第三章 12节 习题带解析化学选修4.docx
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第三章12节习题带解析化学选修4
考查点一 强电解质、弱电解质、非电解质的判断
1.关于强弱电解质及非电解质的组合完全正确的是( )。
选项
A
B
C
D
强电解质
NaCl
H2SO4
CaCO3
HNO3
弱电解质
HF
BaSO4
HClO
CH3COOH
非电解质
Cl2
CS2
C2H5OH
H2CO3
解析:
在A组中Cl2是单质,不在电解质与非电解质之列;B组中BaSO4虽难溶,但溶解的部分完全电离,是强电解质;CaCO3、HNO3都是强电解质,HClO、CH3COOH、H2CO3都是弱电解质,C2H5OH是非电解质。
答案 C
2.甲酸的下列性质中,可以证明它是弱电解质的是( )。
A.1mol·L-1的甲酸溶液的pH约为2
B.甲酸能与水以任意比例互溶
C.甲酸与盐酸都能与NaOH发生反应
D.甲酸溶液的导电能力比盐酸溶液的导电能力弱
解析
答案 A
3.下列物质中:
(1)属于电解质的是________;
(2)属于非电解质的是________;(3)属于强电解质的是________;(4)属于弱电解质的是________;(5)能导电的是________。
A.NaOH溶液B.CuC.冰醋酸D.硫酸
E.蔗糖溶F.BaSO4G.氨水H.CuSO4晶体
I.熔化的KOHJ.无水乙醇
解析 第
(1)~(4)问根据电解质、非电解质、强电解质、弱电解质的概念进行判断。
(5)离子化合物在水溶液里、熔融状态下能导电,共价化合物中的电解质在水溶液里能导电,金属单质和部分非金属单质能导电。
答案
(1)C、D、F、H、I
(2)J (3)D、F、H、I (4)C (5)A、B、G、I
考查点二 弱电解质的电离平衡
4.欲使醋酸溶液中的CH3COO-浓度增大,且不放出气体,可向醋酸中加入少量固体
( )。
A.NaOHB.NaHCO3C.Na2CO3D.Mg
解析 A项由于加入NaOH会减少H+的物质的量,使平衡向右移动;B、C项中加入固体会降低H+的物质的量浓度,使平衡右移,但产生了CO2;D项中加入Mg会降低H+的物质的量浓度,使平衡右移,但产生了H2。
答案 A
5.将1mol冰醋酸加入到一定量的蒸馏水中最终得到1L溶液。
下列各项中,表征醋酸已达到电离平衡状态的是( )。
A.醋酸的浓度达到1mol·L-1
B.H+的浓度达到0.5mol·L-1
C.醋酸的浓度、醋酸根离子的浓度、H+的浓度均为0.5mol·L-1
D.醋酸分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等
解析 弱电解质电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等时即达到了电离平衡状态。
答案 D
6.向CH3COONa稀溶液中加入(或通入)少许X物质,其溶液中部分微粒浓度变化如下表所示(溶液温度不变):
微粒
H+
OH-
CH3COO-
CH3COOH
物质的量浓度
增大
减小
减小
增大
则X物质可能是( )。
A.氯化氢 B.氢氧化钠
C.蒸馏水D.醋酸
解析 向CH3COONa稀溶液中加入氢氧化钠,c(OH-)要增大;加入蒸馏水c(CH3COOH)要减小;加入醋酸,c(CH3COO-)要增大,故B、C、D项错误,即选A。
答案 A
7.H+浓度相同的等体积的两份溶液A和B,A为盐酸,B为醋酸,分别和锌反应,若最后仅有一份溶液中存在锌,且放出氢气的体积相等,则下列说法正确的是( )。
①反应所需要的时间B>A ②开始反应时的速率A>B ③参加反应的锌的物质的量A=B ④反应过程的平均速率B>A ⑤盐酸中有锌剩余 ⑥醋酸中有锌剩余
A.③④⑤B.③④⑥
C.②③⑤D.②③⑤⑥
解析 认识到c(H+)相同的两溶液中c(CH3COOH)>c(HCl)是解答本题的关键。
锌与盐酸和醋酸的反应本质相同:
Zn+2H+===Zn2++H2↑。
起始时c(H+)相同,因此开始时反应速率相同;因放出H2的体积相同,所以参加反应的锌相等;随着反应的进行,醋酸的电离平衡被破坏,向着电离方向移动,故H+的变化小于盐酸,所以在反应过程中醋酸中生成氢气的速率大于盐酸中的;锌不可能在醋酸中剩余,因为H+浓度相等的同体积醋酸和盐酸相比,醋酸的浓度大于盐酸的浓度。
答案 A
考查点三 电离方程式的书写
8.下列电离方程式中书写正确的是( )。
A.NaHSO4Na++H++SO
B.NaHCO3===Na++H++CO
C.HClO===H++ClO-
D.H2SH++HS-、HS-H++S2-
解析 A项应写“===”,B项应分步写出,C项为“”。
答案 D
考查点四 弱电解质、强电解质在水溶液中的电离
9.将0.01mol的下列物质分别加入(或通入)到100mL水中,假设溶液体积变化不计,水溶液的导电能力最强的是( )。
A.HFB.NH4HCO3
C.BaSO4D.NH3
解析 由于BaSO4虽然是强电解质,但溶解度小,所以溶液中溶解的BaSO4较少,Ba2+、SO
浓度均很小;HF、NH3虽然溶解度较大,但由于溶液中HF、NH3·H2O不完全电离,因此离子浓度也远小于0.1mol·L-1;只有NH4HCO3在溶液中完全电离,因此溶液中离子浓度最大,导电能力最强。
答案 B
10.已知25℃下,醋酸溶液中各微粒存在下述关系:
K=
=1.75×10-5
下列有关说法可能成立的是( )。
A.25℃条件下,向该溶液中加入一定量的盐酸时,可使K=8×10-5
B.25℃条件下,向该溶液中加入一定量的盐酸时,可使K=2×10-4
C.标准状况下,醋酸溶液中K=1.75×10-5
D.升高到一定温度,K=7.2×10-5
解析 醋酸溶液中存在如下电离平衡:
CH3COOHCH3COO-+H+,在一定条件下,弱电解质的电离达到平衡时,弱电解质电离出的离子的浓度之积跟溶液中未电离的分子浓度的比值是一个常数,这个常数叫做电离常数。
由此可知题中K为醋酸电离常数的表达式,由于电离常数不随浓度变化而变化,只随温度变化而变化,所以排除A、B两项。
因为醋酸的电离是吸热的,所以升高温度,K增大,降低温度,K减小。
标准状况下(0℃),温度低于25℃,则K小于1.75×10-5,所以C项错误。
正确答案为D项。
答案 D
11.浓度均为0.1mol/L的盐酸、硫酸和醋酸三种溶液,试分析:
(1)若溶液的c(H+)分别为a、b、c,则它们的大小关系是____________。
(2)分别用三种酸中和等物质的量的氢氧化钠溶液,所需溶液的体积分别是a、b、c,则它们的大小关系是____________。
(3)等体积的三种酸分别与足量的锌粒反应,若它们的反应速率分别为a、b、c,则反应开始时它们的大小关系是____________。
(4)等体积的三种酸分别与足量的锌粒反应,在相同条件下,若产生气体的体积为a、b、c,则它们的关系是____________。
解析
(1)盐酸是一元强酸,H2SO4是二元强酸,醋酸是一元弱酸。
0.1mol/L的三种酸中c(H+)分别为a、b、c,则b>a>c。
(2)分别用三种酸中和等物质的量的NaOH所需溶液的体积分别为a、b、c,则它们的关系是a=2b=c。
(3)等体积的三种酸分别与足量的锌粒反应,由于三种酸中c(H+)大小为硫酸>盐酸>醋酸,若它们与锌粒的反应速率分别为a、b、c,则它们的大小关系为b>a>c(b为硫酸,a为盐酸,c为醋酸)。
(4)等体积的盐酸、硫酸、醋酸与锌反应产生气体的体积分别为a、b、c(锌足量),则a、b、c的大小关系为a=
b=c。
答案
(1)b>a>c
(2)a=2b=c (3)b>a>c (4)a=
b=c
考查点五 温度对水电离平衡的影响
1.纯水在25℃和80℃时的氢离子浓度相比,前者比后者( )。
A.大B.相等C.小D.不能肯定
解析 纯水在25℃和80℃时的氢离子的浓度后者大,因为升温促进水的电离。
答案 C
2.如果25℃时KW=10-14,100℃时KW=10-12,这说明( )。
A.100℃时水的电离常数较大
B.前者c(H+)比后者大
C.水的电离过程是一个放热过程
D.KW和K电离无直接关系
解析 由题意知,温度较高,KW较大,即c(H+)·c(OH-)较大。
c(H+)·c(OH-)较大,说明H2OH++OH-向右进行的程度大,水的电离过程是吸热的过程。
答案 A
考查点六 水的离子积和pH的概念
3.下列关于水的离子积常数的叙述中,正确的是( )。
A.因为水的离子积常数的表达式是KW=c(H+)·c(OH-),所以KW随溶液中c(H+)和c(OH-)的变化而变化
B.水的离子积常数KW与水的电离平衡常数K电离是同一个物理量
C.水的离子积常数仅仅是温度的函数,随着温度的变化而变化
D.水的离子积常数KW与水的电离平衡常数K电离是两个没有任何关系的物理量
解析 水的离子积常数KW=K电离·c(H2O)。
一定温度下K电离和c(H2O)都是不变的常数,所以KW仅仅是温度的函数。
水的离子积常数的表达式是KW=c(H+)·c(OH-),但是只要温度一定,KW就是不变的常数,溶液中H+的浓度变大,OH-的浓度就变小,反之亦然。
答案 C
4.313K时,水的KW=3.0×10-14,则在313K时,c(H+)=10-7mol/L的溶液( )。
A.呈酸性 B.呈中性 C.呈碱性 D.无法判断
解析 根据溶液中c(H+)与c(OH-)的相对大小判断。
由KW=c(H+)·c(OH-)可得:
c(OH-)=
=
mol/L=3.0×10-7mol/L,c(H+) 答案 C 5.下列有关KW或pH变化的判断中,正确的是( )。 A.随温度的升高,水的离子积常数减小 B.随温度的升高,纯水的pH增大 C.新制氯水经光照一段时间后,pH减小 D.氢氧化钠溶液久置于空气中,pH增大 解析 升高温度,水的电离平衡右移,KW增大,A项错误。 有关pH变化的判断中关键看溶液中c(H+)的变化。 B项中温度升高,纯水中c(H+)和c(OH-)都变大,pH变小;C项中光照时发生反应2HClO 2HCl+O2↑,由HClO变成HCl,酸性增强,pH减小;D项中溶液吸收空气中的CO2,NaOH浓度减小,c(H+)增大,所以pH减小。 答案 C 考查点七 一元强酸与一元弱酸的比较 6.相同体积、相同pH的某一元强酸溶液①和某一元中强酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应,下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是( )。 解析 由于起始时pH相同,随反应的进行,因中强酸存在电离平衡,可予补充,故中强酸产生H2的速率快,体积也大于强酸。 答案 C 考查点八 溶液的酸碱性与pH的关系 7.下列溶液一定呈中性的是( )。 A.pH=7的溶液 B.c(H+)=c(OH-)的溶液 C.由强酸、强碱等物质的量反应得到的溶液 D.非电解质溶于水得到的溶液 解析 溶液呈中性的根本标志是c(H+)=c(OH-)。 当pH=7时,只说明c(H+)=10-7mol·L-1,当温度升高时,中性溶液的c(H+)>10-7mol·L-1,即pH<7,故A错误。 等物质的量的强酸与强碱,由于它们所含的H+和OH-的物质的量未知,因此无法判断它们混合后溶液的酸碱性,故C错误。 非电解质只是它本身不能直接电离产生离子,当它溶于水时可能与水反应生成能电离的物质,使溶液显酸性或碱性,如SO2溶于水生成H2SO3,溶液呈酸性;NH3溶于水生成NH3·H2O,溶液呈碱性,故选B。 答案 B 8.在25℃时,某稀溶液中由水电离产生的H+浓度为1.0×10-13mol·L-1,下列有关该溶液的叙述,正确的是( )。 A.该溶液可能呈酸性 B.该溶液一定呈碱性 C.该溶液的pH一定是1 D.该溶液的pH不可能为13 解析 由水电离产生的c(H+)=1.0×10-13mol·L-1,则由水电离产生的c(OH-)=1.0×10-13mol·L-1。 所以该溶液可能显酸性,也可能显碱性,显酸性时pH=1,显碱性时pH=13,故A正确。 答案 A 9.对于常温下pH=1的硝酸溶液,下列叙述正确的是( )。 A.该溶液1mL稀释至100mL后,pH大于3 B.向该溶液中加入等体积、pH为13的氢氧化钡溶液恰好完全中和 C.该溶液中硝酸电离出的c(H+)与水电离出的c(H+)之比为10-12 D.该溶液中水电离出的c(H+)是pH为3的硝酸中水电离出的c(H+)的100倍 解析 硝酸为强电解质完全电离,故稀释100倍,c(H+)为原溶液的 ,pH会由1变为3,A不正确;硝酸中c(H+)=0.1mol·L-1,pH为13的Ba(OH)2溶液,c(OH-)=0.1mol·L-1,当二者等体积混合时n(H+)=n(OH-),即二者恰好完全中和,B项正确;硝酸电离的c(H+)=0.1mol·L-1,则水电离的c(H+)=10-13mol·L-1,二者之比为1012,C错;pH为3的硝酸中水电离的c(H+)=10-11mol·L-1,故D项中二者之比为10-13∶10-11=10-2,D项错误。 答案 B 10.中学化学实验中,淡黄色的pH试纸常用于测定溶液的酸碱性。 在25℃时,若溶液的pH=7,试纸不变色;若pH<7,试纸变红色;若pH>7,试纸变蓝色。 而要精确测定溶液的pH,需用pH计。 pH计主要通过测定溶液中H+浓度来测定溶液的pH。 (1)已知水中存在如下平衡: H2O+H2OH3O++OH- ΔH>0 现欲使平衡向右移动,且所得溶液呈酸性,选择的方法是________(填字母)。 A.向水中加入NaHSO4 B.向水中加入Cu(NO3)2 C.加热水至100℃[其中c(H+)=1×10-6mol·L-1] D.在水中加入Na2CO3 (2)现欲测定100℃沸水的pH及酸碱性,若用pH试纸测定,则试纸显________色,溶液呈________(填“酸”、“碱”或“中”)性;若用pH计测定,则pH________7(填“>”、“<”或“=”),溶液呈________(填“酸”、“碱”或“中”)性。 解析 (1)A加入NaHSO4后,c(H+)增大,水电离平衡逆向移动;B中加入Cu(NO3)2,消耗OH-,水的电离平衡正向移动,溶液呈酸性;C中平衡正向移动,但溶液依然为中性;D中加入Na2CO3,消耗H+,平衡正向移动且呈碱性。 (2)沸水仍呈中性,故用pH试纸测定应呈本来颜色;若用pH计测定,应小于7。 答案 (1)B (2)淡黄 中 < 中 考查点九 溶液pH的简单计算 11.在某温度下的水溶液中,c(H+)=10xmol·L-1,c(OH-)=10ymol·L-1,x与y关系如图所示。 (1)该温度下,水的离子积为________。 (2)该温度下,0.01mol·L-1NaOH溶液的pH为________。 解析 (1)由图可知: 该温度下,水的离子积 KW=c(H+)·c(OH-)=10x·10y=10x+y=10-15。 (2)该温度下,0.01mol·L-1NaOH溶液中c(OH-)=0.01mol·L-1,则c(H+)=10-13mol·L-1,因此溶液pH=13。 答案 (1)10-15 (2)13 12. (1)某温度时,测得0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH为11。 则该温度下水的离子积常数KW=________。 (2)在此温度下,将pH=a的NaOH溶液VaL与pH=b的硫酸VbL混合。 ①若所得混合液为中性,且a=12,b=2,则Va∶Vb=________。 ②若所得混合液的pH=10,且a=12,b=2,则Va∶Vb=________。 解析 (1)0.01mol·L-1NaOH溶液的pH=11,则KW=c(H+)·c(OH-)=1×10-11×0.01=1×10-13。 (2)pH=a的NaOH溶液中,c(OH-)=KW/c(H+)=10-13+amol·L-1,pH=b的H2SO4中,c(H+)=10-bmol·L-1。 两者混合后: ①若呈中性,则10-13+a·Va=10-b·Vb,将a=12,b=2代入,得Va∶Vb=1∶10。 ②若pH=10,则呈碱性,c(OH-)混= =10-3mol·L-1,而c(OH-)混= ,将a=12,b=2,代入得Va∶Vb=1∶9。 答案 (1)1×10-13 (2)①1∶10 ②1∶9 考查点十 滴定管及其使用 1.下列实验操作能达到测量要求的是( )。 A.用托盘天平称量25.21g氯化钠 B.用10mL量筒量取7.50mL稀硫酸 C.用25mL滴定管量取14.86mL溶液 D.用广泛pH试纸测得溶液的pH为4.2 解析 托盘天平、10mL量筒读数时都只能读至小数点后一位,广泛pH试纸的读数只能是整数。 答案 C 2.下列叙述仪器“0”刻度位置正确的是( )。 A.在量筒的上端 B.在滴定管上端 C.在托盘天平刻度尺的正中 D.在托盘天平刻度尺的右边 解析 量筒无0刻度,托盘天平的0刻度在刻度尺的左边。 答案 B 3.用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液时,下列操作不正确的是( )。 A.酸式滴定管用蒸馏水洗净后,直接加入已知浓度的盐酸 B.锥形瓶用蒸馏水洗净后,直接加入一定体积的未知浓度的NaOH溶液 C.滴定时,眼睛观察锥形瓶中溶液颜色的变化 D.读数时,视线与滴定管内液体的凹液面最低处保持水平 解析 滴定管用蒸馏水洗净后,应用标准盐酸润洗2~3次。 答案 A 考查点十一 酸碱中和滴定原理的应用 4.下图为对10mL一定物质的量浓度的盐酸X用一定物质的量浓度的NaOH溶液Y滴定的图象,依据图像推出X和Y的物质的量浓度是下表内各组中的( )。 A B C D X/(mol·L-1) 0.12 0.04 0.03 0.09 Y/(mol·L-1) 0.04 0.12 0.09 0.03 解析 由图知,30mLNaOH溶液恰好中和10mL盐酸,即3Y=X,表中A、D属此种情况,但A组中X=0.12mol·L-1,c(H+)=0.12mol·L-1,pH<1,不符合图像,D组中X=0.09mol·L-1,pH>1,加入20mLNaOH后溶液的c(H+)= =1×10-2mol·L-1,pH=-lg(1×10-2)=2,正好符合题意。 答案 D 5.常温下,将0.1mol·L-1氢氧化钠溶液与0.06mol·L-1硫酸溶液等体积混合,该混合溶液的pH等于( )。 A.1.7B.2.0C.12.0D.12.4 解析 c(H+)= =0.01mol·L-1,pH=2.0。 答案 B 考查点十二 pH试纸的使用 6.用pH试纸测定溶液pH的正确操作是( )。 A.将一小块试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上,再与标准比色卡对照 B.将一小块试纸用蒸馏水润湿后放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上,再与标准比色卡对照 C.将一小块试纸在待测液中蘸一下,取出后放在表面皿上,与标准比色卡对照 D.将一小块试纸先用蒸馏水润湿后,在待测液中蘸一下,取出后与标准比色卡对照 解析 pH试纸在使用前不能用蒸馏水润湿,也不能直接放到待测液中去测定,故B、C、D均错。 答案 A 考查点十三 酸、碱中和滴定及误差分析 7.某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时,选择甲基橙作指示剂。 请填写下列空白: (1)用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视________。 直到因加入一滴盐酸后,溶液由黄色变为橙色,并________为止。 (2)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是( )。 A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸 B.滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥 C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失 D.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数 (3)若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示,则起始读数为________mL,终点读数为________mL;所用盐酸溶液的体积为________mL。 (4)某学生根据3次实验分别记录有关数据如表: 滴定 次数 待测NaOH溶液的 体积/mL 0.1000mol·L-1盐酸的体积/mL 滴定前刻度 滴定后刻度 溶液体积/mL 第一次 25.00 0.00 26.11 26.11 第二次 25.00 1.56 30.30 28.74 第三次 25.00 0.22 26.31 26.09 依据上表数据列式计算该NaOH溶液的物质的量浓度。 解析 (1)考查酸碱中和滴定实验的规范操作。 (2)考查由于不正确操作引起的误差分析。 滴定管未用标准盐酸润洗,内壁附着一层水,可将加入的盐酸冲稀,消耗相同量的碱,所需盐酸的体积偏大,结果偏高;用碱式滴定管取出的待测NaOH溶液的量一旦确定,倒入锥形瓶后,水的加入不影响OH-的物质的量,也就不影响结果;若排出气泡,液面会下降, 故读取V酸偏大,结果偏高;正确读数(虚线部分)和错误读数(实线部分)如图所示。 (3)读数时,以凹液面的最低点为基准。 (4)先算出耗用标准酸液的平均值 = mL=26.10mL(第二次偏差太大,舍去)。 答案 (1)锥形瓶内颜色变化 半分钟内不褪色 (2)D (3)0.00 26.10 26.10 (4) = =26.10mL,c(NaOH)= =0.1044mol·L-1。 8.使用酸碱中和滴定的方法,用0.01mol/L盐酸滴定锥形瓶中未知浓度的NaOH溶液,下列操作能够使测定结果偏高的是( )。 ①用量筒量取浓盐酸配制0.01mol/L稀盐酸时,量筒用蒸馏水洗净后未经干燥直接量取浓盐酸 ②配制稀盐酸定容时,俯视容量瓶刻度线 ③滴定结束时,读数后发现滴定管下端尖嘴处悬挂有一滴液滴 ④滴定过程中用少量蒸馏水将锥形瓶内壁附着的盐酸冲下 A.①③B.②④ C.②③④D.①②③④ 解析 ①未干燥相当于稀释盐酸,滴定时耗盐酸多使结果偏高,③悬挂有一滴使耗盐酸多,结果偏高。 答案 A 9.两人用同一瓶盐酸滴定同一瓶NaOH溶液。 甲将锥形瓶用NaOH待测液润洗后,使用水洗过的碱式滴定管取碱液于锥形瓶中;乙则用甲用过的滴定管取碱液于刚用蒸馏水洗过且存有蒸馏水的锥形瓶中,其他操作及读数均正确,你的判断是( )。 A.甲操作正确 B.乙操作有错 C.甲测定数值一定比乙小 D.乙实际测得值较准确 解析 甲的锥形瓶不用润洗,滴定管应润洗,而乙用甲用过的滴定管,相当于已经润洗。 答案 D 10.取20.00mL待测稀盐酸溶液放入锥形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示剂,用自己配制的标准NaOH溶液进行滴定。 重复上述滴定操作
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