高考化学一轮复习方案：第08章水溶液中的离子平衡 2 第2讲 达标训练 （含详解）

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1．(绵阳诊断)25 ℃时，水的电离达到平衡：H2OH＋＋OH－。下列叙述错误的是( )
A．向水中通入氨气，平衡逆向移动，c(OH－)增大
B．向水中加入少量稀硫酸，c(H＋)增大，Kw不变
C．升高温度，平衡正向移动，Kw变大
D．升高温度，c(H＋)增大，pH不变
解析：选D。向水中通入NH3，c(OH－)增大，平衡逆向移动，A正确；向水中加入少量稀H2SO4，c(H＋)增大，但温度不变，Kw不变，B正确；升高温度，水的电离平衡正向移动，Kw变大，C正确；升高温度，能促进水的电离，c(H＋)增大，pH减小，D错误。
2．在一定条件下，相同pH的硫酸和硫酸铁溶液中水电离出来的c(H＋)分别是1.0×10－aml·L－1和1.0×10－bml·L－1，在此温度下，下列说法正确的是( )
A．aB．a＝b
C．水的离子积为1.0×10－(7＋a)
D．水的离子积为1.0×10－(b＋a)
解析：选D。加酸抑制水的电离，加易水解的盐促进水的电离，则a>b，A、B选项错误；由题意可知，两种溶液的pH＝b，即硫酸溶液中c(H＋)是1.0×10－b ml·L－1，而水电离产生的c(H＋)等于水电离产生的c(OH－)，所以硫酸溶液中c(OH－)是1.0×10－aml·L－1，Kw＝1.0×10－(b＋a)，C选项错误、D选项正确。
3．水的电离平衡曲线如图所示，下列说法中，正确的是( )
A．图中a、b、d三点处Kw的大小关系：b>a>d
B．25 ℃时，向pH＝1的稀硫酸中逐滴加入pH＝8的稀氨水，溶液中eq \f(c（NHeq \\al(＋,4)）,c（NH3·H2O）)的值逐渐减小
C．25 ℃时，保持温度不变，在水中加入适量NH4Cl固体，体系可从a点变化到c点
D．a点所对应的溶液中，可同时大量存在Na＋、Fe3＋、Cl－、SOeq \\al(2－,4)
解析：选B。a、d都处于25 ℃，Kw相等，c(H＋)和c(OH－)越大，Kw越大，故b>c>a＝d，故A错误；eq \f(c（NHeq \\al(＋,4)）,c（NH3·H2O）)＝eq \f(c（NHeq \\al(＋,4)）·c（OH－）,c（NH3·H2O）·c（OH－）)＝eq \f(Kb,c（OH－）)，由于温度一定，则Kb一定，逐滴加入稀氨水的过程中 ，c(OH－)逐渐增大，则eq \f(c（NHeq \\al(＋,4)）,c（NH3·H2O）)的值逐渐减小，故B正确；温度不变，Kw不变，向水中加入NH4Cl固体，溶液中c(OH－)变小，c(H＋)变大，溶液显示酸性，c(H＋)浓度大于c(OH－)，而图中由a点到c点c(H＋)、c(OH－)都变大，故C错误；a点所对应的溶液pH＝7，而Fe3＋水解显酸性，不能大量存在，故D错误。
4．(昆明四校联考)用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液，下列各操作中，会引起实验误差的是( )
A．取干燥洁净的酸式滴定管立即装入标准盐酸
B．用蒸馏水洗净锥形瓶后，立即装入一定体积的NaOH溶液后进行滴定
C．往盛有20.00 mL NaOH溶液的锥形瓶中，滴入几滴酚酞指示剂后进行滴定
D．用蒸馏水洗净锥形瓶后，再用NaOH溶液润洗，然后装入一定体积的NaOH溶液
解析：选D。滴定管若干燥洁净，不必用水洗涤，故也不需用标准液润洗，A不会引起误差；锥形瓶内存有少量蒸馏水，但待测液的物质的量不变，消耗标准液的体积不变，B不会引起误差；锥形瓶不能用待测液润洗，否则会使测定结果偏高，D会引起误差。
5．(北京西城模拟)室温下，分别用0.1 ml·L－1溶液进行下列实验，结论不正确的是( )
A．向NaHCO3溶液中通CO2至pH＝7：c(Na＋) ＝c(HCOeq \\al(－,3)) ＋2c(COeq \\al(2－,3))
B．向CH3COONa溶液中加入等浓度等体积的盐酸：c(Na＋)＝c(Cl－)
C．向NaHSO4溶液中加入等浓度等体积的Ba(OH)2溶液：pH＝13
D．向氨水中加入少量NH4Cl固体：eq \f(c（NHeq \\al(＋,4)）,c（NH3·H2O）)增大
解析：选C。A.根据电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCOeq \\al(－,3))＋2c(COeq \\al(2－,3))＋c(OH－)，室温下溶液的pH＝7为中性，c(H＋)＝c(OH－)，所以 c(Na＋) ＝c(HCOeq \\al(－,3)) ＋2c(COeq \\al(2－,3))，A项正确；B.因为溶液等体积等浓度，则可推出c(Na＋)＝c(Cl－)，B项正确；C.设体积为1 L，则向1 L 0.1 ml·L－1的NaHSO4溶液中加入1 L 0.1 ml·L－1的Ba(OH)2溶液，反应后 c(OH－)＝(0.2－0.1)÷2＝0.05(ml·L－1)，pH≠13，C项错误；D.氨水中存在NH3·H2ONHeq \\al(＋,4)＋OH－，加入少量NH4Cl固体，NHeq \\al(＋,4) 浓度增大，平衡逆向移动，但平衡移动是微弱的过程，则eq \f(c（NHeq \\al(＋,4)）,c（NH3·H2O）)增大，D项正确。
6．(岳阳检测)某温度下，水的离子积常数Kw＝1×10－12。该温度下，将pH＝4的H2SO4溶液与pH＝9的NaOH溶液混合并保持恒温，欲使混合溶液的pH＝7，则稀硫酸与NaOH溶液的体积比为( )
A．1∶10 B．9∶1
C．1∶9 D．99∶21
解析：选B。设稀硫酸的体积为a L，NaOH溶液的体积为b L，则10－3b－10－4a＝10－5(a＋b)，a∶b＝9∶1。
7．室温下，pH相差1的两种一元碱溶液A和B，分别加水稀释时，溶液的pH变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．稀释前两溶液中H＋浓度的大小关系：A＝10B
B．稀释前，A溶液中由水电离出的OH－的浓度大于10－7ml·L－1
C．取等体积M点的A、B两种碱液，加入同浓度的硫酸溶液至恰好完全反应时，所消耗硫酸溶液的体积相同
D．用醋酸中和A溶液至恰好完全反应时，溶液的pH不一定大于7
解析：选D。从pH的图像变化来看，随着溶液稀释倍数的增大，A溶液的pH减小较快，而B溶液的pH减小要缓慢得多，说明A的碱性比B的碱性强，稀释前两溶液中H＋浓度的大小关系应为10A＝B，A项错误；在碱溶液中水的电离受到抑制，由水电离出的c(OH－)水＝c(H＋)<10－7ml·L－1，B项错误；虽然M点的A、B两种碱液的pH相等，但溶液的浓度不相等，所消耗H2SO4溶液的体积不相同，C项错误；一元碱A与CH3COOH电离程度的大小无法确定，故无法分析形成的盐的水解过程，也就无法判断溶液的pH是否大于7，D项正确。
8．(成都诊断)常温下，向20 mL 0.5 ml·L－1的CH3COOH溶液中逐滴滴加0.5 ml·L－1的NaOH溶液，滴定曲线如图。相关分析正确的是( )
A．滴加至①时，c(Na＋)＝c(CH3COO－)，酸碱恰好完全反应
B．滴加至②时，c(OH－)－c(H＋)＝c(CH3COOH)
C．滴定过程中，eq \f(c（CH3COO－）,c（H＋）)逐渐减小
D．滴定过程中，c(CH3COOH)与c(CH3COO－)之和保持不变
解析：选B。A项，滴加至①时，溶液为中性，则c(H＋)＝c(OH－)，由电荷守恒可知c(Na＋)＝c(CH3COO－)，若恰好反应，则为CH3COONa溶液，溶液显碱性，则①点醋酸过量，A错误；B项，滴加至②时，溶液为CH3COONa溶液，溶液中OH－源于水的电离，根据质子守恒c(OH－)＝c(H＋)＋c(CH3COOH)，B正确；C项，溶液中存在平衡：CH3COOHCH3COO－＋H＋，加入NaOH，H＋浓度减小，平衡正向移动，则eq \f(c（CH3COO－）,c（H＋）)逐渐增大，C错误；D项，由物料守恒知，滴定过程中，CH3COOH分子和CH3COO－的物质的量和不变，但溶液的体积增大，二者的浓度和会减小，D错误。
9．H2S2O3是一种弱酸，实验室欲用0.01 ml·L－1的Na2S2O3溶液滴定I2溶液，发生的反应为I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6，下列说法合理的是( )
A．该滴定可用甲基橙作指示剂
B．Na2S2O3是该反应的还原剂
C．该滴定可选用如图所示装置
D．该反应中每消耗2 ml Na2S2O3，电子转移数为4 ml
解析：选B。溶液中有单质碘，应加入淀粉溶液作指示剂，碘与硫代硫酸钠发生氧化还原反应，当反应终点时，单质碘消失，蓝色褪去，故A错误；Na2S2O3中S元素化合价升高被氧化，作还原剂，故B正确；Na2S2O3溶液显碱性，应该用碱式滴定管，故C错误；反应中每消耗2 ml Na2S2O3，电子转移数为2 ml，故D错误。
10．(周口模拟)室温下，用0.100 ml·L－1NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.100 ml·L－1的盐酸和醋酸溶液，滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A．Ⅱ表示的是滴定醋酸的曲线
B．pH＝7时，滴定醋酸消耗的V(NaOH)小于20 mL
C．V(NaOH)＝20.00 mL时，两份溶液中c(Cl－)＝c(CH3COO－)
D．V(NaOH)＝10.00 mL时，醋酸溶液中c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(H＋)>c(OH－)
解析：选B。滴定开始时0.100 ml·L－1盐酸pH＝1，0.100 ml·L－1醋酸pH>1，所以滴定盐酸的曲线是Ⅱ，滴定醋酸的曲线是Ⅰ，A错误；醋酸钠水解呈碱性，NaCl不水解，pH＝7时，滴定醋酸消耗NaOH溶液的体积小于20 mL，B正确；V(NaOH)＝20.00 mL时，醋酸和盐酸均与NaOH完全反应，但CH3COO－发生水解，c(CH3COO－)c(Na＋)，D错误。
二、非选择题
11．(呼和浩特二中考试)(1)已知下表数据：
①25 ℃时，等浓度的四种溶液：a.NaCN溶液 b．Na2CO3溶液 c．CH3COONa溶液 d．NaHCO3溶液，pH由大到小的顺序为________________(填序号)。
②将0.2 ml·L－1 HCN溶液和0.1 ml·L－1的NaOH溶液等体积混合后，溶液显碱性，则c(HCN)、c(H＋)、c(OH－)、c(CN－)、c(Na＋)大小排序为________________________________，c(HCN)＋c(CN－)________(填“>”“<”或“＝”)0.1 ml·L－1。
③相同条件下，取等体积等pH的a.HCN溶液 b．CH3COOH 溶液 c．H2CO3溶液，各稀释100倍，稀释后的溶液，其pH大小关系为____________(填序号)。
④25 ℃时，将体积为Va、pH＝13的某一元强碱与体积为Vb、pH＝2的某二元强酸混合，若所得溶液的pH＝11，则Va∶Vb＝________。
(2)温度为T ℃时水的离子积常数为Kw，该温度下，将浓度为a ml·L－1的H2SO4与b ml·L－1的一元碱AOH等体积混合。则可判断溶液呈中性的是________(填序号)。
①混合溶液的pH＝7
②c(SOeq \\al(2－,4))＝eq \f(1,2)c(A＋)
③混合溶液中c(H＋)·c(OH－)＝Kw
④混合溶液中c(OH－)＝eq \r(Kw) ml·L－1
解析：(1)①由表中电离平衡常数可知酸性大小：CH3COOH>H2CO3>HCN>HCOeq \\al(－,3)(相应的酸根离子分别为CH3COO－、HCOeq \\al(－,3)、CN－、COeq \\al(2－,3))，酸性越弱，其盐溶液中酸根离子水解程度越大，故等浓度的四种溶液：a.NaCN溶液、b.Na2CO3溶液、c.CH3COONa溶液、d.NaHCO3溶液，pH由大到小的顺序为b>a>d>c。②反应后得到等浓度的HCN与NaCN的混合溶液，由溶液显碱性可推知CN－的水解程度大于HCN的电离程度，故溶液中有关微粒的浓度大小为c(HCN)>c(Na＋)>c(CN－)>c(OH－)>c(H＋)；等体积混合后有关粒子的浓度变为原来的一半，根据原子守恒可知c(HCN)＋c(CN－)＝0.1 ml·L－1。③酸越弱，稀释同样倍数，其pH改变越小，因此相同条件下，取等体积等pH的a.HCN溶液、b.CH3COOH溶液、c.H2CO3溶液，各稀释100倍，稀释后的溶液pH大小关系为b>c>a。④混合后溶液pH＝11，说明混合后溶液中c(OH－)＝10－3 ml·L－1，故由题意得eq \f(0.1Va－0.01Vb,Va＋Vb)＝10－3，解得Va∶Vb＝1∶9。(2)因温度不一定是25 ℃，故pH＝7时溶液不一定呈中性；由c(SOeq \\al(2－,4))＝eq \f(1,2)c(A＋)及电荷守恒可知溶液中c(H＋)＝c(OH－)，则溶液一定呈中性；无论溶液呈酸性、中性还是碱性，混合溶液中总存在c(H＋)·c(OH－)＝Kw；混合溶液中c(OH－)＝eq \r(Kw) ml·L－1，可说明混合溶液中c(H＋)＝c(OH－)，则溶液一定呈中性。
答案：(1)①b>a>d>c ②c(HCN)>c(Na＋)>c(CN－)>c(OH－)>c(H＋) ＝ ③b>c>a ④1∶9
(2)②④
12．酸碱中和滴定是利用中和反应，用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法，其中溶液的pH变化是判断滴定终点的依据。
(1)为了准确绘制图像，在滴定开始时和________，滴液速度可以稍快一点，测试和记录pH的间隔可大些；当接近________时，滴液速度应该慢一些，尽量每滴一滴就测试一次。
(2)如图所示A区域pH范围使用的指示剂是________；C区域pH范围使用的指示剂是________；B点是________；D区域为________。
(3)用0.103 2 ml·L－1的盐酸溶液滴定未知浓度的氢氧化钠溶液，重复三次的实验数据如表所示。
则待测氢氧化钠的物质的量浓度是________ml·L－1。
在上述滴定过程中，若滴定前滴定管下端尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果将________(填“偏高”“偏低”或“不影响”)。
(4)下列关于上述中和滴定过程中的操作正确的是________(填字母)。
A．用碱式滴定管量取未知浓度的烧碱溶液
B．滴定管和锥形瓶都必须用待盛放液润洗
C．滴定中始终注视锥形瓶中溶液颜色变化
D．锥形瓶中的待测液可用量筒量取
解析：(1)由曲线知，开始阶段和最后阶段，滴入溶液的体积对pH影响比较小，滴入速度可以快一点，而中间阶段即在滴定终点左右对pH影响大，此时不能滴入过快，应逐滴滴入。(2)A区域为碱性范围，故用酚酞；C区域为酸性范围，故用甲基橙；B点为滴定终点；D区域明显为pH突变范围。(3)实验1盐酸的体积与实验2、3相差太大，舍去，故所用盐酸的体积平均值为27.84 mL，则c(NaOH)＝eq \f(0.103 2 ml·L－1×27.84 mL,25.00 mL)＝0.114 9 ml·L－1。若滴定前有气泡，滴定后消失，则所读盐酸体积变大，使所测NaOH溶液的浓度偏高。(4)B项，锥形瓶不能用待盛液润洗，否则会影响结果，错误；D项，量筒为粗略量器，必须用滴定管或移液管量取待测液，错误。
答案：(1)滴定终点后 滴定终点 (2)酚酞 甲基橙 滴定终点 pH突变范围 (3)0.114 9 偏高 (4)AC
13．(马鞍山模拟)H2O2是重要的氧化剂、还原剂，它的水溶液又称为双氧水，常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液，准确测定了H2O2的含量，并探究了H2O2的性质。
请填写下列空白：
(1)移取10.00 mL密度为ρ g·mL－1的H2O2溶液至烧杯中稀释，冷却后转移至250 mL________(填仪器名称)中，加水定容，摇匀。移取配制好的过氧化氢溶液25.00 mL至锥形瓶中，加入稀H2SO4酸化，用蒸馏水稀释，作被测试样。
(2)用KMnO4标准溶液滴定被测试样，其反应的离子方程式如下，请将相关物质的化学计量数及化学式填写在方框里。
eq \x( )MnOeq \\al(－,4)＋eq \x( )H2O2＋eq \x( )H＋===
eq \x( )Mn2＋＋eq \x( )H2O＋eq \x( )________
(3)滴定时，将KMnO4标准溶液注入________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。滴定到达终点的现象是_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)重复滴定三次，平均耗用c ml·L－1KMnO4标准溶液V mL，则原H2O2溶液中H2O2的质量分数为________。
解析：(1)根据题意应该选用容量瓶。
(2)残缺方程式配平首先应确定缺什么，分析可知缺的是O2，根据电子转移守恒，配平化学方程式。
(3)由于KMnO4标准溶液具有强氧化性，所以只能使用酸式滴定管。滴定到达终点的现象是当滴入最后一滴KMnO4标准溶液后，溶液呈浅红色，且30秒内不褪色。
(4)根据配平的化学方程式计算出H2O2的量，最后计算出原H2O2溶液中H2O2的质量分数为eq \f(17cV,200ρ)。
答案：(1)容量瓶 (2)2 5 6 2 8 5 O2↑
(3)酸式 当滴入最后一滴KMnO4标准溶液后，溶液呈浅红色，且30秒内不褪色
(4)eq \f(17cV,200ρ)
化学式
电离平衡常数(25 ℃)
HCN
Ka＝5.0×10－10
CH3COOH
Ka＝1.8×10－5
H2CO3
Ka1＝4.4×10－7，Ka2＝4.7×10－11
实验
序号
消耗0.103 2 ml·L－1的
盐酸溶液的体积/mL
待测氢氧化钠
溶液的体积/mL
1
28.84
25.00
2
27.83
25.00
3
27.85
25.00