2017届高考化学第一轮课时提升检测4.doc

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课时提升作业 二十七
水的电离和溶液的酸碱性
(45分钟　100分)
一、选择题(本题包括7小题，每题6分，共42分)
1.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=b
B.混合溶液的pH=7
C.混合溶液中，c(H+)=mol·L-1
D.混合溶液中，c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(A-)
【解析】选C。A.a=b，则二者恰好中和，但反应生成的盐的种类不能确定，酸碱性也不能确定，错误；B.由于水的电离平衡常数只与温度有关，温度没有指明是室温，所以混合溶液的pH=7不能确定溶液呈中性，错误；C.由于c(H+)·c(OH-)=Kw，若混合溶液中，c(H+)=mol·L-1，则c(H+)=c(OH-)，溶液呈中性，正确；D.根据电荷守恒，混合溶液中始终存在c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(A-)，错误。
【加固训练】一定温度下，满足下列条件的溶液一定呈酸性的是(　　)
A.能与金属Al反应放出H2的溶液
B.加酚酞后显无色的溶液
C.pH=6的某溶液
D.c(H+)>c(OH-)的任意水溶液
【解析】选D。A项，能与金属Al反应放出H2的溶液可能呈酸性，也可能呈碱性，故A错误；B项，加酚酞后显无色的溶液，可能呈弱碱性，故B错误；C项，由于温度不确定，pH=6的溶液的酸碱性无法确定，故C错误；D项，c(H+)>c(OH-)的任意水溶液一定呈酸性，故D正确。
2.25℃时，20.00 mL硫酸和硝酸的混合溶液，加入足量的氯化钡溶液，充分反应后过滤、洗涤、烘干，可得0.466 g沉淀。滤液跟2 mol·L-1NaOH溶液反应，用去10.00 mL碱液时恰好中和。下列说法中正确的是(　　)
A.原混合液中c(S)=0.2 mol·L-1
B.原混合液中c(N)=0.9 mol·L-1
C.原混合液中pH=0
D.原混合液中由水电离出的c(H+)=0.1 mol·L-1
【解析】选C。根据S+Ba2+BaSO4↓，m(BaSO4)=0.466 g，n(BaSO4)=
0.002 mol，故n(S)=0.002 mol，c(S)=0.002 mol/20.00 mL=0.1 mol·L-1，A错误；滤液与NaOH溶液反应时消耗NaOH的物质的量为n(NaOH)=2 mol·L-1×10.00 mL=0.02 mol，即溶液中n(H+)=0.02 mol，c(H+)=0.02 mol/20.00 mL=
1 mol·L-1，故混合液中pH=0，C正确；因n(S)=0.002 mol，由硫酸提供的H+的物质的量为0.004 mol，则由硝酸提供的H+的物质的量为0.016 mol，则原混合液中c(N)=0.016 mol/20.00 mL =0.8 mol·L-1，B错误；原混合液中c(H+)=
1 mol·L-1，c(OH-)=10-14mol·L-1，由水电离出的c(H+)=10-14mol·L-1，D错误。

3.下列说法中正确的是(　　)
A.25℃时NH4Cl溶液的Kw大于100℃时NaCl溶液的Kw
B.常温下，pH均为5的醋酸和硫酸铝两种溶液中，由水电离出的氢离子浓度之比为1∶104
C.根据溶液的pH与酸碱性的关系，推出pH=6.8的溶液一定显酸性
D.100℃时，将pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合，溶液显中性
【解析】选B。水的离子积常数只与温度有关，温度越高，Kw越大，A错；醋酸中水电离出的c(H+)=溶液中的c(OH-)=10-9mol·L-1，硫酸铝溶液中水电离出的c(H+)等于溶液中的c(H+)=10-5mol·L-1，B正确；C选项不知温度，无法判断，错误；100℃时Kw=1×10-12，所以将pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合后，溶液显碱性，D错。
【方法规律】理清溶液中H+或OH-的来源及关系
(1)常温下，中性溶液：H+和OH-均来自水的电离，c(OH-)=c(H+)=10-7mol·L-1。
(2)酸溶液：OH-全部来自水的电离，水电离产生的c(H+)=c(OH-)，溶液中c(H+)>c(OH-)。
(3)碱溶液：H+全部来自水的电离，水电离产生的c(OH-)=c(H+)，溶液中c(OH-)>c(H+)。
(4)水解呈酸性或碱性的盐溶液。
①pH=5的NH4Cl溶液中H+全部来自水的电离，由水电离的c(H+)=10-5mol·L-1。
②pH=12的Na2CO3溶液中OH-全部来自水的电离，由水电离的c(OH-)=10-2mol·L-1。
4.(2016·咸阳模拟)下列说法正确的是(　　)
A.向50 mL 1 mol·L-1的盐酸中加入烧碱，水的KW不变
B.NH4Cl和NH3·H2O混合液中，二者对对方的平衡都起了抑制作用
C.有两种弱酸HX和HY且酸性HX>HY，则体积和浓度相同的NaX和NaY溶液中有c(Y-)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)
D.常温下0.1 mol·L-1的HA溶液中=1×10-8，则0.01 mol·L-1HA溶液中c(H+)=1×10-4mol·L-1
【解析】选B。KW只受温度的影响，盐酸中加入烧碱发生酸碱中和反应，放出热量，使体系温度升高，KW值增大，故A错误；铵根离子水解方程式：N+H2ONH3·H2O+H+，加入一水合氨，一水合氨浓度增大，平衡逆向移动，抑制铵根离子的水解；一水合氨的电离方程式：NH3·H2ON+OH-，加入氯化铵溶液，铵根离子浓度增大，平衡逆向移动，抑制了一水合氨的电离，故B正确；因为酸性HX>HY，所以水解能力NaX<NaY，体积和浓度相同的NaX和NaY溶液混合后离子浓度关系为c(X-)>c(Y-)>c(OH-)>c(H+)，故C错误；=1×10-8，c(OH-)×c(H+)=1×10-14，所以c(H+)=10-3mol·L-1，该酸为弱酸，加水稀释时弱酸的电离程度增大，所以0.01 mol·L-1HA溶液中c(H+)>1×10-4mol·L-1，故D错误。
5.(2016·成都模拟)实验室用标准盐酸溶液测定某NaOH溶液的浓度，用甲基橙(其pH变色范围为3.1～4.4)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.锥形瓶中溶液颜色由黄色变橙色，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】选C。酸式滴定管在装酸液前未用标准盐酸润洗2～3次，则盐酸的浓度降低，消耗盐酸的体积增加，所以测定结果偏高，A错误；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，则导致消耗盐酸的体积增加，所以测定结果偏高，B错误；锥形瓶中溶液颜色由黄色变橙色，立即记下滴定管液面所在刻度，不能保证半分钟内不恢复原来的颜色，可能导致实际消耗盐酸的体积偏小，测定结果偏低，C正确；盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2～3次，则氢氧化钠的物质的量增加，消耗盐酸的体积增加，所以测定结果偏高，D错误。
6.(2016·西安模拟)室温下，将1.000 mol·L-1盐酸滴入20.00 mL 1.000 mol·L-1氨水中，溶液pH和温度随加入盐酸体积变化曲线如图所示，下列有关说法正确的是(　　)

A.a点由水电离出的c(H+)=1.0×10-14mol·L-1
B.b点：c(N)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)
C.c点：c(Cl-)=c(N)
D.d点后，溶液温度略下降的主要原因是NH3·H2O电离吸热
【解析】选C。因a点7<pH<14，因此水电离出的c(H+)>1.0×10-4mol·L-1，故A错误；b点时pH>7，则盐酸和氨水反应，氨水过量，则c(N)+c(NH3·H2O)>c(Cl-)，故B错误；因c点pH=7溶液呈中性，则c(H+)=c(OH-)，根据电荷守恒可知c(Cl-)=c(N)，故C正确；d点时盐酸和氨水恰好完全反应，放热最多，再加盐酸温度降低只能是加入盐酸的温度低于溶液温度，这才是温度下降的原因，故D错误。
7.(能力挑战题)(2016·邵阳模拟)室温时，盐酸和硫酸的混合溶液20 mL，向混合物中逐滴加入0.05 mol·L-1Ba(OH)2溶液时，生成的BaSO4和pH的变化如图所示(不考虑溶液混合时体积的变化)。下列说法正确的是(　　)

A.图中A点对应溶液的pH：a=2
B.生成沉淀的最大质量m=2.33 g
C.原混合液中c(HCl)=0.2 mol·L-1
D.当V=30 mL时，有关离子浓度大小：c(Cl-)>c(Ba2+)>c(H+)
【解析】选C。A.硫酸与Ba(OH)2发生反应：H2SO4+Ba(OH)2BaSO4↓+2H2O，当沉淀完全时，n(H2SO4)=n=0.05 mol·L-1×0.02 L=1.0×10-3mol。由于溶液显中性时消耗Ba(OH)2的体积是60 mL，所以HCl的物质的量是n(HCl)=2n=2×0.05 mol·L-1×0.04 L=4.0×10-3mol，所以在a点时溶液的c(H+)=4.0×10-3mol÷0.04 L=0.1 mol·L-1，所以pH=1，错误；B.生成沉淀的最大质量m(BaSO4)=1.0×10-3mol×233 g·mol-1=0.233 g，错误；C.原混合液中c(HCl)=n(HCl)÷V=4.0×10-3mol÷0.02 L=0.2 mol·L-1，正确；D.当V=30 mL时，n(Cl-)=4.0×10-3mol，n(Ba2+)=0.05 mol·L-1×
0.01 L=5.0×10-4mol；n(H+)=4.0×10-3mol-2×0.05 mol·L-1×0.01 L=3.0×10-3mol，在同一溶液中，微粒的物质的量越大，则其物质的量浓度就越大，所以有关离子浓度大小应为c(Cl-)>c(H+)>c(Ba2+)，错误。
二、非选择题(本题包括4小题，共58分)
8.(14分)NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂，用于焙烤食品中；NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题：
(1)NH4Al(SO4)2可作净水剂，其理由是__________________________________
________________________________________________________________。
(用必要的化学用语和相关文字说明)。
(2)相同条件下，0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2中c(N)______________(填“等于”“大于”或“小于”)0.1 mol·L-1NH4HSO4中c(N)。
(3)如图是0.1 mol·L-1电解质溶液的pH随温度变化的图象。

①其中符合0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2的pH随温度变化的曲线是______(填写字母)，导致pH随温度变化的原因是____________________________________；
②20℃时，0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2中2c(S)-c(N)-3c(Al3+)=______。
(4)室温时，向100 mL 0.1 mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1NaOH溶液，得到溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示：

试分析图中a、b、c、d四个点，水的电离程度最大的是__________；在b点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是__________。
【解析】(1)Al3+水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性，即：Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+，Al(OH)3吸附悬浮颗粒使其沉降。
(2)NH4Al(SO4)2与NH4HSO4中的N均发生水解，但NH4Al(SO4)2中Al3+水解呈酸性抑制N水解，HS电离出H+同样抑制N水解，因为HS电离生成的H+浓度比Al3+水解生成的H+浓度大，所以NH4HSO4中N水解程度比NH4Al(SO4)2中的小。
(3)NH4Al(SO4)2水解，溶液呈酸性，升高温度其水解程度增大，pH减小，符合的曲线为Ⅰ。根据电荷守恒，可以求出2c(S)-c(N)-3c(Al3+)=c(H+)-c(OH-)
=10-3mol·L-1。
(4)a、b、c、d四个点，根据反应量的关系，a点恰好消耗完H+，溶液中只有(NH4)2SO4与Na2SO4；b、c、d三点溶液均含有NH3·H2O，(NH4)2SO4可以促进水的电离，而NH3·H2O抑制水的电离，a点水的电离程度最大。b点溶液呈中性，即溶液含有(NH4)2SO4、Na2SO4、NH3·H2O三种成分，a点时c(Na+)=c(S)，b点时c(Na+)>c(S)，根据氮元素与硫元素的关系，可以得出c(S)>c(N)，故c(Na+)>c(S)>c(N)>c(OH-)=c(H+)。
答案：(1)Al3+水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性，即Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+，Al(OH)3胶体吸附悬浮颗粒使其沉降从而净化水
(2)小于　(3)①Ⅰ　NH4Al(SO4)2水解，溶液呈酸性，升高温度其水解程度增大，pH减小
②10-3mol·L-1
(4)a　c(Na+)>c(S)>c(N)>c(OH-)=c(H+)
9.(15分)(2016·广州模拟)(1)常温下某溶液中由水电离出的离子浓度符合c(H+)·c(OH-)=1×10-20的溶液，其pH为________，此时水的电离受到________。
(2)已知：2NO2(g)N2O4(g)　ΔH=-57.20 kJ·mol-1。一定温度下，在密闭容器中反应达到平衡。其他条件不变时，下列措施能提高NO2转化率的是________(填字母)。
A.减小NO2的浓度 B.降低温度
C.增加NO2的浓度 D.升高温度
(3)在某温度下，H2O的离子积常数为1×10-13，则该温度下：
①0.01 mol·L-1NaOH溶液的pH=________；
②100 mL 0.1 mol·L-1H2SO4溶液与100 mL 0.4 mol·L-1的KOH溶液混合后，pH=__________。
(4)已知一溶液中有4种离子：X+、Y-、H+、OH-，下列分析结果肯定错误的是________。
A.c(Y-)>c(X+)>c(H+)>c(OH-)
B.c(X+)>c(Y-)>c(OH-)>c(H+)
C.c(H+)>c(Y-)>c(X+)>c(OH-)
D.c(OH-)>c(X+)>c(H+)>c(Y-)
(5)在25℃下，将amol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合，反应后溶液中c(N)=c(Cl-)。则溶液显________(填“酸”“碱”或“中”)性；用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb=________。
【解析】(1)常温下水的离子积常数为10-14，若溶液中氢离子全部为水电离出的，则氢离子浓度为10-10mol·L-1，溶液的pH为10，若溶液中的氢氧根离子全部为水电离出的，则溶液中的氢离子浓度为10-4mol·L-1，溶液的pH为4。因为该溶液中水电离出的氢离子或氢氧根离子比纯水中的少，所以说明水的电离受到抑制。(2)A、减小二氧化氮的浓度，平衡逆向移动，二氧化氮的转化率降低；B、降低温度，平衡正向移动，转化率提高；C、增加二氧化氮的浓度，平衡正向移动，转化率提高；D、升高温度，平衡逆向移动，转化率降低。(3)①氢氧根离子浓度为0.01 mol·L-1，则氢离子浓度为10-13/0.01=10-11(mol·L-1)，则溶液的pH为11。②硫酸的物质的量为0.1×0.1=0.01(mol)，氢氧化钾的物质的量为0.4×0.1=0.04(mol)，反应后剩余0.02 mol氢氧化钾，氢氧根离子浓度=0.02/0.2=0.1(mol·L-1)，其溶液的pH=12。(4)根据电荷守恒分析，选项C不遵循电荷守恒，错误。(5)根据电荷守恒c(H+)+c(N)=c(Cl-)+c(OH-)，当铵根离子和氯离子浓度相等时氢氧根离子浓度=氢离子浓度，所以溶液显中性。溶液中铵根离子浓度=氯离子浓度=0.005 mol·L-1，一水合氨的浓度=a/2-0.005 mol·L-1，溶液中的氢氧根离子浓度为10-7mol·L-1，根据一水合氨的电离平衡常数表达式计算Kb=0.005×10-7/(a/2-0.005)=。
答案：(1)4或10　抑制　(2)B、C
(3)①11　②12　(4)C　(5)中　

10.(14分)(2016·淮南模拟)过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂，它的水溶液又称为双氧水，常用于消毒、杀菌、漂白等作用。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液，准确测定了过氧化氢的含量，并探究了过氧化氢的性质。请填写下列空白：
(1)移取10.00 mL密度为ρg·mL-1的过氧化氢溶液至250 mL__________(填仪器名称)中，加水稀释至刻度，摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00 mL至锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸馏水稀释，作被测试样。
(2)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样，其反应的离子方程式如下，请将相关物质的化学计量数及化学式填写在方框里。

(3)滴定时，将高锰酸钾标准溶液注入__________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。滴定到达终点的现象是__________________________________。
(4)重复滴定三次，平均耗用cmol·L-1KMnO4标准溶液VmL，则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为___________________________________________。
(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果__________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
【解析】(1)根据题意应该选用容量瓶。(2)残缺方程式配平首先应确定缺什么，分析可知缺的是O2，根据电子转移守恒，配平化学方程式。(3)由于高锰酸钾标准溶液具有强氧化性，所以只能使用酸式滴定管。滴定到达终点的现象是滴入最后一滴高锰酸钾溶液，溶液呈浅红色，且30秒内不褪色。(4)根据配平的化学方程式计算出过氧化氢的量，最后计算出原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为。(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，有一部分溶液占据了气泡的体积，并没有滴入锥形瓶，则测定结果偏高。
答案：(1)容量瓶　(2)2　5　6　2　8　5　O2
(3)酸式　滴入最后一滴高锰酸钾溶液，溶液呈浅红色，且30秒内不褪色　(4)　(5)偏高
11.(15分)(2016·三门峡模拟)孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3，还含少量FeO、SiO2。以孔雀石为原料可制备CuSO4·5H2O，步骤如下：

(1)写出孔雀石与稀硫酸反应的化学方程式：
__________________________________________________________________，
为了提高原料浸出速率，可采取的措施有_______________________________
______________________________________________________(写出两条)。
(2)溶液A的金属离子有Cu2+、Fe2+。实验步骤中试剂①最佳选择为________(填字母序号)。
a.KMnO4　　b.Cl2　　c.H2O2　　d.HNO3
(3)溶液B中加入CuO的作用是______________________________________。
(4)常温下Fe(OH)3的Ksp=1×10-39，若要将溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，使溶液中c(Fe3+)降低至1×10-3mol·L-1，必须将溶液pH至少调节至_________。
(5)由溶液C获得CuSO4·5H2O晶体，需要经________、________和过滤。
(6)可用KMnO4标准溶液测定溶液A中Fe2+的浓度，量取A溶液20.00 mL，用
0.010 mol·L-1酸性KMnO4标准溶液滴定，消耗KMnO410.00 mL，A溶液中Fe2+的物质的量浓度为________mol·L-1。(反应原理：Mn+5Fe2++8H+Mn2++5Fe3++4H2O)
【解析】(1)孔雀石主要成分为碱式碳酸铜，与硫酸反应生成硫酸铜、二氧化碳和水，方程式为Cu2(OH)2CO3+2H2SO42CuSO4+CO2↑+3H2O。为提高浸出速率，适当增大稀硫酸浓度、将原料粉碎、提高反应温度等均可。(2)为了能将亚铁离子氧化成铁离子，且不引入新的杂质，最佳选择为过氧化氢。(3)加入氧化铜，可以消耗溶液中的氢离子，调节溶液的pH，使Fe3+沉淀完全。(4)当溶液中的铁离子浓度为1×10-3mol·L-1时，根据Ksp计算出溶液中的氢氧根离子浓度为1×10-12mol·L-1，则溶液的pH=2。(5)要想得到带有结晶水的晶体需要先蒸发浓缩(或加热蒸发或蒸发溶液)，后冷却结晶。(6)亚铁离子浓度为=0.025 mol·L-1。。
答案：(1)Cu2(OH)2CO3+2H2SO42CuSO4+CO2↑+3H2O　适当增大稀硫酸浓度、将原料粉碎、提高反应温度(任写两条)　(2)c
(3)调pH使Fe3+沉淀完全　(4)2
(5)蒸发浓缩(或加热蒸发或蒸发溶液)　冷却结晶
(6)0.025

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

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