化学人教版一轮练习第24讲水的电离和溶液的酸碱性.docx

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化学人教版一轮练习第24讲水的电离和溶液的酸碱性

练案[24]　　第八章　水溶液中的离子平衡

第24讲　水的电离和溶液的酸碱性

A组　基础必做题

1．（2019·新题预选）下列说法正确的是（　A　）

A．将水加热，KW增大，pH减小

B．向纯水中滴加稀氨水，水的电离程度不变

C．向水中加入少量硫酸氢钠固体，促进了水的电离，c（H＋）增大，KW不变

D．向水中加入AlCl3溶液对水的电离不产生影响

[解析]　A项，升高温度促进水的电离，c（H＋）和c（OH－）均增大，KW增大，pH减小；B项，向纯水中加氨水，抑制水的电离；C项，向水中加入少量硫酸氢钠固体，抑制了水的电离，c（H＋）增大，KW不变；D项，AlCl3发生水解而促进水的电离。

2．（2019·桂林模拟）常温下，某溶液中由水电离出的c（H＋）和c（OH－）的乘积是1×10－20，下列说法中正确的是（　A　）

A．该溶液的溶质不可能是NaHCO3

B．该溶液的pH一定是10

C．该溶液的溶质不可能是NaHSO4

D．该溶液的溶质可能是正盐

[解析]　c（H＋）和c（OH－）的乘积小于10－14，说明水的电离受到了抑制，其溶质只能是酸或碱，故A正确；若为酸溶液，c（OH－）溶液＝1×10－10mol·L－1，c（H＋）＝10－4mol·L－1，溶液pH＝4；若为碱溶液，c（H＋）溶液＝1×10－10mol·L－1，溶液pH＝10，故B不正确；显酸性的酸式盐，如NaHSO4、NaHSO3等，对水的电离有抑制作用，故C不正确；能水解的正盐对水的电离有促进作用，不能水解的正盐，对水的电离无影响，故D不正确。

3．（2019·晋城模拟）一定温度下，水溶液中H＋和OH－的浓度变化曲线如图，下列说法正确的是（　C　）

A．升高温度，可能引起由c向b的变化

B．该温度下，水的离子积常数为1.0×10－13

C．该温度下，加入FeCl3可能引起由b向a的变化

D．该温度下，稀释溶液可能引起由c向d的变化

[解析]　A项，升高温度，促进水的电离平衡，则c（H＋）和c（OH－）都同等程度地增大，若由c向b变化，则c（H＋）增大，c（OH－）将变小，错误；B项，根据b点对应的c（H＋）和c（OH－）都为1.0×10－7mol·L－1，所以该温度下，水的离子积常数KW＝1.0×10－7×1.0×10－7＝1.0×10－14，错误；C项，加入FeCl3发生水解反应：

Fe3＋＋3H2OFe（OH）3＋3H＋，破坏水的电离平衡，c（H＋）增大、KW不变，c（OH－）变小，则可能引起由b向a变化，正确；D项，c点对应的溶液呈碱性，稀释溶液，c（OH－）变小，KW不变，c（H＋）增大，故可引起由c向b的变化，而不是向d变化，错误。

4．（2019·衡水检测）常温下，下列有关电解质溶液的叙述错误的是（　C　）

A．某H2SO4溶液中＝1.0×108，由水电离出的c（H＋）＝1×10－11mol·L－1

B．将0.02mol·L－1HCl溶液与0.02mol·L－1Ba（OH）2溶液等体积混合后，溶液pH约为12

C．将0.1mol·L－1的NaOH溶液加水稀释后，由水电离产生的c（H＋）·c（OH－）保持不变

D．pH＝3的H2SO4溶液，稀释105倍后，溶液的pH<7

[解析]　A．某H2SO4溶液中＝1.0×108，KW＝c（H＋）·c（OH－）＝1×10－14，得出c（H＋）＝1×10－3mol·L－1，c（OH－）＝1×10－11mol·L－1，由水电离出的c（H＋）＝c（OH－）＝1×10－11mol·L－1，故A正确；B．将0.02mol·L－1HCl溶液与0.02mol·L－1Ba（OH）2溶液等体积混合后，溶液c（OH－）＝＝0.01mol·L－1，pH＝12，故B正确；C．将0.1mol·L－1的NaOH溶液加水稀释后，碱性减弱，水的电离程度增大，由水电离产生的c（H＋）·c（OH－）增大，故C错误；D．pH＝3的H2SO4溶液，稀释105倍后，溶液的pH<7，故D正确。

5．（2019·北京朝阳重点高中检测）25℃，某稀溶液中由水电离产生的c（H＋）为1×10－10mol·L－1，下列说法正确的是（　A　）

A．该溶液的pH不可能是7B．该溶液不可能存在

C．该溶液的pH一定是10D．该溶液的pH一定是4

[解析]　25℃时，纯水中水电离产生的c（H＋）＝1×10－7mol·L－1，该溶液中由水电离产生的c（H＋）＝1×10－10mol·L－1<1×10－7mol·L－1，说明该溶液中的溶质抑制水的电离，则可能是酸或碱溶液，故只有A正确。

6．（2019·浙江嘉兴检测）水的电离平衡曲线如图所示，下列说法不正确的是（　C　）

A．图中五点的KW间的关系为B>C>A＝D＝E

B．若从A点到D点，可采用：

恒温条件下，在水中加入少量的醋酸，提高溶液酸性

C．若从A点到C点，可采用：

恒温条件下，在水中加入少量的醋酸铵，促进水的电离

D．100℃时，将pH＝2的硫酸与0.01mol·L－1的KOH溶液等体积混合后，溶液中c（H＋）＝c（OH－）＝10－6mol·L－1

[解析]　点A、D、E都处于25℃等温线上，KW相等，结合图中B、C两点的c（H＋）＝c（OH－），且按A、C、B的顺序依次增加，故B>C>A＝D＝E，A项正确；加酸，c（H＋）变大，c（OH－）变小，但温度不变，KW不变，B正确；若从A点到C点，c（H＋）和c（OH－）同等程度的增大，故KW增大，其温度应升高，C不正确；100℃时，KW＝1×10－12，pH＝2的硫酸中c（H＋）＝10－2mol·L－1，pH＝10的KOH溶液中c（OH）－＝10－2mol·L－1，等体积混合，恰好中和，溶液显中性，D正确。

7．（2019·辽宁鞍山一中检测）常温条件下，向20mL0.01mol·L－1CH3COOH溶液中逐滴加入0.01mol·L－1的NaOH溶液，溶液中水电离的c（H＋）随加入NaOH溶液的体积变化如图所示，下列说法正确的是（　D　）

A．b、d两点溶液的pH相同

B．从a到c，对醋酸的电离既有促进作用也有抑制作用

C．e点所示溶液中，c（Na＋）＝2c（CH3COO－）＋2c（CH3COOH）＝0.01mol·L－1

D．从a→c的过程中，存在pH＝7的点

[解析]　b点醋酸过量，其电离使溶液显酸性，pH<7，d点，NaOH过量，pH>7，故A错误；醋酸溶液中存在CH3COOHCH3COO－＋H＋，加NaOH溶液消耗氢离子，醋酸的电离平衡正向移动，所以从a到c，醋酸的电离始终受到促进，故B错误，e点所示溶液中，加入的NaOH的物质的量是醋酸的物质的量的2倍，反应后溶液中醋酸钠和NaOH物质的量相等，根据物料守恒得c（Na＋）＝2c（CH3COO－）＋2c（CH3COOH）＝0.01mol·L－1×，故C错误；c点，醋酸与氢氧化钠恰好反应生成醋酸钠，溶液显碱性，氢氧化钠溶液体积小于20mL时的某一个值恰好使溶液显中性，所以从a→c的过程中，存在着pH＝7的点，故D正确。

8．（2019·揭阳模拟）中学化学常见的滴定法包括中和滴定法、氧化还原反应滴定法等。

（1）探究小组甲用酸性KMnO4溶液滴定某补血剂中铁元素的含量。

①下列滴定装置图中（夹持部分已略去），最合理的是__B___（填字母序号）。

②实验前，首先要准确配制一定物质的量浓度的酸性KMNO4溶液250mL，配制时需要的仪器除托盘天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管、量筒外，还需要__250_mL容量瓶___（填仪器名称）。

（2）常温下，探究小组乙将0.1mol·L－1盐酸滴入20mL0.1mol·L－1氨水中，溶液的pH随加入盐酸体积的变化曲线如图所示。

①a点处假设溶液的pH＝10，则该点处由水电离产生的c（OH－）＝__10－10mol·L－1___。

②b点处溶液中c（Cl－）__＝___c（NH）（填“>”“<”或“＝”）。

③d点所示溶液中离子浓度由大到小的顺序是：

__c（Cl－）>c（H＋）>c（NH）>c（OH－）___。

[解析]　

（1）①用酸性KMnO4溶液滴定某补血剂，高锰酸钾溶液具有强氧化性，能氧化橡胶管，不能用碱式滴定管盛装，所以B符合。

②准确配制一定物质的量浓度的酸性KMnO4溶液250mL，配制时需要的仪器除托盘天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管、量筒外，还需要250mL容量瓶。

（2）①一水合氨是弱电解质，在水溶液里只有部分电离，电离出氢氧根离子和铵根离子，一水合氨的电离方程式为NH3·H2ONH＋OH－，水的离子积常数KW＝c（H＋）·c（OH－），假设溶液的pH＝10，则水电离出的氢离子浓度为10－10mol·L－1，c（OH－）＝c（H＋）＝10－10mol·L－1。

②b点时pH＝7，则溶液中c（H＋）＝c（OH－），溶液中存在电荷守恒，根据电荷守恒得c（Cl－）＋c（OH－）＝c（NH）＋c（H＋），所以c（Cl－）＝c（NH）。

③d点时，酸的物质的量是氨水的2倍，二者混合时，溶液中的溶质为等物质的量浓度的氯化铵和盐酸，溶液呈酸性，氯化氢完全电离，铵根离子水解但水解程度较小，结合物料守恒知，溶液中离子浓度大小顺序是c（Cl－）>c（H＋）>c（NH）>c（OH－）。

B组　能力提升题

9．（2019·福建厦门模拟）25℃时，相同pH的两种一元弱酸HA与HB溶液分别加水稀释，溶液pH随溶液体积变化的曲线如图所示。

下列说法正确的是（　D　）

A．同浓度的NaA与NaB溶液中，c（A－）小于c（B－）

B．a点溶液的导电性大于b点溶液

C．a点的c（HA）大于b点的c（HB）

D．HA的酸性强于HB

[解析]　由于稀释过程中HA溶液的pH变化较大，故HA的酸性强于HB，D项正确；酸的酸性越强，对应盐的水解程度越弱，即NaB的水解程度较大，同浓度的NaA与NaB溶液中，c（B－）小于c（A－），A项错误；b点溶液的pH小于a点溶液的pH，说明b点溶液中c（H＋）和c（B－）较大，溶液的导电性较强，B项错误；HA酸性强于HB，则相同pH的溶液，c（HA）

10．（2019·福建泉州模拟）某温度下，相向体积、相同pH的氨水和氢氧化钠溶液加水稀释时的pH变化曲线如图所示，下列判断正确的是（　D　）

A．a点对应溶液的导电能力比b点对应溶液的强

B．b点的KW值大于c点

C．与盐酸完全反应时，消耗盐酸体积Va>Vc

D．a、c两点c（H＋）相等

[解析]　b点对应溶液的pH大于a点对应溶液的pH，表明溶液中的离子浓度b点大于a点，即导电能力b点溶液大于a点溶液，A项错误；b点和c点对应的温度相同，故其KW相等，B项错误；由图像中曲线的变化趋势知，a点对应的是NaOH溶液，c点对应的是氨水，pH相同时c（NH3·H2O）远大于c（NaOH），故消耗盐酸体积Va

11．（2019·广东珠海模拟）20mL约0.1mol·L－1氨水用0.1mol·L－1的盐酸滴定，滴定曲线如图所示，下列说法正确的是（　C　）

A．适宜用酚酞作指示剂

B．滴定过程中，当溶液的pH＝7时，两者恰好反应完全

C．达到滴定终点时，溶液中：

c（H＋）＝c（OH－）＋c（NH3·H2O）

D．滴定过程中，pH＝7时溶液中水的电离程度最大

[解析]　由于NH4Cl溶液呈酸性，宜用在酸性范围内变色的甲基橙作指示剂，A项错误；二者恰好完全反应生成NH4Cl时，由于NH4Cl水解使溶液显酸性，B项错误；二者恰好完全反应生成NH4Cl时，水的电离程度最大，D项错误；根据质子守恒，C项正确。

12．（2019·湖北八校一模）常温下，向50mL溶有0.1molCl2的氯水中滴加2mol·L－1的NaOH溶液，得到溶液pH随所加NaOH溶液体积的变化图像如图所示。

下列说法正确的是（　C　）

A．若a点pH＝4，且c（Cl－）＝m·c（ClO－），则Ka（HClO）＝

B．若x＝100，b点对应溶液中：

c（OH－）>c（H＋），可用pH试纸测定其pH

C．若y＝200，c点对应溶液中：

c（OH－）－c（H＋）＝2c（Cl－）＋c（HClO）

D．b～c段，随NaOH溶液的滴入，逐渐增大

[解析]　本题通过Cl2与NaOH反应的相关图像分析，考查电离平衡、盐类水解及微粒浓度关系等。

pH＝4时，c（H＋）＝10－4mol·L－1，设c（ClO－）＝amol·L－1，则c（Cl－）＝mamol·L－1，根据得失电子守恒知c（HClO）＝（ma－a）mol·L－1，故Ka（HClO）＝＝＝，A项错误。

Cl2与NaOH反应生成的NaClO具有漂白性，故不能用pH试纸测定反应后溶液的pH，B项错误。

y＝200时，NaOH过量，Cl2全部参与反应，生成等物质的量的NaClO和NaCl，ClO－部分水解：

ClO－＋H2OHClO＋OH－，故c点对应溶液中：

c（Na＋）＋c（H＋）＝c（OH－）＋c（Cl－）＋c（ClO－）②，根据物料守恒有：

c（Na＋）＝2[c（ClO－）＋c（Cl－）＋c（HClO）]③，联立①②③可得c（OH－）－c（H＋）＝2c（Cl－）＋c（HClO），C项正确。

b～c段，随着NaOH溶液的滴入，c（HClO）逐渐减小，c（ClO－）逐渐增大，故逐渐减小，D项错误。

[解后反思]　本题难度较大，解题的关键是正确利用电荷守恒、物料守恒得出关系式，并能正确运用溶液中的电离平衡、水解平衡进行分析。

13．（2019·辽宁沈阳市郊联考）已知电离常数的大小可以用来比较酸性的相对强弱，观察下表中的数据

弱酸

电离常数

弱酸

电离常数

H2C2O3

Ka1＝4.4×10－7

H2C2O4

Ka1＝5.4×10－2

Ka2＝4.7×10－11

Ka2＝5.4×10－5

分析表格中两种弱酸可能涉及的分子或离子，依据：

较强酸＋较弱酸盐===较弱酸＋较强酸盐的反应规律，且较强酸和较弱酸盐按物质的量之比为1∶1发生反应，则最多可以写出的离子方程式的个数（不考虑难溶盐）是（　C　）

A．2　B．4　

C．6　D．8

[解析]　根据题表中电离常数的大小，可知酸性：

H2C2O4>HC2O>H2CO3>HCO，根据题给反应规律，知H2C2O4与C2O、HCO、CO反应，可分别生成HC2O、H2CO3、HCO；HC2O与HCO、CO反应，可分别生成H2CO3、HCO；H2CO3与CO反应，可生成HCO。

故最多可以写出离子方程式（不考虑难溶盐）有6个，C项正确。

14．（2019·周口模拟）室温下，用0.10mol·L－1的盐酸滴定20.00mL0.10mol·L－1的某碱BOH溶液得到的滴定曲线如图所示：

下列判断不正确的是（　B　）

A．滴定时可以使用甲基橙作指示剂

B．b点时溶液的pH＝7

C．当c（Cl－）＝c（B＋）时，V（HCl）<20.00mL

D．c点时溶液中c（H＋）约为0.03mol·L－1

[解析]　由图可知0.10mol·L－1的某碱BOH溶液的pH接近12，即小于13，则该碱为弱碱，应使用甲基橙作指示剂，A项正确；b点时，盐酸和BOH恰好完全反应，溶液中的溶质为强酸弱碱盐（BCl），pH<7，B项错误；当c（Cl－）＝c（B＋）时，由电荷守恒知，溶液呈中性，pH＝7，此时未达滴定终点，说明V（HCl）<20.00mL，C项正确；c点时溶液中HCl过量，可忽略B＋水解生成的H＋，故c（H＋）＝n（H＋）过量/V混＝（0.10mol·L－1×20.00mL）/60.00mL≈0.03mol·L－1，D项正确。

15．（2019·贵州贵阳一中月考）根据下列化合物①Na2CO3；②NaHCO3；③HCl；④NH4Cl；⑤CH3COONa；⑥CH3COOH；⑦NH3·H2O。

回答下列问题：

（1）常温下，将0.1mol·L－1HCl和0.1mol·L－1NH3·H2O等体积混合后溶液的pH__<___7（填“<”“>”或“＝”）。

（2）常温下，pH＝11的CH3COONa溶液中，水电离出的c（OH－）＝__10－3mol·L－1___；在pH＝3的CH3COOH溶液中，水电离出的c（H＋）与酸电离出的c（H＋）之比等于__10－8___。

（3）已知纯水中存在如下平衡：

H2O＋H2OH3O＋＋OH－　ΔH>0，现欲使平衡向右移动，且所得溶液显酸性，可选择的方法是__B___（填字母）。

A．向水中加入NaHSO4固体

B．向水中加入（NH4）2SO4固体

C．加热至100℃[其中c（H＋）＝1×10－6mol·L－1]

D．向水中加入Na2CO3固体

（4）将①和②等浓度、等体积混合后溶液中各离子浓度由大到小的顺序为__c（Na＋）>c（HCO）>c（CO）>c（OH－）>c（H＋）___。

[解析]　

（1）0.1mol·L－1HCl和0.1mol·L－1NH3·H2O等体积混合生成氯化铵，氯化铵为强酸弱碱盐，水解呈酸性，pH<7。

（2）CH3COONa溶液中由于醋酸根离子的水解促进水的电离，故pH＝11的CH3COONa溶液中，水电离出的c（OH－）＝10－3mol·L－1；在pH＝3的CH3COOH溶液中水的电离受到抑制，故水电离出的c（H＋）＝10－11mol·L－1，酸电离出的c（H＋）＝10－3mol·L－1，两者之比为10－8。

（3）向水中加入NaHSO4固体，氢离子浓度增大，平衡左移，A不符合题意；向水中加入（NH4）2SO4固体，铵根离子水解呈酸性同时促进纯水的电离平衡右移，B符合题意；加热至100℃[其中c（H＋）＝1×10－6mol·L－1]，促进水的电离，平衡右移，但氢离子浓度等于氢氧根离子浓度，溶液仍为中性，C不符合题意；向水中加入Na2CO3固体，碳酸根离子水解呈碱性，D不符合题意。

（4）将Na2CO3和NaHCO3等浓度、等体积混合后，碳酸根离子水解能力强于碳酸氢根离子，则c（HCO）>c（CO），溶液呈碱性且钠离子不水解，则各离子浓度由大到小的顺序为c（Na＋）>c（HCO）>c（CO）>c（OH－）>c（H＋）。

16．（2019·山西晋城一模）亚硝酸钠（NaNO2）是一种重要的化工原料，某学习小组通过下述实验制备亚硝酸钠，并测定所制备亚硝酸钠的纯度。

（一）利用下列装置制备NaNO2。

已知：

①2NO＋Na2O2===2NaNO2；②NO和NO均能被酸性高锰酸钾溶液氧化为NO。

（1）选择上述仪器完成实验，其连接顺序为__a→hi→de→fg（gf）→c___（按气流方向，用小写字母表示）。

（2）装置A中m管的作用为平衡压强，使浓硝酸顺利滴下。

（3）装置B中发生反应的离子方程式为　5NO＋3MnO＋4H＋===5NO＋3Mn2＋＋2H2O　。

（二）测定上述实验制备的NaNO2样品（含NaNO3和Na2CO3杂质）的纯度。

称量D中所得样品ag溶解后配制成250mL溶液，取25.00mL该溶液于锥形瓶，用bmol·L－1的酸性高锰酸钾溶液滴定到终点；重复上述滴定操作两次，测得数据如下表：

第一次

第二次

第三次

酸性高锰酸钾溶液体积/mL

19.98

19.75

20.02

（4）盛装酸性高锰酸钾溶液前需对酸式滴定管进行的操作为__检查是否漏液，清洗、润洗酸式滴定管___。

（5）滴定到终点的实验现象为__溶液由无色变为紫色（或红色），且半分钟内不褪色___。

（6）下列实验操作可能导致出现上表中第二次实验数据的是__c___（填字母编号）。

a．滴定时有部分酸性高锰酸钾溶液滴在锥形瓶外

b．加入样品溶液前的锥形瓶未经干燥

c．滴定前仰视读数，滴定后俯视读数

（7）最终所得样品中NaNO2的质量分数为　×100%　（用含a、b的关系式表示）。

[解析]　

（1）A装置制备的是NO2，所以制备完毕后需通过水将其转化为NO，经过干燥后进行制备实验，最后进行尾气处理，因此连接顺序为a→hi→de→fg（gf）→c。

（2）装置A中连接m管的作用是平衡压强，使上下压强一致，让浓硝酸顺利滴下。

（3）进入装置B中的气体是NO，根据题意可知，NO被酸性高锰酸钾溶液氧化为NO，MnO转化为Mn2＋，根据得失电子守恒和原子守恒可知，该反应的离子方程式为5NO＋3MnO＋4H＋===5NO＋3Mn2＋＋2H2O。

（4）滴定管在使用前需要检查是否漏液，用水洗涤后再用酸性高锰酸钾溶液润洗。

（5）滴定到终点时，溶液由无色变为紫色（或红色），且半分钟内不褪色。

（6）表中第二次实验的数据表明消耗的酸性高锰酸钾溶液体积偏小，滴定时有部分酸性高锰酸钾溶液滴在锥形瓶外，会导致消耗酸性高锰酸钾溶液的体积偏大，故不选a；加入样品溶液前的锥形瓶未干燥，对实验结果无影响，故不选b；滴定前仰视读数，滴定后俯视读数，会导致读取的酸性高锰酸钾溶液的体积偏小。

（7）滴定过程中发生的反应为5NO＋2MnO＋6H＋===5NO＋2Mn2＋＋3H2O，由方程式可知，2MnO～5NO，设样品中NaNO2的物质的量为xmol，则

2MnO　　　～　　　5NO

2　　　　　　　　　　5

bmol·L－1×0.02L　　xmol

样品中NaNO2的质量分数为×100%＝×100%。