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课时跟踪检测二十五 水的电离和溶液的酸碱性
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(每小题6分,共60分)
1.(2017届保定市高阳中学月考)如果25 ℃时,Kw=10-14,100 ℃时Kw=10-12,这说明( )
A.100 ℃时水的电离常数较大
B.前者c(H+)较后者大
C.水的电离过程是一个放热过程
D.Kw和温度无直接关系
解析:100 ℃时Kw=10-12,25 ℃时Kw=10-14,则100 ℃时Kw较大,说明水的电离是吸热过程,温度升高Kw=c(H+)·c(OH-)增大,故100 ℃时水的电离常数较大,A项正确;100 ℃时水的电离程度大,c(H+)较25 ℃时的c(H+)大,B项错误;水的电离过程是吸热过程,C项错误;Kw受温度的影响,D项错误。
答案:A
2.常温下c(H+)最小的是( )
A.pH=0的溶液
B.0.05 mol·L-1H2SO4
C.0.5 mol·L-1HCl
D.0.05 mol·L-1的Ba(OH)2
解析:pH=0的溶液中c(H+)=1 mol·L-1,0.05 mol·L-1 H2SO4溶液中c(H+)=0.05 mol·L-1×2=0.1 mol·L-1,0.5 mol·L-1HCl中c(H+)=0.5 mol·L-1,0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.05 mol·L-1×2=0.1 mol·L-1,c(H+)==mol·L-1=1×10-13mol·L-1,D项符合题意。
答案:D
3.(2017届河北省定兴中学模拟)某研究性学习小组在实验室中配制1 mol·L-1的稀硫酸标准溶液,然后用其滴定某未知浓度的NaOH溶液。下列有关说法中正确的是( )
A.实验中所用到的滴定管、容量瓶,在使用前均需要检漏
B.滴定时只能用酚酞作指示剂,不能用甲基橙作指示剂
C.容量瓶中含有少量蒸馏水,会导致所配标准溶液的浓度偏小
D.酸式滴定管用蒸馏水洗涤后,即装入标准浓度的稀硫酸,则测得的NaOH溶液的浓度将偏小
解析:
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滴定时可用酚酞作指示剂,也可用甲基橙作指示剂,B项错误;容量瓶中含有少量蒸馏水,不会影响溶质和溶剂的质量,不会影响实验结果,C项错误;酸式滴定管用蒸馏水洗涤后,未用标准浓度的稀硫酸洗涤,使测得的NaOH溶液的浓度偏大,D项错误。
答案:A
4.(2017届双鸭山市宝清县高级中学月考)已知温度为T ℃时水的离子积常数为Kw,该温度下,将浓度为a mol/L的一元酸HA与b mol/L的一元碱BOH等体积混合,可判断该溶液呈中性的依据是( )
A.a=b
B.混合溶液的pH值为7
C.混合溶液中c(H+)= mol·L-1
D.混合溶液中,c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(A-)
解析:由题中信息不能确定酸和碱是否是强电解质,如果两者是强电解质,溶液呈现中性,则a=b。如果属于弱电解质,则a≠b,A项错误;题中没有说明温度,如果温度是100 ℃,此时溶液显碱性,B项错误;溶液显中性,说明c(H+)=c(OH-),根据水的离子积,因此有:c(H+)= mol·L-1,C项正确;D项此关系式是溶液显电中性,而不是溶液呈中性,D项错误。
答案:C
5.25 ℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH-,下列叙述正确的是( )
A.将纯水加热到95 ℃时,Kw变大,pH不变,水仍呈中性
B.向纯水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)增大,Kw变小
C.向纯水中加入少量碳酸钠固体,c(H+)减小,Kw不变,影响水的电离平衡
D.向纯水中加入醋酸钠或盐酸,均可抑制水的电离,Kw不变
解析:本题考查水的电离平衡,水的离子积等知识。水的电离吸热,将纯水加热,电离平衡正向移动,c(H+)、c(OH-)均增大,但c(OH-)与c(H+)仍然相等,故Kw变大,pH变小,水仍呈中性,A项错误;向纯水中加入稀氨水,溶液中c(OH-)增大,电离平衡逆向移动,但温度不变,Kw不变,B项错误;向纯水中加入少量Na2CO3固体,溶液中c(H+)减小,水的电离平衡正向移动,但Kw不变,C项正确;向纯水中加入醋酸钠时,促进水的电离,D项错误。
答案:C
6.(2017届山西忻州一中等四校)某温度下水的离子积常数Kw=1.0×10-12。在此温度下,已知某强酸溶液pH=a,某强碱溶液的pH=b,已知a+b=13,酸碱溶液混合后恰好完全反应,则酸溶液的体积V酸和碱溶液的体积V碱的正确关系是( )
A.V碱=10V酸 B.V酸=10V碱
C.V酸=2V碱 D.V酸=V碱
解析:酸和碱溶液恰好完全反应时n(H+)=n(OH-),即10-a·V酸=10b-12·V碱,V酸=
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10a+b-12·V碱,又因a+b=13,则V酸=10V碱,B项正确。
答案:B
7.已知NaHSO4在水中的电离方程式为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。下列对该溶液的叙述错误的是( )
A.该温度高于25 ℃
B.由水电离出来的c(H+)=1.0×10-10 mol·L-1
C.NaHSO4晶体的加入抑制了水的电离
D.该温度下加入等体积pH=12的NaOH溶液可使溶液恰好呈中性
解析:蒸馏水的pH=6,水的电离程度较大,应是高于常温的温度,A项正确;当溶液pH=2时,c水(H+)=c(OH-)= mol·L-1=1.0×10-10 mol·L-1,B项正确;NaHSO4电离产生的H+抑制了水的电离,C项正确;pH=12的NaOH溶液,c(OH-)=1 mol·L-1,因为c(H+) 7,D项正确。
答案:D
二、非选择题(共40分)
11.(10分)现有常温下的六份溶液:
①0.01 mol·L-1 CH3COOH溶液;
②0.01 mol·L-1 HCl溶液;
③pH=12的氨水;
④pH=12的NaOH溶液;
⑤0.01 mol·L-1 CH3COOH溶液与pH=12的氨水等体积混合后所得溶液;
⑥0.01 mol·L-1 HCl溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合所得溶液。
(1)其中水的电离程度最大的是________(填序号,下同),水的电离程度相同的是________。
(2)若将②、③混合后所得溶液pH=7,则消耗溶液的体积:②________③(填“>”“”“c(Na+),则混合溶液呈________(填序号)。
A.酸性 B.碱性 C.中性
解析:(1)酸和碱都会抑制水的电离,只有⑥为NaCl溶液,对H2O的电离无抑制作用。②中c(H+)=0.01 mol·L-1,③、④中c(OH-)==0.01 mol·L-1,故②、③、④对水的电离抑制程度相同。(2)因为pH=12的氨水中,c(NH3·H2O)>0.01 mol·L-1,②、③混合,若pH=7,则需要②的体积比③的体积大。(3)弱酸弱碱存在电离平衡,稀释时,弱酸或弱碱进一步电离,稀释相同倍数后溶液的pH:①>②,③>④,⑤>⑥。(4)CH3COOH溶液、NH4Cl溶液显酸性,温度不变,Kw不变,稀释时,c(H+)减小,c(OH-)增大;NaOH溶液显碱性,稀释时,c(OH-)减小,c(H+)增大;NaCl溶液显中性,稀释时,每种离子浓度都不会增加,故选B项。(5)混合溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),因c(CH3COO-)>c(Na+),则c(H+)>c(OH-),混合液呈酸性。
答案:(1)⑥ ②③④ (2)> (3)> > > (4)B (5)A
12.(16分)某学生用0.100 0 mol·L-1盐酸标准溶液测定某烧碱样品的纯度(杂质不与盐酸反应)。实验步骤如下:
(1)配制待测液:用2.50 g含有少量杂质的固体烧碱样品配制500 mL溶液。需用的玻璃仪器除了烧杯、胶头滴管、玻璃棒外,还需要________。
(2)滴定:
Ⅰ.用蒸馏水洗涤酸式滴定管,并立即注入盐酸标准溶液至“0”刻度线以上。
Ⅱ.固定好滴定管并使滴定管尖嘴充满液体,调节液面至“0”或“0”刻度线以下,并记录读数。
Ⅲ.移取20.00 mL待测液注入洁净的锥形瓶中,并加入2滴酚酞试液。
Ⅳ.用标准液滴定至终点,记录滴定管液面读数。
①上述滴定步骤中有错误的是(填编号)________,该错误操作会导致测定结果________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
②步骤Ⅳ中滴定时眼睛应________________;判断滴定终点的现象是________________。
③若步骤Ⅱ中仰视读数,步骤Ⅳ中俯视读数,则会使测定结果________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
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(3)按正确操作测得有关数据记录如下:
滴定
次数
待测液
体积
标准盐酸体积(mL)
滴定前读数(mL)
滴定后读数(mL)
第一次
20.00
0.20
20.38
第二次
20.00
4.00
24.20
第三次
20.00
2.38
a
①a的读数如图所示,则a=________。
②烧碱样品的纯度为________%。
解析:(1)配制500 mL溶液还需要500 mL容量瓶,注意答题时要指明容量瓶的规格。
(2)滴定操作步骤中,操作Ⅰ没有用标准盐酸润洗酸式滴定管,该操作会导致所用盐酸(标准液)体积偏大,使计算出的NaOH溶液浓度偏大。操作Ⅱ中滴定前仰视读数偏大,操作Ⅳ滴定后俯视读数会偏小,从而使标准液(HCl)体积偏小,所测c(NaOH)偏小。
(3)所需标准盐酸的体积为
=20.20 mL
c(NaOH)==0.101 0 mol·L-1,
烧碱样品的纯度为
×100%=80.8%。
答案:(1)500 mL容量瓶
(2)①Ⅰ 偏大 ②注视锥形瓶中溶液颜色的变化
溶液由红色刚好变为无色,且半分钟内不变色 ③偏小
(3)①22.60 ②80.8
13.(14分)(2017届河南南阳二中模拟)某温度(T ℃)下的溶液中,c(H+)=10-xmol·L-1,c(OH-)=10-y mol·L-1,x与y的关系如图所示,请回答下列问题:
(1)此温度下,水的离子积Kw为________,则该温度T________25 ℃(填“>”“25 ℃。
(2)此条件下,pH=6时,溶液呈中性。根据表中实验①的数据可得c(OH-)=10-4 mol/L,根据表中实验③的数据有22.00×10-3 L×10-4 mol/L=22.00×10-3L×10-a mol/L,可得a=4,即pH=4由实验②中,所得溶液pH=7,Ba(OH)2过量,溶液呈碱性,由H2O电离产生的c(OH-)等于由水电离产生的c(H+),即由水电离产生的c(OH-)=10-7 mol/L。
(3)①按丁方式混合时,Ba(OH)2提供的OH-与NaHSO4提供的H+相等,混合后溶液呈中性。
②按乙方式混合时,反应前:n(Ba2+)=10-3mol,n(OH-)=2×10-3 mol,n(H+)=n(SO)=10-3 mol,实际反应的Ba2+、OH-、H+、SO均为10-3mol,故反应的离子方程式为Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O。
③按甲方式混合时, OH-过量, 反应后溶液中c(OH-)==0.1 mol/L,c(H+)=10-11 mol/
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L,溶液的pH=11。
答案:(1)1×10-12 >
(2)4 10-7
(3)①中
②Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O
③11
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