2019高考化学复习水溶液中的离子平衡考点规范练23水的电离和溶液的酸碱性.docx

考点规范练23　水的电离和溶液的酸碱性 (时间:45分钟　满分:100分) 一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求) 1.关于35 ℃的0.1 mol•L-1 NaOH溶液,以下表述错误的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.KW>1×10-14 B.水电离的c(H+)>1×10-13 mol•L-1 C.pH>13 D.c(OH-)=c(H+)+c(Na+) 2.现有Na2CO3、H2SO4、Ba(OH)2三种物质的量浓度与体积都相等的溶液,若以不同顺序将它们中的两种混合起来,出现沉淀后过滤,再将滤液与第三种溶液混合起来,最终所得的溶液(　　) A.可能呈酸性 B.可能呈中性 C.一定呈碱性 D.一定呈中性 3.准确移取20.00 mL某待测HCl溶液放入锥形瓶中,用0.100 0 mol•L-1 NaOH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,发现滴定管尖嘴部分有悬滴,则测定结果偏小 4.(2017湖南衡阳模拟)室温下,下列有关溶液pH的说法正确的是(　　) A.将pH=11的氢氧化钠溶液加水稀释100倍,溶液中c(H+)=1×10-13 mol•L-1 B.将pH=9的氢氧化钠溶液和pH=13的氢氧化钡溶液等体积混合,所得混合溶液的pH=11 C.将pH=1的硫酸和pH=5的盐酸等体积混合,所得混合溶液的pH=1.3 D.pH=13的氢氧化钡溶液和pH=1的盐酸等体积混合,由于氢氧化钡过量,所得溶液的pH>7 5.25 ℃时,下列叙述正确的是(　　) A.将pH=3的醋酸溶液和pH=11的NaOH溶液等体积混合后,pH>7 B.NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至pH=7,则c(Na+)=2c(S ) C.0.1 mol•L-1 CH3COOH溶液与0.1 mol•L-1 CH3COONa溶液等体积混 合后pH<7,则c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-) D.KNO3溶液和CH3COONH4溶液pH均为7,两溶液中水的电离程度相同 6.常温下,下列溶液的pH或微粒的物质的量浓度关系正确的是(　　) A.某溶液中由水电离出的c(OH-)=1×10-a mol•L-1,若a>7时,则该溶液的pH一定为14-a B.将0.2 mol•L-1的某一元酸HA溶液和0.1 mol•L-1的NaOH溶液等体积混合后溶液的pH大于7,则反应后的混合液:c(OH-)+c(A-)=c(H+)+c(Na+) C.等体积、等物质的量浓度的Na2CO3溶液与NaHCO3溶液混合:c(Na+)=c(C )+c(HC )+c(H2CO3) D.常温下NaHSO3溶液的pH<7,溶液中c(S )<c(H2SO3) 7.(2017广西柳州模拟)下列说法正确的是(　　) A.100 ℃时,某溶液pH=6,则该溶液一定显酸性 B.25 ℃时,0.1 mol•L-1的NaHSO3溶液pH=4,溶液中c(S )<c(H2SO 3) C.25 ℃时,pH=3的硫酸与pH=11的氨水等体积混合,所得溶液呈酸性 D.室温下,10 mL 0.1 mol•L-1 CH3COOH溶液与5 mL 0.1 mol•L-1 NaOH溶液混合,所得溶液中有:2c(H+)+c(CH3COOH)=c(CH3COO-)+2c(OH-) 8.(2017安徽黄山二模)常温时,用0.100 0 mol•L-1 NaOH溶液滴定25.00 mL 0.100 0 mol•L-1某一元酸HX溶液,滴定过程中pH变化曲线如图所示。下列说法正确的是(　　) A.HX为强酸 B.在A点,c(HX)>c(X-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-) C.在B点,两者恰好完全反应 D.在C点,c(X-)+c(HX)=0.1 mol•L-1 9.用0.1 mol•L-1 NaOH溶液滴定10 mL 0.1 mol•L-1 H2A溶液,溶液的pH与NaOH溶液的体积关系如图所示。下列说法错误的是(　　) A.A点溶液中加入少量水: 增大 B.B点:c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-) C.C点:c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-) D.水电离出来的c(OH-):B>D 10.(2016天津理综)室温下,用相同浓度的NaOH溶液,分别滴定浓度均为0.1 mol•L-1的三种酸(HA、HB和HD)溶液,滴定曲线如图所示,下列判断错误的是(　　) A.三种酸的电离常数关系:KHA>KHB>KHD B.滴定至P点时,溶液中:c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-) C.pH=7时,三种溶液中:c(A-)=c(B-)=c(D-) D.当中和百分数达100%时,将三种溶液混合后:c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+) 二、非选择题(本题共4个小题,共50分) 11.(14分)某些非金属单质可以与强碱溶液发生反应。例如白磷(P4)可以与过量的热NaOH溶液反应生成PH3气体和NaH2PO2(次磷酸钠)。 (1)上述反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)已知NaH2PO2水溶液pH>7,次磷酸是　　　　(填“一”“二”或“三”)元　　　　(填“强”或“弱”)酸。次磷酸的电离方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;NaH2PO2水溶液pH>7的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)25 ℃时,向100 mL 0.01 mol•L-1的H3PO2溶液中,滴加等浓度的NaOH溶液至溶液呈中性,消耗NaOH溶液的体积　　(填“>”“=”或“<”)100 mL。此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是　 　。 12.(8分)连二次硝酸(H2N2O2)是一种二元酸,可用于制N2O气体。 (1)连二次硝酸中氮元素的化合价为　　　　价。 (2)常温下,用0.01 mol•L-1的NaOH溶液滴定10 mL 0.01 mol•L-1的H2N2O2溶液,测得溶液pH与NaOH溶液体积的关系如图所示。 ①写出H2N2O2在水溶液中的电离方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②B点时溶液中c(H2N2O2)　　　　(填“>”“<”或“=”,下同)c(N2 )。 ③A点时溶液中c(Na+)　　　　c(HN2 )+c(N2 )。 13.(14分)有A、B、C、D四种强电解质,它们在水中电离产生下列离子(每种物质只含一种阴离子且互不重复)。 阳离子 Na+、Ba2+、N 阴离子 CH3COO-、OH-、Cl-、S
已知①A、C溶液的pH均大于7,A、B的溶液中水的电离程度相同;②C溶液和D溶液相遇时只生成白色沉淀,B溶液和C溶液相遇时只生成有刺激性气味的气体,A溶液和D溶液混合时无现象。 (1)A是　　　　　　　,B是　　　　　。(填化学式) (2)用离子方程式表示A溶液pH>7的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)写出C与D反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)25 ℃时,0.1 mol•L-1 B溶液的pH=a,则B溶液中c(H+)-c(NH3•H2O)=　　　　　　　(用含有a的关系式表示)。 (5)将等体积、等物质的量浓度的B溶液和C溶液混合,反应后溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 14.(14分)乙二酸(化学式为HOOC―COOH,可简写为H2C2O4)俗称草酸,在100 ℃时开始升华,157 ℃时开始分解。 (1)探究草酸的酸性 ①已知:25 ℃ H2C2O4　K1=5.4×10-2,K2=5.4×10-5;H2CO3　K1=4.5×10-7　K2=4.7×10-11。 下列离子方程式正确的是　　　　。 A.H2C2O4+C HC +HC2 B.HC2 +C HC +C2 C.H2C2O4+C C2 +H2O+CO2↑ D.2C2 +CO2+H2O 2HC2 +C ②向1 L 0.02 mol•L-1 H2C2O4溶液中滴加1 L 0.01 mol•L-1 NaOH溶液。混合溶液中c(H+)>c(OH-),下列说法中正确的是　　　　。 A.c(H2C2O4)>c(HC2 ) B.c(Na+)+c(H+)=2c(C2 )+c(HC2 )+c(OH-) C.c(OH-)=c(H+)+2c(H2C2O4)-c(HC2 ) D.c(H2C2O4)+c(C2 )+c(HC2 )=0.02 mol•L-1 (2)用酸性KMnO4溶液滴定Na2C2O4溶液求算Na2C2O4的纯度。 实验步骤:准确称取1 g Na2C2O4固体,配成100 mL溶液,取出20.00 mL于锥形瓶中。再向瓶中加入足量稀硫酸,用0.016 mol•L-1高锰酸钾溶液滴定,滴定至终点时消耗高锰酸钾溶液25.00 mL。 ①高锰酸钾溶液应装在　　　　(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。 ②滴定至终点时的实验现象是 　。 ③下列操作可能使测量结果偏高的是　　　　。 A.盛装Na2C2O4溶液 的滴定管没润洗 B.盛装高锰酸钾溶液的滴定管滴定前尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失 C.读数时滴定前仰视,滴定后俯视 D.锥形瓶中残留少量水 ④计算Na2C2O4的纯度为　　　　。
参考答案
考点规范练23　水的电离和溶液的酸碱性 1.C　25 ℃时KW=1×10-14,KW随温度的升高而增大,故A项正确;由于KW>1×10-14,c(OH-)=0.1 mol•L-1,H+完全来自于水,水电离的c(H+)>1×10-13 mol•L-1,故B项正确;因为c(H+)>1×10-13 mol•L-1,所以pH<13,故C项错误;根据电荷守恒可知D项正确。 2.B　若Na2CO3溶液与Ba(OH)2溶液先混合,反应生成NaOH和BaCO3,过滤后再加入硫 酸溶液生成Na2SO4和H2O,溶液呈中性;若Na2CO3溶液与硫酸先混合,反应后溶液中溶质为Na2SO4,再加入Ba(OH)2溶液,反应生成NaOH和BaSO4,溶液呈碱性;若Ba(OH)2溶液与硫酸先混合,反应 生成BaSO4和H2O,过滤后再加入Na2CO3溶液,溶液呈碱性。故按题意混合三种溶液,最终所得溶液呈中性或碱性。 3.B　滴定管应该先用标准的NaOH溶液润洗后,再装入NaOH溶液进行滴定,A项错误;锥形瓶中盛放的是盐酸,随着NaOH溶液的加入,盐酸不断被中和至中性,所以pH由小变大,B项正确;滴定终点应该是溶液由无色变为红色,再等待半分钟不恢复原色,这时才能停止滴定,C项错误;悬滴没有进入锥形瓶中,但是在读数时,却被认为参加反应了,所以测定的HCl的浓度偏大,D项错误。 4.C　室温下,将pH=11的氢氧化钠溶液加水稀释100倍,溶液中氢氧根离子浓度由1×10-3 mol•L-1变为1×10-5 mol•L-1,故c(H+)=1×10-9 mol•L-1,A项错误;氢氧化钠和氢氧化钡都是强电解质,所以两种溶液等体积混合时,氢氧根离子浓度等于二者氢氧根离子浓度之和的一半,即混合溶液中氢氧根离子浓度= (10-5+10-1) mol•L-1≈0.05 mol•L-1,所以氢离子浓度为2×10-13 mol•L-1,则溶液的 pH=-lg(2×10-13)=12.7,B项错误;氯化氢和硫酸都是强电解质,两种溶液等体积混合时,c(H+)等于二者氢离子浓度之和的一半,即混合溶液的氢离子浓度约等于0.05 mol•L-1,则混合溶液的pH=1.3,C项正确;pH=13的氢氧化钡溶液和pH=1的盐酸等体积混合,氢离子和氢氧根离子恰好反应完全,溶液呈中性,D项错误。 5.C　由于醋酸为弱酸,pH=3的醋酸溶液和pH=11的NaOH溶液等体积混合后,醋酸过量,故混合后溶液显酸性,pH<7,A项错误;NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至pH=7时,根据电荷守恒有c(Na+)+c(N )=2c(S ),故B项错误;等浓度的CH3COOH溶液和CH3COONa溶液等体积混合后,溶液显酸性,结合电荷守恒有c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)> c(H+)>c(OH-),故C项正确;KNO3为强酸强碱盐,对水的电离无影响,CH3COONH4为弱酸弱碱盐,对水的电离起促进作用,故D项错误。 6.B　常温下某溶液中由水电离出的c(OH-)=1×10-a mol•L-1,若a>7时说明水的电离受到抑制,溶液可能是酸或碱的溶液,则该溶液的pH可能为14-a或a,A项错误;将0.2 mol•L-1的某一元酸HA溶液和0.1 mol•L-1的NaOH溶液等体积混合后得到等浓度的HA和NaA的混合溶液,根据电荷守恒有:c(OH-)+c(A-)=c(H+)+c(Na+),B项正确;等体积、等物质的量浓度的Na2CO3溶液与NaHCO3溶液混合,根据物料守恒有:2c(Na+)=3[c(C )+c(HC )+c(H2CO3)],C项错误;常温下NaHSO3溶液的pH<7,说明HS 的电离程度大于水解程度,溶液中c(S )>c(H2SO3),D项错误。 7.D　A项,100 ℃时水的离子积KW=10-12,纯水中c(H+)=c(OH-)=1×10-6 mol•L-1,此温度下pH=6,溶液显示中性,A错误;B项,25 ℃时,0.1 mol•L-1的NaHSO3溶液pH=4,说明HS 在水溶液中的电离程度大于HS 的水解程度,故c(S )>c(H2SO3),B错误;C项,pH=3的硫酸中c(H+)=1×10-3 mol•L-1,pH=11的氨水中c(OH-)=1×10-3 mol•L-1,由于NH3•H2O是弱电解质,故c(NH3•H2O)≫1×10-3 mol•L-1,二者等体积混合,氨水有剩余,溶液呈碱性,C错误;D项,室温下,10 mL 0.1 mol•L-1 CH3COOH溶液与5 mL 0.1 mol•L-1 NaOH溶液混合后,溶液中溶质为等浓度的CH3COONa和CH3COOH,根据物料守恒:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+);根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),两式合并消去c(Na+)可得:2c(H+)+c(CH3COOH)=c(CH3COO-)+2c(OH-),D正确。 8.B　根据图像可知,0.100 0 mol•L-1 HX溶液的2<pH<4,故HX为弱酸,A项错误;在A点,溶液显酸性,所加碱不足,则溶液中的溶质为HX和NaX,结合量的关系可知,c(HX)>c(X-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),B项正确;在B点,pH=7,加入的NaOH溶液体积小于25.00 mL,没有恰好完全反应,C项错误;在C点,溶液的总体积为50 mL,由物料守恒可知:c(X-)+c(HX)= =0.05 mol•L-1,D项错误。 9.D　向H2A溶液中加入少量水,H2A、H+的浓度均减小, , 则 增大,故A项正确;10 mL 0.1 mol•L-1 NaOH溶液与10 mL 0.1 mol•L-1 H2A溶液反应恰好生成NaHA,此时溶液呈酸性,HA-的电离程度大于其水解程度,所以B点有c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-),故B项正确;根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-),C点溶液呈中性,所以c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-),故C项正确,D点H2A与氢氧化钠恰好反应生成Na2A,A2-水解促进水的电离,B点为NaHA溶液,HA-电离使溶液呈酸性,抑制水的电离,所以水电离出来的c(OH-):B<D,故D项错误。 10.C　A项,题给三种酸均为一元酸,浓度相同时,pH越小,说明对应酸越强,电离常数越大,因此根据未发生中和反应时三种酸的pH大小可知A项正确;B项,P点时,HB反应一半,溶液中溶质为NaB和HB,且物质的量浓度相等,此时溶液呈酸性,说明HB的电离程度大于NaB的水解程度,则溶液中c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-),正确;C项,对于任何一种酸HX,加NaOH反应达到中性时,酸越弱,需要的NaOH越少,c(Na+)越小,溶液中存在电荷 守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(X-),由于c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=c(X-),由于酸性HA>HB>HD,故达中性时三种溶液中c(A-)>c(B-)>c(D-),错误;D项,完全中和并混合后,溶液中溶质有NaA、NaB、NaD,水电离的H+部分与A-、B-、D-结合生成HA、HB、HD,所以根据质子守恒有c(H+)+c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-),正确。 11.答案 (1)P4+3NaOH+3H2O PH3↑+3NaH2PO2 (2)一　弱　H3PO2 H2P +H+　H2P +H2O H3PO2+OH- (3)<　c(Na+)=c(H2P )>c(OH-)=c(H+) 解析 (1)根据氧化还原反应中得失电子数相等配平化学方程式。因该反应是歧化反应,则此反应的配平技巧是先配生成物化学计量数,再配反应物化学计量数。 (2)由题目信息知,白磷与过量的NaOH溶液反应生成产物之一是NaH2PO2,可见次磷酸是一元酸。NaH2PO2水溶液pH>7 ,说明H2P 发生水解,所以H3PO2是一元弱酸。 (3)根据题目信息,若滴加NaOH溶液后恰好中和溶液中的H3PO2生成NaH2PO2,需NaOH溶液的体积是100 mL,此时溶液pH>7。若使溶液呈中性,则滴加的NaOH溶 液体积应小于100 mL。由于溶液最终呈中性,则c(H+)=c(OH-),据电荷守恒知c(Na+)+c(H+)=c(H2P )+c(OH-),所以溶液中离子浓度大小的顺序是c(Na+)=c(H2P )>c(OH-)=c(H+)。 12.答案 (1)+1 (2)①H2N2O2 H++HN2 、HN2 H++N2 　②>　③> 解析 (1)H2N2O2分子中,H的化合价为+1价,O的化合价为-2价,根据 化合物中元素化合价代数和为0,得氮元素的化合价为+1价。 (2)①从图像可知0.01 mol•L-1的H2N2O2溶液pH=4.3,故H2N2O2是二元弱酸,以第一步电离为主,故在水溶液中的电离方程式:H2N2O2 H++HN2 、HN2 H++N2 ;②B点时溶液中溶质是NaHN2O2,其溶液pH>7,说明HN2 以水解为主,故溶液中c(H2N2O2)>c(N2 );③a点时溶液中c(Na+)+c(H+)=c(HN2 )+2c(N2 )+c(OH-),pH=7,则c(H+)=c(OH-),得c(Na+)=c(HN2 )+2c(N2 ),c(Na+)>c(HN2 )+c(N2 )。 13.答案 (1)CH3COONa　NH4Cl (2)CH3COO-+H2O CH3COOH+OH- (3)Ba2++S BaSO4↓　(4)10a-14 mol• L-1 (5)c(OH-)>c(Ba2+)=c(Cl-)>c(N )>c(H+) 解析 这七种离子形成的碱性物质中一定含有OH-或CH3COO-,而酸性物质则只可能含有N ,即为水解显酸性的盐,又因A、B的水溶液中水的电离程度相同,则A应为水解显碱性的物质,则一定为CH3COO-形成的盐,C中含有OH-。D溶液与C溶液只生成白色沉淀,因此D中含S ,则C为Ba(OH)2,因B与C只生成有刺激性气味的气体,则B一定为NH4Cl,又因A、B溶液中水的电离程度相同,且A、D两溶液混合无现象,则A为CH3COONa,D为Na2SO4。 (4)在0.1 mol•L-1 NH4Cl溶液中存在电荷守恒:c(H+)+c(N )=c(Cl-)+c(OH-),根据物料守恒,知:c(Cl-)=c(N )+c(NH3•H2O)=0.1 mol•L-1,两式联立,可得c(H+)-c(NH3•H2O)=c(OH-)= mol•L-1=10a-14 mol•L-1。 (5)根据题意知,NH4Cl与Ba(OH)2的物质的量相等,混合后,溶液中的溶质为NH3•H2O、BaCl2和剩余的Ba(OH)2,其中BaCl2与Ba(OH)2的物质的量浓度相等,NH3•H2O的浓度约为BaCl2或Ba(OH)2浓度的2倍,则溶液中c(OH-)最大,c(Ba2+)=c(Cl-),因氨水为弱碱溶液,NH3•H2O发生部分电离,则电离产生的c(N )<c(Cl-),则溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(OH-)>c(Ba2+)=c(Cl-)>c(N )>c(H+)。 14.答案 (1)①BC　②B (2)①酸式　②当滴入最后一滴KMnO4溶液时,溶液由无色变为紫色(紫红色),且半分钟内不褪色　③B　④67% 解析 (1)①根据电离常数知酸性强弱顺序是H2C 2O4>HC2 >H2CO3>HC ,根据强酸制取弱酸知:H2C2O4和C 反应生成C2 和CO2,HC2 和C 反应生成HC 和C2 ,B、C正确。②向1 L 0.02 mol•L-1 H2C2O4溶液中滴加1 L 0.01 mol•L-1 NaOH溶液,发生反应H2C2O4+NaOH NaHC2O4+H2O,则反应后的溶液是等浓度的H2C2O4和NaHC2O4的混合溶液,混合溶液中c(H+)>c(OH-),说明H2C2O4的电离程度大于HC2 的水解程度,则 c(H2C2O4)<c(HC2 ),A项错误;根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=2c(C2 )+c(HC2 )+c(OH-),B项正确;该溶液是混合溶液,由电荷守恒和物料守恒得2c(OH-)=2c(H+)+c(H2C2O4)-c(HC2 )-3c(C2 ),C项错误;溶液体积增大一倍,则c(H2C2O4)+c(C2 )+c(HC2 )=0.01 mol•L-1,D项错误。 (2)①高锰酸钾溶液具有氧化性,会腐蚀乳胶管,只能用酸式滴定管量取。②滴定至终点时的实验现象是当滴入最后一滴KMnO4溶液时,KMnO4溶液过量,溶液由无色变为紫色,且半分钟内不褪色。③A项,盛装Na2C2O4的滴定管没润洗,导致待测液浓度减小,则测定结果偏低,错误;B项,盛装高锰酸钾溶液的滴定管滴定前尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,导致消耗标准液体积增大,测定结果偏高,正确;C项,读数时滴定前仰视,滴定后俯视,导致消耗标准液的体积减小,测定结果偏低,错误;D项,锥形瓶中残留少量水对测定结果无影响,错误。 ④设草酸钠的物质的量为x。 2Mn 　+ 　5C2 +16H+ 10CO2↑+2Mn2++8H2O 2 5 0.016 mol•L-1 ×0.025 L x 2∶5=0.000 4 mol∶x,解得x=0.001 mol 则草酸钠的质量分数为 ×100%=67%。

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