c(NH)+c(H+)=2c(C2O)+c(HC2O)+c(OH-),溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),故c(NH)=2c(C2O)+c(HC2O),D项正确。
4.(2018·江西红色七校联考)用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,下列操作不会引起实验误差的是( )
A.用蒸馏水洗净酸式滴定管后,装入标准盐酸进行滴定
B.用蒸馏水洗净锥形瓶后,再用NaOH溶液润洗,后装入NaOH溶液进行滴定
C.用碱式滴定管取10.00mLNaOH溶液放入蒸馏水洗净的锥形瓶中,加入少量的蒸馏水再进行滴定
D.用酚酞作指示剂滴至红色刚变无色时即停止加盐酸
解析:
选C 用蒸馏水洗净酸式滴定管后,必须再用标准盐酸润洗滴定管,否则滴定管内的水分会将标准盐酸稀释,导致测定结果偏大,A项不符合题意;用蒸馏水洗后的锥形瓶,若再用待测液润洗,则会使锥形瓶中待测液的量增大,导致测定结果偏大,B项不符合题意;往锥形瓶中加入少量蒸馏水再进行滴定,对实验结果无影响,C项符合题意;用酚酞作指示剂滴至红色刚变无色时,可能还未达到滴定终点,D项不符合题意。
5.
(2018·唐山统考)不同温度下,水溶液中c(H+)与c(OH-)的关系如图所示。
下列有关说法不正确的是( )
A.d点对应的食盐水pH=6,呈中性
B.向a点对应的CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液至b点,此时c(Na+)=c(CH3COO-)
C.温度为T℃时,0.05mol·L-1Ba(OH)2溶液的pH=11
D.a点对应的稀硫酸与c点对应的CH3COONa溶液中水的电离程度相同
解析:
选D 由题给图像可知,d点c(H+)=c(OH-)=1×10-6mol·L-1,溶液pH=6,呈中性,A项正确;25℃时,向a点对应的CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液至b点,溶液pH=7,由电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),因为c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(CH3COO-),B项正确;温度为T℃时,由d点知KW=1×10-12,0.05mol·L-1的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.1mol·L-1,c(H+)==1×10-11mol·L-1,Ba(OH)2溶液的pH=11,C项正确;a点对应的稀硫酸中c(H+)=1×10-6mol·L-1,c(OH-)=1×10-8mol·L-1,水电离出的c(H+)=c(OH-)=1×10-8mol·L-1,水的电离受到抑制,c点对应的CH3COONa溶液中水的电离得到促进,水电离出的c(H+)=c(OH-)=1×10-6mol·L-1,D项错误。
6.(2018·北京西城区期中)常温下,关于pH=2的盐酸,下列说法不正确的是( )
A.溶液中c(H+)=1.0×10-2mol·L-1
B.溶液中由水电离出的c(OH-)=1.0×10-12mol·L-1
C.加水稀释100倍后,溶液的pH=4
D.加入等体积pH=12的氨水,溶液呈中性
解析:
选D 常温下pH=2的盐酸中,c(H+)=10-pHmol·L-1=1.0×10-2mol·L-1,A正确;盐酸中OH-全部来源于水的电离,则由水电离出的c(OH-)=1.0×10-12mol·L-1,B正确;加水稀释100倍后,溶液中c(H+)=1.0×10-4mol·L-1,则溶液的pH=4,C正确;NH3·H2O是弱碱,pH=12的氨水中c(NH3·H2O)>1.0×10-2mol·L-1,与pH=2的盐酸等体积混合后,氨水过量较多,溶液呈碱性,D错误。
7.(2018·佛山质检)若向20mL0.01mol·L-1CH3COOH溶液中逐滴加入一定浓度的烧碱溶液,测得混合溶液的温度变化如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.c点时,CH3COOH的电离程度和电离常数都最大,溶液呈中性
B.若b点混合溶液显酸性,则2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
C.混合溶液中水的电离程度:
b>c>d
D.由图可知,该反应的中和热先增大后减小
解析:
选B c点时,CH3COOH和NaOH恰好完全反应,得到CH3COONa溶液,由于CH3COO-水解,溶液呈碱性,A项错误;b点时,反应得到等物质的量浓度的CH3COOH、CH3COONa的混合溶液,根据物料守恒得2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),B项正确;b点为等物质的量浓度的CH3COOH、CH3COONa的混合溶液,c点为CH3COONa溶液,d点为等物质的量浓度的NaOH、CH3COONa的混合溶液,故c点水的电离程度最大,C项错误;中和热与酸碱的用量无关,D项错误。
8.(2018·黄陵中学第一次质检)下列叙述正确的是( )
A.稀醋酸加水稀释,醋酸电离程度增大,溶液的pH增大
B.pH均为5的盐酸和醋酸,分别加水稀释至原溶液体积的1000倍,所得溶液的pH均等于8
C.盐酸中滴加氨水至中性,溶液中的溶质只有NH4Cl
D.室温时pH=3的硫酸和pH=11的氨水等体积混合后,溶液的pH小于7
解析:
选A 稀醋酸加水稀释,CH3COOH的电离平衡正向移动,醋酸电离程度增大,但溶液中c(H+)减小,溶液的pH增大,A正确。
pH均为5的盐酸和醋酸,分别加水稀释至原溶液体积的1000倍,所得溶液仍呈酸性,此时溶液的pH小于7,不可能大于7,B错误。
盐酸中滴加氨水,二者恰好完全反应时,溶液中的溶质只有NH4Cl,由于NH发生水解反应,此时溶液呈酸性,若使溶液呈中性,应滴加稍过量氨水,故溶液中溶质有NH4Cl和NH3·H2O,C错误。
室温时pH=3的硫酸中c(H+)=1×10-3mol·L-1,pH=11的氨水c(OH-)=1×10-3mol·L-1,由于H2SO4完全电离,而NH3·H2O部分电离,则有c(NH3·H2O)>c(H2SO4)=5×10-4mol·L-1,故二者等体积混合时,氨水有剩余,溶液呈碱性,故混合液的pH>7,D错误。
9.(2018·深圳一模)25℃时,将浓度均为0.1mol·L-1、体积分别为Va和Vb的HA溶液与BOH溶液按不同体积比混合,保持Va+Vb=100mL,Va、Vb与混合液的pH的关系如图所示。
下列说法正确的是( )
A.Ka(HA)=10-6
B.b点时,c(B+)=c(A-)=c(OH-)
C.c点时,随温度升高而减小
D.a→c过程中水的电离程度始终增大
解析:
选C 由题图可知,0.1mol·L-1HA溶液的pH=3,0.1mol·L-1BOH溶液的pH=11,说明HA、BOH分别为弱酸、弱碱;Va=Vb=50mL时,二者恰好完全反应生成BA,此时溶液的pH=7,则HA、BOH的电离常数相等;Vb=0时,HA溶液的pH=3,此时c(H+)=10-3mol·L-1,c(HA)≈0.1mol·L-1,故HA的电离常数Ka(HA)===10-5,A错误。
b点时溶液的pH=7,溶液呈中性,则有c(H+)=c(OH-);据电荷守恒推知c(B+)=c(A-),则溶液中离子浓度为c(B+)=c(A-)>c(H+)=c(OH-),B错误。
c点时溶液中的溶质为BOH和BA,溶液显碱性,BA的水解过程是吸热过程,温度升高促进水解,水解平衡常数增大,则=减小,C正确。
a→b过程中,HA与BOH发生中和反应,c(BA)逐渐增大,则水的电离程度逐渐增大;b→c过程中,BOH剩余,抑制了水的电离,水的电离程度逐渐减小,D错误。
10.(2018·贵州七校联考)下列说法不正确的是( )
A.将pH均为a的氢氧化钠溶液和氨水分别加水稀释100倍,pH变为b和c,则a、b、c的大小关系是a>c>b
B.常温下,浓度均为0.1mol·L-1的①醋酸、②盐酸、③醋酸钠溶液,水的电离程度的顺序为③>①>②
C.常温下,将相同体积的pH=3的硫酸和pH=11的一元碱BOH溶液混合,所得溶液可能为中性,也可能为酸性
D.物质的量浓度相同的①氯化铵溶液、②硫酸铵溶液、③碳酸氢铵溶液,pH的顺序为③>①>②
解析:
选C 碱溶液稀释时,pH逐渐变小,稀释相同倍数时,氢氧化钠溶液的pH变化幅度较大,氨水继续发生电离,pH变化幅度较小,A项正确;醋酸钠为强碱弱酸盐,发生水解反应,促进水的电离,醋酸和盐酸抑制水的电离,由于盐酸是强酸,完全电离,氢离子浓度大,对水的电离的抑制程度大,B项正确;常温下,将相同体积的pH=3的硫酸和pH=11的一元强碱BOH溶液混合,所得溶液呈中性,常温下,将相同体积的pH=3的硫酸和pH=11的一元弱碱BOH溶液混合,碱过量,所得溶液呈碱性,C项错误;(NH4)2SO4和NH4Cl水解,使溶液呈酸性,(NH4)2SO4溶液中H+较多,pH较小,NH4HCO3溶液呈碱性,D项正确。
11.(2018·郑州二测)25℃时,用浓度均为0.1mol·L-1的NaOH溶液和盐酸分别滴定体积均为20mL、浓度均为0.1mol·L-1的HA溶液与BOH溶液。
滴定过程中溶液的pH随滴加溶液的体积变化关系如图所示。
下列说法中正确的是( )
A.HA为弱酸,BOH为强碱
B.a点时,溶液中粒子浓度存在关系:
c(B+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(BOH)
C.b点时两种溶液中水的电离程度相同,且V=20
D.c、d两点溶液混合后微粒之间存在关系:
c(H+)=c(OH-)+c(BOH)
解析:
选D 由题图可知,0.1mol·L-1HA溶液的pH=1,所以HA是强酸,而0.1mol·L-1BOH溶液的pH=11,所以BOH是弱碱,A项错误。
根据0.1mol·L-1BOH溶液的pH=11,求得BOH电离常数Kb=≈=10-5,a点时pH=10,则c(OH-)=10-4mol·L-1,根据温度不变,电离常数不变,则该点满足10-4×=10-5,解得c(BOH)=10c(B+),即c(BOH)>c(B+),故B项错误。
b、c两点所在曲线是NaOH溶液滴定强酸HA的曲线,若V=20,则所得溶液应该呈中性,pH=7,C项错误。
c点加入的NaOH溶液和d点加入的盐酸的体积相等,故c、d两点溶液混合后,NaOH与HCl恰好完全反应生成NaCl,HA与BOH也恰好完全反应得到BA,由于NaCl不水解,而BA是强酸弱碱盐,根据质子守恒可得:
c(H+)=c(OH-)+c(BOH),故D项正确。
12.(2018·洛阳期中)常温下,向浓度为0.1mol·L-1、体积为VL的氨水中逐滴加入一定浓度的盐酸,用pH计测溶液的pH随盐酸的加入量而降低的滴定曲线,d点两种溶液恰好完全反应。
根据图中信息回答下列问题:
(1)该温度时NH3·H2O的电离常数K=________。
(2)比较b、c、d三点时的溶液中,由水电离出的c(OH-)大小顺序为________。
(3)滴定时,由b点到c点的过程中,下列各选项中数值保持不变的是________(填字母,下同)。
A.c(H+)·c(OH-)B.
C.D.
(4)根据以上滴定曲线判断下列说法正确的是________(溶液中N元素只存在NH和NH3·H2O两种形式)。
A.点b所示溶液中:
c(NH)+c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)
B.点c所示溶液中:
c(Cl-)=c(NH3·H2O)+c(NH)
C.点d所示溶液中:
c(Cl-)>c(H+)>c(NH)>c(OH-)
D.滴定过程中可能有:
c(NH3·H2O)>c(NH)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+)
(5)滴定过程中所用盐酸的pH=________,d点之后若继续加入盐酸至图像中的e点(此时不考虑NH水解的影响),则e点对应的横坐标为________。
解析:
(1)未加入盐酸前,0.1mol·L-1氨水的pH=11,则溶液中c(OH-)=mol·L-1=0.001mol·L-1;由于水的电离程度较小,可忽略水的电离,则溶液中c(NH)≈c(OH-)=0.001mol·L-1;NH3·H2O的电离程度较小,则c(NH3·H2O)≈0.1mol·L-1,故该温度时NH3·H2O的电离常数K===10-5。
(2)b、c两点溶液中都含有NH3·H2O,抑制水的电离,且c(NH3·H2O)越大,对水的电离的抑制程度越大,d点氨水与盐酸恰好完全反应生成NH4Cl,NH发生水解而促进水的电离,故三点水电离出的c(OH-)大小顺序为d>c>b。
(3)滴定时,由b点到c点的过程中,c(H+)·c(OH-)=KW,由于温度不变,则KW不变,A正确;随着反应的进行,溶液的碱性减弱,溶液中c(OH-)减小而c(H+)增大,故的值增大,B错误;NH3·H2O的电离常数Kb=,温度不变,则Kb不变,即保持不变,C正确;=,温度不变,则KW、Kb均不变,即不变,D正确。
(4)b点溶液为等浓度NH4Cl和NH3·H2O的混合液,溶液呈碱性,说明NH3·H2O的电离程度大于NH的水解程度,据电荷守恒可得c(NH)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),据物料守恒可得2c(Cl-)=c(NH)+c(NH3·H2O),综合上述两式可得c(NH)+2c(H+)=c(NH3·H2O)+2c(OH-),A错误;c点溶液的pH=7,则有c(H+)=c(OH-),结合电荷守恒式可得c(NH)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-),B错误;d点盐酸与氨水恰好完全反应生成NH4Cl,NH发生水解而使溶液呈酸性,但其水解程度较小,故离子浓度关系为c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-),C错误;当加入盐酸的量较少时,氨水中c(NH3·H2O)较大,生成的NH4Cl较少,溶液中c(NH3·H2O)远大于c(NH4Cl),可能出现c(NH3·H2O)>c(NH)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+),D正确。
(5)由题图可知,d点盐酸与氨水恰好完全反应生成NH4Cl,由NH3·H2O~HCl可知,c(HCl)=0.1mol·L-1×=0.1mol·L-1,故滴定过程中所用盐酸的pH=1。
设e点加入盐酸的体积为xL,则剩余盐酸的量为n余(HCl)=0.1mol·L-1×xL-0.1mol·L-1×VL=0.1(x-V)mol,此时溶液的pH=2,则有0.1(x-V)mol=10-2mol·L-1×(x+V)L,解得x=。
答案:
(1)10-5
(2)d>c>b (3)ACD (4)D
(5)1
13.(2018·昆明测试)乙二酸(HOOC—COOH)俗名草酸,是一种有还原性的有机弱酸,在化学上有广泛应用。
(1)小刚在做“研究温度对化学反应速率的影响”实验时,他往A、B两支试管中均加入4mL0.01mol·L-1的酸性KMnO4溶液和2mL0.1mol·L-1H2C2O4(乙二酸)溶液,振荡,A试管置于热水中,B试管置于冷水中,记录溶液褪色所需的时间。
褪色所需时间tA________tB(填“>”“=”或“<”)。
写出该反应的离子方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)实验室有一瓶混有泥沙的乙二酸样品,小刚利用上述反应的原理来测定其含量,具体操作为:
①配制250mL溶液:
准确称量5.000g乙二酸样品,配成250mL溶液。
配制溶液需要的计量仪器有___________________________________________________________。
②滴定:
准确量取25.00mL所配溶液于锥形瓶中,加少量酸酸化,将0.1000mol·L-1KMnO4标准溶液装入______(填“酸式”或“碱式”)滴定管,进行滴定操作。
在滴定过程中发现,刚滴下少量KMnO4标准溶液时,溶液紫红色并没有马上褪去。
将锥形瓶摇动一段时间后,紫红色才慢慢消失;再继续滴加时,紫红色就很快褪去,可能的原因是__________________________________________;判断滴定达到终点的现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③计算:
重复上述操作2次,记录实验数据如下表。
则消耗KMnO4标准溶液的平均体积为________mL,此样品的纯度为____________。
序号
滴定前读数
滴定后读数
1
0.00
20.01
2
1.00
20.99
3
0.00
21.10
④误差分析:
下列操作会导致测定结果偏高的是____________________________。
A.未用KMnO4标准溶液润洗滴定管
B.滴定前锥形瓶内有少量水
C.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
D.观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视
解析:
(1)其他条件相同,温度高时,反应速率快,则溶液褪色所需的时间短。
酸性KMnO4溶液能将草酸氧化为CO2,MnO被还原为Mn2+。
(2)①准确称量5.000g样品需要电子天平,配制250mL的溶液需要250mL容量瓶。
②酸性高锰酸钾溶液有强氧化性,应置于酸式滴定管中。
反应一段时间后反应速率加快,可能是反应生成的Mn2+对反应有催化作用。
③第三次实验数据的误差太大,应舍去。
前两次实验消耗KMnO4标准溶液的平均体积为20.00mL。
25.00mL所配草酸溶液中,n(H2C2O4)=n(MnO)=2.5×0.1000mol·L-1×20.00×10-3L=0.005000mol,则250mL溶液中含0.05000mol草酸,其质量为0.05000mol×90g·mol-1=4.500g,此样品的纯度为×100%=90.00%。
④未用KMnO4标准溶液润洗滴定管,会使标准溶液浓度偏低,耗用标准溶液体积偏大,结果偏高。
滴定前锥形瓶内有少量水,对实验结果无影响。
滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,气泡体积计入了标准溶液的体积,使标准溶液体积偏大,结果偏高。
观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视,使标准溶液体积偏小,结果偏低。
答案:
(1)< 2MnO+5H2C2O4+6H+===10CO2↑+2Mn2++8H2O
(2)①电子天平、250mL容量瓶 ②酸式 反应生成的Mn2+对反应有催化作用 滴入最后一滴溶液,溶液由无色变成浅紫色,且半分钟内不褪色 ③20.00 90.00% ④AC
14.传统的定量化学实验受到计量手段的制约而研究范围狭窄、精确度不高,DIS数字化信息系统(由传感器、数据采集器和计算机组成)因为可以准确测量溶液的pH等而在中和滴定的研究中应用越来越广泛深入。
(1)某学习小组利用DIS系统探究强碱和不同酸的中和反应,实验过程如下:
①分别配制0.1000mol·L-1的NaOH、HCl、CH3COOH溶液备用。
②用0.1000mol·L-1的NaOH溶液分别滴定10.00mL0.1000mol·L-1的HCl和CH3COOH溶液,连接数据采集器和pH传感器。
③由计算机绘制的滴定曲线如图1:
两曲线图起点不同的原因是_____________________________________________
________________________________________________________________________;
两曲线图中V1________V2(填“>”“=”或“<”)。
(2)另一个学习小组利用DIS系统测定某醋酸溶液的物质的量浓度,以测量溶液导电能力来判断滴定终点,实验步骤如下:
①用________(填仪器名称)量取20.00mL醋酸溶液样品,倒入洁净干燥锥形瓶中,连接好DIS系统,如果锥形瓶中含有少量蒸馏水,是否会影响测量结果?
______(填“是”“否”或“不能确定”)。
向锥形瓶中滴加0.1000mol·L-1的NaOH溶液,计算机屏幕上显示溶液导电能力与加入NaOH溶液体积关系的曲线图(见图2)。
②醋酸与NaOH溶液反应的离子方程式为_________________