(浙江选考)2020版高考化学大一轮复习第14讲《溶液的酸碱性》课时作业(含解析) 练习

课后作业14　溶液的酸碱性

(时间:45分钟　满分:100分)

一、选择题(本题包括12小题,每小题5分,共60分,每小题只有一个选项符合题目要求)

1.(2018·东阳中学检测)常温下0.1 mol·L-1醋酸溶液的pH=a,下列能使溶液pH=(a+1)的措施是(　　)

A.将溶液稀释到原体积的2倍

B.加入适量的醋酸钠固体

C.加入等体积0.2 mol·L-1盐酸

D.加少量冰醋酸

答案B

解析常温下0.1mol·L-1醋酸溶液的pH=a,当此溶液变为pH=(a+1)时,pH增大了1个单位,溶液中的氢离子浓度变为原来的,c(H+)由10-amol·L-1变为10-a-1mol·L-1。醋酸为弱酸,溶液中存在电离平衡,可以加水稀释溶液使氢离子浓度减小,欲使溶液中的氢离子浓度变为原来的,稀释后溶液体积必须大于原来的10倍;也可以加入可溶性醋酸盐使电离平衡逆向移动而使氢离子浓度减小。将溶液稀释到原体积的2倍,氢离子浓度肯定会大于原来的,A不正确;加入适量的醋酸钠固体,因为增大了溶液中醋酸根离子的浓度,醋酸的电离平衡逆向移动,所以B正确;因为盐酸是强酸,所以加入等体积0.2mol·L-1盐酸后,c(H+)一定变大了,pH将减小,C项错误;加少量冰醋酸,增大了醋酸的浓度,酸性增强,pH减小,D不正确。

2.等浓度下列物质的稀溶液:①乙酸　②次氯酸　③碳酸　④乙醇,它们的pH由小到大排列正确的是(　　)

A.④②③① B.③①②④

C.①②③④ D.①③②④

答案D

解析乙酸、碳酸和次氯酸的酸性依次减弱,故等浓度的三种物质的溶液的pH依次增大。乙醇属于非电解质,其溶液呈中性,pH最大。

3.(2018·金华十校高三期末联考)下列说法正确的是(　　)

A.含有OH-的溶液一定呈碱性

B.pH为3的盐酸中c(H+)是pH为1的盐酸中的100倍

C.Na2SO3溶液与NaHSO3溶液中所含微粒的种类一定相同

D.pH相同的氨水与氢氧化钠溶液,分别与同浓度同体积的盐酸完全中和时,消耗氨水与氢氧化钠溶液的体积一定相同

答案C

解析含有OH-的溶液不一定为碱性,如纯水中含有OH-,但水显中性,故A错误;pH=3的盐酸中c(H+)=10-3mol·L-1,pH=1的盐酸中c(H+)=10-1mol·L-1,因此pH=3的盐酸中c(H+)是pH=1的盐酸中的,故B错误;两种溶液均含有Na+、S、HS、H2SO3、H+、OH-,故C正确;NH3·H2O是弱碱,NaOH为强碱,相同pH时,c(NH3·H2O)>c(NaOH),因此中和同浓度同体积的盐酸时,消耗氨水的体积小于消耗NaOH溶液的体积,故D错误。

4.已知NaHSO4在水中的电离方程式为:NaHSO4Na++H++S。某温度下,向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的pH为2。对于该溶液,下列叙述中不正确的是(　　)

A.该温度下加入等体积pH=12的NaOH溶液可使反应后的溶液恰好呈中性

B.水电离出来的c(H+)=1×10-10 mol·L-1

C.c(H+)=c(OH-)+c(S)

D.该温度高于25 ℃

答案A

解析根据蒸馏水pH=6可知该温度下KW=1×10-12,加NaHSO4晶体测得溶液的pH为2,c(H+)=1×10-2mol·L-1,pH=12的NaOH溶液,c(OH-)=1mol·L-1,反应后的溶液呈碱性。

5.下列有关仪器使用方法或实验操作正确的是(　　)

A.洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干

B.酸式滴定管装标准溶液前,必须先用该溶液润洗

C.酸碱滴定实验中,用待滴定溶液润洗锥形瓶以减小实验误差

D.用容量瓶配溶液时,若加水超过刻度线,立即用滴管吸出多余液体

答案B

解析容量瓶不能加热,A选项错误;锥形瓶不能用待测液润洗,如果润洗相当于多取了待测液,C选项错误;加水超过刻度线,应该重新配制,D错误。

6.常温下,1体积pH=2.5的盐酸与10体积某一元强碱溶液恰好完全反应,则该碱溶液的pH等于(　　)

A.9.0 B.9.5 C.10.5 D.11.0

答案C

解析根据题意,一元强酸和一元强碱恰好反应,故强酸溶液中H+的物质的量与强碱溶液中OH-的物质的量相等,设强酸溶液的体积为V,则强碱溶液的体积为10V,有V·10-2.5mol·L-1=10V·10pH-14mol·L-1,解得pH=10.5,故选C。

7.(2018·宁波十校第一次联考)常温下,向20 mL 0.1 mol·L-1的盐酸中逐滴加入0.1 mol·L-1的氨水,溶液pH的变化与加入氨水的体积关系如图所示。下列叙述正确的是(　　)

A.V=20 mL

B.在点①所示溶液中:c(Cl-)=c(H+)

C.在点②所示溶液中:c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-)

D.在点②③之间可能存在:c(N)>c(Cl-)=c(OH-)>c(H+)

答案D

解析NH3·H2O属于弱碱,HCl属于强酸,故NH4Cl溶液呈酸性,②点pH=7溶液显中性,NH3·H2O的物质的量略大于盐酸物质的量,即V略大于20mL,A错误;根据电荷守恒,c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),故B错误;②点pH=7,因此是c(H+)=c(OH-),故C错误;②和③之间溶质为NH3·H2O和NH4Cl,因此可能存在c(N)>c(Cl-)=c(OH-)>c(H+),故D正确。

8.25 ℃时,在10 mL浓度均为0.1 mol·L-1的NaOH和NH3·H2O混合溶液中滴加0.1 mol·L-1盐酸,下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是(　　)

A.未加盐酸时:c(OH-)>c(Na+)=c(NH3·H2O)

B.加入10 mL盐酸时:c(N)+c(H+)=c(OH-)

C.加入盐酸至溶液pH=7时:c(Cl-)=c(Na+)

D.加入20 mL盐酸时:c(Cl-)=c(N)+c(Na+)

答案B

解析NH3·H2O是弱电解质,能微弱电离,未加盐酸时,溶液中c(Na+)>c(NH3·H2O),A项错误;当加入10mL盐酸时,恰好将NaOH完全中和,溶液中c(Na+)=c(Cl-),根据电荷守恒c(Na+)+c(N)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),可知c(N)+c(H+)=c(OH-),B项正确;pH=7时,溶液中c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒可知c(Na+)+c(N)=c(Cl-),C项错误;加入20mL盐酸时,恰好将NaOH和NH3·H2O完全中和,所得溶液为NaCl和NH4Cl的混合溶液,N能水解,溶液中同时含有N和NH3·H2O,根据物料守恒可知c(Na+)+c(N)+c(NH3·H2O)=c(Cl-),D项错误。

9.(2018·温州六校联考)25 ℃时, H3A 水溶液(一种酸溶液)中含 A 的各种粒子的分布分数(平衡时某种粒子的浓度占各种粒子浓度之和的分数(α)与 pH 的关系如图所示。下列叙述正确的是              (　　)

A.根据图,可得Ka1(H3A )≈1

B.将等物质的量的 NaH2A 和 Na2HA 混合物溶于水,所得的溶液中α(H2A-)=α(HA2-)

C.以酚酞为指示剂(变色范围 pH 8.2~10.0),将 NaOH 溶液逐滴加入到 H3A 溶液中,当溶液由无色变为浅红色时停止滴加,则生成 NaH2A

D.在上述含 A 的各种粒子的体系中,若c(H2A-)+5c(A3-)+c(OH-)=c(H+),则溶液pH为11.5

答案B

解析从图像可知H3A为弱酸,存在电离平衡,H3AH2A-+H+,当溶液的pH=2.2时,c(H3A)=c(H2A-),c(H+)=10-2.2mol·L-1,代入数据计算电离平衡常数Ka1(H3A)==10-2.2,A错误;将等物质的量的NaH2A和Na2HA混合物溶于水,溶液呈中性,说明H2A-电离能力与HA-水解能力相等,所得的溶液中α(H2A-)=α(HA2-),B正确;根据图像可知,以酚酞为指示剂(变色范围pH8.2~10.0),碱性环境下生成Na2HA溶液,C错误;如果溶液的pH为11.5,该溶液为碱性溶液,应该满足c(OH-)>c(H+),不会出现c(H2A-)+5c()+c(OH-)=c(H+)的关系,D错误。

10.将标准状况下2.24 L CO2缓慢通入1 L 0.15 mol·L-1的NaOH溶液中,气体被充分吸收。下列关系不正确的是(　　)

A.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC)+2c(C)

B.2c(Na+)=3[c(H2CO3)+c(HC)+c(C)]

C.c(Na+)>c(C)>c(HC)>c(OH-)>c(H+)

D.2c(OH-)+c(C)=c(HC)+3c(H2CO3)+2c(H+)

答案C

解析CO2通入NaOH溶液中发生的反应可用下面两式表示,设①式中参与反应的CO2的物质的量为x,②式中参与反应的CO2的物质的量为y,

CO2+2NaOHNa2CO3+H2O①

 x 2x

CO2+NaOHNaHCO3②

 y y

,所以。A项,符合电荷守恒,正确;B项,对于0.05mol·L-1的Na2CO3溶液,c(Na+)=2[c(H2CO3)+c(HC)+c(C)],对于0.05mol·L-1的NaHCO3溶液:c(Na+)=c(H2CO3)+c(HC)+c(C),所以2c(Na+)=3[c(H2CO3)+c(HC)+c(C)],正确;C项,由于C在溶液中以C+H2OHC+OH-为主,所以c(Na+)>c(HC)>c(C)>c(OH-)>c(H+),错误;D项,结合A、B两选项,推断该关系式正确。

11.常温下,用 0.10 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.10 mol·L-1 HCl溶液和20.00 mL 0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液,得到2条滴定曲线,如图所示,则下列说法正确的是(　　)

A.图2是滴定盐酸的曲线

B.a与b的关系是:a<b

C.E点对应离子浓度由大到小的顺序为

c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)

D.这两次滴定都可以用甲基橙作为指示剂

答案C

解析强酸与强碱的滴定曲线会有一段很陡(即突变范围),图1是滴定盐酸的曲线,A项错误;滴定盐酸,若溶液显中性,则a=20.00mL,滴定CH3COOH溶液,若a=20.00mL时,恰好完全反应生成CH3COONa,溶液显碱性,若溶液显中性,则加入的NaOH溶液不足20.00mL,即a>b,B项错误;由电荷守恒分析可知,酸性条件下,c(CH3COO-)>c(Na+),C项正确;强碱滴定弱酸,生成强碱弱酸盐,恰好完全反应时溶液显碱性,应该用酚酞作指示剂,D项错误。

12.室温下,向下列溶液中通入相应的气体至溶液pH=7(通入气体对溶液体积的影响可忽略),溶液中部分微粒的物质的量浓度关系正确的是(　　)

A.向0.10 mol·L-1 NH4HCO3溶液中通CO2:c(N)=c(HC)+c(C)

B.向0.10 mol·L-1 NaHSO3溶液中通NH3:c(Na+)>c(N)>c(S)

C.向0.10 mol·L-1 Na2SO3溶液中通SO2:c(Na+)=2[c(S)+c(HS)+c(H2SO3)]

D.向0.10 mol·L-1 CH3COONa溶液中通HCl:c(Na+)>c(CH3COOH)=c(Cl-)

答案D

解析(室温下)溶液pH=7时呈中性,c(H+)=c(OH-),依据电荷守恒:c(N)=c(HC)+2c(C),A项错误;依据电荷守恒,c(Na+)+c(N)=c(HS)+2c(S),依据物料守恒:c(Na+)=c(HS)+c(S)+c(H2SO3),则c(N)=c(S)-c(H2SO3),B项错误;在Na2SO3溶液中通入SO2至溶液呈中性,则c(Na+)<2[c(HS)+c(S)+c(H2SO3)],C项错误;CH3COONa溶液中通入HCl呈中性,依据电荷守恒:c(Na+)=c(CH3COO-)+c(Cl-),依据物料守恒:c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),c(Na+)>c(CH3COOH)=c(Cl-),D项正确。

二、非选择题(本题包括3小题,共40分)

13.(12分)尖晶石型锰酸锂(LiMn2O4)是一种环保绿色能源新型材料。实验室通过下列方法制取:将MnO2和Li2CO3按4∶1的物质的量比配料,球磨3~5小时,然后升温至600~750 ℃,保温24小时,自然冷却至室温得产品。

(1)保温24小时的目的是 

　　　　　　　　。 

(2)写出该反应的化学方程式: 

　。 

实验室测定锰酸锂中锰的平均化合价的实验步骤如下:

步骤1:称取0.1 g左右的尖晶石型锰酸锂试样于锥形瓶中,加入5 mL稀硫酸、10.00 mL 0.200 0 mol·L-1草酸钠(Na2C2O4)标准溶液,于80 ℃水浴加热溶解。

步骤2:待试样全部溶解,立即用浓度约为0.2 mol·L-1高锰酸钾溶液滴定至溶液呈微红色保持30秒不褪色为终点。

步骤3:计算样品得电子的物质的量为n mol(相关反应:2Mn3++C22Mn2++2CO2↑;Mn4++C2Mn2++2CO2↑;2Mn+5C2+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O)

步骤4:将溶液中Mn2+氧化为Mn3+,再用硫酸亚铁铵标准溶液滴定,记录实验数据,计算出样品中Mn元素的质量为m g。

步骤5:将实验步骤1~4重复2次。

①步骤1中,准确量取10.00 mL草酸钠标准溶液的玻璃仪器是　　　　　　　　　　　　　　。 

②请用样品得电子的物质的量n和样品中Mn元素的质量m来表示样品中Mn元素的化合价a=　　　　　。 

③为获得样品得电子的物质的量n,还需补充的实验是

　。 

答案(1)使MnO2和Li2CO3充分反应

(2)8MnO2+2Li2CO34LiMn2O4+2CO2↑+O2↑

①碱式滴定管(或10.00 mL移液管)

②2+

③不加尖晶石型锰酸锂样品,保持其他条件相同,做滴定实验(或用草酸钠标准溶液标定高锰酸钾溶液)

解析(1)两种物质反应,持续加热的目的,肯定有利于反应充分。(2)MnO2和Li2CO3反应,产物之一为LiMn2O4,从氧化还原的角度考虑,只能为氧元素的价态升高,由此可确定产物之一为O2,则另一产物为CO2。①草酸钠溶液显碱性,所以量取Na2C2O4标准溶液应使用碱式滴定管或移液管。②反应中锰元素的价态变化为(a-2),Mn的物质的量为mol,所以锰元素得电子的物质的量为mol×(a-2),从而得出mol×(a-2)=nmol,a=2+。③因为高锰酸钾溶液的准确浓度未知,所以需利用草酸钠溶液标定高锰酸钾溶液的浓度。

14.(14分)在温度为t℃时,某Ba(OH)2的稀溶液中c(H+)=10-a mol·L-1,c(OH-)=10-b mol·L-1,已知a+b=12,向该溶液中逐滴加入pH=b的NaHSO4溶液,测得混合溶液的部分pH如下表所示:

(1)依据题意判断,t℃　　　(填“大于”“小于”或“等于”)25 ℃,该温度下水的离子积常数KW=　　　。 

(2)b=　　　,x=　　　 mL 。 

(3)反应③的离子方程式为 

　。 

(4)将此温度下的Ba(OH)2溶液取出1 mL,加水稀释至1 L,则稀释后溶液中c(Ba2+)∶c(OH-)=　　　　　　　。 

答案(1)大于　1×10-12　(2)4　27.00

(3)Ba2++2OH-+2H++SBaSO4↓+2H2O

(4)1∶20

解析(1)该温度下水的离子积常数为c(H+)·c(OH-)=1×10-a×1×10-b=1×10-(a+b)=1×10-12,故温度高于25℃。(2)该Ba(OH)2溶液的pH=8,则c(OH-)=1×10-4mol·L-1,即b=4。②中c(OH-)=1×10-5mol·L-1=

mol·L-1,解得x=27.00。(3)③根据反应后溶液pH=6,呈中性,可写出其离子方程式。(4)c[Ba(OH)2]=c(OH-)=×10-4mol·L-1=5×10-5mol·L-1,稀释至1L,即稀释1000倍后,c(Ba2+)=5×10-8mol·L-1,而稀释1000倍后溶液的pH约等于6,c(OH-)=1×10-6mol·L-1,c(Ba2+)∶c(OH-)=1∶20。

15.(14分)下表是不同温度下水的离子积常数:

试回答以下问题。

(1)若25<t1<t2,则a　　　(填“>”“<”或“=”)1×10-14,做此判断的理由是　 

　。 

(2)25 ℃时,某Na2SO4溶液中c(S)=5×10-4 mol·L-1,取该溶液1 mL加水稀释至10 mL,则稀释后溶液中c(Na+)∶c(OH-)=　　　。 

(3)t2℃时,将pH=11的苛性钠溶液V1 L与pH=1的稀硫酸V2 L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH=2,则V1∶V2=　　　。此溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序是　。 

答案(1)>　温度升高,水的电离程度增大,所以水的离子积增大

(2)1 000

(3)9∶11　c(Na+)>c(S)>c(H+)>c(OH-)

解析(1)25<t1<t2,温度升高,促进水的电离,故t1℃时,c(H+)=c(OH-)>1×10-7mol·L-1,所以KW>1×10-14。

(2)Na2SO4溶液中c(Na+)=2×5×10-4mol·L-1=1×10-3mol·L-1,稀释10倍后,c(Na+)=1×10-4mol·L-1,此时溶液为中性,c(OH-)=1×10-7mol·L-1,所以c(Na+)∶c(OH-)=(1×10-4)mol·L-1∶(1×10-7)mol·L-1=1000。

(3)根据酸、碱中和原理及pH计算式:

=10-2mol·L-1,解得,V1∶V2=9∶11,根据Na2SO4的化学组成及反应后溶液呈酸性,推知该溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(S)>c(H+)>c(OH-)。