2021高考化学（新高考版）一轮复习考点考法精练：专题十八水的电离和溶液的酸碱性 Word版含解析

- 1 - 专题十八　水的电离和溶液的酸碱性 考点 1 水的电离 1.[2020 福建模拟]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不正确的是(　　) A.该温度下加入等体积 pH=12 的 NaOH 溶液可使该溶液恰好呈中性 B.该温度高于 25 ℃ C.加入 NaHSO4 晶体抑制了水的电离 D.该溶液中由水电离出来的 H+浓度是 1.0×10-10 mol·L-1 2.[2020 浙江宁波新高考适应性考试]下列说法正确的是(　　) A.25 ℃时某溶液中水电离出的 c 水(H+)=1.0×10-12 mol·L-1,其 pH 一定是 12 B.某温度下,向氨水中通入 CO2,随着 CO2 的通入, 푐(OH-) 푐(NH3·H2푂)不断增大 C.恒温恒容下,反应 X(g)+3Y(g) 2Z(g),起始时充入 3 mol X 和 3 mol Y,当 X 的体积分数不变时,反应达到平 衡 D.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,该温度下加入等体积 pH=10 的 NaOH 溶液可使反应后的溶液恰好呈中性 3.[2020 广东惠州第二次调研]如图是不同温度(T1、T2)下溶液中水的离子积常数 Kw 变化曲线,有关说法正确的 是(　　) A.图中温度 T1A=D=E D.E、D 两点水的电离均被抑制,而 Kw 相等 4.[2019 贵州贵阳监测考试,6 分]25 ℃时,有 pH 均为 9 的 NaOH 溶液和 CH3COONa 溶液。回答下列问题: (1)两溶液中 c(H+)·c(OH-)=　　　　。 (2)各取 10 mL 上述溶液,分别加水稀释至 100 mL,pH 较大的是　　　　溶液。 (3)各取 10 mL 上述溶液,分别加热至 90 ℃,pH 较小的是　　　　溶液。 (4)两溶液中由水电离出的 c(OH-)分别为 NaOH 溶液　　　　　　　;CH3COONa 溶液　　　　　　　　。 (5)取 10 mL CH3COONa 溶液,加水稀释至 100 mL, 푐(CH3퐶푂O-) 푐(OH-) 的值　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 考点 2 溶液的酸碱性与 pH 5.[2020 福建模拟]常温下,关于溶液的稀释下列说法正确的是(　　) A.pH=3 的醋酸溶液稀释 100 倍,pH=5- 2 - B.将 1 L 0.1 mol·L-1 的 Ba(OH)2 溶液稀释为 2 L,pH=13 C.pH=4 的 H2SO4 溶液加水稀释 100 倍,溶液中由水电离产生的 c 水(H+)=1.0×10-6 mol·L-1 D.pH=8 的 NaOH 溶液稀释 100 倍,其 pH=6 6.[2020 河南洛阳第一次联考]常温下 0.1 mol·L-1 的①CH3COOH 溶液、②NaOH 溶液、③CH3COONa 溶液, 下列叙述正确的是(　　) A.①中 c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-) B.①②等体积混合后,醋酸根离子浓度小于③的二分之一 C.①③等体积混合后,溶液呈酸性,则 c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+) D.①②等体积混合后,水的电离程度比①③等体积混合后的电离程度小 考点 3 酸碱中和滴定 7.[2020 安徽合肥调研检测]已知 25 ℃时,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,该温度下,用 0.100 mol·L-1 氨水滴定 10.00 mL 0.100 mol·L-1 一元酸 HA 溶液,滴定过程中加入氨水的体积(V)与溶液中 lg 푐(H+) 푐(OH-)的关系如图所示。下列说法 不正确的是(　　) A.HA 为强酸 B.a=10.00 C.25 ℃时,NH+4 的水解平衡常数为 5 9×10-9 D.当滴入 20.00 mL 氨水时,溶液中 c(NH+4 )>c(A-) 8.[2019 四省八校联考]常温下,用 0.1 mol·L-1 NaOH 溶液滴定 10 mL 0.1 mol·L-1 H2A 溶液,溶液的 pH 随加入 的 NaOH 溶液的体积关系如图所示,下列说法不正确的是(　　) A.向 A 点对应溶液中加入少量水, 푐(OH-) 푐(H2퐴)增大 B.B 点对应溶液:c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(H2A) C.C 点对应溶液:c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-) D.水电离出来的 c(OH-):B 点>D 点 一、选择题 1.[2020 四川成都摸底测试]下列有关电解质溶液的说法正确的是(　　)- 3 - A.0.1 mol·L-1 氨水中滴入等浓度等体积的醋酸溶液,溶液导电性增强 B.适当升高温度,CH3COOH 溶液 pH 增大 C.稀释 0.1 mol·L-1 NaOH 溶液,水的电离程度减小 D.向 CH3COONa 溶液中加入少量 CH3COOH, 푐(CH3퐶푂O-) 푐(CH3퐶푂푂퐻)·푐(OH-)减小 2.[2020 四川模拟]25 ℃时,将 0.01 mol·L-1 NaOH 溶液滴入 20 mL 0.01 mol·L-1 CH3COOH 溶液的过程中,溶液中由水电离出的 c 水(H+)与加入 NaOH 溶液体积的关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A.x=20,a 点的纵坐标为 1.0×10-12 B.b 点和 d 点所示溶液的 pH 相等 C.滴定过程中, 푐(CH3퐶푂O-) 푐(OH-) 逐渐增大 D.e 点所示溶液中,c(Na+)=2c(CH3COO-)+2c(CH3COOH) 3.[2020 山东潍坊期中考试]将等浓度的 H2SO4、NaHSO4 溶液分别滴入两份相同的 Ba(OH)2 溶液中,溶液电 导率与滴入溶液的体积的关系如图所示。下列分析正确的是(　　) A.b→d 反应的离子方程式为 H++OH- H2O B.d 点所示溶液中,Na+与 SO2-4 的物质的量之比为 1∶1 C.c 点所示溶液导电能力相同,所以两溶液中含有相同量的 OH- D.a、b 两点所示溶液中 Ba2+均沉淀完全,所以对应的溶液均显中性 4.[水的离子积常数的应用]已知:pOH=-lg c(OH-)、pKw=-lg Kw、AG= lg 푐(H+) 푐(OH-)。在某弱酸 HX 及其钠盐 NaX 的 混合溶液中(HX 和 NaX 的含量不确定),c(H+)和 c(OH-)存在如图所示的关系,则下列说法不正确的是(　　) A.T2>T1=25 ℃ B.AG=14-2pH C.AB 线段上任意点对应的溶液均有 pH=pOH= p퐾w 2 D.图中 D 点对应的溶液中 c(Na+)c(HY-)>c(H+)>c(OH-) 8.[一元碱滴定一元酸溶液中的微粒分布分数图像]常温下,往一定浓度的醋酸溶液中加入 NaOH 溶液,所得溶 液 pX(X 表示 CH3COOH 或 CH3COO-,pX 表示对应微粒物质的量浓度的负对数)与 pH 的关系如图所示。下列 叙述错误的是(　　)- 5 - A.曲线 A 代表 pX(X 表示 CH3COO-)与 pH 的关系 B.常温下,Ka(CH3COOH)的数量级为 10-5 C.水的电离程度:XT2。 (3)从点的角度——条件改变:①同一等温线上点的变化,离子积常数不变,即 c(H+)·c(OH-)不变,c(H+)和 c(OH-)之 间为反比例关系,可以通过加入酸、碱、盐调节 c(H+)与 c(OH-)的大小关系,如 A→D,可以加入 HCl 等酸或加入 AlCl3 等强酸弱碱盐。②不同等温线上点的变化,离子积常数改变,即温度发生了改变,若在 AB 线上,只需改变温 度,如 A→B,通过升高温度即可实现;若不在 AB 线上,应先改变温度,再加入酸、碱、盐,如 D→C,应先升高温度,再 加入 NaOH 等碱或 CH3COONa 等强碱弱酸盐。 4.(1)1.0×10-14(1 分)　(2)CH3COONa(1 分)　(3)NaOH(1 分)　(4)1×10 -9 mol·L-1(1 分)　1×10-5 mol·L-1(1 分)　 (5)减小(1 分) 【解析】　(1)两种溶液的温度相同,则水的离子积相同,即 c(H+)·c(OH-)=Kw=1.0×10-14。(2)pH=9 的 NaOH 溶液 稀释 10 倍后 pH=8;加水稀释 CH3COONa 溶液时,CH3COO-的水解程度增大,故 pH=9 的 CH3COONa 溶液稀 释 10 倍后 pH>8。(3)NaOH 在水中完全电离,其水溶液的 pH 大小受温度影响不大,而加热能促进盐类水解,故 将两种溶液分别加热到 90℃时,pH 较小的是 NaOH 溶液。(4)NaOH 溶液中的 H+全部由水电离产生,pH=9 的 NaOH 溶液中,c(H+)=1.0×10-9mol·L-1,即由水电离出的 H+浓度为 1.0×10-9mol·L-1,因水电离出的 c(H+)=c(OH-), 故由水电离出的 OH-浓度为 1.0×10-9mol·L-1;盐类水解促进水的电离,CH3COONa 溶液中的 OH-全部由水电离 产生,pH=9 的 CH3COONa 溶液中 c(OH-)=1.0×10-5mol·L-1,即由水电离出的 OH-浓度为 1.0×10-5mol·L-1。 (5)CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,其平衡常数 K= 푐(CH3퐶푂푂퐻)·푐(OH-) 푐(CH3퐶푂O-) ,溶液稀释过程中 c(CH3COOH)减小,而 平衡常数 K 的值不变,故 푐(OH-) 푐(CH3퐶푂O-)的值增大,即 푐(CH3퐶푂O-) 푐(OH-) 的值减小。 5.B　醋酸是弱电解质,在水溶液里存在电离平衡,加水稀释能促进醋酸电离,则 pH=3 的醋酸溶液加水稀释 100 倍,pH7,D 项错误。 6.B　CH3COOH 溶液中存在两个电离平衡:H2O H++OH-、CH3COOH CH3COO-+H+,CH3COOH 抑制 H2O 的电离,故①中 c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-),A 项错误。①②等体积混合后,生成醋酸钠溶液, 其浓度为 0.05 mol·L-1,醋酸根离子易水解,且浓度越小水解程度越大,故①②等体积混合后醋酸根离子浓度小 于③的二分之一,B 项正确。①③等体积混合后,溶液呈酸性,说明 CH3COOH 的电离程度大于 CH3COO-的水解 程度,则 c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+),C 项错误。①②等体积混合后,所得溶液溶质为醋酸钠,其水解促进水的电 离,①③等体积混合后,所得溶液呈酸性,抑制水的电离,D 项错误。 7.B 　 没 有 加 入 氨 水 时 ,HA 溶 液 中 lg 푐(H+) 푐(OH-)=12, 根 据 25 ℃ 时 水 的 离 子 积 Kw=1×10-14, 得 c(H+)=0.1 mol·L-1=c(HA), 说 明 HA 完 全 电 离 ,HA 为 一 元 强 酸 ,A 项 正 确 ; 加 入 a mL 氨 水 时 ,lg 푐(H+) 푐(OH-)=0, 则 溶 液 中 c(H+)=c(OH-),溶液显中性,当加入 10 mL 氨水时,HA 与氨水恰好完全反应生成强酸弱碱盐,溶液显酸性,所以加- 8 - 入的氨水的体积大于 10 mL,即 a>10.00,B 项错误;25 ℃时,NH+4 的水解平衡常数为 퐾w 퐾b= 1 × 10-14 1.8 × 10-5= 5 9×10-9,C 项正 确;当滴入 20.00 mL 氨水时,氨水过量,溶液显碱性,即 c(H+)c(A-),D 项正确。 8.D　根据 0.1 mol·L-1 H2A 溶液的 pH>1,可知 H2A 为弱酸,稀释 H2A 溶液促进 H2A 的电离,溶液中 c(H+)和 c(H2A)均减小,c(OH-)增大,则 푐(OH-) 푐(H2퐴)增大,A 项正确;加入 10 mL NaOH 溶液时,B 点对应溶液的溶质为 NaHA,由 溶液 pHc(H+)>c(A2-)>c(H2A),B 项正确;C 点对应溶 液 pH=7, 根 据 电 荷 守 恒 有 c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-) 且 c(H+)=c(OH-), 故 存 在 c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-),C 项正确;加入 20 mL NaOH 溶液时,D 点对应溶液的溶质为 Na2A,A2-的水解程度大于 HA-,则水电离出来的 c(OH-):B 点25 ℃,A 项正确;AG= lg 푐(H+) 푐(OH-) =lg 푐2(H+) 푐(OH-)·푐(H+)= pKw-2pH,25 ℃时,pKw=14,即 25 ℃时 AG=14-2pH,B 项不正确;AB 线段上任意点对应的溶液 中 c(H+)=c(OH-),则 pH=pOH,Kw=c(H+)·c(OH-),pKw=pH+pOH,pH=pOH= p퐾w 2 ,C 项正确;HX 和 NaX 的混合溶液 中 , 由 电 荷 守 恒 可 知 c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-), 由 题 图 可 知 D 点 对 应 的 溶 液 中 c(H+)>c(OH-), 则 c(Na+)1,故 c(HY-)>c(H2Y)=c(Y2-),D 项错误。 8.D　pH 越大,c(CH3COO-)越大,pX(X 表示 CH3COO-)越小,则曲线 A 代表 pX(X 表示 CH3COO-)与 pH 的关 系 , 故 A 正 确 ; 根 据 题 图 可 知 ,Y 点 对 应 溶 液 pH=5 、 c(CH3COO-)=c(CH3COOH), 则 Ka(CH3COOH)= 푐(CH3퐶푂O-)·푐(H+) 푐(CH3퐶푂푂퐻) =10-5,Ka(CH3COOH)的数量级为 10-5,故 B 正确;根据题图可知,Z 点溶液的 pH=7,水的电离基本 不受影响,X、Y 点溶液呈酸性,水的电离受到抑制,且酸性越强,水的电离程度越小,则水的电离程度 Xc(OH-)>c(H+)(2 分)　(3)①2　1　3　3　3　3(共 2 分)　 ②1∶2(2 分)　(4)13(2 分)　(5)cd(2 分) 【解析】　(1)Na2S 水解会促进水的电离,使水的电离程度增大。盐类水解是吸热反应,微热会促进 Na2S 水解, 溶液 pH 增大。(2)盐类的水解程度较小,又因 NaHS 的水溶液呈碱性,故 c(HS-)>c(OH-)>c(H+),Na+不水解,故离 子 浓 度 大 小 为 c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+) 。 (3)① 根 据 得 失 电 子 守 恒 和 原 子 守 恒 可 配 平 化 学 方 程 式:2Na2S+Na2SO3+3H2SO4 3Na2SO4+3S↓+3H2O。②该反应中,S 既是氧化产物也是还原产物,由还原剂 是 Na2S,氧化剂是 Na2SO3 可知,还原产物与氧化产物的物质的量之比为 1∶2。(4)S2-的水解常数 Kh= 푐(HS-)·푐(OH-) 푐(S2-) = 푐(HS-)·푐(OH-)·푐(H+) 푐(S2-)·푐(H+) = 퐾w 퐾a2,Na2S 溶液中,可认为 c(HS-)=c(OH-),c(S2-)≈0.1mol·L-1,故 푐2(OH-) 푐(S2-) = 퐾w 퐾a2,代入相关数据可得 c(OH-)=0.1mol·L-1, 即 pH=13 。 (5) 结 合 反 应 原 理 溶 度 积 小 的 物 质 转 化 为 溶 度 积 更 小 的 物 质 , 知 Ksp(FeS)>Ksp(CuS),a 项错误;没有该反应的平衡常数,则无法比较达到平衡时 c(Cu2+)和 c(Fe2+)的大小,b 项错 误;加入 Na2S 固体后,S2-结合溶液中的 Cu2+、Fe2+,使其浓度降低,c 项正确;其平衡常数 K= 푐(Fe2+) 푐(Cu2+)= 푐(S2-)·푐(Fe2+) 푐(Cu2+)·푐(S2-)= 퐾sp(FeS) 퐾sp(CuS),d 项正确。 10.(1)将溶剂水煮沸后冷却(2 分)　(2)②(2 分)　(3)使溶液混合均匀,快速完成反应(2 分)　(4)1,2,4,1,1,3(2 分)　 (5)重复步骤 e 的操作 2~3 次(2 分)　(6)溶液蓝色褪去且半分钟内不恢复原色(2 分)　9.0(2 分)　是(2 分)　 (7)2H++S2O2-3 S↓+SO2↑+H2O、SO 2+I2+2H2O 4H++SO2-4 +2I-、4H++4I-+O2 2I2+2H2O(任写其中 2 个)(2 分) 【解析】　(1)气体的溶解度随温度的升高而减小,所以除去水中氧的简单操作是将溶剂水煮沸。(2)向封闭式体 系中添加一定量液体试剂最宜选择的仪器是注射器。(3)搅拌可使溶液混合均匀,使反应快速完成。(4)该反应是 氧化还原反应,依据得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒即可完成配平。(5)定量实验要求重复进行 2~3 次,取- 10 - 平均值。(6)步骤 e 是向碘-淀粉的蓝色溶液中滴加 Na2S2O3 溶液,达到滴定终点时,溶液蓝色褪去且半分钟内不 恢复原色。根据题中所给的离子方程式可得 O2~2MnO(OH)2~2I2~4S2O2-3 ,即 O2~4S2O2-3 。40.00mL 水样最终消 耗 Na2S2O3 的 物 质 的 量 为 4.5×10-5mol, 故 其 中 氧 气 的 物 质 的 量 为 4.5 4 ×10-5mol, 质 量 为 4.5 4 ×10-5mol×32g·mol-1×103mg·g-1=0.36mg,则 1L 水样中氧气的质量为 0.36mg× 1000 40 =9.0mg,即 DO=9.0mg·L-1 >5mg·L-1,作为饮用水源达标。(7)若溶液的 pH 过低,则溶液酸性过强。在酸性条件下,H+能与 S2O2-3 发生反应生 成 SO2 等;氧气能将 I-氧化,生成的碘单质能与生成的二氧化硫发生反应,使实验产生误差。