2024高考化学一轮复习第八章水溶液中的离子反应与平衡第25讲水的电离和溶液的pH课时作业含解析

PAGE7-第25讲水的电离和溶液的pH建议用时：40分钟满分：100分一、选择题(本题共8小题，每小题只有一个选项符合题意)1．水中加入下列溶液对水的电离平衡不产生影响的是()A．NaHSO4溶液 B．KF溶液C．KAl(SO4)2溶液 D．NaI溶液答案D解析NaHSO4在溶液中电离出H＋，抑制水的电离；KF在水溶液中电离出的F－结合水电离出的H＋生成弱酸HF而发生水解；KAl(SO4)2在溶液中电离出的Al3＋与水电离出的OH－结合生成Al(OH)3而发生水解，所以F－和Al3＋均促进水的电离；HI是强酸，I－不水解，对水的电离平衡不影响。2．水的电离过程为H2OH＋＋OH－，在不同温度下其离子积为Kw(25℃)＝1.0×10－14，Kw(35℃)＝2.1×10－14，则下列叙述正确的是()A．c(H＋)随温度的上升而降低B．35℃时，c(H＋)>c(OH－)C．溶液pH：pH(35℃)>pH(25℃)D．35℃时已电离的水的浓度约为1.45×10－7mol·L－1答案D解析由两种温度下水的离子积常数值知水的电离是吸热的，温度高时水中c(H＋)较高，pH较小，但溶液中c(H＋)＝c(OH－)，溶液呈中性，A、B、C错误；已电离的水的浓度与电离生成的c(H＋)及c(OH－)相等，利用水的离子积常数可推断D正确。3．在25℃时，某稀溶液中由水电离产生的H＋浓度为1×10－13mol·L－1，下列有关该溶液的叙述，正确的是()A．该溶液可能呈酸性B．该溶液肯定呈碱性C．该溶液的pH肯定是1D．该溶液的pH不行能为13答案A解析25℃时，由水电离产生的c(H＋)＝1×10－13mol·L－1，溶液可能显酸性，pH＝1，可能显碱性，pH＝13。4．精确移取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，发觉滴定管尖嘴部分有悬滴，则测定结果偏小答案B解析滴定管用蒸馏水洗涤并用NaOH溶液润洗后，方可装入NaOH溶液，A错误；在滴定过程中，溶液的pH会由小渐渐变大，B正确；用酚酞作指示剂，当溶液由无色变为浅红色，且30s内颜色不褪去，说明达到滴定终点，可停止滴定，C错误；滴定后，若滴定管尖嘴部分有悬滴，说明计算时代入的NaOH溶液体积的值比实际滴入的大，导致测定结果偏大，D错误。5．下列试验操作，对试验结果不会产生影响的是()A．用酸碱中和滴定法测待测液浓度时，装标准液的滴定管用水洗后未用标准液润洗B．用酸碱中和滴定法测待测液浓度时，装待测液的锥形瓶用水洗后用待测液润洗2～3次C．测定中和反应的反应热时，将碱溶液缓慢倒入酸溶液中D．用蒸馏水润湿的pH试纸测定硫酸钠溶液的pH答案D解析滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗就装标准液滴定，标准液浓度偏小，造成V(标准)偏大，可以知道c(待测)偏大，故A错误；用待测液润洗锥形瓶，则待测液的物质的量增大，造成V(标准)偏大，可以知道c(待测)偏大，故B错误；测定中和反应的反应热时，将碱缓慢倒入酸中，导致热量损失过大，所测温度值偏小，故C错误；pH试纸潮湿后，若测定中性溶液，不影响结果，所以D正确。6．肯定温度下，水溶液中H＋和OH－的浓度改变曲线如图。下列说法正确的是()A．上升温度，可能引起由c向b的改变B．该温度下，水的离子积常数为1.0×10－13C．该温度下，加入FeCl3可能引起由b向a的改变D．该温度下，稀释溶液可能引起由c向d的改变答案C解析升温促进水的电离，升温后溶液不能由碱性变为中性，A错误；依据c(H＋)和c(OH－)可求出Kw＝1.0×10－14，B错误；加入FeCl3，Fe3＋水解溶液呈酸性，可引起由b向a改变，C正确；温度不变，稀释溶液，Kw不变，而c和d对应的Kw不相等，D错误。7．已知温度T时水的离子积常数为Kw，该温度下，将浓度为amol·L－1的一元酸HA与bmol·L－1的一元碱BOH等体积混合，可判定该溶液呈中性的依据是()A．a＝bB．混合溶液的pH＝7C．混合溶液中，c(H＋)＝eq\r(Kw)mol·L－1D．混合溶液中，c(H＋)＋c(B＋)＝c(OH－)＋c(A－)答案C解析推断溶液呈中性的依据是溶液中c(H＋)＝c(OH－)。混合溶液中c(H＋)＝eq\r(Kw)mol·L－1，则c(H＋)＝c(OH－)，可判定该溶液呈中性。8．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都上升了1，则加入的水与NaOH溶液的体积比为()A．9B．10C．11D．12答案C解析将pH＝1的盐酸加适量水，pH上升了1，说明所加的水是原溶液的9倍；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上升了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。二、选择题(本题共4小题，每小题有一个或两个选项符合题意)9．液氨与纯水相像，也存在着微弱的电离：2NH3NHeq\o\al(＋,4)＋NHeq\o\al(－,2)，据此推断以下叙述中错误的是()A．NH3、NHeq\o\al(＋,4)、NHeq\o\al(－,2)的电子数相等，化学性质也相同B．肯定温度下，液氨中c(NHeq\o\al(＋,4))·c(NHeq\o\al(－,2))是一个常数C．液氨的电离达到平衡时c(NH3)≠c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(NHeq\o\al(－,2))D．加入其他物质，eq\f(cNH\o\al(＋,4),cNH\o\al(－,2))可能不变答案A解析NH3、NHeq\o\al(＋,4)、NHeq\o\al(－,2)均含有10个电子，由于三种粒子的电性不同，则其化学性质不同，A错误；类似于水的离子积常数Kw＝c(H＋)·c(OH－)，液氨的离子积常数K＝c(NHeq\o\al(＋,4))·c(NHeq\o\al(－,2))，只与温度有关，温度肯定时，c(NHeq\o\al(＋,4))·c(NHeq\o\al(－,2))为定值，是一个常数，B正确；液氨与纯水相像，存在着微弱的电离，故达到电离平衡时c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(NHeq\o\al(－,2))<c(NH3)，C正确；加入其他物质，若对液氨的电离平衡无影响，则eq\f(cNH\o\al(＋,4),cNH\o\al(－,2))的值不变，D正确。10．25℃时，重水(D2O)的离子积为1.6×10－15，也可用pH一样的定义来规定其酸碱度：pD＝－lgc(D＋)，下列有关pD的叙述，正确的是()A．中性D2O的pD＝7B．1L0.01mol·L－1NaOD的重水溶液，其pD＝12C．1L0.01mol·L－1的DCl的重水溶液，pD＝2D．在100mL0.25mol·L－1DCl的重水溶液中，加入50mL0.2mol·L－1NaOD的重水溶液，反应后溶液的pD＝1答案CD解析由于重水的离子积常数为1.6×10－15，因此重水中c(D＋)＝4×10－8，对应的pD＝7.4，故A错误；在0.01mol·L－1NaOD的重水溶液中，c(OD－)＝0.01mol·L－1，依据重水离子积常数，可推知c(D＋)＝1.6×10－13mol·L－1,pD不等于12，故B错误；在0.01mol·L－1DCl的重水溶液中，c(D＋)＝0.01mol·L－1，因此pD＝2，C正确；n(DCl)＝0.25mol·L－1×0.1L＝0.025mol，n(NaOD)＝0.2mol·L－1×0.05L＝0.01mol，c(DCl)＝eq\f(0.025－0.01mol,0.15L)＝0.1mol·L－1，因此对应溶液的pD＝1，D正确。11．水的电离常数如图两条曲线所示，曲线中的点都符合c(H＋)×c(OH－)＝常数，下列说法错误的是()A．图中温度T1>T2B．图中五点Kw间的关系：B>C>A＝D＝EC．曲线a、b均代表纯水的电离状况D．若处在B点时，将pH＝2的硫酸溶液与pH＝12的KOH溶液等体积混合后，溶液显碱性答案C解析由图像可知，A点在T2时的曲线上，而B点在T1时的曲线上，因为A、B点水电离产生的氢离子与氢氧根离子的浓度相等，所以是纯水的电离，B点的电离程度大于A点，所以温度T1>T2，故A正确；由图像可知，A、E、D都是T2时曲线上的点，Kw只与温度有关，温度相同时Kw相同，温度上升，促进水的电离，Kw增大，则B>A＝D＝E，由C点c(OH－)·c(H＋)可知，C点的Kw大于A点小于B点，则B>C>A＝D＝E，故B正确；由E和D点c(H＋)≠c(OH－)可知其不是纯水的电离，故C错误；B点时，Kw＝1×10－12，pH＝2的硫酸中c(H＋)＝0.01mol·L－1，与pH＝12的KOH溶液中c(OH－)＝1mol·L－1等体积混合后，溶液显碱性，故D正确。12．(2024·深圳一调)常温下，浓度均为0.1mol·L－1、体积均为100mL的两种一元酸HX、HY的溶液中，分别加入NaOH固体，lgeq\f(cH＋,cOH－)随加入NaOH的物质的量的改变如图所示。下列叙述正确的是()A．HX的酸性强于HYB．a点由水电离出的c(H＋)＝10－12mol·L－1C．c点溶液中：c(Y－)>c(HY)D．b点时酸碱恰好完全反应答案AC解析依据题图知，0.1mol·L－1HX溶液的lgeq\f(cH＋,cOH－)＝12，则c(H＋)＝0.1mol·L－1，HX为强酸，同理可推知，HY为弱酸，A正确；a点HX溶液中c(H＋)＝0.1mol·L－1，由水电离出的c(H＋)＝c(OH－)＝10－13mol·L－1，B错误；c点时加入n(NaOH)＝0.005mol，此时得到等物质的量浓度的HY和NaY的混合溶液，lgeq\f(cH＋,cOH－)＝6，则c(H＋)＝10－4mol·L－1，溶液呈酸性，说明HY的电离程度大于NaY的水解程度，故c(Y－)>c(HY)，C正确；b点时n(NaOH)＝0.008mol，而n(HY)＝0.01mol，故HY过量，D错误。三、非选择题(本题共2小题)13．用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c(I－)，试验过程包括打算标准溶液和滴定待测溶液。Ⅰ.打算标准溶液a．精确称取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：试验序号123消耗NH4SCN标准溶液体积/mL10.2410.029.98f．数据处理。回答下列问题：(1)将称得的AgNO3配制成标准溶液，所运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缘由是_______________。(3)滴定应在pH<0.5的条件下进行，其缘由是___________________________。(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)推断下列操作对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(1)250mL(棕色)容量瓶、胶头滴管(2)避开AgNO3见光分解(3)防止因Fe3＋的水解而影响滴定终点的推断(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，无法推断滴定终点(5)10.000.0600(6)用NH4SCN标准溶液进行润洗(7)偏高偏高解析(5)依据试验数据，试验1与试验2、3差别很大，故舍去试验1，求试验2和试验3的平均值，所以标准溶液的平均体积为10.00mL。依据滴定过程可知n(AgNO3)＝n(NaI)＋n(NH4SCN)，得：25.00×10－3L×0.1000mol·L－1＝25.00×10－3L×c(I－)＋10.00×10－3L×0.1000mol·L－1，解得c(I－(6)向滴定管中装标准溶液前应用标准溶液润洗。(7)①在配制AgNO3标准溶液时，若有少量溅出，则配制的AgNO3标准溶液浓度偏小，反应完I－后剩余的Ag＋浓度偏小，在滴定剩余的Ag＋时消耗NH4SCN标准溶液的体积偏小，测得c(I－)偏高。②若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视NH4SCN标准液液面，读数偏小，计算出的NH4SCN标准液体积偏小，结合(5)中分析知c(I－)偏高。14．已知水在25℃和95℃时，其电离平衡曲线如图所示：(1)25℃时