专题25 水的电离和溶液的酸碱性 常考点归纳与变式演练 作业 高中化学 一轮复习 人教版(2022年)
展开一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.下列说法正确的是( )
A.强酸的水溶液中不存在OH-
B.pH=0的溶液是酸性最强的溶液
C.在温度不变时,水溶液中c(H+)和c(OH-)不能同时增大
D.某温度下,纯水中c(H+)=2×10-7ml·L-1,其呈酸性
【答案】C
【解析】A. 无论任何水溶液中,都一定存在氢离子和氢氧根离子,故A错误;B. pH=0的溶液中氢离子浓度为1ml/L,酸溶液中氢离子浓度可以远远大于此氢离子浓度,所以其溶液不是酸性最强的溶液,故B错误;C. 除了温度外,要破坏水的电离平衡,必须改变溶液中氢离子或者氢氧根离子的浓度,所以水溶液中c(H+)和c(OH−)不能同时增大,故C正确;D. 纯水中水电离产生的氢离子与氢氧根离子相等,溶液呈中性,故D错误;答案选C。
2.已知NaHA在水中的电离方程式为NaHA=Na++H++A2-。某温度下,向c(H+)=1×10-6ml·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+)=1×10-2ml·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+的浓度为1×10-10ml·L-1
C.加入NaHA晶体抑制水的电离
D.取该溶液加水稀释100倍,溶液中的c(OH-)减小
【答案】D
【解析】A.Kw=1×10-6×1×10-6=1×10-12,温度高于25℃,A正确;B.NaHA电离出的H+抑制H2O电离,c(H+)H2O=c(OH-)H2O=1×10-10ml·L-1,B正确;C.NaHA电离出的H+抑制H2O电离,C正确;D.加H2O稀释c(H+)减小,而c(OH-)增大,D错误。故选D。
3.室温下向10 mL 0.1 ml/L 的氨水中加水稀释后,下列说法正确的是
A.溶液中导电离子的数目减少
B.溶液中不变
C.NH3·H2O的电离程度增大,c(OH-)亦增大
D.Kw随氨水浓度减小而减小
【答案】B
【解析】A.氨水加水稀释,促进NH3·H2O的电离,溶液中导电离子数目增加,A错误;B.由于温度不变,电离平衡常数Kb=不变,B正确;C.氨水加水稀释,电离程度增大,但c(OH-)减小,C错误;D.Kw只与温度有关,与氨水的浓度无关,D错误;4.25 ℃时,水存在平衡状态:H2OH++OH— ΔH>0,下列叙述正确的是
A.加热,KW增大,c(OH—)增大
B.滴入稀氨水,平衡向左移动,c(OH—)减小,KW减小
C.加少量NaHSO4固体,平衡向左移动,c(H+)减小,KW不变
D.加少量金属Na,平衡向右移动,c(H+)增大
【答案】A
【解析】A.水的电离是吸热过程,升高温度,电离平衡向右移动,氢离子、氢氧根离子浓度增大,水的离子积常数增大,故A正确;B.向水中加稀氨水,氨水电离出的氢氧根离子使溶液中氢氧根离子浓度增大,电离平衡向左移动,水的离子积常数是温度函数,温度不变,水的离子积常数不变,故B错误;C.向水中加少量强酸的酸式盐硫酸氢钠,硫酸氢钠在溶液中电离出的氢离子水溶液中氢离子浓度增大,电离平衡向左移动,水的离子积常数是温度函数,温度不变,水的离子积常数不变,故C错误;D.向水中加少量,钠与水电离出的氢离子反应,溶液中氢离子浓度减小,平衡向右移动,故D错误;故选A。
5.一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A.升高温度,可能引起由c向b的变化
B.该温度下,水的离子积常数为1.0×10-13
C.该温度下,加入FeCl3可能引起由b向a的变化
D.该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化
【答案】C
【解析】A.图中曲线为一定温度下的离子积常数曲线,升高温度,c(H+)和c(OH-)均增大,水的离子积常数增大,所以升高温度将不在曲线上,不可能由c变到b,,故A错误;
B.根据离子积常数可知,该温度下Kw=c(H+)⋅c(OH−)=1×10−7×1×10−7=1×10−14,故B错误;C.该温度下,加入FeCl3水解显酸性,氢离子浓度增大而氢氧根离子浓度减小,可以引起曲线b向a的变化,故C正确;D.该温度下,离子积常数不变,稀释溶液,只能在这条曲线上,不能造成由c向d的变化,故D错误;故答案为C。
答案选B。
6.下列叙述正确的是
A.25℃时,将pH=4的盐酸稀释1000倍后,溶液的pH=7
B.常温下,某溶液中由水电离的c(OH-) = 10-13ml/L,则此溶液一定呈酸性
C.某醋酸溶液的pH=a,将此溶液稀释100倍后,溶液的pH=b,则a > b-2
D.25℃时,pH=13强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合,若所得混合液的pH=7,则强碱与强酸的体积比是10:1
【答案】C
【解析】A.25℃时,将pH=4的盐酸稀释1000倍后,溶液的仍为酸性,故A错误;B.常温下,某溶液中由水电离的c(OH-) = 10-13ml/L,是加酸或加碱抑制水的电离,所以溶液可能为酸性,也可能为碱性,故B错误;C.醋酸属于弱酸,稀释促进电离,当醋酸溶液的pH=a,将此溶液稀释100倍后,溶液的pH=b,则有a b-2,故C正确;D.25℃时,pH=13强碱溶液中c(OH-)=0.1ml/L,pH=2的强酸溶液中c(H+)=0.01ml/L,若所得混合液的pH=7,则c(OH-)V(碱)= c(H+)V(酸),0.1ml/L V(碱) =0.01ml/LV(酸),所以V(碱):V(酸)= 0.01ml/L:0.1ml/L=1:10,故D错误;故答案:C。
7.下列说法正确的是
①pH=2和pH=1的HNO3溶液中c(H+)之比为1∶10
②0.2ml/L与0.1ml/L醋酸溶液中,c(H+)之比大于2∶1
③Na2CO3溶液中c(Na+)与c()之比为2∶1
④纯水在100℃和20℃时,pH前者大
⑤同温时,pH=10的KOH溶液和pH=10的KCN溶液中由水电离的OH-浓度后者大
⑥100mL0.1ml/L的醋酸溶液与10mL1.0ml/L的醋酸溶液中H+的数目,前者多
A.①③⑤B.①③⑥C.②③⑥D.①⑤⑥
【答案】D
【解析】①硝酸为强酸,完全电离,因此pH=2和pH=1的HNO3溶液中c(H+)之比为10-2:10-1=1:10,故正确;②醋酸属于弱电解质,存在电离平衡,加水稀释,平衡右移,氢离子数目增多,因此0.2ml/L与0.1ml/L醋酸溶液中,c(H+)之比小于2:1,故错误;③Na2CO3溶液存在碳酸根离子的水解平衡,碳酸根离子有少量被消耗,因此c(Na+)与c()之比大于2:1,故错误;④水的电离平衡为吸热过程,升高温度,促进电离,氢离子浓度增大,pH减小,因此纯水在100℃和20℃时,pH前者小,故错误;⑤KOH抑制水电离,溶液中的氢离子浓度等于水电离产生的氢氧根离子浓度,因此pH=10的KOH溶液中由水电离的OH-浓度为10-10ml/L;KCN能够水解,促进水电离,溶液中氢氧根离子浓度等于水电离产生的氢氧根离子浓度,即pH=10的KCN溶液中由水电离的OH-浓度为10-4ml/L,因此后者大,故正确;⑥100mL0.1ml/L的醋酸溶液与10mL1.0ml/L的醋酸溶液中含有醋酸的物质的量相等,醋酸浓度越小其电离程度越大,所以100mL0.1ml/L的醋酸溶液与10mL1.0ml/L的醋酸溶液中H+的数目,前者多,故正确;故选D。
8.下列有关中和滴定的说法正确的是( )
A.用25 mL滴定管进行中和滴定时,用去标准液的体积为21.7 mL
B.用标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,配制标准溶液的KOH固体中有NaOH杂质,则结果偏高
C.用c1 ml/L酸性高锰酸钾溶液滴定V2 mL未知浓度的H2C2O4溶液至滴定终点,用去酸性高锰酸钾溶液体积为V1 mL,则H2C2O4溶液的浓度为 ml/L
D.用未知浓度的盐酸滴定已知浓度的NaOH溶液时,若读数时,滴定前仰视,滴定到终点后俯视,会导致测定结果偏高
【答案】D
【解析】A.滴定管的精度为0.01 mL,故A错误;B.若配制标准溶液的KOH固体中有NaOH杂质,使OH-浓度偏高,滴定未知浓度的盐酸时,消耗标准液的体积偏小,使测得的盐酸浓度偏低,故B错误;C.用酸性高锰酸钾溶液滴定未知浓度的H2C2O4溶液,发生反应:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O,n(KMnO4)∶n(H2C2O4)=2∶5,则H2C2O4溶液的浓度为ml/L,故C错误;D.用未知浓度的盐酸滴定已知浓度的NaOH溶液时,若读数时,滴定前仰视,滴定到终点后俯视,使测得的盐酸溶液体积偏小,导致测定结果偏高,故D正确;故选:D。
9.室温时,向40 mL 0.05 ml· L-1NaHX溶液中逐滴滴入0.1 ml· L-1NaOH溶液,pH水为由水电离产生的氢离子浓度的负对数。pH水与所加NaOH溶液的体积关系如下图所示。下列说法错误的是
A.M点溶液中,c(Na+ )>c(HX- )>c(H+ )>c(X2-)
B.N点和Q点溶液由水电离产生的氢离子浓度相同,溶液都呈中性
C.图中N点至P点对应的溶液中始终减小
D.P点对应的溶液pH水<7,呈碱性
【答案】B
【解析】A.M点溶液中,水的电离受到抑制,所以HX-的电离程度大于水解程度,由于存在,所以溶液中c(Na+ )>c(HX- )>c(H+)>c(X2-),故A正确;B.N点和Q点溶液由水电离产生的氢离子浓度相同,随加入氢氧化钠的增多,pH增大,Q点溶液呈碱性,故B错误;C.图中N点至P点对应的溶液中、c(H+ )都减小,所以 始终减小,故C正确;D.P点对应溶液中的溶质是Na2X,X2-水解呈碱性,促进水的电离,pH水=5.4<7,故D正确;选B。
二、多选题(每小题有一个或两个选项符合题意)
10.甲胺(CH3NH2)的性质与氨气相似,将pOH相同、体积均为V0的CH3NH2•H2O和NaOH两种溶液分别加水稀释至体积为V,pOH随lg的变化关系如图所示,下列叙述错误的是
已知:常温下,pH+pOH=14,pOH=-lgc(OH-)
A.曲线Ⅱ为CH3NH2•H2O的pOH随lg变化曲线
B.a点时浓度大小:c(CH3NH2•H2O)=c(NaOH)
C.由c点到d点,溶液中保持不变
D.常温下,某盐酸的pH=m,a点时CH3NH2•H2O的pH=n,当m+n=14时,取等体积的两溶液混合,充分反应后:n(CH3NH)>n(Cl-)>n(OH-)>n(H+)
【答案】AB
【解析】A.由分析可知,曲线Ⅱ表示NaOH的pOH随lg的变化曲线,故A错误;B.a点时,CH3NH2•H2O和NaOH两种溶液的pOH相等,即a点时两溶液的氢氧根离子浓度相等,由于甲胺(CH3NH2)的性质与氨气相似,则CH3NH2∙H2O为弱碱,NaOH为强碱,要使两溶液的氢氧根离子浓度相等,则浓度大小:c(CH3NH2•H2O)>c(NaOH),故B错误;C.溶液中,由c点到d点,溶液的温度不变,KW、Kh不变,所以保持不变,C正确;
D.常温下,当m+n=14时,盐酸溶液中的c(H+)与CH3NH2∙H2O溶液中c(OH-)相等,取等体积的两溶液混合,则反应生成CH3NH3Cl,同时CH3NH2∙H2O有剩余,CH3NH2∙H2O继续发生电离而使溶液显碱性,从而得出n(CH3NH)>n(Cl-)>n(OH-)>n(H+),故D正确;答案选AB。
11.ROH是一种一元碱,25℃时,在·L-1ROH溶液中滴加0.1ml·L-1盐酸VmL,混合溶液的pH与lg的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.a点时,V=10.0
B.b点时,x=3.75
C.b点溶液中,c(ROH)>c(R+)
D.c点溶液中,c(Cl-)>c(R+)>c(H+)>c(OH-)
【答案】AC
【解析】A.根据题意,a点时,lg[c(R+)/c(ROH)]=0,lg[c(R+)/c(ROH)]=lgKb-pH+14,结合a点坐标可知,Kb=c(OH-)=10-3.25,则Kh= Kw/ Kb=10-14/10-3.25=10-10.75< Kb,所以含有等物质的量浓度的R+和ROH的溶液中ROH的电离程度较大,即溶液中c(R+)>c(ROH),而a点处c(R+)=c(ROH),所以此时加入的盐酸的体积V<10.0,A项错误;B.Kb=10-3.25,b点pH=7,带入lg[c(R+)/c(ROH)]=lgKb-pH+14,lg[c(R+)/c(ROH)]=3.75,x=3.75,B项正确;C.Kb=10-3.25,b点pH=7,带入lg[c(R+)/c(ROH)]=lgKb-pH+14,lg[c(R+)/c(ROH)]=3.75>1,c(ROH)
12.室温下,向·L−1盐酸中滴加0.1000ml·L−1NaOH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)=30.00mL时,pH=13.3
【答案】CD
【解析】A.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pH=7,A项正确;B.根据突变范围选择合适的指示剂,要求指示剂的指示范围与突变范围有重叠,所以选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差,B项正确;C.由图可知,甲基橙的变色范围在pH突变范围之外,误差比甲基红更大,C项错误;D.当V(NaOH)=30.00mL时,溶液中的溶质为氯化钠和氢氧化钠,且混合溶液中c(NaOH)=,即溶液中c(OH‒)=0.0200ml,则c(H+)=,pH=-lgc(H+)=12.3,D项错误;答案选CD。
13.常温下,用的盐酸滴定20mL相同浓度的某一元碱BOH溶液,滴定过程中pH及电导率变化曲线如图所示:
下列说法正确的是
A.BOH的Kb约为1×10-3
B.a点的c(B+)大于b点
C.a点溶液中:c(B+)+c(H+)=2c(OH-)+c(BOH)
D.滴定至pH=7时,c(B+)=c(Cl-)<0.1ml•L-1
【答案】D
【解析】A.根据图象,0.10ml/LBOH溶液的pH=11,c(OH-)=ml/L=0.001ml/L,则BOH为弱碱,其电离程度较小,则溶液中c(BOH)≈0.10ml/L,c(B+)≈c(OH-)=0.001ml/L,BOH的Kb=≈=1×10-5,故A错误;B.a点加入酸的物质的量是碱的物质的量的一半,则混合溶液中溶质为等物质的量浓度的BOH、BCl,b点加入酸、碱的物质的量相等,二者恰好完全反应生成BCl,溶液中溶质为BCl,假设a点BOH不电离且B+不水解,b点B+不水解,a点c(B+)=ml/L=×0.10ml/L、b点c(B+)=ml/L=×0.10ml/L,混合溶液中BOH电离程度和B+水解程度都较小,所以a点的c(B+)小于b点,故B错误;C.a点溶液中存在电荷守恒c(B+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)、存在物料守恒c(B+)+c(BOH)=2c(Cl-),所以存在c(B+)+2c(H+)=2c(OH-)+c(BOH),故C错误;D.混合溶液pH=7时,溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),溶液中存在电荷守恒c(B+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),则c(B+)=c(Cl-),酸碱混合后导致溶液体积增大,则导致溶液中c(Cl-)减小,所以存在c(B+)=c(Cl-)<0.1ml/L,故D正确;故选D。
三、填空题
14.现有常温条件下甲、乙、丙三种溶液,甲为 0.1ml·L-1的 NaOH 溶液,乙为 0.1ml·L-1的 HCl 溶液,丙为 0.1ml·L-1的 CH3COOH 溶液,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(用电离平衡方程式示)___________、___________;(3)甲、乙、丙三种溶液中由水电离出的 c(OH-)的大小关系为___________;(4)某同学用甲溶液分别滴定 20.00mL 乙溶液和 20.00mL 丙溶液,得到如图所示两条滴定曲线, 请完成有关问题:
①甲溶溶液滴定丙溶液的曲线是___________(填“图 1”或“图 2”);②其中 a=___________mL。
【答案】(1)13
(2)CH3COOH⇌CH3COO-+H+ H2O⇌OH-+H+
(3) 丙>甲=乙
(4) 图 2 20.00
【解析】(1) 0.1ml•L-1的NaOH溶液中c(OH-)=0.1ml/L,故溶液中c(H+)=ml/L=10-13ml/L,故该溶液的pH=-lg10-13=13;(2) 0.1ml•L-1的CH3COOH溶液中存在溶剂水、水为弱电解质,溶质乙酸为弱电解质,存在电离平衡为CH3COOH⇌CH3COO-+H+、H2O⇌OH-+H+;(3) 酸或碱抑制水电离,含有弱根离子的盐促进水电离,乙酸是弱电解质,氢氧化钠、氯化氢是强电解质,所以相同物质的量浓度的乙酸和盐酸和氢氧化钠,盐酸中水电离出的氢氧根离子浓度小于醋酸,相同物质的量浓度的盐酸和氢氧化钠对水电离抑制程度相等,盐酸中水电离出的氢氧根离子浓度等于氢氧化钠溶液中水的电离,所以水电离出氢氧根离子浓度大小顺序是:丙>甲=乙;(4)①0.1ml·L-1的 HCl 溶液pH=1、醋酸为弱电解质,0.1ml·L-1 的 CH3COOH 溶液pH>1,由滴定曲线的起点知,滴定醋酸溶液的曲线是图2,则故答案为图2;②20.00mL 0.1ml·L-1的氢氧化钠溶液与·L-1的 HCl 、20.00mL 0.1ml·L-1 CH3COOH其中恰好完全中和,则a=20.00mL。所得产物氯化钠溶液呈中性、常温下pH>7、醋酸钠因醋酸根离子发生水解溶液显示碱性、常温下pH>7。
15.按要求回答下列问题:
(1)常温下,有关下列四种溶液的说法正确的是______。
A.由水电离出的c(H+):③>①
B.①稀释到原来的100倍,pH与②相同
C.①与③混合,若溶液pH=7,则溶液中c(NH)>c(Cl-)
D.②与④等体积混合,混合溶液的pH>7
(2)已知25℃,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2SO3的Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.2×10-8,若氨水的浓度为2.0ml·L-1,溶液中的c(OH−)=______ml·L−1。将SO2通入该氨水中,当c(OH−)降至1.0×10−7ml·L−1时,溶液中的=______。
(3)已知水在25℃和95℃时,其电离平衡曲线如图所示。
①曲线A所对应的温度下,pH=2的HCl溶液和pH=12的某BOH溶液中,若水的电离程度分别用α1、α2表示,则α1______α2(填“大于”、“小于”、“等于”或“无法确定”,下同),若将二者等体积混合,则混合溶液的pH______7。
②在曲线B所对应的温度下,将0.02ml·L-1的Ba(OH)2溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液等体积混合,所得混合液的pH=______。
③若另一温度下测得0.01 ml·L-1的NaOH溶液的pH为11。在该温度下,将pH=a的NaOH溶液Va L与pH=b的硫酸Vb L混合。若所得混合液的pH=10,且a=12,b=2,则Va∶Vb=______。
(4)在25℃下,将a ml·L-1的氨水与0.01 ml·L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH)=c(Cl-),用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb=______。
【答案】(1)D
(2)6.0×10-3 0.62ml/L
(3)等于 无法确定 10 1∶9
(4)
【解析】(1)A.盐酸是一元强酸,一水合氨是一元弱碱,0.1 ml·L-1盐酸中氢离子浓度大于0.1 ml·L-1氨水中氢氧根离子浓度,则由水电离出的c(H+):③<①,A错误;B.①稀释到原来的100倍,浓度变为10-3ml/L,一水合氨是一元弱碱,则其pH<11,与②不相同,B错误;C.①与③混合,若溶液pH=7,则c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒可知c(NH)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),因此溶液中c(NH)=c(Cl-),C错误;D.②与④等体积混合后氨水过量,溶液显碱性,混合溶液的pH>7,D正确;答案选D;(2)已知25℃,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2SO3的Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.2×10-8.若
氨水的浓度为2.0ml·L-1,由于电离常数很小,溶液中一水合氨浓度可近似认为是2.0ml/L,根据电离平衡常数可知溶液中的c(NH)≈c(OH−)=6.0×10-3ml·L-1。将SO2通入该氨水中,当c(OH-)降至1.0×10-7ml·L-1时,溶液中c(H+)=1.0×10-7ml·L-1,则溶液中0.62ml/L。
(3)①曲线A所对应的温度下水的离子积常数为10-14,pH=2的HCl溶液中氢离子浓度是0.01ml/L,pH=12的某BOH溶液中氢氧根离子浓度是0.01ml/L,因此对水的电离抑制程度相同,则α1等于α2,若将二者等体积混合,由于BOH的碱性强弱不确定,如果是强碱,二者恰好反应,溶液显中性,如果是弱碱,则反应后BOH过量,溶液显碱性,因此混合溶液的pH无法确定。
②在曲线B所对应的温度下水的离子积常数为10-12,0.02ml·L-1的Ba(OH)2溶液中氢氧根离子浓度是0.04ml/L,0.02ml·L-1的NaHSO4溶液中氢离子浓度是0.02ml/L,二者等体积混合氢氧根过量,因此混合后溶液中氢氧根离子浓度是,则溶液中氢离子浓度是10-10ml/L,所得混合液的pH=10。
③若另一温度下测得0.01 ml·L-1的NaOH溶液的pH为11,因此该温度下水的离子积常数是0.01×10-11=10-13。在该温度下,将pH=a的NaOH溶液Va L与pH=b的硫酸Vb L混合,若所得混合液的pH=10,这说明反应后碱过量,溶液中氢氧根离子浓度是0.001ml/L,且a=12,b=2,则,因此Va∶Vb=1∶9。
(4)在25℃下,将a ml·L-1的氨水与0.01 ml·L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH)=c(Cl-),根据电荷守恒c(NH)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)可知c(H+)=c(OH-)=10-7ml/L,根据氯离子守恒可知c(NH)=c(Cl-)=0.005ml/L,根据氮原子守恒可知溶液中c(NH3·H2O)=(0.5a-0.005)ml/L,则NH3·H2O的电离常数Kb=。
16.酸碱混合时可以得到滴定图像、物种分布图像等。
(1)室温下,用未知浓度NaOH溶液分别滴定20.00 mL物质的量浓度相同的盐酸和醋酸,所得溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如下图所示。
①在滴定的某时刻,滴定管中液面如图乙所示,此时滴定管读数为______mL。
②A点时溶液中c(Na+)、c(CH3COOH)、c(CH3COO-)由大到小的顺序为______。
③B点时溶液中由水电离出的c(H+)=______ml·L-1。若忽略混合时溶液体积的变化,B点时所滴加NaOH溶液的体积为______mL。(结果保留1位小数)
(2)已知25℃时,向0.100 ml·L-1的H3PO4溶液中滴加NaOH溶液,各含磷微粒的分布系数δ随pH变化的关系如图所示。
①若以酚酞为指示剂,当溶液由无色变为浅红色时主要反应的离子方程式为______。
②25℃,pH=3时溶液中 =______。
【答案】(1)19.80 c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH) 1.0×10-12 16.4
(2)H2PO+OH-=HPO+H2O 0.1
【解析】(1)①图中分析可知,每两个小格之间是0.1mL,注意滴定管的上面数值小,下面数值大,图中读取的数值为19.80mL,故答案为:19.80;②由上述分析可知,A点表示醋酸反应掉一半,故溶质的组成为CH3COOH和CH3COONa等浓度放热混合溶液,由pH判断该溶液显酸性,故CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,故有c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH),故答案为:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH);③B点表示盐酸有剩余,此时pH=2,表示盐酸电离出的c(H+)=0.01ml/L,溶液中由水电离出的c(H+)==1.0×10-12ml/L;此时溶液中c(H+)=ml/L,解得V(NaOH)= 16.4mL;故答案为:1.0×10-12;16.4;(2)①酚酞由无色变为浅红色时,pH变到8.2-10.0,由图像分析,应是发生第二步反应,即H2PO变为HPO,故离子方程式为:H2PO+OH-=HPO+H2O;故答案为:H2PO+OH-=HPO+H2O;②H3PO4的Ka1=,由图像可知,当pH=2时,c(H3PO4)= c(H2PO),Ka1=10-2,因此当pH=3时,,则=0.1,故答案为:0.1。
17.已知: ①亚硝酸钠(NaNO2)是一种食品添加剂,为无色、无气味的同体,具有防腐和抗氧化作用。②AgNO2 是一种微溶于水、易溶于酸的浅黄色固体。
I.问题探究
(1)人体正常的血红蛋白中应含Fe2+,误食亚硝酸盐(如NaNO2)会致使机体组织缺氧,出现青紫而中毒,原因是___________。若发生中毒时,你认为下列物质有助于解毒的是____(填字母)。
A.牛奶 B.Mg(OH)2 C.维生素C D.小苏打
(2)由于亚硝酸钠和食盐性状相似,曾多次发生过将NaNO2误当食盐食用的事件。要区别NaNO2和NaCl 两种固体,你需用的试剂是_______________。
II.实验测定
为了测定某样品中NaNO2的含量,某同学进行如下实验:
①称取样品ag,加水溶解,配制成100 mL 溶液。
②取25.00mL 溶液于锥形瓶中,用0.0200ml/LKMnO4标准溶液(酸性)进行滴定,滴定结束后消耗KMnO4溶液VmL。
(3)上述实验①所需玻璃仪器除玻璃棒、胶头滴管之外还有________。
(4)在进行滴定操作时,KMnO4溶液盛装在______(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。当滴入最后一滴溶液,________时达到滴定终点。
(5) 滴定过程中发生反应的离子方程式是________;测得该样品中NaNO2的质量分数为_____。
(6)若滴定管未用KMnO4标准溶液润洗就直接注入,则测定结果______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”,下同);若滴定过程中刚出现颜色变化就停止滴定,则测定结果________。
【答案】(1)血红蛋白中Fe2+被NO2氧化为Fe3+,导致血红蛋白失去运氧功能 C
(2)AgNO3溶液
(3)烧杯、100mL容量瓶
(4) 酸式 锥形瓶中无色溶液变成粉红色,且30s内不褪色
(5)5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O
(6)偏大 偏小
【解析】I.(1)若发生中毒时,血红蛋白中Fe2+被NO-2氧化为Fe3+,导致血红蛋白失去载氧功能,致使机体组织缺氧;能够解毒的物质即为能够代替被氧化的物质,题给的牛奶、Mg(OH)2、小苏打都不具有还原性,无法解毒,维生素C具有还原性,可以起到解毒的作用,C正确;正确答案:血红蛋白中Fe2+被NO2氧化为Fe3+,导致血红蛋白失去运氧功能; C 。
(2)向由NaCl固体配制的溶液中加入HNO3酸化的AgNO3,生成不溶于HNO3的AgCl沉淀,向 NaNO2固体配制的溶液中加入AgNO3,生成不溶于水的AgNO2浅黄色固体,再加入HNO3后沉淀溶解,可以区分两种固体;正确答案:AgNO3溶液。
II.(1)根据题给仪器外,配制100 mL一定物质的量浓度的溶液还需要的玻璃仪器有烧杯、100 mL容量瓶;正确答案:烧杯、100 mL容量瓶。
(2)酸性 KMnO4溶液具有强氧化性,腐蚀橡胶,因此应该盛装在酸式滴定管中;KMnO4与NaNO2溶液反应,KMnO4被还原为无色的锰离子,当锥形瓶中无色溶液变成粉红色,且30s内不褪色时,说明滴定达到终点;正确答案:烧杯、100mL容量瓶;酸式;锥形瓶中无色溶液变成粉红色,且30s内不褪色 。
(3)KMnO4与NaNO2溶液反应,KMnO4被还原为无色的锰离子,亚硝酸根离子被氧化为硝酸根离子,反应的离子方程式是5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O;根据反应关系:5NO2----2MnO4-可知:n(NaNO2)=n(NO2-)=0.0200×VmL×10-3 ×5/2ml;100mL溶液中含有n(NaNO2)= 0.0200×VmL×10-3 ×5/2×100/25 ml, NaNO2的质量为0.0200×VmL×10-3 ×5/2×100/25×69g=1.38V×10-2 g,该样品中NaNO2的质量分数为1.38V×10-2/a×100%=;正确答案:5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O; 。
(6)若滴定管未用 KMnO4标准溶液润洗就直接注入,将导致KMnO4的浓度减小,使消耗的 KMnO4标准溶液体积V增大,根据质量分数公式ω(NaNO2)=可知,测定结果偏大;若测定过程中刚出现颜色变化就停止滴定,NaNO2还未反应完全,使得V减小,根据质量分数公式ω(NaNO2)=可知,测定结果偏小;正确答案:偏大; 偏小。
点睛:鉴别NaNO2和NaCl两种固体的方法:向由NaCl固体配制的溶液中加入HNO3酸化的AgNO3,生成不溶于HNO3的AgCl沉淀,向 NaNO2固体配制的溶液中加入AgNO3,生成不溶于水的AgNO2浅黄色固体,再加入HNO后沉淀溶解,可以区分两种固体。
①
②
③
④
0.1 ml·L-1氨水
pH=11氨水
0.1 ml·L-1盐酸
pH=3盐酸
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