2019年高考化学二轮复习专题练习:17滴定曲线(含解析)
展开专题17滴定曲线
1.常温下,下列溶液一定呈碱性的是( )
A.能与金属铝反应放出氢气的溶液
B.=10-6的溶液
C.pH=2的CH3COOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合
D.0.01 mol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的HCl溶液等体积混合
【答案】B
【解析】能与金属铝反应放出氢气的溶液可能呈酸性也可能呈强碱性,A错误;=10-6<1,c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性,B正确;CH3COOH为弱酸,NaOH为强碱,pH=2的CH3COOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合,CH3COOH过量,溶液呈酸性,C错误;0.01 mol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的HCl溶液等体积混合恰好发生中和反应,生成的氯化铵水解使溶液呈酸性,D错误。
4.常温下,用0.10 mol·L-1NaOH溶液滴定20.00 mL稀醋酸(HAc),下列说法中正确的是( )
A.当混合溶液的pH>7时,其中不可能存在HAc分子
B.当混合溶液的pH<7时,混合液中c(Na+)>c(Ac-)
C.判断该滴定过程的终点,最好选择甲基橙作为指示剂
D.达到滴定终点时,混合液中c(Na+)和c(Ac-)一定不相等
【答案】D
5.常温下,浓度均为0.1 mol·L-1、体积均为100 mL的两种一元酸HX、HY的溶液中,分别加入NaOH固体,lg随加入NaOH的物质的量的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.HX的酸性弱于HY
B.a点由水电离出的c(H+)=10-12 mol·L-1
C.c点溶液中:c(Y-)>c(HY)
D.b点时酸碱恰好完全反应
【答案】C
【解析】根据题图知,0.1 mol·L-1HX溶液的lg =12,则c(H+)=0.1 mol·L-1,HX为强酸,同理可推知,HY为弱酸,A项错误;a点HX溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1,由水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-13 mol·L-1,B项错误;c点时加入n(NaOH)=0.005 mol,此时得到等物质的量浓度的HY和NaY的混合溶液,lg =6,则c(H+)=10-4 mol·L-1,溶液呈酸性,说明HY的电离程度大于NaY的水解程度,故c(Y-)>c(HY),C项正确;b点时n(NaOH)=0.008 mol,而n(HY)=0.01 mol,故HY过量,D项错误。
6.下列操作会使H2O的电离平衡向正方向移动,且所得溶液呈酸性的是( )
A.向水中加入少量的CH3COONa
B.向水中加入少量的NaHSO4
C.加热水至100 ℃,pH=6
D.向水中加少量的明矾
【答案】D
7.下列说法正确的是( )
A.下面实验事实可以用平衡移动原理解释
t/℃ | 25 | 50 | 100 |
KW/×10-14 | 1.01 | 5.47 | 55.0 |
B.在蒸馏水中滴加浓H2SO4,KW不变
C.NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同
D.50 ℃时,pH=4的醋酸中:c(H+)=4.0 mol·L-1
【答案】A
【解析】A项,由于水的电离是吸热的,所以升高温度有利于水的电离,所以水的离子积常数KW逐渐变大,符合平衡移动原理。B项,在蒸馏水中滴加浓H2SO4,放出热量,溶液温度升高,KW变大。C项,CH3COONH4发生水解相互促进的反应,促进水的电离,水的电离程度增大,而NaCl对水的电离平衡无影响。D项,pH=4的醋酸中,c(H+)=10-4 mol·L-1。
8.常温下,已知电离常数:Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5;Ka1(H2C2O4)=5.9×10-2,Ka2(H2C2O4)=6.4×10-5。
下列说法正确的是( )
A.(NH4)2C2O4溶液中,c(NH)=2c(C2O)
B.等物质的量浓度的氨水和H2C2O4溶液等体积混合,所得溶液呈碱性
C.pH=11的氨水和pH=3的H2C2O4溶液等体积混合,所得溶液呈酸性
D.用H2C2O4溶液中和氨水至中性时,溶液中c(NH)=2c(C2O)+c(HC2O)
【答案】D
【解析】Kb(NH3·H2O)、Ka2(H2C2O4)不相等,因此NH、C2O的水解程度不同,故(NH4)2C2O4溶液中c(NH)≠2c(C2O),A项错误;等物质的量浓度的氨水和H2C2O4溶液等体积混合,反应后得到NH4HC2O4溶液,由于Kb(NH3·H2O)<Ka1(H2C2O4),故NH的水解程度大于HC2O的水解程度,溶液呈酸性,B项错误;pH=11的氨水和pH=3的H2C2O4溶液等体积混合,氨水过量,所得溶液呈碱性,C项错误;H2C2O4溶液中和氨水,所得溶液中存在电荷守恒式:c(NH)+c(H+)=2c(C2O)+c(HC2O)+c(OH-),溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),故c(NH)=2c(C2O)+c(HC2O),D项正确。
12.下列叙述正确的是( )
A.稀醋酸加水稀释,醋酸电离程度增大,溶液的pH增大
B.pH均为5的盐酸和醋酸,分别加水稀释至原溶液体积的1 000倍,所得溶液的pH均等于8
C.盐酸中滴加氨水至中性,溶液中的溶质只有NH4Cl
D.室温时pH=3的硫酸和pH=11的氨水等体积混合后,溶液的pH小于7
【答案】A
【解析】稀醋酸加水稀释,CH3COOH的电离平衡正向移动,醋酸电离程度增大,但溶液中c(H+)减小,溶液的pH增大,A正确。pH均为5的盐酸和醋酸,分别加水稀释至原溶液体积的1 000倍,所得溶液仍呈酸性,此时溶液的pH小于7,不可能大于7,B错误。盐酸中滴加氨水,二者恰好完全反应时,溶液中的溶质只有NH4Cl,由于NH发生水解反应,此时溶液呈酸性,若使溶液呈中性,应滴加稍过量氨水,故溶液13.25 ℃时,将浓度均为0.1 mol·L-1、体积分别为Va和Vb的HA溶液与BOH溶液按不同体积比混合,保持Va+Vb=100 mL,Va、Vb与混合液的pH的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.Ka(HA)=10-6
B.b点时,c(B+)=c(A-)=c(OH-)
C.c点时,随温度升高而减小
D.a→c过程中水的电离程度始终增大
【答案】C
【解析】由题图可知,0.1 mol·L-1HA溶液的pH=3,0.1 mol·L-1BOH溶液的pH=11,说明HA、BOH分别为弱酸、弱碱;Va=Vb=50 mL时,二者恰好完全反应生成BA,此时溶液的pH=7,则HA、BOH的电离常数相等;Vb=0时,HA溶液的pH=3,此时c(H+)=10-3 mol·L-1,c(HA)≈0.1 mol·L-1,故HA的电离常数Ka(HA)===10-5,A错误。b点时溶液的pH=7,溶液呈中性,则有c(H+)=c(OH-);据电荷守恒推知c(B+)=c(A-),则溶液中离子浓度为c(B+)=c(A-)>c(H+)=c(OH-),B错误。c点时溶液中的溶质为BOH和BA,溶液显碱性,BA的水解过程是吸热过程,温度升高促进水解,水解平衡常数增大,则=减小,C正确。a→b过程中,HA与BOH发生中和反应,c(BA)逐渐增大,则水的电离程度逐渐增大;b→c过程中,BOH剩余,抑制了水的电离,水的电离程度逐渐减小,D错误。
14.下列说法不正确的是( )
A.将pH均为a的氢氧化钠溶液和氨水分别加水稀释100倍,pH变为b和c,则a、b、c的大小关系是a>c>b
B.常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的①醋酸、②盐酸、③醋酸钠溶液,水的电离程度的顺序为③>①>②
C.常温下,将相同体积的pH=3的硫酸和pH=11的一元碱BOH溶液混合,所得溶液可能为中性,也可能为酸性
D.物质的量浓度相同的①氯化铵溶液、②硫酸铵溶液、③碳酸氢铵溶液,pH的顺序为③>①>②
【答案】C
【解析】碱溶液稀释时,pH逐渐变小,稀释相同倍数时,氢氧化钠溶液的pH变化幅度较大,氨水继续发15.25 ℃时,用浓度均为0.1 mol·L-1的NaOH溶液和盐酸分别滴定体积均为20 mL、浓度均为0.1 mol·L-1的HA溶液与BOH溶液。滴定过程中溶液的pH随滴加溶液的体积变化关系如图所示。下列说法中正确的是( )
A.HA为弱酸,BOH为强碱
B.a点时,溶液中粒子浓度存在关系:
c(B+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(BOH)
C.b点时两种溶液中水的电离程度相同,且V=20
D.c、d两点溶液混合后微粒之间存在关系:
c(H+)=c(OH-)+c(BOH)
【答案】D
【解析】由题图可知,0.1 mol·L-1HA溶液的pH=1,所以HA是强酸,而0.1 mol·L-1BOH溶液的pH=11,所以BOH是弱碱,A项错误。根据0.1 mol·L-1BOH溶液的pH=11,求得BOH电离常数Kb=≈=10-5,a点时pH=10,则c(OH-)=10-4 mol·L-1,根据温度不变,电离常数不变,则该点满足10-4×=10-5,解得c(BOH)=10c(B+),即c(BOH)>c(B+),故B项错误。b、c两点所在曲线是NaOH溶液滴定强酸HA的曲线,若V=20,则所得溶液应该呈中性,pH=7,C项错误。c点加入的NaOH溶液和d点加入的盐酸的体积相等,故c、d两点溶液混合后,NaOH与HCl恰好完全反应生成NaCl,HA与BOH也恰好完全反应得到BA,由于NaCl不水解,而BA是强酸弱碱盐,根据质子守恒可得:c(H+)=c(OH-)+c(BOH),故D项正确。
16.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____________________________________________
________________________________________________________________________
(用电离平衡方程式表示)。
(3)常温下,用水稀释0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液时,下列各量随水量的增加而增大的是________(填序号)。
①n(H+) ②c(H+)
③ ④c(OH-)
(4)甲、乙、丙三种溶液中由水电离出的c(OH-)的大小关系为________。
(5)某同学用甲溶液分别滴定20.00 mL乙溶液和20.00 mL丙溶液,得到如图所示的两条滴定曲线,请回答有关问题:
①甲溶液滴定丙溶液的曲线是______(填“图1”或“图2”)曲线。
②a=________。
【答案】(1)13
(2)CH3COOHCH3COO-+H+、H2OOH-+H+
(3)①④ (4)丙>甲=乙 (5)①图2 ②20.00
17.常温下,向浓度为0.1 mol·L-1、体积为V L的氨水中逐滴加入一定浓度的盐酸,用pH计测溶液的pH随盐酸的加入量而降低的滴定曲线,d点两种溶液恰好完全反应。根据图中信息回答下列问题:
(1)该温度时NH3·H2O的电离常数K=________。
(2)比较b、c、d三点时的溶液中,由水电离出的c(OH-)大小顺序为________。
(3)滴定时,由b点到c点的过程中,下列各选项中数值保持不变的是________(填字母,下同)。
A.c(H+)·c(OH-) B.
C. D.
(4)根据以上滴定曲线判断下列说法正确的是________(溶液中N元素只存在NH和NH3·H2O两种形式)。
A.点b所示溶液中:c(NH)+c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)
B.点c所示溶液中:c(Cl-)=c(NH3·H2O)+c(NH)
C.点d所示溶液中:c(Cl-)>c(H+)>c(NH)>c(OH-)
D.滴定过程中可能有:c(NH3·H2O)>c(NH)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+)
(5)滴定过程中所用盐酸的pH=________,d点之后若继续加入盐酸至图像中的e点(此时不考虑NH水解的影响),则e点对应的横坐标为________。
【答案】(1)10-5 (2)d>c>b (3)ACD (4)D
(5)1
18.乙二酸(HOOC—COOH)俗名草酸,是一种有还原性的有机弱酸,在化学上有广泛应用。
(1)小刚在做“研究温度对化学反应速率的影响”实验时,他往A、B两支试管中均加入4 mL 0.01 mol·L-1的酸性KMnO4溶液和2 mL 0.1 mol·L-1 H2C2O4(乙二酸)溶液,振荡,A试管置于热水中,B试管置于冷水中,记录溶液褪色所需的时间。褪色所需时间tA________tB(填“>”“=”或“<”)。写出该反应的离子方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)实验室有一瓶混有泥沙的乙二酸样品,小刚利用上述反应的原理来测定其含量,具体操作为:
①配制250 mL溶液:准确称量5.000 g乙二酸样品,配成250 mL溶液。配制溶液需要的计量仪器有___________________________________________________________。
②滴定:准确量取25.00 mL所配溶液于锥形瓶中,加少量酸酸化,将0.100 0 mol·L-1 KMnO4标准溶液装入______(填“酸式”或“碱式”)滴定管,进行滴定操作。
在滴定过程中发现,刚滴下少量KMnO4标准溶液时,溶液紫红色并没有马上褪去。将锥形瓶摇动一段时间后,紫红色才慢慢消失;再继续滴加时,紫红色就很快褪去,可能的原因是_________________________;判断滴定达到终点的现象是_________________________。
③计算:重复上述操作2次,记录实验数据如下表。则消耗KMnO4标准溶液的平均体积为________ mL,此样品的纯度为____________。
序号 | 滴定前读数 | 滴定后读数 |
1 | 0.00 | 20.01 |
2 | 1.00 | 20.99 |
3 | 0.00 | 21.10 |
④误差分析:下列操作会导致测定结果偏高的是____________________________。
A.未用KMnO4标准溶液润洗滴定管
B.滴定前锥形瓶内有少量水
C.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
D.观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视
【答案】(1)< 2MnO+5H2C2O4+6H+===10CO2↑+2Mn2++8H2O
(2)①电子天平、250 mL容量瓶 ②酸式 反应生成的Mn2+对反应有催化作用 滴入最后一滴溶液,溶液由无色变成浅紫色,且半分钟内不褪色 ③20.00 90.00% ④AC
19.传统的定量化学实验受到计量手段的制约而研究范围狭窄、精确度不高,DIS数字化信息系统(由传感器、数据采集器和计算机组成)因为可以准确测量溶液的pH等而在中和滴定的研究中应用越来越广泛深入。
(1)某学习小组利用DIS系统探究强碱和不同酸的中和反应,实验过程如下:
①分别配制0.100 0 mol·L-1的NaOH、HCl、CH3COOH溶液备用。
②用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液分别滴定10.00 mL 0.100 0 mol·L-1的HCl和CH3COOH溶液,连接数据采集器和pH传感器。
③由计算机绘制的滴定曲线如图1:
两曲线图起点不同的原因是_____________________________________________
________________________________________________________________________;
两曲线图中V1________V2(填“>”“=”或“<”)。
(2)另一个学习小组利用DIS系统测定某醋酸溶液的物质的量浓度,以测量溶液导电能力来判断滴定终点,实验步骤如下:
①用________(填仪器名称)量取20.00 mL醋酸溶液样品,倒入洁净干燥锥形瓶中,连接好DIS系统,如果锥形瓶中含有少量蒸馏水,是否会影响测量结果?______(填“是”“否”或“不能确定”)。向锥形瓶中滴加0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液,计算机屏幕上显示溶液导电能力与加入NaOH溶液体积关系的曲线图(见图2)。
②醋酸与NaOH溶液反应的离子方程式为_________________________________
________________________________________________________________________。
③图中b点时,溶液中各离子浓度大小的关系是_____________________________
______________________。
④若图中某一点pH等于8,则c(Na+)-c(CH3COO-)的精确值为________mol·L-1。
【答案】(1)CH3COOH不完全电离,HCl完全电离,使0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中c(H+)比同浓度的HCl溶液中c(H+)小,pH大 >
(2)①酸式滴定管 否
②CH3COOH+OH-===CH3COO-+H2O
③c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
④9.9×10-7