第23讲 溶液的酸碱性 酸碱中和滴定(教师版)

第八章水溶液中的离子平衡第23讲溶液的酸碱性酸碱中和滴定【高考定位预测】本讲重点知识为溶液的酸碱性．主要考查溶液酸碱性的判断及pH的计算；酸碱中和滴定的原理及仪器．预计由酸、碱电离出的c(H＋)、c(OH－)与水电离出的c(H＋)、c(OH－)比值的计算，酸碱中和时，pH的变化，导电性的变化仍将是2012高考命题的热点.【知识梳理归纳】一、溶液的酸碱性与pH1．溶液的酸碱性溶液酸碱性c(H＋)与c(OH－)关系任意温度常温(mol/L)pH(常温)酸性c(H＋)c(OH－)c(H＋)1×10－77中性c(H＋)c(OH－)c(H＋)＝c(OH－)1×10－77碱性c(H＋)c(OH－)c(H＋)1×10－77＞＞＜＝＝＝＜＜＞2．溶液的pH(1)定义式：pH＝(2)pH与溶液中c(H＋)的关系①由图示关系知，pH越小，溶液的酸性．②pH一般表示c(H＋)＜的稀溶液．－lgc(H＋)越强1mol/L(3)pH试纸的使用①使用方法把小片试纸放在蒸发皿上，用蘸取待测液点在干燥的pH试纸上，试纸变色后，与标准比色卡对比，即可确定溶液的pH.②注意a．pH试纸使用前不能，否则待测液因被稀释可能产生误差．b．用广泛pH试纸读出的pH只能是整数．玻璃棒润湿【问题探究】1．(1)某溶液的pH＝7，该溶液是否一定为中性溶液？(2)若已知某溶液中c(H＋)＞c(OH－)，该溶液是否一定呈酸性？提示：(1)因温度不确定故pH＝7的溶液不一定显中性；(2)只要c(H＋)＞c(OH－)，溶液一定呈酸性。二、酸碱中和滴定1．概念利用中和反应，用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法．2．实验用品(1)仪器：式滴定管(如图A)、式滴定管(如图B)、滴定管夹、铁架台、．(2)试剂：标准液、待测液、指示剂、蒸馏水酸碱锥形瓶3．实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)(1)滴定前的准备①滴定管：―→洗涤―→―→装液―→调液面―→记录．②锥形瓶：注碱液―→记读数―→加指示剂．查漏润洗(2)滴定左手，右手，眼睛注视，滴定至终点时，记录标准液的体积。(3)终点判断等到滴入最后一滴反应液，指示剂变色，且不褪色，视为滴定终点．控制滴定管活塞摇动锥形瓶锥形瓶内溶液颜色变化半分钟内4．数据处理按上述操作重复二至三次，求出所用标准盐酸体积的平均值，根据c(NaOH)＝__________计算．eq\f(cHCl·VHCl,VNaOH)【问题探究】2．滴定管和量筒均为计量仪器，在实验中两者的读数有何区别？提示：二者的区别主要有：①滴定管0刻度在上方，因此仰视读数，结果偏大，俯视读数，结果偏小；量筒的最小刻度在下方，因此仰视读数，结果偏小，俯视读数，结果偏大．②记录数据时，滴定管的读数应记录到小数点后两位，如20.00mL；量筒读数记录到小数点后一位，如20.0mL.【自我诊断训练】1．下列溶液一定呈中性的是()A．c(H＋)＝c(OH－)＝10－6mol·L－1的溶液B．pH＝7的溶液C．使石蕊试液呈紫色的溶液D．酸与碱恰好完全反应生成正盐的溶液【解析】溶液的酸碱性是由溶液中c(H＋)和c(OH－)的相对大小决定的，只要c(H＋)＝c(OH－)，溶液一定呈中性，故A项正确；溶液所处的环境不是25℃，pH＝7的溶液不呈中性，B项错误；室温时，pH＝5～8的溶液均可使石蕊试液呈紫色，C项错误；生成的正盐可能发生水解反应使溶液呈酸性或碱性，D项错误．【答案】A2．(2011·汕头模拟)弱酸HY溶液的pH＝3.0，将其与等体积水混合后的pH范围是(已知lg2＝0.3)()A．3.0～3.3B．3.3～3.5C．3.5～4.0 D．3.7～4.3【解析】弱酸HY与水等体积混合后的H＋浓度应大于原来的一半，且小于稀释前的H＋浓度．稀释后，若酸不电离，则c(H＋)＝1/2×1×10－3，pH＝－lgc(H＋)＝－lg(1/2×1×10－3)＝3.3，选项A正确．【答案】A3．(2011·无锡模拟)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c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14B．c(H＋)等于1×10－7mol/L的溶液一定是中性溶液C．0.2mol/LCH3COOH溶液中的c(H＋)是0.1mol/LCH3COOH溶液中的c(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】水的离子积常数KW只与温度有关，与溶液的酸碱性无关，室温时KW＝10－14，A项正确；室温时，c(H＋)＝1×10－7mol/L的溶液，其pH＝7，呈中性，当温度变化时，KW改变，pH改变，B项错误；0.1mol/LCH3COOH可以认为是由0.2mol/LCH3COOH加水稀释得到的，加水过程中平衡CH3COOHCH3COO－＋H＋向右移动，故c(H＋)不等于0.1mol/LCH3COOH溶液中c(H＋)的2倍，C项错误；pH通常表示稀溶液的酸碱性，D项错误．【答案】A4．(2010·重庆模拟)甲、乙、丙分别是酸或碱的水溶液，pH依次为1,5,14.下列图形合理的()A．图(1)表示甲中滴入丙B．图(2)表示乙中滴入丙C．图(3)表示甲中滴入乙D．图(4)表示丙中滴入乙【解析】图象(1)(2)起始时溶液的pH＝7，表示向中性溶液中滴入丙，A、B选项错误；图象(3)起始时溶液的pH＝0，且所得溶液的pH不可能超过7，C项错误．【答案】D5．(2011·厦门模拟)某研究小组为测定食用白醋中醋酸的含量进行的如下操作，正确的是()A．用碱式滴定管量取一定体积的待测白醋放入锥形瓶中B．称取4.0gNaOH到1000mL容量瓶加水至刻度，配成1.00mol·L－1NaOH标准溶液C．用NaOH溶液滴定白醋，使用酚酞作指示剂，溶液颜色恰好由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色时，为滴定终点D．滴定时眼睛要注视着滴定管内NaOH溶液的液面变化，防止滴定过量【解析】A项不能用碱式滴定管量取白醋，应用酸式滴定管，错误；B项应先在烧杯中溶解固体，不能直接在容量瓶中溶解，错误；C项强碱滴定弱酸，用酚酞作指示剂，颜色变化符合滴定终点判断，正确；D项滴定时眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色变化，错误．【答案】C6．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＋的浓度来测定溶液的pH.已知100℃时，水的离子积常数KW＝1×10－12.(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NaHSO4B．向水中加入Cu(NO3)2C．加热水至100℃ D．在水中加入(NH4)2SO4(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，呈______性(填“酸”“碱”或“中”)；若用pH计测定，则pH________7(填“＞”“＝”或“＜”)，呈________性(填“酸”“碱”或“中”)．【解析】(1)题中要求使水的电离平衡向右移动，即促进水的电离，常采用加热法或加入可水解的盐，现同时要求溶液呈酸性，因此只能加入强酸弱碱盐．(2)100℃时水的pH＝6，但溶液仍呈中性，因此pH试纸的颜色仍为淡黄色．【答案】(1)BD(2)淡黄中＜中【核心考点突破】考点一溶液pH的分析与计算1．溶液稀释后的pH变化(3)注意：酸溶液稀释时，pH增大，但无论稀释多大倍数，pH无限接近于7，却不会大于7。碱溶液稀释时，pH减小，但无论稀释多大倍数，pH无限接近于7，却不会小于7。2．溶液pH的计算(1)酸性溶液方法：先求c(H＋)，再求pH(不论是一种酸溶液还是强酸的稀释或混合)。(2)碱性溶液方法：先求c(OH－)，再据c(H＋)＝eq\f(KW,cOH－)求出c(H＋)，最后求pH(不论是一种碱溶液还是强碱的稀释或混合)。(3)强酸与强碱混合方法：先据过量计算判断出反应的情况，若H＋过量按(1)情况计算，若OH－过量按(2)情况计算。酸过量：c混(H＋)＝eq\f(c酸H＋V酸－c碱OH－V碱,V酸＋V碱)碱过量：c混(OH－)＝eq\f(c碱OH－V碱－c酸H＋V酸,V酸＋V碱)【*真题典例感悟*】【例1】（2011·全国卷）等浓度的下列稀溶液：①乙酸、②苯酚、③碳酸、④乙醇，它们的pH由小到大排列正确的是()A．④②③①B．③①②④C．①②③④D．①③②④【名师解析】在浓度相同的条件下，根据醋酸与碳酸钠反应生成二氧化碳的事实判断醋酸的酸性大于碳酸，而苯酚不能使酸碱指示剂变色说明苯酚的酸性很弱；乙醇是中性溶液。所以四种物质pH的大小顺序为①<③<②<④，故选D。【答案】D【例2】(2010年高考海南化学)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【名师解析】先判断H＋和OH－谁过量，再求出其浓度。假设溶液为1L，n(H＋)＝0.12mol、n(OH－)＝0.1mol，酸过量反应后溶液中c(H＋)＝eq\f(0.12mol－0.1mol,2L)＝0.01mol·L－1，pH＝2.0。【答案】B【心得感悟】两溶液等体积混合后，可认为体积是二者之和。【*课堂针对训练*】1．(2011年新乐模拟)将pH＝1的盐酸平均分成两份，一份加入适量水，另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液，pH都升高了1，则加入的水与NaOH溶液的体积比为()A．9B．10C．11D．12【解析】将pH＝1的盐酸加适量水，pH升高了1，说明所加的水是原溶液的9倍；另1份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液后，pH升高了1，则10－1×1－10－1·x＝10－2·(1＋x)，解得x＝eq\f(9,11)，则加入的水与NaOH溶液的体积比为9∶eq\f(9,11)＝11∶1。【答案】C考点二酸、碱等体积混合规律1．等体积强酸(pH＝a)与强碱(pH＝b)混合(1)若a＋b＝14，溶液呈中性，25℃时，pH＝7。(2)若a＋b＞14，溶液呈碱性，25℃时pH＞7。(3)若a＋b＜14，溶液呈酸性，25℃时pH＜7。【方法技巧归纳】当两溶液的pH之差ΔpH≥2时：两种等体积强酸混合：pH混＝pH小＋0.3。两种等体积强碱混合：pH混＝pH大－0.3。2．pH之和为14的一强一弱等体积相混显弱者性，原因是已电离的c(H＋)与c(OH－)相等，恰好完全中和，但弱者未完全电离，混合后弱者继续电离而显弱者的酸碱性，即弱者浓度大，弱者过量。3．物质的量浓度相同的一元酸与一元碱等体积相混合时显强者性，原因是物质的量相等的一元酸与一元碱混合时，恰好完全中和生成盐，若盐水解则显强的性质。即弱根水解，显强者性。4．强酸溶液(pH＝a)与强碱溶液(pH＝b)完全中和时的体积比由n(H＋)＝n(OH－)V酸·c(H＋)酸＝V碱·c(OH－)碱eq\f(V酸,V碱)＝eq\f(cOH－碱,cH＋酸)＝eq\f(10pH－14,10－pH)＝eq\f(10b－14,10－a)＝10a＋b－14当a＋beq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(>14时,＝14时,<14时))eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(V酸>V碱,V酸＝V碱,V酸<V碱))【*真题典例感悟*】【例3】在T℃时，某NaOH稀溶液中c(H＋)＝10－amol/L，c(OH－)＝10－bmol/L，已知a＋b＝12。向该溶液中逐滴加入pH＝c的盐酸(T℃)，测得混合溶液的部分pH如下表示：假设溶液混合前后的体积变化忽略不计，则c为()A．3B．4C．5D．6【名师解析】由c(H＋)和c(OH－)确定T℃时的KW，再结合酸碱反应求出c(H＋)。据题意可知在该温度下水的离子积常数是1×10－12，而不是1×10－14，通过①可知，此NaOH溶液中c(OH－)＝1×10－4mol/L。由②可知，加入20.00mL盐酸后溶液的pH＝6，此时恰好完全中和，则c(H＋)＝eq\f(0.0200L×1×10－4mol/L,0.0200L)＝1×10－4mol/L，则c＝4。【答案】B【心得感悟】有关溶液pH值计算时务必注意溶液温度，即Kw的值是否等于1×10－14。【*课堂针对训练*】2．已知在100℃的温度下，水的离子积KW＝1×10－12，本题涉及的溶液，其温度均为100℃。下列说法中正确的是()A．0.005mol/L的H2SO4溶液，pH＝2B．0.001mol/L的NaOH溶液，pH＝11C．0.005mol/L的H2SO4溶液与0.01mol/L的NaOH溶液等体积混合，混合溶液的pH为6，溶液显酸性D．完全中和pH＝3的H2SO4溶液50mL，需要pH＝11的NaOH溶液50mL【解析】本题考查的主要内容是有关KW＝c(H＋)·c(OH－)、pH＝－lgc(H＋)和酸碱中和反应的计算，c(H＋)、pH与溶液酸碱性的关系。A项，0.005mol/L的H2SO4溶液中，c(H＋)＝0.005mol/L×2＝0.01mol/L，pH＝－lgc(H＋)＝－lg0.01＝2。此计算与KW值无关，不要受KW＝1×10－12的干扰。B项，0.001mol/L的NaOH溶液中，c(OH－)＝0.001mol/L，c(H＋)＝eq\f(KW,cOH－)＝eq\f(1×10－12,1×10－3)mol/L＝1×10－9mol/L，pH＝－lg(1×10－9)＝9。C项，该项中提供的H2SO4溶液与NaOH溶液恰好完全中和。由于100℃溶液中c(H＋)·c(OH－)＝1×10－12，故c(H＋)＝c(OH－)＝eq\r(1×10－12)＝1×10－6(mol/L)，pH＝6。虽然pH＝6，但溶液不显酸性。问题的关键是c(H＋)＝c(OH－)，溶液应该显中性。D项，pH＝3的50mLH2SO4溶液中c(H＋)＝0.001mol/L，n(H＋)＝0.05L×0.001mol/L＝0.00005mol。pH＝11的50mLNaOH溶液中c(H＋)＝1×10－11mol/L，c(OH－)＝0.1mol/L，n(OH－)＝0.05L×0.1mol/L＝0.005mol。两溶液混合反应后，NaOH过量，所以中和H2SO4所需要的NaOH溶液应小于50mL。【答案】A考点三酸碱中和滴定的误差分析1．原理：cB＝eq\f(cA·VA,VB)其中VB——准确量取的待测液的体积，cA——标准溶液的浓度，故eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(VA大⇒cB大,VA小⇒cB小))2．常见误差以标准酸溶液滴定未知浓度的碱溶液(酚酞作指示剂)为例，常见的因操作不正确而引起的误差有：步骤操作V(标准)c(待测)洗涤酸式滴定管未用标准溶液润洗变大偏高碱式滴定管未用待测溶液润洗变小偏低锥形瓶用待测溶液润洗变大偏高锥形瓶洗净后还留有蒸馏水不变无影响取液放出碱液的滴定管开始有气泡，放出液体后气泡消失变小偏低滴定酸式滴定管滴定前有气泡，滴定终点时气泡消失变大偏高振荡锥形瓶时部分液体溅出变小偏低部分酸液滴出锥形瓶外变大偏高读数滴定前读数正确，滴定后俯视读数(或前仰后俯)变小偏低滴定前读数正确，滴定后仰视读数(或前俯后仰)变大偏高【方法技巧归纳】(1)恰好中和＝滴定终点＝酸碱恰好完全反应≠溶液呈中性。(2)在酸碱中和滴定误差分析中，要看清楚标准液与待测液的位置。标准液在滴定管中与标准液在锥形瓶中产生误差情况相反。【*真题典例感悟*】【例4】(2010·福州三模)现使用酸碱中和滴定法测定市售白醋的总酸量(g/100mL)．Ⅰ.实验步骤(1)量取10.00mL食用白醋，在烧杯中用水稀释后转移到100mL________(填仪器名称)中定容，摇匀即得待测白醋溶液．(2)用酸式滴定管取待测白醋溶液20.00mL于锥形瓶中，向其中滴加2滴________作指示剂．(3)读取盛装0.1000mol·L－1NaOH溶液的碱式滴定管的初始读数．如果液面位置如图所示，则此时的读数为________mL.(4)滴定：当______________________时，停止滴定，并记录NaOH溶液的终读数．重复滴定3次．Ⅱ.实验记录滴定次数实验数据(mL)1234V(样品)20.0020.0020.0020.00V(NaOH)(消耗)15.9515.0015.0514.95Ⅲ.实验记录(1)某同学在处理数据时计算得：平均消耗的NaOH溶液的体积V＝(15.95＋15.00＋15.05＋14.95)/4mL＝15.24mL.指出他的计算的不合理之处：______________；按正确数据处理，可得市售白醋总酸量＝_______g/100mL.(结果保留四位有效数字)(2)在本实验的滴定过程中，下列操作会使实验结果偏大的是(填写序号)________．a．碱式滴定管在滴定时未用标准NaOH溶液润洗b．碱式滴定管的尖嘴在滴定前有气泡，滴定后气泡消失c．锥形瓶中加入待测白醋溶液后，再加少量水d．锥形瓶在滴定时剧烈摇动，有少量液体溅出【名师解析】Ⅰ.(1)定容容器为容量瓶；(2)滴定终点时生成醋酸钠，水解显碱性，因此选用的指示剂应为酚酞试液，其变色范围为8～10，在滴定终点时可观察到由无色变红色的明显变化；(3)从图示中读出为0.70mL，注意要读到小数后两位数字；(4)滴定终点时溶液由无色恰好变为红色，并在半分钟内不褪色。Ⅲ.(1)第一组数据与后3组数据相关较大，属异常值，应舍去，根据后三组数据求得平均消耗NaOH溶液的体积V＝(15.00＋15.05＋14.95)/3mL＝15.00mL，则白醋溶液的浓度为0.1000mol·L－1×15.00mL/20mL＝0.075mol·L－1，原10.00mL食用白醋所含白醋的量为0.075mol·L－1×100mL＝0.0075mol，质量为0.45g，则100mL食用白醋所含的酸量为4.500g.(2)a项造成NaOH标准液浓度偏小，则消耗标准液偏多；b项读数偏大；c项无影响；d项消耗的标准液偏小.【答案】Ⅰ.(1)容量瓶(2)酚酞试液(3)0.70(4)溶液由无色恰好变为红色，并在半分钟内不褐色Ⅲ.(1)第一组数据与后3组数据相关较大，属异常值，应舍去4.500(2)a、b【心得感悟】(1)恰好中和＝滴定终点＝酸碱恰好完全反应≠溶液呈中性．(2)在酸碱中和滴定误差分析中，要看清楚标准液与待测液的位置，标准液在滴定管中与标准液在锥形瓶中产生误差情况相反。【*课堂针对训练*】3．用已知浓度的盐酸测定未知浓度的NaOH溶液的物质的量浓度，待测液放在锥形瓶中．中和滴定时下列操作会使测定结果偏低的是(锥形瓶中溶液用滴定管量取)()A．碱式滴定管未用待测碱液润洗B．酸式滴定管未用标准盐酸润洗C．滴定过程中滴定管内不慎有标准液体溅出D．滴定前俯视读数，滴定后读数正确【解析】A项碱式滴定管未用待测碱液润洗，导致实际取用的碱少，则消耗的酸少，结果偏低；B项酸式滴定管未用标准盐酸润洗，会造成消耗的酸多，结果偏高；C项偏高；D项计算出消耗酸量将会偏多，结果偏高(滴定管的零刻度在上面)．【答案】A4.简答下面有关标准氢氧化钠溶液滴定待测盐酸的问题：(1)有下列错误操作：a．碱式滴定管用蒸馏水洗净后，未经标准溶液润洗就注入标准氢氧化钠溶液；b．用酸式滴定管取用待测酸液前，尖嘴部分有气泡，取用过程中气泡消失；c．滴定前，读碱液体积时视线低于碱式滴定管中的液面，滴定后读碱液体积时，视线高于碱式滴定管中的液面；d．锥形瓶用待测酸液润洗两次。①哪些错误操作会使盐酸浓度的测定值偏低？________。②哪些错误操作会使盐酸浓度的测定值偏高？________。(2)如果用甲基橙代替酚酞作指示剂，此时所得盐酸浓度的测定值比用酚酞作指示剂测出的稍大还是稍小？________。【解析】(1)a中碱式滴定管若不用标准溶液润洗会使消耗的标准溶液的体积增大，从而使所测盐酸浓度偏高。b中用酸式滴定管取用待测液时，尖嘴有气泡使盐酸的实际体积偏低，造成所测溶液浓度偏低；c中滴定前仰视会使读数偏大，滴定后俯视会使读数偏小，故最终所得NaOH溶液体积变小，所配溶液浓度偏低；d中盐酸的量增多，消耗的NaOH多，使所测盐酸浓度偏高。(2)甲基橙的变色范围为3.1～4.4，酚酞的变色范围为8.2～10.0，所以用甲基橙代替酚酞，会使所得盐酸浓度稍小。【答案】(1)①b、c②a、d(2)稍小5．一定物质的量浓度溶液的配制和酸碱中和滴定是中学化学中两个典型的定量实验。某研究性学习小组在实验室中配制1mol/L的稀硫酸标准溶液，然后用其滴定某未知浓度的NaOH溶液。下列有关说法中正确的是________。A．实验中所用到的滴定管、容量瓶，在使用前均需要检漏B．如果实验中需用60mL的稀硫酸标准溶液，配制时应选用100mL容量瓶C．容量瓶中含有少量蒸馏水，会导致所配标准溶液的浓度偏小D．酸式滴定管用蒸馏水洗涤后，即装入标准浓度的稀硫酸，则测得的NaOH溶液的浓度将偏大E．配制溶液时，定容时俯视读数，则导致实验结果偏大F．中和滴定时，若在最后一次读数时俯视读数，则导致实验结果偏大【解析】A项，滴定管、容量瓶都为带塞仪器，使用前需检漏，正确；B项，实验室无60mL容量瓶，选择容积比60mL大而与之接近的容量瓶配制，B正确；C项，容量瓶内有少量蒸馏水对所配标准溶液浓度无影响；D项，酸式滴定管不润洗使所测NaOH浓度偏大，正确；E项，配制溶液时，定容时俯视，所配溶液浓度偏高，导致实验结果偏小；F项，导致实验结果偏小。【答案】ABD【课后拓展训练】一、选择题1．(2011年洛阳模拟)在室温下等体积的酸和碱的溶液，混合后pH一定小于7的是()A．pH＝3的硝酸和pH＝11的氢氧化钾溶液B．pH＝3的盐酸和pH＝11的氨水C．pH＝3的硫酸和pH＝11的氢氧化钠溶液D．pH＝3的醋酸和pH＝11的氢氧化钡溶液【解析】A中HNO3＋KOH===KNO3＋H2O，二者完全反应，溶液呈中性；B中NH3·H2O是弱电解质，HCl＋NH3·H2O===NH4Cl＋H2O，NH3·H2O大大过量，溶液呈碱性，pH>7；C中H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O，二者完全反应，溶液呈中性；D中CH3COOH是弱电解质，二者反应后CH3COOH大大过量，溶液呈酸性，pH<7。【答案】D2．1体积pH＝2.5的盐酸与10体积某一元强碱溶液恰好完全反应，则该碱溶液的pH等于()A．9.0B．9.5C．10.5D．11.0【解析】由eq\f(V酸,V碱)＝10a＋b－14＝eq\f(1,10)将a＝2.5代入可求出b＝10.5。【答案】C3.电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量，根据溶液电导率变化可以确定滴定反应的终点。如图是用KOH溶液分别滴定HCl溶液和CH3COOH溶液的滴定曲线示意图。下列示意图中，能正确表示用NH3·H2O溶液滴定HCl和CH3COOH混合溶液的滴定曲线的是()【解析】①强电解质被中和过程中电导率迅速下降，NH3·H2O先中和强酸HCl，电导率下降；②弱电解质被中和过程中电导率缓慢上升，然后NH3·H2O中和弱酸CH3COOH，电导率上升；③拐点处被中和完全；④当将两种酸全部中和完后，主要是NH3·H2O起弱电解质的作用，最终电导率趋于不变，但因溶液被稀释，电导率比原来要小。【答案】D4．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】本题可采用特殊值代入法。选项A，x＝y，表明体积相等，且a＋b＝14，假设a＝12，则b＝2，混合后pH＝7，故A错；选项B，假设a＝11，则b＝2，若10x＝y，则完全反应后盐酸过量，所以pH＜7，故B错；选项C中，假设a＝11，则b＝2，若ax＝by，则11x＝2y，反应中酸过量，则pH＜7，故C错；选项D中，假设a＝12，则b＝2，若x＝10y，则表明反应中碱过量，所以pH＞7，正确。【答案】D5．25℃时，水的电离达到平衡：H2OH＋＋OH－；ΔH>0，下列叙述正确的是()A．向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH－)降低B．向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H＋)增大，KW不变C．向水中加入少量固体CH3COONa，平衡逆向移动，c(H＋)降低D．向水中通入SO2气体或加入NH4Cl固体，均使水电离出的c(H＋)增大【解析】A项，加入稀氨水后水溶液中的c(OH－)增大，平衡逆向移动；B项，NaHSO4溶于水，电离使c(H＋)增大，由于温度不变，故KW不变；C项，水中加入固体CH3COONa，CH3COONa发生水解，促进水的电离，使溶液呈碱性，c(H＋)降低；D项，SO2与H2O反应生成H2SO3，抑制H2O的电离，NH4Cl电离出NH4＋发生水解，促进水的电离。【答案】B6．下列有关pH变化的判断中正确的是()A．随着温度的升高，碳酸钠溶液的pH减小B．随着温度的升高，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】A项：温度升高，促进Na2CO3的水解(CO32－＋H2OHCO3－＋OH－)，c(OH－)变大，pH增大；B项：温度升高，促进水的电离(H2OH＋＋OH－)，c(H＋)变大，pH减小；C项：氯水光照，促进HClO的分解2HClOeq\o(=,\s\up7(光))2HCl＋O2↑及Cl2与水的反应(Cl2＋H2OHCl＋HClO)，c(H＋)变大，pH减小；D项：NaOH久置于空气中转化为Na2CO3(2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2O)，c(OH－)减小，pH减小。【答案】C7．(2011·南京测试)今有室温下四种溶液：①pH＝11的氨水；②pH＝11的NaOH溶液；③pH＝3的醋酸；④pH＝3的硫酸。下列有关说法不正确的是()A．①、②中分别加入适量的氯化铵晶体后，两溶液的pH均减小B．分别加水稀释10倍，四种溶液的pH：①>②>④>③C．①、④两种溶液混合后，若溶液呈中性，则所得溶液中2c(NH4＋)＝c(SO42－D．V1L④溶液与V2L②溶液混合后，若混合后溶液pH＝4，则V1∶V2＝11【解析】选项A，氨水中加入NH4＋抑制了NH3·H2O的电离，溶液的pH减小，强碱NaOH与NH4＋反应生成弱碱NH3·H2O，导致溶液的pH减小。选项B，稀释10倍后，pH＝11的氨水：10<pH<11；pH＝11的NaOH溶液：pH＝10；pH＝3的醋酸：3<pH<4；pH＝3的硫酸：pH＝4；故稀释后溶液的pH：①>②>④>③。选项C，pH＝11的氨水与pH＝3的硫酸混合后溶液呈中性，根据电荷守恒可得c(NH4＋)＝2c(SO42－)，选项D，eq\f(10－3V1－10－3V2,V1＋V2)＝10－4，V1∶V2＝11∶9。【答案】C8．将pH＝1的盐酸平均分成两份，一份加入适量水，另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液后，pH都升高了1，则加入的水与NaOH溶液的体积比为()A．9 B．10C．11 D．12【解析】设所取每份盐酸的体积V1，使盐酸由pH＝1变为pH＝2，所加水的体积为9V1。又设所加NaOH溶液的体积为V2。则有：c(H＋)＝eq\f(0.1V1－0.1V2,V1＋V2)mol·L－1＝0.01mol·L－1，解得：9V1＝11V2。即V水∶V2＝11。【答案】C9．为更好地表示溶液的酸碱性，科学家提出了酸度(AG)的概念，AG＝lgeq\f(cH＋,cOH－)，则下列叙述不正确的是()A．中性溶液的AG＝0B．酸性溶液的AG>0C．常温下0.1mol/L氢氧化钠溶液的AG＝12D．常温下0.1mol/L盐酸的AG＝12【解析】中性溶液，c(H＋)＝c(OH－)，故lgeq\f(cH＋,cOH－)＝lg1＝0；酸性溶液，c(H＋)>c(OH－)，故AG>0；0.1mol/LNaOH溶液，AG＝lgeq\f(cH＋,cOH－)＝lgeq\f(10－13,10－1)＝－12。【答案】C10．实验室用标准盐酸溶液测定某NaOH溶液的浓度，用甲基橙作指示剂，下列操作中可能使测定结果偏低的是()A．酸式滴定管在装酸液前未用标准盐酸溶液润洗2～3次B．开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡，在滴定过程中气泡消失C．锥形瓶内溶液颜色变化由黄色变橙色，立即记下滴定管液面所在刻度D．盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2～3次【解析】A、B、D三项均造成测定结果偏高，C项由黄色变为橙色可能是由于局部c(H＋)变大引起的，振荡后可能还会恢复黄色，应在振荡后半分钟内颜色保持不变才能认为已达到滴定终点。【答案】C11．pH＝11的X、Y两种碱溶液各5mL，分别稀释至500mL，其pH与溶液体积(V)的关系如右图所示，下列说法正确的是()A．稀释后X溶液中水的电离程度比Y溶液中水的电离程度小B．若X、Y是一元碱，等物质的量浓度的盐酸盐溶液Y的pH大C．完全中和X、Y两溶液时，消耗同浓度稀硫酸的体积V(X)>V(Y)D．若X、Y都是一元弱碱，则a的值一定大于9【解析】碱稀释后仍为碱，因pH：Y>X，Y溶液的碱性强于X溶液的碱性，故Y溶液中水的电离程度较小，A错；稀释相同的倍数后溶液pH：Y>X，说明碱Y的碱性较弱，等物质的量浓度的盐酸盐溶液的pH是Y的小，B错；Y的碱性弱，Y溶液的浓度大，所消耗的硫酸体积是V(X)<V(Y)，C错；一元强碱稀释100倍后pH由11变为9，若是一元弱碱，则a>9。【答案】D二、非选择题12．(10分)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＋的浓度来测定溶液的pH。已知100℃时，水的离子积常数Kw＝1×10－12(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)2C．加热水至100℃ D．在水中加入(NH4)2SO(2)现欲测定100℃【答案】(1)B、D(2)淡黄中<中13．化学实验中有多种试纸，不同的情况下使用不同的试纸，某次实验课上，有一学生在实验室测某溶液的pH。实验时，他先用蒸馏水润湿pH试纸，然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。(1)该学生的操作是________(填“正确的”或“错误的”)，其理由是_______________________。(2)若用此法分别测定c(H＋)相等的盐酸和醋酸溶液的pH，误差较大的是________，原因是________________________________________________________________________。(3)能否用pH试纸测氯水的pH？为什么？________________________________________________________________________。(4)只从下列试剂中选择实验所需的试剂，你能否区分0.1mol/L的H2SO4和0.01mol/L的H2SO4，简述操作过程。试剂：①紫色石蕊试液'②酚酞试液'③甲基橙溶液'④蒸馏水'⑤BaCl2溶液'⑥pH试纸________________________________________________________________________。【答案】(1)错误的若溶液不显中性，则H＋或OH－被稀释，测出的不为溶液中H＋或OH－对应的pH(2)盐酸的pH因为在稀释过程中醋酸继续电离产生H＋，使得溶液中c(H＋)较盐酸溶液中c(H＋)大，误差较小(3)不能因为HClO会漂白指示剂(pH试纸)(4)能用玻璃棒分别蘸取两种溶液，滴在两张pH试纸上，用标准比色卡，比较pH，pH较小的为0.1mol·L－1的H2SO414.(1)室温时1L0.01mol·L－1的硫酸氢钠溶液的pH为____________，在其中滴入等体积的0.01mol·L－1的Ba(OH)2溶液后，加水稀释到10L，所发生反应的离子方程式为________，pH为________。(2)某温度(t℃)时，水的离子积为Kw＝1×10－13mol2·L－2，则该温度(填“大于”、“小于”或“等于”)________25℃，其理由是______________。若将此温度下pH＝11的苛性钠溶液aL与pH＝1的稀硫酸bL混合(设混合后溶液体积的微小变化忽略不计)，试通过计算填写以下不同情况时两种溶液的体积比：①若所得混合液为中性，则a∶b＝________；此溶液中各种离子的浓度由大到小排列顺序是________。②若所得混合液的pH＝2，则a∶b＝________。此溶液中各种离子的浓度由大到小排列顺序是________。【答案】(1)2Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO42－=BaSO4↓＋H2O11(2)大于KW随温度升高而变化①10∶1[Na＋]>[SO42－]>[H＋]＝[OH－]②9∶2[H＋]>[SO42－]>[Na＋]>[OH－]【知识能力测试】(满分：100分，建议测试时间：50分钟)一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1．(2010·全国卷Ⅰ)下列叙述正确的是()A．某醋酸溶液的pH＝a，将此溶液稀释1倍后，溶液的pH＝b，则a>bB．在滴有酚酞溶液的氨水中，加入NH4Cl至溶液恰好无色，则此时溶液的pH<7C．1.0×10－3mol/L盐酸的pH＝3.0,1.0×10－8mol/L盐酸的pH＝8.0D．若1mLpH＝1的盐酸与100mLNaOH溶液混合后，溶液的pH＝7，则NaOH溶液的pH＝11【解析】醋酸在稀释时，其电离程度增大，n(H＋)增大，但c(H＋)减小，因此pH增大，故a<b，A项错误；在滴有酚酞溶液的氨水中，加入NH4Cl至溶液恰好无色，则此时溶液显弱碱性，B项错误；pH＝8.0的溶液为碱性溶液，因此1.0×10－8mol/L的盐酸其pH不可能等于8，只能接近7，C项错误；设NaOH溶液的pH＝b，两溶液混合后溶液的pH＝7，则1×10－3L×10－1mol/L＝100×10－3L×10b－14mol/L，解得【答案】D2．向10mLpH＝12的某碱溶液中加入10mLpH＝2的盐酸，充分反应后滴入酚酞试液，溶液变红，则此碱一定是()A．弱碱B．一元强碱C．多元强碱 D．任何强碱【解析】加入10mLpH＝2的盐酸后，加酚酞变红，说明溶液此时显碱性，所以碱提供的OH－数应大于盐酸所提供的H＋数，应为弱碱．【答案】A3．(2011·黄岗高三期末)已知NaHSO4在水中电离方程式为：NaHSO4=Na＋＋H＋＋SOeq\o\al(2－,4).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.对于该溶液，下列叙述中不正确的是()A．该温度下加入等体积pH＝12的NaOH溶液可使反应后的溶液恰好是中性B．水电离出来的c(H＋)＝1×10－10mol/LC．c(H＋)＝c(OH－)＋c(SOeq\o\al(2－,4))D．该温度高于25【解析】蒸馏水的pH＝6，则KW＝10－12，所以pH＝2的溶液中c(H＋)＝10－2mol/L，而pH＝12的NaOH，c(H＋)＝10－12mol/L，得c(OH－)＝1mol/L，等体积混合，碱过量，溶液显碱性，A不正确．NaHSO4溶液中OH－全部由水电离提供，c(OH－)＝10－10mol/L，所以水电离出来的c(H＋)＝1×10－10mol/L，B正确．由质子守恒可知：c(H＋)＝c(OH－)＋c(SOeq\o\al(2－,4))，C正确．水的离子积随温度的升高而增大，该温度高于25℃，D正确．【答案】A4．(2010福州高三质检)两种一元碱MOH和ROH的溶液分别加水稀释，溶液pH的变化如图所示，下列叙述不正确的是()A．ROH是一种强碱B．在x点，c(M＋)＝c(R＋)C．在x点，ROH完全电离D．稀释前，c(ROH)＝10c【解析】两种一元碱MOH和ROH加水稀释100倍时，MOH的pH减小了1，ROH的pH减少了2，故MOH是弱碱，而ROH是强碱，ROH在水溶液中完全电离，A、C正确；在x点，c(M＋)＝c(R＋)＝c(OH－)，B正确；稀释前ROH中的c(OH－)是MOH中c(OH－)的10倍，而不是ROH的物质的量浓度是MOH的物质的量浓度的10倍，D错误．【答案】D5．中和滴定是一种操作简单、准确度高的定量分析方法．实际工作中也可利用物质间的氧化还原反应、沉淀反应进行类似的滴定分析，这些滴定分析均需要通过指示剂来确定滴定终点，下列对几种具体的滴定分析(待测液置于锥形瓶内)中所用指示剂及滴定终点时的溶液颜色的判断不正确的是()A．用标准酸性KMnO4溶液滴定Na2SO3溶液以测量其浓度：KMnO4——紫红色B．利用“Ag＋＋SCN－=AgSCN↓”原理，可用标准KSCN溶液测量AgNO3溶液浓度：Fe(NO3)3——红色C．利用“2Fe3＋＋2I－=I2＋2Fe2＋”，用FeCl3溶液测量KI样品中KI的百分含量：淀粉——蓝色D．利用OH－＋H＋=H2O来测量某盐酸的浓度时：酚酞——浅红色【解析】A项利用过量KMnO4本身的颜色来确定终点；B中利用Fe3＋能与KSCN结合成Fe(SCN)3，红色为终点；C中只要反应一开始就有I2生成，溶液就呈蓝色，无法判断终点；D中酚酞由无色滴定到浅红色为终点．【答案】C6．室温下，甲溶液中水电离出的H＋浓度为10－12mol·L－1，乙溶液中水电离出的H＋浓度为10－2mol·L－1，下列说法中正确的是()A．甲、乙两溶液的pH不可能相同B．甲、乙两种溶液中加入Al粉都会产生H2C．HCOeq\o\al(－,3)不可能在甲、乙两溶液中大量共存D．甲不可能是盐溶液，乙不可能是酸或碱溶液【解析】由题意可知，甲溶液可以是强碱溶液，其pH＝12，也可以是强酸溶液，其pH＝2，乙溶液是强酸弱碱盐溶液，其pH＝2，则A项不正确；若甲溶液为硝酸溶液，则加入Al粉不会产生H2，B项不正确；HCOeq\o\al(－,3)既不能和H＋共存，也不可能和OH－共存，C项正确；甲可能是NaHSO4溶液，D项不正确．【答案】C7．(2011·吉林七校联考)在25℃时向VmLpH＝a的盐酸中，滴加pH＝b的NaOH溶液10VmL时，溶液中Cl－物质的量恰好等于加入的Na＋的物质的量，则a＋bA．13 B．14C．15 D．不能确定【解析】溶液中Cl－的物质的量恰好等于加入Na＋的物质的量，说明反应HCl＋NaOH=NaCl＋H2O恰好完全进行，溶液呈中性，故n(HCl)＝n(NaOH)，即V×10－3×10－a＝10V×10－3×10b－14解得：a＋b＝13.【答案】A8．下图曲线a和b是盐酸与氢氧化钠的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/LB．P点时反应恰好完全，溶液呈中性C．曲线a是盐酸滴定氢氧化钠的滴定曲线D．酚酞不能用作本实验的指示剂【解析】根据曲线a知，没有滴定前盐酸的pH＝1，c(HCl)＝0.1mol/L，A项错误；P点表示盐酸与氢氧化钠恰好完全中和，溶液呈中性，B项正确；曲线a是氢氧化钠溶液滴定盐酸的曲线，曲线b是盐酸滴定氢氧化钠的曲线，C项错误；强酸与强碱滴定，可以用酚酞作指示剂，D项错误．【答案】B9．以酚酞试液为指示剂，对某新制的NaOH溶液进行中和滴定实验，数据记录如下表：待测液消耗标准盐酸的体积(0.10mol·L－1)①20.00mLNaOH溶液V1mL②20.00mLNaOH溶液＋100mL水V2mL③敞口隔夜放置的20.00mLNaOH溶液V3mL该新制NaOH溶液的浓度c计算最合理的是()A．c＝eq\f(0.10×V1＋V2＋V3,3×20.00)mol·L－1B．c＝eq\f(0.10×V1＋V2,2×20.00)mol·L－1C．c＝eq\f(0.10×V1＋V3,2×20.00)mol·L－1D．c＝eq\f(0.10×V1,20.00)mol·L－1【解析】敞口隔夜放置的NaOH易与空气中的CO2发生反应：CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2O，用标准盐酸滴定时会产生误差；向待测液中加入少量水，不影响溶质的物质的量，不会产生误差，可以利用数据V1、V2进行计算．【答案】B10．(2011·东北三校联考)常温下，对下列四种溶液的叙述正确的是()①②③④pH101044溶液氨水氢氧化钠溶液醋酸盐酸A．②、④两溶液相比，两者的KW不相同B．四种溶液分别加水稀释10倍，pH变化最大的是①和④C．①、②、③中分别加入少量的醋酸铵固体后，三种溶液的pH均减小D．①、④两溶液按一定体积比混合，所得溶液中离子浓度的关系一定为：c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)【解析】温度不变，水的离子积常数KW不变，A项错误；氨水和醋酸中的溶质是弱电解质，稀释时因存在电离平衡的移动，pH变化不大，B项错误；醋酸中加入醋酸铵固体，醋酸铵电离出的CH3COO－结合H＋生成CH3COOH，使溶液的pH增大，C项错误；氨水和盐酸按一定体积比混合，根据溶液呈电中性，得c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，D项正确．【答案】D二、非选择题(本题包括4小题，共50分)11．(10分)(2011·辽宁五校期末)(1)室温下，取pH＝2的盐酸和醋酸溶液各100mL，向其中分别加入适量的Zn粒，反应过程中两溶液的pH变化如下图所示：则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是______________(填“A”或“B”)．设盐酸中加入的Zn质量为m1，醋酸溶液中加入的Zn质量为m2.则：m1________m2(选填“＜”“＝”或“＞”)．(2)若室温下pH＝2的盐酸和醋酸溶液各100mL，分别加水稀释后使pH＝4，设盐酸中加入的水的体积为V1，醋酸溶液中加入的水的体积为V2，则：V1________V2(选填“＜”“＝”或“＞”)．【解析】(1)盐酸为强酸而醋酸为弱酸，pH相同时，醋酸浓度大，与Zn反应达到相同pH时，醋酸所需时间长，故曲线B表示醋酸溶液中pH变化．设加入锌的量相同，因醋酸为弱酸，反应后醋酸溶液中pH应大于4，所以在醋酸溶液中加入锌的质量要比在盐酸溶液中加入的大才能使反应后的pH均等于4.(2)pH相同的同