高考化学考点突破训练 82溶液的酸碱性.docx
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高考化学考点突破训练82溶液的酸碱性
溶液的酸碱性
题组训练
1.(2014·湖南重点中学联考)25℃时,水的电离达到平衡:
H2OH++OH-,下列叙述正确的是( )
A.将纯水加热到95℃时,Kw变大,pH不变,水仍呈中性
B.向纯水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)增大,Kw变小
C.向纯水中加入少量碳酸钠固体,c(H+)减小,Kw不变,影响水的电离平衡
D.向纯水中加入醋酸钠或盐酸,均可抑制水的电离,Kw不变
解析 水的电离吸热,将纯水加热,电离平衡正向移动,c(H+)、c(OH-)均增大但仍相等,因此Kw变大,pH变小,水仍呈中性,A项错;向纯水中加入稀氨水,溶液中c(OH-)增大,电离平衡逆向移动,但Kw只与温度有关,因此保持不变,B项错;向纯水中加入少量Na2CO3固体,溶液中c(H+)减小,水的电离平衡正向移动,但Kw不变,C项对;当向纯水中加入醋酸钠时,促进水的电离,D项错。
答案 C
2.(2013·新课标全国Ⅰ)短周期元素W
、X、Y、Z的原子序数依次增大,其简单离子都能破坏水的电离平衡的是( )
A.W2-、X+B.X+、Y3+
C.Y3+、Z2-D.X+、Z2-
解析 A选项W在X的上一周期,所以X为第3周期,分别为O、Na;B选项X可能为Li或Na、Y为Al;D选项X可能为Li或Na、Z可能为O或S;上述选
项中的Na+均不影响水的电离平衡;C选项Y只能为Al、Z只能为S,Al3+、S2-均影响水的电离平衡。
答案 C
3.(2013·全国)如图表示水中c(H+)和c(OH-)的关系,下列判断错误的是( )
A.两条曲线间任意点均有c(H+)×c(OH-)=Kw
B.M区域内任意点均有c(H+) C.图中T1 D.XZ线上任意点均有pH=7 解析 由水的离子积的定义知两条曲线间任意点均有c(H+)×c(OH-)=Kw,A项正确;由图中纵横轴的大小可知M区域内任意点均有c(H+) 答案 D 4.25℃时,在等体积的①pH=0的H2SO4溶液 ②0.05mol/L的Ba(OH)2溶液 ③pH=10的Na2S溶液 ④pH=5的NH4NO3溶液中,发生电离的水的物质的量之比是( ) A.1: 10: 1010: 109 B.1: 5: 5×109: 5×108 C.1: 20: 1010: 109 D.1: 10: 104: 109 解析 本题考查酸、碱、盐对水电离的影响及Kw与溶液中c(H+)、c(OH-)之间的换算。 ①pH=0的H2SO4溶液中c(H+)=1mol/L,c(OH-)=10-14mol/L,H2SO4溶液抑制H2O的电离,则由H2O电离出的c(H+)=10-14mol/L;②0.05mol/L的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.1mol/L,c(H+)=10-13mol/L,Ba(OH)2溶液抑制H2O的电离,则由水电离出的c(H+)=10-13mol/L;③pH=10的Na2S溶液促进H2O的电离,由H2O电离出的c(H+)=10-4mol/L;④pH=5的NH4NO3溶液促进H2O的电离,由H2O电离出的c(H+)=10-5mol/L。 4种溶液中电离的H2O的 物质的量等于H2O电离产生的H+的物质的量,其比为: 10-14: 10-13: 10-4: 10-5=1: 10: 1010: 109。 答案 A 考点2 溶液的酸碱性和pH的计算 1.溶液的酸碱性 c(H+)与c(OH-) 的关系 溶液酸 碱性 pH c(H+)>c(OH-) 酸性 可能大于、小于或等于7,温度为25℃时小于7 c(OH-)>c(H+) 碱性 可能大于、小于或等于7,温度为25℃时大于7 c(H+)=c(OH-) 中性 可能大于、小于或等于7,温度为25℃时等于7 2.溶液的酸碱性判定规律 (1)pH相同的酸,某种酸的酸性越弱,则这种酸的物质的量浓度越大;同样,pH相同的碱,某种碱的碱性越弱,则这种碱的物质的量浓度也越大。 (2)酸与碱的pH之和为14,强酸与强碱等体积混合时,溶液的pH=7;强酸与弱碱等体积混合,溶液的pH>7;强碱与弱酸等体积混合,溶液的pH<7。 3.稀释后溶 液pH的变化规律 ( 1)强酸溶液,被稀释10n倍,溶液的pH增大n(溶液的pH不会大于7)。 (2)强碱溶液,被稀释10n倍,溶液的pH减小n(溶液的pH不会小于7)。 (3)pH相同的强酸与弱酸(或强 碱与弱碱)被稀释相同倍 数,则溶液的pH变化不同,强酸(或强碱)的pH变化大。 (4)物质的量浓度相同的强酸和弱酸,被稀释相同倍数,则溶液的pH变化不同,强酸的pH增大得比弱酸快(强碱、弱碱类似)。 4.单一溶液的pH计算 强酸溶液: 如HnA,设浓度为cmol·L-1,c(H+)=ncmol·L-1,pH=-lgc(H+)=-lgnc。 强碱溶液: 如B(OH)n,设浓度为cmol·L-1,c(H+)= mol·L-1,pH=-lgc(H+)=14+lgnc。 5.混合溶液pH的计算 (1)两种强酸混合: 直接求出c(H+)混,再据此求pH。 c(H+)混= (2)两种强碱混合: 先求出c(OH-)混,再据Kw求出c(H+)混,最后求pH。 c(OH-)混= 强酸、强碱混合: 先判断哪种物质过量,再由下式求出溶液中H+或OH-的浓度,再求pH。 c(H+)混或c(OH-)混= 将强酸、强碱溶液以某体积之比混合,若混合液呈中性,则c(H+)c(OH-)、V碱V酸、pH酸+pH碱有如下规律 (25℃): 因c(H+)酸·V酸=c(OH-)碱·V碱,故有 = 。 在碱溶液中c(OH-)碱= ,将其代入上式得: c(H+)酸·c(H+)碱= ,两边取负对数得: pH酸+pH碱=14-lg 。 现具体举例如下: V酸: V碱 c(H+): c(OH-) pH酸+pH碱 10: 1 1: 10 15 1: 1 1: 1 14 1: 10 10: 1 13 M: n N: m 14+lgm/n 题组训练 5.(2014·桂林高三诊断)下列四种溶液中一定显酸性的是( ) A.滴加紫色石蕊试液后变红色的溶液 B.溶液中c(OH-)>c(H+) C.溶液中c(H+)=10-6mol/L D.pH<7的溶液 解析 pH<7或c(H+)>10-7mol·L-1的溶液显酸性仅适用于常温时对溶液酸碱性的判断,C、D项错误;可使紫色石蕊试液变红,则该溶液一定显酸性,A项正确。 答案 A 6.(2013·新课标)室温时,M(OH)2(s)M2+(aq)+2OH-(aq) Ksp=a。 c(M2+)=bmol·L-1时,溶液的pH等于( ) A. lg B. lg C.14+ lg D.14+ lg 解析 根据M(OH)2的Ksp=c(M2+)·c2(OH-),则溶液中c(OH-)= = ,则pH=-lgc(H+)=-lg(10-14÷ )=-(-14- lg )=14+ lg 。 答案 C 7.(2014·成都二诊)常温下,pH=a和pH=b的两种NaOH溶液,已知b=a+2,则将两种溶液等体积混合后,所得溶液的pH接近于( ) A.a-lg2B.b-lg2 C.a+lg2D.b+lg2 解析 两种溶液中c(OH-)分别为10a-14mol/L、10b-14mol/L,等体积混合后c(OH-)= [10a-14mol/L+10b-14mol/L]/2=[(101×10a-14)/2]mol/L,pOH=(14-a)-lg101+lg2≈12-a+lg2,pH=14-pOH=2+a-lg2=b-lg2。 答案 B 8.(2014·辽宁师大附中月考)已知水在25℃和95℃时,其电离平衡曲线如图所示。 (1)25℃时水的电离平衡曲线应为________(填“A”或“B”),请说明理由____________,25℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为________。 (2)95℃时,若100体积pH=a的某强酸溶液与1体积pH=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则a与b之间应满足的关系是________。 (3)曲线A所对应的温度下,pH=2的HCl溶液和pH=11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,判断的理由是__________________。 (4)在曲线B所对应的温度下,将0.02mol/L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=________。 解析 (1)25℃时,pH=9的NaOH溶液中c(OH-)=1×10-5mol/L,pH=4的硫酸中c(H+)=1×10-4mol/L,当二者恰好反应完时有1×10-5V(碱)=1×10-4V(酸),V(碱): V(酸)=10: 1。 (2)95℃时,Kw=1×10-12,pH=a的强酸溶液中,c(H+)=1×10-amol/L,pH=b的强碱溶液中,c(OH-)=10b-12mol/L,100×10-a=1×10b-12,2-a=b-12,a+b=14。 (3)由于盐酸中c(H+)>碱BOH溶液中c(OH-),结合水的电离方程式知二者对水电离程度的抑制能力前者较强,故α1小于α2。 若BOH是强碱,等体积混合时酸过量,此时pH<7,若BOH是弱碱,则无法确定碱与酸的物质的量的相对多少,故无法确定反应后溶液的pH。 (4)等体积混合时,溶液中Ba2+反应完毕,但此时OH-消耗掉一半,故混合溶液中c(OH-)=0.01mol/L,c(H+)=1×10-10mol/L,故pH=10。 答案 (1)A 水电离需要吸热,温度越高Kw越大 10: 1 (2)a+b=14 (3)小于 无法确定 若BOH是弱碱,无法确定酸碱的物质的量的相对多少 (4)10 归纳总结 加水稀释时pH值的变化规律 1.等物质的量浓度的盐酸(a)与醋酸(b) 物质的量浓度相同的强酸和弱酸稀释相同倍数,溶液的pH变化不同,强酸的pH增大快;若加水稀释到相同pH,强酸加水多。 2.等pH的盐酸(a)与醋酸(b) pH相同的强酸与弱酸,加水稀释相同倍数,溶液的pH变化不同,强酸的pH变化大;若加水稀释到相同pH,弱酸加水多。 考点3 酸碱中和滴定及误差分析 1.原 理: 中和反应 2. (1)滴定管的“0”刻度在仪器的上端,注入液体后,仰视读数数值偏大,俯视读数数值偏小。 (2)滴定管读数时,可记录到小数点后两位,而量筒可记录到小数点后一位。 (3)使用滴定管的第一步操作是查漏。 (4)滴 定时一般选用酚酞、甲基橙作指示剂,而不用石蕊(因变色不明显)。 强酸滴定强碱或强碱滴定强酸,可选用酚酞或甲基橙作指示剂;强酸滴定弱碱,用甲基橙作指示剂(强酸弱碱盐水解呈酸性);强碱滴定弱酸,用酚酞作指示剂(强碱弱酸盐水解呈碱性)。 3.操作步骤: (以0.1mol/L的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液为例) (1)查漏、洗涤、润洗。 (2)装液、赶气泡、调液面、注液(向锥形瓶中)。 (3)滴定: 眼睛注视锥形瓶中溶液颜色的变化,当滴加到最后一滴,溶液颜色变化且半分钟内不恢复原色即为滴定终点。 4.误差分析 用滴定法测待测液的浓度时,消耗标准溶液多,则结果偏高;消耗标准溶液少,则结果偏低。 从计算式分析,当酸碱恰好中和时,有关系式: c标·V标·n标=c待·V待·n待(c、V、n分别表示溶液物质的量浓度,溶液体积,酸或碱的元数)。 故c待= ,由于c标、n标、V待、n待均为定值,所以c待的大小取决于V标的大小,V标大,则c待大;V标小,则c待小。 以标准酸溶液滴定未知浓度的碱为例,常见的因操作不对而引起的误差: (1)未用标准酸润洗滴定管,则测量值偏高。 (2)滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失,则测量值偏高。 (3)滴定前读数正确,滴定后俯视读数,则测量值偏低。 (4)滴定前 读数正确,滴定后仰视读数,则测量值偏高。 (5)滴定前,用待测液洗锥形瓶,则测量值偏高。 (6)未用待测液洗移液管,则测量值偏低。 题组训练 9.实验室中有一未知浓度的稀盐酸,某学生用0.10mol·L-1NaOH标准溶液进行测定盐酸的浓度的实验。 请完成下列填空: 取20.00mL待测盐酸放入锥形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示剂,用自己配制的NaOH标准溶液进行滴定。 重复上述滴定操作2~3次,记录数据如下。 实验 编号 NaOH溶 液的浓度 (mol·L-1) 滴定完成时, NaOH溶液滴 入的体积(mL) 待测盐酸的 体积(mL) 1 0.10 22.62 20.00 2 0.10 22.72 20.00 3 0.10 22.80 20.00 (1)滴定达到终点的标志是______________________________。 (2)根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约为______________ (保留两位有效数字)。 (3)排去碱式滴定管中气泡的方法应采用如图所示操作中的________,然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。 (4)在上述实验中,下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏高的有________(填选项字母)。 A.滴定终点读数时俯视 B.酸式滴定管使用前,水洗后未用待测盐酸润洗 C.锥形瓶水洗后未干燥 D.称量NaOH固体中混有Na2CO3固体 E.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失 解析 根据指示剂在酸性溶液或碱性溶液中的颜色变化,我们可以判断中和反应是否恰好进行完全。 计算盐酸的浓度时,应计算三次中和滴定的平均值,因NaOH标准液浓度及待测液的体积也一样,故只算NaOH溶液体积的平均值即可。 根据碱式滴定管的构造可知,弯曲橡胶管即可将管中的气泡排出。 答案 (1)最后一滴NaOH溶液加入,溶液由无色恰好变成浅红色且半分钟内不褪色 (2)0.11mol·L-1 (3)丙 (4)DE 10.氧化还原滴定实验与中和滴定类似(用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之)。 现有0.001mol/LKMnO4酸性溶液和未知浓度的无色NaHSO3溶液。 反应的离子方程式是2MnO +5HSO +H+===2Mn2++5SO +3H2O。 填空完成以下问题: (1)该滴定实验所需仪器有下列中的________。 A.酸式滴定管(50mL) B.碱式滴定管(50mL) C.量筒(10mL) D.锥形瓶 E.铁架台 F.滴定管夹 G.烧杯 H.白纸 I.胶头滴管J.漏斗 (2)不用________(填“酸”或“碱”)式滴定管盛放高锰酸钾溶液。 试分析原因____________ ________________________。 (3)选何种指示剂,说明理由___________________________。 (4)滴定前平视KMnO4液面,刻度为amL,滴定后俯视液面刻度为bmL,则(b-a)mL比实际消耗KMnO4溶液体积________(填“多”或“少”)。 根据(b-a)mL计算得到的待测浓度,比实际浓度________(填“大”或“小”)。 解析 (1)因为氧化还原滴定实验类似于中和滴定,由中和滴定实验所需仪器的选用进行迁移可得出正确答案。 (2)由于KMnO4具有强氧化性,能腐蚀橡胶管,故不能用碱式滴定管盛放KMnO4溶液。 (3)MnO 为紫色,Mn2+为无色,可用这一明显的颜色变化来判断滴定终点。 (4)滴定后俯视液面,所读体积偏小,所测浓度比实际浓度偏小。 答案 (1)ADEFH (2)碱 高锰酸钾能腐蚀橡胶管 (3 )不用指示剂,因为MnO ―→Mn2+时紫色褪去 (4)少 小 归纳总结 1.滴定终点的判断答题模板 当滴入最后一滴××××××标准溶液后,溶液变成××××××色,且半分钟内不恢复原来的颜色。 说明: 解答此类题目注意三个关键点: (1)最后一滴: 必须说明是滴入“最后一滴”溶液。 (2)颜色变化: 必须说明滴入“最后一滴”溶液后溶液“颜色的变化”。 (3)半分钟: 必须说明溶液颜色变化后“半分钟内不再恢复原来的颜色”。 2.图解量器的读数方法 (1)平视读数(如图1): 实验室中用量筒、移液管或滴定管量取一定体积的液体;读取液体体积时,视线应与凹液面最低点保持水平,视线与刻度的交点即为读数(即凹液面定视线,视线定读数)。 (2)俯视读数(如图2): 俯视: 当用量筒测量液体的体积时,由于俯视视线向下倾斜,寻找切点的位置在凹液面的上侧,读数高于正确的刻度线位置,即读数偏大。 (3)仰视读数(如图3): 读数时,由于视线向上倾斜,寻找切点的位置在液面的下侧,因滴定管刻度标法与量筒不同,这样仰视读数偏大。 至于俯视和仰视的误差,还要结合具体仪器进行分析,因为量筒刻度从下到上逐渐增大;而滴定管刻度从 下到上逐渐减小,并且滴定管中液体的体积是两次体积读数之差,在分析时还要看滴定前读数是否正确,然后才能判断实际量取的液体体积是偏大还是偏小。
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