- 水的电离和溶液的酸碱性
- 共6206题
(1)①pH= a的CH3COOH溶液稀释100倍后所得溶液pH a +2(填“>”或“<”)
②0.01mol/LCH3COOH溶液的pH 2(填“>”或“<”);
③0.1mol/LCH3COONa溶液的pH 7(填“>”或“<”);
(2)某固体是由Na2CO3、NaOH、MgCl2、AlCl3、BaCl2、Fe2(SO4)3和(NH4)2SO4中的两种混合而成。取该固体溶于水得到无色澄清溶液,向该溶液中加入稀硫酸,有白色沉淀生成,继续加入稀硫酸,沉淀又完全消失,且整个过程中无气体产生。则 原固体中含有物质有 和 。(写化学式)
正确答案
(1)① < ② > ③ > ;
(2)NaOH 和 AlCl3
试题分析:(1)①因为CH3COOH为弱酸,稀释时电离平衡向右移动,所以pH= a的CH3COOH溶液稀释100倍后所得溶液pH<a +2。
②醋酸不完全电离,所以0.01mol/LCH3COOH溶液的pH>2。
③CH3COONa为弱酸强碱盐,水解显碱性,所以0.1mol/LCH3COONa溶液的pH>7。
(2)溶于水得到无色澄清溶液,说明不含Fe2(SO4)3,向该溶液中加入稀硫酸,有白色沉淀生成,继续加入稀硫酸,沉淀又完全消失,且整个过程中无气体产生,说明原固体中含有NaOH和AlCl3。
⑴ 准确称取烧碱样品4.1g,将样品配成250mL的待测液,需要的仪器有托盘天平、小烧杯、量筒、玻璃棒、 、 。(填仪器)
⑵ 用 (“碱式”或“酸式”)滴定管量取10.00mL待测液注入锥形瓶中。
⑶若锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则测得样品中烧碱的质量分数________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
⑷若滴定到达终点时,仰视读出滴定管读数;则测得样品中烧碱的质量分数________ (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
⑸滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察______。
A.滴定管内液面的变化 B.锥形瓶内溶液颜色的变化
⑹滴定达到终点时的现象 。
⑺ 根据下列测定数据,分析得到合理数据,计算待测烧碱溶液的浓度: 。
⑻ 已知标准盐酸的浓度为0.2010 mol·L-1,根据上述测定数据,分析得到合理数据,计算烧碱的纯度 。
正确答案
(12分)(6、7、8每空2分,其余1分)
⑴ 250mL容量瓶,胶头滴管
⑵ 碱式 ⑶无影响 ⑷偏低 ⑸B
⑹溶液恰好由红色变无色,且半分钟内不褪色
⑺ c(NaOH)=0.4020mol/L ⑻98%
本题考查了中和滴定的基本操作,它也是一个定量实验,一般通过多次测量求平均值的方法进行测定。
(7)三次所耗标准液的体积平均值为:20.00ml,而NaOH溶液为10.00ml,故c(NaOH)=0.4020mol/L,进而求出m(NaOH)="4.020" g,则样品的纯度为:
(11分)氧化还原滴定法是科研和生产中测定溶液中物质浓度的常用方法。
⑴莫尔法是一种沉淀滴定法,以K2CrO4为指示剂,用标准硝酸银滴定待测液,进而测定溶液中Cl-的浓度 [Ksp(AgCl) =1.56×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.10×10-12,Ag2CrO4为砖红色]
①滴定终点的现象是_________________;
②硝酸银标准液应装在 式滴定管中滴定。
③已知该滴定适宜的酸度范围是pH 6.5~10.5,但当溶液中有铵盐存在,c(NH4+)<0.05mol/L时,应将溶液的pH控制在6.5~7.2。下列有关说法你认为合理的有__________。
a.若溶液pH<6.5,则Cr2O72—+H2O2CrO42—+2H+平衡左移,导致Ag2CrO4沉淀过迟,影响实验结果
b.若溶液中有铵盐存在时,当pH>7.2,则有可能因为生成[Ag(NH3)2]+,影响实验结果
c.滴定时应剧烈摇动,以使被AgCl沉淀吸附的Cl- 及时释放出来,防止滴定终点提前
⑵氧化还原滴定是水环境监测常用的方法,可用于测定废水中的化学耗氧量(单位:mg/L——每升水样中还原性物质被氧化需O2的质量)。某废水样100.00mL,用硫酸酸化后,加入0.01667mol/L的K2Cr2O7溶液25.00mL,使水样中的还原性物质在一定条件下完全被氧化。然后用0.1000mol/L的FeSO4标准溶液滴定剩余的Cr2O72-,实验数据记录如下:
①完成离子方程式的配平:
___Cr2O72-+___Fe2++____ _______ ____Cr3++____Fe3++____H2O
②计算废水样的化学耗氧量。 (写出计算过程,结果精确到小数点后一位。)
正确答案
⑴①滴入最后一滴标准溶液,生成砖红色沉淀(1分)② 酸式(1分)③abc(3分)
⑵①1、6、14H+ 、2、 6、 7(2分)
② 分析实验数据记录表,第一次实验数据有误,故剔除这一数据。
消耗的FeSO4标准溶液平均体积为:[ (15.31-0.30)+(15.19-0.20)]/2=15.00mL (1分)
则废水中消耗的K2Cr2O7总物质的量为: 0.01667mol/L×0.025L -1/6×15.00×10-3L×0.1000mol/L=1.667×10-4mol=0.1667mmol(1分)
据2K2Cr2O7~3 O2可知,废水中化学耗氧量m(O2)= (0.1667mmol×1.5×32g/mol)÷0.1000L=80.0mg/L
试题分析:K2CrO4为指示剂,Ag2CrO4为砖红色,用标准硝酸银滴定待测液,滴定终点的现象是滴入最后一滴标准溶液,生成砖红色沉淀;硝酸银标准液应装在酸式滴定管;已知该滴定适宜的酸度范围是pH 6.5~10.5,但当溶液中有铵盐存在,c(NH4+)<0.05mol/L时,应将溶液的pH控制在6.5~7.2。a.若溶液pH<6.5,则Cr2O72—+H2O2CrO42—+2H+平衡左移,导致Ag2CrO4沉淀过迟,影响实验结果
b.若溶液中有铵盐存在时,当pH>7.2,则有可能因为生成[Ag(NH3)2]+,影响实验结果
c.滴定时应剧烈摇动,以使被AgCl沉淀吸附的Cl- 及时释放出来,防止滴定终点提前。都合理。用硫酸酸化后,加入0.01667mol/L的K2Cr2O7溶液25.00mL,使水样中的还原性物质在一定条件下完全被氧化,所以,氢离子是反应物,水是生成物。根据 化合价升高降低一致可得该离子方程式是:
_1__Cr2O72-+__6_Fe2++___14_ __H+_____ ___2_Cr3++_6___Fe3++___7_H2O
点评:在氧化还原滴定中,往往需要在滴定之前,先将被测组分氧化或还原到一定的价态,然后进行滴定。这一步骤称为预先氧化或还原处理。通常要求预处理时所用的氧化剂或还原剂与被测物质的反应进行完全,反应快,过量的试剂容易除去,并要求反应具有一定的选择性。
已知某溶液中只存在OH-、H+、Na+、CH3COO-四种离子,某同学推测该溶液中各离子浓度大小顺序可能有如下四种关系:
(1)这四组关系中有一组是不可能的,这组关系是 (选填序号)。
(2)若该溶液只有一种溶质,上述离子浓度大小顺序关系中正确的是(选填序号) 。
(3)若上述关系中C是正确的,则溶液中溶质的化学式是 。
(4)若该溶液由体积相等的醋酸和NaOH溶液混合而成,且恰好呈中性,则:
混合前c(CH3COOH) c(NaOH)(填“>”、“<”、或“=”,下同);
混合后溶液中c(Na+) c(CH3COO-)。
正确答案
(1)B ;
(2)D;
(3)CH3COOH和CH3COONa ;
(4)> ; =。
试题分析:(1) B中不符合电荷守恒
(2)当溶液中只有一种溶质是必须为醋酸钠,则醋酸钠溶液中各离子浓度大小顺序为c (Na+)>c(CH3COO-)>c (OH-)>c (H+),因为醋酸根离子是弱酸根,会水解。
(3)因为溶液为酸性,所以存在醋酸,酸性溶液中不可能是氢氧化钠,所以只能是醋酸钠;
(4) 因为醋酸是弱酸,弱电解质,不能完全电离,而溶液体积相等,当恰好中和时,c(CH3COOH)>c(NaOH);因为恰好呈中性,氢离子与氢氧根离子的物质的量浓度恰好相等,因为电荷守恒,所以c(Na+)=c(CH3COO-)
用0.1320 mol/L的HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液,实验数据如下表所示,
回答下列问题:
(1)图中甲为 滴定管,乙为 滴定管(填“酸式”或“碱式 ”);
(2)取待测液NaOH溶液25.00 mL 于锥形瓶中,使用 做指示剂,滴定终点的判断依据是 ;
(3)若滴定前,滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失,将使所测结果 (填“偏高”、“偏低”或“不变”,下同),若读酸式滴定管读数时,滴定前仰视读数,滴定后正确读数,则所测结果 ;
(4)该NaOH溶液的物质的量浓度为 mol/L (保留小数点后四位有效数字)。
正确答案
(1)酸式 碱式
(2)酚酞(或甲基橙)黄色变成橙色且半分钟内不恢复原有的颜色(或 红色褪去且半分钟不再出现红色)
(3)偏高 偏低 (4)0.1288
试题分析:(1)酸式滴定管的开关是玻璃活塞,碱式滴定管的开关是橡胶管和玻璃珠。(2)标准酸滴定待测碱溶液选用酚酞或甲基橙指示剂均可以。酚酞 黄色变成橙色且半分钟内不恢复原有的颜色(或甲基橙 红色褪去且半分钟不再出现红色)
(3)若滴定前,滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失,则标准酸溶液的体积读数大,测得碱的浓度偏高;若读酸式滴定管读数时,滴定前仰视读数,读数偏大,滴定后正确读数,计算酸的体积=末读数-初读数,偏小,测得碱的浓度偏低;(4)c(碱)=c(酸)V(酸)/V(碱)=0.1320mol/L×24.40ml/25.00 mL="0.1288" mol/L
某二元酸(化学式用H2A表示)在水中的电离方程式是:H2A===H++HA-HA-H++A2-回答下列问题:
(1)Na2A溶液显____(填“酸性”、“中性”或“碱性”),理由是:______(用离子方程式或必要的文字说明)。
(2)常温下,已知0.1 mol·L-1 NaHA溶液pH=2,则0.1 mol·L-1 H2A溶液中氢离子的物质的量浓度可能_______0.11 mol·L-1(填“大于”、“等于”或“小于”),理由是______。
(3)0.1 mol·L-1 NaHA溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是_______ ___。
正确答案
(1)碱 Na2A中A2-水解使溶液中c(OH-)>c(H+),A2-+H2OHA-+OH-
(2)< H2A第一步电离的c(H+)=0.1 mol·L-1且对HA-的电离有抑制作用,使H2A第二步电离出的c(H+)<0.01 mol·L-1 (3)c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)
试题分析:(1)根据H2A的电离可知,H2A的第一步电离是完全的,但第二步电离是不完全的,所以Na2A溶于水,A2-水解,溶液显碱性,水解原理是:H2O+A2-HA-+OH-。
(2)0.1mol/L的H2A溶液中第一步电离出的氢离子浓度是0.1mol/L。由于第一步电离出的氢离子会抑制HA-的电离,所以溶液中氢离子的物质的量浓度小于0.11mol/L。
(3)HA-在溶液中只有电离平衡,溶液显酸性,则溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)。
点评:该题是中等难度的试题,试题贴近高考,紧扣教材基础知识,旨在培养学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力的培养,有利于培养学生的逻辑推理能力和创新思维能力。该题的关键是注意H2A的电离特点,然后结合题意灵活运用即可。
(10分)(1)在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2+。在提纯时为了除去Fe2+,常加入合适氧化剂,使Fe2+氧化为Fe3+,下列物质可采用的是________。
A. KMnO4 B. H2O2 C. Cl2水 D. HNO3
然后再加入适当物质调整至溶液pH=4,使Fe3+转化为Fe(OH)3,可以达到除去Fe3+而不损失CuSO4的目的,调整溶液pH可选用下列中的________。
A. NaOH B. NH3·H2O C. CuO D. Cu(OH)2
(2)甲同学怀疑调整至溶液pH=4是否能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的,乙同学认为可以通过计算确定,他查阅有关资料得到如下数据,常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp=8.0×10-38,Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.0×10-20,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时就认为沉淀完全,设溶液中CuSO4的浓度为3.0 mol·L-1,则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为________,Fe3+完全沉淀时溶液的pH为________,
通过计算确定上述方案________(填“可行”或“不可行”)。
正确答案
略
(1)25℃时,某NaCl溶液中c(Cl–)=1×10-4 mol·L–1,则该溶液中c(Na+)∶c(OH-)=
(2)25℃时,将0.1 mol·L–1NaOH溶液与0.06 mol·L–1的H2SO4溶液等体积混合(忽略混合后体积的变化),求所得溶液的pH= 。25℃时,pH值为8的NaOH溶液与pH值为10的NaOH溶液等体积混合后,溶液中氢离子浓度最接近 。
(3)25℃时,下列四种溶液中,①pH=0的盐酸 ②0.1 mol·L–1的盐酸 ③0.01 mol·L–1的NaOH溶液 ④pH=11的NaOH溶液,由水电离生成氢离子浓度之比①︰②︰③︰④是: (填字母)
(4)某温度(t℃)时,测得0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH=11,
①则该温度下水的Kw= 。
②在该温度下测得某溶液pH=3,则该溶液中c(H+)∶c(OH-)=________。
③该温度下将pH=2的盐酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合,pH=______________
(5) 纯水中c(H+)=5.0×10–7 mol·L–1,则此时纯水中的c(OH–) = ;若温度不变,滴入稀硫酸使c(H+)=5.0×10–3 mol·L–1,则c(OH–) = ;在该温度时,往水中滴入NaOH溶液,溶液中的c(OH–)=5.0×10–2 mol·L–1,则溶液中c(H+)= 。
正确答案
(1)1000:1 (2)2 2×10–2 (3) A (4)10–13 107:1 6.5
(5)5.0×10–7 mol·L–1 5.0×10–11 mol·L–1 5.0×10–12 mol·L–1
试题分析:(1)c(Na+)=c(Cl–)=1×10-4 mol·L–1,c(OH–)=1×10-7mol·L–1,c(Na+)∶c(OH-)=1×10-4∶1×10-7=1000:1。(2)设NaOH溶液和H2SO4溶液的体积均为V升,由于反应中H2SO4过量,所以,则pH=–lg0.01=2;pH值为8的NaOH溶液中c(OH-)=10-6 mol·L–1,pH值为10的NaOH溶液中c(OH-)=10-4 mol·L–1,等体积混合后的混合溶液中
,氢离子浓度为
。(3) ①10–14 mol·L–1,②10–13 mol·L–1,③10–12 mol·L–1,④10–11 mol·L–1,故由水电离生成氢离子浓度之比①︰②︰③︰④=1︰10︰100︰1000,答案为A。(4) ①因c(OH–)=10–2 mol·L–1,c(H+)=10–11 mol·L–1,故Kw= c(H+)·c(OH–)=10–13;②由pH=3求得c(H+)=10–3 mol·L–1,由Kw= c(H+)·c(OH–)=10–13求得c(OH–)=10–10 mol·L–1,所以该溶液中c(H+)∶c(OH-)=10–3∶10–10=107∶1;③盐酸中的c(H+)=10–2 mol·L–1,氢氧化钠溶液中c(OH–)=10–2 mol·L–1,两溶液等体积混合时,酸碱恰好完全中和,溶液显中性,c(H+)=
= 10–6.5 mol·L–1,故pH=6.5。(5)水电离的氢离子浓度总是等于其电离的氢氧根离子浓度,所以c(OH–)=c(H+)=5.0×10–7 mol·L–1,此温度下Kw= c(H+)·c(OH–)=5.0×10–7×5.0×10–7 =2.5×10–13,若c(H+)=5.0×10–3 mol·L–1,则c(OH–) =Kw/c(OH–)=5.0×10–11 mol·L–1,若c(OH–)=5.0×10–2 mol·L–1,则溶液中c(H+)=Kw/c(H+)=5.0×10–12 mol·L–1。
(1)25℃时,pH=12.0的KOH溶液中,由水电离出的C(OH-)=_______mol/L;pH=12.0的K2CO3溶液中,由水电离出来的C(OH-)=_______mol/L。
(2)常温下0.1mol·L-1 CH3COONa溶液PH=8
①用离子方程式表示CH3COONa溶液PH=8的原因:
②按物质的量浓度由大到小顺序排列该溶液中各种微粒(水分子除外)
(3)FeCl3的水溶液呈 (填“酸”、“中”、“碱”)性,原因是(用离子方程式表示): , 实验室在配制FeCl3的溶液时,常将FeCl 3固体先溶于 中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度,以 (填“促进”、“抑制”)其水解,否则得到的是浑浊的溶液。
正确答案
(1)1×10-12 1×10-2
(2)CH3COO-+H2OCH3COOH+OH- c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
(3)酸性 Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+ HCl 抑制
试题分析:(1)抑制水电离,含有弱根离子的盐促进水电离,碱溶液中水电离出的c(OH-)=c(H+)=10-12 mol/L,K2CO3是强碱弱酸盐,促进水电离,溶液中水电离出的c(OH-) 为水的离子积常数与c(H+)的比,所以水电离出来的c(OH-)=10−14/10−12mol/L=10-2 mol/L。(2)①醋酸钠中醋酸根离子能水解,导致溶液显示碱性,即CH3COO-+H2OCH3COOH+OH- ,②按物质的量浓度由大到小顺序排列该溶液中各种微粒为:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-);(3)FeCl3的水溶液中,由于三价铁离子的水解,导致溶液呈酸性,Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+ ,将FeCl3固体先溶于较浓的盐酸中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度,这样盐酸可以抑制三价铁离子水解;
(6分)现有浓度为0.lmol/L的五种电解质溶液:①Na2CO3②NaHCO3③NaAlO2④CH3COONa⑤NaOH
已知:
(1)上述五种溶液的pH由大到小的顺序为________。(填序号)
(2)将五种溶液稀释相同的倍数时,其pH变化最大的是________。(填序号)
(3)在上述五种溶液中分别加入AlCl3溶液后,能产生无色气体的是_______:(填序号)
正确答案
(1)⑤③①②④(2分)(2)⑤(2分)(3)①②(2分)
试题分析:(1)氢氧化钠是强碱,不水解,相同浓度的三种溶液氢氧化钠的pH最大,根据所给反应可知,酸性:H2CO3>Al(OH)3>HCO3->CO32-,所以碳酸钠的水解程度大于碳酸氢钠,大于偏铝酸钠,大于醋酸钠,故pH由大到小为⑤③①②④。
(2)①②③④都存在水解平衡,当稀释时,盐的弱酸根又水解出部分离子进行补充;氢氧化钠是强碱,完全电离,不存在电离平衡,所以当稀释时,其pH变化最大;
(3)加入AlCl3溶液后①Na2CO3②NaHCO3因相互促进水解而产生CO2气体。
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