2024届高三新高考化学大一轮专题训练题--水的电离和溶液的pH

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2024届高三新高考化学大一轮专题训练题--水的电离和溶液的pH一、单选题1．（2023·山东·统考高考真题）一定条件下，乙酸酐醇解反应可进行完全，利用此反应定量测定有机醇中的羟基含量，实验过程中酯的水解可忽略。实验步骤如下：①配制一定浓度的乙酸酐-苯溶液。②量取一定体积乙酸酐-苯溶液置于锥形瓶中，加入样品，充分反应后，加适量水使剩余乙酸酐完全水解：。③加指示剂并用甲醇标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液。④在相同条件下，量取相同体积的乙酸酐-苯溶液，只加适量水使乙酸酐完全水解；加指示剂并用-甲醇标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液。根据上述实验原理，下列说法正确的是A．可以用乙酸代替乙酸酐进行上述实验B．若因甲醇挥发造成标准溶液浓度发生变化，将导致测定结果偏小C．步骤③滴定时，不慎将锥形瓶内溶液溅出，将导致测定结果偏小D．步骤④中，若加水量不足，将导致测定结果偏大2．（2023春·江苏徐州·高三统考期中）常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是A．溶液中：、、、B．由水电离出的的溶液中：、、、C．的溶液中：、、、D．使pH试纸显蓝色的溶液中：、、、3．（2023春·广西·高三校联考阶段练习）常温下，用0.1000mol•L-1醋酸溶液滴定20.00mL0.1000mol•L-1MOH溶液过程中的pH变化曲线如图所示。下列说法正确的是A．醋酸用量在0～30mL过程中，水的电离程度逐渐增大B．常温下，MOH的电离常数Kb的数量级为10-4C．pH=4时，混合溶液中：c(CH3COO-)＞c(H+)＞c(OH-)＞c(M+)D．V(醋酸)=20.00mL时，混合溶液中：c(CH3COOH)+c(H+)=c(MOH)+c(OH-)4．（2022秋·浙江金华·高三校联考期末）用下列实验装置进行相应实验，装置正确且能达到相应实验目的的是  A．用图1装置测定的浓度B．用图2装置配制100mL一定物质的量浓度的硫酸溶液C．用图3装置均匀制取纯净的二氧化碳气体D．用图4装置进行铁与水蒸气的反应，点燃肥皂泡检验氢气5．（2023·贵州贵阳·统考二模）常温下，pH均为2、体积均为V0的HA、HB、HC溶液，分别加水稀释至体积为V，溶液pH随。的变化关系如图所示，下列叙述正确的是   A．水的电离程度：a点>b点B．HA为强酸，且Ka(HB)<Ka(HC)C．当＝3时，升高溶液的温度，增大D．取a、c两点溶液，中和体积、浓度均相同的NaOH溶液，c点溶液消耗的体积较小6．（2023·全国·高三假期作业）已知：Zn+2HNO3+NH4NO3=N2↑+Zn(NO3)2+3H2O。设NA为阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是A．标准状况下，2.24LH2O中含σ键数为0.2NAB．0.1mol•L-1HNO3溶液中离子总数大于0.2NAC．若反应中消耗6.5gZn，则该反应转移的电子数为0.2NAD．常温下，1LpH=5的NH4NO3溶液中含有的H+数目为10-5NA7．（2023·湖南邵阳·统考三模）常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是A．0.1mol•L-1AlCl3溶液中：H+、Na+、K+、SOB．0.1mol•L-1FeCl2溶液中：H+、Al3+、SO、NOC．能使紫色石蕊试液变蓝的溶液中：Ag+、Fe3+、Br-、SOD．由水电离产生的c(H+)=10-12mol•L-1的溶液中：NH、SO、HCO、Cl-8．（2023·辽宁·校联考模拟预测）下列装置正确并能达到实验目的的是  A．用装置甲分离甲烷与氯气发生取代反应得到的液态混合物B．用装置乙所示方法观察Cu和浓硫酸反应后有生成C．用图丙所示的滴定装置测氨水的物质的量浓度D．用图丁装置比较S、C和Si元素非金属性的强弱9．（2023春·安徽安庆·高三安徽省宿松中学校联考期中）下列实验方案，不能达到相应实验目的的是ABCD        探究温度对化学平衡的影响用该装置测定中和热定量测量化学反应速率用于酸性高锰酸钾溶液滴定草酸A．A B．B C．C D．D10．（2023·全国·模拟预测）是阿伏加德罗常数的值。利用反应可制备火箭推进器的燃料。下列说法正确的是A．常温下，含有的中子数为B．室温下，pH=10的NaClO溶液中由水电离出的数目为C．中极性共价键的数目为D．每生成时，该反应转移电子数为11．（2023春·四川·高三遂宁中学校考期中）常温下，下列各条件下可能共存的离子组是A．某无色溶液中：、、、B．由水电离出的的溶液中：、、、C．在的溶液中：、、、D．在的溶液中：、、、12．（2023·全国·高三统考专题练习）拟在实验室完成一系列实验：①粗盐提纯；②利用提纯后的NaCl模拟“侯氏制碱法”制备纯碱；③用盐酸标准液滴定纯碱溶液以测定Na2CO3含量。在实验过程中，下列仪器不可能用到的是A．  B．  C．  D． 13．（2023春·四川·高三遂宁中学校考期中）NaHA在水中的电离方程式为NaHA=Na++H++A2-。某温度下，向c(H+)=1×10-6mol·L-1的蒸馏水中加入NaHA晶体，保持温度不变，测得溶液的c(H+)=1×10-2mol·L-1。下列对该溶液的叙述不正确的是A．该温度高于25℃B．由水电离出来的H+浓度为1×10-10mol/LC．加入NaHA晶体抑制了水的电离D．取该溶液加水稀释100倍，溶液中的c(OH-)减小14．（2023春·海南海口·高三海南中学校考阶段练习）掌握化学实验技能是进行科学探究的基本保证。下列有关说法正确的是A．若将甲中注射器的活塞往右拉，能自动恢复到原位，说明甲装置气密性好B．将甲虚线框中的装置换为乙装置，滴入稀硫酸后若注射器活塞右移，说明锌与硫酸反应为放热反应C．用丙装置进行中和反应反应热的测定实验时，NaOH要缓慢倒入稀硫酸中D．丁装置是排出碱式滴定管中的气泡操作 二、非选择题15．（2023·全国·高三专题练习）某研究小组为了更准确检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量，设计实验如下：①三颈烧瓶中加入香菇样品和水；锥形瓶中加入水、淀粉溶液，并预加的碘标准溶液，搅拌。②以流速通氮气，再加入过量磷酸，加热并保持微沸，同时用碘标准溶液滴定，至终点时滴定消耗了碘标准溶液。③做空白实验，消耗了碘标准溶液。④用适量替代香菇样品，重复上述步骤，测得的平均回收率为95%。已知：，该样品中亚硫酸盐含量为       (以计，结果保留三位有效数字)。16．（2023·全国·高三专题练习）二氯异氰尿酸钠是常用的杀菌消毒剂，常温下为白色固体，难溶于冷水。某同学利用高浓度的溶液和固体，在时反应制备二氯异氰尿酸钠。某实验小组通过下列实验测定二氯异氰尿酸钠样品中有效氯的含量。反应原理：，，。实验步骤：准确称取样品，用容量瓶配制成溶液；取上述溶液于碘量瓶中，加入适量稀硫酸和过量溶液，充分反应后，用标准溶液滴定至溶液呈微黄色。加入淀粉指示剂继续滴定至终点，消耗溶液平均为。(1)滴定终点的颜色变化为       。(2)该样品的有效氯含量表达式为       (化为最简式)。(该样品的有效氯)17．（2023·全国·高三专题练习）测定某亚氯酸钠样品的纯度。设计如下实验方案，并进行实验：①准确称取所得亚氯酸钠样品mg于烧杯中，加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体，再滴入适量的稀硫酸，充分反应(已知：ClO+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-)。将所得混合液配成250mL待测溶液。②移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中，加几滴淀粉溶液，用cmol•L-1Na2S2O3标准液滴定，至滴定终点。重复2次，测得平均值为VmL(已知：I2+2S2O=2I-+S4O)。该样品中NaClO2的质量分数为       (用含m、c、V的代数式表示)。18．（2022·江苏南京·高三南京师范大学附属扬子中学校考学业考试）据史料记载，我国汉代已将用于制药等生活实践。(1)实验室模拟工业制备：在锥形瓶中加入铜屑和稀，水浴加热使温度保持左右，向混合物中通入，充分反应。实验装置如图所示。所得溶液经分离提纯得。①反应中将氧化为的氧化剂为       (填化学式)。②装置中多孔球泡的作用是       。(2)工业用上述方法制备时，若采用空气代替氧气，会增加制备过程中能量的消耗。原因是       。(3)为测定所制得样品中的质量分数，进行如下实验：称取样品，配成溶液；取溶液，向其中加入溶液与反应(参加反应的与EDTA物质的量之比为)。恰好完全反应时，消耗EDTA溶液。计算样品中的质量分数      (写出计算过程)。
参考答案：1．B【分析】用-甲醇标准溶液滴定乙酸酐完全水解生成的乙酸，消耗标准溶液，则消耗的物质的量为，即乙酸酐的总物质的量为，ROH与乙酸酐反应后剩余的乙酸酐的物质的量为，所以与ROH反应消耗的乙酸酐的物质的量为。【详解】A．乙酸与醇的酯化反应可逆，不能用乙酸代替乙酸酐进行上述实验，A项错误；B．若甲醇挥发，NaOH-甲醇溶液的浓度将偏大，滴定时消耗NaOH-甲醇溶液的体积偏小，步骤④中所得V2偏小，而ROH的物质的量为，故将导致测定结果偏小，B项正确；C．步骤③滴定时，不慎将锥形瓶内溶液溅出，消耗NaOH-甲醇溶液的体积偏小即V1偏小，而ROH的物质的量为，故将导致测定结果偏大，C项错误；D．步骤④中，若加水量不足，乙酸酐未完全水解，生成乙酸的物质的量偏小，消耗NaOH-甲醇溶液的体积偏小即V2偏小，而ROH的物质的量为，故将导致测定结果偏小，D项错误；答案选B。2．A【详解】A．该组离子相互之间不反应，且都不与NaHCO3反应，在溶液中能够大量共存，故A符合题意；B．常温下，由水电离出的c(H+)=10−14mol⋅L−1的溶液中，水的电离受到抑制，溶液为酸溶液或碱溶液，在酸溶液中，氢离子与AlO、S2−反应而不能大量共存，故B不符合题意；C．的溶液呈酸性，氢离子与CH3COO-结合生成CH3COOH，不能大量共存，故C不符合题意；D．使pH试纸显蓝色的溶液中存在大量OH-，Mg2+与OH-反应生成Mg(OH)2沉淀，在溶液中不能大量共存，故D不符合题意；故选A。3．D【详解】A．醋酸用量在0～30mL过程中，溶液由碱性到完全中和生成盐到酸过量且逐渐变为酸性，过量的醋酸电离程度大于醋酸盐的水解程度，水的电离程度先增大后减小，选项A错误；B．由题干图示信息可知，由0.1000mol/L的MOH溶液的pH值为10.5左右，常温下，MOH的电离常数Kb=≈，其数量级为10-6，选项B错误；C．由题干图示信息可知，pH=4时，CH3COOH过量，则混合溶液中：，选项C错误；D．V(醋酸)=20.00mL时，MOH和CH3COOH恰好完全反应，混合溶液中溶质为CH3COOM，根据质子守恒可知，，选项D正确；答案选D。4．D【详解】A．高锰酸钾具有强氧化性、能腐蚀橡皮管，因此盛装KMnO4溶液应选用酸式滴定管，不可用图1装置测定Fe2+的浓度，A不符合题意；B．用量筒量取所需体积的浓H2SO4后，应注入盛有少量蒸馏水的烧杯中，并用玻璃棒慢慢搅动，混合均匀、冷却后将稀释后的H2SO4溶液沿玻璃棒注入容量瓶，B不符合题意；C．利用图3简易启普发生器制备二氧化碳气体时，固体药品应难溶于水且呈颗粒状，纯碱为固体粉末，且易溶于水，因此不能用此装置制取纯净的二氧化碳气体，C不符合题意；D．利用图4装置，加热湿棉花，产生的水蒸气与还原铁粉高温下反应生成四氧化三铁和氢气，点燃肥皂泡可听到爆鸣声，可检验氢气，D符合题意；故选D。5．C【分析】稀释100倍时，pH由2变为4的酸为强酸，pH由2变为小于4的酸为弱酸，根据图知，HA为强酸而HB、HC为弱酸，pH变化越小的酸酸性越弱，则酸性HB >HC，以此解答。【详解】A．HC是弱酸，HC溶液中水的电离被抑制，加水稀释，溶液中H+浓度减小，对水电离的抑制效果减弱，则水的电离程度：a点<b点，故A错误；B．由分析可知，HA为强酸而HB、HC为弱酸，则酸性HB >HC，Ka(HB)>Ka(HC)，故B错误；C．HA为强酸而HB、HC为弱酸，当＝3时，三种溶液同时升高温度，促进弱酸电离，不考虑酸和水挥发时，c(A-）不变，c(B-)增大，增大，故C正确；D．酸性HB >HC，pH均为2、体积均为V0的HB、HC溶液，稀释相同的倍数后浓度：c(HC)>c(HB)，中和相同体积相同浓度的NaOH溶液消耗酸体积与酸浓度成反比，所以HB消耗体积大，故D错误；故选C。6．D【详解】A．标况下，H2O为非气体，无法计算H2O的物质的量，A项错误；B．溶液中n=cV但V未知，无法计算，B项错误；C．6.5gZn物质的量为，则Zn失去的电子为0.2NA，但在该反应中N的化合价也升高了所以该反应转移的电子数目大于0.2NA，C项错误；D．pH=5的H+浓度为10-5mol/L，则n(H+)=cV=10-5mol，D项正确；故选D。7．A【详解】A．0.1mol•L-1AlCl3溶液中显酸性，H+、Na+、K+、SO可以与其共存，故A 正确；B．酸性条件下硝酸根可以将亚铁离子氧化成三价铁离子，故B错误；C．能使紫色石蕊试液变蓝的溶液显碱性和三价铁离子不共存，故C错误；D．由水电离产生的c(H+)=10-12mol•L-1的溶液可能会酸性，也可能显碱性，故不可以和碳酸氢根共存，故D错误；故选：A。8．D【详解】A．分馏需要温度计，故A错误；B．水加到Cu和浓硫酸反应后的溶液中，易发生迸溅，故B错误；C．酚酞在偏碱性时出现红色，而生成的氯化铵水解显酸性，应用甲基橙作指示剂，故C错误；D．通过最高价氧化物的水化物酸性的比较，可判断非金属性的强弱，故D正确；故选：D。9．B【详解】A．NO2转化为N2O4的反应为放热反应，温度升高该反应逆向移动，NO2的浓度增大，混合气体的颜色变深，可探究温度对化学平衡的影响，A正确；B．该装置中大小烧杯都没有密封，会造成热量的散失，无法准确测定中和热，B错误；C．硫酸和锌粒反应生成氢气，通过针筒测定生成氢气的体积，通过秒表计算反应时间，从而定量测量化学反应速率，C正确；D．用酸性高锰酸钾滴定草酸，酸性高锰酸钾具有强氧化性，因此放在酸式滴定管中，图示操作正确，D正确；故答案选B。10．D【详解】A．常温下，不能使用计算的物质的量，故不能计算所含有的中子数，选项A错误；B．溶液体积未知，则不能计算数目，选项B错误；C．分子中含有4个氮氢极性键，则中极性共价键的数目为，选项C错误；D．每生成时转移2mol电子，故每生成，转移0.4mol电子，选项D正确；答案选D。11．B【详解】A．无色溶液中有颜色的不能大量存在，故A错误；B．常温下由水电离出的的溶液，可能呈酸性，也可能呈碱性，碱性条件下离子可大量共存，故B正确；C．在的溶液，应为中性溶液，Al3+存在于酸性溶液中，故C错误；D．pH=1的溶液呈酸性，在酸性条件下Fe2+与发生氧化还原反应而不能大量共存，故D错误；故选B。12．D【详解】A．粗盐提纯中需要过滤操作，能用到漏斗，故A不符合题意；B．模拟“侯氏制碱法”制备纯碱需要向溶有氨气的饱和食盐水中通入二氧化碳生成小苏打，需要B装置，故B不符合题意；C．用盐酸标准液滴定纯碱溶液以测定Na2CO3含量，需要使用酸式滴定管，故C不符合题意；D．系列实验中没有使用到冷凝管，故D符合题意；故选D。13．D【详解】A．水是弱电解质，电离会吸收热量，在室温下水的离子积常数Kw=1×10-14。某温度下，蒸馏水c(H+)=1×10-6 mol/L，则该温度下水的离子积常数Kw=1×10-12＞1×10-14，说明温度高于室温25℃，A正确；B．向该温度下的蒸馏水中加入NaHA晶体，测得溶液c(H+)=1×10-2 mol/L，则该温度水溶液中c(OH-)=1×10-10 mol/L。溶液中的OH-就是水电离产生，由于水电离产生的c(H+)=c(OH-)，因此该溶液中由水电离出来的H+的浓度为1×10-10 mol/L，B正确； C．加入NaHSO4晶体，盐溶于水电离产生H+，增大了溶液中c(H+)，水的电离平衡逆向移动，因而抑制了水的电离，C正确；D．向蒸馏水中加入NaHA晶体，盐溶于水电离产生H+，使溶液显酸性。取该溶液加水稀释100倍，溶液中c(H+)减小，由于Kw=c(H+)·c(OH-)，所以c(H+)减小，则c(OH-)增大，D错误；故选D。14．A【详解】A．若将甲中注射器的活塞往右拉，能自动恢复到原位，说明没有空气进入装置内，则甲装置气密性好，故A正确；B．将甲虚线框中的装置换为乙装置，锌与硫酸反应放出氢气，注射器活塞右移，不能说明锌与硫酸反应为放热反应，故B错误；C．用丙装置进行中和反应反应热的测定实验时，为防止热量过多散失，NaOH要快速倒入稀硫酸中，故C错误；D．排出碱式滴定管中的气泡，应将胶管向上弯曲，用力捏挤玻璃珠使溶液从尖嘴喷出，故D错误；选A。15．【详解】实验中SO2消耗的标准碘液的体积为0.30 mL+1.00 mL=1.30 mL，减去空白实验消耗的0.10 mL，则实际消耗标准碘液的体积为1.20mL，根据反应可以计算出，由于SO2的平均回收率为95%，则实际生成的n(SO2)= ，则根据S元素守恒可知，该样品中亚硫酸盐含量为mg•kg -1。16．(1)恰好由蓝色变成无色(2) 【详解】（1）该反应用淀粉作指示剂，淀粉遇碘变蓝色，因此滴定终点的现象为滴入最后一滴标准液时，溶液恰好由蓝色变成无色，且半分钟内不恢复；（2）根据题目所给反应可得关系式：，则，故样品中有效氯含量为。17．%【详解】根据反应+4I-+4H+2H2O+2I2+Cl-和I2+2 2I-+，可得如下关系式：NaClO2～2I2～4，n(NaClO2)=n(Na2S2O3)=×cmol·L-1×V×10-3L×=cV×10-2mol，m(NaClO2)=cV×10-2mol×90.5g/mol=，则样品中NaClO2的质量分数为为×100%=%；故答案为：%。18．(1)          增大氧气与溶液的接触面积，加快反应速率，使反应充分进行(2)空气中氧气浓度低，反应速率慢，耗时长耗能大；热空气会带走大量热量，耗能大(3)96.00% 【分析】在加热的条件下氧气把铜氧化为氧化铜，氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，溶液经蒸发浓缩冷却结晶得到，据此解答。【详解】（1）①反应中氧气得到电子，因此将氧化为的氧化剂为。②装置中多孔球泡可增大氧气与溶液的接触面积，加快反应速率，使反应充分进行。（2）由于空气中氧气浓度低，反应速率慢，耗时长耗能大，且热空气会带走大量热量，耗能大，所以采用空气代替氧气，会增加制备过程中能量的消耗。（3）恰好完全反应时，消耗EDTA溶液，物质的量是0.0192L×0.02mol/L=0.000384mol，所以铜离子的物质的量是0.000384mol，则样品中的质量分数为＝96.00%。