- 水的电离和溶液的酸碱性
- 共6206题
取体积相同的两份0.1mol·L-1的NaOH溶液把其中的一份敞口放在空气中一段时间后，溶液的pH将______(填增大、减小或不变)。用已知浓度的H2SO4溶液去中和两份NaOH溶液时，若中和在空气中放置的溶液所消耗H2SO4溶液体积为V1，另一份消耗H2SO4溶液体积为V2。
(1)以甲基橙为指示剂时，V1和V2的关系是______。
(2)以酚酞作为指示剂时，V1和V2的关系是______。
正确答案
变小 ①V1=V2 ②V1＜V2
一份NaOH溶液暴露在空气中，会吸收空气中的CO2气体而转化为Na2CO3，方程式为2NaOH+CO2====Na2CO3+H2O。由于消耗了NaOH，则溶液的pH会减小，该溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3，另一份溶液的溶质仍为NaOH。
(1)若以甲基橙为指示剂，变色时溶液呈酸性，则Na2CO3与H2SO4反应转变为CO2溶解在H2O中生成H2CO3而使溶液呈酸性。由于1mol NaCO3由2mol NaOH转变而来，而此时1mol Na2CO3消耗的H2SO4与2mol NaOH消耗的H2SO4相等，所以，V1=V2。
(2)若以酚酞为指示剂，变色时溶液呈弱碱性，Na2CO3与H2SO4反应后应生成NaHCO3，由于NaHCO3溶液中HCO3-水解生成OH-的能力大于HCO3-电离生成H+的能力，从而使溶液呈弱碱性。由于1mol Na2CO3转变为NaHCO3消耗的H2SO4少于2mol NaOH转变为Na2SO4消耗的H2SO4少，所以V1＜V2。
物质在水中可能存在电离平衡、盐的水解平衡和沉淀的溶解平衡，它们都可看作化学平衡。请根据所学的知识回答：下表是不同温度下水的离子积数据：
试回答下列问题：
（1）若25＜t1＜t2，则α________1×10－14（填“＞”“＜”或“＝”）。
（2）25℃时，某HCl溶液中c(HCl)=1×10－4 mol·L－1，则该溶液的pH＝ ，此时c（H+）H2O＝ mol/L。加水稀释1000倍，则稀释后溶液中pH____ _7（填“＞”“＜”或“＝”）。
（3）t2℃时，将pH＝11的氢氧化钠钠溶液V1 L与pH＝1的稀硫酸V2 L混合（设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和），所得混合溶液的pH＝2，则V1∶V2=____________。
正确答案
(1)＞ (2)4；1×10－10 ；＜ (3)9:11(2分)
试题分析：（1）水是弱电解质，存在电离平衡。而电离是吸热的，加热促进水的电离，谁的离子积常数增大。所以如果25＜t1＜t2，则α＞1×10－14。
（2）25℃时，某HCl溶液中c(HCl)＝1×10－4 mol·L－1，由于元素是强酸，完全电离，因此该溶液中氢离子浓度是1×10－4 mol·L－1，所以溶液的pH＝4；此时c（H+）H2O等于溶液中OH－浓度，都等于
（3）t2℃时，水的离子积常数是1×10－12，此时pH＝11的氢氧化钠钠溶液的浓度是0.1mol/L，V1 L该溶液与pH＝1的稀硫酸V2 L混合（设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和），所得混合溶液的pH＝2，这说明反应后硫酸是过量的，则
一定温度下,有a.盐酸、b.硫酸、c.醋酸三种酸(用a、b、c回答)。
(1)当其物质的量浓度相同时。c(H+)由大到小的顺序是 ,pH由大到小的顺序是 。
(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸溶液,中和NaOH的能力由大到小的顺序是 。
(3)当c(H+)相同时,物质的量浓度由大到小的顺序为 。
(4)当pH相同、体积相同时,分别加入足量锌,相同状况下产生的气体体积由大到小的顺序为 。
正确答案
(1)b>a>c c>a>b(2)b>a=c(3)c>a>b(4)c>a=b
(1)盐酸和硫酸是强酸,完全电离,硫酸又是二元酸,而醋酸是一元弱酸,不完全电离,所以物质的量浓度相同时,c(H+)大小关系为:b>a>c。
(2)酸中和碱的能力是依据酸与碱反应的方程式系数来决定的,所以同体积、同浓度的盐酸、醋酸中和NaOH的能力相等,且小于硫酸。
(3)c(H+)相等,因醋酸为弱酸,其物质的量浓度远大于溶液中的c(H+),盐酸是一元强酸,硫酸是二元强酸,所以物质的量浓度:c>a>b。
(4)锌足量,产生氢气的体积由n(H+)决定,所以c>a=b。
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
(3)该学生以上述方式测定下列溶液的pH,无误差的是( )
正确答案
(1)错误的 润湿后,稀释了原溶液,使其浓度减小,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
(3)C
用pH试纸测定溶液酸碱性时,不能用水润湿。若润湿,会使待测液浓度下降,结果出现误差。但是用pH试纸测定中性溶液时,对结果一般没影响。
现有常温下的0.1 mol/l纯碱溶液。
（1）该溶液呈碱性是因为存在水解平衡，相关离子方程式是：________________。为证明存在上述平衡，进行如下实验：在0.1 mol·l－1纯碱溶液中滴加酚酞，溶液显红色，再往溶液中滴加 （填化学式）溶液，红色逐渐退为无色，说明上述观点成立。
（2）同学甲查阅资料得知0.1 mol/LNa2CO3中，发生水解的CO32—不超过其总量的10%。请设计实验加以证明（写出实验方案及预期观察到的现象）。答： 。
（3）同学乙就该溶液中粒子浓度关系写出五个关系式，其中不正确的是 。
E．c(H＋)+ c(Na＋)＝ c(OH－)＋c(HCO3—)＋c(CO32—)
（4）室温下pH均为a的Na2CO3和NaOH溶液中，水电离产生的c(OH—)之比= 。
正确答案
（1）CO32- + H2O
（2）测0.1 mol·L-1Na2CO3溶液pH，pH≤12 （3）D、E （4）10(2a-14)
试题分析：(1) 纯碱碳酸钠是强碱弱酸盐。在溶液中存在的水解平衡主要是CO32- + H2O
请回答有关滴定过程中的相关问题。
（1）用已知浓度的氢氧化钠溶液滴定未知浓度的盐酸，滴定曲线如图所示。
①在图中A的pH范围使用的指示剂是________；
C的pH范围使用的指示剂是________。
②下列关于上述中和滴定过程中的操作，正确的是________（填序号）。
（2）如图1表示用相同浓度的NaOH溶液分别滴定浓度相同的3种一元酸，由图可确定酸性最强的是________。如图2表示用相同浓度的硝酸银标准溶液分别滴定浓度相同的含Cl－、Br－及I－的混合溶液，由图可确定首先沉淀的是 ________。
正确答案
（1）①酚酞 甲基橙 ②AC （2）③ I－
（1）②考查中和滴定基本常识，锥形瓶不能用待装液润洗，B错；为保证实验的准确性，待测液不能用量筒量取，D错。（2）浓度相同的3种一元酸，③的pH最小，说明酸性最强。沉淀完全后I－浓度最小，说明Ksp（AgI）最小，故I－首先沉淀。
（10分）常温下有浓度均为0.5mol/L的四种溶液：①Na2CO3②NaHCO3③HCl ④NH3?H2O(1)上述溶液中，可发生水解的是 （填序号，下同）。
（2）上述溶液中，既能与氢氧化钠反应，又能和硫酸反应的溶液中离子浓度大到小的
顺序为 。
（3）向溶液④中加入少量氯化铵固体，此时c(NH4+)/c(OH－)的值 （填增大、
减小、不变）。
(4)若将③和④的溶液混合后溶液恰好呈中性，则混合前③的体积 ④的体积（填
大于、小于、等于）。
（5）取10mL溶液③，加水稀释到500mL,则该溶液中由水电离出的c(H+)= 。
正确答案
⑴①② ⑵ c(Na+)>c(HCO3-)＞c(OH -)>c(H+)> c(CO32-) ⑶ 增大 ⑷ ＜ ；⑸10-12mol/L
（1）强酸弱碱盐或强碱弱酸盐可发生水解，所以能水解的有：①Na2CO3②NaHCO3；
（2）既能与氢氧化钠反应，又能和硫酸反应的溶液为②NaHCO3，其溶液中离子浓度大到小的顺序为：c(Na+)>c(HCO3-)＞c(OH -)>c(H+)> c(CO32-)；
（3）向溶液④中加入少量氯化铵固体，此时c(NH4+)/c(OH－)的值将增大；
（4）若将③和④的溶液混合后溶液恰好呈中性，则混合前③的体积小于④的体积；
某烧碱样品中含有少量不与酸作用的可溶性杂质，为了测定其纯度，进行以下滴定操作：
E．在锥形瓶下垫一张白纸，滴定到终点，记录终点刻度为V2 mL。
回答下列问题：
（1）正确操作步骤的顺序是(用字母填写) 
（2）操作E中的锥形瓶下垫一张白纸的作用是 。
（3）操作D中液面应调整到 。
（4）滴定终点的现象是 。
（5）若酸式滴定管没有用标准H2SO4润洗，会对测定结果有何影响? (填“偏高”、“偏低”或“无影响”，其它操作均正确)。
（6）该烧碱样品的纯度计算式是 。
正确答案
（1）：C；A；B；D；E；
（2）便于准确判断终点时颜色的变化情况；
（3）零刻度或零稍下的某一刻度
（4）由黄色变为橙色
（5）偏高
（6）80(V2-V1)c/m%
试题分析：（1）①实验时应先称量一定质量的固体，溶解后配制成溶液，量取待测液与锥形瓶中，然后用标准液进行滴定，故答案为：C；A；B；D；E；
（2）因锥形瓶下垫一张白纸使滴定终点颜色变化更明显，便于分辨，故答案为：便于准确判断终点时颜色的变化情况；
（3）滴定管0刻度在上，滴定前应调节到零刻度或零稍下的某一刻度，为减小误差，尖嘴部分应充满液体，无气泡，
（4） 指示剂为甲基橙，变色范围为 3.1～4.4，终点时pH约为4.4，颜色由黄色变为橙色，
故答案为：由黄色变为橙色；
（5） 因标准液浓度变小，用量变大，故答案为：偏高
（6） 硫酸的物质的量为c（V2-V1）×10-3mol，则n（NaOH）=2c（V2-V1）×10-3mol，m（NaOH）=80c（V2-V1）×10-3，则样品中NaOH的质量为10×80c（V2-V1）×10-3，
所以烧碱样品纯度为10×80×(V2-V1) ×10-3c/m×100%=80(V2-V1) c/m%（注意：V为mL），
（10分）已知某溶液中只存在OH－、H+、NH4+、Cl－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）若溶液中只溶解了一种溶质，该溶质的名称是 ，上述离子浓度大小顺序关系中正确的是（选填序号） 。
（2）若上述关系中C是正确的，则溶液中溶质的化学式是 。
（3）若该溶液是由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成，且恰好呈中性，则混合前c（HCl）（填“>”、“<”或“=”，下同） c(NH3·H2O)，混合后溶液中c(NH4+)与c(Cl－)的 关系c(NH4+)_________c(Cl－)。
正确答案
（1）氯化铵 A （2）NH4Cl和 NH3•H2O （3）＜ ＝
试题分析：：（1）溶液中只存在OH-、H+、NH4+、Cl-四种离子，可能为NH4Cl溶液，因NH4+水解而显酸性，溶液中离子浓度大小顺序为c（Cl-）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH-），故答案为：NH4Cl；A；（2）若上述关系中D是正确的，溶液呈碱性，且c（NH4+）＞c（Cl-），应为NH3•H2O和NH4Cl的混合物，故答案为：NH3•H2O和NH4Cl；（3）溶液呈中性，据c（Cl-）+c（OH-）=c（NH4+）+c（H+）可得c（Cl-）=c（NH4+），因氨水为弱电解质，若该溶液中由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成，则氨水浓度大于盐酸浓度，如小于或等于，则溶液呈酸性，故答案为：＜；=。
点评：本题综合考查盐类的水解、弱电解质的电离以及离子浓度的大小比较，题目难度较大，注意把握盐类的水解以及弱电解质电离的特征，把握比较离子浓度大小顺序的方法。
某温度下纯水中C(H+) = 2×10-7 mol/L，则此时溶液中的C(OH-) = ___________。
若温度不变，滴入稀盐酸使C(H+) = 5×10-6 mol/L，则此时溶液中的C(OH-) = ___________。
正确答案
纯水中 C(OH-) = C(H+) = 2×10-7 mol/L Kw = C(H+)·C(OH-) = 2×10-7×2×10-7 = 4×10-14 稀盐酸中 C(OH-) =" Kw" / C(H+) = (4×10-14) / (5×10-6) = 8×10-9 mol/L
由水电离产生的H+与OH-量始终相等，知纯水中C(H+) = C(OH-)。根据纯水中C(H+) 与C(OH-)可求出此温度下水的Kw的值，由Kw的性质（只与温度有关，与离子浓度无关），若温度不变，稀盐酸中Kw仍为此值，利用此值可求出盐酸中的C(OH-)。
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