新高考化学一轮复习考点过关练习第31练 水的电离和溶液的pH(含解析)
展开专题11 水溶液中的离子反应与平衡
第31练 水的电离和溶液的pH
1.(2022·浙江省1月选考)水溶液呈酸性的盐是( )
A.NH4Cl B.BaCl2 C.H2SO4 D.Ca(OH)2
【答案】A
【解析】A项,NH4Cl盐溶液存在NH4++H2ONH3·H2O+H+而显酸性,A符合题意;B项,BaCl2溶液中Ba2+和Cl-均不水解,是强酸强碱盐,溶液显中性,B不符合题意;C项,H2SO4属于酸,不是盐类,C不符合题意;D项,Ca(OH)2是碱类物质,溶液显碱性,D不符合题意;故选A。
2.下列溶液一定显中性的是( )
A.溶液中c(OH-)>c(H+) B.c(H+)=
C.溶液中c(H+)=10-7 mol·L-1 D.pH<7的溶液
【答案】B
【解析】A项,c(OH-)>c(H+)的溶液显碱性,故A错误;B项,c(H+)=则Kw=c(OH-)∙c(H+)=c(H+)2,c(OH-)=c(H+),溶液一定显中性,故B正确;C项,常温下c(H+)=10-7 mol·L-1的溶液显中性,未指明温度不能确定溶液酸碱性,故C错误;D项,常温下,pH<7的溶液显酸性,温度较高时pH小于7可能显中性,如100℃时,纯水的pH=6,为中性,故D错误;故选B。
3.下列溶液一定显酸性的是( )
A.溶液中c(OH-)>c(H+) B.滴加紫色石蕊试液后变红色的溶液
C.溶液中c(H+)=10-6 mol·L-1 D.pH<7的溶液
【答案】B
【解析】判断溶液酸碱性的关键是看c(H+)和c(OH-)的相对大小,若c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性;而pH<7或c(H+)>10-7 mol·L-1,仅适用于常温时,若温度不确定,就不能用来判断溶液的酸碱性;而B项中可使紫色石蕊试液变红,则该溶液显酸性。
4.常温下,0.10mol·L−1盐酸溶液中c(Cl-)是水电离出的c(H+)的( )
A.13倍 B.10-13倍 C.1012倍 D.12倍
【答案】C
【解析】常温下,0.10mol·L−1盐酸溶液中c(Cl-)= c(H+)=0.10mol·L−1,水电离出的c(H+)= c(OH-)==10-13 mol·L−1,c(Cl-)是水电离出的c(H+)的倍=1012倍,故选C。
5.某温度下,测得0.01mol/LNaOH溶液pH=10,则下列说法正确的是( )
A.该溶液温度为25℃ B.与等体积的pH=4的盐酸刚好中和
C.该温度下蒸馏水pH=6 D.该溶液中c(H+)=10-12mol/L
【答案】C
【解析】A项,某温度下,测得0.01mol/LNaOH溶液pH=10,即氢离子浓度是10-10mol/L,氢氧化钠是一元强碱,则氢氧根离子浓度是是0.01mol/L,所以水的离子积常数是0.01×10-10=10-12>10-14,升高温度促进水的电离,该溶液温度大于25℃,A错误;B项,pH=4的盐酸溶液的浓度是10-4mol/L,所以与等体积的pH=4的盐酸中和后氢氧化钠过量,B错误;C项,该温度下水的离子积常数是10-12,所以蒸馏水的pH=6,C正确;D项,根据选项A分析可知该溶液中c(H+)=10-10mol/L,D错误;故选C。
6.在25 ℃的条件下,将体积都为10 mL、pH都等于3的醋酸和盐酸,加水稀释到a mL和b mL,测得稀释后溶液的pH均为5,则稀释时加入水的体积为( )
A.a=b=1000 mL B.a=b>1000 mL
C.ab
【答案】D
【解析】在溶液中,盐酸电离是不可逆的,而CH3COOH的电离是可逆的,存在电离平衡,在加水稀释的过程中,盐酸溶液里c(H+)的主要变化只有一个,即减小;CH3COOH溶液里c(H+)的主要变化有两个,即减小和增大。若a=b,稀释后的CH3COOH溶液pH<5,若使CH3COOH溶液pH=5,就必须继续加水稀释,即a>b。
7.下列有关溶液的酸碱性与pH的说法错误的是( )
A.溶液pH越小,酸性越强,反之,碱性越强
B.pH<7的溶液,可能呈酸性
C.当溶液中的c(H+)或c(OH-)较小时,用pH表示其酸碱性更为方便
D.把pH试纸直接插入待测溶液中,测其pH
【答案】D
【解析】A项因pH=-lgc(H+),所以pH越小,c(H+)越大,酸性越强,pH越大,c(H+)越小,则c(OH-)越大,碱性越强,A项正确;B项在室温下,pH<7的溶液呈酸性,B项正确;C项当c(H+)或c(OH-)小于1 mol·L-1时,使用pH表示其酸碱性更为方便,故C项正确;D项用pH试纸测溶液pH时,不能把pH试纸直接插入待测溶液中测pH,正确的做法为取一小片pH试纸,放在洁净的表面皿上或玻璃片上,用玻璃棒蘸取待测液点于试纸中央,然后与标准比色卡对照读取数据,所以D项错误。
8.下列关于溶液酸碱性的说法正确的是( )
A.pH=7的溶液呈中性
B.中性溶液中一定有c(H+)=1.0×10-7mol·L-1
C.c(H+)= mol·L-1的溶液呈中性
D.在100 ℃时,纯水的pH<7,因此呈酸性
【答案】C
【解析】只有在25 ℃时pH=7为中性溶液,A项错误;在中性溶液中,c(H+)和c(OH-)一定相等,但并不一定等于1.0×10-7mol·L-1,B项错误,,由于混合溶液中c(H+)=,结合KW=c(H+)·c(OH-),可推断出c(H+)=c(OH-),所以溶液一定呈中性,C项正确;100 ℃的纯水中,虽然pH<7,但c(H+)=c(OH-),还是呈中性,D项错误。
9.用pH试纸测定溶液的pH,下列叙述正确的是( )
A.测得某浓度的NaClO溶液的pH为10
B.常温下测得NH4Cl溶液pH约为4.1
C.用湿润的pH试纸测pH相同的盐酸和醋酸溶液的pH,误差较大的是盐酸
D.在试管内放入少量溶液并煮沸,把pH试纸放在管口观察其颜色并与标准比色卡比较
【答案】C
【解析】A项,NaClO溶液具有漂白性,会将pH试纸漂白,故不能用pH试纸测定其pH,故A错误;B项,广泛的pH试纸测定的溶液的pH的数值为整数,故B错误;C项,稀释时,醋酸还会继续电离出氢离子,故稀释pH相同的盐酸和醋酸溶液时,醋酸的氢离子浓度变化小,pH变化小,故用湿润的pH试纸测pH相同的盐酸和醋酸溶液的pH,误差较大的是盐酸,故C正确;D项,在试管内放入少量溶液并煮沸,把pH试纸放在管口,无法测定溶液的pH,故D错误;故选C。
10.常温下,0.10mol·L−1盐酸溶液中c(Cl-)是水电离出的c(H+)的( )
A.13倍 B.10-13倍 C.1012倍 D.12倍
【答案】C
【解析】常温下,0.10mol·L−1盐酸溶液中c(Cl-)= c(H+)=0.10mol·L−1,水电离出的c(H+)= c(OH-)==10-13 mol·L−1,c(Cl-)是水电离出的c(H+)的倍=1012倍,故选C。
11.常温下,10LpH=2的硫酸溶液,该溶液的浓度是( )
A.1×10-1mol/L B.1×10-2mol/L C.2×10-2mol/L D.0.5×10-2mol/L
【答案】D
【解析】pH=2的硫酸溶液,c(H+)=10-2mol/L,硫酸电离产生2个氢离子,则c(H2SO4)=0.5×10-2mol/L,故选D。
12. 25℃时,pH=12的NaOH溶液中,由水电离出的H+离子浓度是( )
A.1×10-7mol/L B.1×10-12mol/L C.1×10-2mol/L D.1×10-14mol/L
【答案】B
【解析】25℃时,pH=12的NaOH溶液中,c(OH-)=0.01mol/L, Kw=c(H+)×c(OH-) = 1×10-14 mol2·L-2 ,则c(H+) =1×10-2mol/L ,NaOH溶液中H+全部来自水的电离,即水电离出的c(H+)= c(OH-)=1×10-2mol/L。故选B。
13.某温度下,测得0.01mol/LNaOH溶液pH=10,则下列说法正确的是( )
A.该溶液温度为25℃ B.与等体积的pH=4的盐酸刚好中和
C.该温度下蒸馏水pH=6 D.该溶液中c(H+)=10-12mol/L
【答案】C
【解析】A项,某温度下,测得0.01mol/LNaOH溶液pH=10,即氢离子浓度是10-10mol/L,氢氧化钠是一元强碱,则氢氧根离子浓度是是0.01mol/L,所以水的离子积常数是0.01×10-10=10-12>10-14,升高温度促进水的电离,该溶液温度大于25℃,A错误;B项,pH=4的盐酸溶液的浓度是10-4mol/L,所以与等体积的pH=4的盐酸中和后氢氧化钠过量,B错误;C项,该温度下水的离子积常数是10-12,所以蒸馏水的pH=6,C正确;D项,根据选项A分析可知该溶液中c(H+)=10-10mol/L,D错误;故选C。
14.用pH试纸测定溶液的pH,下列叙述正确的是( )
A.测得某浓度的NaClO溶液的pH为10
B.常温下测得NH4Cl溶液pH约为4.1
C.用湿润的pH试纸测pH相同的盐酸和醋酸溶液的pH,误差较大的是盐酸
D.在试管内放入少量溶液并煮沸,把pH试纸放在管口观察其颜色并与标准比色卡比较
【答案】C
【解析】A项,NaClO溶液具有漂白性,会将pH试纸漂白,故不能用pH试纸测定其pH,故A错误;B项,广泛的pH试纸测定的溶液的pH的数值为整数,故B错误;C项,稀释时,醋酸还会继续电离出氢离子,故稀释pH相同的盐酸和醋酸溶液时,醋酸的氢离子浓度变化小,pH变化小,故用湿润的pH试纸测pH相同的盐酸和醋酸溶液的pH,误差较大的是盐酸,故C正确;D项,在试管内放入少量溶液并煮沸,把pH试纸放在管口,无法测定溶液的pH,故D错误;故选C。
15.某温度下,水的离子积常数Kw=10-12。该温度下,将pH=4的硫酸与pH=9的氢氧化钠溶液混合并保持恒温,当混合溶液的pH=7时,硫酸与氢氧化钠溶液的体积比约为( )
A.9:1 B.1:10 C.10:1 D.99:21
【答案】A
【解析】该温度下,水的离子积常数Kw=10-12,纯水的pH=-lg=6,pH=4的硫酸溶液中c(H+)=10-4mol/L,pH=9的氢氧化钠溶液中c(OH-)==mol/L=10-3mol/L,两溶液混合并保持恒温,混合溶液的pH=7>6,溶液呈碱性,则混合溶液中c(OH-)==mol/L=10-5mol/L,设稀硫酸、氢氧化钠溶液的体积分别为xL、yL,则c(OH-)=mol/L=10-5mol/L,整理可得x:y=9:1,故选A。
1.下列事实不能证明亚硝酸(HNO2)是弱酸的是( )
A.0.01mol·L-1的HNO2溶液的pH=3
B.HNO2溶液的导电能力比盐酸弱
C.25℃时NaNO2溶液的pH大于7
D.25℃时将pH=2的HNO2溶液稀释至原体积的100倍,溶液的pH=3.7
【答案】B
【解析】A项,若HNO2为强酸,就属于强电解质,HNO2在溶液中完全电离生成氢离子和亚硝酸根离子,则0.01 mol·L-1的HNO2溶液的c(H+)=0.01 mol·L-1,溶液的pH=-lgc(H+)=2,现0.01mol/L的HNO2溶液的pH=3,说明溶液中c(H+)<0.01mol/L,氢离子没有完全电离,则亚硝酸(HNO2)是弱酸,故A不符合题意;B项,溶液的导电能力与溶液中离子浓度大小和离子所带电荷多少有关,等物质的量浓度的HNO2溶液导电能力比盐酸弱,可以说明亚硝酸没有完全电离,证明亚硝酸是弱酸,但选项中HNO2溶液和盐酸溶液的物质的量浓度未知,HNO2溶液的导电能力比盐酸弱,不能说明亚硝酸(HNO2)是弱酸,故B符合题意;C项,25℃时NaNO2溶液的pH大于7,NaNO2溶液显碱性,说明NaNO2是强碱弱酸盐,则说明亚硝酸(HNO2)是弱酸,故C不符合题意;D项,25℃时将pH=2的HNO2溶液稀释至原体积的100倍,若亚硝酸(HNO2)是强酸,则溶液的pH增大两个单位,pH=4,现溶液的pH=3.7,说明稀释后又电离出氢离子,能说明亚硝酸(HNO2)是弱酸,故D不符合题意;故选B。
2.对室温下100ml pH=3的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施,有关叙述正确的是( )
A.加水稀释至溶液体积为1000ml,醋酸溶液的pH变为4
B.温度都升高后,两溶液的pH不再相等
C.加水稀释至溶液体积为200ml后,两种溶液中c(OH-)都减小
D.加足量的锌充分反应后,两溶液中产生的氢气体积可用如图表示
【答案】B
【解析】A项,对于酸,加水稀释后,溶液的酸性均要减弱,两溶液的pH均增大,稀释至1000ml,溶液的浓度变为原来十分之一,加水促进醋酸电离,氢离子的物质的量变大,故pH变化小于1个单位,则醋酸溶液的pH<4,A错误;B项,盐酸是强酸,完全电离,醋酸是弱酸,部分电离,升高温度,醋酸的电离程度增大,所以酸性会增强,pH会减小,则两溶液的pH不再相等,B正确;C项,对于酸,加水稀释后,溶液的酸性均要减弱,两溶液的pH均增大,则两溶液中c(OH-)都增大,C错误;D项,盐酸是强酸,完全电离,醋酸是弱酸,部分电离,相同温度下,相同pH值的盐酸和醋酸溶液,醋酸浓度大,相同体积的两种溶液,加足量的锌充分反应后,醋酸产生的氢气比盐酸多,D错误;故选B。
3.常温下,水存在H2O H+ + OH-的平衡,下列说法错误的是( )
A.将水加热,Kw增大,pH减小
B.向水中滴入少量稀盐酸,平衡逆向移动,Kw减小
C.向水中加入少量固体NH4Cl,c(H+) > 10-7mol/L,Kw不变
D.向水中加入少量固体CH3COONa,平衡正向移动,c(H+)降低
【答案】B
【解析】A项,水的电离是吸热过程,升高温度促进水的电离,水的离子积常数增大,氢离子浓度增大,溶液的pH减小,故A正确; B项,温度不变,水的离子积常数不变,与溶液的酸碱性无关,向水中滴入少量稀盐酸,氢离子浓度最大,水的电离平衡逆向移动,Kw不变,故B错误;C项,向水中加入少量固体NH4Cl,NH4Cl水解使溶液呈酸性,c(H+) > 10-7mol/L,温度不变,Kw不变,故C正确;D项,向水中加入醋酸钠固体,醋酸根离子结合水电离产生的氢离子发生水解促进水的电离,平衡正向移动,氢离子浓度减小,故D正确;故选B。
4.在相同温度下,0.01 mol·L-1 NaOH溶液和0.01 mol·L-1的盐酸相比,下列说法正确的是( )
A.两溶液中由水电离的c(H+)都是1.0×10-12 mol·L-1
B.NaOH溶液和盐酸由水电离出c(OH-)分别为1.0×10-2 mol·L-1、1.0×10-12 mol·L-1
C.两溶液中由水电离出的c(H+)相等
D.两者都促进了水的电离
【答案】C
【解析】酸和碱的电离都会抑制水的电离,温度相同则Kw相同,0.01mol/L NaOH溶液中水电离出的c(H+)水=mol/L,0.01mol/L的盐酸溶液中水电离出的c(H+)水=c(OH-)水=mol/L,所以由水电离出的c(H+)相等,但由于温度未知,所以无法确定具体值;故选C。
5.pH相同的醋酸溶液和盐酸,分别用蒸馏水稀释到原体积的m和n倍,稀释后两溶液pH仍相同,则m和n的关系是( )
A.m=n B.m>n C.m
【解析】本题考查弱酸不完全电离,浓度越大,电离程度越小,稀释时n(H+)增大,而强酸不存在电离平衡,体积扩大多少倍,c(H+)减小多少倍。所以弱酸CH3COOH应再多稀释一点,pH变化才和盐酸相等,即m>n。
6.现有体积相同、pH均为2的盐酸和醋酸,下列叙述错误的是 ( )
A.盐酸溶液中的c(Cl-)与醋酸溶液中的c(CH3COO-)相等
B.它们与NaOH完全中和时,醋酸溶液所消耗的NaOH多
C.分别用水稀释相同倍数时,n(Cl-)<n(CH3COO-)
D.它们分别与足量CaCO3反应时,放出的CO2一样多
【答案】D
【解析】两种溶液中分别存在电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+),c(Cl-)+c(OH-)=c(H+),因pH相等,则c(CH3COO-)=c(Cl-),故A正确;醋酸为弱酸,pH相同时,醋酸浓度较大,则与NaOH完全中和时,醋酸溶液所消耗的NaOH多,故B正确;加水稀释,促进醋酸的电离,醋酸溶液酸性较强,由电荷守恒c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+),c(Cl-)+c(OH-)=c(H+),可知n(Cl-)<n(CH3COO-),故C正确;醋酸浓度较大,体积相同时物质的量较大,则与足量CaCO3反应时,醋酸放出的CO2较多,故D错误。
7.(2021年6月浙江选考)某同学拟用pH计测定溶液pH以探究某酸HR是否为弱电解质。下列说法正确的是( )
A.25℃时,若测得0.01mol·Lˉ1NaR溶液pH=7,则HR是弱酸
B.25℃时,若测得0.01mol·Lˉ1HR溶液pH>2且pH<7,则HR是弱酸
C.25℃时,若测得HR溶液pH= a,取该溶液10.0mL,加蒸馏水稀释至100.0mL,测得pH= b,b-a<1,则HR是弱酸
D.25℃时,若测得NaR溶液pH= a,取该溶液10.0mL,升温至50℃,测得pH= b,a>b,则HR是弱酸
【答案】B
【解析】A项,25℃时,若测得0.01mol·Lˉ1NaR溶液pH=7,可知NaR为强酸强碱盐,则HR为强酸,A错误;B项,25℃时,若测得0.01mol·Lˉ1HR溶液pH>2且pH<7,可知溶液中c(H+)<0.01mol·Lˉ1,所以HR未完全电离,HR为弱酸,B正确;C项,假设HR为强酸,取pH=6的该溶液10.0mL,加蒸馏水稀释至100.0mL测得此时溶液pH<7,C错误;D项,假设HR为强酸,则NaR为强酸强碱盐,溶液呈中性,升温至50℃,促进水的电离,水的离子积常数增大,pH减小,D错误;故选B。
8.(2020年1月浙江选考)下列说法不正确的是( )
A.pH>7的溶液不一定呈碱性
B.中和pH和体积均相等的氨水、NaOH溶液,所需HCl的物质的量相同
C.相同温度下,pH相等的盐酸、CH3COOH溶液中,c(OH−)相等
D.氨水和盐酸反应后的溶液,若溶液呈中性,则c(Cl−)=c(NH)
【答案】B
【解析】A项,温度影响水的电离,则pH>7的溶液不一定呈碱性;溶液酸碱性与溶液中氢离子、氢氧根离子浓度有关,当c(H+)
A.若此时 HY 溶液的 pH=3,则 HY 是弱酸
B.若分别加入 0.01molNaOH 固体,则酸碱恰好完全中和
C.若分别加入 0.01molNaOH 固体,则所得溶液的pH 均为 7
D.若此时 HX 溶液的 pH=1,则由水电离出的c(H+) =1×10-13 mol·L-1
【答案】C
【解析】A项,浓度为 0.1 mol·L-1HY溶液, 若此时pH=3,则说明HY不完全电离,即HY 是弱酸,故A正确;B项,浓度均为 0.1 mol·L-1、体积均为 100mL 的两种一元酸HX、HY溶液与NaOH恰好中和消耗NaOH为0.01mol,则酸碱恰好完全中和,故B正确;C项,若分别加入 0.01molNaOH固体,则酸碱恰好完全中和,由于酸的强弱未知,可能生成强碱强酸盐或强碱弱酸盐,则所得溶液的 pH 7,故C错误;D项,浓度为 0.1mol/LHX溶液, 若此时pH=1,说明HX为强酸,则由水电离出的c(H+) = mol·L-1=1×10-13 mol·L-1,故D正确。
10.NaOH标准溶液的配制和标定,需经过NaOH溶液配制、基准物质H2C2O4•2H2O的称量以及用NaOH溶液滴定等操作。下列有关说法正确的是( )
A.图甲:转移NaOH溶液到250mL容量瓶中
B.图乙:准确称得0.1575gH2C2O4·2H2O固体
C.用图丙所示操作排除碱式滴定管中的气泡
D.用图丁所示装置以NaOH待测液滴定H2C2O4溶液
【答案】C
【解析】A项,向容量瓶中转移溶液时需要用玻璃棒引流,故A错误;B项,托盘天平的精度值为0.1g,故B错误;C项,碱式滴定管中气泡排出操作:把橡皮管向上弯曲,出口上斜,挤捏玻璃珠,使溶液从尖嘴快速喷出,气泡即可随之排掉,故C正确;D项,NaOH溶液应装在碱式滴定管中,故D错误;故选C。
11.白云石[CaMg(CO3)2]中钙含量测定常用KMnO4滴定的方法。具体做法是将其酸溶后转化为草酸钙,过滤后用酸溶解,再用KMnO4滴定。则下列说法错误的是( )
A.KMnO4滴定草酸发生反应的离子方程式为:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
B.实验过程中两次用酸溶解,均需使用稀盐酸
C.KMnO4滴定草酸过程中,标准状况下每产生448mLCO2气体理论上转移0.02mole-
D.滴定过程中若滴加KMnO4过快会发生反应4MnO4-+12H+=4Mn2++5O2↑+6H2O,将导致测定结果偏高
【答案】B
【解析】A项,草酸是弱酸,具有还原性,会被高锰酸钾氧化,根据质量守恒和化合价升降守恒等可知KMnO4滴定草酸发生反应的离子方程式为:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,A正确;B项,高锰酸钾具有强氧化性,会氧化盐酸产生氯气造成误差,所以实验过程中不可使用稀盐酸,B错误;C项,KMnO4滴定草酸过程中,存在关系,标准状况下448mLCO2气体物质的量为,根据关系式可知理论上转移0.02mole-,C正确;D项,根据质量守恒定律和的失电守恒定律可以得出:,滴定过程中若滴加KMnO4过快会发生反应4MnO4-+12H+=4Mn2++5O2↑+6H2O,消耗的KMnO4溶液体积会偏大,会导致测定结果偏高,D正确;故选B。
12.用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,下列操作不会引起实验误差的是( )
A.用蒸馏水洗净酸式滴定管后,装入标准盐酸进行滴定
B.用蒸馏水洗净锥形瓶后,再用NaOH溶液润洗,后装入NaOH溶液进行滴定
C.用碱式滴定管取10.00 mL NaOH溶液放入用蒸馏水洗净的锥形瓶中,加入少量的蒸馏水再进行滴定
D.用酚酞作指示剂滴至红色刚变无色时即停止加盐酸
【答案】C
【解析】A.用蒸馏水洗净酸式滴定管后,装入标准盐酸进行滴定,标准盐酸被稀释,浓度偏小,造成消耗的V(酸)偏大,根据c(碱)=c(酸)×V(酸)/V(碱)分析,可知c(碱)偏大,故A错误;B.蒸馏水洗净锥形瓶后,再用NaOH溶液润洗,后装入NaOH溶液进行滴定,待测液的物质的量偏大,造成消耗的V(酸)偏大,根据c(碱)=c(酸)×V(酸)/V(碱)分析,可知c(碱)偏大,故B错误;C.用碱式滴定管取10.00 mL NaOH溶液放入用蒸馏水洗净的锥形瓶中,再加入适量蒸馏水进行滴定,对V(酸)无影响,根据c(碱)=c(酸)×V(酸)/V(碱)分析,可知c(碱)不变,故C正确;D.用酚酞作指示剂滴至红色刚变无色时即停止加盐酸,造成消耗的V(酸)可能偏小,根据c(碱)=c(酸)×V(酸)/V(碱)分析,可知c(碱)可能偏小,故D错误。
1.某温度下,水的离子积常数Kw=10-12。该温度下,将pH=4的硫酸与pH=9的氢氧化钠溶液混合并保持恒温,当混合溶液的pH=7时,硫酸与氢氧化钠溶液的体积比约为( )
A.9:1 B.1:10 C.10:1 D.99:21
【答案】A
【解析】该温度下,水的离子积常数Kw=10-12,纯水的pH=-lg=6,pH=4的硫酸溶液中c(H+)=10-4mol/L,pH=9的氢氧化钠溶液中c(OH-)==mol/L=10-3mol/L,两溶液混合并保持恒温,混合溶液的pH=7>6,溶液呈碱性,则混合溶液中c(OH-)==mol/L=10-5mol/L,设稀硫酸、氢氧化钠溶液的体积分别为xL、yL,则c(OH-)=mol/L=10-5mol/L,整理可得x:y=9:1,故选A。
2.甲、乙两种醋酸稀溶液,甲的pH=a,乙的pH=a+1,下列叙述正确的是 ( )
A.甲中水电离出来的H+的物质的量浓度是乙中水电离出来的H+的物质的量浓度的10倍
B.中和等物质的量的NaOH,需甲、乙两种醋酸溶液的体积:10V(甲)>V(乙)
C.物质的量浓度:c(甲)>10c(乙)
D.甲中的c(OH-)为乙中的c(OH-)的10倍
【答案】C
【解析】c(H+)=10-pH mol·L-1,所以c(H+)甲=10-a mol·L-1,c(H+)乙=10-(a+1) mol·L-1,所以c(H+)甲=10c(H+)乙,则10c(OH-)甲=c(OH-)乙,酸溶液中c(H+)水=c(OH-) 水,则水电离出的H+浓度:乙是甲的10倍,故A、D错误;弱电解质浓度越大,电离度越小,故c(甲)>10c(乙),则c(甲)>10c(乙),所以与等物质的量的NaOH反应消耗酸的体积,10V(甲)
A.图中五点KW间的关系:B>C>A>D=E
B.若从A点到D点,可采用在水中加入少量NaOH的方法
C.若从A点到C点,可采用温度不变时在水中加入适量H2SO4的方法
D.若处在B点时,将pH=2的硫酸与pH=12的KOH等体积混合后,溶液显碱性
【答案】A
【解析】A项,在图中可看出:A、D、E是在25℃水的电离平衡曲线,三点的Kw相同。B是在100℃水的电离平衡曲线上,C在A、B的连线上,由于水是弱电解质,升高温度,促进水的电离,水的离子积常数增大,则图中五点KW间的关系:B>C>A=D=E,故A正确;B项,若从A点到D点,由于温度不变,溶液中c(H+)增大,c(OH-)减小,可采用在水中加入少量酸的方法,故B错误;C项,若从A点到C点,由于水的离子积常数增大,所以采用升高温度的方法,故C错误;D项,若处在B点时,由于Kw=10—12。pH=2的硫酸,c(H+)=10-2mol/L,pH=12的KOH,c(OH-)=1mol/L,若二者等体积混合,由于n(OH-)>n(H+),所以溶液显碱性,故D错误;故选A。
4.部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
HCOOH
HCN
H2CO3
电离平衡常数(25 ℃)
Ki=1.77×10-4
Ki=4.9×10-10
Ki1=4.3×10-7 Ki2=5.6×10-11
下列选项错误的是( )
A.2CN-+H2O+CO2===2HCN+CO
B.2HCOOH+CO===2HCOO-+H2O+CO2↑
C.由数据可知酸性:HCOOH>H2CO3>HCN>HCO
D.25 ℃时,在等浓度的CH3COOH溶液和HCN溶液中,水的电离程度后者大
【答案】A
【解析】A项,Ki1(H2CO3)>Ki(HCN)>Ki2(H2CO3),故HCN可与CO发生反应生成CN-和HCO,因此向含CN-的溶液中通入CO2发生反应为CN-+H2O+CO2===HCN+HCO,错误;B项,利用甲酸与碳酸的电离平衡常数可知酸性:HCOOH>H2CO3,则HCOOH可与碳酸盐作用生成甲酸盐、CO2和H2O,正确;C项,酸性:HCOOH>H2CO3>HCN>HCO,正确;D项,相同温度下,等浓度的CH3COOH溶液与HCN溶液中,醋酸中c(H+)大,对水的抑制程度大,即HCN溶液中水的电离程度大,正确。
5.(2020•浙江1月选考)室温下,向20.00 mL 0.1000mol·L−1盐酸中滴加0.1000mol·L−1 NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图。已知lg5=0.7。下列说法不正确的是( )
A.NaOH与盐酸恰好完全反应时,pH=7
B.选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差
C.选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的大
D.V(NaOH)=30.00 mL时,pH=12.3
【答案】C
【解析】A项,NaOH与盐酸恰好完全反应时溶液中的溶质为NaCl,呈中性,室温下,故A正确;B项,选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差,B正确;C项,甲基橙的变色范围在pH突变范围外,误差更大,故C错误;D项,时,溶液中的溶质为氯化钠和氢氧化钠,且c(NaOH)==0.02mol/L,即溶液中c(OH-)=0.02mol,则c(H+)=5×10-13 mol/L,pH=-lgc(H+)=12.3,故D正确;故选C。
6.(2021•浙江1月选考)实验测得10 mL 0.50 mol·L-1NH4Cl溶液、10 mL 0.50mol·L-1CH3COONa溶液的pH分别随温度与稀释加水量的变化如图所示。已知25 ℃时CH3COOH和NH3·H2O的电离常数均为1.8×10-5.下列说法不正确的是( )
A.图中实线表示pH随加水量的变化,虚线表示pH随温度的变化'
B.将NH4Cl溶液加水稀释至浓度mol·L-1,溶液pH变化值小于lgx
C.随温度升高,Kw增大,CH3COONa溶液中c(OH- )减小,c(H+)增大,pH减小
D.25 ℃时稀释相同倍数的NH4Cl溶液与CH3COONa溶液中:c(Na+ )-c(CH3COO- )=c(Cl-)-c(NH4+)
【答案】C
【解析】由题中信息可知,图中两条曲线为10 mL 0. 50 mol·L-1 NH4Cl溶液、10 mL 0.50mol·L-1CH3COONa溶液的pH分别随温度与稀释加水量的变化曲线,由于两种盐均能水解,水解反应为吸热过程,且温度越高、浓度越小其水解程度越大。氯化铵水解能使溶液呈酸性,浓度越小,虽然水程度越大,但其溶液的酸性越弱,故其pH越大;醋酸钠水解能使溶液呈碱性,浓度越小,其水溶液的碱性越弱,故其pH越小。温度越高,水的电离度越大。因此,图中的实线为pH随加水量的变化,虚线表示pH随温度的变化。A项,由分析可知,图中实线表示pH随加水量的变化,虚线表示pH随温度的变化,A说法正确;B项,将NH4Cl溶液加水稀释至浓度mol·L-1时,若氯化铵的水解平衡不发生移动,则其中的c(H+)变为原来的,则溶液的pH将增大lgx,但是,加水稀释时,氯化铵的水解平衡向正反应方向移动,c(H+)大于原来的,因此,溶液pH的变化值小于lgx,B说法正确;C项,随温度升高,水的电离程度变大,因此水的离子积变大,即Kw增大;随温度升高,CH3COONa的水解程度变大,溶液中c(OH-)增大,因此,C说法不正确;D项, 25℃时稀释相同倍数的NH4C1溶液与CH3COONa溶液中均分别存在电荷守恒,c(Na+ ) +c(H+) =c(OH-)+c(CH3COO- ) ,c(NH4+)+c(H+ ) =c(Cl-)+c(OH- )。因此,氯化铵溶液中,c(Cl-)-c(NH4+) =c(H+ )-c(OH- ),醋酸钠溶液中,c(Na+ )-c(CH3COO- )= c(OH-) -c(H+) 。由于25 ℃时CH3COOH和NH3·H2O的电离常数均为1.8 ×10-5,因此,由于原溶液的物质的量浓度相同,稀释相同倍数后的NH4C1溶液与CH3COONa溶液,溶质的物质的量浓度仍相等,由于电离常数相同,其中盐的水解程度是相同的,因此,两溶液中|c(OH-) -c(H+)|(两者差的绝对值)相等,故c(Na+ )-c(CH3COO- )=c(Cl-)-c(NH4+),D说法正确。故选C。
7.(2021•浙江6月选考)取两份10mL 0.05mol·Lˉ1的NaHCO3溶液,一份滴加0.05mol·Lˉ1的盐酸,另一份滴加0.05mol·Lˉ1 NaOH溶液,溶液的pH随加入酸(或碱)体积的变化如图。
下列说法不正确的是( )
A.由a点可知:NaHCO3溶液中HCO3-的水解程度大于电离程度
B.a→b→c过程中:c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)逐渐减小
C.a→d→e过程中:c(Na+)<c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)
D.令c点的c(Na+)+c(H+)= x,e点的c(Na+)+c(H+)=y,则x>y
【答案】C
【解析】向NaHCO3溶液中滴加盐酸,溶液酸性增强,溶液pH将逐渐减小,向NaHCO3溶液中滴加NaOH溶液,溶液碱性增强,溶液pH将逐渐增大,因此abc曲线为向NaHCO3溶液中滴加NaOH溶液,ade曲线为向NaHCO3溶液中滴加盐酸。A项,a点溶质为NaHCO3,此时溶液呈碱性,HCO3-在溶液中电离使溶液呈酸性,HCO3-在溶液中水解使溶液呈碱性,由此可知,NaHCO3溶液中HCO3-的水解程度大于电离程度,故A正确;B项,由电荷守恒可知,a→b→c过程溶液中c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)= c(Na+)+c(H+),滴加NaOH溶液的过程中c(Na+)保持不变,c(H+)逐渐减小,因此c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)逐渐减小,故B正确;C项,由物料守恒可知,a点溶液中c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3),向NaHCO3溶液中滴加盐酸过程中有CO2逸出,因此a→d→e过程中c(Na+)>c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3),故C错误;D项,c点溶液中c(Na+)+c(H+)=(0.05+10-11.3)mol/L,e点溶液体积增大1倍,此时溶液中c(Na+)+c(H+)=(0.025+10-4)mol/L,因此x>y,故D正确;故选C。
8.(2021•湖南选择性考试)常温下,用0.1000mol•L﹣1的盐酸分别滴定20.00mL浓度均为0.1000mol•L﹣1的三种一元弱酸的钠盐(NaX、NaY、NaZ)溶液,滴定曲线如图所示。下列判断错误的是( )
A.该NaX溶液中:c(Na+)>c(X﹣)>c(OH﹣)>c(H+)
B.三种一元弱酸的电离常数:Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ)
C.当pH=7时,三种溶液中:c(X﹣)=c(Y﹣)=c(Z﹣)
D.分别滴加20.00mL盐酸后,再将三种溶液混合:c(X﹣)+c(Y﹣)+c(Z﹣)=c(H+)﹣c(OH﹣)
【答案】C
【解析】A项,因为HX为弱酸,NaX溶液存在水解:X﹣+H2O⇌HX+OH﹣,所以c(Na+)>c(X﹣)>c(OH﹣)>c(H+),故A正确;B项,根据盐类水解的规律:越弱越水解可知,相同浓度的强碱弱酸盐溶液中,一元弱酸越弱,则其盐溶液碱性越强,结合图片可知溶液碱性强弱为:NaX<NaY<NaZ,则酸性强弱为:HX>HY>HZ,一元弱酸中,酸性越强,电离程度越大,电离平衡常数K越大,所以有:Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ),故B正确;C项,当pH=7时,c(H+)=c(OH﹣),根据电荷守恒,NaX溶液中有:c(H+)+c(Na+)=c(OH﹣)+c(X﹣)+c(Cl﹣),则有:c(X﹣)=c(Na+)﹣c(Cl﹣),同理有:c(Y﹣)=c(Na+)﹣c(Cl﹣),c(Z﹣)=c(Na+)﹣c(Cl﹣),又因三种溶液滴定到pH=7时,消耗的HCl的量是不一样的,即溶液中的c(Cl﹣)是不一样的,所以c(X﹣)≠c(Y﹣)≠c(Z﹣),故C错误;D项,分别滴加20.00mL盐酸后,再将三种溶液混合后存在电荷守恒:c(X﹣)+c(Y﹣)+c(Z﹣)+c(OH﹣)+c(Cl﹣)=c(H+)+c(Na+),又混合溶液中c(Na+)0.05mol/L,混合溶液中c(Cl﹣)0.05mol/L,代入电荷守恒表达式,有c(X﹣)+c(Y﹣)+c(Z﹣)=c(H+)﹣c(OH﹣),故D正确。故选C。
9.(2021•山东卷)赖氨酸[H3N+(CH2)4CH(NH2)COO-,用HR表示]是人体必需氨基酸,其盐酸盐(H3RCl2)在水溶液中存在如下平衡:H3R2+H2R+HRR-。向一定浓度的H3RCl2溶液中滴加NaOH溶液,溶液中H3R2+、H2R+、HR和R-的分布系数δ(x)随pH变化如图所示。已知δ(x)=,下列表述正确的是( )
A.>
B.M点,c(Cl-) +c(OH-)+c(R-)=2c(H2R+)+c(Na+)+c(H+)
C.O点,pH=
D.P点,c(Na+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
【答案】CD
【解析】向H3RCl2溶液中滴加NaOH溶液,依次发生离子反应:H3R2++OH-=H2R++H2O、H2R++OH-=HR+H2O、HR+OH-=R-+H2O,溶液中H3R2+逐渐减小,H2R+和HR先增大后减小,R-逐渐增大。,,,M点c(H3R2+)=c(H2R+),由此可知K1=102.2,N点c(HR)=c(H2R+),则K2=10-9.1,P点c(HR)=c(R-),则K3=10-10.8。A项,,,因此,故A错误;B项,M点存在电荷守恒:c(Cl-) +c(OH-)+c(R-)=2c(H3R2+)+c(H2R+)+c(Na+)+c(H+),此时c(H3R2+)=c(H2R+),因此c(Cl-) +c(OH-)+c(R-)=3c(H2R+)+c(Na+)+c(H+),故B错误;C项,O点c(H2R+)=c(R-),因此,即,因此,溶液,故C正确;D项,P点溶质为NaCl、HR、NaR,此时溶液呈碱性,因此c(OH-)>c(H+),溶质浓度大于水解和电离所产生微粒浓度,因此c(Na+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),故D正确;故选CD。
10.常温下,用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定40mL0.1mol·L-1H2SO3溶液,所得滴定曲线如图所示(忽略混合时溶液体积的变化)。下列叙述错误的是( )
A.可求出Ka1(H2SO3)、Ka2(H2SO3)的值
B.滴定中两次反应终点可依次用甲基橙、酚酞作指示剂
C.图中Y点对应的溶液中3c(SO32-)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-)
D.图中Z点对应的溶液中:c(Na+)>c(SO32-)>c(HSO3-)>c(OH-)
【答案】D
【解析】A项,混合溶液中W点c(H2SO3)=c(HSO3-),Ka1(H2SO3)==c(H+)=10-pH=10-2,混合溶液Y点中c(SO32-)=c(HSO3-),Ka2(H2SO3)==c(H+)=10-pH=10-7.19,故可求出Ka1(H2SO3)、Ka2(H2SO3)的值,A正确;B项,甲基橙变色范围为3.1-4.4,滴定到第一反应终点溶液pH值为4.25,在其范围内,所以可以选取甲基橙作指示剂, 酚酞的变色范围是8.2~10.0,滴定到第二反应终点溶液pH值为9.86,在其范围内,所以可以选取酚酞作指示剂,B正确;C项,Y点溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)且该点溶液中存在c(SO32-)=c(HSO3-),所以存在3c(SO32-)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-),C正确;D项,Z点酸碱恰好完全反应生成Na2SO3,SO32-两步水解生成OH-导致溶液呈碱性,但只有第一步水解生成HSO3-,所以c(HSO3-)<c(OH-),由物料守恒知c(Na+)>c(SO32-),则该点溶液中存在c(Na+)>c(SO32-)>c(OH-)>c(HSO3-),D错误;故选D。
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