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人教版化学高二选修4第三章
第二节水的电离和溶液的酸碱性同步练习
一、选择题
1.某溶液中在25℃时由水电离出的氢离子浓度为1×10﹣12mol/L,下列说法正确的是( )
A.HCO3﹣离子在该溶液中一定不能大量共存
B.该溶液的pH一定是12
C.向该溶液中加入铝片后,一定能生成氢气
D.若该溶液的溶质只有一种,它一定是酸或碱
答案:A
解析:解答:A.水电离出的c(H+)=1×10﹣12 mol/L,该溶液可能为酸或碱的溶液,当溶液为碱性时:HCO3﹣+OH﹣═CO32﹣+H2O,当溶液为酸性时:H++HCO3﹣=H2O+CO2↑,所以在该溶液中一定不能大量共存,所以A正确;
B.当该溶液为pH=2的盐酸溶液,水电离出的c(H+)也为1×10﹣12 mol/L,所以B错误;
C.可能是pH=2的HNO3这样的强氧化性酸,加入铝片后,一定不能生成氢气,所以C错误;
D.可能是pH=2的NaHSO4这样的盐溶液,所以D错误;所以选A.
分析:本题考查水电离出的氢离子浓度为1×10﹣12mol/L的溶液,则溶液可能为酸或碱或盐的溶液,明确由水电离出的氢离子浓度及利用该信息来分析问题是解答的关键.
2.25℃时,在10mL浓度均为0.1mol L﹣1的NaOH和NH3 H2O混合溶液中滴加0.1mol L﹣1盐酸,下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是( )
A.未加盐酸时:c(OH﹣)>c(Na+)=c(NH3 H2O)
B.加入10mL盐酸时:c(NH4+)+c(H+)=c(OH﹣)
C.加入盐酸至溶液pH=7时:c(Cl﹣)=c(Na+)
D.加入20mL盐酸时:c(Cl﹣)=c(NH4+)+c(Na+)
答案:B
解析:解答:A、NaOH和NH3 H2O混合溶液中,NaOH完全电离,NH3 H2O部分电离,因此c(OH﹣)>0.1mol/L,c(Na+)=0.1mol/L,c(NH3 H2O)<0.1mol/L,所以c(OH﹣)>c(Na+)>c(NH3 H2O),所以A错误;
B、在此混合溶液中加入10mL盐酸,存在电中性原则:c(NH4+)+c(H+)+c(Na+)=c(OH﹣)+c(Cl﹣),由于等体积等浓度混合,所以c(Na+)=c(Cl﹣),即c(NH4+)+c(H+)=c(OH﹣),所以B正确;
C、加入盐酸至pH=7时,溶液呈中性,即c(H+)=c(OH﹣),那么c(NH4+)+c(Na+)=c(Cl﹣),即c(Cl﹣)>c(Na+),所以C错误;
D、加入20mL盐酸时,此时溶液恰好为氯化钠与氯化铵的混合溶液,此时溶液呈酸性,即存在c(H+)>c(OH﹣),那么c(NH4+)+c(Na+)<c(Cl﹣),所以D错误,所以选B.
分析:本题主要考查酸碱混合的定性判断,本题注意把握弱电解质的电离特点,易错点为C,注意酸碱中和滴定的实验原理.
3.与纯水的电离相似,液氨中也存在着微弱的电离:2NH3 NH4++NH2﹣据此判断以下叙述中错误的是( )
A.液氨中含有NH3、NH4+、NH2﹣等微粒
B.一定温度下液氨中c(NH4+) c(NH2﹣)是一个常数
C.液氨的电离达到平衡时c(NH3)=c(NH4+)=c(NH2﹣)
D.只要不加入其他物质,液氨中c(NH4+)=c(NH2﹣)
答案:C
解析:解答:A.液氨电离中存在电离平衡,所以液氨中含有 NH3、NH4+、NH2﹣ 等粒子,所以A正确;
B.液氨中 c (NH4+ )与 c (NH2﹣ )的乘积只与温度有关,与溶液的浓度无关,所以只要温度一定,液氨中 c (NH4+ )与 c (NH2﹣ )的乘积为定值,所以B正确;
C.液氨的电离是微弱的,所以液氨电离达到平衡状态时,c (NH4+ )=c (NH2﹣ )<c (NH3 ),所以C错误;
D.只要不破坏氨分子的电离平衡,液氨电离出的NH4+ 和NH2﹣ 的物质的量就相等,因为溶液的体积相等,所以c (NH4+ )=c (NH2﹣ ),所以D正确;所以选C.
分析:本题考查了弱电解质的电离,依据水的电离平衡进行分析解答即可,注意液氨中 c (NH4+ )与 c (NH2﹣ )的乘积只与温度有关,与溶液的浓度无关.
4.下列对图象描述正确的是( )
A.
B.
C.
D.
答案:C
的导电性
解析:解答:A、体积和pH值均相同的稀硫酸和醋酸与足量的镁反应,醋酸生成氢气的速率快且多,所以A错误;
B、向NaOH溶液中滴加稀盐酸生成氯化钠,溶液导电性变化不大,所以B错误;
C、2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反应过程中,SO2和O2反应速率之比始终为2:1,所以C正确;
D、向氨水中滴加稀硫酸时,溶液的pH变小,所以D错误;所以选C.
分析:本题考查了图象问题,注意分析图象的坐标和图象的起点、拐点和终点.
5.常温下,将一定浓度的盐酸和醋酸加水稀释,溶液的导电能力随溶液体积变化的曲线如图所示.判断下列说法中,正确的是( )
A.两溶液稀释前的浓度相同
B.a、b、c三点溶液的pH由大到小顺序为a>b>c
C.a点的Kw值比b点的Kw值大
D.a点水电离的c(H+)小于c点水电离的c(H+)
答案:D
解析:解答:A.稀释之前,两种溶液导电能力相等,说明离子浓度相等,由于醋酸为弱电解质,不能完全电离,则醋酸浓度大于盐酸浓度,所以A错误;
B.导电能力越大,说明离子浓度越大,酸性越强,则a、b、c三点溶液的pH大小顺序为a<b<c,所以B错误;
C.相同温度下,Kw相同,所以C错误;
D.a点离子浓度大于c点离子浓度,溶液离子浓度越大,氢离子浓度就越大,对水的电离抑制程度越大,则a点水电离的H+物质的量浓度小于c点水电离的H+物质的量浓度,所以D正确.所以选D.
分析:本题考查弱电解质的电离,注意溶液离子浓度与导电性之间的关系是解本题关键.
6.常温下某H2CO3溶液的pH约为5.5,c(CO32﹣)约为5×10﹣11mol/L,该溶液中浓度最低的离子是( )
A.HCO3﹣ B.CO32﹣ C.H+ D.OH﹣
答案: B
解析:解答:已知常温下某H2CO3溶液的pH约为5.5,则c(OH﹣)=10﹣8.5mol/L,H2CO3溶液中存在H2CO3 HCO3﹣+H+,HCO3﹣ CO32﹣+H+,多元弱酸的第一步电离程度大于第二步电离程度,所以c(HCO3﹣)>c(CO32﹣),已知c(CO32﹣)约为5×10﹣11mol/L,所以该溶液中浓度最低的离子是CO32﹣;所以选B.
分析:本题考查了多元弱酸的电离、溶液中离子浓度的计算等,侧重于反应原理的应用的考查.
7.已知NaHSO4在水中电离方程式为:NaHSO4=Na++H++SO42﹣.某温度下,向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的pH为2,对于该溶液,下列叙述中不正确的是( )
A.该温度高于25℃
B.c(H+)=c(OH﹣)+c(SO42﹣)
C.水电离出来的c(H+)=1×10﹣10mol L﹣1
D.该温度下加入等体积pH=12的NaOH溶液可使反应后的溶液恰好是中性
答案:D
解析:解答:A.纯水的pH=6,说明c(H+)=c(OH﹣)=1×10﹣6mol L﹣1,Kw=1×10﹣12>1×10﹣14,水的电离时吸热过程,说明温度高于25℃,所以A正确;
B.溶液呈电中性,则c(Na+)+(H+)=c(OH﹣)+2 c(SO42﹣),根据硫酸氢钠的化学式知c(Na+)=c(SO42﹣),所以(H+)=c(OH﹣)+c(SO42﹣),所以B正确;
C.水电离出来的氢离子的浓度等于溶液中氢氧根的浓度,c(H+)=c(OH﹣)==10﹣10 mol/L,所以C正确;
D.Kw=1×10﹣12,应加入等体积浓度为0.01mol L﹣1的氢氧化钠溶液,所以应加入等体积pH=10的NaOH溶液,可使该溶液恰好呈中性,所以D错误; 所以选D.
分析:本题考查水的电离,注意水的离子积常数与溶液的温度有关,明确影响水电离的因素即可解答.
8.关于溶液的酸碱性说法正确的是( )
A.c(H+)很小的溶液一定呈碱性
B.PH=7的溶液一定呈中性
C.c(OH﹣)=c(H+)的溶液一定呈中性
D.不能使酚酞试液变红的溶液一定呈酸性
答案:C
解析:解答:A.溶液的酸碱性取决于溶液中c(OH﹣)、c(H+)的相对大小,如果c(OH﹣)>c(H+),溶液呈碱性,如果c(OH﹣)=c(H+),溶液呈中性,如果c(OH﹣)<c(H+),溶液呈酸性,如果酸的浓度很小,则c(H+)很小,但溶液仍可能呈酸性,所以A错误;
B.pH=7的溶液不一定呈中性,如100℃时,纯水的pH<7,则该温度下,pH=7的溶液呈碱性,只有c(OH﹣)=c(H+)时,溶液一定呈中性与PH无必然联系,所以B错误;
C.溶液中如果c(OH﹣)=c(H+),则溶液呈中性,所以C正确;
D.酚酞的变色范围是8﹣10,所以能使酚酞试液变红的溶液呈碱性,不能使酚酞试液变红的溶液,可能是盐的中性溶液或酸性溶液,如氯化钠盐溶液不能使酚酞试液变红,所以D错误;所以选C.
分析:本题考查溶液酸碱性的判断,明确溶液的酸碱性取决于溶液中c(OH﹣)、c(H+)的相对大小是解本题关键.
9.小麦最适宜生长的土壤的pH范围是6.3到7.5,下列可用于测定土壤溶液pH且精确度最高的是( )
A.酸碱指示剂 B.pH计 C.精密pH试纸 D.广泛pH试纸
答案:B
解析:解答:小麦最适宜生长的土壤的pH范围是6.3到7.5,需精确到0.1,
A.酸碱指示剂只能测定溶液的酸碱性,不能具体确定溶液的pH;
B.pH计可以精确到0.1或0.01;
C.精密pH试纸能精确到0.5;
D.pH试纸只能精确到整数1;
根据以上分析可知:pH计的精确度最高,符合土壤的pH范围,所以选B.
分析:本题考查了学生对溶液酸碱度和酸碱性测定的相关知识,题目难度不大,注意明确酸碱指示剂、广泛pH试纸、pH计、精密pH试纸的使用方法及精确度.
10.下列关于酸碱指示剂或pH试纸的说法正确的是( )
A.将一小块试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上,再与标准比色卡对照
B.不能使无色酚酞试液变色的溶液是酸性溶液
C.可以用紫色石蕊试液作为强酸滴定强碱的指示剂
D.用pH试纸测定某溶液的pH=8.5,此溶液一定是某种碱的溶液
答案:A
解析:解答:A、将一小块干燥的试纸放在表面皿上,用干燥的玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸中部,然后与标准比色卡对照,所以A正确;
B、不能使无色酚酞试液变色的溶液是pH<10,所以可能是酸性溶液,也可能是中性或弱碱性溶液,所以B错误;
C、石蕊变色不明显,不能用作中和滴定指示剂,所以C错误;
D、pH试纸只能精确到1,所以不能测得溶液的pH为8.5,且溶液显碱性的溶液不一定是碱溶液,可能是强碱弱酸盐溶液,所以D错误.所以选A.
分析:本题考查了溶液的pH的计算,应注意的是溶液显碱性的溶液不一定是碱溶液,可能是强碱弱酸盐溶液.
11.已知pH表示溶液中c(H+)的负对数,同样也可以定义pOH表示溶液中c(OH﹣)的负对数,即pOH=﹣lg(OH﹣),温度T时水的离子积常数用KW表示,则此温度下不能判定溶液呈中性的依据是( )
A.=1 B.pOH=
C.c(H+)=10﹣pOH - D.pH+pOH=
答案:D
解析:解答:A、液呈中性,反应后的溶液中应存在c(H+)=c(OH﹣),所以=1 ,所以A正确;
B、液呈中性,溶液中应存在c(H+)=c(OH﹣)=mol/L,所以pOH=,所以B正确;
C、液呈中性,反应后的溶液中应存在c(H+)=c(OH﹣),所以pH=pOH,c(H+)=10﹣pH=10﹣pOH,所以C正确;
D、温度T时任何溶液都存在pH+pOH=,不能说明溶液呈中性,所以D错误;所以选D.
分析:本题考查酸碱混合的定性判断,注意溶液呈中性应存在c(H+)=c(OH﹣),由于温度未知,且酸碱的强弱未知,不能根据pH判断.
12.常温下,在一定体积某浓度的BaCl2溶液中,逐滴加入pH=1的稀硫酸至溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时,测得溶液pH=2.若忽略两溶液混合时的体积变化,则加入稀硫酸的体积与原BaCl2溶液的体积比是( )
A.10:1 B.1:10 C.9:1 D.1:9
答案:D
解析:解答:溶液的pH=﹣lgC(H+),硫酸为二元强酸,pH=1的稀硫酸C(H+)=2c(H2SO4)=0.1mol/L,BaCl2溶液中逐滴加入pH=1的H2SO4至溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时,根据H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl,设稀硫酸的体积与BaCl2溶液的体积分别是x、y,则生成盐酸是0.05x×2=0.1xmol,=0.01,解得x:y=1:9,所以选D.
分析:本题考查有关溶液的pH值的计算知识,注意硫酸为二元强酸、pH=﹣lgC(H+)的灵活应用.
13.常温下,下列溶液的pH或微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.某溶液中由水电离出c(H+)=1×10﹣a mol L﹣1,若a>7时,则该溶液pH一定为14﹣a
B.将标况下2.24L的CO2通入150mL 1mol L﹣1NaOH溶液中充分反应后的溶液:2c(Na+)=3c(CO32﹣)+3c(HCO3﹣)+3c(H2CO3)
C.pH=3的二元弱酸H2R溶液与pH=11的NaOH溶液混合后,混合溶液的pH等于7,则反应后的混合液:2c(R2﹣)+c(HR﹣)>c(Na+)
D.0.2 mol L﹣1的某一元酸HA溶液和0.1 mol L﹣1NaOH溶液等体积混合后溶液pH大于7则反应后的混合液:c(OH﹣)+2c(A﹣)=c(H+)+2c(HA)
答案:B
解析:解答:A.常温时,某溶液中由水电离出的c(H+)=1×10﹣a mol/L,若a>7时,说明水的电离受到抑制,可能为酸溶液,也可能为碱溶液,如为酸溶液,则pH=a,如为碱溶液,则pH=14﹣a,所以A错误;
B.标况下2.24L的CO2的物质的量为0.1mol,根据物料守恒可得:nc(CO32﹣)+n(HCO3﹣)+n(H2CO3)=0.1mol;150mL 1mol L﹣1NaOH溶液中含有溶质氢氧化钠0.15mol,即:n(Na+)=0.15mol,则:2c(Na+)=3c(CO32﹣)+3c(HCO3﹣)+3c(H2CO3),所以B正确;
C.任何溶液都存在电荷守恒,则应有2c(R2﹣)+c(HR﹣)+c(OH﹣)=c(Na+)+c(H+),混合液的pH等于7,则c(OH﹣)=c(H+),应有2c(R2﹣)+c(HR﹣)=c(Na+),所以C错误;
D.根据电荷守恒应有:c(OH﹣)+c(A﹣)=c(H+)+c(Na+),根据物料守恒可得:c(A﹣)+c(HA)=2c(Na+),二者联式可得:2c(OH﹣)+c(A﹣)=2c(H+)+c(HA),所以D错误;所以选B.
分析:本题考查离子浓度的大小比较、溶液酸碱性与溶液中pH的计算,注意掌握溶液酸碱性与溶液pH的计算方法,能够根据电荷守恒、物料守恒判断溶液中离子浓度大小.
14.常温下1体积pH=2.5的盐酸与10体积某一元强碱溶液恰好完全反应,则该碱溶液的pH等于( )
A.9.0 B.9.5 C.1 0.5 D.1 1.0
答案:C
解析:解答:根据题意可知,一元强酸和一元强碱恰好反应,则溶液中H+与OH﹣的物质的量相等,
设强酸的体积为V,则强碱的体积为10V,
则:V 10﹣2.5=10V 10pH﹣14,解得:pH=10.5,所以选C.
分析:本题考查了溶液pH的简单计算,明确溶液酸碱性与溶液pH的关系即可解答,注意掌握中和反应的实质,试题培养了学生的化学计算能力.
15.常温下,下列四种溶液:①pH=0的盐酸,②0.1mol L﹣1的盐酸,③0.01mol L﹣1的NaOH溶液,④pH=11的NaOH溶液中,由水电离生成的H+的物质的量浓度之比为( )
A.1:10:100:1000 B.0:1:12:11
C.14:13:12:11 D.14:13:2:1
答案:A
解析:解答:酸溶液中,氢氧根离子是水电离,碱溶液中氢离子是水电离的,
①pH=0的盐酸,溶液中氢离子浓度为1mol/L,水电离的氢氧根离子为mol/L=1×10﹣14mol/L;
②0.1mol/L盐酸,溶液中氢离子浓度为0.1mol/L,水电离的氢氧根离子为mol/L=1×10﹣13mol/L;
③0.01mol/L的NaOH 溶液,溶液中氢离子浓度为mol/L=1×10﹣12mol/L;
④pH=11的NaOH 溶液,溶液中氢离子浓度为1×10﹣11mol/L;
所以由水电离产生的c(H+)之比①:②:③:④=1×10﹣14mol/L:1×10﹣13mol/L:1×10﹣12mol/L:1×10﹣11mol/L=1:10:100:1000,所以选A.
分析:本题考查了水的电离以及pH的计算,为高频考点,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,解题关键是合理判断酸碱溶液中水电离情况分析及计算方法,注意酸溶液中,氢氧根离子是水电离,碱溶液中氢离子是水电离的.
16.25℃时,某溶液中由水电离产生的c(H+)和c(OH﹣)的乘积为1×10﹣18,下列说法正确的是( )
A.该溶液可能pH=5 B.该溶液的pH一定是9
C.该溶液的pH可能是7 D.不会有这样的溶液
答案:A
解析:解答:酸或碱抑制水电离,含有弱根离子的盐促进水电离,25℃时,纯水中水电离产生的C(H+).C(OH﹣)=1×10﹣14,该溶液中由水电离产生的C(H+).C(OH﹣)=1×10﹣18<1×10﹣14,说明该溶液中的溶质抑制水电离,则溶液可能是酸或碱溶液,该溶液可能pH=5,不可能是7.所以选A.
分析:本题考查影响水电离的因素,注意水的离子积常数只与温度有关,与溶液是酸碱性无关,酸或碱能抑制水电离,含有弱根离子的盐能促进水电离.
17.下列溶液,按pH由小到大顺序排列的是( )
①0.1mol/L HCl溶液
②0.1mol/L H2SO4溶液
③0.1mol/L NaOH溶液
④0.1mol/L CH3COOH溶液.
A.①②④③ B.②①④③ C.②③④① D.④③②①
答案:B
解析:解答:①0.1mol/L HCl溶液中,c(H+)=c(HCl)=0.1mol/L,该溶液的pH=1;
②0.1mol/L H2SO4溶液中,c(H+)=2c(H2SO4)=0.2mol/L,该溶液的pH<1;
③0.1mol/L NaOH溶液中c(H+)=mol/L=10﹣13 mol/L,该溶液的pH=13;
④醋酸是弱电解质,在水中不完全电离,所以0.1mol/L CH3COOH溶液中c(H+)<c( CH3COOH)=0.1mol/L,该溶液的pH>1;
所以按PH由小到大顺序排列的为:②①④③,所以选B.
分析:本题考查pH的简单计算,注意掌握溶液酸碱性与溶液pH的计算方法,明确弱电解质在溶液中不能电离的特点.
18.等体积混合0.1mol L﹣1的盐酸和0.06mol L﹣1的Ba(OH )2溶液,不考虑体积效应,即认为混合溶液的体积等于进行混合的两溶液体积之和,溶液的pH值等于( )
A.2.0 B.12.3 C.1.7 D.12.0
答案:D
解析:解答:0.1mol L﹣1盐酸溶液中氢离子浓度为0.1mol/L,
0.06mol L﹣1氢氧化钡溶液中氢氧根离子浓度为:0.12mol/L,两溶液等体积混合后氢氧根离子过量,
设溶液体积为VL,则反应后溶液中氢氧根离子浓度为:=0.01mol/L,
溶液中氢离子浓度C(H+)=mol/L=1×10﹣12mol/L,
则反应后溶液的pH=﹣lgc(H+)=12.0,所以选D.
分析:本题考查了酸碱混合后溶液pH的计算,明确判断酸碱混合的定性判断及pH的计算方法为解答关键,注意掌握溶液pH的概念及表达式,试题培养了学生的化学计算能力.
19.现有常温时pH=1的某强酸溶液10mL,下列操作能使溶液的pH变成2的是( )
A.加入10mL 0.01mol L﹣1的NaOH溶液
B.加入10mL 0.01mol L﹣1的盐酸溶液
C.加水稀释成100mL
D.加入10mL 的水进行稀释
答案:C
解析:解答:常温下pH=1的某强酸溶液中c(H+)=0.1mol/L,使溶液的pH变成2,即c(H+)=0.01mol/L,则:
A、pH=1的某强酸溶液10mL,n(H+)=0.01L×0.1mol/L=0.001mol,10mL0.01mol/L的NaOH溶液,n(OH﹣)=0.01L×0.01mol/L=0.0001mol,混合后c(H+)=≠0.01mol/L,所以A错误;
B、加入10mL0.01mol/L的盐酸,混合后,c(H+)=≠0.01mol/L,所以B错误;
C、加水稀释成100mL,c(H+)==0.01mol/L,所以C正确;
D、加入10mL的水进行稀释,混合后c(H+)==0.05mol/L≠0.01mol/L,所以D错误;所以选C.
分析:本题考查酸碱混合的计算和判断,注意首先判断混合后溶液的酸碱性,根据溶液混合后c(H+)计算pH值.
20.下列说法正确的是( )
A.pH<7的溶液一定是酸性溶液
B.室温时,pH=5的溶液和pH=3的溶液相比,前者c(OH﹣)是后者的100倍
C.室温下,每1×107个水分子中只有一个水分子发生电离
D.HCl溶液中无OH﹣,NaOH溶液中无H+,NaCl溶液中既无OH﹣也无H+
答案:B
解析:解答:A.pH<7的溶液不一定是酸性溶液,如100℃时,纯水的pH=6,则6<pH<7的溶液呈碱性,所以A错误;
B.pH=5的溶液中氢氧根离子浓度为:=10﹣9,pH=3的溶液中氢氧根离子浓度为:=10﹣11,前者c(OH﹣)是后者的100倍,所以B正确;
C.室温下,1L水中10﹣7mol水发生电离,1L水的物质的量为:,设每n个水中有一个水电离,则有:n:1=:10﹣7,
解得n=5.56×108,所以C错误;
D.由于水的电离平衡的存在,任何水溶液都存在氢离子和氢氧根离子,所以D错误;
所以选B.
分析:本题考查了水的电离平衡和PH的计算.注意判断溶液的酸碱性根据溶液中c(OH+)、c(H+)的相对大小来判断,PH=7显中性,只在常温下成立.
二、非选择题
21.常温下,有pH为12的NaOH溶液100mL.
(1)此溶液中水电离出的氢离子浓度c(H+)为 .
答案:1.0×10﹣12mol L﹣1
(2)若将该溶液的pH变为11(设混合后溶液体积不变).
①若用蒸馏水稀释,应加入 mL.
②若用pH=10的NaOH溶液稀释,应加入 mL.
答案:900|1000
解析:解答:(1)常温下pH=12的氢氧化钠溶液中,氢氧根离子抑制了水的电离,溶液中的氢离子为水电离的,则水电离的氢离子浓度为:c(H+)=1.0×10﹣12mol L﹣1,
所以答案为:1.0×10﹣12mol L﹣1;
(2)①常温下pH=12的氢氧化钠溶液中,氢氧根离子浓度为:0.01mol/L,pH=11的溶液中氢氧根离子浓度为0.001mol/L,稀释过程中溶质的物质的量不变,则稀释后溶液体积为:=11L=1000mL,需要加入的蒸馏水体积为:1000mL﹣100mL=900mL,
所以答案为:900;
②pH=10的氢氧化钠溶液中氢氧根离子浓度为0.0001mol/L,设加入pH=10的氢氧化钠溶液体积为V,则:=0.001mol/L,解得:V=1L=1000mL,
所以答案为:1000.
分析:本题考查了溶液pH的简单计算、水的电离及其影响,注意明确酸碱溶液抑制了水的电离,熟练掌握溶液酸碱性与溶液pH的关系及计算方法.
22.某温度下,水的离子积常数为1×10﹣12,在该温度下,0.1mol/L的HCl溶液pH= ,0.1mol/L的NaOH溶液pH= ,若将两者按体积比V(HCl):V(NaOH)=9:11混合,则混合液的pH值约为 .
答案:1|11|10
解析:解答:某温度下Kw=c(H+)×c(OH﹣)=1×10﹣12,0.1mol/L的HCl溶液中c(H+)=0.1mol/L,该盐酸的pH=﹣lgc(H+)=1;
0.1mol/L的氢氧化钠溶液中c(OH﹣)=0.1mol/L,c(H+)==10﹣11mol/L,该温度下,在0.1mol/L的氢氧化钠溶液中c(H+)=10﹣11mol/L,pH=﹣lgc(H+)=11;
若将两者按体积比V(HCl):V(NaOH)=9:11混合,由于二者浓度相同,则混合液中氢氧化钠过量,混合液显示碱性,溶液中氢氧根离子浓度为:c(OH﹣)=mol/L=0.01mol/L,该温度下c(OH﹣)=0.01mol/L的溶液中c(H+)==10﹣10mol/L,则混合液的pH值约为
:pH=﹣lgc(H+)=10,
所以答案为:1;11;10.
分析:本题考查了酸碱混合的定性判断及溶液pH的计算,明确溶液酸碱性与溶液pH的关系为解答关键,试题培养了学生的分析能力及化学计算能力.
23.已知水在25℃(A)和T℃(B)时,其电离平衡曲线如图所示:
(1)25℃时,将pH=3 的H2SO4溶液与pH=10的NaOH溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则H2SO4溶液与NaOH溶液的体积比为 .
答案:1:10
(2)T℃时,若10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 .
答案:a+b=13或pH1+pH2=13
(3)曲线B对应温度下,pH=3的HCl溶液和pH=9的某碱溶液等体积混合后,混合溶液的pH=7.请分析其原因: .
答案:该碱为弱碱,中和后混合溶液中还剩余较多的弱碱分子,可继续电离出OH﹣,使溶液呈碱性
解析:解答:(1)25℃时,pH=3的H2SO4溶液中C(H+)=10﹣3 mol/L,pH=10的NaOH溶液中C(OH﹣)=10﹣4 mol/L,要使混合溶液呈中性,则氢氧根离子的物质的量等于氢离子的物质的量,设酸的体积为xL,碱的体积为yL,则10﹣3 mol/L×xL=10﹣4 mol/L×yL,
所以x:y=10﹣4:10﹣3=1:10,所以答案为:1:10;
(2)T℃时,pH1=a的某强酸溶液中C(H+)=10﹣a mol/L,pH2=b的某强碱溶液C(OH﹣)=10b﹣12 mol/L,溶液呈中性,则酸中氢离子的物质的量应等于碱中氢氧根离子的物质的量,所以10×10﹣a=1×10b﹣12,a+b=13,所以答案为:a+b=13;
(3)曲线B对应温度下,pH=3的盐酸溶液和pH=9的某碱溶液等体积混合后,氢离子和氢氧根离子恰好反应,如果碱是强碱,则盐溶液呈中性,实际上溶液呈碱性,则碱为弱碱,生成强酸弱碱盐水解呈碱性,中和后混合溶液中还剩余较多的弱碱分子,可继续电离出OH﹣,使溶液呈碱性,
所以答案为:该碱为弱碱,中和后混合溶液中还剩余较多的弱碱分子,可继续电离出OH﹣,使溶液呈碱性.
分析:本题考查了水的电离、水的离子积及溶液pH的简单计算,解题关键是在搞清楚温度对水电离平衡、水的离子积和溶液pH的影响.
24.常温下,现有 ①醋酸、②盐酸、③硫酸三种酸溶液,用编号填空:
(1)当三种酸的pH相同时,其物质的量浓度由大到小的顺序为: ;
答案:①>②>③
(2)当三种酸的物质的量浓度相同时,其pH由大到小的顺序为: ;
答案:①>②>③
(3)中和等体积、等物质的量浓度的NaOH溶液时,所需等物质的量浓度的三种酸溶液的体积关系为: ;
答案:①=②>③
(4)体积和物质的量浓度相同的三种酸溶液,分别与同浓度的NaOH溶液反应,要使反应后的溶液呈中性,所需NaOH溶液的体积关系为: ;
答案:①<②<③
(5)当三种酸溶液PH相同、体积也相同时,分别加入足量锌,相同状况下产生气体的体积关系为 ;
答案:①>②=③
(6)当三种酸溶液的物质的量浓度相同、体积也相同时,分别加入足量锌,相同状况下产生气体的体积关系为 ;
答案:①=②<③
(7)将PH相同的三种酸溶液均稀释10倍后,pH的大小关系为 .
答案:①<②=③
的计算
解析:解答:(1)当三种酸的pH相同时,醋酸为弱电解质,溶液中只能部分电离出氢离子,所以醋酸的物质的量浓度最大;硫酸为二元强酸,所以需要的氢离子浓度最小,所以物质的量浓度由大到小的顺序为:①>②>③,
所以答案为:①>②>③;
(2)三种酸的物质的量浓度相同时,醋酸溶液中氢离子浓度最小,溶液的pH最大,硫酸溶液中氢离子浓度最大,溶液pH最小,所以三种溶液的pH大小关系为:①>②>③,
所以答案为:①>②>③;
(3)中和等体积、等物质的量浓度的NaOH溶液时,醋酸和盐酸为一元酸,消耗的体积相等;而硫酸为二元酸,消耗的体积最小,所以所需等物质的量浓度的三种酸溶液的体积关系为:①=②>③,
所以答案为:①=②>③;
(4)体积和物质的量浓度相同的三种酸溶液,分别与同浓度的NaOH溶液反应,要使反应后的溶液呈中性,醋酸与氢氧化钠溶液恰好反应时溶液显示碱性,所以若溶液为中性,醋酸消耗的氢氧化钠体积最小,硫酸为二元酸,消耗的氢氧化钠溶液体积增大,所以所需NaOH溶液的体积关系为:①<②<③,
所以答案为:①<②<③;
(5)当三种酸溶液pH相同、体积也相同时,分别加入足量锌,由于醋酸为弱电解质,醋酸的物质的量浓度增大;盐酸和硫酸为强酸,含有的氢离子浓度相等,所以相同状况下产生气体的体积关系为:①>②=③,
所以答案为:①>②=③;
(6)当三种酸溶液的物质的量浓度相同、体积也相同时,硫酸中氢离子浓度最大,生成的氢气体积最大,盐酸和醋酸生成的氢气相同,所以分别加入足量锌,相同状况下产生气体的体积关系为:①=②<③,
所以答案为:①=②<③;
(7)将pH相同的三种酸溶液均稀释10倍后,醋酸在稀释过程中电离程度增大,溶液中氢离子的物质的量增大,所以稀释后醋酸的pH最小,而盐酸和硫酸都是强电解质,稀释后溶液的pH相同,即:①<②=③,
所以答案为:①<②=③.
分析:本题考查了pH的计算、弱电解质的电离平衡、酸碱混合后溶液定性判断及溶液pH的计算,试题涉及的题量较大,充分考查了学生对所学知识的掌握情况.
25.某学生小组欲测定某NaOH溶液的浓度,其操作步骤如下:
①将酸式滴定管用蒸馏水洗净,用标准盐酸(0.1000mol/L)溶液润洗2遍,注入标准盐酸,调节滴定管的尖嘴部分充满溶液,并使液面处于“0”或“0”以下刻度;将锥形瓶用蒸馏水洗净后,也用该盐酸溶液润洗2遍;从酸式滴定管中放出20.00mL溶液到锥形瓶中.
②将碱式滴定管用蒸馏水洗净,用待测NaOH溶液润洗2遍,调节滴定管尖嘴部分充满溶液,并使液面处于“0”或“0”以下刻度.
③向锥形瓶中滴入酚酞作指示剂,进行滴定并用pH计记录pH变化.滴定至指示剂刚好变色,且并不马上恢复原来颜色为止,记录碱式滴定管液面读数.再继续滴定,并记录pH至无明显变化为止.
重复上述取样、滴定工作2次,记录每次实验所用碱溶液体积.
回答下列问题:
(1)图1中有2根滴定管,其中 (选填“a”、“b”)是酸式滴定管.
答案:b
(2)滴定过程中,边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察 (选填“a”、“b”).
a.锥形瓶内溶液颜色的变化 b.滴定管内液面的变化
答案:a
(3)该小组在步骤①中有一个明显的错误操作,由此造成测定结果 (选填“偏高”、“偏低”或“无影响”).
答案:偏高
(4)图2中该滴定过程的滴定曲线是下列的 (选填“a”、“b”).
答案:a
(5)有关数据记录如下:
实验序号 盐酸标准液体积(mL) 所消耗氢氧化钠标准液的体积(mL)
滴定前 滴定后
1 20.00 0.50 20.70
2 20.00 2.00 22.00
3 20.00 1.00 20.80
则该小组计算得到NaOH溶液的物质的量浓度为 mol/L.
答案:0.10
解析:解答:(1)酸式滴定管下端有玻璃活塞,由图可知b为酸式滴定管;所以答案为:b;
(2)为了便于判断滴定终点,眼睛要观察锥形瓶中颜色变化,根据颜色变化判断滴定终点;所以答案为:a;
(3)锥形瓶装液前不能润洗,若锥形瓶用待测液润洗,待测液的物质的量偏多,造成V(酸)增大,根据c(碱)=可知,c(碱)偏高,所以答案为:偏高;
(4)锥形瓶中盛放的是盐酸,所以滴定时溶液的pH逐渐增大,由图可知a曲线符合;所以答案为:a;
(5)三次消耗的氢氧化钠溶液的体积为20.20mL,20.00mL,19.80mL均有效,则NaOH溶液的平均体积为=20.00mL,
c(碱)===0.10mol/L;所以答案为:0.10.
分析:本题考查中和滴定的操作以及误差分析,明确中和滴定实验的仪器、步骤、指示剂的选择、数据处理等即可解答,侧重于考查学生的实验能力和数据处理能力.
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