- 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。