高考化學一輪復習第八章水溶液中的離子平衡第二講水的電離和溶液的酸堿性課時跟蹤練含解析

課時跟蹤練25一、選擇題－8，下列敘述正確的是()A．該溶液中水電離出的c(H＋)＝1×10－10mol·L－1B．該溶液中c(H＋)＋c(A－)＋c(HA)＝0.1mol·L－1C．該溶液與0.05mol·L－1NaOH溶液等體積混合后：c(A－)＞c(Na＋)＞c(OH－)＞c(H＋)D．向該溶液中加入一定量NaA晶體或加水稀釋，溶液中c(OH－)均增大解析：常溫下0.1mol·L－1的一元酸HA溶液中eq\f(c（OH－）,c（H＋）)＝1×10－8，c(OH－)·c(H＋)＝1×10－14，解得c(H＋)＝1×10－3mol·L－1<－全部來自水電離，該溶液中水電離的c(H＋)＝1×10－11mol·L－1，A項錯誤；該溶液中c(A－)＋c(HA)＝0.1mol·L－1，B項錯誤；該溶液與0.05mol·L－1NaOH溶液等體積混合后得到物質(zhì)的量濃度均為0.025mol·L－1的HA和NaA的混合溶液，溶液中存在電荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(A－)，c(A－)＞c(Na＋)＞c(OH－)＞c(H＋)違背電荷守恒，C項錯誤；該溶液中存在電離平衡HAH＋＋A－，加入一定量NaA，c(A－)增大，電離平衡逆向移動，c(H＋)減小，則溶液中c(OH－)增大，加水稀釋，促進HA的電離，但由于溶液體積也增大，故c(H＋)減小，溶液中c(OH－)增大，D項正確。答案：D2．把1mL0.1mol·L－1的H2SO4稀釋成2L溶液，下列有關稀溶液的說法不正確的是()A．溶液中的c(OH－)為1×10－10mol·L－1B．溶液中的c(H＋)為1×10－4mol·L－1C．溶液中由水電離出來的OH－的濃度為1×10－10mol·L－1D．溶液中由水電離出來的H＋的濃度為10－4mol·L－1解析：0.1mol·L－1H2SO4溶液中c(H＋)＝0.2mol·L－1，將1mL溶液稀釋至2L后c(H＋)＝10－4mol·L－1，c(OH－)＝10－10mol·L－1，故A、B項正確；H2SO4對水的電離起到抑制作用，故由水電離產(chǎn)生的H＋、OH－濃度相等，均為10－10mol·L－1，C項正確，D項錯誤。答案：D3．下列實驗操作規(guī)范且能達到目的的是()選項目的操作A取20.00mL鹽酸在50mL酸式滴定管中裝入鹽酸，調(diào)整初始讀數(shù)為30.00mL后，將剩余鹽酸放入錐形瓶B清洗碘升華實驗所用試管先用酒精清洗，再用水清洗C測定醋酸鈉溶液pH用玻璃棒蘸取溶液，點在濕潤的pH試紙上D配制濃度為0.010mol·L－1的KMnO4溶液稱取KMnO4固體0.158g，放入100mL容量瓶中，加水溶解并稀釋至刻度解析：50mL酸式滴定管的50.00mL刻度下方?jīng)]有刻度，但仍有鹽酸，所以調(diào)整初始讀數(shù)為30.00mL后，將剩余鹽酸放入錐形瓶中，體積大于20.00mL，A項錯誤；碘易溶于酒精，清洗試管中附著的碘可以先用酒精清洗，再用水清洗，B項正確；醋酸鈉溶液呈堿性，測定醋酸鈉溶液的pH時，pH試紙不能預先濕潤(濕潤相當于將溶液稀釋)，否則測定的pH會偏小，C項錯誤；不能在容量瓶中直接配制溶液，D項錯誤。答案：B4．水的電離平衡曲線如圖所示，下列說法正確的是()A．圖中A、B、D三點處Kw的大小關系：B>A>DB．25℃時，向pH＝1的稀硫酸中逐滴加入pH＝8的稀氨水，溶液中eq\f(c（NHeq\o\al(＋,4)）,c（NH3·H2O）)的值逐漸減小C．在25℃時，保持溫度不變，在水中加入適量NH4Cl固體，體系可從A點變化到C點D．A點所對應的溶液中，可同時大量存在Na＋、Fe3＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)解析：Kw的影響因素為溫度，水的電離吸熱，升高溫度Kw增大，A、D在同一等溫線上，故圖中A、B、D三點處Kw的大小關系為B>A＝D，A項錯誤；25℃時，向pH＝1的稀硫酸中逐滴加入pH＝8的稀氨水，c(OH－)逐漸增大，eq\f(c（OH－）·c（NHeq\o\al(＋,4)）,c（NH3·H2O）)的值不變，故eq\f(c（NHeq\o\al(＋,4)）,c（NH3·H2O）)逐漸減小，B項正確；在25℃時，保持溫度不變，在水中加入適量NH4Cl固體，體系不能從A點變化到C點，體系從A點變化到C點，可采用加熱的方法，C項錯誤；A點所對應的溶液呈中性，F(xiàn)e3＋因水解生成氫氧化鐵沉淀不能大量存在，D項錯誤。答案：B1CH3COOH溶液中逐滴加入2.0mol·L－1NaOH溶液，溶液中水電離出的c(H＋)在此滴定過程中變化曲線如圖所示。下列說法正確的是()A．a(chǎn)點水電離出的c(H＋)＝×10－3mol·L－1B．b點c(CH3COOH)>c(Na＋)>c(CH3COO－)C．c點恰好完全反應，溶液中無CH3COOHD．d點c(Na＋)＝2c(CH3COO－)＋2c(CH3COOH)解析：a點為CH3COOH溶液，水的電離受到抑制，水電離出的c(H＋)＜10－7mol·L－1，A項錯誤；b點的溶液為CH3COOH和CH3COONa等濃度混合的溶液，物料守恒為c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝2c(Na＋)，醋酸會電離：CH3COOHCH3COO－＋H＋，醋酸根會水解：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－，水解平衡常數(shù)Kh＝eq\f(KW,Ka)＝eq\f(10－14×10－5)≈×10－10<1.8×10－5，CH3COOH的電離程度大于CH3COO－的水解程度，所以c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(CH3COOH)，B項錯誤；c點恰好完全反應，為CH3COONa溶液，但是醋酸根會水解：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－，溶液中有CH3COOH，C項錯誤；d點加入40mL的NaOH溶液，NaOH多一倍，為等物質(zhì)的量濃度的NaOH和CH3COONa的混合溶液，有物料守恒c(Na＋)＝2c(CH3COO－)＋2c(CH3COOH)，D項正確。答案：D6．(2020·北京清華附中第三次模擬)常溫下，將NH3通入50mLNH4Cl溶液中至pH＝10，再向其中滴加1mol·L－1鹽酸，溶液的pH隨加入鹽酸體積的變化如圖所示。下列說法不正確的是()A．a(chǎn)點溶液中，c(OH－)＝1×10－4mol·L－1B．b點溶液中，c(NHeq\o\al(＋,4))>c(Cl－)C．a(chǎn)→b，水的電離程度減小D．c點時，加入的n(HCl)小于通入的n(NH3)解析：a點是c(H＋)＝10－10mol·L－1，根據(jù)Kw＝c(H＋)·c(OH－)，所以溶液中c(OH－)＝10－4mol·L－1，故A項正確；b點表示的溶液呈堿性，根據(jù)電荷守恒有c(OH－)＋c(Cl－)＝c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)，所以有c(Cl－)＜c(NHeq\o\al(＋,4))，故B項正確；堿溶液中滴入酸溶液發(fā)生酸堿中和反應，生成可水解的鹽和水，水的電離程度增大，所以a→b，水的電離程度增大，故C項錯誤；氨氣和氯化氫反應生成氯化銨，氯化銨是強酸弱堿鹽其水溶液呈酸性，當恰好反應時溶液應該呈酸性，但c點溶液呈堿性，說明氨氣過量，故D項正確。答案：C7．(2020·汕頭第一次模擬)在某溫度時，將nmol·L－1氨水滴入10mL1.0mol·L－1鹽酸中，溶液pH和溫度隨加入氨水體積變化曲線如圖所示。下列說法錯誤的是()A．c點存在守恒關系：c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(Cl－)B．b點：c(Cl－)>c(NHeq\o\al(＋,4))>c(H＋)>c(OH－)C．水的電離程度：b>c>a>dD．25℃時，NH4Cl水解平衡常數(shù)為(n－1)×10－7(用n表示)解析：c點溶液呈中性，所以c(H＋)＝c(OH－)，由電荷守恒分析c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，所以c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(Cl－)，A項正確；b點溶液為NH4Cl溶液，此溶液中離子濃度大小為c(Cl－)>c(NHeq\o\al(＋,4))>c(H＋)>c(OH－)，B項正確；b點溶液溫度最高，說明此時兩溶液恰好反應生成氯化銨，銨根離子水解促進了水的電離，則a、d兩點都抑制了水的電離，則b點水的電離程度最大；由于d點混合液的pH不知，則無法判斷a、d兩點水的電離程度大小，C項錯誤；根mol·L－1，c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(Cl－)＝0.5mol·L－1，根據(jù)物料守恒可知：c(NH3·H2O)＝n－0.5)mol·L－1，則25℃時NH4Cl水解常數(shù)為Kh＝eq\f(（n－）×10－7,0.5)＝(n－1)×10－7，D項正確。答案：C8．(2020·五岳線上聯(lián)考)常溫下，相同濃度的兩種一元酸HX、HY分別用同一濃度的NaOH標準溶液滴定，滴定曲線如圖所示。下列說法正確的是()A．HX、HY起始溶液體積相同B．均可用甲基橙作滴定指示劑C．pH相同的兩種酸溶液中：c(HY)＞c(HX)D．同濃度KX與HX的混合溶液中，粒子濃度間存在關系式：c(HX)－c(X－)＝2c(OH－)－2c(H＋)解析：反應達到終點時，HX與HY消耗NaOH溶液的體積分別是30mL和40mL，故起始酸的體積比為3∶4，故A項錯誤；NaOH滴定HX達到滴定終點時，溶液pH約為8，而甲基橙的變色范圍是～，故不能用甲基橙作指示劑，故B項錯誤；由圖象中兩種酸濃度相同時的pH可知，HY的酸性強于HX的酸性，則pH相同的兩種酸溶液中：c(HY)<c(HX)，故C項錯誤；同濃度的KX和HX的混合溶液中，存在電荷守恒為c(H＋)＋c(K＋)＝c(X－)＋c(OH－)，物料守恒為2c(K＋)＝c(HX)＋c(X－)，將物料守恒帶入電荷守恒可得c(HX)－c(X－)＝2c(OH－)－2c(H＋)，故D項正確。答案：D二、非選擇題9．請回答下列問題：(1)水的電離平衡曲線如圖所示，若A點表示25℃時水的電離達平衡時的離子濃度，B點表示100℃時水的電離達平衡時的離子濃度。①100℃時1mol·L－1的NaOH溶液中，由水電離出的c(H＋)＝__________mol·L－1，KW(25℃)__________KW(100℃)(填“>”“<”或“＝”)；②25℃時，向水的電離平衡體系中加入少量NH4Cl固體，對水的電離平衡的影響是________(填“促進”“抑制”或“不影響”)。(2)電離平衡常數(shù)是衡量弱電解質(zhì)電離程度大小的量。已知如表數(shù)據(jù)?；瘜W式電離平衡常數(shù)(25℃)HCNK＝×10－10CH3COOHK＝1.8×10－5H2CO3K1＝×10－7、K2＝×10－11①25℃時，有等濃度的溶液、3COONa溶液、2CO3溶液，三種溶液的pH由大到小的順序為________(填序號)；②25℃時，等濃度的CH3COOH溶液和NaOH溶液等體積混合，則c(Na＋)________c(CH3COO－)(填“>”“<”或“＝”)。(3)25℃，兩種酸的電離平衡常數(shù)如下表?；瘜W式Ka1Ka2H2SO3×10－2×10－4H2CO3×10－7×10－11①HSOeq\o\al(－,3)的電離平衡常數(shù)表達式K＝___________________；②H2SO3溶液和NaHCO3溶液反應的主要離子方程式為____________________________________________________________。解析：(1)①100℃時KW＝10－6×10－6＝10－12，1mol·L－1的NaOH溶液中，c(OH－)＝1mol·L－1，因此由水電離出的c(H＋)＝eq\f(10－12,1mol·L－1)＝10－12mol·L－1。電離吸熱，加熱促進水的電離，因此KW(25℃)<KW(100℃)；②銨根水解促進水的電離。(2)①根據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析，電離平衡常數(shù)CH3COOH>HCN>HCOeq\o\al(－,3)，所以等濃度的NaCN溶液、CH3COONa溶液、Na2CO3溶液，溶液水解程度：Na2CO3>NaCN>CH3COONa，溶液的pH：Na2CO3>NaCN>CH3COONa；②等濃度的CH3COOH溶液和NaOH溶液等體積混合，所得溶液顯堿性，c(H＋)<c(OH－)，根據(jù)電荷守恒可得：c(Na＋)>c(CH3COO－)。(3)①HSOeq\o\al(－,3)的電離方程式：HSOeq\o\al(－,3)H＋＋SOeq\o\al(2－,3)的電離平衡常數(shù)表達式K＝eq\f(c（H＋）·c（SOeq\o\al(2－,3)）,c（HSOeq\o\al(－,3)）)；②因為亞硫酸的Ka2>碳酸的Ka1，所以H2SO3溶液和NaHCO3溶液反應的主要離子方程式為H2SO3＋HCOeq\o\al(－,3)=HSOeq\o\al(－,3)＋CO2↑＋H2O。答案：(1)①10－12<②促進(2)①c>a>b②>＋H2O10．常溫下，有濃度均為1mol·L－1的下列4種溶液：①H2SO4溶液；②NaHCO3溶液；③NH4Cl溶液；④NaOH溶液。(1)這4種溶液pH由大到小的順序是______________，其中由水電離的H＋濃度最小的是________(填序號)。(2)向③中通入少量氨氣，此時eq\f(c（NHeq\o\al(＋,4)）,c（NH3·H2O）)的值________(填“增大”“減小”或“不變”)。(3)若將③和④混合后溶液恰好呈中性，則混合前③的體積________(填“大于”“小于”或“等于”)④的體積。解析：(1)④是強堿，溶液中c(OH－)＝1mol·L－1，①是二元強酸，溶液中c(H＋)＝2mol·L－1，二者均抑制水的電離，①抑制程度大。(2)依據(jù)NHeq\o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋，通入氨氣使c(NH3·H2O)增大平衡逆向移動，使c(NHeq\o\al(＋,4))增大，但c(NH3·H2O)增大的多。(3)如果等體積混合，恰好完全反應生成NaCl、NH3·H2O，溶液顯堿性，所以NH4Cl過量。答案：(1)④②③①①(2)減小(3)大于11．我國國標推薦的食品藥品中Ca元素含量的測定方法之一為利用Na2C2O4將處理后的樣品中的Ca2＋沉淀，過濾洗滌，然后將所得CaC2O4固體溶于過量的強酸，最后使用已知濃度的KMnO4溶液通過滴定來測定溶液中Ca2＋的含量。針對該實驗中的滴定過程，回答下列問題：(1)KMnO4溶液應該用________(填“酸式”或“堿式”)滴定管盛裝，除滴定管外，還需要的玻璃儀器有________________。(2)試寫出滴定過程中發(fā)生反應的離子方程式：___________________________________________________________________。(3)滴定終點的顏色變化為溶液由______色變?yōu)開_____色。(4)以下操作會導致測定的結(jié)果偏高的是________(填字母)。a．裝入KMnO4溶液前未潤洗滴定管b．滴定結(jié)束后俯視讀數(shù)c．滴定結(jié)束后，滴定管尖端懸有一滴溶液d．滴定過程中，振蕩時將待測液灑出(5)某同學對上述實驗方法進行了改進并用于測定某品牌的鈣片中的鈣元素(主要為CaCO3)含量，其實驗過程如下：取2.00g樣品加mol·L－1的鹽酸(鹽酸過量)，充分反應一段時間，用酒精燈將錐形瓶內(nèi)液體加熱至沸騰，數(shù)分鐘后，冷卻至室溫，加入2～3滴酸堿指示劑，用濃mL。[提示：Ca(OH)2微溶于水，pH較低時不會產(chǎn)生沉淀]①為使現(xiàn)象明顯、結(jié)果準確，滴定過程中的酸堿指示劑應選擇________溶液(填“石蕊”“甲基橙”或“酚酞”)；②實驗過程中將錐形瓶內(nèi)液體煮沸的目的是____________________________________________________________________________________________________________________________；③則此2.00g鈣片中CaCO3的質(zhì)量為________g。解析：(1)KMnO4溶液具有強氧化性，應放在酸式滴定管中。(3)KMnO4溶液本身可以作為指示劑，終點的顏色變化為無色變?yōu)闇\紫色。(5)實驗過程中將錐形瓶內(nèi)液體煮沸的目的是將溶解的CO2氣體趕出；該滴定若用酚酞作指示劑，由于它的變色范圍為～10，會使Ca(OH)2形成沉淀析出，造成誤差偏大。由題意寫出反應的化學方程式為CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑；HCl＋NaOH=NaCl＋H2O。由c(NaOH)·V(NaOH)＝c(HCl)·V(HCl)可1，故CaCO3所消耗的HCl為20.00mL×0.10mol·L－1－8.00mL×0.10mol·L－1＝12.00mL×0.10mol·L－1，m(CaCO3)＝eq\f(12.00mL×0.10mol·L－1×10－3L·mL－1,2)×100g·mol－1＝0.06g。=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O(3)無淺紫(4)ac(5)①甲基橙②將溶解在溶液中的CO2氣體趕出③12．(2020·湖南懷化期末考試)實驗是化學的靈魂。請回答下列問題：(1)中和滴定是重要的定量實驗，實驗成功的關鍵是準確讀數(shù)和終點判斷。①如圖Ⅰ表示10mL量筒中液面的位置，“A”與“B”，“B”與“C”刻度間相差1mL，如果刻度“A”為5，量筒中液體的體積是___mL；②如圖Ⅱ表示50mL滴定管中液面的位置，如果液面處的讀數(shù)是a，則滴定管中液體體積為________(填字母)。A．a(chǎn)mL B．大于amLC．等于(50－a)mL D．大于(50－a)mL(2)某研究性學習小組用0.2000mol·L－1NaOH標準溶液滴定20.00mL醋酸溶液的濃度，實驗數(shù)據(jù)記錄如下：實驗序號1234消耗NaOH溶液的體積①計算醋酸溶液的濃度________(保留四位有效數(shù)字)；②關于該滴定實驗，從下列選項中選出最恰當?shù)囊豁梍_______(填字母)。選項錐形瓶中溶液滴定管中溶液選用指示劑A堿酸石蕊B酸堿甲基橙C酸堿酚酞D堿酸酚酞(3)濃度影響弱酸、弱堿的電離程度。用pH計測定不同濃度的醋酸的pH，結(jié)果如表：醋酸濃度0.00100.01000.02000.10000.2000pH①根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可以得出醋酸是弱電解質(zhì)的結(jié)論，你認為得出此結(jié)論的依據(jù)是_________________________________________；②從表中的數(shù)據(jù)，還可以得出另一結(jié)論：隨著醋酸濃度的增大，醋酸的電離程度將________(填“增大”“減小”或“不變”)。(4)多元弱酸分步電離，以第一步電離為主，即電離常數(shù)Ka1?Ka2。向0.10mol·L－1二元弱酸H2A溶液逐滴滴入NaOH溶液，溶液中的H2A、HA－、A2－的物質(zhì)的量分數(shù)δ(X)隨pH的變化如圖Ⅲ所示[已知δ(X)＝eq\f(c（X）,c（H2A）＋c（HA－）＋c（A2－）)]。則Ka1∶Ka2＝______。圖Ⅲ(5)