全国通用版版高考化学一轮复习 第八章 水溶液中的离子平衡 课时梯级作业二十七 82 水.docx

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全国通用版版高考化学一轮复习第八章水溶液中的离子平衡课时梯级作业二十七82水

课时梯级作业二十七水的电离和溶液的酸碱性

（45分钟　100分）

一、选择题（本题包括7小题,每题6分,共42分）

1.一些食物的近似pH如下表:

食物

苹果

葡萄

牛奶

玉米粥

pH

2.9～3.3

3.5～4.5

6.3～6.6

6.8～8.0

人的胃液中含有盐酸,对于胃酸过多的人,空腹时最宜食用的是（　　）

A.苹果　B.葡萄　C.牛奶　D.玉米粥

【解析】选D。

一般pH小于7时,溶液呈酸性,且pH越小,酸性越强,所以苹果、葡萄、牛奶等食品均显酸性;pH大于7时,溶液呈碱性,pH等于7时,溶液呈中性,玉米粥的pH为6.8～8.0,可能显弱酸性、中性或弱碱性,所以对于胃酸过多的人,空腹时最宜食用的食物是玉米粥,故选D。

2.H2S2O3是一种弱酸,实验室欲用0.01mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定I2溶液,发生的反应为I2+2Na2S2O3

2NaI+Na2S4O6,下列说法合理的是（　　）

A.该滴定可用甲基橙作指示剂

B.Na2S2O3是该反应的还原剂

C.该滴定可选用如图所示装置

D.该反应中每消耗2molNa2S2O3,电子转移数为4NA

【解析】选B。

碘水溶液显酸性,甲基橙在该溶液显红色,当用Na2S2O3滴定达到终点时溶液由红色变为橙色,颜色变化不明显,因此该滴定不可用甲基橙作指示剂,应用淀粉溶液作指示剂,错误;B.在该反应中,I2中的元素化合价降低,得到电子,作氧化剂,Na2S2O3中的硫元素的化合价升高,失去电子,是该反应的还原剂,正确;C.Na2S2O3是强碱弱酸盐,水溶液显碱性,应使用碱式滴定管,不能用酸式滴定管,错误;D.根据化合价改变的总数与电子转移数目相等可知该反应中每消耗2molNa2S2O3,电子转移数为2NA,错误。

3.（2018·荆州模拟）某温度下,向c（H+）=1×10-6mol·L-1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的c（H+）=1×10-2mol·L-1。

下列对该溶液的叙述不正确的是（　　）

A.该温度高于25℃

B.由水电离出来的H+的浓度为1×10-10mol·L-1

C.加入NaHSO4晶体抑制水的电离

D.取该溶液加水稀释100倍,溶液中的c（OH-）减小

【解析】选D。

该温度下蒸馏水中c（H+）=1×10-6mol·L-1,大于25℃时纯水中c（H+）,故温度高于25℃,A项正确;此温度下Kw=1×10-12,故该NaHSO4溶液中c（OH-）=

=1×10-10mol·L-1,由水电离出的c（H+）与溶液中的c（OH-）相等,B项正确;加入NaHSO4后,NaHSO4电离出的H+抑制了水的电离,C项正确;加水稀释时,c（H+）减小,而Kw不变,故c（OH-）增大,D项错误。

4.（2018·廊坊模拟）室温时,下列关于溶液的叙述正确的是

（　　）

A.1.0×10-3mol·L-1盐酸的pH=3,1.0×10-8mol·L-1盐酸的pH=8

B.pH=a的醋酸溶液稀释1倍后,溶液的pH=b,则a>b

C.pH=12的氨水和pH=2的盐酸等体积混合,混合液的pH<7

D.1mLpH=1的盐酸与100mLNaOH溶液混合后,溶液的pH=7,则NaOH溶液的pH=11

【解析】选D。

室温时,酸溶液的pH只能无限接近7,而不可能大于7,故A错误;弱酸稀释过程中促进弱酸的电离,但pH增大,故B错误;pH=12的氨水和pH=2的盐酸等体积混合,由于氨水过量使混合液的pH>7,故C错误;设NaOH溶液的浓度为c,1×0.1=100×c,c=0.001mol·L-1,pH=11,故D正确。

5.某温度下,向一定体积的HF溶液中逐滴加入等浓度的KOH溶液,溶液中pOH[pOH=-lgc（OH-）]与pH的变化关系如图所示,则

（　　）

A.滴定过程由M向N过渡

B.M点所示溶液显酸性

C.M点和N点所示溶液中水电离出的c（H+）相同

D.Q点消耗KOH溶液的体积等于醋酸溶液的体积

【解析】选C。

由图象可以看出,在Q点pOH=pH,溶液呈中性,在N点pOH>pH,即c（H+）>c（OH-）,溶液显酸性,同理可知在M点溶液显碱性,B错误;HF溶液中逐滴加入等浓度的KOH溶液,pH逐渐增大,A错误;在N点溶液中c（H+）与M点溶液中c（OH-）相等,即水电离出的c（H+）相同,C正确;在Q点溶液呈中性,由于HF为弱酸,则酸应稍过量,故KOH溶液的体积少于HF溶液的体积,D错误。

6.（2018·临沂模拟）T℃时,水的离子积为Kw,该温度下将amol·L-1一元酸HA与bmol·L-1一元碱BOH等体积混合,要使混合液显中性的条件是

（　　）

A.混合液的pH=7

B.混合液中Kw=c2（H+）

C.a=b

D.混合液中c（B+）+c（H+）=c（A-）+c（OH-）

【解析】选B。

因为不明确具体温度是多少,所以根据pH=7不能说明溶液呈中性,A错;HA与BOH的强弱都不知道,所以无法确定a与b的大小关系,C错;任何溶液无论是否呈中性,都有c（B+）+c（H+）=c（A-）+c（OH-）,D错;Kw=c（H+）·c（OH-）=c2（H+）,即c（OH-）=c（H+）,溶液呈中性。

【加固训练】

　　（2018·石家庄模拟）已知NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4

Na++H+

+S

。

某温度下,向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的pH为2。

对于该溶液,下列叙述中不正确的是（　　）

A.该温度下加入等体积pH=12的NaOH溶液可使反应后的溶液恰好呈中性

B.水电离出来的c（H+）=1×10-10mol·L-1

C.c（H+）=c（OH-）+c（S

）

D.该温度高于25℃

【解析】选A。

某温度下,pH=6的蒸馏水,Kw=1×10-12,NaHSO4溶液的pH为2,c（H+）=1×10-2mol·L-1,pH=12的NaOH溶液,c（OH-）=1mol·L-1,反应后的溶液呈碱性,则A不正确。

7.（能力挑战题）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（　　）

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】选B。

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。

【易错提醒】1.忽视了强酸滴定弱碱时不能选用酚酞作指示剂。

2.弄不清楚酸碱恰好反应的点不一定是中性点。

二、非选择题（本题包括4小题,共58分）

8.（12分）（2018·广州模拟）

（1）有一学生在实验室测某溶液的pH,实验时,他先用蒸馏水润湿pH试纸,然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测:

①该学生的操作是__________（填“正确的”或“错误的”）,其理由是_________

______________。

②若用此方法分别测定c（H+）相等的盐酸和醋酸溶液的pH,误差较大的是__________,原因是_____________________________。

（2）某温度时,测得0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH=10。

在此温度下,将

0.01mol·L-1的H2SO4溶液VaL与pH=12的NaOH溶液VbL混合,若所得混合液pH=11,则Va∶Vb=__________。

（3）t℃时,有pH=2的稀硫酸和pH=11的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性,则该温度下水的离子积常数Kw=__________。

①该温度下（t℃）,将100mL0.1mol·L-1的稀硫酸溶液与100mL0.4mol·L-1的NaOH溶液混合后（溶液体积变化忽略不计）,溶液的pH=__________。

②该温度下（t℃）,1体积的稀硫酸和10体积的NaOH溶液混合后溶液呈中性,则稀硫酸的pH（pHa）与NaOH溶液的pH（pHb）的关系是__________。

【解析】

（1）用pH试纸测定溶液酸碱性时,不能用水润湿。

若润湿,会使待测液浓度减小,结果可能出现误差。

（2）溶液中c（OH-）=10-2mol·L-1、c（H+）=10-10mol·L-1,所以Kw=10-12,混合后溶液呈碱性,c（OH-）=

=10-1mol·L-1,Va∶Vb=15∶2。

（3）t℃时,有pH=2的稀硫酸和pH=11的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性,则0.01=Kw/10-11,解得该温度下水的离子积常数Kw=10-13。

①硫酸和氢氧化钠的物质的量是0.01mol和0.04mol,则氢氧化钠是过量的,所以溶液中OH-浓度是

（0.04mol-0.02mol）÷0.2L=0.1mol·L-1,则溶液中氢离子浓度是1×

10-12mol·L-1,即pH=12。

②1体积的稀硫酸和10体积的NaOH溶液混合后溶液呈中性,则10-pHa=10×10-（13-pHb）,解得pHa+pHb=12。

答案:

（1）①错误的　润湿后,稀释了原溶液,使其浓度减小,可能导致测量误差

　②盐酸　盐酸是强电解质,醋酸是弱电解质,在溶液中存在CH3COOH

CH3COO-

+H+,稀释时平衡右移,继续电离出H+,稀释时Δc（H+）较小,ΔpH较小,故误差较小

（2）15∶2

（3）10-13　①12　②pHa+pHb=12

9.（14分）为研究HA、HB溶液和MOH的酸碱性的相对强弱,某化学学习小组设计了以下实验:

室温下,将pH=2的两种酸溶液HA、HB和pH=12的碱溶液MOH各1mL,分别加水稀释到1000mL,其pH的变化与溶液体积的关系如图,根据所给数据,请回答下列问题:

（1）HA为______酸,HB为______酸（填“强”或“弱”）。

（2）若c=9,则稀释后的三种溶液中,由水电离的氢离子的浓度的大小顺序为

 （用酸、碱的化学式表示）。

将稀释后的HA溶液和MOH溶液取等体积混合,则所得溶液中c（A-）________c（M+）（填“大于”“小于”或“等于”）。

（3）若b+c=14,则MOH为________碱（填“强”或“弱”）。

将稀释后的HB溶液和MOH溶液取等体积混合,所得混合溶液的pH________7（填“大于”“小于”或“等于”）。

【解析】

（1）pH=a的强酸,稀释10n倍后,溶液的pH=a+n;pH=a的弱酸,稀释10n倍后,溶液的pH介于a和a+n之间。

据此可确定HA是强酸,HB是弱酸。

（2）pH=9的MOH溶液中,c（H+）水=1×10-9mol·L-1;pH=5的HA溶液中,c（H+）水=

c（OH-）水=1×10-9mol·L-1;pH=b的HB溶液中,c（H+）水=

<1×10-9mol·L-1。

将稀释后的HA溶液和MOH溶液等体积混合,二者恰好完全反应生成强酸强碱盐,溶液显中性,根据电荷守恒可知c（A-）=c（M+）。

（3）若b+c=14,则b=14-c,在pH=c的MOH溶液中,c（OH-）=1

mol·L-1=10-bmol·L-1,即c（OH-）=10-2mol·L-1的MOH稀释103倍后,c（OH-）≠10-5mol·L-1,所以MOH是弱碱。

因为同温下,HB和MOH的电离能力相同,所以将稀释后的HB溶液和MOH溶液等体积混合,反应后溶液呈中性。

答案:

（1）强　弱　

（2）HA=MOH>HB　等于　（3）弱　等于

10.（14分）（2018·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________（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________（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-）=________。

②b点处溶液中c（Cl-）________c（N

）（填“>”“<”或“=”）。

③d点所示溶液中离子浓度由大到小的顺序是______________。

【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·H2O

N

+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（N

）+c（H+）,所以c（Cl-）=c（N

）。

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（N

）>c（OH-）。

答案:

（1）①B　②250mL容量瓶

（2）①10-10mol·L-1　②=

③c（Cl-）>c（H+）>c（N

）>c（OH-）

【加固训练】

　　测血钙的含量时,可将2.0mL血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量草酸铵（NH4）2C2O4晶体,反应生成CaC2O4沉淀。

将沉淀用稀硫酸处理得H2C2O4后,再用某酸性KMnO4溶液滴定,氧化产物为CO2,还原产物为Mn2+,若终点时用去20.00mL1.0×10-4mol·L-1KMnO4溶液。

（1）写出用KMnO4滴定H2C2O4的离子方程式_____________。

（2）判断滴定终点的方法是__________________________。

（3）计算:

血液中含钙离子的浓度为______________g·mL-1。

【解析】此题将酸碱中和滴定迁移到氧化还原滴定。

因Mn

为紫色,Mn2+为无色可用这一明显的颜色变化来判断滴定终点。

该过程涉及多步化学反应,有如下关系式:

Ca2+～CaC2O4～H2C2O4～

KMnO4

1mol

mol

5×10-6mol1.0×10-4mol·L-1×0.02L

血液中c（Ca2+）=

=1.0×10-4g·mL-1。

答案:

（1）2Mn

+5H2C2O4+6H+

2Mn2++10CO2↑+8H2O

（2）滴入最后一滴KMnO4溶液,混合溶液呈紫色,半分钟内不褪色

（3）1.0×10-4

11.（18分）（能力挑战题）滴定分析是一种操作简便、准确度很高的定量分析方法,它可广泛应用于中和滴定、氧化还原反应等滴定中。

某研究性学习小组的同学利用滴定分析法进行下面两项定量分析。

（1）测定NaOH和Na2CO3的混合液中NaOH的含量。

实验操作为先向混合液中加过量的BaCl2溶液使Na2CO3完全转化成BaCO3沉淀,然后用标准盐酸滴定（用酚酞作指示剂）。

①向混有BaCO3沉淀的NaOH溶液中直接滴入盐酸,则终点颜色的变化为________,为何此种情况能测出NaOH的含量?

________。

②滴定时,若滴定管中的滴定液一直下降到活塞处才达到滴定终点,则能否由此准确地计算出结果?

________________________________________________________________。

（2）测定某品牌的碘盐（含有碘酸钾）中碘元素的百分含量。

准确称取5.0000g该碘盐,溶于蒸馏水,然后与足量的KI溶液在酸性条件下混合（发生的反应为

KIO3+3H2SO4+5KI

3K2SO4+3I2+3H2O）,充分反应后将混合溶液稀释至250mL,

然后用5.0×10-4mol·L-1的Na2S2O3标准溶液进行滴定（用淀粉作指示剂,反应为I2+2S2

2I-+S4

）。

取用Na2S2O3标准溶液应该用________式滴定管。

有关实验数值如下表所示（第一次滴定终点的数据如图所示,请将读得的数据填入表中）。

滴定次数

待测液的

体积（mL）

滴定前的

读数（mL）

滴定后的

读数（mL）

第一次

25.00

0.00

V=______

第二次

25.00

0.00

14.99

第三次

25.00

0.00

15.01

该碘盐中碘元素的百分含量为________,下列操作中,会导致所测得的碘元素的百分含量偏大的是________。

a.滴定终点时,俯视刻度

b.没有用Na2S2O3标准溶液润洗相应的滴定管

c.锥形瓶中有少量的蒸馏水

【解析】

（1）①由于用酚酞作指示剂,滴定终点时溶液的颜色变化为由红色变成无色,此时溶液呈弱碱性,BaCO3无法反应,此过程中只有NaOH与盐酸反应,故可求出NaOH的含量。

（2）第一次滴定终点的读数是15.90mL,所消耗Na2S2O3溶液的量比另外两次多出许多,故应舍弃;滴定25.00mL待测液消耗15.00mLNa2S2O3溶液。

由I

～3I2～6S2

知,5.0000g该碘盐中,n（I）=

×15×10-3L×

5.0×10-4mol·L-1=1.25×10-6mol,m（I）=127g·mol-1×1.25×10-6mol≈1.59×1

g,故碘元素的百分含量为3.18×10-5×100%。

a操作会导致滴定后读数偏小,测量值偏小;b操作会导致标准溶液被稀释,测量的结果偏大;c操作对实验结果无影响。

答案:

（1）①由红色变成无色　滴定终点时溶液呈弱碱性,BaCO3不参与反应　

②不能,因为活塞处无刻度,无法准确地读出所用标准盐酸的体积　

（2）碱

　15.90　3.18×10-5×100%　b