2020版高考化学一轮复习 第八章 水溶液中的离子平衡 第2节 水的电离和溶液的酸碱性课时跟踪练

2020版高考化学一轮复习 第八章 水溶液中的离子平衡 第2节 水的电离和溶液的酸碱性课时跟踪练

第2节 水的电离和溶液的酸碱性 课时跟踪练 一、选择题 ‎1．下列说法正确的是(　　)‎ A．水的电离方程式：H2O===H＋＋OH－　‎ B．pH＝7的溶液一定是中性溶液 C．升高温度，水的电离程度增大 D．将稀醋酸加水稀释时，c(H＋)减小，c(OH－)也减小 解析：水是弱电解质，电离方程式应该使用可逆号，电离的方程式：H2OH＋＋OH－，A错误；若溶液的温度不是室温，则pH＝7的溶液不一定是中性溶液，B错误；水是弱电解质，电离吸收热量，所以升高温度，水的电离程度增大，C正确；将稀醋酸加水稀释时，c(H＋)减小，由于存在水的电离平衡，所以c(OH－)增大，D错误。‎ 答案：C ‎2．‎25 ℃‎时，水的电离达到平衡：H2OH＋＋OH－。下列叙述错误的是(　　)‎ A．向水中通入氨气，平衡逆向移动，c(OH－)增大 B．向水中加入少量稀硫酸，c(H＋)增大，Kw不变 C．将水加热平衡正向移动，Kw变大 D．升高温度，平衡正向移动，c(H＋)增大，pH不变 解析：向水中通入NH3，c(OH－)增大，平衡左移，A正确；向水中加入少量稀H2SO4，c(H＋)增大，但温度不变，Kw不变，B正确；将水加热，水的电离平衡正向移动，Kw变大，C正确；升高温度，能促进水的电离，c(H＋)增大，pH减小，D错误。‎ 答案：D ‎3．水的电离常数如下图两条曲线所示，曲线中的点都符合c(H＋)·c(OH－)＝常数，下列说法错误的是(　　)‎ A．图中温度T1 >T2‎ B．图中五点Kw间的关系：B＞C＞A＝D＝E C．曲线a、b均代表纯水的电离情况 7‎ D．若处在B点时，将pH＝2的硫酸溶液与pH＝12的KOH溶液等体积混合后，溶液显碱性 答案：C ‎4．常温下，0.1 mol·L－1某一元酸(HA)溶液中＝1×10－8，下列叙述正确的是(　　)‎ A．该一元酸溶液的pH＝1‎ B．该溶液中由水电离出的c(H＋)＝1×10－11mol·L－1‎ C．该溶液中水的离子积常数为1×10－22‎ D．用pH＝11的NaOH溶液V‎1 L和V‎2 L 0.1 mol·L－1该一元酸(HA)溶液混合，若混合溶液的pH＝7，则V1＜V2‎ 解析：将c(OH－)＝代入原题关系式中可得＝1×10－8，解得c(H＋)＝1×10－3 mol·L－1，所以该溶液的pH＝3，A项错误；酸溶液中水的电离看氢氧根离子，c(OH－)＝ mol·L－1＝1×10－11 mol·L－1，所以由水电离子出的c(H＋)＝1×10－11mol·L－1，B项正确；温度一定，水的离子积是一个常数，C项错误；由于HA是弱酸，二者等体积混合呈酸性，当pH＝7时应有V1＞V2，D项错误。‎ 答案：B ‎5．室温下向10 mL 0.1 mol·L－1NaOH溶液中加入0.1 mol·L－1的一元酸HA，溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A．a点所示溶液中c(Na＋)>c(A－)>c(H＋)>c(HA)‎ B．a、b两点所示溶液中水的电离程度相同 C．pH＝7时，c(Na＋)＝c(A－)＋c(HA)‎ D．b点所示溶液中c(A－)>c(HA)‎ 解析：A项，a点NaOH与HA恰好完全反应，溶液的pH为8.7，呈碱性，说明HA为弱酸，NaA发生了水解反应，则溶液中：c(Na＋)>c(A－)>c(OH－)>c(HA)>c(H＋)，错误；B项，a点NaA发生了水解反应，促进了水的电离，b点主要由于HA的电离而使溶液呈酸性，抑制了水的电离，所以a点水的电离程度大于b点水的电离程度，错误；C项，根据电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)，pH＝7，则c(H＋)＝c(OH－)，可得c(Na＋)＝c(A－)，‎ 7‎ 错误；D项，b点溶液中溶质为等物质的量NaA和HA，溶液呈酸性，说明HA的电离程度大于NaA的水解程度，所以c(A－)>c(HA)，正确。‎ 答案：D ‎6．下列说法中正确的是(　　)‎ A．‎25 ℃‎时NH4Cl溶液的Kw大于‎100 ℃‎时NaCl溶液的Kw B．常温下，pH均为5的醋酸和硫酸铝两种溶液中，由水电离出的氢离子浓度之比为1∶104‎ C．根据溶液的pH与酸碱性的关系，推出pH＝6.8的溶液一定显酸性 D．‎100 ℃‎时，将pH＝2的盐酸与pH＝12的NaOH溶液等体积混合，溶液显中性 解析：水的离子积常数只与温度有关，温度越高，Kw越大，A错误；醋酸中水电离出的c(H＋)＝溶液中的c(OH－)＝10－9mol·L－1，硫酸铝溶液中水电离出的c(H＋)等于溶液中的c(H＋)＝10－5mol·L－1，B正确；温度未知，无法判断，C错误；‎100 ℃‎时Kw＝1×10－12，所以将pH＝2的盐酸与pH＝12的NaOH溶液等体积混合后，溶液显碱性，D错误。‎ 答案：B ‎7．准确移取20.00 mL某待测HCl溶液于锥形瓶中，用0.100 0 mol·L－1NaOH溶液滴定。下列说法正确的是(　　)‎ A．滴定管用蒸馏水洗涤后，装入NaOH溶液进行滴定 B．随着NaOH溶液滴入，锥形瓶中溶液pH由小变大 C．用酚酞作指示剂，当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定 D．滴定达终点时，发现滴定管尖嘴部分有悬滴，则测定结果偏小 解析：A项，滴定管用水洗涤后，还要用待装溶液润洗，否则将引起误差，错误；B项，在用NaOH溶液滴定盐酸的过程中，锥形瓶内溶液由酸性逐渐变为中性，溶液的pH由小变大，正确；C项，用酚酞作指示剂，锥形瓶中溶液应由无色变为粉红色，且半分钟内不恢复原色时才能停止滴定，错误；D项，滴定达终点时，发现滴定管尖嘴部分有悬滴，则碱液的体积偏大，测定结果偏大，错误。‎ 答案：B ‎8．在T ℃时，某NaOH稀溶液中c(H＋)＝10－amol·L－1，c(OH－)＝10－bmol·L－1，已知a＋b＝12。向该溶液中逐滴加入pH＝c的盐酸(T ℃)，测得混合溶液的部分pH如下表所示：‎ 序号 NaOH溶液体积 盐酸体积 溶液pH ‎①‎ ‎20.00‎ ‎0.00‎ ‎8‎ ‎②‎ ‎20.00‎ ‎20.00‎ ‎6‎ 假设溶液混合前后的体积变化忽略不计，则c为(　　)‎ 7‎ A．1　　　　B．‎4　‎　　　C．5　　　　D．6‎ 解析：据题意可知在该温度下水的离子积常数是1×10－12，而不是1×10－14。通过①可知，此NaOH溶液中，c(OH－)＝10－4 mol·L－1。由②可知，加入20 mL盐酸后溶液的pH＝6，此时恰好完全中和。则c(H＋)＝＝1×10－4mol·L－1，则c＝4。‎ 答案：B ‎9．(2016·全国卷Ⅰ)298 K时，在20.0 mL 0.10 mol·L－1氨水中滴入0.10 mol·L－1的盐酸，溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已知0.10 mol·L－1氨水的电离度为1.32%，下列有关叙述正确的是(　　)‎ A．该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂 B．M点对应的盐酸体积为20.0 mL C．M点处的溶液中c(NH)＝c(Cl－)＝c(H＋)＝c(OH－)‎ D．N点处的溶液中pH＜12‎ 解析：A项，用0.10 mol·L－1盐酸滴定20.0 mL 0.10 mol·L－1氨水，二者恰好完全反应时生成强酸弱碱盐NH4Cl，应选用甲基橙作指示剂；B项，当V(HCl)＝20.0 mL时，二者恰好完全反应生成NH4Cl，此时溶液呈酸性，而图中M点溶液的pH＝7，故M点对应盐酸的体积小于20.0 mL，C项，M点溶液呈中性，则有c(H＋)＝c(OH－)；据电荷守恒可得c(H＋)＋c(NH)＝c(OH－)＋c(Cl－)，则有c(NH)＝c(Cl－)，此时溶液中离子浓度关系为c(NH)＝c(Cl－)＞c(H＋)＝c(OH－)；D项，NH3·H2O为弱电解质，部分发生电离，N点时V(HCl)＝0，此时氨水的电离度为1.32%，则有c(OH－)＝0.10 mol·L－1×1.32%＝1.32×10－3 mol·L－1，c(H＋)＝＝ mol·L－1≈7.58×10－12 mol·L－1，故N点处的溶液中pH＜12。‎ 答案：D 二、非选择题 ‎10．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)，‎ 7‎ 水的电离程度相同的是________。‎ ‎(2)若将②③混合后所得溶液的pH＝7，则消耗溶液的体积：②________(填“＞”“＜”或“＝”)③。‎ ‎(3)将六份溶液同等稀释10倍后，溶液的pH：①________②，③________④，⑤________⑥(填“＞”“＜”或“＝”)。‎ ‎(4)将①④混合，若有c(CH3COO－)＞c(H＋)，则混合溶液可能呈________(填字母)。‎ A．酸性　　　　B．碱性　　　　C．中性 解析：(1)酸和碱都会抑制水的电离，故只有⑥(NaCl溶液)对H2O的电离无抑制作用。②③④对水的电离抑制程度相同。‎ ‎(2)因pH＝12的氨水中c(NH3·H2O)＞0.01 mol· L－1，故②③混合，欲使pH＝7，则需体积②＞③。‎ ‎(3)稀释同样的倍数后，溶液的pH：①＞②；③＞④；⑤＞⑥。‎ ‎(4)由电荷守恒知：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－), 仅知道c(CH3COO－)＞c(H＋)，无法比较c(H＋)与c(OH－)的相对大小，也就无法判断混合液的酸碱性，故选ABC。‎ 答案：(1)⑥　②③④　(2)＞　(3)＞　＞　＞　(4)ABC ‎11．已知水在‎25 ℃‎和‎95 ℃‎时，其电离平衡曲线如图所示：‎ ‎(1)‎95 ℃‎时，水的电离平衡曲线应为B，请说明理由____________‎ ‎_____________________________________________________。‎ ‎25 ℃‎时，将pH＝9的NaOH溶液与pH＝4的硫酸溶液混合，所得混合溶液的pH＝7，则NaOH溶液与硫酸溶液的体积比为________。‎ ‎(2)‎95 ℃‎时，若100体积pH＝a的某强酸溶液与1体积pH＝b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则a与b之间应满足的关系是________。‎ ‎(3)曲线A所对应的温度下，pH＝2的HCl溶液和pH＝11的某BOH溶液中，若水的电离程度分别用α1、α2表示，则α1________α2(填“大于”“小于”“等于”或“无法确定”)。‎ ‎(4)曲线B对应温度下，将0.02 mol·L－1 Ba(OH)2溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液等体积混合后，混合溶液的pH＝________。‎ 解析：(1)水的电离是吸热过程，温度高时，电离程度大，c(H＋)、c(OH－)均增大，‎95 ℃‎时，水的电离平衡曲线应为B；‎25 ℃‎时，pH＝9的NaOH溶液，c(OH－)＝10－5 mol·L－1‎ 7‎ ‎；pH＝4的H2SO4溶液混合，c(H＋)＝10－4 mol·L－1；若所得混合溶液的pH＝7，n(OH－)＝n(H＋)。则c(OH－)·V(NaOH)＝c(H＋)·V(H2SO4)。故NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为V(NaOH)∶V(H2SO4)＝c(H＋)∶c(OH－)＝10∶1；‎ ‎(3)曲线A所对应的温度是室温。在室温下，pH＝2的HCl溶液，c(H＋)(水)＝10－12mol·L－1；pH＝11的某BOH溶液中，c(H＋)(水)＝10－11mol·L－1；水电离产生的H＋的浓度越大，水的电离程度就越大。若水的电离程度分别用α1、α2表示，则α1＜α2；‎ ‎(4)曲线B所对应的温度是‎95 ℃‎，该温度下水的离子积常数是KW＝10－12，在曲线B所对应的温度下，将0.02 mol·L－1的Ba(OH)2溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液等体积混合，则反应后溶液中c(OH－)＝0.02 mol÷‎2 L＝0.01 mol·L－1。由于该温度下水的离子积常数是KW＝10－12，所以c(H＋)＝10－10，所得混合液的pH＝10。‎ 答案：(1)水的电离是吸热过程，温度高时，电离程度大，c(H＋)、c(OH－)大　10∶1　(2)a＋b＝14　(3)小于　(4)10‎ ‎12．Ⅰ.实验室有一瓶失去标签的某白色固体X，已知其成分可能是碳酸或亚硫酸的钠盐或钾盐，且其成分单一。现某化学小组通过如下步骤来确定其成分：‎ ‎(1)阳离子的确定：‎ 实验方法及现象：_______________________________________‎ ‎_____________________________________________________。‎ 结论：此白色固体是钠盐。‎ ‎(2)阴离子的确定：‎ ‎①取少量白色固体于试管中，然后向试管中加入稀盐酸，白色固体全部溶解，产生无色气体，此气体能使溴水褪色。‎ ‎②要进一步确定其成分需补做如下实验：取适量白色固体配成溶液，取少许溶液于试管中，加入BaCl2溶液，出现白色沉淀。‎ Ⅱ.确认其成分后，由于某些原因，此白色固体部分被空气氧化，该化学小组想用已知浓度的酸性KMnO4溶液来确定变质固体中X的含量，具体步骤如下：‎ 步骤Ⅰ　称取样品‎1.000 g。‎ 步骤Ⅱ　将样品溶解后，完全转移到250 mL容量瓶中，定容，充分摇匀。‎ 步骤Ⅲ　移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中，用0.01 mol·L－1 KMnO4标准溶液滴定至终点。‎ 按上述操作方法再重复2次。‎ ‎(1)写出步骤Ⅲ所发生反应的离子方程式________________‎ ‎_______________________________________________________‎ ‎_______________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________。‎ 7‎ ‎(2)在配制0.01 mol·L－1 KMnO4溶液时若仰视定容，则最终测得变质固体中X的含量________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)‎ ‎(3)滴定结果如下表所示：‎ 滴定次数 待测溶液的体积/mL 标准溶液的体积 滴定前刻度/mL 滴定后刻度/mL ‎1‎ ‎25.00‎ ‎1.02‎ ‎21.03‎ ‎2‎ ‎25.00‎ ‎2.00‎ ‎21.99‎ ‎3‎ ‎25.00‎ ‎2.20‎ ‎20.20‎ 则该变质固体中X的质量分数为________。‎ 解析：题中一个关键点是白色固体成分单一，由阳离子检验可知该盐是钠盐，由实验Ⅱ①可知该盐是亚硫酸盐或亚硫酸氢盐，由实验Ⅱ②可排除该盐是亚硫酸氢盐，该盐应是Na2SO3，Na2SO3易在空气中被氧化生成Na2SO4。配制0.01 mol·L－1 KMnO4溶液时若仰视定容，使c(KMnO4)减小，则在进行滴定操作时消耗V(KMnO4)会变大，导致所测Na2SO3含量偏大。‎ 分析滴定数据，第三组数据明显偏小，滴定中误差很大，计算时应舍去。‎ 答案：Ⅰ.(1)取固体少许，进行焰色反应实验，焰色为黄色。‎ Ⅱ.(1)2MnO＋5SO＋6H＋===2Mn2＋＋5SO＋3H2O ‎(2)偏大　(3)63%‎ 7‎