辅导：32水溶液酸碱中和滴定习题(困难)

水溶液酸碱中和滴定(时间：45分钟分值：100分)一、选择题(本题共10个小题，每题5分，共50分，每个小题只有一个选项符合题意。)1．下列叙述正确的是()。A．无论是纯水，还是酸性、碱性或中性稀溶液，在常温下，其[H＋]·[OH－]＝1×10－14B．[H＋]＝1×10－7mol·L－1的溶液一定是中性溶液C．0.2mol·L－1CH3COOH溶液中的[H＋]是0.1mol·L－1CH3COOH溶液中的[H＋]的2倍D．任何浓度的溶液都可以用pH来表示其酸性的强弱解析KW＝[H＋]·[OH－]，且KW只与温度有关，所以，在常温下，纯水、酸性、碱性或中性稀溶液，均有KW＝1×10－14；在温度不确定时，中性溶液里的[H＋]不一定等于1×10－7mol·L－1；0.2mol·L－1CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度比0.1mol·L－1CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度小，所以，0.2mol·L－1CH3COOH溶液中的[H＋]小于0.1mol·L－1CH3COOH溶液中的[H＋]的2倍；当[H＋]或[OH－]大于1mol·L－1时，用pH表示溶液的酸碱性就不简便了，而是直接用[H＋]或[OH－]来表示。答案A2．(2013·聊城质检)25℃时，下列叙述正确的是()。A．将醋酸溶液加水稀释1000倍，pH增大3B．NaHCO3溶液中，c(Na＋)＝c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(H2CO3)C．pH＝8的Ba(OH)2溶液和pH＝8的氨水中，由水电离的[OH－]均为1×10－8mol·L－1D．pH＝13的NaOH溶液与pH＝1的盐酸混合后，一定有[H＋]＝[OH－]解析将醋酸溶液加水稀释1000倍，稀释过程中醋酸电离程度增大，pH增大值小于3，A错；根据物料守恒，NaHCO3溶液中，c(Na＋)＝c(COeq\o\al(2－,3))＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(H2CO3)，B错；pH＝8的Ba(OH)2溶液和pH＝8的氨水中，水的电离均受到抑制，由水电离出的[OH－]＝1×10－8mol·L－1，C对；pH＝13的NaOH溶液与pH＝1的盐酸只有等体积混合后，二者恰好完全反应，所得溶液才显中性，D错。答案C3．某温度下，向pH＝6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液的pH为2，下列对该溶液的叙述不正确的是()。A．该温度高于25℃B．由水电离出来的H＋的浓度是1.0×10－12mol·L－1C．加入NaHSO4晶体抑制了水的电离D．c(H＋)＝c(OH－)＋c(SOeq\o\al(2－,4))解析A项，蒸馏水的pH＝6，说明[H＋]＝[OH－]＝1×10－6mol·L－1，KW＝1×10－12>1×10－14，说明温度高于25℃，故A正确；B项，水电离出来的氢离子的浓度等于溶液中氢氧根离子的浓度，[H＋]水＝[OH－]＝eq\f(KW,[H＋])＝eq\f(1×10－12,0.01)＝1×10－10mol·L－1，故B错误；C项，NaHSO4晶体溶于蒸馏水中能电离出氢离子，相当于一元强酸，抑制了水的电离，故C正确；D项，根据电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋2c(SOeq\o\al(2－,4))，由于c(Na＋)＝c(SOeq\o\al(2－,4))，可得c(H＋)＝c(OH－)＋c(SOeq\o\al(2－,4))，故D正确。答案B4．(2013·全国大纲理综，12)下图表示溶液中[H＋]和[OH－]的关系，下列判断错误的是()。A．两条曲线间任意点均有[H＋]×[OH－]＝KWB．M区域内任意点均有[H＋]＜[OH－]C．图中T1＜T2D．XZ线上任意点均有pH＝7解析A项，水的离子积KW＝[H＋]×[OH－]；B项，根据图像可知在区域M内，都存在[H＋]＜[OH－]；C项，水的离子积随着温度的升高而增大，从T1→T2的过程，也是KW＝[H＋]×[OH－]增大的过程，及T1→T2是温度升高的过程；D项，XZ线代表[H＋]＝[OH－]，即溶液显中性，但是温度升高，pH在减小(pH＜7)。答案D5.室温下，pH相差1的两种一元碱溶液A和B，分别加水稀释，溶液的pH变化如图所示。下列说法正确的是()。A．稀释前，c(A)＝10c(B)B．稀释前，A溶液中由水电离出的[OH－]>10－7mol·L－1C．M点，A、B两种碱溶液中阳离子的物质的量浓度相等D．用醋酸中和A溶液至恰好完全反应时，溶液的pH将变大解析由图像可知，随着溶液的稀释，A溶液的pH变化较大，即A溶液的碱性大于B溶液的碱性，且A溶液中OH－浓度是B溶液的10倍，但由于A的碱性较强，故c(A)<10c(B)，A错误；碱能抑制水的电离，故水电离的OH－浓度小于10－7mol·L－1，B错误；M点两溶液pH相同，证明溶液中的H＋浓度相同，根据KW可知，溶液中的OH－浓度也相同，再由电荷守恒判断，两溶液中的阳离子浓度也相同，C正确；恰好完全反应时，无法判断生成物中阴离子即醋酸根离子的水解程度与阳离子水解程度的相对大小，故不能判断中和后溶液的酸碱性，D错误。答案C6．(2013·开封一模，11)如图曲线a和b是盐酸与氢氧化钠溶液相互滴定的滴定曲线，下列叙述正确的是()。A．盐酸的物质的量浓度为1mol·L－1B．P点时恰好完全中和，溶液呈中性C．曲线a是盐酸滴定氢氧化钠溶液的滴定曲线D．酚酞不能用作本实验的指示剂解析由图可知，盐酸与氢氧化钠溶液的浓度相等，都是0.1mol·L－1，A错误；P点时盐酸与氢氧化钠溶液的体积相等，恰好完全中和，溶液呈中性，故B项正确；曲线a对应的溶液起点的pH等于1，故曲线a是氢氧化钠溶液滴定盐酸的滴定曲线，C项错误；强酸和强碱的中和滴定，达到终点时溶液为中性，指示剂选择酚酞或甲基橙都可以，D项错误。答案B7.如图是向100mL盐酸中逐滴加入NaOH溶液时，溶液pH随加入NaOH的物质的量变化的图像，根据图像所得结论正确的是()。A．原来盐酸的物质的量浓度为0.1mol·L－1B．x为0.1mol的NaOHC．原来盐酸的物质的量浓度为1mol·L－1D．x为1mol的NaOH解析未滴入氢氧化钠溶液时，盐酸的pH＝1，故盐酸的物质的量浓度为0.1mol·L－1，A正确。滴定终点时，NaOH与HCl的物质的量相等，为0.01mol，B、D错误。答案A8．(2013·济南名校联考)25℃时，向VmLpH＝m的HNO3溶液中，滴加pH＝n的KOH溶液10VmL时，溶液中NOeq\o\al(－,3)物质的量恰好等于加入的K＋的物质的量，则m＋n的值为()。A．13B．14C．15D．不能确定解析溶液中NOeq\o\al(－,3)物质的量恰好等于K＋的物质的量，说明反应HNO3＋KOH=KNO3＋H2O恰好完全进行，溶液呈中性，结合pH的定义有V×10－3×10－m＝10V×10－3×10n－14，解得m＋n＝13。答案A9．(2012·广东理综，23改编)对于常温下pH为2的盐酸，叙述正确的是()。A．c(H＋)＞c(Cl－)＋c(OH－)B．与等体积pH＝12的氨水混合后所得溶液显酸性C．由H2O电离出的[H＋]＝1.0×10－12mol·L－1D．与等体积0.01mol·L－1乙酸钠溶液混合后所得溶液中：c(Cl－)＝c(CH3COO－)解析A项，根据电荷守恒有c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)；B项，pH＝12的氨水与pH＝2的盐酸等体积混合，氨水过量，溶液呈碱性；D项，pH＝2的盐酸与0.01mol·L－1乙酸钠溶液等体积混合，生成等物质的量的CH3COOH和NaCl，CH3COOH部分电离，c(Cl－)＞c(CH3COO－)。答案C10．室温时，将xmLpH＝a的稀NaOH溶液与ymLpH＝b的稀盐酸充分反应。下列关于反应后溶液pH的判断，正确的是()。A．若x＝y，且a＋b＝14，则pH＞7B．若10x＝y，且a＋b＝13，则pH＝7C．若ax＝by，且a＋b＝13，则pH＝7D．若x＝10y，且a＋b＝14，则pH＞7解析本题主要考查有关pH的简单计算。由题意知：n(NaOH)＝x·10a－14·10－3mol，n(HCl)＝y·10－b·10－3mol，所以n(NaOH)∶n(HCl)＝eq\f(x·10a－14·10－3,y·10－b·10－3)＝eq\f(x,y)×10(a＋b－14)。若x＝y，且a＋b＝14，则n(NaOH)＝n(HCl)，pH＝7，若10x＝y且a＋b＝13，则n(NaOH)＞n(HCl)，pH＞7，若ax＝by且a＋b＝13则，n(NaOH)与n(HCl)大小不确定，pH亦不确定，若x＝10y且a＋b＝14，则n(NaOH)＞n(HCl)，pH＞7，D正确。答案D二、非选择题(本题共5个小题，共50分)11．(12分)(2013·山东师大附中月考)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－1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[OH－]＝1×10－5mol·L－1，pH＝4的硫酸中[H＋]＝1×10－4mol·L－1，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，[H＋]＝1×10－amol·L－1，pH＝b的强碱溶液中，[OH－]＝10b－12mol·L－1,100×10－a＝1×10b－12,2－a＝b－12，a＋b＝14。(3)由于盐酸中[H＋]>碱BOH溶液中[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[OH－]＝0.01mol·L－1，[H＋]＝1×10－10mol·L－1，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)1012．(9分)某学生用0.1mol·L－1的KOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸，其操作分解为如下几步：A．移取20mL待测盐酸注入洁净的锥形瓶，并加入2～3滴酚酞B．用标准溶液润洗滴定管2～3次C．把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好，调节滴定管尖嘴使之充满溶液D．取标准KOH溶液注入碱式滴定管至“0”刻度以上1～2cmE．调节液面至“0”或“0”以下某一刻度，记下读数F．把锥形瓶放在滴定管的下面，用标准KOH溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度就此实验完成填空：(1)正确操作步骤的顺序是(用序号字母填写)___________________________________________________________；(2)上述B步骤操作的目的是___________________________________________________________；(3)上述A步骤操作之前，先用待测液润洗锥形瓶，则对滴定结果的影响是___________________________________________________________；(4)判断到达滴定终点的实验现象是___________________________________________________________；(5)若称取一定量的KOH固体(含少量NaOH)配制标准溶液并用来滴定上述盐酸，则对滴定结果产生的影响是___________________________________________________________。解析(3)若用待测液润洗锥形瓶，则锥形瓶内所取待测液偏多，消耗标准液也将偏多，导致结果偏大。(5)若用含NaOH的KOH溶液滴定盐酸，因为M(NaOH)<M(KOH)，所以配制标准液中c(OH－)偏大，测得盐酸浓度偏小。答案(1)B、D、C、E、A、F(2)洗去滴定管内壁附着的水，防止将标准溶液稀释产生误差(3)使测得的未知溶液浓度偏大(4)溶液由无色变为浅红色，且在半分钟内不退色(5)使测得的未知溶液浓度偏小，原因是同质量的NaOH中和的盐酸比KOH中和的盐酸多13．(9分)已知醋酸是日常生活中常见的弱酸。(1)用pH试纸测定醋酸pH的操作是________。(2)常温下在pH＝5的醋酸稀溶液中，醋酸电离出的[H＋]的精确值是________mol·L－1。(3)用0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定20.00mL某浓度的CH3COOH溶液，部分操作如下：①取一支用蒸馏水洗净的碱式滴定管，加入标准氢氧化钠溶液，记录初始读数②用酸式滴定管放出一定量待测液，置于用蒸馏水洗净的锥形瓶中，加入2滴甲基橙③滴定时，边滴加边振荡，同时注视滴定管内液面的变化请选出上述实验过程中的错误之处________(填序号)。上述实验与一定物质的量浓度溶液配制实验中用到的相同仪器是________。解析(1)pH试纸不能润湿且只能读取整数值。(2)在醋酸溶液中，H＋来源于醋酸的电离和水的电离，其中[H＋]水＝eq\f(10－14,10－5)mol·L－1＝10－9mol·L－1，所以醋酸电离出的[H＋]的精确值为(10－5－10－9)mol·L－1。答案(1)用镊子夹取一小块试纸放在干燥洁净的表面皿或玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中部，观察颜色变化，与标准比色卡比对读数(2)10－5－10－9(3)①②③烧杯(或烧杯和胶头滴管)14．(11分)现有常温条件下甲、乙、丙三种溶液，甲为0.1mol·L－1的NaOH溶液，乙为0.1mol·L－1的HCl溶液，丙为0.1mol·L－1的CH3COOH溶液。试回答下列问题：(1)甲溶液的pH＝________。(2)丙溶液中存在的电离平衡为________________(用电离平衡方程式表示)。(3)常温下，用水稀释0.1mol·L－1的CH3COOH溶液时，下列各量随水量的增加而增大的是________(填序号)。①n(H＋)②[H＋]③eq\f([CH3COOH],[CH3COO－])④[OH－](4)甲、乙、丙三种溶液中由水电离出的[OH－]的大小关系为________________。(5)某同学用甲溶液分别滴定20.00mL乙溶液和20.00mL丙溶液，得到如图所示的两条滴定曲线，请回答有关问题：①甲溶液滴定丙溶液的曲线是________(填“图1”或“图2”)曲线。②a＝________。解析(1)[OH－]＝0.1mol·L－1，则[H＋]＝10－13mol·L－1，pH＝13。(2)CH3COOH溶液中存在CH3COOH和水的电离平衡。(3)CH3COOH是弱酸，当向0.1mol·L－1的CH3COOH溶液中加水稀释时，CH3COOH的电离程度增大，平衡向右移动，H＋的物质的量增大，但是[H＋]减小，故①增大，②减小；设CH3COOH在水中的电离平衡常数为K，则eq\f([CH3COOH],[CH3COO－])＝eq\f([H＋],K)，[H＋]减小，而K在一定温度下是常数，故eq\f([CH3COOH],[CH3COO－])减小，即③减小；常温下，KW为一定值，KW＝[H＋]·[OH－]，[H＋]减小，则[OH－]增大，即④增大。(4)酸、碱对水的电离具有抑制作用，水溶液中[H＋]或[OH－]越大，水的电离程度越小，反之越大。(5)①HCl是强酸，CH3