3.2 水的电离和溶液的ph 同步练习
一、单选题
1.将pH=5的盐酸溶液稀释1000倍后,溶液的pH为( )
A.等于8 B.等于7
C.接近7又小于7 D.大于7而小于8
2.常温下,下列溶液会促进水的电离的是( )
A.的溶液 B.的溶液
C.的溶液 D.的溶液
3.甲溶液的pH是4,乙溶液的pH是5,甲溶液与乙溶液的C(H+)之比为( )
A.2:1 B.1:2 C.10:1 D.1:10
4.实验室用0.1000HCl溶液滴定NaOH溶液,选用甲基橙作为指示剂。下列说法错误的是( )
A.可用量筒量取25.00mLNaOH溶液置于锥形瓶中
B.应选用配带塑料塞的容量瓶配制NaOH溶液
C.用润洗过的酸式滴定管量取0.1000HCl溶液,赶走气泡、调节液面至“0”刻度
D.达到滴定终点时溶液显橙色
5.能影响水的电离平衡,并使溶液中的c(H+)>c(OH-)的措施是( )
A.向水中通入SO2 B.将水加热煮沸
C.向纯水中投入一小块金属钠 D.向水中加入NaCl
6.常温下,向浓度为0.01mol·L-1的H3AsO3溶液中滴加NaOH溶液,溶液中含砷微粒的物质的量分数与溶液pH的关系如图所示。关于该过程的说法错误的是
A.pH为7.35~7.45的溶液中含砷元素的主要微粒是H3AsO3
B.Ka1(H3AsO3)的数量级是10-10
C.当pH=13时,溶液中的=-0.8
D.c点,c(Na+)>c()+3c()+2c()
7.某学生以酚酞为指示剂用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液,三次实验分别记录有关数据如下表:
滴定次数 待测氢氧化钠溶液的体积/mL 0.100 0 mol·L-1盐酸的体积/mL
滴定前刻度 滴定后刻度
第一次 25.00 0.00 27.45
第二次 25.00 0.00 30.30
第三次 25.00 0.00 27.55
下列说法正确的是:( )
A.当溶液从无色刚好变成红色时,则滴定终点达到
B.该氢氧化钠溶液中c(NaOH)=0.110 0 mol·L-1
C..滴定达终点时,滴定管尖嘴有悬液,则测定结果偏低
D.实验中锥形瓶应用待测氢氧化钠溶液润洗
8.下列操作会使H2O的电离平衡向正方向移动,且溶液呈酸性的是( )
A.将纯水加热到95 ℃时,pH<7 B.向水中加少量NaHSO4
C.向水中加少量Na2CO3 D.向水中加少量FeCl3
9.下列措施能促进水的电离,并使的是( )
A.向水中加入少量NaCl B.将水加热煮沸
C.向水中加入少量 D.向水中加入少量
10.常温下,pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合,所得混合液的pH=11,则强碱与强酸的体积比是( )
A.11∶1 B.9∶1 C.1∶11 D.1∶9
11.X、Y、Z、W、M均为短周期主族元素,X、Y同周期,Z、W、M也处于同一周期,Y是形成化合物种类最多的元素,M为短周期中除稀有气体元素外原子半径最大的元素,X、Y原子最外层电子数之和等于Z、W原子最外层电子数之和,X、W的简单离子X2-、W3+具有相同的电子层结构。下列说法正确的是( )
A.Y最高价氧化物对应的水化物为强酸
B.原子半径大小顺序为:M>W>X>Y>Z
C.水溶液中Z的单核离子能促进水的电离
D.简单氢化物的沸点:X>Y
12.下列说法正确的是( )
A.配制 Fe(NO3)2 溶液时,向 Fe(NO3)2 溶液中滴加几滴稀硝酸,以防止 Fe(NO3)2 发生水解
B.滴定接近终点时,滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁
C.中和热的测定实验中,测酸后的温度计未用水清洗便立即去测碱的浓度,所测中和热的数值偏高
D.配制1mol/L 的 NH4NO3溶液时,溶解后立即转移至容量瓶,会导致所配溶液浓度偏高
13.在实验室中进行中和反应的反应热测定与中和滴定实验,一定没有用到的仪器是( )
A. B. C. D.
14.AG表示溶液酸度: 。常温下,用0.1mol/L的NaOH溶液滴定25 ml 0.1mol/L的CH3COOH滴定结果如图所示,下列分析正确的是( )
A.0.1mol/L的 CH3COOH溶液的pH=3
B.m点加入NaOH的体积为25mL
C.若pH=7,则溶液中水电离的c(OH-)=1.0×10-3.5 mol/L
D.随着NaOH溶液滴入,溶液中水的电离程度逐渐增大,m点最大
15.室温条件下,将0.1mol·L-1的NaOH溶液逐滴滴入10mL 0.1mol·L-1HB溶液中,所得溶液pH随NaOH溶液体积的变化如图。下列说法正确的是( )
A.K(HB)的数量级为10-4
B.该中和滴定可采用酚酞作为指示剂
C.V1=10
D.b点时,NaOH与HB恰好完全反应
16.水稀释0.1mol/L氨水时,溶液中随着水量的增加而减小的是( )
A.氨水的电离程度 B.c(NH3·H2O)/c(OH-)
C.c(H+)和c(OH-)的乘积 D.OH-的物质的量
17.将①H+ ②Cl- ③Al3+④K+ ⑤S2-⑥OH- ⑦NO3- ⑧NH4+分别加入H2O中,基本不影响水的电离平衡的是( )
A.①③⑤⑦⑧ B.①⑥ C.②④⑦ D.②④⑥⑧
18.常温下,向20mL0.1moL/L的H3PO4溶液中滴加0.1moL/L的 NaOH溶液,所得溶液的pH与NaOH溶液体积的关系如图所示,下列说法正确的是()
A.H3PO4溶液第一步滴定可用酚酞作指示剂
B.A点溶液中c(H2PO4-)>c(H3PO4)>c(HPO42-)
C.图像中A,B,C三处溶液中 相等
D.B点溶液存在2c(Na+)=c(PO43-)+c(H2PO4-)+c(HPO42-)+c(H3PO4)
19.下列各组中的微粒在指定溶液中一定能大量共存的是()
A.c(FeCl3)=1.0 mol·L-1的溶液中:HCO 、Cl-、H+、Na+
B.常温下,由水电离出的c(H+)=10-14mol·L-1溶液中:NH 、K+、CO 、SO
C.在c(HCO )=0.1 mol·L-1的溶液中:NH 、AlO 、Cl-、NO
D.常温下, =0.1 mol·L-1的溶液中:K+、NH3·H2O、SO 、NO
20.水的电离过程为H2O H++OH-,在25℃时水的离子积为:Kw=1.0×10-14,在35℃时水的离子积为:Kw=2.1×10-14,则下列叙述正确的是( )
A.水的电离是个吸热过程
B.35℃时c(H+)<c(OH-)
C.c(H+)随着温度的升高而降低
D.35℃时的水比25℃时的水电离程度小
二、综合题
21.下列物质中:①CH3COOH②NH3③NH4Cl④盐酸⑤NaOH⑥NaHCO3溶液。
(1)属于弱电解质的是 (填序号,下同),属于强电解质且其水溶液呈碱性的是 。
(2)在氨水中存在电离平衡:NH3 H2ONH+OH-。将上述六种物质分别配成0.1mol/L的溶液,向稀氨水中分别滴加少量六种溶液,能使氨水的电离平衡逆向移动且c(NH)增大的是 (填序号),此时c(OH-) (填“增大”“减小”或“不变”,下同),= 。
(3)等体积c(H+)相同的盐酸和醋酸分别与0.1mol L-1的NaOH溶液恰好完全反应,消耗NaOH体积较大的是 (填化学式),反应过程中醋酸的电离程度 (填“增大”“减小”或“不变”,下同),n(CH3COO-) ,水的电离程度逐渐 ,水电离的c(H+)= 。
(4)已知次氯酸(HClO)的电离平衡常数为Ka=4.0×10-8,向20mL0.1mol L-1的HClO溶液中滴加少量硫酸,再加水稀释至40mL,此时测得c(H+)=0.05mol L-1,则溶液中c(ClO-)= mol L-1。
(5)已知亚硫酸(H2SO3)的电离平衡常数为Ka1=1.6×10-2,Ka2=1.0×10-7;碳酸(H2CO3)的电离平衡常数为Ka1=4.0×10-7,Ka2=4.0×10-11。足量的H2SO3溶液和NaHCO3溶液发生反应的主要离子方程式为 。
22.按要求回答下列问题:
(1)下列物质中属于强电解质的是 (填标号,下同), 属于非电解质的是 。
①Cl2②熔融态的NaCl ③氨水 ④盐酸溶液 ⑤乙醇 ⑥BaSO4⑦H2O ⑧HF ⑨CO
(2)若T℃时,醋酸的电离常数K =1.6×10-5,则该温度下0.01 mol/L的醋酸溶液的c(H+)约为 mol/L。
(3)若T℃时,pH=2的醋酸溶液中由水电离出的c(H+)= 1×10-11,则该温度下水的离子积常数Kw= , 将此温度下Va L pH=1的HCl溶液与Vb L pH=11的NaOH溶液混合后pH=3,则Va:Vb= 。
23.在常温下,0.1 mol/L一元酸HB溶液的pH=3,试回答下列问题:
(1)HB在水溶液中的电离方程式为
(2)在常温下,0.1 mol/L一元酸HB溶液,Ka=
(3)若将温度改变到t℃(此时Kw=10-12),则t 25℃(填“<”、“>”或“=”),该温度下0.1 mol/L一元酸HB溶液中由水电离出的H+物质的量浓度 。
A.10-11 mol/L B.10-9 mol/L C.10-6 mol/L D.以上答案都不符合题意
24.现有浓度均为0.010 mol/L的下列溶液:
①硫酸
②醋酸 ③氢氧化钠 ④氯化铵 ⑤硫酸铝 ⑥碳酸氢钠。请回答下列问题:
(1)写出②电离方程式 此电离反应的电离平衡常数K==1.75×10-5则Ⅰ.当向溶液中加入一定量的盐酸是,K的数值是否发生变化 填“变”或“不变”)原因
(2)Ⅱ.若②的起始浓度还是0.010mol/L,平衡时氢离子浓度为: mol/L(已知:17.5开方的值为4.18)
(3)写出③与⑤混合当③过量时的离子反应的方程式
(4)已知T℃,Kw
= 1×10-13,则T℃ 25℃(填“>”、“<”、“=”);
(5)①②③④四种溶液中由水电离出的H+浓度由大到小的顺序是 (填序号)。
(6)写出④的水解的离子方程式
(7)25℃0.005 mol/L的①溶液,pH= ,溶液中由水电离出的c(H+)= mol/L
25.室温下,某一元弱酸HA的电离常数K=1.6×10-6。向20.00mL浓度约为0.1mol·L-1 HA溶液中逐滴加入0.1000mol·L-1 的标准NaOH溶液,其pH变化曲线如图所示(忽略温度变化)。请回答下列有关问题:(已知lg4=0.6)
(1)a点溶液中pH约为 ,此时溶液中H2O电离出的c(H+)为 。
(2)a、b、c、d四点中水的电离程度最大的是 点,滴定过程中宜选用 作指示剂,滴定终点在 (填“c点以上”或“c点以下”)。
(3)滴定过程中部分操作如下,下列各操作使测量结果偏高的是_________________(填字母序号)。
A.滴定前碱式滴定管未用标准NaOH溶液润洗
B.用蒸馏水洗净锥形瓶后,立即装入HA溶液后进行滴定
C.滴定过程中,溶液出现变色后,立即停止滴定
D.滴定结束后,仰视液面,读取NaOH溶液体积
(4)若重复三次滴定实验的数据如下表所示,计算滴定所测HA溶液的物质的量浓度为 mol/L。
实验序号 NaOH溶液体积/mL 待测HA溶液体积/mL
① 21.01 20.00
② 20.99 20.00
③ 21.60 20.00
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】pH=5的盐酸溶液,加水稀释1000倍,溶液接近中性,但溶液始终为酸性溶液,即溶液的pH无限接近7但永远不能到达7,故稀释1000倍,液的pH接近7又小于7,
故答案为:C。
【分析】pH=5的盐酸溶液,加水稀释1000倍,溶液接近中性,但溶液始终为酸性溶液为易错点。
2.【答案】D
【解析】【解答】A.醋酸电离出氢离子,抑制水的电离,A不符合题意;
B.磷酸二氢钠溶液中磷酸二氢根既发生电离也发生水解,溶液pH小于7,则磷酸二氢根电离能力强于水解能力,则水的电离受抑制,B不符合题意;
C.硫酸钠电离出的钠离子和硫酸根离子,不会发生水解,对水的电离既不促进也不抑制,C不符合题意;
D.醋酸铵溶液中醋酸根、铵根均水解,促进水的电离,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】酸或碱抑制水的电离,含有弱离子的盐水解促进水的电离。
3.【答案】C
【解析】【解答】甲溶液的pH是4,溶液中氢离子浓度为:c(H+)=10-4mol·L-1,
乙溶液的pH是5,溶液中氢离子浓度为:c(H+)=10-5mol·L-1,
则甲溶液与乙溶液的c(H+)之比为:10-4mol·L-1:10-5mol·L-1=10:1,
故答案为:C。
【分析】分别根据pH=-lg[c(H+)]计算pH=4、pH=5的甲乙溶液中氢离子浓度,然后计算出两溶液中氢离子浓度之比.
4.【答案】A
【解析】【解答】A、量筒的精确度为小数点后一位,若要量取25.00mL的NaOH溶液应选用碱式滴定管,故A错误;
B、NaOH会与玻璃中的二氧化硅反应生成硅酸钠,则应选用配带塑料塞的容量瓶配制NaOH溶液,故B正确;
C、滴定管需要用标准液润洗,则用润洗过的酸式滴定管量取0.1000HCl溶液,赶走气泡、调节液面至“0”刻度,故C正确;
D、盐酸滴定NaOH溶液,滴定终点时溶液呈酸性,使甲基橙显橙色,故D正确;
故答案为:A。
【分析】A、量筒的精确度为0.1mL;
B、NaOH会与玻璃反应;
C、滴定管需要用标准液润洗;
D、达到滴定终点时溶液呈酸性。
5.【答案】A
【解析】【解答】A.在水中存在水的电离平衡:H2O H++ OH-。当向水中通入SO2时发生反应:SO2+H2O= H2SO3.H2SO3 H++HSO3-。H2SO3电离产生的H+使溶液中的H+的浓度增大,对水的电离平衡起到了抑制作用。最终使水电离产生的H+、OH-的浓度远远小于溶液中的H+。即溶液中的c(H+)>c(OH-)。符合题意。
B.水的电离是吸热过程,升高温度促进水的电离。所以将水加热煮沸促进了水的电离。但是水电离产生的H+和OH-离子的个数总是相同,所以升温后水中的H+和OH-的浓度仍然相等。不符合题意。
C.向纯水中投入一小块金属钠发生反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,NaOH电离产生的OH-使水的电离平衡逆向移动,对水的电离起到了抑制作用,最终使整个溶液中的c(OH-) > c(H+)。不符合题意。
D.向水中加入NaCl.NaCl是强酸强碱盐,对水的电离平衡无影响,所以水中的H+和OH-离子的浓度仍然相等。不符合题意。
【分析】溶液中 c(H+)>c(OH-) 时说明溶液显酸性,根据反应进行判断反应溶液的酸碱性。SO2+H2O=H2SO3 溶液显酸性。B、D显中性,C显碱性2Na+2H2O=2NaOH+H2↑.
6.【答案】C
【解析】【解答】A.如图所示,pH为7.35~7.45的溶液中含砷元素的主要微粒是H3AsO3,A不符合题意;
B.根据分析,,数量级是10-10,B不符合题意;
C.当pH=13时,,,=0.8,C符合题意;
D.c点溶液中溶质成分为等物质的量的Na3AsO3和Na2HAsO3,溶液呈碱性,根据电荷守恒:,由于,故,溶液呈碱性,,故,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、结合图示可以知道pH为7.35~7.45的溶液中含砷元素的主要微粒是H3AsO3;
B、电离平衡常数可以结合交点分析;
C、结合二级电离平衡常数分析;
D、结合电荷守恒判断。
7.【答案】B
【解析】【解答】A.当溶液从红色变成红无色,且半分钟内不褪色,则滴定终点达到,故A不符合题意;
B.第二次实验数据偏离正常误差,舍去,第一次和第三次实验平均消耗盐酸的体积是27.50mL,根据 ,该氢氧化钠溶液中c(NaOH)=0.110 0 mol·L-1,故B符合题意;
C.滴定达终点时,滴定管尖嘴有悬液,消耗酸的体积偏大,则测定结果偏高,故C不符合题意;
D.实验中锥形瓶不能用待测氢氧化钠溶液润洗,故D不符合题意。
【分析】A.盐酸滴定氢氧化钠时,酚酞遇氢氧化钠显红色,当溶液从红色变成无色,且半分钟内不褪色,则达到滴定终点;
B. 第二次实验数据偏离正常误差,舍去,第一次和第三次实验平均消耗盐酸的体积是27.50mL,根据c(NaOH)V(NaOH)=c(HCl)V(HCl),c(NaOH)=,可以得出c(NaOH)=0.1100 mol·L-1;
C.滴定管尖嘴有悬液会使测定结果偏高;
D. 锥形瓶若用待测氢氧化钠溶液润洗,消耗V(HCl)偏大,由c酸V酸=c碱V碱可知,c(NaOH)偏大 。
8.【答案】D
【解析】【解答】A.水的电离是吸热反应,升高温度促进水电离,但溶液中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度,所以水仍然呈中性,A不符合题意;
B.向水中加入硫酸氢钠,硫酸氢钠电离出氢离子而使溶液呈酸性,但氢离子能抑制水电离,B不符合题意;
C.向水中加入碳酸钠能促进水电离,但碳酸钠水解后溶液呈碱性,C不符合题意;
D.向溶液中加入氯化铁能促进水电离,且氯化铁水解使溶液呈酸性,D符合题意;
故答案为:D
【分析】酸碱会抑制水的电离,可水解的盐溶液能促进水的电离;结合溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小,判断溶液的酸碱性。
9.【答案】D
【解析】【解答】A.钠离子与氯离子,都不能使氢离子或氢氧根离子浓度变化,不影响水的电离,A不符合题意;
B.加热促进水的电离,氢离子和氢氧根浓度还是相等,溶液仍呈中性,B不符合题意;
C.加入少量Na2CO3,碳酸根离子结合水电离生成的氢离子生成碳酸氢根离子,促进水的电离,溶液中的c(OH )>c(H+),C不符合题意;
D.加入少量NH4Cl,铵根离子结合水电离生成的氢氧根离子生成一水合氨,促进水的电离,溶液中c(H+)>c(OH ),D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.钠离子与氯离子,不影响水的电离;
B.加热促进水的电离,氢离子和氢氧根浓度还是相等,溶液仍呈中性;
C.碳酸根离子结合水电离生成的氢离子生成碳酸氢根离子,促进水的电离;
D.铵根离子结合水电离生成的氢氧根离子生成一水合氨,促进水的电离。
10.【答案】D
【解析】【解答】常温下混合溶液pH=11,则溶液显碱性,说明碱过量,设碱的体积为V1,pH=13,则溶液中c(OH-)=0.1mol/L;设酸的体积为V2,pH=2,则溶液中c(H+)=0.01mol/L,二者混合是碱过量,pH=11,则混合溶液中c(OH-)=10-3mol/L= ,解得V1:V2=1:9,
故答案为D。
【分析】酸碱反应后所得混合液的pH=11,说明溶液呈碱性,氢氧根离子过量,由混合反应后溶液中的氢氧根离子浓度列式计算溶液体积比。
11.【答案】D
【解析】【解答】A.Y是碳,最高价氧化物对应的水化物为H2CO3,为弱酸,故A不符合题意;
B.同周期自左而右原子半径减小,一般电子层越多原子半径越大,故原子半径:M(Na)>W(Al)>Z(Cl)>Y(C)>X(O),故B不符合题意;
C.水溶液中Z的简单单核离子氯离子不能促进水的电离,故C不符合题意;
D.X、Y的简单氢化物分别为H2O、CH4,水中含氢键,沸点较高,则沸点:X>Y,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.碳酸为弱酸;
B.同周期自左而右原子半径减小,一般电子层越多原子半径越大;
C.强酸根离子不能促进水的电离;
D.分子间含氢键,沸点较高。
12.【答案】B
【解析】【解答】A. Fe(NO3)2是强酸弱碱盐,水解使溶液显酸性,在配制Fe(NO3)2溶液时,为了防止Fe2+水解不可向溶液中加入硝酸,因为硝酸能将亚铁离子氧化为铁离子,A不符合题意;
B.滴定接近终点时,滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁,使溶液进入到锥形瓶中,慢慢加标准溶液,以减小实验误差,B符合题意;
C.中和热的测定实验中,测酸后的温度计若未用水清洗便立即去测碱的温度,在温度计上残留的酸液就会与溶液中的碱发生中和反应,放出热量,使所测碱的起始温度偏高,导致中和热的数值偏小,C不符合题意;
D.NH4NO3溶于水吸热,使溶液温度降低,配制 1mol/L 的NH4NO3溶液时,溶解后,就立即转移至容量瓶,会导致配制溶液的体积偏大,使所配溶液浓度偏低,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.稀硝酸具有氧化性,能将Fe2+氧化;
B.接近滴定终点时,滴定管尖嘴可接触锥形瓶内壁;
C.未用水清洗,温度计上残留的酸会与碱反应;
D.转移溶液时,应使溶液恢复至室温;
13.【答案】D
【解析】【解答】A. 酸碱中和反应在烧杯中进行,要用烧杯,故A不符合;
B. 实验中需要用温度计测定反应放出的热量,要用温度计,故B不符合;
C. 在酸碱中和滴定实验中,待测液盛放在锥形瓶中,要用锥形瓶,故不C符合;
D. 在两个实验中均用不到圆底烧瓶,故D符合;
故答案为:D。
【分析】A. 酸碱中和反应在烧杯中进行;
B. 酸碱中和反应需要用温度计测定反应放出的热量;
C. 在酸碱中和滴定实验中,待测液盛放在锥形瓶中;
D. 在两个实验中均用不到圆底烧瓶。
14.【答案】A
【解析】【解答】A. 滴定起始时,V(NaOH)=0,溶液中仅存在醋酸,此时, ,则 ,又Kw=c(OH-) c(H+)=10-14,则溶液中c(H+)=10-3mol/L,因此0.1mol/L的 CH3COOH溶液的pH=3,A项符合题意;
B. m点时, ,则 ,c(OH-)=(H+),溶液显中性,若加入NaOH的体积为25mL,则醋酸与NaOH恰好反应生成醋酸钠,溶液显碱性,此时应为醋酸钠和醋酸的混合溶液,加入NaOH的体积应小于25mL,B项不符合题意;
C. 若pH=7,溶液显中性,此时应为醋酸钠和醋酸的混合溶液,二者对于水的电离的促进和抑制作用相等,则溶液中水电离的c(OH-)=1.0×10-7 mol/L,C项不符合题意;
D. 随着NaOH溶液的滴入,发生反应CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O,醋酸逐渐减少,水的电离程度逐渐增大,恰好反应生成醋酸钠时,水的电离程度最大,m点时溶液显中性,为醋酸钠和醋酸的混合溶液,电离程度不是最大,恰好反应后再继续加入氢氧化钠,水的电离程度逐渐减小,D项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、利用AG=8与Kw=10-14,计算出c(H+)=10-3mol/L;
B、醋酸与氢氧化钠恰好完全反应时生成醋酸钠,使溶液显碱性,AG<1,与图中不符;
C、pH=7,溶液中c(H+)=10-7 ;
D、AG=8醋酸电离使溶液显酸性,抑制水的电离,酸碱中和生成醋酸钠属于强碱弱酸盐,促进水的电离,当恰好完全反应时,水解程度最大;
15.【答案】B
【解析】【解答】A.根据电离平衡方程,电离出的c(H+)=c(B-) ,即K(HB)= ,K的数量级为10-3,A不符合题意;
B. 酚酞的变色范围在碱性,该中和滴定可采用酚酞作为指示剂,B符合题意;
C. V1时混合溶液恰好为中性,由于NaB为强碱弱酸盐,故此时酸有剩余,V1<10,C不符合题意;
D. c点时,NaOH与HB恰好完全反应,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】将0.1mol·L-1的NaOH溶液逐滴滴入10mL0.1mol·L-1HB溶液中,根据图像可知,初始HB的pH=2,即HB为弱酸。在滴加氢氧化钠过程中,V1时混合溶液恰好为中性,V2时完全反应,据此回答问题。
16.【答案】B
【解析】【解答】A. 溶液越稀越电离,稀释过程中一水合氨的电离程度增大,故A不符合题意;
B. 稀释过程中氢氧根离子、铵根离子的物质的量增大,一水合氨的物质的量减小,由于溶液体积相同,则 的比值会减小,故B符合题意;
C. c(H+)和c(OH-)的乘积为Kw,平衡常数只受温度影响,温度不变,Kw不变,故C不符合题意;
D. 稀释过程中一水合氨的电离程度增大,溶液中氢氧根离子的物质的量增大,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】用适量水稀释0.1mol/L氨水时,溶液中随着水量的增加,一水合氨的电离程度增大,则氢氧根离子、铵根离子的物质的量增大,但氢氧根离子的浓度会减小。
17.【答案】C
【解析】【解答】①H+会抑制水的电离,不符合题意;
②Cl-对水的电离无影响,符合题意;
③Al3+会水解,促进水的电离,不符合题意;
④K+对水的电离无影响, 符合题意;
⑤S2-会水解,促进水的电离,不符合题意;
⑥OH-会抑制水的电离,不符合题意;
⑦NO3-对水的电离无影响,符合题意;
⑧NH4+会水解,促进水的电离,不符合题意;
综上,不影响水的电离平衡的是②④⑦,C符合题意;
故答案为:C
【分析】此题是对水电离平衡影响的考查, 结合水电离平衡的影响因素进行分析即可。
18.【答案】C
【解析】【解答】A、H3PO4溶液第一步滴定生成NaH2PO4,溶液呈酸性,选变色范围为酸性的指示剂,可选用甲基橙作指示剂,故A不符合题意;
B、A点为NaH2PO4溶液,NaH2PO4在水溶液中,电离大于水解,A点溶液中c(H2PO4-)>c(HPO42-)>c(H3PO4),故B不符合题意;
C、温度相同,同一反应的平衡常数相同,HPO42-水解常数:A、B、C三处溶液中 相等,故C符合题意;
D、B点是Na2HPO4溶液,物料守恒为:c(Na+)=2[c(PO43-)+c(H2PO4-)+c(HPO42-)+c(H3PO4)],故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.酚酞只能指示碱性试剂,因为酸性和中性试剂不糊使酚酞变色;
B.NaH2PO4的电离使溶液显酸性,水解显碱性,由于电离大于水解,所以可以比较出几种微粒的浓度关系;
C.影响平衡常数唯一的因素是温度,只要温度相同,平衡常数就是相等的;
D.根据物料守恒可以得出几种微粒浓度的浓度关系。
19.【答案】D
【解析】【解答】A.HCO 与H+不能大量共存,而且HCO 不能大量存在于c(FeCl3)=1.0mol·L-1的溶液中,A不符合题意;
B.常温下,由水电离出的c(H+)=10-14mol·L-1溶液中,水的电离受到了强酸或强碱的抑制,溶液可能显酸性、也可能显碱性,NH 不能大量存在于碱性溶液中,CO 不能大量存在于酸性溶液中,B不符合题意;
C.在c(HCO )=0.1 mol·L-1的溶液中,AlO 不能大量存在,这两种离子会发生反应,生成碳酸根离子和氢氧化铝沉淀,C不符合题意;
D.常温下, =0.1mol·L-1的溶液显碱性,K+、NH3·H2O、SO32-、NO3-等4种粒子可以大量共存,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.H+和HCO3-可反应生成H2O和CO2;
B.该溶液可能显酸性或碱性;
C.HCO3-能与AlO-反应生成Al(OH)3沉淀和CO32-;
D.该溶液显碱性;
20.【答案】A
【解析】【解答】A.升高温度,水的离子积常数增大,说明水的电离平衡正向移动,则水的电离是个吸热过程,故A符合题意;
B.35℃时水仍然为中性,c(H+)=c(OH-),故B不符合题意;
C.根据A项分析,升高温度,水的离子积常数增大,水的电离平衡正向移动,水电离出的c(H+)随着温度的升高而增大,故C不符合题意;
D.根据A项分析,升高温度,水的离子积常数增大,水的电离平衡正向移动,水的电离程度增大,则35℃时的水比25℃时的水电离程度大,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】温度升高,电离常数增大,水的电离增强,氢氧根和氢离子浓度增大,
21.【答案】(1)①;⑤
(2)③;减小;增大
(3)CH3COOH;增大;增大;增大;增大
(4)4.0×10-8
(5)H2SO3+HCO=HSO+H2O+CO2↑
【解析】【解答】(1)①CH3COOH为弱酸,属于弱电解质;⑤NaOH属于强碱,水溶液显碱性;
(2)①CH3COOH加入稀氨水中,会消耗氢氧根离子,使平衡向正向移动,不正确;
②NH3溶于水显碱性,所以加入稀氨水中,会抑制一水合氨的电离,但不能使c(NH)增大,不正确;
③NH4Cl加入稀氨水中,增大铵根离子浓度,使平衡逆向移动,且c(NH)增大,正确;此时氢氧根离子浓度减小,因为=,所以会增大;
④盐酸会消耗氢氧根离子,使平衡向正向移动,不正确;
⑤NaOH溶于水显碱性,所以加入稀氨水中,会抑制一水合氨的电离,但不能使c(NH)增大,不正确;
⑥NaHCO3溶液溶于水显碱性,所以加入稀氨水中,会抑制一水合氨的电离,但不能使c(NH)增大,不正确;
综上所述,答案为③;减小;增大;
(3)醋酸为一元弱酸,HCl为一元强酸,则等体积c(H+)相同的盐酸和醋酸,醋酸的浓度较大,分别与0.1mol L-1的NaOH溶液恰好完全反应,消耗NaOH体积较大的是CH3COOH;反应过程中氢氧化钠不断消耗醋酸电离的氢离子,促进醋酸的电离,即醋酸的电离程度增大,电离生成的醋酸根离子的物质的量增大,即n(CH3COO-)增大,醋酸对水的抑制作用逐渐减弱,即水的电离程度逐渐增大,水电离的c(H+)增大,故答案为:CH3COOH;增大;增大;增大;增大;
(4)次氯酸(HClO)的电离平衡常数为Ka= =4.0×10-8,向20mL0.1mol L-1的HClO溶液中滴加少量硫酸,再加水稀释至40mL,则c(HClO)=0.05mol/L,此时测得c(H+)=0.05mol L-1,依据电离平衡常数公式可知,=4.0×10-8mol/L;
(5)根据电离平衡常数可知,1.6×10-2>4.0×10-7,H2SO3的酸性大于H2CO3的酸性,足量的H2SO3溶液和NaHCO3溶液发生反应的主要离子方程式为H2SO3+HCO=HSO+H2O+CO2↑。
【分析】(1)弱电解质在水溶液中部分电离,(一般包括弱酸、弱碱、水、非金属氧化物等);碱和强碱弱酸盐溶液呈碱性;
(2)根据影响电离平衡移动的因素分析;
(3)依据中和反应原理及酸电离程度的大小判断;依据酸或碱抑制水的电离,含有弱根离子的盐促进水的电离;
(4)依据电离平衡常数公式计算;
(5)根据电离平衡常数,利用强酸制弱酸判断。
22.【答案】(1)②⑥;⑤⑨
(2)4×10-4
(3)1×10-13;1:9
【解析】【解答】(1)电解质是指在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物,所有的酸、碱、盐和大多数金属氧化物均为电解质,在水溶液中能够完全电离的电解质是强电解质,强酸、强碱和多数盐是强电解质,故下列物质中属于强电解质的是②⑥,非电解质是指在水溶液或熔融状态下均不能导电的化合物,故属于非电解质的是⑤⑨,故答案为:②⑥;⑤⑨;
(2)若T℃时,醋酸的电离常数K =1.6×10-5,根据醋酸的电离方程式:CH3COOHCH3COO-+H+可知,则该温度下0.01 mol/L的醋酸溶液的c(H+)约为=4×10-4mol/L,故答案为:4×10-4;
(3)若T℃时,pH=2的醋酸溶液中由水电离出的c(H+)= 1×10-11,水电离出的H+和OH-浓度永远相等,即c(OH-)aq=c(OH-)水=c(H+)水=10-11mol/L,则该温度下水的离子积常数Kw=10-2×10-11=10-13, 将此温度下Va L pH=1的HCl溶液c(H+)=10-1mol/L与Vb L pH=11的NaOH溶液中c(OH-)==10-2mol/L,混合后pH=3呈酸性,即酸过量,故有:=10-3,则Va:Vb=1:9,故答案为:10-13;1:9。
【分析】(1)电解质是指在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物,所有的酸、碱、盐和大多数金属氧化物均为电解质,在水溶液中能够完全电离的电解质是强电解质,强酸、强碱和多数盐是强电解质,非电解质是指在水溶液或熔融状态下均不能导电的化合物;
(2)根据醋酸的电离方程式,利用电离常数计算;
(3)依据酸溶液中c(OH-)aq=c(OH-)水=c(H+)水,利用Kw=c(H+)c(OH-)计算;依据酸碱混合计算pH。
23.【答案】(1)HBH++B-
(2)1.0×10-5
(3)>;D
【解析】【解答】(1)在常温下,0.1 mol/L一元酸HB溶液的pH=3,c(HB)= 0.1 mol/L,c(H+)=1.0×10-3 mol/L,c(HB)>c(H+),可见HB部分电离存在电离平衡,因此HB是弱酸,其电离方程式为:HBH++B-;
(2)电离平衡常数是弱电解质达到电离平衡时电离产生的离子浓度的乘积与未电离的电解质分子浓度的比,则在常温下,0.1 mol/L一元酸HB溶液,Ka=;
(3)水是弱电解质,电离过程会吸收热量,升高温度,促进水的电离,水电离程度增大,水电离产生的c(H+)、c(OH-)增大,水的离子积增大,因此若将温度改变到t℃(此时Kw=10-12),则t>25℃;
HB是弱电解质,升高温度,其电离程度增大,电离产生的c(H+)增大,c(H+)>10-3 mol/L,HB溶液pH<3,由于该温度下水的离子积Kw=10-12,所以水电离产生的c(OH-)等于水电离产生的c(H+),c(OH-)<10-9 mol/L。若HB完全电离,c(H+)=10-1 mol/L,水电离产生的c(H+)=c(OH-)=10-11 mol/L,但HB不能完全电离,故H+物质的量浓度,10-11 mol/L<c(H+)<10-9 mol/L,故答案为:D。
【分析】(1) 0.1 mol/L一元酸HB溶液的pH=3,则HB为一元弱酸;
(2)根据Ka=计算;
(3)温度越高,水的电离程度越大。
24.【答案】(1)CH3COOH CH3COO-+H+;不变;K只受温度变化,温度不变K不变
(2)4.18×10-3
(3)Al3++4OH-=AlO2-+2H2O
(4)>
(5)④②③①
(6)NH4++H2O NH3·H2O+H+
(7)2;1 ×10-12
【解析】【解答】(1)Ⅰ.醋酸是弱酸,部分发生电离,电离方程式为:CH3COOH CH3COO-+H+,向醋酸溶液中加入盐酸,醋酸的电离平衡常数不变,因为电离平衡常数只与温度有关,温度不变,醋酸的电离平衡常数不变,故答案为:CH3COOH CH3COO-+H+,不变,K只受温度变化,温度不变K不变。
Ⅱ.已知c(CH3COOH)=0.010mol/L,所以c(H+)×c(CH3COO-)/0.010mol/L=1.75×10-5,因为醋酸的电离常数很小,平衡时的c(CH3COOH)可近似视为仍等于0.010mol/L,即可看作是完全电离,所以c(H+)=c(CH3COO-),所以c(H+)=(1.75×10-5×0.01)1/2=(1.75×10-7)1/2=4.18×10-3mol/L,故答案为:4.18×10-3。
(3)硫酸铝与过量的氢氧化钠反应生成硫酸钠、偏铝酸钠和水,离子方程式为:Al3++4OH-=AlO2-+2H2O,故答案为:Al3++4OH-=AlO2-+2H2O。
(4)25℃时,Kw=1×10-14,随着温度的升高,水的电离向正向进行,Kw增大,故T℃>25℃,故答案为:>。
(5)④氯化铵为强酸弱碱盐,水解促进水的电离,②醋酸为弱酸,溶液中c(H+)较小,①硫酸和③氢氧化钠都为强电解质,浓度相同时,硫酸对水的电离抑制程度较大,所以四种溶液中由水电离出的H+浓度由大到小的顺序是④②③①,故答案为:④②③①。
(6)化学方程式是NH4Cl+H2O NH3·H2O+HCl,离子方程式是NH4++H2O NH3·H2O+H+,故答案为:NH4++H2O NH3·H2O+H+。
(7)该硫酸溶液中氢离子浓度为:c(H+)=2c(H2SO4)=2×0.005mol/L=0.01mol/L,
该硫酸溶液的pH为:pH=-lg[c(H+)]=-lg(0.01)=2,溶液中由水电离出的c(H+)=1×10-14/0.01=1×10-12,故答案为:2,1×10-12。
【分析】(1)醋酸是弱酸,存在电离平衡,其电离平衡常数只是温度的函数,温度不变平衡常数不变;
(2)根据电离平衡常数计算;
(3)铝离子与过量的强碱反应时生成偏铝酸根离子;
(4)水的电离是吸热反应,温度升高水的离子积常数变大;
(5)根据各种物质点水的电离的影响判断水电离出的请离子浓度大小顺序即可;
(7)硫酸是二元强酸,根据氢离子浓度计算溶液pH,结合水的离子积常数基酸水电离出的氢离子浓度。
25.【答案】(1)3.4;2.5×10-11mol/L
(2)c;酚酞;c点以上
(3)A;D
(4)0.1050
【解析】【解答】(1)由K=c(H+) ×c(A-)/c(HA)= c2(H+)/0.1= 1.6×10-6,c2(H+)=1.6×10-7=16×10-8,c(H+)=4×10-4,pH=-lgc,(H+)=-lg(4×10-4)=4-0.6=3.4;酸抑制水电离,酸溶液中水电离产生的c(H+)为溶液中的氢氧根离子浓度,即c,(OH-)=KW/c,(H+)=10-14/4×10-4=2.5×10-11mol/L;综上所述,本题答案是:3.4,2.5×10-11mol/L。(2)a点是HA溶液,b点是醋酸和少量KA的混合溶液,c点是KA和少量醋酸的混合溶液,d点是KA和KOH的混合溶液,酸、碱均能抑制水的电离,KA水解促进水的电离;所以c点溶液中水的电离程度最大;由于酸碱恰好完全反应时溶液显碱性,故应该选择在碱性范围内变色的指示剂酚酞;滴定终点应在c点以上;综上所述,本题答案是:c,酚酞,c点以上。(3)A.碱式滴定管未用标准碱溶液润洗就直接注入标准碱溶液,标准液的浓度偏小,造成V(标准)偏大,根据c(待测)= ,可以知道,测定c(HA)偏大,正确;
B.用蒸馏水洗净锥形瓶后,立即装入HA溶液后进行滴定,被滴定的HA溶质的量不变,对结果没有影响,错误;
C.滴定过程中,溶液出现变色后,立即停止滴定,相当于标准液的体积偏小,根据c(待测)= ,可以知道,测定c(HA)偏小,错误;
D.滴定结束后,仰视液面,读取NaOH溶液体积,造成V(标准)偏大,根据c(待测)= ,可以知道,测定c(HA)偏大,正确;
故答案为:A D。(4)根据数据的有效性,舍去第3组数据,则1、2组平均消耗V(NaOH)=(21.01+20.99)/2=21.00mL,根据反应方程式HA+NaOH=NaA+H2O;0.021×0.1000=0.02×c(HA),则c( HA)=0.1050mol·L-1;综上所述,本题答案是:0.1050。
【分析】(1)由HA的电离平衡常数,结合三段式计算HA溶液中c(H+),进而根据公式pH=-lgc(H+)计算HA溶液的pH;
酸溶液中H2O电离产生的c(H+)与水电离产生的c(OH-)相等,而水电离产生的c(OH-)为溶液中c(OH-),结合Kw进行计算;
(2)酸碱会抑制水的电离,盐类的水解会促进水的电离;
碱滴酸应用酚酞做指示剂;
滴定终点为碱性溶液;
(3)根据公式,结合选项分析操作对消耗标准液体积的影响,进而分析对最终所得结果所造成的误差;
(4)多次试验求取平均值时,应舍去较大或较小的数值,再结合公式计算待测液的物质的量浓度;