第24講 水的電離和溶液的酸堿性1．(2021·河南洛陽統(tǒng)考)能影響水的電離平衡，并使溶液中的c(H＋)>c(OH－)的措施是(　　)A．向水中通入SO2B．將水加熱煮沸C．向純水中投入一小塊金屬鈉D．向水中加入NaCl解析：在水中存在水的電離平衡：H2O?H＋＋OH－。當向水中通入SO2時發(fā)生反應(yīng)：SO2＋H2O?H2SO3，H2SO3?H＋＋HSO，H2SO3電離產(chǎn)生的H＋使溶液中的H＋的濃度增大，對水的電離起抑制作用，最終使水電離產(chǎn)生的H＋(OH－)的濃度遠遠小于溶液中的H＋濃度，即溶液中的c(H＋)>c(OH－)，A項正確；水的電離是吸熱過程，升高溫度促進水的電離，所以將水加熱煮沸促進了水的電離，但是水電離產(chǎn)生的H＋和OH－的個數(shù)總是相同的，所以升溫后水中的H＋和OH－的濃度仍然相等，B項錯誤；向純水中投入一小塊金屬鈉發(fā)生反應(yīng)：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，NaOH電離產(chǎn)生的OH－使水的電離平衡逆向移動，對水的電離起到了抑制作用，最終使整個溶液中的c(OH－)＞c(H＋)，C項錯誤；向水中加入NaCl，NaCl是強酸強堿鹽，對水的電離平衡無影響，所以溶液中的H＋和OH－的濃度仍然相等，D項錯誤。答案：A2．25 ℃時，水的電離達到平衡：H2O?H＋＋OH－　ΔH＞0，下列敘述正確的是(　　)A．向水中加入稀氨水，平衡逆向移動，c(OH－)降低B．向水中加入少量固體硫酸氫鈉，c(H＋)增大，Kw不變C．向水中加入少量鹽酸，平衡逆向移動，c(OH－)增大D．將水加熱，Kw增大，pH不變，呈中性解析：向水中加入稀氨水，由于氨水在溶液中存在電離平衡：NH3·H2O?NH＋OH－，電離產(chǎn)生的OH－使溶液中c(OH－)增大，水的電離平衡逆向移動，c(OH－)增大，A錯誤；向水中加入少量固體硫酸氫鈉，鹽電離產(chǎn)生的H＋使溶液中c(H＋)增大，溫度不變，所以Kw不變，B正確；向水中加入少量HCl，電離產(chǎn)生的H＋使水的電離平衡逆向移動，但是平衡移動的趨勢是微弱的，溶液中酸電離產(chǎn)生的離子濃度增大的趨勢大于平衡移動使離子濃度減小的趨勢，所以c(H＋)增大，c(OH－)減小，C錯誤；將水加熱，Kw增大，c(H＋)增大，pH減小，溶液仍然呈中性，D錯誤。答案：B3．將pH＝1的鹽酸平均分成兩份，一份加入適量水，另一份加入與該鹽酸物質(zhì)的量濃度相同的適量NaOH溶液，pH都升高了1，則加入的水與NaOH溶液的體積比為(　　)A．9　　　　　　　　　　B．10C．11         D．12解析：將pH＝1的鹽酸加適量水，pH升高了1，說明所加的水是原溶液的9倍；另1份加入與該鹽酸物質(zhì)的量濃度相同的適量NaOH溶液后，pH升高了1，則10－1×1－10－1·x＝10－2×(1＋x)，解得x＝，則加入的水與NaOH溶液的體積比為9∶＝11∶1。答案：C4．常溫下，pH＝a和pH＝b的兩種NaOH溶液，已知b＝a＋2，則將兩種溶液等體積混合后，所得溶液的pH接近于(　　)A．a－lg 2        B．b－lg 2C．a＋lg 2        D．b＋lg 2解析：兩種溶液中c(OH－)分別為10a－14 mol·L－1、10b－14 mol·L－1，等體積混合后c(OH－)＝＝ mol·L－1，pOH＝(14－a)－lg 101＋lg 2≈12－a＋lg 2，pH＝14－pOH＝2＋a－lg 2＝b－lg 2。答案：B5．下列實驗操作，對實驗結(jié)果不會產(chǎn)生影響的是(　　)A．用酸堿中和滴定法測待測液濃度時，裝標準液的滴定管用水洗后未用標準液潤洗B．用酸堿中和滴定法測待測液濃度時，裝待測液的錐形瓶用水洗后用待測液潤洗2～3次C．測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱時，將堿溶液緩慢倒入酸溶液中D．用蒸餾水濕潤的pH試紙測定硫酸鈉溶液的pH解析：用酸堿中和滴定法測待測液濃度時，裝標準液的滴定管用水洗后未用標準液潤洗，會導(dǎo)致測定結(jié)果偏高，選項A不正確；用酸堿中和滴定法測待測液濃度時，裝待測液的錐形瓶用水洗后用待測液潤洗2～3次，會導(dǎo)致測定結(jié)果偏高，選項B不正確；測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱時，將堿溶液緩慢倒入酸溶液中，導(dǎo)致測定結(jié)果偏低，選項C不正確；用蒸餾水濕潤的pH試紙測定硫酸鈉溶液的pH，無影響，原因是硫酸鈉溶液本身溶液顯中性，選項D正確。答案：D6．食醋是廚房中常用調(diào)味品，某品牌白醋的濃度約為0.6 mol·L－1，可用0.100 0 mol·L－1 NaOH溶液來精確滴定其濃度，下列敘述中正確的是(　　)A．NaOH溶液盛裝在帶玻璃塞的滴定管中B．選用紫色石蕊作指示劑C．滴定前需對白醋進行稀釋處理D．滴定后仰視讀數(shù)，則所測白醋的濃度偏小解析：帶玻璃塞的滴定管是酸式滴定管，不能盛裝堿性溶液，A項不正確；石蕊的變色不明顯，一般不用作中和滴定的指示劑，B項不正確；白醋的濃度較大，為提高滴定的精確度，滴定前需對白醋進行稀釋處理，C項正確；滴定后仰視讀數(shù)，所讀數(shù)值比實際值偏大，則所測白醋的濃度偏大，D項錯誤。答案：C7．關(guān)于下列各實驗或裝置的敘述不正確的是(　　)A．實驗①可用于測溶液pHB．實驗②是用酸性KMnO4溶液滴定C．裝置③是滴定操作時手的操作D．裝置④中最后一滴NaOH標準液使溶液由無色變?yōu)榧t色，即達到滴定終點解析：A、B、C三項均正確；裝置④中最后一滴NaOH標準液使溶液由無色變?yōu)榧t色，半分鐘不恢復(fù)成原來的顏色，即達到滴定終點，D項錯誤。答案：D8．已知溫度T時水的離子積常數(shù)為Kw，該溫度下，將濃度為a mol·L－1的一元酸HA與b mol·L－1的一元堿BOH等體積混合，可判定該溶液呈中性的依據(jù)是(　　)A．a(chǎn)＝bB．混合溶液的pH＝7C．混合溶液中，c(H＋)＝ mol·L－1D．混合溶液中，c(H＋)＋c(B＋)＝c(OH－)＋c(A－)解析：若a＝b，則只有當HA為強酸、BOH為強堿，或HA的電離常數(shù)Ka與BOH的電離常數(shù)Kb相等時，溶液才呈中性；只有當溫度T＝298 K時pH＝7的溶液才呈中性；D項為電荷守恒關(guān)系式，無論溶液呈酸性、堿性還是中性，該關(guān)系式均成立；因c(H＋)·c(OH－)＝Kw，中性溶液中c(H＋)＝c(OH－)，故c(H＋)＝ mol·L－1，C正確。答案：C9．(雙選)常溫下，下列有關(guān)說法正確的是(混合后溶液體積變化忽略不計)(　　)A．將pH＝2的鹽酸和pH＝5的稀硫酸等體積混合，混合液的pH＝3.5B．將pH＝11的NaOH溶液和pH＝13的Ba(OH)2溶液等體積混合，混合液的pH＝12.7C．將pH＝2的H2X溶液稀釋至原來的1 000倍，得到混合溶液的pH＝5D．將pH＝1的鹽酸和0.1 mol·L－1的Ba(OH)2溶液等體積混合，混合液的pH＝12.7解析：A項，混合液中c(H＋)＝≈5×10－3mol·L－1，pH≈2.3，A錯誤；B項，c(OH－)＝≈0.05 mol·L－1，c(H＋)＝＝ mol·L－1＝2×10－13mol·L－1，pH≈12.7，B正確；C項，若H2X為強酸，則稀釋后溶液的pH＝5；若H2X為弱酸，則稀釋后溶液的pH<5，C錯誤；D項，c(OH－)＝＝0.05 mol·L－1，c(H＋)＝＝ mol·L－1＝2×10－13 mol·L－1，pH≈12.7，D正確。答案：BD10．室溫下，甲、乙兩燒杯中均盛有5 mL pH＝3的某一元酸溶液，向乙燒杯中加水稀釋至pH＝4。關(guān)于甲、乙兩燒杯中溶液的描述不正確的是(　　)①溶液的體積：10V甲≤V乙②水電離出的OH－濃度：10c(OH－)甲≤c(OH－)乙③若分別用等濃度的NaOH溶液完全中和，所得溶液的pH：甲≤乙④若分別與5 mL pH＝11的NaOH溶液反應(yīng)，所得溶液的pH：甲≤乙A．①②          B．②③C．③④          D．①④解析：①若酸是強酸，稀釋過程中氫離子物質(zhì)的量不變：5×10－3L×10－3 mol/L＝V L×10－4 mol/L，解得V＝0.05，則10V甲＝V乙；若酸為弱酸，加水稀釋時，促進弱酸的電離，電離產(chǎn)生的氫離子增多，要使pH仍然為4，加入的水應(yīng)該多一些，則10V甲≤V乙，故①正確；②pH＝3的酸中，c(OH－)甲＝＝10－11 mol/L；pH＝4的酸中，c(OH－)乙＝＝10－10 mol/L，則10c(OH－)甲＝c(OH－)乙，故②錯誤；③稀釋前后甲、乙兩個燒杯中所含的一元酸的物質(zhì)的量相等，依據(jù)酸堿中和反應(yīng)原理可知，消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量相等，生成的鹽的濃度甲大于乙，若酸為強酸，則二者pH相等；若酸為弱酸，則甲的pH大于乙，故③錯誤；④若酸是強酸，分別與5 mL pH＝11的NaOH溶液反應(yīng)，恰好完全中和，生成強酸強堿鹽，pH相等；若酸為弱酸，則反應(yīng)后酸有剩余，甲中剩余酸濃度大，酸性強，pH小，所得溶液的pH：甲<乙，故④正確。答案：B11．(雙選)某學習小組用“間接碘量法”測定某CuCl2晶體試樣的純度，試樣不含其他能與I－發(fā)生反應(yīng)的氧化性雜質(zhì)，已知：2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2，I2＋2S2O===S4O＋2I－。取m g試樣溶于水，加入過量KI固體，充分反應(yīng)，用0.100 0 mol·L－1Na2S2O3標準溶液滴定，部分實驗儀器和讀數(shù)如圖所示。下列說法正確的是(　　)A．試樣在甲中溶解，滴定管選丙B．選用淀粉作指示劑，當甲中溶液由藍色變?yōu)闊o色時，即達到滴定終點C．丁圖中滴定前，滴定管的讀數(shù)為(a－0.50)mLD．對裝有標準液的滴定管讀數(shù)時，滴定前后讀數(shù)方式如丁圖所示，則測得的結(jié)果偏小解析：A項，甲中盛裝的是含有I2的溶液，則滴定管中盛裝的為Na2S2O3標準溶液，該溶液顯堿性，應(yīng)選用堿式滴定管(丙)，A正確；B項，溶液變色且經(jīng)過30 s左右溶液不恢復(fù)原來的顏色，視為滴定終點，B不正確；C項，滴定管“0”刻度在上端，故滴定前的讀數(shù)為(a＋0.50)mL，C不正確；D項，滴定后俯視讀數(shù)，將導(dǎo)致讀數(shù)偏小，故測得的結(jié)果偏小，D正確。答案：AD12．(雙選)(2021·河南天一大聯(lián)考)25℃時，用0.100 mol·L－1鹽酸滴定25.00 mL 0.100 mol·L－1氨水的滴定曲線如圖所示：下列說法正確的是(　　)A．可用酚酞作指示劑B．25℃時，NH3·H2O的lg Kb＝－4.8C．0.100 mol·L－1氨水用水稀釋時，不斷減小D．當?shù)稳氲柠}酸為12.50 mL時，溶液中：c(NH)>c(Cl－)＞c(NH3·H2O)解析：由題圖知反應(yīng)終點時溶液的pH＝5.12，不在酚酞變色范圍內(nèi)，A項錯誤；c(NH)＝c(NH3·H2O)時pH＝9.2，Kb＝＝c(OH－)＝109.2－14＝10－4.8，lg Kb＝－4.8，B項正確；＝，稀釋時該比值不變，C項錯誤；當?shù)稳?/span>12.50 mL鹽酸時，溶液為等物質(zhì)的量濃度的NH4Cl和NH3·H2O的混合溶液，由題圖知溶液顯堿性，則NH3·H2O的電離程度大于NH的水解程度，故c(NH)＞c(Cl－)＞c(NH3·H2O)，D項正確。答案：BD13．25℃時，向10 mL 0.1 mol·L－1 NH4HSO4溶液中逐滴滴入0.1 mol·L－1 NaOH溶液，溶液的pH與NaOH溶液的體積關(guān)系如下圖所示：(1)用電離方程式表示P點pH<7的原因：_____________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)M、Q兩點中，水的電離程度較大的是________點。(3)下列關(guān)系中，正確的是________(填字母)。a．M點c(Na＋)>c(NH)b．N點c(NH)＋c(Na＋)＝2c(SO)c．Q點c(NH)＋c(NH3·H2O)＝c(Na＋)解析：(1)NH4HSO4溶于水完全電離生成NH、H＋、SO，因此P點pH<7。(2)M點溶質(zhì)為硫酸鈉和(NH4)2SO4，(NH4)2SO4水解促進水的電離；Q點溶質(zhì)為NH3·H2O和硫酸鈉，一水合氨的電離抑制水的電離，故水的電離程度較大的是M點。(3)a項，M點溶液中的溶質(zhì)為等物質(zhì)的量的硫酸鈉和(NH4)2SO4，NH水解使c(Na＋)>c(NH)；b項，N點溶液呈中性，結(jié)合電荷守恒可得c(NH)＋c(Na＋)＝2c(SO)；c項，Q點溶液中的溶質(zhì)為等物質(zhì)的量的NH3·H2O和硫酸鈉，根據(jù)物料守恒可得2c(NH)＋2c(NH3·H2O)＝c(Na＋)。答案：(1)NH4HSO4===NH＋H＋＋SO(2)M　(3)ab14．化學小組用如下方法測定經(jīng)處理后的廢水中苯酚的含量(廢水中不含干擾測定的物質(zhì))。Ⅰ.用已準確稱量的KBrO3固體配制一定體積的a mol·L－1KBrO3標準溶液；Ⅱ.取v1 mL上述溶液，加入過量KBr，加H2SO4酸化，溶液顏色呈棕黃色；Ⅲ.向Ⅱ所得溶液中加入v2 mL廢水；Ⅳ.向Ⅲ中加入過量KI；Ⅴ.用b mol·L－1Na2S2O3標準溶液滴定Ⅳ中溶液至淺黃色時，滴加2滴淀粉溶液，繼續(xù)滴定至終點，共消耗Na2S2O3溶液v3 mL。 I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6Na2S2O3和Na2S4O6溶液顏色均為無色(1)Ⅰ中配制溶液用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管和________。(2)Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是______________________________________________________________________________________________________。(3)Ⅳ中加KI前，溶液顏色須為黃色，原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)KI與KBrO3物質(zhì)的量關(guān)系為n(KI)≥6n(KBrO3)時，KI一定過量，理由是____________________________________________________________________。(5)Ⅴ中滴定至終點的現(xiàn)象是__________________________________________。(6)廢水中苯酚的含量為________g·L－1(苯酚摩爾質(zhì)量：94 g·mol－1)。(7)由于Br2具有________性質(zhì)，Ⅱ～Ⅳ中反應(yīng)須在密閉容器中進行，否則會造成測定結(jié)果偏高。解析：(1)配制一定物質(zhì)的量濃度溶液時一定要使用容量瓶。(2)－1價Br與＋5價Br在酸性條件下可發(fā)生氧化還原反應(yīng)，化合價變?yōu)?價，即生成溴單質(zhì)，該反應(yīng)的離子方程式為5Br－＋BrO＋6H＋===3Br2＋3H2O。(3)溶液顯黃色說明溴過量，使用過量的溴是為了確保苯酚已完全被除去，也為下一步操作打下基礎(chǔ)。(4)5Br－＋BrO＋6H＋===3Br2＋3H2O，Br2＋2KI===I2＋2KBr，反應(yīng)物用量存在關(guān)系：KBrO3～3Br2～6KI，因此如果沒有苯酚與溴的反應(yīng)，則n(KI)∶n(KBrO3)＝6∶1時，兩者恰好完全反應(yīng)，因廢水中含有苯酚消耗Br2，所以當n(KI)≥6n(KBrO3)時，KI一定過量。(5)溴與KI反應(yīng)生成碘單質(zhì)，碘遇淀粉使溶液變藍色；碘單質(zhì)與硫代硫酸鈉反應(yīng)生成碘離子，因此當?shù)馇『猛耆磻?yīng)時，溶液的藍色恰好消失。(6)v1 mL a mol·L－1 KBrO3溶液的物質(zhì)的量為av1×10－3 mol，v3 mL b mol·L－1硫代硫酸鈉的物質(zhì)的量為bv3×10－3 mol，可消耗I2的物質(zhì)的量為bv3×10－3 mol；由3I2～BrO可知，生成bv3×10－3 mol I2需要消耗BrO的物質(zhì)的量為bv3×10－3 mol，即與苯酚對應(yīng)的BrO的物質(zhì)的量為(av1×10－3－bv3×10－3) mol，由～3Br2～BrO可知，苯酚的物質(zhì)的量為(av1×10－3－bv3×10－3) mol，即廢水中苯酚的含量＝＝ g·L－1＝ g·L－1。(7)溴易揮發(fā)，揮發(fā)出去的溴也會被認為是與苯酚反應(yīng)而消耗的，即會造成測定結(jié)果偏高。答案：(1)容量瓶　(2)5Br－＋BrO＋6H＋===3Br2＋3H2O　(3)Br2過量，保證苯酚完全反應(yīng)　(4)反應(yīng)物用量存在關(guān)系：KBrO3～3Br2～6KI，若無苯酚時，消耗KI物質(zhì)的量是KBrO3物質(zhì)的量的6倍，因有苯酚消耗Br2，所以當n(KI)≥6n(KBrO3)時，KI一定過量(5)溶液藍色恰好消失　(6)(7)易揮發(fā)  

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