2024高中化學(xué)第三章水溶液中的離子平衡第2節(jié)水的電離和溶液的酸堿性綜合訓(xùn)練含解析新人教版選修4

PAGE8-第2節(jié)水的電離和溶液的酸堿性[綜合訓(xùn)練]一、選擇題1．374℃、22．1MPa以上的超臨界水具有很強(qiáng)的溶解有機(jī)物的實(shí)力，并含有較多的H＋和OH－，由此可知超臨界水()A．顯中性，pH等于7B．Kw小于10－14C．顯酸性，pH小于7D．導(dǎo)電實(shí)力增加答案D解析溫度為374℃超臨界水顯中性，pH＜7，A、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤；水的電離程度增大了，離子濃度增大了，導(dǎo)電實(shí)力增加，D項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤。2．與純水的電離相像，液氨中也存在微弱的電離：2NH3NHeq\o\al(＋,4)＋NHeq\o\al(－,2)。據(jù)此推斷，以下敘述錯(cuò)誤的是()A．液氨中含有NH3、NHeq\o\al(＋,4)、NHeq\o\al(－,2)B．肯定溫度下，液氨中c(NHeq\o\al(＋,4))·c(NHeq\o\al(－,2))是定值C．液氨中電離達(dá)到平衡時(shí)c(NH3)＝c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(NHeq\o\al(－,2))D．只要不加入其他物質(zhì)，液氨中c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(NHeq\o\al(－,2))答案C解析液氨中存在電離平衡，所以液氨中含有NH3、NHeq\o\al(＋,4)、NHeq\o\al(－,2)，A項(xiàng)正確；液氨中c(NHeq\o\al(＋,4))與c(NHeq\o\al(－,2))的乘積只與溫度有關(guān)，所以只要溫度肯定，液氨中c(NHeq\o\al(＋,4))與c(NHeq\o\al(－,2))的乘積為定值，B項(xiàng)正確；液氨的電離是微弱的，所以液氨中電離達(dá)到平衡時(shí)，c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(NHeq\o\al(－,2))<c(NH3)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；只要不加入其他物質(zhì)，液氨電離出的NHeq\o\al(＋,4)和NHeq\o\al(－,2)的物質(zhì)的量就相等，因?yàn)轶w積肯定，所以c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(NHeq\o\al(－,2))，D項(xiàng)正確。3．25℃時(shí)，純水的Kw＝1×10－14,100℃時(shí)，純水的Kw＝1×10－12，這說(shuō)明()A．100℃時(shí)水的電離常數(shù)較小B．前者c(H＋)比后者大C．水的電離過(guò)程是一個(gè)吸熱過(guò)程D．Kw和溫度無(wú)干脆關(guān)系答案C解析由題意知，溫度較高Kw較大。Kw較大，即c(H＋)·c(OH－)較大。c(H＋)·c(OH－)較大，說(shuō)明H2OH＋＋OH－向右進(jìn)行的程度大，水的電離過(guò)程是吸熱過(guò)程。4．用標(biāo)準(zhǔn)的NaOH溶液滴定未知濃度的鹽酸，若測(cè)定結(jié)果偏低，其緣由可能是()A．盛裝標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗B．滴定終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)，仰視滴定管的刻度，其他操作正確C．盛裝鹽酸的錐形瓶用蒸餾水洗過(guò)后再用待測(cè)鹽酸潤(rùn)洗D．滴定前無(wú)氣泡，滴定到終點(diǎn)時(shí)，發(fā)覺(jué)尖嘴處有氣泡答案D解析A項(xiàng)，盛裝標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗，使堿的濃度偏小，則消耗堿液的體積偏大，導(dǎo)致測(cè)得酸的濃度偏高，不正確；B項(xiàng)，滴定終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)，仰視滴定管的刻度，造成V(堿)偏大，導(dǎo)致測(cè)得c(酸)偏高，不正確；C項(xiàng)，錐形瓶用蒸餾水洗過(guò)后再用鹽酸潤(rùn)洗，待測(cè)液的物質(zhì)的量偏多，造成V(堿)偏大，導(dǎo)致測(cè)得c(酸)偏高，不正確；D項(xiàng)，滴定前無(wú)氣泡，滴定到終點(diǎn)時(shí)，發(fā)覺(jué)尖嘴處有氣泡，造成V(堿)偏小，導(dǎo)致測(cè)得c(酸)偏低，正確。(1)酸堿中和滴定的誤差分析原理以一元強(qiáng)酸和一元強(qiáng)堿為例，依據(jù)c(標(biāo)準(zhǔn))·V(標(biāo)準(zhǔn))＝c(待測(cè))·V(待測(cè))，所以c(待測(cè))＝eq\f(c標(biāo)準(zhǔn)·V標(biāo)準(zhǔn),V待測(cè))，因?yàn)閏(標(biāo)準(zhǔn))與V(待測(cè))已確定，因此只要分析出不正確操作引起的V(標(biāo)準(zhǔn))改變，即可分析出結(jié)果。(2)常見(jiàn)誤差以標(biāo)準(zhǔn)酸(一元強(qiáng)酸)溶液滴定未知濃度的堿(一元強(qiáng)堿)溶液(酚酞作指示劑)為例，常見(jiàn)的誤差有：5．用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定未知濃度的NaOH溶液，下列各操作中，不會(huì)引起試驗(yàn)誤差的是()A．用蒸餾水洗凈滴定管后，裝入標(biāo)準(zhǔn)鹽酸進(jìn)行滴定B．用蒸餾水洗凈錐形瓶后，再用NaOH溶液潤(rùn)洗，而后裝入肯定體積的NaOH溶液進(jìn)行滴定C．用堿式滴定管取10．00mLNaOH溶液放入用蒸餾水洗凈的錐形瓶中，再加入適量蒸餾水進(jìn)行滴定D．改用移液管取10．00mL的NaOH溶液，放入錐形瓶后，把移液管尖嘴液體吹出答案C解析A項(xiàng)未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗，使c(酸)變小，則V(酸)偏大，c(堿)偏高；B項(xiàng)錐形瓶用NaOH溶液潤(rùn)洗，使n(堿)偏大，耗酸量增大，則結(jié)果c(堿)偏高；C項(xiàng)加水，n(堿)不變，結(jié)果不變；D項(xiàng)中尖嘴液體不應(yīng)吹出，否則使堿量增加，結(jié)果偏高。6．用已知物質(zhì)的量濃度的HCl溶液滴定未知濃度的NaOH溶液時(shí)，下列操作會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏小的是()①酸式滴定管用蒸餾水洗凈后未用待裝液潤(rùn)洗②堿式滴定管用蒸餾水洗凈后未用待裝液潤(rùn)洗③滴定前酸式滴定管尖嘴處未充溢溶液，滴定至終點(diǎn)時(shí)充溢溶液④取堿液時(shí)滴定管尖嘴處未充溢溶液，取完后充溢溶液⑤錐形瓶用蒸餾水洗凈后再用待測(cè)液潤(rùn)洗⑥滴定時(shí)搖擺錐形瓶將液體濺出瓶外⑦滴定過(guò)程中，滴定管漏液(未漏入錐形瓶?jī)?nèi))⑧讀取標(biāo)準(zhǔn)溶液體積時(shí)，滴定前仰視，滴定后俯視A．②④B．①③⑤⑦C．④⑧D．②④⑥⑧答案D解析用已知濃度的鹽酸滴定未知濃度的NaOH溶液時(shí)，c(NaOH)＝eq\f(cHCl·VHCl,VNaOH)，把其他因素的影響都?xì)w結(jié)到V(HCl)上探討c(NaOH)是偏大還是偏小。①標(biāo)準(zhǔn)鹽酸被稀釋必定消耗更多的鹽酸，即V(HCl)偏大，則c(NaOH)偏大；②待測(cè)堿溶液被稀釋，滴定時(shí)消耗的鹽酸體積減小，因而c(NaOH)偏??；③有部分鹽酸補(bǔ)滿尖嘴處，即V(HCl)偏大，則c(NaOH)偏大；④待測(cè)液實(shí)際量偏小，消耗V(HCl)偏小，則c(NaOH)偏??；⑤待測(cè)液實(shí)際量增多，滴定時(shí)用去的標(biāo)準(zhǔn)HCl溶液體積增大，則c(NaOH)偏大；⑥待測(cè)液實(shí)際量削減，滴定時(shí)用去的標(biāo)準(zhǔn)HCl溶液體積減小，則c(NaOH)偏??；⑦V(HCl)偏大，則c(NaOH)偏大；⑧讀取標(biāo)準(zhǔn)HCl溶液體積時(shí)，滴定前仰視，滴定后俯視，這樣讀取的標(biāo)準(zhǔn)HCl溶液體積偏小，則c(NaOH)偏小。本題選D。7．以下是幾種酸堿指示劑變色的pH范圍：①甲基橙3．1～4．4；②甲基紅4．4～6．2；③酚酞8．2～10?，F(xiàn)用0．1000mol·L－1NaOH溶液滴定濃度相近的甲酸時(shí)(已知甲酸鈉溶液顯堿性)，上述指示劑()A．都可以用B．只能用③C．可以用①或②D．可以用②或③答案B解析選擇指示劑時(shí)，應(yīng)使酸堿恰好反應(yīng)時(shí)溶液的pH落在指示劑變色的pH范圍之內(nèi)，故應(yīng)選用堿性條件下變色的指示劑酚酞。8．常溫下將pH＝a和pH＝b的兩種NaOH(aq)等體積混合。若b＝a＋2，則所得溶液的pH接近于()A．a(chǎn)－lg2B．b－lg2C．a(chǎn)＋lg2D．b＋lg2答案B解析由c(OH－)混≈eq\f(10a－14＋10b－14,2)≈eq\f(10b－14,2)，則c(H＋)＝eq\f(10－14,\f(10b－14,2))＝2×10－b，即pH＝b－lg2或pH＝a＋2－lg2。9．25℃時(shí)，若10體積pH＝a的某強(qiáng)酸溶液與1體積pH＝b的某強(qiáng)堿溶液混合后溶液呈中性，則混合之前兩溶液的pH之間的關(guān)系是()A．a(chǎn)＋b＝14B．a(chǎn)＋b＝13C．a(chǎn)＋b＝15D．a(chǎn)＋b＝7答案C解析依據(jù)混合后溶液呈中性，可得n(H＋)＝n(OH－)，即10－a×10＝10－14＋b，所以a＋b＝15。10．在肯定體積pH＝12的Ba(OH)2溶液中，逐滴加入肯定物質(zhì)的量濃度的NaHSO4溶液，當(dāng)溶液中的Ba2＋恰好完全沉淀時(shí)，溶液pH＝11。若反應(yīng)后溶液的體積等于Ba(OH)2溶液與NaHSO4溶液的體積之和，則Ba(OH)2溶液與NaHSO4溶液的體積比是()A．1∶9B．1∶1C．1∶2D．1∶4答案D解析Ba2＋恰好沉淀時(shí)反應(yīng)為Ba(OH)2＋NaHSO4=BaSO4↓＋H2O＋NaOH則nNaOH＝nBa(OH)2＝eq\f(1,2)×10－2×VBa(OH)2應(yīng)有eq\f(VBaOH2×\f(1,2)×10－2,VBaOH2＋VNaHSO4)＝10－3解得：VBa(OH)2∶VNaHSO4＝1∶4。11．常溫下，下列三種溶液中，由水電離出的氫離子濃度之比為()①1mol·L－1的鹽酸②0．1mol·L－1的鹽酸③0．01mol·L－1的NaOH溶液A．1∶10∶100B．0∶1∶12C．14∶13∶12D．14∶13∶2答案A解析①1mol·L－1鹽酸中c(H＋)＝1mol·L－1，由水電離出的c(H＋)＝10－14mol·L－1，②0．1mol·L－1鹽酸中，c(H＋)＝0．1mol·L－1，由水電離出的c(H＋)＝10－13mol·L－1，③0．01mol·L－1NaOH溶液中，c(OH－)＝0．01mol·L－1，由水電離出的c(H＋)＝10－12mol·L－1，則三種溶液中由水電離出的氫離子濃度之比為10－14∶10－13∶10－12＝1∶10∶100。水電離的c(H＋)或c(OH－)的計(jì)算(室溫下)(1)中性溶液：c(H＋)＝c(OH－)＝1．0×10－7mol·L－1。(2)酸或堿抑制水的電離，水電離出的c(H＋)＝c(OH－)<10－7mol·L－1。當(dāng)溶液中的c(H＋)<10－7mol·L－1時(shí)可認(rèn)為是水電離出的c(H＋)；當(dāng)溶液中的c(H＋)>10－7mol·L－1時(shí)，用10－14除以這個(gè)濃度的數(shù)值即得到水電離的c(H＋)的數(shù)值，如pH＝2的硫酸溶液中水電離出的c水(H＋)＝c水(OH－)＝eq\f(1.0×10－14,10－2)mol·L－1＝10－12mol·L－1。12．室溫下，若溶液中由水電離產(chǎn)生的c(OH－)＝1×10－14mol·L－1，滿意此條件的溶液中肯定可以大量共存的離子組是()A．Al3＋、Na＋、NOeq\o\al(－,3)、Cl－B．K＋、Na＋、Cl－、NOeq\o\al(－,3)C．K＋、Na＋、Cl－、AlOeq\o\al(－,2)D．K＋、NHeq\o\al(＋,4)、SOeq\o\al(2－,4)、NOeq\o\al(－,3)答案B解析溶液中由水電離產(chǎn)生的c(OH－)＝1×10－14mol·L－1，溶液的pH為0或14，在A項(xiàng)中Al3＋與OH－不共存；在C項(xiàng)中AlOeq\o\al(－,2)與H＋不共存；在D項(xiàng)中NHeq\o\al(＋,4)與OH－不共存；所以肯定能夠存在的離子組為B項(xiàng)。二、非選擇題13．在中和滴定操作過(guò)程中，有以下各項(xiàng)因操作不當(dāng)而引起的試驗(yàn)誤差，用“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”等填空：(1)滴定管用蒸餾水洗凈后，未用已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗，使滴定結(jié)果________。(2)錐形瓶用蒸餾水洗凈后，又用待測(cè)溶液潤(rùn)洗，使滴定結(jié)果________。(3)滴定管(裝標(biāo)準(zhǔn)溶液)在滴定前尖嘴處有氣泡，滴定過(guò)程中氣泡消逝，使滴定結(jié)果________。(4)滴定前平視，滴定終點(diǎn)俯視，使滴定結(jié)果____________。(5)用NaOH溶液滴定鹽酸(酚酞作指示劑)，當(dāng)加入一滴NaOH溶液時(shí)溶液呈淺紅色，此時(shí)便停止滴定，后又發(fā)覺(jué)淺紅色消逝，使滴定結(jié)果________。(6)用含Na2O雜質(zhì)的NaOH固體來(lái)配制已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，用于滴定未知濃度的鹽酸，使測(cè)得鹽酸的濃度________。(7)用含Na2CO3雜質(zhì)的NaOH固體來(lái)配制已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，用于滴定未知濃度的鹽酸，使測(cè)得鹽酸的濃度________。答案(1)偏高(2)偏高(3)偏高(4)偏低(5)偏低(6)偏低(7)偏高解析中和滴定誤差分析的依據(jù)是c待＝eq\f(c標(biāo)·V標(biāo),V待)，若向待測(cè)溶液(置于錐形瓶)中滴加標(biāo)準(zhǔn)溶液(置于滴定管)，則由V標(biāo)來(lái)分析試驗(yàn)誤差。(1)滴定管裝液前未用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗，會(huì)使標(biāo)準(zhǔn)溶液被沖稀，導(dǎo)致所耗V標(biāo)偏大，使測(cè)定的c待偏高。(2)錐形瓶裝液前用待測(cè)溶液潤(rùn)洗，會(huì)使錐形瓶?jī)?nèi)待測(cè)的溶質(zhì)增加，導(dǎo)致所耗V標(biāo)偏大，使測(cè)定的c待偏高。(3)氣泡的體積計(jì)入了標(biāo)準(zhǔn)溶液，結(jié)果偏高。(4)滴定終點(diǎn)俯視讀數(shù)，將終點(diǎn)讀數(shù)讀小了，V標(biāo)偏低因而c待偏低。(5)終點(diǎn)推斷提前(應(yīng)保持半分鐘不褪色)，結(jié)果偏低。(6)NaOH中含有Na2O，則標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度已經(jīng)偏高(62gNa2O相當(dāng)于80gNaOH)，因而所需滴入的標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積偏小，測(cè)得結(jié)果偏低。(7)把標(biāo)準(zhǔn)溶液視為Na2CO3溶液，由于53gNa2CO3相當(dāng)于40gNaOH，所以中和相同量的鹽酸所需Na2CO3溶液的體積比NaOH溶液大，使V標(biāo)偏高，結(jié)果偏高。14．已知水在25℃和95℃時(shí)，其電離平衡曲線如圖所示。(1)25℃時(shí)水的電離平衡曲線應(yīng)為_(kāi)_______(填“A”或“B”)，請(qǐng)說(shuō)明理由：__________________________________________________________________。(2)25℃時(shí)，將pH＝9的NaOH溶液與pH＝4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH＝7，則NaOH溶液與H2SO4溶液的體積比為_(kāi)_______。(3)95℃時(shí)，若100體積pH1＝a的某強(qiáng)酸溶液與1體積pH2＝b的某強(qiáng)堿溶液混合后溶液呈中性，則混合前，該強(qiáng)酸的pH1與強(qiáng)堿的pH2之間應(yīng)滿意的關(guān)系是________________。(4)曲線B所對(duì)應(yīng)的溫度下，pH＝2的某HA溶液和pH＝10的NaOH溶液等體積混合后，混合溶液的pH＝5。請(qǐng)分析其緣由：_________________________________________________________________________________________________________________________________________