- 水的电离和溶液的酸碱性
- 共6206题
(14分)在温度t℃下,某Ba(OH)2的稀溶液中c(H+)=10-amol/L,c(OH-)=10-bmol/L,已知a+b=12,向该溶液中逐滴加入pH=b的NaHSO4,测得混合溶液的部分pH如下表所示:
(1)依据题意判断,t℃___________25℃(填“大于”、“小于”或“等于”),该温度下水的离子积常数Kw = ___________。
(2)b=____________,x =" ______mL" 。
(3)反应③的离子方程式为____________________________
(4)将此温度下的Ba(OH)2溶液取出1mL,加水稀释至1L,则稀释后溶液中
c(Ba2+)﹕c(OH-)= ;
(5) 与NaHSO4相同, NaHSO3和NaHCO3也为酸式盐。已知NaHSO3溶液呈酸性,NaHCO3溶液呈碱性。现有浓度均为0.1mol/L的NaHSO3溶液和NaHCO3溶液,溶液中各粒子的物质的量浓度存在下列关系(R表示S或C),其中可能正确的是___________(填正确答案的标号)。
A.c()>c(
)>c(
)>c(
)>c(
)
B.c()+c(
)=c(
)+2c(
)+c(
)
C.c()+c(
)=c(
)+c(
)
D.两溶液中c()、c(
)、c(
)分别相等
正确答案
(每空2分)
(1)> , 1×10—12
(2) 4, 27
(3) Ba2+ + 2OH— + 2H+ + SO42— = BaSO4 ↓+ 2H2O
(4) 1:20
(5) ABC
试题分析:(1)t℃下,某Ba(OH)2的稀溶液中c(H+)=10-amol/L,c(OH-)=10-bmol/L,已知a+b=12,则Kw = c(H+) ×c(OH-)=10-(a+b)=1×10-12>1×10-14,所以t>25;
(2)未加入硫酸氢钠溶液的Ba(OH)2的稀溶液pH=8,说明Ba(OH)2的稀溶液中c(H+)=10-8 mol/L,则a=8,b=4;33mL的Ba(OH)2的稀溶液加入xmL的pH=4的NaHSO4后pH=7,说明此时溶液显碱性,则c(OH-)×V(Ba(OH)2)- c(H+)×x=1×10-12/1×10-7×(x+33),解得x=27;
(3)反应③是等体积的Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液反应,混合后溶液呈中性,所以离子方程式为Ba2+ + 2OH— + 2H+ + SO42— = BaSO4 ↓+ 2H2O
(4)Ba(OH)2是强碱,1mL的Ba(OH)2溶液中c(Ba2+)="0.5" c(OH-)=1/2×10-4mol/L,稀释1000倍后,c(Ba2+)=5×10-8mol/L,c(OH-)=1×10-7mol/L< c(H+),碱溶液中不可能存在c(OH-) < c(H+),所以此时稀释后的溶液中氢氧根离子浓度按纯水计算,c(OH-)=1×10-6mol/L,则c(Ba2+)﹕c(OH-)= 5×10-8mol/L/1×10-6mol/L=1:20;
(5)NaHSO3溶液呈酸性,说明HSO3-的电离程度大于其水解程度;NaHCO3溶液呈碱性,说明HCO3-的水解程度大于其电离程度。A、若R是S元素,则c(Na+)>c(HRO3-)>c(H+)>c(RO32-)>c(OH-),正确;B、无论R是哪种元素,都符合电荷守恒规律,正确;C、无论R是哪种元素,都符合物料守恒规律,c(Na+)=c(HRO3-)+c(RO32-)+c(H2RO3),与c(Na+)+c(H+)=c(HRO3-)+2c(RO32-)+c(OH-)相结合,即得
c(H+)+c(H2RO3)=c(RO32-)+c(OH-),正确;D、两溶液中c(Na+)相等,NaHSO3溶液c(RO32-)较大,但c(HRO3-)无法判断,错误,凳矮矮选ABC。
已知:常温下,A酸的溶液pH=a,B碱的溶液pH=b。
(1)若A为盐酸,B为氢氧化钡,且a=3,b=11,两者等体积混合,溶液的pH为 。
a.大于7 b.等于7 c.小于7
(2)若A为醋酸,B为氢氧化钠,且a=4,b=12,那么A溶液中水电离出的氢离子浓度为 mol/L,B溶液中水电离出的氢离子浓度为 mol/L。
(3)若A的化学式为HR,B的化学式为MOH,且a+b=14,两者等体积混合后溶液显碱性。则混合溶液中必定有一种离子能发生水解,该水解反应的离子方程式为 。
正确答案
(1)b
(2)10-10 10-12
(3)M++H2OMOH+H+
(1)pH=3的盐酸中的c(H+)与pH=11的氢氧化钡溶液中的c(OH-)相等,都等于1×10-3 mol·L-1,二者等体积混合后恰好完全反应,溶液呈中性。
(2)醋酸和氢氧化钠均抑制水的电离。
(3)a+b=14的意义为酸中c(H+)与碱中c(OH-)相等,二者混合后溶液呈碱性,说明碱为弱碱,反应中碱过量。故弱碱阳离子M+水解。
25℃时0.1 mol/L的醋酸溶液pH约为3,当向其中加入醋酸钠晶体,等晶体溶解后发现溶液的pH增大,对上述现象有两种不同的解释:甲同学认为醋酸钠水解呈碱性,c(OH-)增大了,因而溶液的pH增大;乙同学认为醋酸钠溶于水电离出大量醋酸根离子,抑制了醋酸的电离,使c(H+)减小,因此溶液的pH增大。
(1)为了验证上述哪种解释正确,继续做如下实验:向0.1 mol/L 的醋酸溶液中加入少量下列物质中的 (填写编号),然后测定溶液的pH(已知25℃时,CH3COONH4溶液呈中性)
(2)若 的解释正确,(填甲或乙),溶液的pH应 (填增大、减小或不变)。
(3)常温下将0.010 mol CH3COONa和0.004 mol HCl溶于水,配制成0.5L混合溶液。判断:
①溶液中共有 种粒子;
②其中有两种粒子的物质的量之和一定等于0.010mol,它们是 和 。
正确答案
(10分)
(1)B (2)乙 增大
(3)①7 ②CH3COO- CH3COOH (两个都写对才得分,共2分)
试题分析:25℃时0.1 mol/L的醋酸溶液pH约为3,当向其中加入醋酸钠晶体,等晶体溶解后发现溶液的pH增大,继续做如下实验:向0.1 mol/L 的醋酸溶液中加入少量固体CH3COONH4(已知25℃时,CH3COONH4溶液呈中性)。若乙的解释正确,,溶液的pH应增大;常温下将0.010 mol CH3COONa和0.004 mol HCl溶于水,配制成0.5L混合溶液,溶液中共有 水分子,醋酸分子,钠离子,氯离子,醋酸根离子,氢离子,氢氧根离子共7种粒子;其中有两种粒子的物质的量之和一定等于0.010mol,它们是CH3COO- 和 CH3COOH,是物料守恒。
点评:此题综合考查了水溶液的知识,难度适中,要求学生熟练掌握弱电解质的电离平衡和盐类的水解平衡的知识。
(8分)某学生用0.2000mol·L-1的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作如下:
①用蒸馏水洗涤碱式滴定管,并立即注入NaOH溶液至“0”刻度线以上;
②固定好滴定管并使滴定管尖嘴充满液体;
③调节液面至“0”或“0”刻度线稍下,并记下读数;
④移取20.00mL待测液注入洁净的锥形瓶中,并加入3滴酚酞溶液;
⑤用标准液滴定至终点,记下滴定管液面读数。 请回答:
⑴在④操作中用到的量取仪器是 。以上步骤有错误的是(填编号) ,该错误操作会导致测定结果有误差。下列操作会造成同样的测定结果的是 。
①锥形瓶用待测溶液润洗 ②滴定前读数正确,滴定后俯视读数
③碱式滴定管滴定前无气泡,滴定终点时有气泡 ④滴定前读数正确,滴定后仰视读数
⑤配制NaOH溶液时,称量的NaOH中含NaCl ⑥振荡锥形瓶时部分液体溅出
⑵如下图是某次滴定时的滴定管中的液面,其读数为 mL。
正确答案
(1)酸式滴定管 ① ①④⑤ (2)22.60
试题分析::(1)向锥形瓶中取未知浓度的盐酸要用酸式滴定管。滴定管在加入液体前必须用待装液润洗,所以①步错误,不润洗会使滴定管中溶液浓度偏低,消耗溶液体积偏大,使测定结果偏大。锥形瓶用待测液润洗,标准液的体积比正常值大,则浓度偏大;滴定前读数正确,滴定后俯视读数,标准液的体积比正常值小,则浓度偏小;碱式滴定管滴定前无气泡,滴定终点时有气泡,标准液的体积比正常值小,则浓度偏小;滴定前读数正确,滴定后仰视读数,标准液的体积比正常值大,则浓度偏大;配制NaOH溶液时,称量的NaOH中含NaCl,标准液的体积比正常值大,则浓度偏大;振荡锥形瓶时部分液体溅出,标准液的浓度比正常值小,则浓度偏小,所以偏大的是①④⑤。
(2)滴定管精确度为0.01mL,每一格表示1mL,图中读数为22.60mL。
点评:本题主要考查酸碱中和滴定的误差分析,难度较小,只要掌握分析的方法即可。
某温度(t ℃)时,水的离子积为KW=1.0×10-13,则该温度(填“大于”、“小于”或“等于”)________25 ℃,其理由是
____________________________________________________________。
若将此温度下pH=11的苛性钠溶液a L与pH=1的稀硫酸b L混合(设混合后溶液体积的微小变化忽略不计),试通过计算填写以下不同情况时两种溶液的体积比:
(1)若所得混合液为中性,则a∶b=________;此溶液中各种离子的浓度由大到小排列顺序是___________________________________。
(2)若所得混合液的pH=2,则a∶b=________。此溶液中各种离子的浓度由大到小排列顺序是__________________________________________。
正确答案
大于 水的电离是吸热过程,KW随温度升高而增大 (1)10∶1 c(Na+)>c()>c(H+)=c(OH-)或c(Na+)=2c(
)>c(H+)=c(OH-) (2)9∶2
c(H+)>c()>c(Na+)>c(OH-)
水的电离是吸热过程,KW随温度升高而增大,故温度高于25 ℃。
稀H2SO4中,c(H+)=0.1 mol·L-1,NaOH溶液中
c(OH-)==0.01 mol·L-1
(1)0.01 mol·L-1×a L=0.1 mol·L-1×b L
a∶b=10∶1
离子浓度关系c(Na+)>c()>c(H+)=c(OH-)
或c(Na+)=2c()>c(H+)=c(OH-)
(2)若pH=2,则
c(H+)混==0.01 mol·L-1
a∶b=9∶2
离子浓度关系:此时,假如原来NaOH溶液为9 L,H2SO4溶液则为2 L
n(Na+)=0.01 mol·L-1×9 L=0.09 mol
剩余n(H+)=0.01 mol·L-1×(9 L+2 L)=0.11 mol
n()=×2 L=0.1 mol
所以:c(H+)>c()>c(Na+)>c(OH-)。
往20mL硫酸和盐酸的混合溶液中,加入0.05mol/LBa(OH)2溶液时,生成BaSO4的量和溶液的pH变化如右图。试回答:
(1)起始时,混酸中H2SO4的物质的量浓度为
(2)起始时,混酸中盐酸的物质的量浓度为
(3)B点时溶液的pH是 。
正确答案
(1)0.05mol/L (2)0.2mol/L (3)1
试题分析:(1)根据图像可知,当加入20ml氢氧化钡时,沉淀达到最大值,所以硫酸的物质的量是0.02L×0.05mol/L=0.001mol,则硫酸的浓度是0.001mol÷0.02L=0.05mol/L。
(2)当Ph=7是,酸碱恰好中和,则盐酸的物质的量是2×0.04L×0.05mol/L=0.004mol,则盐酸的浓度是0.004mol÷0.02L=0.2mol/L。
(3)B点相当于是硫酸被中和,则溶液中氢离子的浓度是,所以pH=1。
点评:该题是基础性试题的考查,试题基础性强,侧重对学生基础知识的巩固和训练。旨在培养学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。该题的关键是明确图像的变化趋势特点,然后结合题意灵活运用即可。
为了测定某浓硫酸样品的物质的量浓度,进行了以下实验操作:
E.小心滴入NaOH标准溶液,边滴边摇动锥形瓶,滴定至恰好反应为止,记下读数为V2mL。
F.把锥形瓶移到碱式滴定管下,在锥形瓶下垫一张白纸。
G.用某仪器准确量取浓硫酸样品10.00 mL,在烧杯中用蒸馏水溶解。
请完成下列填空:
⑴正确操作步骤的顺序(用编号字母填写) 。
⑵用来量取10.00mL浓硫酸的仪器是 ,用NaOH溶液润洗碱式滴定管的目的是 。
⑶滴定中可选用的指示剂是 ,滴定中,目光应注视___ __ 。
⑷某学生实验时用稀硫酸润洗了锥形瓶测定的浓度会偏_ 。(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
正确答案
(1)G A C D B F E (2分)
(2)移液管(或酸式滴定管) 保证标准液浓度不被稀释 (各1分)
(3)酚酞(或甲基橙) 锥形瓶中溶液颜色变化和滴定管液体滴下速度(各1分)
(4)偏高 (1分)
试题分析:(1)根据中和滴定原理和实验要求可知,正确的操作顺序是G A C D B F E。
(2)浓硫酸显酸性,应该用酸式滴定管或移液管来量取,但不能用量筒,因为量筒只能读数到0.1ml。如果不用氢氧化钠溶液润洗碱式滴定管,则会降低氢氧化钠溶液的浓度,从而引起误差。所以用NaOH溶液润洗碱式滴定管的目的是保证标准液浓度不被稀释。
(3)强酸和强碱之间的滴定,指示剂可以是酚酞,也可以是甲基橙。滴定过程中,目光应注视锥形瓶中溶液颜色变化和滴定管液体滴下速度。
(4)实验时用稀硫酸润洗了锥形瓶,则导致硫酸的物质的量增加,消耗的氢氧化钠增多,所以测定结果偏高。
点评:该题是基础性试题的考查,试题注重对教材基础知识的考查和学生实验能力的培养。该题基础性强,难易适中,重点考查实验基本操作的规范性和准确性及灵活运用知识解决实际问题的能力。
某学生用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时,选择甲基橙作指示剂。请填写下列空白:
(1)用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视 ,直到最后加入一滴盐酸后,溶液由 色变为 ,且 为止。
(2)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是________
(3)若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示,则反应消耗盐酸的体积为________ mL,
(4)某学生根据3次实验分别记录有关数据如下表:
依据上表数据求得NaOH溶液的物质的量浓度为 。
正确答案
锥形瓶内溶液颜色的变化(1分) 黄色(1分) 橙色(1分)半分钟不变色(1分)
(2)D(1分) (3)20.00mL(1分) (4)0.0800 mol/L(2分)
试题分析:(1)酸碱中和滴定时,眼睛要注视锥形瓶内溶液的颜色变化,滴定终点时溶液颜色由黄色突变为橙色,且半分钟内不褪色.(2)A、酸式滴定管未用标准盐酸溶液润洗就直接注入标准盐酸溶液,标准液的浓度偏小,造成V(标准)偏大,根据c(待测)=可知,测定c(NaOH)偏大,故A不符合。B、滴定前盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥,待测液的物质的量不变,对V(标准)无影响,根据c(待测)=
可知,测定c(NaOH)无影响,故B不符合;C选项酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,造成V(标准)偏大,根据c(待测)=
可知,测定c(NaOH)偏大,故C不符合;D选项,读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数,造成V(标准)偏小,根据c(待测)=
可知,测定c(NaOH)偏低,故D符合;(3)起始读数为0.10mL,终点读数为20.10mL,盐酸溶液的体积为20.00mL。(4)根据数据的有效性,舍去第2组数据,然后求出1、3组平均消耗V(盐酸)=20.00mL,
HCl +NaOH = NaCl +H2O
0.0200L×0.1000mol/L 0.025L×C(NaOH)
则C(NaOH)= =0.0800 mol/L
100mL 0.1 mol·L-1HCI与等体积0.15 mol·L-1 Ba(OH)2溶液混合,求PH值(写出过程)。
正确答案
pH=13
考查pH的有关计算
氯化氢的物质的量是0.1L×0.1mol/L=0.01mol
氢氧化钡的物质的量是0.1L×0.15mol/L=0.015mol
所以氢氧化钡是过量的根据反应式H++OH-=H2O可知
溶液中OH-的浓度是
所以溶液中氢离子浓度是1×10-13mol/L因此溶液的pH=13
在80℃时,将0.8mol的A气体充入4L已抽空的固定容积的密闭容器中发生反应:A(g)mB(g)隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:
(1)m= ,表中b c(填“<”、“=”或“>”)。
(2)100秒后若将容器的体积缩小至原来一半,平衡时A的浓度____________0.09 mol/L(填“<”、“=”或“>”)。
(3)在80℃时该反应的平衡常数K值为 (保留1位小数)。
(4)在其他条件相同时,该反应的K值越大,表明建立平衡时 。
①A的转化率越高 ②A与B的浓度之比越大
③B的产量越大 ④正反应进行的程度越大
正确答案
(8分)(1)2,< (2)> (3)0.5, (4)①②④
试题分析:(1)根据表中数据可知,反应进行到20s时,A的浓度减少了0.20mol/L-0.14mol=0.06mol/L。B的浓度增加了0.12mol/L,根据浓度的变化量之比是相应的化学计量数之比可知,m=2。根据方程式可知,(b-0.09)×2=c-0.20,解得2b=c-0.02,所以b<c。
(2)该反应是体积增大的可逆反应,所以增大压强,平衡向逆反应方向移动。则100秒后若将容器的体积缩小至原来一半,平衡时A的浓度>0.09 mol/L。
(3)根据表中数据可知,平衡时A的浓度是0.09mol/L,则平衡时B的浓度是(0.2mol/L-0.09mol/L)×2=0.22mol/L,所以在80℃时该反应的平衡常数K值为。
(4)化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,所以在其他条件相同时,该反应的K值越大,则A的转化率越高,A与B的浓度之比越大,正反应进行的程度越大,但B的产量不一定越大,答案选①②④。
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题综合性强,侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练,旨在培养学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力,有利于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力,有助于提升学生的学科素养。
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