高三化学一轮复习 专讲专练 第24讲 水的电离和溶液的酸碱性（含详解）

第24讲水的电离和溶液的酸碱性eq\a\vs4\al\co1(基础热身)1．[2012·潍坊质检]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2．现有浓度为1mol/L的四种溶液：①HCl，②CH3COOH，③NH4Cl，④NaOH，则这四种溶液的pH由大到小正确的是()A．①>③>②>④B．④>②>③>①C．①>②>③>④D．④>③>②>①3．已知当NH4Cl溶液的浓度小于0.1mol·L－1时，其pH＞5.1。现用0.1mol·L－1的盐酸滴定10mL0.05mol·L－1的氨水，用甲基橙作指示剂，达到终点时所用盐酸的量应是()A．10mLB．5mLC．大于5mLD．小于5mL4．25℃时，有浓度均为0.10mol/L的乙酸、乙酸钠两种溶液。请回答：(1)两种溶液中，c(H＋)＜c(OH－)的是__________(填“乙酸”或“乙酸钠”)，其原因是________________________(用离子方程式表示)。(2)两种溶液比较，下列说法正确的是________(填序号)。①溶液中的c(CH3COO－)相等②两种溶液的导电能力相同③由水电离出的c(OH－)不等(3)两种溶液等体积混合后溶液显酸性，混合后溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序依次为____________________________________。5．室温时纯水中c(H＋)＝c(OH－)，向纯水中加入少量下列物质，请将溶液中c(H＋)、c(OH－)变化情况(填“增大”“减小”或“不变”)，c(H＋)与c(OH－)大小比较(填“>”“<”或“＝”)以及溶液的酸碱性(填“酸性”“碱性”或“中性”)按下表序号填入表中相应位置。加入少量NaOH加入少量Na2SO4加入少量NH4Clc(H＋)减小①______增大c(OH－)②______不变③______c(H＋)与c(OH－)大小比较c(H＋)④____c(OH－)c(H＋)＝c(OH－)c(H＋)>c(OH－)溶液的酸碱性碱性⑤______酸性eq\a\vs4\al\co1(能力提升)6．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中，不正确是()A．该温度高于25℃B．由水电离出来的H＋的浓度是1.0×10－10mol/LC．加入NaHSO4晶体抑制了水的电离D．该温度下加入等体积pH＝12的NaOH溶液可使该溶液恰好呈中性7．[2012·广东卷](双选)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c(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－)8．[2012·长春二调]常温下，pH＝3的醋酸溶液和pH＝13的氢氧化钠溶液等体积混合后(不考虑混合后溶液体积的变化)，恰好完全反应。下列说法错误的是()A．所用醋酸溶液的浓度大于所用氢氧化钠溶液的浓度B．两溶液混合后所得的溶液呈碱性C．原醋酸溶液中有1%的醋酸电离D．反应后的溶液中c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝0.05mol·L－19．[2012·合肥质检]相同条件下，在①pH＝2的CH3COOH溶液、②pH＝2的HCl溶液、③pH＝12的氨水、④pH＝12的NaOH溶液中，下列说法不正确的是()A．水电离的c(H＋)：①＝②＝③＝④B．等体积的①、②溶液分别与足量铝粉反应，生成H2的量：②>①C．若将②、③溶液混合后，pH＝7，则消耗溶液的体积：②>③D．将四种溶液分别稀释100倍后，溶液的pH：③>④>②>①10．酸碱中和滴定时，稀盐酸应装在__________式滴定管中，滴定管在盛装稀盐酸前，________(填“需要”或“不需要”)用待装的稀盐酸进行润洗；在滴定未知浓度的NaOH溶液时，可以用________(填“石蕊”或“酚酞”)溶液作指示剂。11．某学生为测定某烧碱样品中NaOH的质量分数，进行如下实验(已知该样品中含有少量不与酸作用的杂质)：A．在250mL的容量瓶中定容，配制250mL烧碱溶液；B．用碱式滴定管移取25mL烧碱溶液于锥形瓶中，并滴几滴甲基橙指示剂；C．在天平上准确称取烧碱样品20.5g，在烧杯中用蒸馏水溶解；D．将物质的量浓度为1.00mol·L－1的标准硫酸溶液装入酸式滴定管中，调节液面，记下开始时的读数；E．在锥形瓶下垫一张白纸，滴定至溶液变为橙色为止，记下读数。试填空：(1)正确操作步骤的顺序是(用字母填写)________→________→________→________→________。(2)观察滴定管液面的读数时应注意什么问题？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)E步操作中下垫一张白纸的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)下列操作中可能使所测NaOH的质量分数偏低的是________。a．A步操作中未将溶液冷却至室温就转移到容量瓶中定容b．C步操作中，称量药品时，砝码放在左盘，NaOH放在右盘c．D步操作中酸式滴定管在装入标准H2SO4溶液前未用标准液润洗d．读取硫酸体积时，开始时仰视读数，结束时俯视读数(5)硫酸的初读数和末读数如图K24－1所示。末读数为________mL，初读数为________mL，用量为________mL。按滴定所得数据来计算出的烧碱样品中NaOH的质量分数为________。图K24－112．实验室用浓度为0.500mol/L的标准氢氧化钠溶液来测定未知浓度的盐酸，完善下列实验过程：(1)滴定管使用前，先要检查滴定管的活塞____________，活塞旋转是否灵活。(2)把标准氢氧化钠溶液注入用标准氢氧化钠溶液润洗过的碱式滴定管中，使液面位于________________位置，记录读数。(3)在锥形瓶中放入20.00mL的待测溶液，再滴加2滴酚酞，摇匀。用标准氢氧化钠溶液滴定，边滴边摇动锥形瓶，眼睛注视____________________的变化。直到滴入最后一滴氢氧化钠溶液，指示剂的颜色由________色变为________色，并在半分钟内溶液颜色不发生变化，停止滴定，记录读数。(4)重复(2)和(3)操作，并记录数据。滴定消耗氢氧化钠溶液的数据如下表：次数滴定前(mL)滴定后(mL)10.4020.1020.1020.00根据表中的数据计算出盐酸的浓度为__________mol/L。已知盐酸的准确浓度为0.490mol/L，则实验误差为________%。(5)会造成实验结果偏高的操作是________(填写编号)。a．锥形瓶用蒸馏水洗净后，立即装入待测溶液b．振荡时溶液溅出锥形瓶外c．滴定时碱式滴定管中的液体滴在锥形瓶外eq\a\vs4\al\co1(挑战自我)13．[2012·莱芜期末]运用相关原理，回答下列各小题：已知：NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4=Na＋＋H＋＋SOeq\o\al(2－,4)。(1)常温下，pH＝5的NaHSO4溶液中水的电离程度________pH＝9的NH3·H2O中水的电离程度。(填“>”“＝”或“<”)(2)等体积等物质的量浓度的NaHSO4与氨水混合后，溶液呈酸性的原因为________________________________________________________________________(用离子方程式表示)；若一定量的NaHSO4溶液与氨水混合后，溶液pH＝7，则c(Na＋)＋c(NHeq\o\al(＋,4))________2c(SOeq\o\al(2－,4))(填“>”“＝”或“<”)；用硫酸氢钠与氢氧化钡溶液制取硫酸钡，若溶液中SOeq\o\al(2－,4)完全沉淀，则反应后溶液的pH________7(填“>”“＝”或“<”)。(3)将分别含有MnOeq\o\al(－,4)、Fe3＋、Fe2＋、I－的四种溶液混合，调节溶液的pH＝1，充分反应后：①若I－离子有剩余，上述四种离子在溶液中还存在的有________，一定不存在的是________。②若所得混合液呈紫色，上述四种离子在溶液中一定存在的有________，一定不存在的离子有________________________________________________________________________。

1．A[解析]只要溶液中c(H＋)＝c(OH－)即为中性溶液，A对；当温度为100℃时，pH＝7的溶液呈碱性，B错；石蕊呈紫色时，pH为5～8，此时溶液可能呈酸性、中性或碱性，C错；CH3COOH与NaOH恰好反应生成的CH3COONa水解会显碱性，D错。2．D[解析]NaOH是强碱，其溶液的pH最大，盐酸是强酸溶液，其pH最小，醋酸是弱酸，氯化铵是强酸弱碱盐，前者的酸性比后者强，故D正确。3．C[解析]0.1mol·L－1的盐酸与10mL0.05mol·L－1的氨水恰好中和时需要盐酸的体积为5mL，由题意知所得NH4Cl溶液的pH＞5.1。甲基橙的变色范围是(pH)0eq\o(→,\s\up7(红))3.1eq\o(→,\s\up7(橙))4.4eq\o(→,\s\up7(黄))14，滴定过程中溶液由黄色变为橙色时为滴定终点，而此时溶液的pH≤4.4，故达到终点时所用盐酸的量应大于5mL。4．(1)乙酸钠CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－(2)③(3)c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)[解析](1)乙酸是弱酸，c(H＋)>c(OH－)，乙酸钠是强碱弱酸盐，发生水解反应：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－，其溶液显碱性，c(H＋)＜c(OH－)；(2)乙酸是弱电解质，乙酸钠是强电解质，前者抑制水的电离，后者促进水的电离，故③正确；(3)两溶液等浓度等体积混合显酸性，说明乙酸的电离程度大于乙酸钠的水解程度，根据电荷守恒，则c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)。5．①不变②增大③减小④<⑤中性[解析]加入氢氧化钠，增大c(OH－)，使水的电离左移，c(H＋)减小，c(H＋)<c(OH－)，溶液呈碱性；加入硫酸钠固体，c(H＋)、c(OH－)均不变，溶液呈中性；加入氯化铵固体，消耗氢氧根离子，减小c(OH－)，使水的电离平衡右移，c(H＋)增大，c(H＋)>c(OH－)，溶液呈酸性。6．D[解析]某温度下蒸馏水的pH＝6，所以KW＝1.0×10－12，大于25℃时的KW＝1.0×10－14，所以温度高于25℃，A正确；c(H＋)水＝c(OH－)水＝1.0×10－10mol/L，故B正确；NaHSO4能完全电离出氢离子，相当于一元强酸，抑制水的电离，C正确；注意KW为1.0×10－12，所以应加入等体积pH＝10的NaOH溶液，可使该溶液恰好呈中性，所以D错。7．AC[解析]本题综合考查电解质溶液中离子浓度关系、溶液的酸碱性和pH、水的离子积、强电解质和弱电解质等知识，考查考生分析水溶液中离子平衡问题和解决水溶液中离子平衡等化学问题的能力。盐酸含有的离子是H＋、Cl－、OH－，它们遵循电荷守恒原理，使盐酸呈电中性，故A正确；未混合前pH＝2的盐酸中n(H＋)等于pH＝12的氨水中n(OH－)，二者混合发生酸碱中和反应：“HCl＋NH3·H2O=NH4Cl＋H2O”，因此减小了氨水平衡体系中c(OH－)，使“NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－”的电离平衡向右移动，导致n(H＋)小于n(OH－)，即OH－过量，所以混合后溶液显碱性，故B错；常温下pH＝2的盐酸中，c(H＋)＝1.0×10－2mol·L－1，c(OH－)＝eq\f(KW,c（H＋）)＝eq\f(10－14,10－2)mol·L－1＝1.0×10－12mol·L－1，水存在如下电离：“H2OH＋＋OH－”，则由水电离出的c(H＋)＝c(OH－)＝1.0×10－12mol·L－1，故C正确；盐酸与乙酸钠能发生如下反应：“HCl＋CH3COONa=NaCl＋CH3COOH”，则pH＝2的盐酸与等体积0.01mol·L－1乙酸钠溶液刚好完全反应生成等浓度的NaCl和CH3COOH，NaCl是盐且为强电解质，CH3COOH是弱酸且为弱电解质，二者存在如下电离：“NaCl=Na＋＋Cl－、CH3COOHCH3COO－＋H＋”，电离程度：“NaCl>CH3COOH”，因此混合后所得溶液中c(Cl－)>c(CH3COO－)，故D错。8．A[解析]pH＝3的醋酸溶液中c(H＋)＝1×10－3mol·L－1，pH＝13的氢氧化钠溶液中c(OH－)＝1×10－1mol·L－1。二者恰好完全反应是指醋酸的物质的量和氢氧化钠的物质的量恰好相等，醋酸的物质的量浓度等于0.1mol·L－1，其pH＝3，说明溶液中有1%的醋酸电离，C项正确；生成的醋酸钠因水解而显碱性，A项错误，B项正确；D项符合物料守恒，正确。9．B[解析]四种溶液中酸碱产生的c(H＋)或c(OH－)相等，对水的电离抑制程度相同，A项正确；等体积等pH的醋酸和盐酸，前者物质的量大于后者，分别与足量铝粉反应，前者生成气体多于后者，B项错误；若将等体积等pH的盐酸和氨水混合，氨水过量，溶液呈碱性，若混合后溶液呈中性，则氨水的体积小于盐酸的体积，C项正确；将溶液稀释100倍后，①③继续电离，D项正确。10．酸需要酚酞[解析]盐酸显酸性，应装入酸式滴定管中，且装入前需要用待装液润洗；标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液时，可用酚酞作指示剂。11．(1)CABDE(2)视线与凹液面最低点平齐，读数估读到0.01mL(3)使滴定终点时，溶液颜色变化更明显，易于分辨(4)b、d(5)24.000.3023.7092.49%[解析](1)正确顺序应是称量→溶解→定容→滴定。所以为CABDE。(2)观察滴定管液面时视线应与与凹液面最低点平齐，读数估读到0.01mL。(3)滴定终点时，白纸起衬托作用，更易分辨颜色变化。(4)a会使所配NaOH溶液的浓度偏大，从而使质量分数偏高；b会使所称药品的质量小于20.5g，会使样品的质量分数偏低；c会使V(H2SO4)偏大，从而使样品的质量分数偏大；d会使V(H2SO4)偏小，从而使样品的质量分数偏小。所以应选b、d。(5)注意读数估读到0.01mL，滴定管“0”刻度在上，末读数为24.00mL，初读数为0.30mL，用量为23.70mL。c(NaOH)＝eq\f(2×c（H2SO4）·V（H2SO4）,V（NaOH）)＝eq\f(2×1.00mol·L－1×23.70×10－3L,25×10－3L)＝1.896mol·L－1w(NaOH)＝eq\f(40g·mol－1×1.896mol·L－1×250×10－3L,20.5g)×100%＝92.49%。12．(1)是否漏液(2)刻度0或0以下(3)锥形瓶内指示剂颜色无粉红(4)0.4951.0(5)c[解析