一、選擇題
1.下列溶液一定是堿性的是( )
A.pH=8的某電解質(zhì)的溶液
B.c(OH-)>1×10-7ml·L-1
C.溶液中含有OH-
D.溶液中c(OH-)>c(H+)
【解析】選D。判斷溶液是否顯堿性,主要是比較溶液中的c(OH-)與c(H+)的大小,若c(OH-)>c(H+),溶液則顯堿性,D項(xiàng)正確。
2.對于常溫下pH=1的硝酸溶液,有下列相關(guān)敘述,其中正確的是( )
①該溶液1 mL稀釋至100 mL后,pH=3
②向該溶液中加入等體積、pH=13的氫氧化鋇溶液恰好完全中和
③該溶液中硝酸電離出的c(H+)與水電離出的c(H+)比值為1×10-12
④向該溶液中加入等體積、等濃度的氨水,所得溶液pH=7
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
【解析】選A。pH=1的硝酸溶液c(H+)=0.1 ml·L-1,①c=== 0.001 ml·L-1,pH=3,故①正確;②pH=13的溶液c(OH-)=0.1 ml·L-1,等體積混合恰好完全中和,故②正確;③硝酸電離出的c(H+)=0.1 ml·L-1,由Kw=c(H+) ×c(OH-)=10-14可知,水電離出的c(H+)=10-13 ml·L-1,該溶液中硝酸電離出的c(H+)與水電離出的c(H+)之比為1012,故③錯誤;④反應(yīng)生成強(qiáng)酸弱堿鹽NH4NO3,N發(fā)生水解,使反應(yīng)后溶液呈酸性,故④錯誤。
3.如果25 ℃時(shí),Kw=10-14,100 ℃時(shí)Kw=10-12,這說明( )
A.100 ℃時(shí)水的電離常數(shù)較大
B.前者c(H+)較后者大
C.水的電離過程是一個(gè)放熱過程
D.Kw和溫度無直接關(guān)系
【解析】選A。100 ℃時(shí)Kw=10-12,25 ℃時(shí)Kw=10-14,則100 ℃時(shí)Kw較大,說明水的電離是吸熱過程,溫度升高Kw=c(H+)·c(OH-)增大,故100 ℃時(shí)水的電離常數(shù)較大,A項(xiàng)正確;100 ℃時(shí)水的電離程度大,c(H+)較25 ℃時(shí)的c(H+)大,B項(xiàng)錯誤;水的電離過程是吸熱過程,C項(xiàng)錯誤;Kw受溫度的影響,D項(xiàng)錯誤。
4.(2019·宣城模擬)室溫下,某溶液中水電離出的H+和OH-的物質(zhì)的量濃度乘積為1×10-26,該溶液中一定不能大量存在的是( )
A.Cl- B.HC C.Na+ D.N
【解析】選B。由水電離的H+、OH-的濃度相等,所以c(H+)水=c(OH-)水= =1×10-13ml·L-1,此溶液可能是pH=1的酸溶液,也可能是pH=13的堿溶液,所以HC一定不能大量共存。
5.25℃時(shí),水溶液中c(H+)與c(OH-)的變化關(guān)系如圖中曲線a c所示,下列判斷錯誤的是( )
A.a c曲線上的任意一點(diǎn)都有c(H+)·c(OH-)=10-14
B.b d線段上任意一點(diǎn)對應(yīng)的溶液都呈中性
C.d點(diǎn)對應(yīng)溶液的溫度高于25℃,pHc(C)
C.當(dāng)V(鹽酸)=15.00 mL時(shí),c(Na+)=c(N)
D.兩個(gè)滴定過程均可選擇酚酞作指示劑
【解析】選B。等濃度的氨水pH較大,故曲線a是氨水的滴定曲線,A項(xiàng)錯誤;氨水的電離和碳酸氫根離子的電離和水解都是微弱的,氨水的電離略大些,當(dāng)V(鹽酸)=4.00 mL時(shí),大概比例為c(HC)∶c(N)∶c(C)=11∶4∶4,但c(N) >c(C),B項(xiàng)正確;當(dāng)V(鹽酸)=15.00 mL時(shí),兩溶液體積增大一倍,與氨水反應(yīng)得到氯化銨,銨根離子水解,c(N)c(N),C項(xiàng)錯誤;若選擇酚酞作指示劑,滴定終點(diǎn)溶液變?yōu)闊o色時(shí),溶液呈弱堿性,此時(shí)鹽酸的用量不足,D項(xiàng)錯誤。
二、非選擇題
7.(2019·莆田模擬)有一學(xué)生甲在實(shí)驗(yàn)室測某溶液的pH,實(shí)驗(yàn)時(shí),他先用蒸餾水潤濕pH試紙,然后用潔凈干燥的玻璃棒蘸取試樣進(jìn)行檢測。學(xué)生乙對學(xué)生甲的操作的評價(jià)為:操作錯誤,測定結(jié)果一定有誤差。學(xué)生丙對學(xué)生甲的操作的評價(jià)為:操作錯誤,但測定結(jié)果不一定有誤差。
(1)你支持________(填“乙”或“丙”)同學(xué)的觀點(diǎn),原因是______________。
(2)若用此法分別測定c(H+)相等的鹽酸和醋酸溶液的pH,誤差較大的是________,原因是________________________________。
(3)只從下列試劑中選擇實(shí)驗(yàn)所需的物品,你________(填“能”或“不能”)區(qū)分0.1 ml·L-1的硫酸和0.01 ml·L-1的硫酸。若能,簡述操作過程。________。
①紫色石蕊試液 ②酚酞試液 ③甲基橙試液 ④蒸餾水 ⑤BaCl2溶液 ⑥pH試紙
【解析】pH試紙使用不能用蒸餾水潤濕,若潤濕相當(dāng)于對待測液稀釋。對于不同性質(zhì)的溶液造成的影響不同:若溶液為中性,則測得結(jié)果無誤差;若為酸性,測得結(jié)果偏大;若為堿性,測得結(jié)果偏小。
答案:(1)丙 當(dāng)溶液呈中性時(shí),則不產(chǎn)生誤差;否則將產(chǎn)生誤差
(2)鹽酸 在稀釋過程中,醋酸繼續(xù)電離產(chǎn)生H+,使得溶液中c(H+)較鹽酸溶液中c(H+)大,誤差較小
(3)能 用玻璃棒分別蘸取兩種溶液點(diǎn)在兩張pH試紙上,與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較其pH,pH較大的為0.01 ml·L-1的硫酸
8.(2019·咸陽模擬)中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,淡黃色的pH試紙常用于測定溶液的酸堿性。在25 ℃時(shí),若溶液的pH=7,試紙不變色;若pH7,試紙變藍(lán)色。而要精確測定溶液的pH,需用pH計(jì)。pH計(jì)主要通過測定溶液中H+濃度來測定溶液的pH。
(1)已知水中存在如下平衡: H2O+H2OH3O++OH- ΔH>0,現(xiàn)欲使平衡向右移動,且所得溶液呈酸性,選擇的方法是________(填字母)。
A.向水中加入NaHSO4
B.向水中加入Cu(NO3)2
C.加熱水至100 ℃[其中c(H+)=1×10-6 ml·L-1]
D.在水中加入(NH4)2SO4
(2)現(xiàn)欲測定100 ℃沸水的pH及酸堿性,若用pH試紙測定,則試紙顯________色,溶液呈________性(填“酸”“堿”或“中”);若用pH計(jì)測定,則pH________7(填“>”“c(OH-)。
答案:(1)> 溫度升高,水的電離程度增大,所以水的離子積增大 (2)1 000
(3)9∶11 c(Na+)>c(S)>c(H+)>c(OH-)
【加固訓(xùn)練】
請回答下列問題:
(1)純水在T ℃時(shí),pH=6,該溫度下1 ml·L-1的NaOH溶液中,由水電離出的c(OH-)=________ml·L-1。
(2)某一元弱酸溶液(A)與二元強(qiáng)酸(B)的pH相等。若將兩溶液稀釋相同的倍數(shù)后,pH(A)________pH(B)(填“>”“=”或“”“=”或“c(OH-)>c(Cl-)>c(H+)
D.用甲基橙作指示劑比酚酞作指示劑的誤差小
【解析】選D。從圖示看,0.01 ml·L-1ROH溶液的pHc(H+),OH-、H+均來自于弱電解質(zhì)的電離,其濃度很小,故離子濃度大小排序?yàn)閏(R+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),C項(xiàng)錯誤。從圖象看出,滴定終點(diǎn)的pH≈4,選擇甲基橙作指示劑比酚酞的誤差小,D項(xiàng)正確。
7.(2019·武漢模擬)向V mL 0.1 ml·L-1氨水中滴加等物質(zhì)的量濃度的稀H2SO4,測得混合溶液的溫度和pOH [pOH=-lgc(OH-)]隨著加入稀硫酸的體積的變化如圖所示(實(shí)線為溫度變化,虛線為pOH變化),下列說法不正確的是( )
A.V=40
B.b點(diǎn)時(shí)溶液的pOH > pH
C.a、b、c三點(diǎn)由水電離的c(OH-)依次減小
D.a、b、d三點(diǎn)對應(yīng)NH3·H2O的電離常數(shù):K(b)>K(d)>K(a)
【解析】選C。b點(diǎn)時(shí)溶液溫度最高,此時(shí)NH3·H2O和硫酸恰好反應(yīng)完全,根據(jù)NH3·H2O與H2SO4按物質(zhì)的量之比2∶1完全反應(yīng),由于二者濃度相等,則氨水體積為硫酸體積2倍,故V=40,A項(xiàng)正確;恰好反應(yīng)時(shí)生成(NH4)2SO4,溶液顯酸性,c(H+) >c(OH-),則pOH>pH,B項(xiàng)正確;a點(diǎn)NH3·H2O剩余一半,為物質(zhì)的量之比2∶1的NH3·H2O與(NH4)2SO4的混合溶液,溶液呈堿性,抑制水的電離,b點(diǎn)恰好完全反應(yīng),為(NH4)2SO4溶液,促進(jìn)水的電離,c點(diǎn)硫酸過量一倍,為等物質(zhì)的量的(NH4)2SO4與H2SO4的混合溶液,溶液呈酸性,抑制水的電離,故b點(diǎn)水的電離程度最大,C項(xiàng)錯誤;a、b、d三點(diǎn)的溫度高低順序?yàn)閎>d>a,溫度越高,NH3·H2O的電離常數(shù)越大,故NH3·H2O的電離常數(shù):K(b)>K(d)>K(a),D項(xiàng)正確。
【加固訓(xùn)練】
(2019·寧波模擬)25 ℃時(shí),向盛有50 mL pH=2的HA溶液的絕熱容器中加入pH=13的NaOH溶液,加入NaOH溶液的體積(V)與所得混合溶液的溫度(T)的關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是( )
A.HA溶液的物質(zhì)的量濃度為0.01 ml·L-1
B.b→c的過程中,溫度降低的原因是溶液中發(fā)生了吸熱反應(yīng)
C.a→b的過程中,混合溶液中可能存在:c(A-)=c(Na+)
D.25 ℃時(shí),HA的電離平衡常數(shù)K約為1.43×10-2
【解析】選C。恰好中和時(shí)混合溶液溫度最高,即b點(diǎn),此時(shí)消耗氫氧化鈉
0.004 ml,得出HA的濃度為0.08 ml·L-1,故A錯誤;b→c的過程中,溫度降低的原因是溶液中發(fā)生了反應(yīng)恰好生成NaA,繼續(xù)滴加氫氧化鈉溶液不能發(fā)生反應(yīng),故B錯誤;NaA呈堿性,HA呈酸性,a→b的過程中,混合溶液可能呈中性,存在:c(A-)=c(Na+),故C正確;電離平衡常數(shù)K==0.01×0.01
÷0.08=1.25×10-3,故D錯誤。
二、非選擇題
8.(1)Na2S2O5可用作食品抗氧化劑。在測定某葡萄酒中Na2S2O5殘留量時(shí),取50 mL葡萄酒樣品,用0.010 00 ml·L-1的碘標(biāo)準(zhǔn)液滴定到終點(diǎn),消耗10.00 mL。滴定反應(yīng)的離子方程式為____________________________________________。
該樣品中Na2S2O5的殘留量為________g·L-1(以SO2計(jì))。
(2) 測定三草酸合鐵酸鉀中鐵的含量。
①稱量m g樣品于錐形瓶中,溶解后加稀硫酸酸化,用c ml·L-1 KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)。滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是______________________________________。
②向上述溶液中加入過量鋅粉至反應(yīng)完全后,過濾、洗滌,將濾液及洗滌液全部收集到錐形瓶中。加稀硫酸酸化,用c ml·L-1 KMnO4溶液滴定至終點(diǎn),消耗KMnO4溶液V mL。該晶體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為__________________________。
(3)硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O3·5H2O,M=248 g·ml-1)可用作定影劑、還原劑。利用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液定量測定硫代硫酸鈉的純度。測定步驟如下:
①溶液配制:稱取1.200 0 g某硫代硫酸鈉晶體樣品配制成100 mL溶液。
②滴定:取0.009 50 ml·L-1的K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00 mL,硫酸酸化后加入過量KI,發(fā)生反應(yīng): Cr2+6I-+14H+3I2+2Cr3++7H2O。然后用硫代硫酸鈉樣品溶液滴定至淡黃綠色,發(fā)生反應(yīng):I2+2S2S4+2I-。加入淀粉溶液作為指示劑,繼續(xù)滴定,當(dāng)溶液____________________, 即為終點(diǎn)。平行滴定3次,樣品溶液的平均用量為24.80 mL,則樣品純度為________%(保留1位小數(shù))。
(4)取a g所得精制磷酸,加適量水稀釋,以百里香酚酞作指示劑,用b ml·L-1NaOH溶液滴定至終點(diǎn)時(shí)生成Na2HPO4,消耗NaOH溶液c mL,精制磷酸中H3PO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________。(已知:H3PO4摩爾質(zhì)量為98 g·ml-1)
【解析】(1)焦亞硫酸鈉與單質(zhì)碘發(fā)生氧化還原反應(yīng),焦亞硫酸鈉被I2氧化成硫酸鈉,離子方程式為“S2+2I2+3H2O2S+4I-+6H+”;消耗碘的物質(zhì)的量是0.000 1 ml,所以焦亞硫酸鈉的殘留量(以SO2計(jì))是: =0.128 g·L-1。
(2)①三草酸合鐵酸鉀于錐形瓶中溶解后,加稀硫酸酸化,用c ml·L-1 KMnO4溶液滴定至終點(diǎn),實(shí)為高錳酸鉀氧化草酸根離子,高錳酸鉀溶液顯紫色,所以滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是溶液變?yōu)闇\紫(紅)色。②鋅把Fe3+還原為Fe2+,酸性高錳酸鉀溶液又把Fe2+氧化為Fe3+。反應(yīng)中消耗高錳酸鉀是0.001cV ml,Mn被還原成Mn2+,錳元素化合價(jià)從+7價(jià)降低到+2價(jià),所以根據(jù)電子得失守恒可知鐵離子的物質(zhì)的量是0.005cV ml,則該晶體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為。
(3)②淡黃綠色溶液中有單質(zhì)碘,加入淀粉為指示劑,溶液顯藍(lán)色,用硫代硫酸鈉溶液滴定溶液中的單質(zhì)碘,滴定終點(diǎn)時(shí)溶液的藍(lán)色應(yīng)該褪去。根據(jù)題目的兩個(gè)方程式得到如下關(guān)系式:Cr2～3I2～6S2,則配制的100 mL樣品溶液中硫代硫酸鈉的濃度c==0.045 97 ml·L-1,含有的硫代硫酸鈉為
0.004 597 ml,所以樣品純度為×100%=95.0%。
(4)根據(jù)題意關(guān)系式為H3PO4～2NaOH～Na2HPO4,由消耗的NaOH計(jì)算H3PO4,消耗的H3PO4與NaOH物質(zhì)的量之比為1∶2,n(H3PO4) =0.5n(NaOH) =0.5b ml·L-1×c×10-3L= ml,m(H3PO4) = ml×98 g·ml-1= g=0.049bc g,精制磷酸中H3PO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。
答案:(1) S2+2I2+3H2O2S+4I-+6H+ 0.128
(2)①加最后一滴KMnO4溶液,溶液變?yōu)闇\紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色 ②5cV×
(3)②藍(lán)色褪去 95.0 (4)
溫度/℃
25
t1
t2
水的離子積常數(shù)
1×10-14
a
1×10-12

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