一、选择题(本题包括10小题,每小题6分,共60分)
1.(2014·厦门模拟)25℃时水的KW=1.0×10-14,而100℃时水的KW=5.5×10-13。若在100℃时某溶液的c(H+)=1.0×10-7mol·L-1,则该溶液 ( )
A.呈酸性 B.呈中性
C.呈碱性 D.可能呈酸性,也可能呈碱性
2.下列操作中,能使H2OH++OH-平衡向右移动且溶液呈酸性的是 ( )
A.向水中加入H2SO4溶液
B.向水中加入Al2(SO4)3固体
C.向水中加入NaHCO3溶液
D.向水中通入氨气
3.将pH=1的盐酸平均分成两份,一份加入适量水,另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液,pH都升高了1,则加入的水与NaOH溶液的体积比为
( )
A.9 B.10 C.11 D.12
4.(2014·抚州模拟)已知100℃时,水的离子积常数KW=1×10-12,对于该温度下pH为1的硫酸,下列叙述正确的是 ( )
A.向该溶液中加入等体积、pH为13的氢氧化钡溶液恰好完全中和
B.该溶液中硫酸电离出的c(H+)与水电离出的c(H+)之比为10-10
C.等体积的该硫酸与室温下pH为1的硫酸中和碱的能力相同
D.该溶液中水电离出的c(H+)是pH为3的硫酸中水电离出的c(H+)的100倍
5.(2014·岳阳模拟)能说明0.1 mol·L-1的NaHA溶液一定呈酸性的是 ( )
①稀释时,溶液中c(OH-)增大 ②溶液的pH<7 ③溶液中c(Na+)=c(A2-) ④溶液可与等体积等物质的量浓度的NaOH溶液恰好反应
A.①②③④ B.①③④
C.①③ D.②④
6.下列叙述正确的是 ( )
A.将一定体积盐酸溶液加水到原来体积的m倍,则pH增大m
B.在NaHCO3溶液中,c(Na+)=c(HC)+c(H2CO3)
C.25℃,pH=8的NaOH溶液和pH=8的氨水中,由水电离出的c(OH-)不相等
D.25℃,pH=13的Ba(OH)2溶液和pH=1的盐酸中均存在:c(H+)·c(OH-)=1×10-14
7.T℃下的溶液中,c(H+)=10-xmol·L-1,c(OH-)=10-ymol·L-1,x与y的关系如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.T℃下,只有在纯水中才有c(H+)·c(OH-)=10-13
B.图中直线上的任意点都显中性
C.T℃时,pH=7的溶液显碱性
D.T℃时,pH=12的苛性钠溶液与pH=1的稀硫酸等体积混合,溶液的pH=7
8.(2013·周口模拟)在不同温度下的水溶液中离子浓度曲线如下图所示,下列说法不正确的是 ( )
A.图中五点KW间的关系:B>C>A=D=E
B.C点一定是纯水
C.D点可能是醋酸溶液,E点可能是醋酸钠溶液
D.100℃时,将pH=2的硫酸与pH=10的KOH等体积混合后,溶液显中性
9.(2013·宿州模拟)今有室温下四种溶液,有关叙述不正确的是 ( )
① ② ③ ④ pH 11 11 3 3 溶液 氨水 氢氧化钠溶液 醋酸 盐酸 A.①、②中分别加入适量的氯化铵晶体后,两溶液的pH均减小
B.分别加水稀释10倍,四种溶液的pH:①>②>④>③
C.①、④两溶液等体积混合,所得溶液中c(Cl-)>c(N)>c(OH-)>c(H+)
D.VaL④溶液与VbL②溶液混合后,若混合后溶液pH=4,则Va∶Vb=11∶9
10.(能力挑战题)下图曲线a和b是盐酸与氢氧化钠的相互滴定的滴定曲线,下列叙述正确的是 ( )
A.盐酸的物质的量浓度为1 mol·L-1
B.P点时反应恰好完全,溶液呈中性
C.曲线a是盐酸滴定氢氧化钠的滴定曲线
D.酚酞不能用作本实验的指示剂
二、非选择题(本题包括3小题,共40分)
11.(15分)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:
A.在250 mL容量瓶中配制250 mL烧碱溶液
B.用移液管(或碱式滴定管)量取25.00 mL烧碱溶液于锥形瓶中并加几滴甲基橙指示剂
C.在天平上准确称取烧碱样品wg,在烧杯中加蒸馏水溶解
D.将物质的量浓度为mmol·L-1的标准H2SO4溶液装入酸式滴定管,调整液面,记下开始刻度V1mL
E.在锥形瓶下垫一张白纸,滴定到终点,记录终点刻度为V2mL
请完成下列问题:
(1)正确的操作步骤是(填写字母)
(2)滴定管读数时应注意 ____________________________________________。
(3)操作中锥形瓶下垫一张白纸的作用是 ______________________________。
(4)操作D中液面应调整到_________________________________________
尖嘴部分应
(5)滴定到终点时锥形瓶内溶液的pH约为
(6)该烧碱样品的纯度计算式是_____________________________________
12.(10分)(2013·黄冈模拟)现有常温条件下甲、乙、丙三种溶液,甲为
0.1 mol·L-1的NaOH溶液,乙为0.1 mol·L-1的HCl溶液,丙为0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液,试回答下列问题:
(1)甲溶液的pH=
(2)丙溶液中存在的电离平衡为 _____________________(用电离方程式表示);
(3)甲、乙、丙三种溶液中由水电离出的c(OH-)的大小关系为
(4)某同学用甲溶液分别滴定20.00 mL乙溶液和20.00 mL丙溶液,得到如图所示两条滴定曲线,请完成有关问题:
①甲溶液滴定丙溶液的曲线是
②a=
13.(15分)(能力挑战题)(2013·太原模拟)(1)将0.15 mol·L-1稀硫酸V1mL与0.1 mol·L-1NaOH溶液V2mL混合,所得溶液的pH为1,则V1∶V2=
(2)室温下,某水溶液中存在的离子有Na+、A-、H+、OH-,则:
①若由0.1 mol·L-1HA溶液与0.1 mol·L-1NaOH溶液等体积混合而得,则溶液的pH不可能
②若溶液pH>7,则c(Na+) _______________________
③若溶液由pH=3的HA溶液V1mL与pH=11的NaOH溶液V2mL混合而得,则下列说法正确的是
A.若反应后溶液呈中性,则c(H+)+c(OH-)=2×10-7mol·L-1
B.若V1=V2,反应后溶液pH一定等于7
C.若反应后溶液呈酸性,则V1一定大于V2
D.若反应后溶液呈碱性,则V1一定小于V2
答案解析
1.【解析】选C。100℃时该溶液中c(OH-)===5.5×10-6(mol·L-1)>c(H+),故溶液呈碱性。
2.【解析】选B。A选项中硫酸抑制水的电离;B选项硫酸铝中铝离子促进水的电离,且溶液呈酸性;C选项碳酸氢钠溶液显碱性;D选项通入氨气后溶液显碱性。
3.【解析】选C。将pH=1的盐酸加适量水,pH升高了1,说明所加的水是原溶液的9倍;另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液后,pH升高了1,则10-1×1-10-1·x=10-2·(1+x),解得x=,则加入的水与NaOH溶液的体积比为9∶=11∶1。
【方法技巧】求算c(H+)的两种方法
无论是单一溶液还是混合溶液,计算溶液的pH,实质就是求溶液中的c(H+),求c(H+)有两种方法:
(1)酸性溶液中c(H+)==(酸酸混合)
或c(H+)=(酸碱混合)
(2)碱性溶液中利用c(H+)=Kw/c(OH-)计算。
4.【解题指南】解答本题需明确以下两点:
(1)不论在任何温度下,都存在pH=-lgc(H+),c(H+)=10-pH。
(2)温度变,KW变,c(OH-)=,在计算c(OH-)时要注意KW的改变。
【解析】选C。选项A中,在该温度下,当pH(强酸)+pH(强碱)=12时,两种溶液等体积混合时才完全中和,A项错;选项B中两者之比为=1010,不正确;由于pH为1的硫酸酸性强,对水电离的抑制程度大,故D错;不论在何温度下,pH为1的硫酸的c(H+)都为0.1 mol·L-1,故C正确。
5.【解析】选C。①分析知NaHA溶液不可能呈中性,溶液呈碱性(或酸性),稀释时溶液的碱性(或酸性)应该减弱,现溶液中c(OH-)增大,则溶液中c(H+)减小,酸性减弱,故溶液呈酸性;②因温度不确定,故pH<7的溶液不一定呈酸性;③溶液中c(Na+)=c(A2-)说明NaHA====Na++H++A2-,故c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性; ④NaHA+NaOH====Na2A+H2O,两者1∶1能恰好反应,但并不能确定NaHA溶液呈酸性还是碱性。
6.【解析】选D。一定范围内,将一定体积盐酸溶液加水到原来体积的10m倍,则pH增大m,故A项不正确;根据物料守恒,在NaHCO3溶液中,c(Na+)=c(HC)+c(H2CO3)+c(C),故B项不正确;一定温度下,无论强碱还是弱碱,只要pH相同,对水电离的抑制作用是一样的,故C项不正确;只要温度相同,KW不变,故D项正确。
7.【解析】选C。c(H+)·c(OH-)是水的离子积,任何水溶液中都存在水的离子积常数,故A错;只有c(H+)=c(OH-)时,即线段的中点才显中性,故B错;T℃时,pH=6.5的溶液呈中性,显然pH=7的溶液显碱性,C正确;pH=12的苛性钠溶液与pH=1的稀硫酸溶液等体积混合,二者恰好完全中和,但注意该温度下,中性溶液的pH<7,因而D项错误。
8.【解题指南】正确解答本题需明确以下两点:
(1)KW只受温度影响,改变其他条件水的电离程度会发生变化,但只要温度不变,则KW不变。
(2)外界条件改变,水的电离平衡发生移动,但任何时候由水电离出的H+和OH-总是相等的。
【解析】选B。温度相同时,水的离子积常数相同,且温度越高,水的离子积常数越大,故A正确;C点为中性溶液,可以是纯水,也可以是强酸强碱盐的溶液,B错误;D点为酸性溶液,E点为碱性溶液,C正确;100℃时,水的离子积常数为1×10-12,pH=2的硫酸中c(H+)与pH=10的KOH中的c(OH-)相等,二者等体积混合恰好中和,呈中性,D项正确。
9.【解析】选C。加入NH4Cl,抑制NH3·H2O电离,N+OH-NH3·H2O,NaOH与NH4Cl反应使c(OH-)减小,所以两溶液pH均减小,A正确;弱电解质稀释时促进电离,所以pH=11的氨水稀释10倍后,10c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),C错误;根据题意得出:10-4(Va+Vb)=10-3×Va-10-3×Vb,则Va∶Vb=11∶9,D正确。
10.【解题指南】解答本题的思维流程如下:
【解析】选B。根据曲线a知,滴定前盐酸的pH=1,c(HCl)=0.1 mol·L-1,A项错误;P点表示盐酸与氢氧化钠恰好完全中和,溶液呈中性,B项正确;曲线a是氢氧化钠溶液滴定盐酸的曲线,曲线b是盐酸滴定氢氧化钠溶液的曲线,C项错误;强酸与强碱滴定,可以用酚酞作指示剂,D项错误。
11.【解析】(1)本题应先配制250 mL NaOH溶液,取25.00 mL于锥形瓶中,用H2SO4溶液进行滴定,故正确的操作步骤是C→A→B→D→E。
(2)滴定管读数时,滴定管要垂直,装液和放液后需等一会儿,待液面不发生变化时才能读数;读数时要平视,视线与凹液面最低点相平;读数读到0.01 mL。
(3)放一张白纸有利于准确判断滴定终点时溶液的颜色变化情况。
(4)调整液面时应调至零刻度或零刻度以下某一刻度,尖嘴部分应充满溶液,无气泡。
(5)滴定时锥形瓶内溶液的pH由大变小,终点时pH约为3.1～4.4,溶液颜色由黄色变为橙色。
(6)滴定时消耗溶质H2SO4的物质的量为mol,则反应掉NaOH的物质的量为mol。
NaOH的纯度为×100%=%。
答案:(1)C A B E
(2)滴定管垂直;装液和放液后需要等一会儿,等液面上下不发生变化时才能读数;读数时要平视,视线与凹液面最低点相平;读数应读到0.01 mL
(3)便于准确判断滴定终点时溶液的颜色变化情况
(4)零刻度或零刻度以下的某一刻度 充满溶液,无气泡
(5)3.1～4.4 由黄色变为橙色
(6)%
12.【解析】(1)c(OH-)=0.1 mol·L-1,则c(H+)=10-13mol·L-1,pH=13。
(2)CH3COOH溶液中存在CH3COOH和水的电离平衡。
(3)酸、碱对水的电离具有抑制作用,c(H+)或c(OH-)越大,水的电离程度越小,反之越大。
(4)氢氧化钠溶液滴定盐酸恰好中和时,pH=7;氢氧化钠溶液滴定醋酸恰好中和时,生成醋酸钠溶液,pH>7。对照题中图示,图2符合题意。a的数值是通过滴定管读数所确定的,因此读数应在小数点后保留两位。
答案:(1)13
(2)CH3COOHCH3COO-+H+,H2OOH-+H+
(3)丙>甲=乙 (4)①图2 ②20.00
【方法技巧】强碱滴定强酸或弱酸图像的分析技巧
分析用强碱滴定强酸或弱酸pH变化的图像时要注意3点:
(1)pH的起点:相同浓度的强酸和弱酸,pH强7(以酚酞为指示剂)。
13.【解题指南】解答本题时需明确:
(1)等pH等体积的弱酸和强酸,弱酸中和的碱多。
(2)在比较溶液中(仅存4种离子)离子浓度的大小关系时,可用溶液中的电荷守恒。
【解析】(1)根据混合所得溶液的pH为1,可得=0.1,解得V1∶V2=1∶1。
(2)①0.1 mol·L-1HA溶液与0.1 mol·L-1NaOH溶液等体积混合时,若HA是强酸,则得到溶液显中性:pH=7;若HA是弱酸,则得到的盐水解使溶液显碱性:pH>7。②根据电荷守恒,c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(A-),若溶液pH>7,则c(OH-)>c(H+),故c(Na+)>c(A-)。③若反应后溶液呈中性,则c(H+)+c(OH-)=2×10-7mol·L-1,故A正确;同体积反应后,若HA是强酸,溶液显中性,pH=7,若HA是弱酸,则HA部分电离,溶液显酸性,pH<7,故B错误;若反应后溶液呈酸性,如果HA是弱酸,可能因为反应后HA过量使溶液显酸性,V1不一定大于V2,故C错误;反应后溶液呈碱性,如果HA是强酸,说明NaOH过量,V1一定小于V2,若HA是弱酸,HA不完全电离,未电离部分也消耗NaOH,说明V1一定小于V2,D正确。
答案:(1)1∶1 (2)①< ②> 根据电荷守恒,c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(A-),由于c(OH-)>c(H+),故c(Na+)>c(A-) ③A、D
【方法技巧】pH之和等于14的酸和碱全面分析
pH之和等于14的意义:酸溶液中c(H+)=碱溶液中c(OH-)。
(1)等体积混合时。
①若为强酸强碱,恰好中和,生成强酸强碱盐,混合后pH为7。
②若为强酸弱碱,则因为碱过量,pH>7。
③若为弱酸强碱,则因为酸过量,pH<7。
(2)若混合后pH为7,则溶液呈中性。
①若为强酸强碱,则为恰好中和,V(酸)∶V(碱)=1∶1;
②若为强酸弱碱,若等体积混合,则会因碱过量而呈碱性,要使溶液呈中性,需要的酸应增加,故V(酸)∶V(碱)>1∶1;
③若为弱酸强碱,若等体积混合,则会因酸过量而呈酸性,要使溶液呈中性,需要的碱应增加,故V(酸)∶V(碱)<1∶1。
