水的電離和溶液的pH(建議用時(shí):40分鐘)一、選擇題(每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1.下列關(guān)于水的說(shuō)法正確的是(  )A.常溫下正常雨水的pH為7.0,酸雨的pH小于7.0B.將25 ℃純水加熱至95 ℃時(shí),增大C.將純水加熱到95 ℃時(shí),水的離子積變大,pH不變,水仍呈中性D.向水中加入醋酸或醋酸鈉,均可促進(jìn)水的電離B 解析:正常雨水的pH為5.6,酸雨的pH小于 5.6;將純水加熱后,水的離子積變大,=c(H)變大,pH變小,水仍呈中性;向水中加入醋酸可抑制水的電離,而加入醋酸鈉會(huì)促進(jìn)水的電離。2.下列說(shuō)法中正確的是(  )A.25 ℃時(shí)NH4Cl溶液中的Kw大于100 ℃時(shí)NaCl溶液中的KwB.常溫下,pH均為5的醋酸和硫酸鋁兩種溶液中,由水電離出的氫離子濃度之比為1∶104C.根據(jù)溶液的pH與酸堿性的關(guān)系,推出pH=6.8的溶液一定顯酸性D.100 ℃時(shí),Kw=10-12,將pH=2的鹽酸與pH=12的NaOH溶液等體積混合,溶液顯中性B 解析:水的離子積常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度越高,Kw越大,A錯(cuò)誤;醋酸中水電離出的c(H)等于溶液中的c(OH),為10-9 mol/L,硫酸鋁溶液中水電離出的c(H)等于溶液中的c(H),為10-5 mol/L,B正確;C選項(xiàng)不知溫度,無(wú)法判斷,錯(cuò)誤;100 ℃時(shí)Kw=1×10-12,所以將pH=2的鹽酸與pH=12的NaOH溶液等體積混合后,溶液顯堿性,D錯(cuò)誤。3.常溫下,0.1 mol/L某一元酸HA溶液中=1×10-12,下列敘述正確的是(  )A.該溶液中由水電離出的c(H)=1×10-10 mol/LB.溶液中存在HAH+AC.與0.1 mol/L NaOH溶液等體積混合后所得溶液為中性D.原溶液中加入一定量NaA晶體或加水稀釋?zhuān)芤褐衏(OH)均增大C 解析:常溫下Kw=1×10-14,0.1 mol/L HA溶液中=1×10-12,則有c(H)=0.1 mol/L,說(shuō)明HA完全電離,故該溶液中由水電離出的c(H)=1×10-13 mol/L,A錯(cuò)誤;HA為強(qiáng)酸,其電離方程式為HA===H+A,不存在HA的電離平衡,B錯(cuò)誤;與0.1 mol/L NaOH溶液等體積混合恰好完全反應(yīng),生成強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽NaA,所得溶液為中性,C正確;HA為強(qiáng)酸,則HA溶液中加入一定量NaA晶體時(shí),溶液中c(OH)不變,加水稀釋時(shí),溶液中c(H)減小,則c(OH)增大,D錯(cuò)誤。4.室溫時(shí),pH=10的氨水和Na2CO3溶液中,水電離產(chǎn)生的c(H)前者與后者之比為(  )A.1∶1 B.10-10∶10-4C.10-4∶10-10 D.10-10∶10-7B 解析:pH=10的氨水中水電離出的氫離子濃度為10-10 mol/L,pH=10的碳酸鈉溶液中水電離產(chǎn)生的c(H)=10-4 mol/L,前者與后者之比為 10-1010-4。5.已知水的電離平衡曲線(xiàn)如圖所示,下列說(shuō)法正確的是 (  )A.水的離子積常數(shù)關(guān)系為Kw(B)>Kw(A)>Kw(C)>Kw(D)B.向水中加入醋酸鈉固體,可從C點(diǎn)到D點(diǎn)C.B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度下,pH=4的硫酸與pH=10的氫氧化鈉溶液等體積混合,溶液的pH=7D.升高溫度可實(shí)現(xiàn)由C點(diǎn)到D點(diǎn)B 解析:A項(xiàng),溫度越高,水電離出的c(H)和c(OH)越大,水的離子積常數(shù)越大,由圖像知,溫度:A>B>C=D,則Kw(A)>Kw(B)>Kw(C)=Kw(D),錯(cuò)誤;B項(xiàng),溫度不變,Kw不變,向水中加入醋酸鈉固體,溶液中c(OH)變大,c(H)變小,可以實(shí)現(xiàn)從C點(diǎn)到D點(diǎn),正確;C項(xiàng),B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度下,Kw>1.0×10-14,pH=4的硫酸與pH=10的氫氧化鈉溶液等體積混合后溶液呈堿性,但pH不一定等于7,錯(cuò)誤;D項(xiàng),C點(diǎn)和D點(diǎn)均處于室溫,錯(cuò)誤。6.在常溫下,下列各組溶液的c(H)一定等于1×10-7 mol/L的是(  )A.pH=2的強(qiáng)酸和pH=12的強(qiáng)堿的兩種溶液以等體積混合B.0.05 mol/L H2SO4與0.05 mol/L NaOH溶液以等體積混合C.將pH=5的CH3COOH溶液稀釋100倍D.pH=1的H2SO4與0.10 mol/L Ba(OH)2溶液以等體積混合A 解析:A項(xiàng),若為pH=2的強(qiáng)酸和pH=12的強(qiáng)堿等體積混合,溶液呈中性,溶液中c(H)等于 1×10-7 mol/L,正確;B項(xiàng),H2SO4溶液中c(H)=0.1 mol/L,NaOH溶液中c(OH)=0.05 mol/L,兩者等體積混合,溶液呈酸性,溶液中c(H)大于1×10-7 mol/L,錯(cuò)誤;C項(xiàng),稀釋后溶液的pH無(wú)限接近于7,但小于7,溶液中c(H)略大于1×10-7 mol/L,錯(cuò)誤;D項(xiàng),H2SO4溶液中c(H)=0.1 mol/L,Ba(OH)2溶液中c(OH)=0.20 mol/L,兩溶液等體積混合,所得溶液呈堿性,錯(cuò)誤。二、不定項(xiàng)選擇題(每小題有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合題意)7.某溫度下,向20.00 mL 0.1 mol/L NaOH溶液中滴加0.1 mol/L苯甲酸(C6H5COOH,弱酸)溶液,溶液的pH和pOH[pOH=-lgc(OH)]關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(  )A.在該溫度下,0.1 mol/L NaOH溶液的pH=2a+1B.F點(diǎn)對(duì)應(yīng)苯甲酸溶液體積V=20.00 mLC.在G與F之間某點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中水的電離程度最大D.溫度不變,加水稀釋E點(diǎn)溶液,減小CD 解析:酸溶液、堿溶液的濃度相等,溫度不確定。A項(xiàng),由題圖知,F(xiàn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液呈中性,c(H)=c(OH)=1×10-a mol/L,在此溫度下,水的離子積Kw=c(H)·c(OH)=1×10-2a,0.1 mol/L NaOH溶液中c(H)= mol/L=10-(2a-1) mol/L,pH=2a-1,錯(cuò)誤;B項(xiàng),F(xiàn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液呈中性,而V=20.00 mL時(shí),恰好生成苯甲酸鈉,溶液呈堿性,不符合題意,V>20.00 mL,錯(cuò)誤;C項(xiàng),當(dāng)恰好生成苯甲酸鈉時(shí),水的電離程度最大,在G與F之間某點(diǎn)恰好完全反應(yīng)生成苯甲酸鈉,正確;D項(xiàng),,E點(diǎn)溶液呈酸性,加水稀釋時(shí),溶液的酸性減弱,即c(H)減小,溫度不變,Ka不變,故減小,正確。8.中和滴定是一種操作簡(jiǎn)單,準(zhǔn)確度高的定量分析方法,實(shí)際工作中也可利用物質(zhì)間的氧化還原反應(yīng)、沉淀反應(yīng)進(jìn)行類(lèi)似的滴定分析。這些滴定分析均需要通過(guò)指示劑來(lái)確定滴定終點(diǎn),下列對(duì)幾種具體的滴定分析(待測(cè)液置于錐形瓶?jī)?nèi))中所用指示劑及滴定終點(diǎn)時(shí)的溶液顏色的判斷不正確的是(  )A.利用H+OH===H2O來(lái)測(cè)量某氫氧化鈉溶液的濃度時(shí):甲基橙——紅色B.利用“2Fe3++2I===I2+2Fe2+”,用NaI溶液測(cè)量Fe(NO3)3樣品中Fe(NO3)3百分含量:淀粉——藍(lán)色C.利用“Ag+SCN===AgSCN↓”原理,可用標(biāo)準(zhǔn)KSCN溶液測(cè)AgNO3溶液濃度:Fe(NO3)3——紅色D.用標(biāo)準(zhǔn)酸性KMnO4溶液滴定NaHSO3溶液以測(cè)量其濃度:KMnO4——紫紅色AB 解析:A項(xiàng),用標(biāo)準(zhǔn)的鹽酸溶液滴定氫氧化鈉溶液,甲基橙為指示劑,溶液滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為由黃色變?yōu)槌壬?,錯(cuò)誤;B項(xiàng),利用2Fe3++2I===I2  2Fe2+原理,由于一開(kāi)始就生成了單質(zhì)碘,溶液呈藍(lán)色,無(wú)法判斷終點(diǎn),錯(cuò)誤;C項(xiàng),利用Ag+SCN===AgSCN↓原理,用標(biāo)準(zhǔn)KSCN溶液測(cè)量AgNO3溶液濃度,F(xiàn)e(NO3)3為指示劑,溶液滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為由無(wú)色變?yōu)榧t色,正確;D項(xiàng),用標(biāo)準(zhǔn)酸性KMnO4溶液滴定NaHSO3溶液,KMnO4本身就是指示劑,溶液滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為由無(wú)色變?yōu)樽霞t色,正確。9.常溫時(shí),向20 mL 0.1 mol/L的 CH3CH2COOH 溶液中滴加0.1 mol/L的NaOH溶液,溶液的pH與滴加NaOH溶液體積V的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(  )A.a(chǎn)點(diǎn)溶液中 c(CH3CH2COO) <c(Na)B.圖中四點(diǎn),水的電離程度:c>d>b>aC.c點(diǎn)溶液中=10-4D.d 點(diǎn)溶液中c(Na)+c(OH)=c(H)+c(CH3CH2COO)+c(CH3CH2COOH)C 解析:a 點(diǎn)加入10 mL NaOH溶液,充分反應(yīng)后所得溶液中含溶質(zhì)CH3CH2COOH、CH3CH2COONa各0.001 mol,因pH<7,則溶液中CH3CH2COOH電離程度大于CH3CH2COO水解程度,c(CH3CH2COO)>c(Na),A項(xiàng)錯(cuò)誤;NaOH溶液加入前,CH3CH2COOH電離出的H抑制水電離,隨著NaOH溶液的加入,CH3CH2COOH溶液濃度減小,這種抑制作用減弱,水的電離程度增大;恰好中和時(shí),生成的CH3CH2COO水解,使水的電離程度達(dá)到最大;之后加入的NaOH溶液過(guò)量,NaOH完全電離生成的OH抑制水電離,水的電離程度又逐漸減小,故水的電離程度:c>b>a>d,B項(xiàng)錯(cuò)誤;據(jù)圖,加入NaOH溶液前,0.1 mol/L CH3CH2COOH溶液pH=3,則溶液中c(CH3CH2COO)c(H)=10-3 mol/L,c(CH3CH2COOH)=0.1 mol/L-10-3 mol/L≈0.1 mol/L,則常溫時(shí)CH3CH2COOH電離常數(shù)Ka=10-5,CH3CH2COO水解常數(shù)Kh=Kw/Ka=10-9,c點(diǎn)加入20 mL NaOH溶液,兩者恰好完全反應(yīng)得CH3CH2COONa溶液(pH=9),溶液中有水解平衡CH3CH2COO+H2OCH3CH2COOH+OH,將Kh=10-9、c(OH)=10-5 mol/L 代入Kh表達(dá)式,得=10-4,C項(xiàng)正確;d 點(diǎn)加入 30 mL NaOH溶液,充分反應(yīng)后所得溶液中含溶質(zhì)為0.002 mol CH3CH2COONa、0.001 mol NaOH,根據(jù)電荷守恒有c(Na)+c(H)=c(OH)+c(CH3CH2COO),根據(jù)物料守恒有 2c(Na)=3c(CH3CH2COO)+3c(CH3CH2COOH),兩式相減得c(Na)-c(H)=2c(CH3CH2COO)+3c(CH3CH2COOH)-c(OH),進(jìn)而有c(Na)+c(OH)=c(H)+2c(CH3CH2COO)+3c(CH3CH2COOH)>c(H)+c(CH3CH2COO)+c(CH3CH2COOH),D項(xiàng)錯(cuò)誤。三、非選擇題10.某溫度(T)下的溶液中,c(H)=1.0×10-x mol/L,c(OH)=1.0×10-y mol/L,x與y的關(guān)系如圖所示,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)此溫度下,水的離子積Kw為_(kāi)_______,則該溫度T________(填“>”“<”或“=”)25 ℃。(2)在此溫度下,向Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH=a的鹽酸,測(cè)得混合溶液的部分pH如表所示。實(shí)驗(yàn)序號(hào)Ba(OH)2溶液的體積/mL鹽酸的體積/mL溶液的pH22.000.00822.0018.00722.0022.006假設(shè)溶液混合前后的體積不變,則a=______,實(shí)驗(yàn)②所得溶液中由水電離產(chǎn)生的c(OH)=________ mol/L。(3)在此溫度下,將0.1 mol/L的NaHSO4溶液與0.1 mol/L的Ba(OH)2溶液按下表中甲、乙、丙、丁不同方式混合: 0.1 mol/L Ba(OH)2溶液的體積/mL101010100.1 mol/L NaHSO4溶液的體積/mL5101520①按丁方式混合后,所得溶液顯________(填“酸”“堿”或“中”)性。②寫(xiě)出按乙方式混合后,反應(yīng)的離子方程式:________________________________________________________________。③按甲方式混合后,所得溶液的pH為_(kāi)_____(混合時(shí),忽略溶液體積的變化)。解析:(1)Kw=c(H)·c(OH)=1.0×10-(x+y),根據(jù)圖像可知x+y=12,故Kw=1.0×10-12。根據(jù)溫度越高,H2O的電離程度越大,Kw也越大,可知此時(shí)的T>25 ℃。(2)此條件下,pH =6時(shí)溶液呈中性。根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)①的數(shù)據(jù)可得c(OH)=1.0×10-4 mol/L,根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)有22.00×10-3 L×1.0×10-4 mol/L=22.00×10-3 L×1.0×10-a mol/L,可得a=4,即pH=4。實(shí)驗(yàn)中,所得溶液pH=7,Ba(OH)2過(guò)量,溶液呈堿性,由H2O電離產(chǎn)生的c(OH)等于由水電離產(chǎn)生的c(H),即由水電離產(chǎn)生的c(OH)=1.0×10-7 mol/L。(3)①按丁方式混合時(shí),Ba(OH)2提供的OH的物質(zhì)的量與NaHSO4提供的H的物質(zhì)的量相等,混合后溶液呈中性。②按乙方式混合時(shí),反應(yīng)前:n(Ba2+)=1.0×10-3 mol,n(OH)=2.0×10-3 mol,n(H)=n(SO)=1.0×10-3 mol,實(shí)際反應(yīng)的Ba2+、OH、H、SO均為1.0×10-3 mol,故反應(yīng)的離子方程式為Ba2++OH+H+SO===BaSO4↓+H2O。③按甲方式混合時(shí),OH過(guò)量,反應(yīng)后溶液中c(OH)= mol/L=0.1 mol/L,c(H)=1.0×10-11 mol/L,pH=11。答案:(1)1.0×10-12 > (2)4 1.0×10-7(3)①中?、贐a2++OH+H+SO===BaSO4↓+H2O ③1111.Ⅰ.實(shí)驗(yàn)室有一瓶失去標(biāo)簽的某白色固體X,已知其成分可能是碳酸或亞硫酸的鈉鹽或鉀鹽,且其成分單一。現(xiàn)某化學(xué)小組通過(guò)如下步驟來(lái)確定其成分:(1)陽(yáng)離子的確定實(shí)驗(yàn)方法及現(xiàn)象:_______________________________________________。結(jié)論:此白色固體是鈉鹽。(2)陰離子的確定①取少量白色固體于試管中,然后向試管中加入稀鹽酸,白色固體全部溶解,產(chǎn)生無(wú)色氣體,此氣體能使溴水褪色。②要進(jìn)一步確定其成分需補(bǔ)做如下實(shí)驗(yàn):取適量白色固體配成溶液,取少許溶液于試管中,加入BaCl2溶液,出現(xiàn)白色沉淀。Ⅱ.確認(rèn)其成分后,由于某些原因,此白色固體部分被空氣氧化,該化學(xué)小組想用已知濃度的酸性KMnO4溶液來(lái)確定變質(zhì)固體中X的含量,具體步驟如下:步驟ⅰ 稱(chēng)取樣品1.000 g。步驟ⅱ 將樣品溶解后,完全轉(zhuǎn)移到250 mL容量瓶中,定容,充分搖勻。步驟?!∫迫?5.00 mL樣品溶液于250 mL錐形瓶中,用0.01 mol/L KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)。按上述操作方法再重復(fù)2次。(1)寫(xiě)出步驟ⅲ所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:___________________________________________________________________________________________。(2)在配制0.01 mol/L KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)若仰視定容,則最終測(cè)得變質(zhì)固體中X的含量________(填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”)。(3)滴定結(jié)果如下表所示:滴定次數(shù)待測(cè)溶液的體積/mL標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積滴定前刻度/mL滴定后刻度/mL125.001.0221.03225.002.0021.99325.002.2020.20則該變質(zhì)固體中X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______。解析:Ⅰ.(1)題中一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是白色固體成分單一,由陽(yáng)離子檢驗(yàn)可知該鹽是鈉鹽;由(2)①可知該鹽是亞硫酸鹽或亞硫酸氫鹽,由②可排除該鹽是亞硫酸氫鹽,故該鹽應(yīng)是Na2SO3,Na2SO3易在空氣中被氧化生成Na2SO4。Ⅱ.(2)配制0.01 mol/L KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)若仰視定容,使c(KMnO4)減小,則在進(jìn)行滴定操作時(shí)消耗V(KMnO4)會(huì)變大,導(dǎo)致所測(cè)Na2SO3含量偏大。(3)分析滴定數(shù)據(jù),第三組數(shù)據(jù)明顯偏小,滴定中誤差很大,計(jì)算時(shí)應(yīng)舍去。則消耗 KMnO4溶液的體積V=mL=20.00 mL,則n(KMnO4)=20.00×10-3 L×0.01 mol/L=2.0×10-4 mol,則250 mL溶液中n(Na2SO3)=×5×=5×10-3 mol,樣品純度為×100%=63%。答案:Ⅰ.(1)取固體少許,進(jìn)行焰色試驗(yàn),焰色為黃色Ⅱ.(1)2MnO+5SO+6H===2Mn2++5SO+3H2O (2)偏大 (3)63%  

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