、锥形瓶、滴定管夹和铁架台，不需要用到的是碱式滴定管(50mL)和量筒(10mL)，故答案为：BD；
（2）高锰酸钾溶液颜色为紫红色，滴定终点时，全部转化为，液由无色变为紫红色，不用指示剂也能够观察滴定终点；故答案为：否；因为Mn全部转化为Mn2+时，溶液颜色由紫红色变为无色，现象明显；
（3）向溶液中加入过量的KI溶液并酸化，被还原成，反应的离子方程式：；
（4）用溶液滴定I2，以淀粉为指示剂，滴定至终点的现象为：当滴入最后半滴Na2S2O3溶液后，溶液由蓝色变成无色，且半分钟内不变色；
（5）根据反应方程式得出反应的关系为，样品中的物质的量为：，粗品中的质量分数为；
（6）若在取溶液时有部分溶液滴到了锥形瓶外，物质的量减少，得到碘单质物质的量减小，同时消耗体积偏小，根据（5）分析，产品质量分数偏高。
18．(1) 弱 0.100 0 mol·L 1 HA的pH大于1，说明该酸部分电离(或酸碱恰好反应时，对应盐溶液的pH为8，说明A 可以发生水解)
(2)9.9×10 7
(3) 酚酞 溶液由无色恰好变为浅红色，且半分钟内不褪色 20.00 ac
【详解】（1）的pH大于1，说明该酸部分电离，故该酸为弱酸；或者酸碱恰好反应时，对应盐溶液的pH为8，说明可以发生水解，溶液显碱性，故该酸为弱酸；
（2）用的溶液滴定1 的HA溶液，两者恰好完全反应得溶液，质子守恒，由图1可知，，则，故；
（3）①甲基橙和石蕊在没有中和完全时已经发生了变色，故只能选用酚酞作为指示剂，滴定终点的现象为溶液由无色恰好变为浅红色，且半分钟内不褪色；
②滴定开始时的读数为，滴定终点时的读数为，故消耗的氢氧化钠体积为；
③ a.滴定前，碱式滴定管未用溶液润洗导致溶液浓度偏小，消耗溶液体积变大，结果偏高，正确；
b.锥形瓶的待测液中加少量水稀释，HA的物质的量并没有发生变化，消耗的溶液体积不变，结果不变，错误；
c.碱式滴定管滴定前有气泡，滴定后无气泡，计算消耗的溶液体积时加上了气泡的体积，结果偏大，正确；
d.读数时，滴定前仰视，读数偏大，滴定后俯视，读数偏小，计算的到的溶液体积偏小，结果偏小，错误；故选ac。
【点睛】对于酸碱指示剂选择的基本原则总结如下：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不能用石蕊作指示剂；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；④强酸滴定强碱一般用甲基橙，但用酚酞也可以；⑤并不是所有的滴定都须使用指示剂，如用标准的溶液滴定溶液时，颜色褪去时即为滴定终点。
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