专题十 水的电离和溶液的酸碱性.docx
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专题十水的电离和溶液的酸碱性
专题十 水的电离和溶液的酸碱性
考纲解读
考点
考纲内容
高考示例
预测热度
水的电离和水
的离子积常数
1.了解水的电离
2.了解离子积常数
2015广东理综,11,4分
2014山东理综,13,5分
★★
溶液的酸碱性和pH
酸碱中和滴定
1.了解溶液pH的含义
2.了解溶液pH的测定方法,能进行pH的简单计算
2017天津理综,9,18分
2015山东理综,31,19分
★★
分析解读本专题内容为高考常考内容之一。
备考时要重点关注外界条件对水的电离程度的影响,溶液显酸性、碱性的本质,水的离子积常数的应用,溶液pH的计算等内容,本专题常将上述考点与酸碱中和滴定曲线相结合,运用数学工具(图表)进行知识与能力的综合考查。
命题探究
五年高考
考点一 水的电离和水的离子积常数
1.(2015广东理综,11,4分)一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.升高温度,可能引起由c向b的变化
B.该温度下,水的离子积常数为1.0×10-13
C.该温度下,加入FeCl3可能引起由b向a的变化
D.该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化
答案 C
2.(2014山东理综,13,5分)已知某温度下CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等,现向10mL浓度为0.1mol·L-1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水,在滴加过程中( )
A.水的电离程度始终增大
B.
先增大再减小
C.c(CH3COOH)与c(CH3COO-)之和始终保持不变
D.当加入氨水的体积为10mL时,c(N
)=c(CH3COO-)
答案 D
3.(2013天津理综,5,6分)下列有关电解质溶液的说法正确的是 ( )
A.在蒸馏水中滴加浓H2SO4,KW不变
B.CaCO3难溶于稀硫酸,也难溶于醋酸
C.在Na2S稀溶液中,c(H+)=c(OH-)-2c(H2S)-c(HS-)
D.NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同
答案 C
4.(2013山东理综,13,4分)某温度下,向一定体积0.1mol·L-1的醋酸溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液,溶液中pOH(pOH=-lg[OH-])与pH的变化关系如图所示,则( )
A.M点所示溶液的导电能力强于Q点
B.N点所示溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)
C.M点和N点所示溶液中水的电离程度相同
D.Q点消耗NaOH溶液的体积等于醋酸溶液的体积
答案 C
考点二 溶液的酸碱性和pH 酸碱中和滴定
1.(2016天津理综,6,6分)室温下,用相同浓度的NaOH溶液,分别滴定浓度均为0.1mol·L-1的三种酸(HA、HB和HD)溶液,滴定曲线如图所示,下列判断错误的是( )
A.三种酸的电离常数关系:
KHA>KHB>KHD
B.滴定至P点时,溶液中:
c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-)
C.pH=7时,三种溶液中:
c(A-)=c(B-)=c(D-)
D.当中和百分数达100%时,将三种溶液混合后:
c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+)
答案 C
2.(2015重庆理综,3,6分)下列叙述正确的是( )
A.稀醋酸中加入少量醋酸钠能增大醋酸的电离程度
B.25℃时,等体积等浓度的硝酸与氨水混合后,溶液pH=7
C.25℃时,0.1mol·L-1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱
D.0.1molAgCl和0.1molAgI混合后加入1L水中,所得溶液中c(Cl-)=c(I-)
答案 C
3.(2015广东理综,12,4分)准确移取20.00mL某待测HCl溶液于锥形瓶中,用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定,下列说法正确的是( )
A.滴定管用蒸馏水洗涤后,装入NaOH溶液进行滴定
B.随着NaOH溶液滴入,锥形瓶中溶液pH由小变大
C.用酚酞作指示剂,当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定
D.滴定达终点时,发现滴定管尖嘴部分有悬滴,则测定结果偏小
答案 B
4.(2013浙江理综,12,6分)25℃时,用浓度为0.1000mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00mL浓度均为0.1000mol·L-1的三种酸HX、HY、HZ,滴定曲线如下图所示。
下列说法正确的是( )
A.在相同温度下,同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序:
HZ B.根据滴定曲线,可得Ka(HY)≈10-5 C.将上述HX、HY溶液等体积混合后,用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反应时: c(X-)>c(Y-)>c(OH-)>c(H+) D.HY与HZ混合,达到平衡时: c(H+)= +c(Z-)+c(OH-) 答案 B 5.(2017天津理综,9,18分)用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c(I-),实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。 Ⅰ.准备标准溶液 a.准确称取AgNO3基准物4.2468g(0.0250mol)后,配制成250mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存,备用。 b.配制并标定100mL0.1000mol·L-1NH4SCN标准溶液,备用。 Ⅱ.滴定的主要步骤 a.取待测NaI溶液25.00mL于锥形瓶中。 b.加入25.00mL0.1000mol·L-1AgNO3溶液(过量),使I-完全转化为AgI沉淀。 c.加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂。 d.用0.1000mol·L-1NH4SCN溶液滴定过量的Ag+,使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后,体系出现淡红色,停止滴定。 e.重复上述操作两次。 三次测定数据如下表: 实验序号 1 2 3 消耗NH4SCN标准溶液体积/mL 10.24 10.02 9.98 f.数据处理。 回答下列问题: (1)将称得的AgNO3配制成标准溶液,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有 。 (2)AgNO3标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是 。 (3)滴定应在pH<0.5的条件下进行,其原因是 。 (4)b和c两步操作是否可以颠倒 ,说明理由 。 (5)所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为 mL,测得c(I-)= mol·L-1。 (6)在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步,应进行的操作为 。 (7)判断下列操作对c(I-)测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 ①若在配制AgNO3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则测定结果 。 ②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,则测定结果 。 答案 (18分) (1)250mL(棕色)容量瓶、胶头滴管 (2)避免AgNO3见光分解 (3)防止因Fe3+的水解而影响滴定终点的判断(或抑制Fe3+的水解) (4)否(或不能) 若颠倒,Fe3+与I-反应,指示剂耗尽,无法判断滴定终点 (5)10.00 0.0600 (6)用NH4SCN标准溶液进行润洗 (7)偏高 偏高 6.(2015山东理综,31,19分)毒重石的主要成分为BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质),实验室利用毒重石制备BaCl2·2H2O的流程如下: (1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨,目的是 。 实验室用37%的盐酸配制15%的盐酸,除量筒外还需使用下列仪器中的 。 a.烧杯b.容量瓶c.玻璃棒d.滴定管 (2)加入NH3·H2O调pH=8可除去 (填离子符号),滤渣Ⅱ中含 (填化学式)。 加入H2C2O4时应避免过量,原因是 。 已知: Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7,Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9 Ca2+ Mg2+ Fe3+ 开始沉淀时的pH 11.9 9.1 1.9 完全沉淀时的pH 13.9 11.1 3.2 (3)利用间接酸碱滴定法可测定Ba2+的含量,实验分两步进行。 已知: 2Cr +2H+ Cr2 +H2O Ba2++Cr BaCrO4↓ 步骤Ⅰ: 移取xmL一定浓度的Na2CrO4溶液于锥形瓶中,加入酸碱指示剂,用bmol·L-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为V0mL。 步骤Ⅱ: 移取ymLBaCl2溶液于锥形瓶中,加入xmL与步骤Ⅰ相同浓度的Na2CrO4溶液,待Ba2+完全沉淀后,再加入酸碱指示剂,用bmol·L-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为V1mL。 滴加盐酸标准液时应使用酸式滴定管,“0”刻度位于滴定管的 (填“上方”或“下方”)。 BaCl2溶液的浓度为 mol·L-1。 若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出,Ba2+浓度测量值将 (填“偏大”或“偏小”)。 答案 (1)增大接触面积从而使反应速率加快 a、c (2)Fe3+ Mg(OH)2、Ca(OH)2 H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀,产品产量减少 (3)上方 偏大 教师用书专用(7—12) 7.(2014四川理综,6,6分)下列溶液中粒子的物质的量浓度关系正确的是( ) A.0.1mol/LNaHCO3溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合,所得溶液中: c(Na+)>c(C )>c(HC )>c(OH-) B.20mL0.1mol/LCH3COONa溶液与10mL0.1mol/LHCl溶液混合后溶液呈酸性,所得溶液中: c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+) C.室温下,pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合,所得溶液中: c(Cl-)+c(H+)>c(N )+c(OH-) D.0.1mol/LCH3COOH溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合,所得溶液中: c(OH-)>c(H+)+c(CH3COOH) 答案 B 8.(2013大纲全国,12,6分)下图表示水中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 答案 D 9.(2013课标Ⅱ,13,6分)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( ) 答案 C 10.(2013江苏单科,11,4分)下列有关说法正确的是(双选)( ) A.反应NH3(g)+HCl(g) NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的ΔH<0 B.电解法精炼铜时,以粗铜作阴极,纯铜作阳极 C.CH3COOH溶液加水稀释后,溶液中 的值减小 D.Na2CO3溶液中加入少量Ca(OH)2固体,C 水解程度减小,溶液的pH减小 答案 AC 11.(2014重庆理综,9,15分)中华人民共和国国家标准(GB2760-2011)规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25g·L-1。 某兴趣小组用图1装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中SO2,并对其含量进行测定。 图1 图2 (1)仪器A的名称是 ,水通入A的进口为 。 (2)B中加入300.00mL葡萄酒和适量盐酸,加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应,其化学方程式为 。 (3)除去C中过量的H2O2,然后用0.0900mol·L-1NaOH标准溶液进行滴定,滴定前排气泡时,应选择图2中的 ;若滴定终点时溶液的pH=8.8,则选择的指示剂为 ;若用50mL滴定管进行实验,当滴定管中的液面在刻度“10”处,则管内液体的体积(填序号) (①=10mL,②=40mL,③<10mL,④>40mL)。 (4)滴定至终点时,消耗NaOH溶液25.00mL,该葡萄酒中SO2含量为: g·L-1。 (5)该测定结果比实际值偏高,分析原因并利用现有装置提出改进措施 。 答案 (1)冷凝管或冷凝器 b (2)SO2+H2O2 H2SO4 (3)③ 酚酞 ④ (4)0.24 (5)原因: 盐酸的挥发;改进措施: 用不挥发的强酸如硫酸代替盐酸,或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验,扣除盐酸挥发的影响 12.(2013江苏单科,18,12分)硫酸镍铵[(NH4)xNiy(SO4)m·nH2O]可用于电镀、印刷等领域。 某同学为测定硫酸镍铵的组成,进行如下实验: ①准确称取2.3350g样品,配制成100.00mL溶液A;②准确量取25.00mL溶液A,用0.04000mol·L-1的EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Ni2+(离子方程式为Ni2++H2Y2- NiY2-+2H+),消耗EDTA标准溶液31.25mL;③另取25.00mL溶液A,加足量的NaOH溶液并充分加热,生成NH356.00mL(标准状况)。 (1)若滴定管在使用前未用EDTA标准溶液润洗,测得的Ni2+含量将 (填“偏高”“偏低”或“不变”)。 (2)氨气常用 检验,现象是 。 (3)通过计算确定硫酸镍铵的化学式(写出计算过程)。 答案 (12分) (1)偏高 (2)湿润的红色石蕊试纸 试纸颜色由红变蓝 (3)n(Ni2+)=0.04000mol·L-1×31.25mL×10-3L·mL-1=1.250×10-3mol n(N )= =2.500×10-3mol n(S )= = =2.500×10-3mol m(Ni2+)=59g·mol-1×1.250×10-3mol=0.07375g m(N )=18g·mol-1×2.500×10-3mol=0.04500g m(S )=96g·mol-1×2.500×10-3mol=0.2400g n(H2O)= = 1.250×10-2mol x∶y∶m∶n=n(N )∶n(Ni2+)∶n(S )∶n(H2O)=2∶1∶2∶10 硫酸镍铵的化学式为(NH4)2Ni(SO4)2·10H2O 三年模拟 A组 2016—2018年模拟·基础题组 考点一 水的电离和水的离子积常数 1.(人教选4,三-2-1,变式)①0.1mol/L盐酸 ②0.1mol/LH2SO4溶液 ③0.1mol/LNaOH溶液 ④0.1mol/LCH3COOH溶液。 相同条件下,有关上述溶液的说法正确的是( ) A.溶液中水的电离程度: ④>①>③>② B.相同体积的①和④,与NaOH溶液中和时,消耗NaOH的物质的量①>④ C.相同体积的③和④混合后,二者恰好反应,所得溶液显中性 D.四种溶液的pH由小到大的顺序是: ②<①<④<③ 答案 D 2.(2018宁夏大学附中月考,13)T℃时,某浓度醋酸钠溶液的pH=10,下列说法一定正确的是( ) A.溶液中由水电离出的c(OH-)=1×10-10mol·L-1 B.溶液中存在: c(H+)·c(OH-)=1×10-14 C.溶液中存在: c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)>c(CH3COOH) D.溶液中存在: c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Na+) 答案 D 3.(2017河南南阳等六市联考,13)某温度下,向一定体积0.1mol·L-1的氨水中逐滴加入等浓度的盐酸,溶液中pOH[pOH=-lgc(OH-)]与pH的变化关系如图所示。 下列说法不正确的是( ) A.M点和N点溶液中H2O的电离程度相同 B.Q点溶液中,c(N )+c(NH3·H2O)=c(Cl-) C.M点溶液的导电性小于Q点溶液的导电性 D.N点溶液加水稀释, 变小 答案 B 4.(2017山东省实验中学一诊,14)下列叙述正确的是( ) A.常温下,AgCl在同物质的量浓度的AgNO3和NaCl溶液中的溶解度比较,前者大 B.常温下,pH=3的醋酸溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合后形成溶液a,等物质的量浓度的盐酸与NaOH溶液等体积混合后形成溶液b,水的电离程度a>b C.若将适量CO2通入0.1mol·L-1Na2CO3溶液中至溶液恰好呈中性,则溶液中(不考虑溶液体积变化): 2c(C )+c(HC )=0.1mol·L-1 D.常温下,已知醋酸的电离平衡常数为Ka,醋酸根离子的水解平衡常数为Kh,水的离子积为KW,则有Ka·Kh=KW 答案 D 5.(2016河南顶级名校调研,9)在不同温度下,水溶液中c(H+)与c(OH-)有如图所示关系。 下列说法中正确的是( ) A.a点对应的溶液中能大量存在: Fe3+、Na+、Cl-、S B.b点对应的溶液中能大量存在: N 、Ba2+、OH-、I- C.c点对应的溶液中能大量存在: Na+、Ba2+、Cl-、C D.d点对应的溶液中能大量存在: Na+、K+、S 、Cl- 答案 D 考点二 溶液的酸碱性和pH 酸碱中和滴定 6.(2018湖北部分重点中学联考,7)常温下,盐酸与氢氧化钠溶液相互滴定的滴定曲线如下图,下列叙述不正确的是( ) A.滴定过程的任何时刻都存在: c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(Cl-) B.曲线b是氢氧化钠溶液滴定盐酸的滴定曲线 C.氢氧化钠溶液的物质的量浓度为0.1mol·L-1 D.P点时恰好完全中和,溶液呈中性 答案 B 7.[2018陕西渭南质量检测(Ⅰ),12]下列说法中不正确的是( ) A.常温下用pH=3的某酸溶液与pH=11的某碱溶液等体积混合,若混合溶液的pH=4,则反应生成的盐可能为强碱弱酸盐 B.石灰乳悬浊液中存在下列平衡: Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq),恒温条件下,向石灰乳悬浊液中加入少量生石灰时,pH增大 C.常温下pH=4的NH4Cl溶液和盐酸,由水电离的氢离子的浓度的比值为106∶1 D.常温下将0.1mol·L-1的醋酸溶液加水稀释,溶液中c(CH3COO-)/c(CH3COOH)的值增大 答案 B 8.(2017江西红色七校一联,3)用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,下列操作不会引起实验误差的是( ) A.用蒸馏水洗净酸式滴定管后,装入标准盐酸进行滴定 B.用蒸馏水洗净锥形瓶后,再用NaOH溶液润洗,后装入NaOH溶液进行滴定 C.用碱式滴定管取10.00mLNaOH溶液放入用蒸馏水洗净的锥形瓶中,加入少量的蒸馏水再进行滴定 D.用酚酞作指示剂滴至红色刚变无色时即停止加盐酸 答案 C 9.(2017湖南衡阳联考一,13)氨分子中的一个氢原子被甲基取代后,所得甲胺(CH3NH2)的性质与氨相似,CH3NH2·H2O也是一元弱碱,25℃时电离常数Kb=4.0×10-5。 现用0.0500mol/L的稀硫酸滴定10mL0.1000mol/L的甲胺溶液,溶液中c(OH-)的负对数(pOH)与所加稀硫酸的体积(V)的关系如图所示。 下列说法正确的是 ( ) A.甲胺在水中的电离方程式为: CH3NH2·H2O CH3N +OH- B.A、B、C三点溶液中,水电离出来的c(H+): B>C>A C.C点溶液中 =2.5×10-5 D.B点溶液中存在c(CH3NH2·H2O)>c(CH3N )>c(H+)>c(OH-) 答案 C 10.(2016河北衡水中学五调,7)常温下,在pH为3的FeCl3溶液、pH为11的Na2CO3溶液和pH为3的盐酸中水的电离程度分别为a1、a2、a3,则它们之间的关系是( ) A.a1 C.a1>a2>a3D.无法判断 答案 B B组 2016—2018年模拟·提升题组 (满分65分 时间: 30分钟) 一、选择题(每小题6分,共36分) 1.(人教选4,三-2-4,变式)下列有关体积相同、pH相同的盐酸和CH3COOH溶液的说法正确的是( ) A.盐酸中水的电离程度更小 B.与足量镁粉反应时,CH3COOH溶液中放出的H2更多 C.与NaOH溶液中和时,盐酸消耗的NaOH更多 D.同倍稀释后两溶液的pH仍相同 答案 B 2.(2018江西西路片七校一联,9)下列叙述正确的是( ) A.某溶液的pH=7,则该溶液为中性溶液 B.一定温度下,向AgCl饱和溶液中加入少量NaCl固体,Ksp(AgCl)减小 C.常温下,反应X(s)+Y(l) 2Z(g)不能自发进行,则该反应的ΔH>0 D.常温下,0.01mol·L-1的NaOH溶液中由水电离的c(H+)=1.0×10-2mol·L-1 答案 C 3.(2017湖北四地七校联盟一联,6)常温下,下列说法中不正确的是 ( ) A.pH=2与pH=1的CH3COOH溶液中c(H+)之比为1∶10 B.0.1mol·L-1的CH3COOH溶液中,由水电离出的c(H+)为1×10-13mol·L-1 C.pH=12的NaOH溶液和pH=2的CH3COOH溶液等体积混合后所得溶液的pH<7 D.pH=2的H2SO4溶液和pH=2的CH3COOH溶液等体积混合后所得溶液的pH=2 答案 B 4.(2017江西九江十校第二次联考,13)25℃时,向100mL0.1mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液,得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。 下列说法错误的是( ) A.a点时溶液的pH<1 B.a点到b点的过程中,溶液的导电能力减弱 C.ab段上的点(不包括a点)均满足关系式: c(N )+c(Na+)<2c(S ) D.b点时离子浓度大小顺序为: c(Na+)>c(S )>c(N )>c(H+)>c(OH-) 答案 D 5.(2017湖南邵阳第二次联考,12)0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液的pH随温度变化的关系如曲线Ⅰ所示,下列说法中正确的是( ) A.0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中c(N )大于等浓度的NH4HSO4溶液中c(N ) B.向100mL0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中逐滴滴加80mL0.05mol·L-1NaOH溶液时,溶液pH的变化如曲线Ⅱ所示 C.升高温度,NH4Al(SO4)2溶液的pH减小,是因为升温促进了NH4Al(SO4)2的电离 D.20℃时,0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中: 2c(S )-c(N )-3c(Al3+)=10-3mol·L-1 答案 B 6.(2016浙江台州
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- 专题十 水的电离和溶液的酸碱性 专题 电离 溶液 酸碱