(通用版)2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第八章 水溶液中的離子平衡 第2節(jié) 水的電離和溶液的酸堿性學(xué)案 新人教版
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1、(通用版)2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第八章 水溶液中的離子平衡 第2節(jié) 水的電離和溶液的酸堿性學(xué)案 新人教版 【考綱要求】 了解水的電離、離子積常數(shù)?!?了解溶液pH的含義及其測(cè)定方法,能進(jìn)行pH的簡(jiǎn)單計(jì)算。 考點(diǎn)一 水的電離 1.水的電離方程式 水是極弱的電解質(zhì),其電離方程式為H2O+H2OH3O++OH-,可簡(jiǎn)寫(xiě)為H2OH++OH-。 2.水的離子積常數(shù) (1)室溫下:Kw=c(H+)·c(OH-)=1×10-14。 (2)影響因素:只與溫度有關(guān),升高溫度,Kw增大。 (3)適用范圍:Kw不僅適用于純水,也適用于稀的電解質(zhì)水溶液。 (4)Kw揭示了在任何
2、水溶液中均存在H+和OH-,只要溫度不變,Kw不變。 3.水的電離平衡的影響因素 (1)溫度:溫度升高,促進(jìn)水的電離;溫度降低,抑制水的電離。 (2)酸、堿:抑制水的電離。 (3)能水解的鹽:促進(jìn)水的電離。 4.外界條件對(duì)水的電離平衡的影響 體系變化 條件 平衡移 動(dòng)方向 Kw 水的電 離程度 c(OH-) c(H+) 酸 逆 不變 減小 減小 增大 堿 逆 不變 減小 增大 減小 可水解 的鹽 Na2CO3 正 不變 增大 增大 減小 NH4Cl 正 不變 增大 減小 增大 溫度 升溫 正 增
3、大 增大 增大 增大 降溫 逆 減小 減小 減小 減小 其他,如加入Na 正 不變 增大 增大 減小 1.在蒸餾水中滴加濃H2SO4,Kw不變( ) 2.NaCl溶液和CH3COONH4溶液均顯中性,兩溶液中水的電離程度相同( ) 3.25 ℃與60 ℃時(shí),水的pH相等( ) 4.常溫下,pH為2的鹽酸中由H2O電離出的 c(H+)=1.0×10-12 mol/L( ) 5.25 ℃時(shí)NH4Cl溶液的Kw大于100 ℃時(shí)NaCl溶液的Kw( ) 6.室溫下,0.1 mol·L-1的HCl溶液與0.1 mol·L-1的NaOH溶液中水的電離
4、程度相同( ) 答案:1.× 2.× 3.× 4.√ 5.× 6.√ 題組一 考查水的電離平衡的影響因素 1.一定溫度下,水存在H2OH++OH- ΔH>0的平衡,下列敘述一定正確的是( ) A.向水中滴入少量稀鹽酸,平衡逆向移動(dòng),Kw減小 B.將水加熱,Kw增大,pH減小 C.向水中加入少量固體CH3COONa,平衡逆向移動(dòng),c(H+) 降低 D.向水中加入少量固體硫酸鈉,c(H+)=10-7 mol·L-1,Kw不變 解析:選B。A項(xiàng),Kw應(yīng)不變;C項(xiàng),平衡應(yīng)正向移動(dòng);D項(xiàng),由于沒(méi)有指明溫度,c(H+)不一定等于10-7 mol·L-1。 2.一定溫度下,水溶
5、液中H+和OH-的濃度變化曲線如圖。下列說(shuō)法正確的是( ) A.升高溫度,可能引起由c向b的變化 B.該溫度下,水的離子積常數(shù)為1.0×10-13 C.該溫度下,加入FeCl3可能引起由b向a的變化 D.該溫度下,稀釋溶液可能引起由c向d的變化 解析:選C。A.c點(diǎn)溶液中c(OH-)>c(H+),溶液呈堿性,升溫,溶液中c(OH-)不可能減小。B.由b點(diǎn)對(duì)應(yīng) c(H+)與c(OH-)可知,Kw=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-7×1.0×10-7=1.0×10-14。C.FeCl3溶液水解顯酸性,溶液中c(H+)增大,因一定溫度下水的離子積是常數(shù),故溶液中c(OH-)減
6、小,因此加入FeCl3溶液可能引起由b向a的變化。D.c點(diǎn)溶液呈堿性,稀釋時(shí)c(OH-)減小,同時(shí)c(H+)應(yīng)增大,故稀釋溶液時(shí)不可能引起由c向d的變化。 題組二 考查水電離出的c(H+)和c(OH-)的計(jì)算 3.室溫下,pH=11的某溶液中水電離出的c(OH-)為( ) ①1.0×10-7 mol/L ?、?.0×10-6 mol/L ③1.0×10-3 mol/L ④1.0×10-11 mol/L A.③ B.④ C.①或③ D.③或④ 解析:選D。該溶液中c(OH-)=10-3 mol/L,c(H+)=10-11 mol/L,若是堿溶液,則H+是由H2O電離出的
7、,水電離出的OH-與H+濃度均為10-11 mol/L;若是鹽溶液(如Na2CO3),則OH-是由H2O電離出的,即水電離出的c(OH-)=10-3 mol/L。 4.25 ℃時(shí),在等體積的①pH=0的H2SO4溶液、②0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液、③pH=10的Na2S溶液、④pH=5的NH4NO3溶液中,由水電離的H+的物質(zhì)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:選A。25 ℃時(shí),pH=0的H2SO4溶液中由水電離出的c(H+)
8、=10-14 mol·L-1;0.05 mol·L-1的Ba(OH)2 溶液中c(OH-)=0.05 mol·L-1×2=0.1 mol·L-1,根據(jù)Kw=c(H+)·c(OH-)可得,由水電離出的c(H+)=10-13 mol·L-1;pH=10的Na2S溶液中由水電離出的c(H+)=10-4 mol·L-1;pH=5的NH4NO3溶液中由水電離出的c(H+)=10-5 mol·L-1,故等體積上述溶液中水電離的H+的物質(zhì)的量之比為10-14∶10-13∶10-4∶10-5=1∶10∶1010∶109,即選項(xiàng)A正確。 突破“五類”由水電離產(chǎn)生c(H+) 和c(OH-)的計(jì)算 常溫下
9、,任何溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H+)和c(OH-)總是相等的。 (1)中性溶液:c(OH-)=c(H+)=10-7 mol/L。 (2)酸的溶液——OH-全部來(lái)自水的電離 實(shí)例:pH=2的鹽酸溶液中c(H+)=10-2 mol/L,則 c(OH-)=Kw/10-2=10-12 (mol/L),即水電離出的c(H+)=c(OH-)=10-12 mol/L。 (3)堿的溶液——H+全部來(lái)自水的電離 實(shí)例:pH=12的NaOH溶液中c(OH-)=10-2 mol/L,則 c(H+)=Kw/10-2=10-12 (mol/L),即水電離出的c(OH-)=c(H+)=10-12 mol/L。
10、 (4)水解呈酸性的鹽溶液——H+全部來(lái)自水的電離 實(shí)例:pH=5的NH4Cl溶液中,由水電離出的c(H+)=10-5 mol/L,因部分OH-與部分NH結(jié)合使c(OH-)=10-9 mol/L。 (5)水解呈堿性的鹽溶液——OH-全部來(lái)自水的電離 實(shí)例:pH=12的Na2CO3溶液中,由水電離出的 c(OH-)=10-2 mol/L。因部分H+與部分CO結(jié)合使c(H+)=10-12 mol/L?!? 考點(diǎn)二 溶液的酸堿性和pH[學(xué)生用書(shū)P122] 1.溶液的酸堿性 溶液的酸堿性取決于溶液中c(H+)和c(OH-)的相對(duì)大小。 (1)c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性,常溫
11、下pH<7。 (2)c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,常溫下pH=7。 (3)c(H+)<c(OH-),溶液呈堿性,常溫下pH>7。 2.pH及其測(cè)量 (1)定義式:pH=-lg c(H+)。 (2)溶液的酸堿性與pH的關(guān)系(常溫下) (3)測(cè)量方法 ①pH試紙法:把小片試紙放在一潔凈的玻璃片或表面皿上,用玻璃棒蘸取待測(cè)溶液點(diǎn)在干燥的pH試紙的中央,試紙變色后,與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照即可確定溶液的pH。 ②pH計(jì)測(cè)量法。 3.溶液pH的計(jì)算 (1)單一溶液的pH計(jì)算 強(qiáng)酸溶液:如HnA,設(shè)濃度為c mol·L-1,c(H+)=nc mol·L-1,pH=-lg c(H
12、+)=-lg (nc)。 強(qiáng)堿溶液(25 ℃):如B(OH)n,設(shè)濃度為c mol·L-1,c(H+)= mol·L-1,pH=-lg c(H+)=14+lg (nc)。 (2)混合溶液pH的計(jì)算類型 ①兩種強(qiáng)酸混合:直接求出c混(H+),再據(jù)此求pH。 c混(H+)=。 ②兩種強(qiáng)堿混合:先求出c混(OH-),再據(jù)Kw求出c混(H+),最后求pH。c混(OH-)= 。 ③強(qiáng)酸、強(qiáng)堿混合:先判斷哪種物質(zhì)過(guò)量,再由下式求出溶液中H+或OH-的濃度,最后求pH。 c混(H+)或c混(OH-)=。 1.用濕潤(rùn)的pH試紙測(cè)稀堿液的pH,測(cè)定值偏小( ) 2.相同濃度的CH3CO
13、OH和NaOH溶液等體積混合后溶液顯堿性( ) 3.常溫下pH=2的鹽酸與等體積pH=12的氨水混合后所得溶液顯酸性( ) 4.100 ℃時(shí),將pH=2的鹽酸與pH=12的NaOH溶液等體積混合,溶液呈中性( ) 5.pH=3的HCl和pH=12的NaOH溶液等體積混合,溶液顯酸性( ) 6.用廣泛pH試紙測(cè)得0.10 mol/L NH4Cl溶液的pH= 5.2( ) 7.用pH試紙測(cè)定氯水的pH為3( ) 答案:1.√ 2.√ 3.× 4.× 5.× 6.× 7.× 題組一 考查溶液稀釋時(shí)pH的判斷 1.1 mL pH=9的NaOH溶液,加水稀釋到10 mL,
14、pH= ;加水稀釋到100 mL,pH 7。 答案:8 接近 2.pH=5的H2SO4溶液,加水稀釋到500倍,則稀釋后c(SO)與c(H+)的比值為 。 解析:稀釋前c(SO)= mol/L;稀釋后 c(SO)= mol/L=10-8 mol/L;c(H+)接近10-7 mol/L,所以==。 答案: 3.(1)體積相同,濃度均為0.2 mol·L-1的鹽酸和CH3COOH溶液,分別加水稀釋10倍,溶液的pH分別變成m和n,則m與n的關(guān)系為 。 (2)體積相同,濃度均為0.2 mol·L-1的鹽酸和CH3COOH溶液,分別加水稀釋m倍、n倍,溶液的pH都變
15、成3,則m與n的關(guān)系為 。 (3)體積相同,pH均等于1的鹽酸和CH3COOH溶液,分別加水稀釋m倍、n倍,溶液的pH都變成3,則m與n的關(guān)系為 。 (4)體積相同,pH均等于13的氨水和NaOH溶液,分別加水稀釋m倍、n倍,溶液的pH都變成9,則m與n的關(guān)系為 。 答案:(1)m<n (2)m>n (3)m<n (4)m>n 酸、堿稀釋時(shí)的兩個(gè)誤區(qū) (1)不能正確理解酸、堿的無(wú)限稀釋規(guī)律 常溫下,任何酸或堿溶液無(wú)限稀釋時(shí),溶液的pH都不可能大于7或小于7,只能接近7。 (2)不能正確理解弱酸、弱堿的稀釋規(guī)律 溶液 稀釋前溶液pH
16、 加水稀釋到體積為原來(lái)的10n倍 稀釋后溶液pH 酸 強(qiáng)酸 pH=a pH=a+n 弱酸 a<pH<a+n 堿 強(qiáng)堿 pH=b pH=b-n 弱堿 b-n<pH<b 注:表中a+n<7,b-n>7。 題組二 考查pH的計(jì)算 4.計(jì)算常溫時(shí)下列溶液的pH (忽略溶液混合時(shí)體積的變化): (1)pH=2的鹽酸與等體積的水混合; (2)pH=2的鹽酸加水稀釋到1 000倍; (3)0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液(已知CH3COOH的電離常數(shù)K=1.8×10-5); (4)0.1 mol·L-1 NH3·H2O溶液(NH3·H2O的電離度為α=
17、1%,電離度=×100%); (5)常溫下,將0.1 mol·L-1氫氧化鈉溶液與0.06 mol·L-1硫酸溶液等體積混合。 解析:(1)c(H+)= mol·L-1,pH=-lg=2+lg 2=2.3。 (2)c(H+)= mol·L-1=10-5 mol·L-1,pH=5。 (3) CH3COOHCH3COO- + H+ c(初始) 0.1 0 0 c(電離) c(H+) c(H+) c(H+) c(平衡) 0.1-c(H+) c(H+) c(H+) 則K==1.8×10-5, 解得c(H+)=1.3×10-3 mo
18、l·L-1, 所以pH=-lg c(H+)=-lg (1.3×10-3)=2.9。 (4) NH3·H2OOH- + NH c(初始) 0.1 mol·L-1 0 0 c(電離) 0.1×1% 0.1×1% 0.1×1% mol·L-1 mol·L-1 mol·L-1 則c(OH-)=0.1×1% mol·L-1=10-3 mol·L-1,c(H+)=10-11 mol·L-1,所以pH=11。 (5)c(H+)==0.01 mol·L-1,所以pH=2。 答案: (1)2.3 (2)5 (3)2.9 (4)11 (5)2 5.在
19、某溫度時(shí),測(cè)得0.01 mol·L-1NaOH溶液的pH為11。 (1)該溫度下水的離子積常數(shù)Kw= 。 (2)在此溫度下,將pH=a的NaOH溶液Va L與pH=b的硫酸Vb L混合。 ①若所得混合液為中性,且a=12,b=2,則Va∶Vb= ; ②若所得混合液為中性,且a+b=12,則Va∶Vb= 。 解析:(1)由題意知,溶液中c(H+)=10-11 mol·L-1,c(OH-)=0.01 mol·L-1,故Kw=c(H+)·c(OH-)=10-13。 (2)①根據(jù)中和反應(yīng):H++OH-===H2O c(H+)·V酸=c(OH-)·V堿 10-2·Vb=
20、10-13/10-12·Va 所以,Va∶Vb=10-2∶10-1=1∶10。 ②根據(jù)中和反應(yīng):H++OH-===H2O c(H+)·Vb=c(OH-)·Va 10-b·Vb=10-13/10-a·Va 所以,Va/Vb=10-b/10a-13=1013-(a+b)=10 即Va∶Vb=10∶1。 答案:(1)10-13 (2)①1∶10?、?0∶1 考點(diǎn)三 酸堿中和滴定[學(xué)生用書(shū)P123] 1.實(shí)驗(yàn)原理 (1)用已知濃度的酸(或堿)滴定未知濃度的堿(或酸),根據(jù)中和反應(yīng)的等量關(guān)系來(lái)測(cè)定酸(或堿)的濃度。 (2)利用酸堿指示劑明顯的顏色變化,表示反應(yīng)已完全,指示滴定終
21、點(diǎn)。 指示劑 變色范圍的pH 石蕊 <5.0紅色 5.0~8.0紫色 >8.0藍(lán)色 甲基橙 <3.1紅色 3.1~4.4橙色 >4.4黃色 酚酞 <8.2無(wú)色 8.2~10.0粉紅色 >10.0紅色 2.實(shí)驗(yàn)用品 (1)儀器:酸式滴定管(如圖A)、堿式滴定管(如圖B)、滴定管夾、鐵架臺(tái)、錐形瓶。 (2)試劑:標(biāo)準(zhǔn)液、待測(cè)液、指示劑、蒸餾水。 (3)滴定管的使用 試劑性質(zhì) 滴定管 原因 酸性、氧化性 酸式滴定管 氧化性物質(zhì)易腐蝕橡膠管 堿性 堿式滴定管 堿性物質(zhì)易腐蝕玻璃,致使玻璃活塞無(wú)法打開(kāi) 3.實(shí)驗(yàn)操作(以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測(cè)NaO
22、H溶液為例) (1)滴定前的準(zhǔn)備 (2)滴定操作 (3)終點(diǎn)判斷 等到滴入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液,溶液由紅色變?yōu)闊o(wú)色,且在半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來(lái)的顏色,視為滴定終點(diǎn)并記錄標(biāo)準(zhǔn)液的體積。 4.?dāng)?shù)據(jù)處理 按上述操作重復(fù)2~3次,求出用去標(biāo)準(zhǔn)鹽酸體積的平均值,根據(jù)c(NaOH)=計(jì)算。 1.滴定終點(diǎn)就是酸堿恰好中和的點(diǎn)( ) 2.若滴定前滴定管內(nèi)無(wú)氣泡,終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)有氣泡,則所測(cè)體積偏小( ) 3.用0.200 0 mol/L NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定HCl與CH3COOH的混合液(混合液中兩種酸的濃度均約為0.1 mol/L),至中性時(shí),溶液中的酸未被完全中和( ) 4.中和滴
23、定實(shí)驗(yàn)時(shí),滴定管、錐形瓶均用待測(cè)液潤(rùn)洗( ) 5.溴水應(yīng)放在酸式滴定管中,Na2CO3溶液應(yīng)放在堿式滴定管中( ) 6.滴定接近終點(diǎn)時(shí),滴定管的尖嘴可以接觸錐形瓶?jī)?nèi)壁( ) 答案:1.× 2.√ 3.√ 4.× 5.√ 6.√ 題組一 考查酸堿中和滴定中儀器、指示劑的選擇 1.實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有3種酸堿指示劑,其pH變色范圍如下: 甲基橙:3.1~4.4 石蕊:5.0~8.0 酚酞:8.2~10.0 用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定未知濃度的CH3COOH溶液,反應(yīng)恰好完全時(shí),下列敘述中正確的是( ) A.溶液呈中性,可選用甲基橙或酚酞作指示劑 B.溶液
24、呈中性,只能選用石蕊作指示劑 C.溶液呈堿性,可選用甲基橙或酚酞作指示劑 D.溶液呈堿性,只能選用酚酞作指示劑 解析:選D。NaOH溶液和CH3COOH溶液恰好反應(yīng)生成CH3COONa時(shí),CH3COO-水解顯堿性,而酚酞的變色范圍為8.2~10.0,比較接近。 2.用已知濃度的NaOH溶液測(cè)定某H2SO4溶液的濃度,參考下圖,從下表中選出正確的指示劑和儀器( ) 選項(xiàng) 錐形瓶 中溶液 滴定管 中溶液 選用 指示劑 選用 滴定管 A 堿 酸 石蕊 乙 B 酸 堿 酚酞 甲 C 堿 酸 甲基橙 乙 D 酸 堿 酚酞 乙
25、解析:選D。解答本題的關(guān)鍵:①明確酸、堿式滴定管使用時(shí)的注意事項(xiàng),②指示劑的變色范圍。酸式滴定管不能盛放堿,而堿式滴定管不能盛放酸,指示劑應(yīng)選擇顏色變化明顯的酚酞或甲基橙,不能選用石蕊,另外還要注意在酸堿中和滴定中,無(wú)論是標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定待測(cè)溶液,還是待測(cè)溶液滴定標(biāo)準(zhǔn)液,只要操作正確,都能得到正確的結(jié)果。 正確選擇指示劑的基本原則 變色要靈敏,變色范圍要小,使變色范圍盡量與滴定終點(diǎn)溶液的酸堿性一致。 (1)不能用石蕊作指示劑。 (2)滴定終點(diǎn)為堿性時(shí),用酚酞作指示劑,如用NaOH溶液滴定醋酸。 (3)滴定終點(diǎn)為酸性時(shí),用甲基橙作指示劑,如用鹽酸滴定氨水。 (4)強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿一般用甲
26、基橙,但用酚酞也可以。 (5)并不是所有的滴定都必須使用指示劑,如用標(biāo)準(zhǔn)的Na2SO3滴定KMnO4溶液時(shí),KMnO4顏色褪去時(shí)即為滴定終點(diǎn)。 題組二 考查酸堿中和滴定的誤差分析及數(shù)據(jù)處理 3.用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定未知濃度的NaOH溶液(酚酞作指示劑),用“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”填空。 (1)酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗( ) (2)錐形瓶用待測(cè)溶液潤(rùn)洗( ) (3)錐形瓶洗凈后還留有蒸餾水( ) (4)盛裝堿液的滴定管放液體前有氣泡,放出液體后氣泡消失( ) (5)酸式滴定管滴定前有氣泡,滴定終點(diǎn)時(shí)氣泡消失( ) (6)部分酸液滴出錐形瓶外( ) (7)酸
27、式滴定管滴定前讀數(shù)正確,滴定后俯視讀數(shù)(或前仰后俯)( ) (8)酸式滴定管滴定前讀數(shù)正確,滴定后仰視讀數(shù)(或前俯后仰)( ) 答案:(1)偏高 (2)偏高 (3)無(wú)影響 (4)偏低 (5)偏高 (6)偏高 (7)偏低 (8)偏高 4.某學(xué)生用已知物質(zhì)的量濃度的鹽酸來(lái)測(cè)定未知物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液時(shí),選擇甲基橙作指示劑。請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白: (1)用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測(cè)的NaOH溶液時(shí),左手握酸式滴定管的活塞,右手搖動(dòng)錐形瓶,眼睛注視 ,直到因加入最后一滴鹽酸后,溶液由黃色變?yōu)槌壬?,? 為止。 (2)下列操作中可能使所測(cè)NaOH溶液的濃度偏低的是
28、 。 A.酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤(rùn)洗就直接注入標(biāo)準(zhǔn)鹽酸 B.滴定前盛放NaOH溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒(méi)有干燥 C.酸式滴定管在滴定前有氣泡,滴定后氣泡消失 D.讀取鹽酸體積時(shí),開(kāi)始仰視讀數(shù),滴定結(jié)束時(shí)俯視讀數(shù) (3)若滴定開(kāi)始和結(jié)束時(shí),酸式滴定管中的液面如圖所示,則起始讀數(shù)為 mL,終點(diǎn)讀數(shù)為 mL,所用鹽酸溶液的體積為 mL。 (4)某學(xué)生根據(jù)三次實(shí)驗(yàn)分別記錄有關(guān)數(shù)據(jù)如下表: 滴定次數(shù) 待測(cè)NaOH溶 液的體積/mL 0.100 0 mol·L-1鹽酸的體積/mL 滴定前 刻度 滴定后 刻度 溶液 體積 第一次 25.00
29、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 依據(jù)上表數(shù)據(jù)列式計(jì)算該NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度。 解析:在求c(NaOH)和進(jìn)行誤差分析時(shí)應(yīng)依據(jù)公式:c(NaOH)=。欲求c(NaOH),須先求V(HCl),再代入公式;進(jìn)行誤差分析時(shí),要考慮實(shí)際操作對(duì)V(HCl)的影響,進(jìn)而影響c(NaOH)。 (1)考查酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)的規(guī)范操作。 (2)考查由于不正確操作引起的誤差分析。酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤(rùn)洗,內(nèi)壁附著一層水,可將加入的鹽酸稀釋,消耗相同量的堿,所需鹽酸的體積
30、偏大,結(jié)果偏高;用堿式滴定管取出的待測(cè)NaOH溶液的物質(zhì)的量一旦確定,倒入錐形瓶后,水的加入不影響OH-的物質(zhì)的量,也就不影響結(jié)果;若排出氣泡,液面會(huì)下降,故讀取V酸偏大,結(jié)果偏高;正確讀數(shù)(虛線部分)和錯(cuò)誤讀數(shù)(實(shí)線部分)如圖所示,結(jié)果偏低。 (3)讀數(shù)時(shí),以凹液面的最低點(diǎn)為基準(zhǔn)。 (4)先算出消耗標(biāo)準(zhǔn)鹽酸的平均值: ==26.10 mL(第二次偏差太大,舍去), c(NaOH)==0.104 4 mol·L-1。 答案:(1)錐形瓶中溶液顏色變化 在半分鐘內(nèi)不變色 (2)D (3)0.00 26.10 26.10 (4)==26.10 mL, c(NaOH)==0.10
31、4 4 mol·L-1。 常用量器的讀數(shù)方法 (1)平視讀數(shù)(如圖1):實(shí)驗(yàn)室中用量筒或滴定管量取一定體積的液體;讀取液體體積時(shí),視線應(yīng)與凹液面最低點(diǎn)保持水平,視線與刻度的交點(diǎn)即為讀數(shù)(即凹液面定視線,視線定讀數(shù))。 (2)俯視讀數(shù)(如圖2):當(dāng)用量筒測(cè)量液體的體積時(shí),由于俯視視線向下傾斜,尋找切點(diǎn)的位置在凹液面的上側(cè),讀數(shù)高于正確的刻度線位置,即讀數(shù)偏大。 (3)仰視讀數(shù)(如圖3):讀數(shù)時(shí),由于視線向上傾斜,尋找切點(diǎn)的位置在液面的下側(cè),讀數(shù)低于正確的刻度線位置,因滴定管刻度標(biāo)法與量筒不同,這樣仰視讀數(shù)偏大?!? 題組三 考查滴定終點(diǎn)的規(guī)范描述 5.(1)用a mol·L-
32、1的HCl滴定未知濃度的NaOH溶液,用酚酞作指示劑,達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是 ; 若用甲基橙作指示劑,滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是 。 (2)用標(biāo)準(zhǔn)碘溶液滴定溶有SO2的水溶液,以測(cè)定水中SO2的含量,應(yīng)選用 作指示劑,達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是 。 (3)用標(biāo)準(zhǔn)酸性KMnO4溶液滴定溶有SO2的水溶液,以測(cè)定水中SO2的含量,是否需要選用指示劑? (填“是”或“否”),達(dá)到
33、滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是 。 (4)用氧化還原滴定法測(cè)定TiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù):一定條件下,將TiO2溶解并還原為T(mén)i3+,再用KSCN溶液作指示劑,用NH4Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+,滴定Ti3+時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 ,達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是 。 答案:(1)當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液,溶液由紅色變?yōu)闊o(wú)色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)紅色 當(dāng)?shù)稳胱詈笠?/p>
34、滴標(biāo)準(zhǔn)液,溶液由黃色變?yōu)槌壬?,且半分鐘?nèi)不恢復(fù)黃色 (2)淀粉溶液 當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液,溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色,且半分鐘內(nèi)不褪色 (3)否 當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏嗡嵝訩MnO4溶液,溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紫紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色 (4)Ti3++Fe3+===Ti4++Fe2+ 當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液,溶液變成淺紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色 題組四 考查滴定曲線的圖像分析 6.如圖曲線a和b是鹽酸與氫氧化鈉相互滴定的滴定曲線,下列敘述正確的是( ) A.鹽酸的物質(zhì)的量濃度為1 mol/L B.P點(diǎn)時(shí)反應(yīng)恰好完全,溶液呈中性 C.曲線a是鹽酸滴定氫氧化鈉的滴定曲線 D.酚酞不能用作本實(shí)驗(yàn)的指示劑
35、 解析:選B。根據(jù)曲線a知,沒(méi)有滴定前鹽酸的pH=1,c(HCl)=0.1 mol/L,A項(xiàng)錯(cuò)誤;P點(diǎn)表示鹽酸與氫氧化鈉恰好完全中和,溶液呈中性,B項(xiàng)正確;曲線a是氫氧化鈉溶液滴定鹽酸的曲線,曲線b是鹽酸滴定氫氧化鈉溶液的曲線,C項(xiàng)錯(cuò)誤;強(qiáng)酸與強(qiáng)堿滴定,可以用酚酞作指示劑,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 7.現(xiàn)有常溫條件下甲、乙、丙三種溶液,甲為0.1 mol/L的NaOH溶液,乙為0.1 mol/L的HCl溶液,丙為0.1 mol/L的CH3COOH溶液,試回答下列問(wèn)題: (1)甲溶液的pH= ; (2)丙溶液中存在的電離平衡為
36、 (用電離平衡方程式表示); (3)甲、乙、丙三種溶液中由水電離出的c(OH-)的大小關(guān)系為 ; (4)某同學(xué)用甲溶液分別滴定20.00 mL乙溶液和20.00 mL丙溶液,得到如圖所示兩條滴定曲線,請(qǐng)完成有關(guān)問(wèn)題: ①甲溶液滴定丙溶液的曲線是 (填“圖1”或“圖2”); ②a= mL。 解析:(1)甲溶液中,c(OH-)=0.1 mol/L,則c(H+)=10-13 mol/L,pH=13。 (2)CH3COOH溶液中存在CH3COOH和水的電離平衡。 (3)酸、堿對(duì)水的電離具有抑制作用,c(H+)或c(OH-)
37、越大,水的電離程度越小,反之越大。 (4)①氫氧化鈉溶液滴定鹽酸恰好中和時(shí),pH=7;氫氧化鈉溶液滴定醋酸恰好中和時(shí),生成醋酸鈉溶液,pH>7,對(duì)照題中圖示,圖2符合題意。②a的數(shù)值是通過(guò)滴定管讀數(shù)所確定的,因此讀數(shù)應(yīng)在小數(shù)點(diǎn)后保留兩位。 答案:(1)13 (2)CH3COOHCH3COO-+H+、H2OOH-+H+ (3)丙>甲=乙 (4)①圖2?、?0.00 [學(xué)生用書(shū)P125] 1.(2014·高考海南卷)NaOH溶液滴定鹽酸的實(shí)驗(yàn)中,不必用到的是( ) A.酚酞 B.圓底燒瓶 C.錐形瓶 D.堿式滴定管 解析:選B。滴定終點(diǎn)需要依據(jù)指示劑顏
38、色變化來(lái)確定,可以選擇酚酞(由無(wú)色變?yōu)榉奂t色),A不符合題意;整個(gè)實(shí)驗(yàn)中用不到圓底燒瓶,所以圓底燒瓶為非必需儀器,B符合題意;在滴定過(guò)程中,鹽酸需要盛放在錐形瓶中,C不符合題意;氫氧化鈉溶液滴定鹽酸,所以需要用堿式滴定管盛裝氫氧化鈉溶液,D不符合題意。 2.(2016·高考全國(guó)卷Ⅰ,12,6分)298 K時(shí),在20.0 mL 0.10 mol·L-1氨水中滴入0.10 mol·L-1的鹽酸,溶液的pH與所加鹽酸的體積關(guān)系如圖所示。已知0.10 mol·L-1氨水的電離度為1.32%,下列有關(guān)敘述正確的是( ) A.該滴定過(guò)程應(yīng)選擇酚酞作為指示劑 B.M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的鹽酸體積為20.0 m
39、L C.M點(diǎn)處的溶液中c(NH)=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-) D.N點(diǎn)處的溶液中pH<12 解析:選D。當(dāng)恰好完全中和時(shí),生成NH4Cl,而NH4Cl溶液呈酸性,酚酞的變色范圍為pH=8.2~10.0,甲基橙的變色范圍為pH=3.1~4.4,故應(yīng)選甲基橙作指示劑,A項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)V(鹽酸)=20.0 mL時(shí),恰好完全反應(yīng),溶液呈酸性,B項(xiàng)錯(cuò)誤;M點(diǎn)時(shí)由溶液中電荷守恒知c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),而溶液呈中性,即c(H+)=c(OH-),則c(NH)=c(Cl-),但c(NH)=c(Cl-)?c(H+)=c(OH-),C項(xiàng)錯(cuò)誤;該溫度下,0.10 mol·
40、L-1一元強(qiáng)堿溶液的pH=13,若0.10 mol·L-1一元弱堿溶液的電離度為10%,則其pH=12,而0.10 mol·L-1氨水的電離度小于10%,故溶液的pH<12,D項(xiàng)正確。 3.(2015·高考廣東卷)準(zhǔn)確移取20.00 mL某待測(cè)HCl溶液于錐形瓶中,用0.100 0 mol·L-1NaOH溶液滴定。下列說(shuō)法正確的是( ) A.滴定管用蒸餾水洗滌后,裝入NaOH溶液進(jìn)行滴定 B.隨著NaOH溶液滴入,錐形瓶中溶液pH由小變大 C.用酚酞作指示劑,當(dāng)錐形瓶中溶液由紅色變無(wú)色時(shí)停止滴定 D.滴定達(dá)終點(diǎn)時(shí),發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴部分有懸滴,則測(cè)定結(jié)果偏小 解析:選B。A項(xiàng)未對(duì)滴定
41、管進(jìn)行潤(rùn)洗;B項(xiàng)隨著NaOH溶液滴入,鹽酸逐漸被中和,所以對(duì)應(yīng)的pH逐漸變大;C項(xiàng)滴定終點(diǎn)應(yīng)該是溶液由無(wú)色變成淺紅色且半分鐘內(nèi)不褪色;D項(xiàng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積偏大,所以測(cè)定結(jié)果偏大。 4.(2015·高考山東卷)室溫下向10 mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液中加入0.1 mol·L-1的一元酸HA,溶液pH的變化曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( ) A.a(chǎn)點(diǎn)所示溶液中c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(HA) B.a(chǎn)、b兩點(diǎn)所示溶液中水的電離程度相同 C.pH=7時(shí),c(Na+)=c(A-)+c(HA) D.b點(diǎn)所示溶液中c(A-)>c(HA) 解析:選D。
42、A.a點(diǎn)時(shí)NaOH與HA恰好完全反應(yīng),溶液的pH為8.7,呈堿性,說(shuō)明HA為弱酸,NaA發(fā)生水解反應(yīng),則溶液中粒子濃度:c(Na+)>c(A-)>c(HA)>c(H+),錯(cuò)誤;B.b點(diǎn)時(shí)為NaA和HA的混合溶液,a點(diǎn)NaA發(fā)生水解反應(yīng),促進(jìn)了水的電離,b點(diǎn)HA抑制了水的電離,所以a點(diǎn)水的電離程度大于b點(diǎn),錯(cuò)誤;C.根據(jù)電荷守恒,c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(A-),pH=7,則c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(A-),錯(cuò)誤;D.b點(diǎn)HA過(guò)量,溶液呈酸性,HA的電離程度大于NaA的水解程度,所以c(A-)>c(HA),正確。 5.(2015·高考山東卷)利用間接酸堿
43、滴定法可測(cè)定Ba2+的含量,實(shí)驗(yàn)分兩步進(jìn)行。 已知:2CrO+2H+===Cr2O+H2O Ba2++CrO===BaCrO4↓ 步驟Ⅰ:移取x mL一定濃度的Na2CrO4溶液于錐形瓶中,加入酸堿指示劑,用b mol·L-1鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),測(cè)得滴加鹽酸的體積為V0 mL。 步驟Ⅱ:移取y mL BaCl2溶液于錐形瓶中,加入x mL與步驟Ⅰ相同濃度的Na2CrO4溶液,待Ba2+完全沉淀后,再加入酸堿指示劑,用b mol·L-1鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),測(cè)得滴加鹽酸的體積為V1 mL。 滴加鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液時(shí)應(yīng)使用酸式滴定管,“0”刻度位于滴定管的 (填“上方”或“下方”)。BaC
44、l2溶液的濃度為 mol·L-1。若步驟Ⅱ中滴加鹽酸時(shí)有少量待測(cè)液濺出,Ba2+濃度測(cè)量值將 (填“偏大”或“偏小”)。 解析:由方程式2CrO+2H+===Cr2O+H2O知,步驟Ⅰ中加入的CrO的總物質(zhì)的量為b mol·L-1× L= mol。步驟Ⅱ中,加入BaCl2充分反應(yīng)后,剩余的CrO的物質(zhì)的量為b mol·L-1× L= mol,與Ba2+反應(yīng)的CrO的物質(zhì)的量為 mol- mol= mol,由方程式Ba2++CrO===BaCrO4↓得,n(Ba2+)=n(CrO),所以BaCl2溶液的濃度:c(BaCl2)== mol·L-1。若步驟Ⅱ中滴加鹽酸時(shí),有少量待測(cè)液濺
45、出,造成V1的用量減小,所以的測(cè)量值將偏大。 答案:上方 偏大 [學(xué)生用書(shū)P286(單獨(dú)成冊(cè))] 一、選擇題 1.下列說(shuō)法正確的是( ) A.水的電離方程式:H2O===H++OH- B.pH=7的溶液一定是中性溶液 C.升高溫度,水的電離程度增大 D.將稀醋酸加水稀釋時(shí),c(H+)減小,c(OH-)也減小 解析:選C。A.水是弱電解質(zhì),電離方程式應(yīng)該使用可逆號(hào),H2OH++OH-,錯(cuò)誤。B.若溶液的溫度不是室溫,則pH=7的溶液不一定是中性溶液,錯(cuò)誤。C.水是弱電解質(zhì),電離吸收熱量,所以升高溫度,水的電離程度增大,正確。D.將稀醋酸加水稀釋時(shí),c(H+)減小,由
46、于存在水的電離平衡,所以c(OH-)增大,錯(cuò)誤。 2.25 ℃時(shí),水的電離達(dá)到平衡:H2OH++OH-。下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.向水中通入氨氣,平衡逆向移動(dòng),c(OH-)增大 B.向水中加入少量稀硫酸,c(H+)增大,Kw不變 C.將水加熱平衡正向移動(dòng),Kw變大 D.升高溫度,平衡正向移動(dòng),c(H+)增大,pH不變 解析:選D。向水中通入NH3,c(OH-)增大,平衡左移,A正確;向水中加入少量稀H2SO4,c(H+)增大,但溫度不變,Kw不變,B正確;將水加熱,水的電離平衡正向移動(dòng),Kw變大,C正確;升高溫度,能促進(jìn)水的電離,c(H+)增大,pH減小,D錯(cuò)誤。 3.與
47、純水的電離相似,液氨中也存在著微弱的電離:2NH3NH+NH,據(jù)此判斷以下敘述中錯(cuò)誤的是( ) A.液氨中含有NH3、NH、NH等微粒 B.一定溫度下液氨中c(NH)·c(NH)是個(gè)常數(shù) C.液氨的電離達(dá)到平衡時(shí):c(NH3)=c(NH)=c(NH) D.只要不加入其他物質(zhì),液氨中c(NH)=c(NH) 解析:選C。此題要求將水的電離遷移應(yīng)用于NH3。NH3分子電離產(chǎn)生H+和NH,H+與NH3結(jié)合生成NH,液氨電離產(chǎn)生等量的NH與NH,一定溫度下離子濃度乘積為一常數(shù);NH類似于H+,NH類似于OH-。 4.水的電離常數(shù)如下圖兩條曲線所示,曲線中的點(diǎn)都符合c(H+)·c(OH
48、-)=常數(shù),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) A.圖中溫度T1 >T2 B.圖中五點(diǎn)Kw間的關(guān)系:B>C>A=D=E C.曲線a、b均代表純水的電離情況 D.若處在B點(diǎn)時(shí),將pH=2的硫酸溶液與pH=12的KOH溶液等體積混合后,溶液顯堿性 解析:選C。D項(xiàng),B點(diǎn)Kw=10-12,H2SO4中c(H+)=10-2 mol·L-1,KOH中c(OH-)= mol·L-1=1 mol·L-1,等體積混合后,KOH過(guò)量,溶液呈堿性,正確。 5.常溫下,0.1 mol·L-1某一元酸(HA)溶液中=1×10-8,下列敘述正確的是( ) A.該一元酸溶液的pH=1 B.該溶液中由水電離出的
49、c(H+)=1×10-11 mol·L-1 C.該溶液中水的離子積常數(shù)為1×10-22 D.用pH=11的NaOH溶液V1 L和V2 L 0.1 mol·L-1該一元酸(HA)溶液混合,若混合溶液的pH=7,則V1<V2 解析:選B。將c(OH-)=代入原題關(guān)系式中可得=1×10-8,解得c(H+)=1×10-3 mol·L-1,所以該溶液的pH=3,A項(xiàng)錯(cuò)誤;酸溶液中水的電離看氫氧根離子,c(OH-)= mol·L-1=1×10-11 mol·L-1,所以由水電離出的c(H+)=1×10-11 mol·L-1,B項(xiàng)正確;常溫下,水的離子積是一個(gè)常數(shù),為1×10-14,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由于HA
50、是弱酸,二者等體積混合呈酸性,當(dāng)pH=7時(shí)應(yīng)有V1>V2,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 6.常溫下,關(guān)于溶液稀釋的說(shuō)法正確的是( ) A.將1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液加水稀釋為2 L,pH=13 B.pH=3的醋酸溶液加水稀釋100倍,pH=5 C.pH=4的H2SO4溶液加水稀釋100倍,溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H+)=1×10-6 mol·L-1 D.pH=8的NaOH溶液加水稀釋100倍,其pH=6 解析:選A。A.將1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液加水稀釋為2 L,Ba(OH)2溶液的物質(zhì)的量濃度變?yōu)?.05 mol·L-1,氫氧根離子濃度為0.1
51、 mol·L-1,pH=13,正確;B.pH=3的醋酸溶液加水稀釋100倍,促進(jìn)醋酸的電離,因此稀釋100倍后,其pH<5,錯(cuò)誤;C.pH=4的H2SO4溶液加水稀釋100倍,溶液中的c(H+)=1×10-6 mol·L-1,由水電離產(chǎn)生的c(H+)=c(OH-)=1×10-8 mol·L-1,錯(cuò)誤;D.pH=8的NaOH溶液加水稀釋100倍,其pH應(yīng)接近7,但不會(huì)小于7,錯(cuò)誤。 7.下列說(shuō)法中正確的是( ) A.25 ℃時(shí)NH4Cl溶液的Kw大于100 ℃時(shí)NaCl溶液的Kw B.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∶104 C.根據(jù)溶液的pH
52、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),將pH=2的鹽酸與pH=12的NaOH溶液等體積混合,溶液顯中性 解析:選B。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;醋酸中由水電離出的c(H+)=溶液中的 c(OH-)=10-9 mol·L-1,硫酸鋁溶液中由水電離出的 c(H+)=溶液中的c(H+)=10-5 mol·L-1,B正確;C選項(xiàng)中未指明溫度,無(wú)法判斷溶液pH與酸堿性的關(guān)系,C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。 8.實(shí)驗(yàn)室用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸測(cè)定某NaOH溶液的濃度
53、,用甲基橙作指示劑,下列操作中可能使測(cè)定結(jié)果偏低的是( ) A.酸式滴定管在裝酸液前未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤(rùn)洗2~3次 B.開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)酸式滴定管尖嘴部分有氣泡,在滴定過(guò)程中氣泡消失 C.錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色變化由黃色變橙色,立即記下滴定管液面所在刻度 D.盛NaOH溶液的錐形瓶滴定前用NaOH溶液潤(rùn)洗2~3次 解析:選C。A項(xiàng),所用的鹽酸的實(shí)際用量大于理論用量,故導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高;B項(xiàng),這種操作會(huì)導(dǎo)致鹽酸讀數(shù)偏大,測(cè)出NaOH溶液濃度偏高;C項(xiàng),由黃色變?yōu)槌壬赡苡捎诰植縞(H+)變大引起的,振蕩后可能還會(huì)恢復(fù)黃色,應(yīng)在振蕩后半分鐘內(nèi)顏色保持不變才能認(rèn)為已達(dá)到滴定終點(diǎn),故所用鹽酸的量比理論用量偏
54、小,測(cè)出的NaOH溶液濃度偏低;D項(xiàng),用NaOH溶液潤(rùn)洗錐形瓶,直接導(dǎo)致鹽酸的用量偏大,故測(cè)定NaOH溶液濃度偏高。 9.在T ℃時(shí),某NaOH稀溶液中c(H+)=10-a mol·L-1,c(OH-)=10-b mol·L-1,已知a+b=12。向該溶液中逐滴加入pH=c的鹽酸(T ℃),測(cè)得混合溶液的部分pH如下表所示: 序號(hào) NaOH溶液體積 鹽酸體積 溶液pH ① 20.00 0.00 8 ② 20.00 20.00 6 假設(shè)溶液混合前后的體積變化忽略不計(jì),則c為( ) A.1 B.4 C.5 D.6 解析:選B。據(jù)題意可知在該溫
55、度下水的離子積常數(shù)是1×10-12,而不是1×10-14。通過(guò)①可知,此NaOH溶液中c(OH-)=10-4 mol·L-1。由②可知,加入20 mL鹽酸后溶液的pH=6,此時(shí)恰好完全中和。則c(H+)==1×10-4 mol·L-1,則c=4。
10.25 ℃時(shí),體積為Va、pH=a的某一元強(qiáng)酸溶液與體積為Vb、pH=b的某一元強(qiáng)堿溶液均勻混合后,溶液的pH=7,已知b=6a,Va
56、H-),即:Va×10-a=Vb×10b-14,得:=10a+b-14;由于Va 57、離程度最大的是 (填序號(hào),下同),水的電離程度相同的是 。
(2)若將②③混合后所得溶液的pH=7,則消耗溶液的體積:② (填“>”“<”或“=”)③。
(3)將六份溶液同等稀釋10倍后,溶液的pH:① ②,③ ④,⑤ ⑥。(填“>”“<”或“=”)
(4)將①④混合,若有c(CH3COO-)>c(H+),則混合溶液可能呈 (填字母)。
A.酸性 B.堿性 C.中性
解析:(1)酸和堿都會(huì)抑制水的電離,故只有⑥(NaCl溶液)對(duì)H2O的電離無(wú)抑制作用。②③④對(duì)水的電離抑制程度相同。
(2)因pH=12的氨水中c(NH3·H 58、2O)>0.01 mol· L-1,故②③混合,欲使pH=7,則需體積:②>③。
(3)稀釋同樣的倍數(shù)后,溶液的pH:①>②;③>④;⑤>⑥。
(4)由電荷守恒知:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-), 僅知道c(CH3COO-)>c(H+),無(wú)法比較c(H+)與c(OH-)的相對(duì)大小,也就無(wú)法判斷混合液的酸堿性,故選ABC。
答案:(1)⑥?、冖邰堋?2)> (3)>?。尽。尽?4)ABC
12.(1)不同溫度下水的離子積的數(shù)據(jù)為25 ℃:1×10-14;t1:a; t2:1×10-12。
試回答以下問(wèn)題:
①若25<t1<t2,則a 1×10-14 59、(填“>”“<”或“=”),做此判斷的理由是 。
②25 ℃時(shí),某Na2SO4溶液中c(SO)=5×10-4 mol/L,取該溶液1 mL加水稀釋至10 mL,則稀釋后溶液中c(Na+)∶c(OH-)= 。
③在t2溫度下測(cè)得某溶液pH=7,該溶液顯 (填“酸”“堿”或“中”)性。
(2)在一定溫度下,有a.醋酸 b.硫酸 c.鹽酸三種酸。
①當(dāng)三種酸物質(zhì)的量濃度相同時(shí),三種溶液中水的電離程度由大到小的順序是 (用a、b、c表示,下同)。
②將c(H+)相同的三種酸均加水稀釋至原來(lái)的100倍后,c 60、(H+)由大到小的順序是 。
解析:(1)①水是弱電解質(zhì),存在電離平衡,電離吸熱,所以溫度升高,水的電離程度增大,離子積增大;②25 ℃時(shí),某Na2SO4溶液中c(SO)=5×10-4 mol/L,則溶液中鈉離子濃度是1×10-3 mol/L。如果稀釋10倍,則鈉離子濃度是1×10-4 mol/L。但硫酸鈉溶液是顯中性的,所以c(Na+)∶c(OH-)=10-4∶10-7=1 000∶1;③t2溫度下水的離子積常數(shù)是1×10-12,所以在該溫度下,pH=6是顯中性的。因此某溶液pH=7,該溶液顯堿性。(2)①鹽酸是一元強(qiáng)酸,硫酸是二元強(qiáng)酸,醋酸是一元弱酸,所以當(dāng)三種酸物質(zhì)的量濃度相等時(shí) 61、,溶液中c(H+)由大到小的順序是b>c>a,氫離子濃度越大,水的電離程度越小,三種溶液中水的電離程度由大到小的順序?yàn)閍>c>b;②醋酸在稀釋過(guò)程中會(huì)促進(jìn)電離,所以氫離子的物質(zhì)的量增加,氫離子的濃度變化程度小,硫酸和鹽酸溶液中氫離子物質(zhì)的量不變且相等,所以c(H+)由大到小的順序?yàn)閍>b=c。
答案:(1)①> 溫度升高,水的電離程度增大,離子積增大
②1 000∶1 ③堿
(2)①a>c>b?、赼>b=c
13.已知水在25 ℃和95 ℃時(shí),其電離平衡曲線如圖所示:
(1)95 ℃時(shí),水的電離平衡曲線應(yīng)為B,請(qǐng)說(shuō)明理由: 。25 ℃時(shí),將pH=9的NaOH溶液與 62、pH=4的硫酸溶液混合,所得混合溶液的pH=7,則NaOH溶液與硫酸溶液的體積比為 。
(2)95 ℃時(shí),若100體積pH=a的某強(qiáng)酸溶液與1體積pH=b的某強(qiáng)堿溶液混合后溶液呈中性,則a與b之間應(yīng)滿足的關(guān)系是 。
(3)曲線A所對(duì)應(yīng)的溫度下,pH=2的HCl溶液和pH=11的某BOH溶液中,若水的電離程度分別用α1、α2表示,則α1 α2(填“大于”“小于”“等于”或“無(wú)法確定”)。
(4)曲線B對(duì)應(yīng)溫度下,將0.02 mol/L Ba(OH)2溶液與等物質(zhì)的量濃度的NaHSO4溶液等體積混合后,混合溶液的pH= 。
解析:(1)水的 63、電離是吸熱過(guò)程,溫度高時(shí),電離程度大,c(H+)、c(OH-)均增大,95 ℃時(shí),水的電離平衡曲線應(yīng)為B;25 ℃時(shí),pH=9的NaOH溶液,c(OH-)=10-5 mol/L;pH=4的H2SO4溶液,c(H+)=10-4 mol/L;若所得混合溶液的pH=7,n(OH-)=n(H+)。則c(OH-)·V(NaOH)=c(H+)·V(H2SO4)。故NaOH溶液與H2SO4溶液的體積比為V(NaOH)∶V(H2SO4)=c(H+)∶c(OH-)=10∶1。(2)95 ℃時(shí),水的離子積常數(shù)是Kw=10-12。若100體積pH=a的某強(qiáng)酸溶液中n(H+)=100×10-a mol=102-a m 64、ol,1體積pH=b的某強(qiáng)堿溶液n(OH-)=10-12÷10-b=10b-12mol?;旌虾笕芤撼手行?,102-amol=10b-12mol。2-a=b-12,所以a+b=14。(3)曲線A所對(duì)應(yīng)的溫度是室溫。在室溫下,pH=2的HCl溶液,c水(H+)=10-12 mol/L;pH=11的某BOH溶液中,c水(H+)=10-11 mol/L;水電離產(chǎn)生的H+的濃度越大,水的電離程度就越大。若水的電離程度分別用α1、α2表示,則α1<α2。(4)曲線B所對(duì)應(yīng)的溫度是95 ℃,該溫度下水的離子積常數(shù)是Kw=10-12,在曲線B所對(duì)應(yīng)的溫度下,將0.02 mol/L的Ba(OH)2溶液與等物質(zhì)的 65、量濃度的NaHSO4溶液等體積混合,則反應(yīng)后溶液中c(OH-)=0.02 mol÷2 L=0.01 mol/L。由于該溫度下水的離子積常數(shù)是Kw=10-12,所以c(H+)=10-10 mol/L,所得混合液的pH=10。
答案:(1)水的電離是吸熱過(guò)程,溫度高時(shí),電離程度大, c(H+)、c(OH-)均增大 10∶1
(2)a+b=14 (3)小于 (4)10
14.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?,F(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: 66、 。
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-1 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-1 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
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