第25讲 水的电离和溶液的酸碱性
一、选择题
H2OH++OH- ΔH>0, 1.25℃时,水的电离达到平衡:下列叙述正确的是( )
-
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH)降低 B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,Kw不变
C.向水中加入少量固体CH3COONa,平衡逆向移动,c(H+)降低 D.将水加热,Kw增大,pH不变
2.常温下,对下列四种溶液的叙述正确的是( ) ① ② ③ ④ pH 10 10 4 4 溶液 氨水 氢氧化钠溶液 醋酸溶液 盐酸 -
A.①、④两溶液按一定体积比混合,所得溶液中离子浓度顺序一定为:c(NH+4)>c(Cl)+-
>c(H)>c(OH)
B.四种溶液分别加水稀释10倍,pH变化最大的是①和④
C.①、②、③中分别加入少量的醋酸铵固体后,三种溶液的pH均减小 D.②、④两溶液相比,两者的Kw相同
3.下列四种溶液中:①pH值为0的盐酸;②0.1 mol/L的盐酸;③0.01 mol/L的氢氧
+
化钠溶液;④pH为11的氢氧化钠溶液。由水电离生成的c(H)之比依次为( )
A.0︰1︰12︰11 B.14︰13︰12︰11 C.14︰13︰2︰3 D.1︰10︰100︰1000
4.用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液时,若测定结果偏高,则产生误差的原因可能是( )
A.滴定时,装NaOH溶液的锥形瓶未用NaOH溶液润洗 B.酸式滴定管用蒸馏水洗后,用标准盐酸润洗
C.滴定前,酸式滴定管尖嘴处有气泡,而在滴定后气泡消失 D.滴定前仰视读取了酸式滴定管的读数,滴定后读数正确 5.(2012·全国新课标卷)已知温度T时水的离子积常数为Kw,该温度下,将浓度为a -1
mol·L的一元酸HA与b mol·L-1的一元碱BOH等体积混合,可判断溶液呈中性的依据是( )
A.a=b
B.混合溶液的pH=7
C.混合溶液中,c(H+)=Kwmol·L-1
D.混合溶液中,c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(A-)
6.①pH=2的CH3COOH溶液;②pH=2的HCl溶液;③pH=12的氨水;④pH=12的NaOH溶液。相同条件下,有关上述溶液的比较中,正确的是( )
A.水电离的c(H+):①=②=③>④
B.将②、③溶液混合后,pH=7,消耗溶液的体积:②>③
C.等体积的①、②、④溶液分别与足量铝粉反应,生成H2的量:②最大 D.向溶液中加入100 mL水后,溶液的pH:③>④>①>②
7.室温时,将x mL pH=a的稀NaOH溶液与y mL pH=b的稀盐酸充分反应。下列关于反应后溶液pH的判断,正确的是( )
A.若x=y,且a+b=14,则pH>7 B.若10x=y,且a+b=13,则pH=7 C.若ax=by,且a+b=13,则pH=7 D.若x=10y,且a+b=14,则pH>7 二、非选择题
8.已知某温度时0.01 mol/L的NaOH溶液的pH=10,则此温度下水的离子积常数Kw
= 1.0×10-12 。此温度下将pH=12的NaOH溶液V1L与pH=1的H2SO4溶液V2L混合,
若所得混合溶液的pH=10,则V1∶V2为 1∶9 。
9.(1)常温下,某纯碱(Na2CO3)溶液中滴入酚酞,溶液呈红色。分析该溶液遇酚酞呈红色原因时,甲同学认为是配制溶液所用的纯碱样品中混有NaOH所致;乙同学认为是溶液
-
中Na2CO3电离出的CO23水解所致。请你设计一个简单的实验方案给甲和乙两位同学的说法以评判(包括操作、现象和结论) 向红色溶液中加入足量..BaCl2溶液,如果溶液还显红色说明甲正确,红色褪去说明乙正确(其他试剂合理也给分) 。
(2)常温下,取pH=2的盐酸和醋酸溶液各100 mL,向其中分别加入适量的Zn粒,反应过程中两溶液的pH变化如右图所示。则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是 B (填“A”或“B”)。设盐酸中加入的Zn质量为m1,醋酸溶液中加入的Zn质量为m2。则m1 < m2(选填“<”、“=”或“>”)。
10.常温下,将3种一元酸分别和NaOH溶液等体积混合,实验数据如下: c(一元酸) c(NaOH)/mol/L 组别 混合溶液的pH c(HX)=0.1mol/L pH=a 0.1 甲 c(HY)=c1mol/L pH=7 0.1 乙 c(HZ)=0.1mol/L pH=9 0.1 丙 (1)甲组实验中HX为弱酸,a > 7(填“<”、“=”或“>”)。 (2)乙组实验中HY为强酸,则HY溶液的pH= 1 。
(3)丙组实验发生反应的离子方程式为 HZ+OH- H2O+Z- ,所得溶液中由水电离出的c(OH-)= 10-5 mol/L。
11.过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂,它的水溶液又称为双氧水,常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液,准确测定了过氧化氢的含量,并探究了过氧化氢的性质。
Ⅰ.测定过氧化氢的含量 请填写下列空白: (1)移取10.00 mL密度为ρ g/mL的过氧化氢溶液至250 mL 容量瓶 (填仪器名称)中,加水稀释至刻度,摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00 mL至锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸馏水稀释,作被测试样。
(2)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样,其反应的离子方程式如下,请将相关物质的化学计量数及化学式填写在方框里。
+2+
MnO-4+ H2O2+ H—— Mn+ H2O+
(3)滴定时,将高锰酸钾标准溶液注入 酸式 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中。滴定
到达终点的现象是 滴入一滴高锰酸钾溶液,溶液呈浅红色,且30秒内不褪色 。
(4)重复滴定三次,平均耗用c mol/L KMnO4标准溶液V mL,则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为 。
(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果 偏高 (填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
Ⅱ.探究过氧化氢的性质
该化学兴趣小组根据所提供的实验条件设计了两个实验,分别证明了过氧化氢的氧化性和不稳定性。(实验条件:试剂只有过氧化氢溶液、氯水、碘化钾淀粉溶液、饱和硫化氢溶液,实验仪器及用品可自选)
请将他们的实验方法和实验现象填入下表: 实验 实验 实验 内容 方法 现象 验证 氧化 性 验证 不稳 定性
第25讲
1.B 2.D 3.D 4.C
5.C 解析:A项,因无法确定酸与碱是否为强酸、强碱,故反应后的溶液不一定呈中性;B项,因温度T不一定指常温25 ℃,同样也不能说明溶液是中性的;C项,通过分
+-
析可知,题给条件实际上即c(H)=c(OH),故溶液必然显中性;D项,根据溶液中的电荷守衡,无论溶液呈酸性、碱性或中性都成立,故无法判断。
6.B 解析:pH相同即溶液中的氢离子浓度相同。CH3COOH为弱酸,氨水为弱碱,其浓度比0.01 mol/L大。
7.D 解析:NaOH溶液中:
c(H+)=10-a,c(OH-)=1×10-14/10-a, n(NaOH)=x×10-3×10-14/10-a=x×10-(17-a) 盐酸中:
c(H+)=10-b,n(HCl)=y×10-3×10-b=y×10-(3+b) NaOH与盐酸反应:
n?NaOH?x×10-?17-a?x
(a+b)-14
n?HCl?=y×10-?3+b?=y×10
若x=y,a+b=14,n(NaOH)/n(HCl)=1/1,恰好完全反应,室温下pH=7,A错误,
同理B、C错误,D正确。
作为一个选择题,本题采用代入法比较快,如A中可设NaOH的pH为13,则盐酸的pH为1,明显混合后pH=7,A不正确;同样对于B、C、D都可以先按题目的要求将a、b取一个便于计算的特殊值,然后再按题意确定x、y,最后比较盐酸和NaOH溶液中c(H+)与c(OH-)的相对大小,判断混合溶液的pH范围。
8.1.0×10-12 1∶9
9.(1)向红色溶液中加入足量..BaCl2溶液,如果溶液还显红色说明甲正确,红色褪去说明乙正确(其他试剂合理也给分) (2)B <
10.(1)> (2)1 (3)HZ+OH-===H2O+Z- 10-5 11.Ⅰ.(1)容量瓶 (2)2 5 6 2 8 5 O2↑
17cV
(3)酸式 滴入一滴高锰酸钾溶液,溶液呈浅红色,且30秒内不褪色 (4)200ρ (5)偏高
Ⅱ. 实验 内容 验证 氧化 性 实验 方法 取适量饱和硫化氢溶液于试管中,滴入过氧化氢溶液 (取适量碘化钾淀粉溶液于试管中,加入过氧化氢溶液) 取适量过氧化氢溶液于试管中,加热,用带火星的木条检验 (取适量过氧化氢溶液于试管中,加热,用导气管将得到的气体通入到装有饱和硫化氢溶液的试管中) 实验 现象 产生淡黄色沉淀或溶液变浑浊 (溶液变蓝色) 验证 不稳 定性 产生气泡,木条复燃 (溶液变浑浊或有浅黄色沉淀产生)