自我小测
1下列可用于测定溶液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
2(多选)在某温度时,水的离子积为1.
( http: / / www.21cnjy.com )0×10-12
mol2·L-2,若该温度下某溶液中H+浓度为1.0×10-7
mol·L-1,则该溶液( )
A.呈碱性
B.呈酸性
C.呈中性
D.
[OH-]=100[H+]
3室温时,将x
mL
pH=a的稀NaOH溶液与y
mL
pH=b的稀盐酸充分反应,下列关于反应后溶液pH的判断,正确的是( )
A.若x=y,且a+b=14,则pH>7
B.若10x=y,且a+b=13,则pH=7
C.若ax=by,且a+b=13,则pH=7
D.若x=10y,且a+b=14,则pH>7
4由硫酸钾、硫酸铝和硫酸组成的混合溶液,
( http: / / www.21cnjy.com )其pH=1,[Al3+]=0.4
mol·L-1,[SO]=0.8
mol·L-1,则[K+]为( )
A.0.15
mol·L-1
B.0.2
mol·L-1
C.0.3
mol·L-1
D.0.4
mol·L-1
5若1体积硫酸恰好与10体积pH=11的NaOH溶液完全反应,则二者物质的量浓度之比应为
…( )
A.10∶1
B.5∶1
C.1∶1
D.1∶10
6
常温下,往H2O2溶液中滴加少
( http: / / www.21cnjy.com )量FeSO4溶液,可发生如下两个反应:2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O,2Fe3++H2O2===2Fe2++O2↑+2H+。下列说法正确的是
…( )
A.H2O2的氧化性比Fe3+强,其还原性比Fe2+弱
B.在H2O2分解过程中,溶液的pH逐渐下降
C.在H2O2分解过程中,Fe2+和Fe3+的总量保持不变
D.H2O2生产过程要严格避免混入Fe2+
7(多选)重水(D2O)在25
℃时
( http: / / www.21cnjy.com ),KW=1×10-12
mol2·L-2,定义pD=-lg[D+],pOD=-lg[OD-],则下列说法正确的是( )
A.25
℃时,纯重水pD=7
B.25
℃时,0.1
mol·L-1NaCl的重水溶液中pD=pOD
C.25
℃时,1
mol·L-1的DCl重水溶液pD=0,pOD=12
D.25
℃时,0.01
mol·L-1的NaOD溶液中pOD=10
8(多选)常温下,某溶液中由水电离产生的[H+]=
1×10-11
mol·L-1,则该溶液的pH可能是…( )
A.3
B.7
C.8
D.11
9已知NaHSO4在水中电离方程式为:
( http: / / www.21cnjy.com )NaHSO4===Na++H++SO,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,下列叙述不正确的是
…( )
A.该温度高于25
℃
B.水电离出来的[H+]=1×10-10
mol·L-1
C.
[H+]=[OH-]+[SO]
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
10某温度下,纯水中的[H+]=2×10-7
mol·L-1,则此时溶液的[OH-]为________
mol·L-1;若温度不变,滴入稀硫酸,使[H+]=5×10-6
mol·L-1,则[OH-]=________
mol·L-1。
11水的电离平衡曲线如下图所示。
A点表示25
℃时水在电离平衡时的离子浓度,当温度上升到100
℃时,水的电离平衡到达B点。
(1)25
℃时水的离子积为________,100
℃时水的离子积为________。
(2)100
℃时,将pH=
( http: / / www.21cnjy.com )8的Ba(OH)2溶液与pH=5的稀盐酸混合,并保持100
℃恒温,欲使混合溶液的pH=7,则Ba(OH)2溶液与盐酸的体积比为________。
12Ba(OH)2和NaO
( http: / / www.21cnjy.com )H混合溶液的pH=14,取该溶液100
mL,持续通入CO2,当CO2通入0.56
L时生成沉淀最多(体积指标准状况,设溶液体积不发生改变),试通过计算回答:
(1)Ba(OH)2和NaOH的物质的量浓度各为多少?
(2)当通入CO2的体积为2.24
L时,溶液中各种离子(除H+、OH-)物质的量浓度各为多少?
参考答案
1解析:酸碱指示剂只能粗略地判断溶液的酸碱性;精密pH试纸、广泛pH试纸可以粗略地测定溶液的pH;用于测定溶液pH且精确度最高的是pH计。
答案:B
2解析:化学上定义KW=[H+]·[OH-],KW称为水的离子积常数,简称水的离子积。在一定温度下,KW为常数。溶液的酸碱性与[H+]和[OH-]的相对大小相一致。若[H+]=[OH-],溶液呈中性;若[H+]>[OH-],溶液呈酸性;若[H+]<[OH-],溶液呈碱性。此题中[H+]为1.0×10-7
mol·L-1,[OH-]=
mol·L-1=1.0×10-5
mol·L-1,可见[H+]<[OH-],因此选项A、D正确。
答案:AD
3解析:当a+b=14时酸碱浓度相等,a+b<14时酸的浓度大于碱的浓度,a+b>14时碱的浓度大于酸的浓度,A选项浓度相等,体积相等,故pH=7,同理,B选项酸的体积大,浓度也大,pH<7。C选项无论a、b取何值,pH都不能为7。D选项酸碱浓度相等,碱的体积大,pH>7。
答案:D
4解析:根据pH=1可得[H+]=0.1
( http: / / www.21cnjy.com )mol·L-1,此时根据水的离子积常数,[OH]=10-14
mol2·L-2/0.1
mol·L-1可以忽略不计。根据电荷守恒有:[H+]+[K+]+3[Al3+]=2[SO],有[K+]=0.3
mol·L-1。
答案:C
5解析:硫酸与某一元强碱恰好完全反应时:n(OH-)=n(H+)。
所以有c(OH-)×10V=c(H+)·V,
( http: / / www.21cnjy.com )c(H+)=10×10-3
mol·L-1=10-2
mol·L-1,c(H2SO4)=c(H+)=5×10-3
mol·L-1
c(H2SO4)∶c(NaOH)=5×10-3
mol·L-1∶10-3
mol·L-1=5∶1,所以选择B项。
答案:B
6解析:结合题干所给的两个方程式,根据氧化性、还原性强弱比较规律,得H2O2的氧化性>Fe3+的氧化性,H2O2的还原性>Fe2+的还原性,A错;2H2O2===2H2O+O2↑,分解过程中,Fe2+作催化剂,溶液pH不变,B错;H2O2分解Fe3+或Fe2+作催化剂,所以总量不变;因为Fe2+可导致H2O2分解,所以H2O2生产过程要避免混入Fe2+,D正确。
答案:CD
7解析:25
℃时D2O,KW=1×10-1
( http: / / www.21cnjy.com )2
mol2·L-2,则[D+]·[OD-]=10-12
mol2·L-2,pD=-lg[D+]=6;NaCl的重水溶液中,pD=pOD;DCl重水溶液[D+]=1
mol·L-1,pD=-lg[D+]=0,
[OD-]=
mol·L-1,pOD=12;0.01
mol·L-1的NaOD中,pOD=-lg10-2=2。
答案:BC
8解析:根据水的电离平衡H2O
H++OH-知:由水电离产生的[H+]=[OH-]=1×10-11
mol·L-1,抑制水电离的原因是溶液中H+浓度或OH-浓度增大,若由于H+的浓度增大,则该溶液中[H+]==1×10-3
mol·L-1,即pH=3;若是由于OH-浓度增大,则该溶液中[OH-]==1×10-3
mol·L-1,即pH=11,故选A、D。
答案:AD
9解析:pH=6的蒸馏水中[
( http: / / www.21cnjy.com )H+]=10-6
mol·L-1,KW=10-12mol2·L-2,故该温度高于25
℃。该温度下,[H+]=1×10-2
mol·L-1,溶液中[OH-]==1×10-10
mol·L-1,故水电离出的[H+]=[OH-]=1×10-10
mol·L-1。据电荷守恒:[Na+]+[H+]=2[SO]+[OH-],因[Na
+]=[SO],故[H+]=[
( http: / / www.21cnjy.com )SO]+[OH-]。完全中和该溶液,则等体积的NaOH溶液中[OH-]=1×10-2
mol·L-1,[H+]=KW/[OH-]=1×10-10
mol·L-1,故该温度下,NaOH溶液的pH=10。由此可见,如果是重水(D2O),或非常温下的水溶液,KW≠10-14,那么碱溶液中的[OH-]浓度的计算,一定要使用题目给出的KW。
答案:D
10解析:任何温度下,纯水电离出的[H+]
( http: / / www.21cnjy.com )=[OH-],故[OH-]为2×10-7
mol·L-1;此时水的离子积KW=4×10-14
mol2·L-2,不管是酸性溶液还是碱性溶液,只要温度不变水的离子积就不变,则[OH-]=KW/[H+]=8×10-9
mol·L-1。
答案:2×10-7 8×10-9
11解析:(1)由图可知:25
℃时纯
( http: / / www.21cnjy.com )水中[H+]=[OH-]=1.0×10-7
mol·L-1,此时水的离子积为1.0×10-14
mol2·L-2;100
℃时,纯水中[H+]=[OH-]=1.0×10-6
mol·L-1,此时水的离子积为1.0×10-12
mol2·L-2。
(2)100
℃时pH=7,溶液呈碱性,则Ba(OH)2过量。设Ba(OH)2溶液和盐酸的体积分别为V1、V2,则有
=,解得=。
答案:(1)1.0×10-14
mol2·L-2 1.0×10-12
mol2·L-2
(2)2∶9
12解析:(1)混合液中总[OH-]=1
mol·L-1,
n(OH-)=0.1
mol,当CO2通入0.56
L即n(CO2)=0.025
mol时沉淀最多,此时发生如下反应:
Ba(OH)2 + CO2===BaCO3↓+H2O
1
mol
1
mol
0.025
mol
0.025
mol
[Ba(OH)2]==0.25
mol·L-1
n(NaOH)=n(OH-)-2n[Ba(OH)2]
=0.1
mol-2×0.025
mol=0.05
mol
[NaOH]==0.5
mol·L-1
(2)当n(CO2)=0.1
mol时,发生下列反应
CO2 + OH- === HCO
0.1
mol
0.1
mol
0.1
mol
此时溶液中无沉淀,故[Na+]=0.5
mol·L-1,[Ba2+]=0.25
mol·L-1,[HCO]=1
mol·L-1。
答案:(1)[Ba(OH)2]=0.25
mol·L-1,[NaOH]=0.5
mol·L-1
(2)[Na+]=0.5
mol·L-1,[Ba2+]=0.25
mol·L-1,[HCO]=1
mol·L-1。自我小测
1下列叙述正确的是( )
A.
NaCl溶液在电流的作用下电离成Na+和Cl-
B.溶于水后能电离出氢离子的化合物都是酸
C.二氧化碳溶于水能部分电离,故二氧化碳属于弱电解质
D.硫酸钡难溶于水,但硫酸钡属于强电解质
2(多选)往纯水中加入下列物质,能使水的电离平衡发生移动的是( )
A.蔗糖
B.NaOH
C.酒精
D.CH3COOH
3在KHSO4的水溶液及熔化两种状态下都能存在的离子是( )
A.K+
B.H+
C.HSO
D.SO
4下列不属于电离方程式的是( )
A.2H2O
H3O++OH-
B.H2O
H++OH-
C.CH3COOH+H2O
CH3COO-+H3O+
D.CH3COOH+NaOH===CH3COONa+H2O
5下列说法正确的是( )
A.
Ca(OH)2微溶于水,所以是弱电解质
B.在水中能电离出离子的化合物一定是离子化合物
C.
CO2分子中含极性键,且溶于水能导电,所以CO2是电解质
D.
NH3·H2O在水中只能部分电离,所以是弱电解质
6同一温度下,强电解质溶液a,弱电解质溶液b,金属导体c三者的导电能力相同,若升高温度后,它们的导电能力强弱顺序是( )
A.b>a>c
B.a=b=c
C.c>a>b
D.b>c>a
7下列关于水的离子积常数的叙述中,正确的是
( )
A.因为水的离子积常数的表达式是KW=[H+]·[OH-],所以KW随溶液H+和OH-浓度的变化而变化
B.水的离子积常数KW与水的电离平衡常数K,是同一个物理量
C.水的离子积常数仅仅是温度的函数,随着温度的变化而变化
D.水的离子积常数KW与水的电离平衡常数K是两个没有任何关系的物理量
8
已知单位体积的稀溶液中,非挥发性溶质的分子或离子数越多,该溶液的沸点就越高。则下列溶液沸点最高的是( )
A.0.01
mol·L-1的蔗糖溶液
B.0.01
mol·L-1的CaCl2溶液
C.0.02
mol·L-1的NaCl溶液
D.0.02
mol·L-1的CH3COOH溶液
9电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量,根据溶液电导率变化可以确定滴定反应的终点。下图是用KOH溶液分别滴定HCl溶液和CH3COOH溶液的滴定曲线示意图。下列示意图中,能正确表示用NH3·H2O溶液滴定HCl和CH3COOH混合溶液的滴定曲线的是( )
10浓度均为0.1
mol·L-1的NaOH溶液和氨水各50
mL,在测定导电性实验中,灯泡发光较亮的是________,其原因是(用电离方程式表示)______________________________。上述两种溶液均滴加
0.1
mol·L-1
的H2SO4溶液进行中和,在滴入H2SO4溶液的过程中,氨水导电性实验的灯泡发光程度的变化是__________________;中和过程中所发生反应的离子方程式分别为__________________和__________________。
当NaOH和氨水恰好被中和时,用去H2S
( http: / / www.21cnjy.com )O4溶液的体积________(填“相同”或“不同”)。若溶液混合时不考虑体积之和的微小变化,恰好中和时,两个导电性实验的灯泡的亮度________(填“相同”或“不同”)。
11有下列物质:①氢氧化钠固体;②铜丝;③氯化氢气体;④稀硫酸;⑤二氧化碳气体;⑥氨水;⑦碳酸钠粉末;⑧蔗糖晶体;⑨熔融氯化钠;⑩CuSO4·5H2O晶体。
请用序号填空:
(1)上述状态下可导电的是________。
(2)属于电解质的是________。
(3)属于非电解质的是________。
(4)上述状态下的电解质不能导电的是________。
12(1)与纯水的电离相似,液氨中也存在着微弱的电离:2NH3
NH+NH
据此判断以下叙述中错误的是( )
A.液氨中含有NH3、NH、NH等微粒
B.一定温度下,液氨中[NH]·[NH]是一个常数
C.液氨的电离达到平衡时[NH3]=[NH]=[NH]
D.只要不加入其他物质,液氨中[NH]=[NH]
(2)完成下列反应方程式。
①在液氨中投入一小块金属钠,放出气体:____________________________________
________________________________________________________________________。
②类似于“H++OH-===H2O”的反应
( http: / / www.21cnjy.com ):________________________________________
________________________________________________________________________。
13(1)25
℃时,10
L水中含O
( http: / / www.21cnjy.com )H-的物质的量为________
mol,含H+的个数为________个(设阿伏加德罗常数为NA,下同)。
(2)25
℃时,1
g水中含H+的个数约为______个。
(3)室温下,1
mol水中含OH-的物质的量为________
mol。
参考答案
1解析:NaCl溶于水(或熔化)即
( http: / / www.21cnjy.com )电离产生Na+和Cl-,在电流的作用下Na+和Cl-定向移动,所以NaCl溶液能导电,可见电解质的电离不需要在电流作用下完成,故A不正确。溶于水能电离出氢离子的化合物除酸外,还有酸式盐,故B不正确。CO2溶于水与水反应生成碳酸,碳酸部分电离,而不是CO2本身电离,因此碳酸是弱电解质,CO2是非电解质,故C不正确。BaSO4虽难溶于水,但溶解的部分完全电离,且BaSO4在熔化状态下也能完全电离,故BaSO4是强电解质,因此D正确。
答案:D
2解析:蔗糖和乙醇均属于非电解质,尽管两者的溶解度很大(乙醇与水能以任意比混溶),但是却不会电离,因此对于氢离子和氢氧根离子的浓度均没有影响,所以不影响水的电离,而氢氧化钠和醋酸却会因各自电离出的氢氧根离子和氢离子而明显改变溶液中两种粒子的浓度,进而使水的电离平衡发生移动。
答案:BD
3解析:物质熔化可破坏离子键,但不能破坏共价键,在水溶液中,可破坏离子键也可破坏强极性共价键。KHSO4熔化电离:KHSO4===K++HSO,在水溶液中电离:KHSO4===K++H++SO。
答案:A
4解析:电解质溶于水后形成的离子并
( http: / / www.21cnjy.com )不是单独存在的,而是与水分子相互吸引、相互结合,以水合离子的形态存在的,所以选项A、C分别是水和醋酸的电离方程式;B选项为水的电离方程式的简写。
答案:D
5解析:区别强、弱电解质的依据是看其溶于水的部分能否完全电离,和其溶解度大小无必然联系。Ca(OH)2虽微溶于水,但溶于水的部分完全电离,所以是强电解质;某些含极性键的化合物在水中也能电离出离子;CO2虽含极性键,但它溶于水能导电是由于和水反应生成了H2CO3,所以CO2是非电解质。
答案:D
6解析:金属导体随温度升高导电能力减弱;强电
( http: / / www.21cnjy.com )解质不存在电离平衡,升高温度,溶液中的离子浓度不变,导电能力随温度的升高而变化不大;弱电解质存在着电离平衡,升高温度,弱电解质的电离程度增大,溶液中的离子浓度增大,随温度的升高,弱电解质的导电能力增加得快。
答案:A
7解析:水的离子积常数KW=K·[H2O],一定温度下K和[H2O]都是不变的常数,所以KW仅仅是温度的函数。水的离子积常数的表达式是KW=[H+]·[OH-],但是只要温度一定,KW就是不变的常数,溶液中H+的浓度变大,OH-的浓度就变小,反之亦然。由KW=K·[H2O]知,水的离子积常数KW与水的电离平衡常数K,不是同一个物理量,但彼此之间存在着必然的联系。
答案:C
8解析:单位体积内的粒子数,实质为粒子的浓度。显然C项、D项的浓度比A项和C项的大,又C项为强电解质,完全电离,而CH3COOH为弱酸,部分电离,所以C项中粒子浓度大,故沸点最高。
答案:C
9解析:HCl为强电解质,
( http: / / www.21cnjy.com )CH3COOH为弱电解质,滴加NH3·H2O弱电解质先与HCl反应,生成同样为强电解质的NH4Cl,但溶液体积不断增大,溶液稀释,所以电导率下降。当HCl被中和完后,NH3·H2O继续与CH3COOH弱电解质反应,生成CH3COONH4的强电解质,所以电导率增大。HCl与CH3COOH均反应完后,继续滴加NH3·H2O弱电解质,电导率变化不大,因为溶液被稀释,有下降趋势。
答案:D
10答案:NaOH溶液 NaOH===Na++OH-,NH3·H2O
NH+OH- 由暗变亮 H++OH-===H2O
NH3·H2O+H+===NH+H2O 相同 相同
11解析:(1)上述状态下可导电的有:铜丝、稀硫酸、氨水、熔融氯化钠。(2)根据电解质的定义,氢氧化钠固体、氯化氢气体、碳酸钠粉末、CuSO4·5H2O晶体虽不能导电,但它们溶于水或熔融状态下可导电,属于电解质;熔融氯化钠可以导电,是电解质。(3)铜是单质,稀硫酸、氨水是混合物,虽然它们能导电,但既不是电解质,也不是非电解质;二氧化碳水溶液虽然能导电,但由于发生电离的是二氧化碳与水反应生成的碳酸,二氧化碳并未发生电离,故二氧化碳是非电解质;蔗糖在水溶液中和熔化状态下都不能导电,是非电解质。(4)属于电解质,但在上述状态下不能导电的有氢氧化钠固体、氯化氢气体、碳酸钠粉末、CuSO4·5H2O晶体。
答案:(1)②④⑥⑨ (2)①③⑦⑨⑩ (3)⑤⑧ (4)①③⑦⑩
12解析:此题要求掌握水自偶的实质(水分子电离产生的H+与H2O结合形成H3O+)以及水的电离平衡,并能迁移应用于对于NH3电离的认识:NH3分子电离产生H+和NH,H+与NH3结合生成NH,液氨电离产生等量的NH与NH,一定温度下离子浓度乘积为一常数;NH类似于H+,NH类似于OH-。具备上述知识后,就可顺利完成解题。
答案:(1)C (2)①2Na+2NH3===H2↑+2NaNH2
②NH+NH===2NH3↑
13解析:(1)常温下,KW=1×10-14mol2·L-2,[H+]水=[OH-]水=1×10-7
mol·L-1。1
L水中含n(OH-)=1×10-7
mol,
n(H+)=1×10-7
mol,故10
L水中含OH-的物质的量为1×10-6
mol,含H+的个数为10-6
NA个。(2)1
L水即1
000
g水中含H+的物质的量为1×10-7
mol,故1
g水中含H+的物质的量为1×10-10
mol,即含H+的个数为10-10
NA个。(3)1
L水即1
000
g水中含OH-的物质的量为1×10-7
mol,故1
mol水即18
g水中含OH-的物质的量为×1×10-7
mol=1.8×10-9
mol。
答案:(1)10-6 10-6
NA (2)10-10
NA
(3)1.8×10-9