練案水的電離和溶液的酸堿性

練案[24]第八章 水溶液中的離子平衡第24講 水的電離和溶液的酸堿性A組基礎(chǔ)必做題1．(2017河·南洛陽)25℃時，水的電離達(dá)到平衡：H2OH＋＋OH－，下列敘述正確的是導(dǎo)學(xué)號50813234(B)A．將水加熱，KW增大，pH不變B．向水中加入少量鹽酸，c(H＋)增大，KW不變C．向水中加入NaOH固體，電離平衡逆向移動，－c(OH)減小D．向水中加入AlCl3，固體，電離平衡正向移動，c(OH－)增大[解析]加熱促使水的電離平衡正向移動，c(H＋－w＝c(H＋)、c(OH)均增大，又知K)·c(OH－＋增大，pH減小，A錯誤；向水中加入少量鹽酸，水的電離平衡)，pH＝－lgc(H)，則Kw逆向移動，但達(dá)到新平衡時c(H＋)增大，由于溫度不變，則KW不變，B正確；向水中加入－C錯誤；向水中加入AlCl3固體，NaOH固體，溶液中c(OH)增大，水的電離平衡逆向移動，Al3＋發(fā)生水解反應(yīng)，結(jié)合OH－生成Al(OH)3，溶液中c(OH－)減小，電離平衡正向移動，D錯誤。2．(2018北·京朝陽重點(diǎn)高中檢測)25℃，某稀溶液中由水電離產(chǎn)生的＋－c(H)為1×1010mol·L－1，下列說法正確的是導(dǎo)學(xué)號50813235(A)A．該溶液的pH不可能是7B．該溶液不可能存在C．該溶液的pH一定是10D．該溶液的pH一定是4[解析]25℃時，純水中水電離產(chǎn)生的＋－7－1c(H)＝1×10mol·L，該溶液中由水電離產(chǎn)＋－10－1－7－1則可能生的c(H)＝1×10mol·L<1×10mol·L，說明該溶液中的溶質(zhì)抑制水的電離，是酸或堿溶液，故只有A正確。3．現(xiàn)有pH＝5的CH3COOH溶液10mL，要使pH增大3，可采取的方法有導(dǎo)學(xué)號50813236(B)A．向溶液中加水稀釋至10LB．加入一定量的NaOH固體C．加入一定量pH＝8的NaOH溶液D．加入一定濃度的鹽酸[解析]pH＝8，說明溶液呈堿性，酸溶液無論如何稀釋也不會呈堿性，A項(xiàng)錯誤；因加入NaOH溶液的pH＝8，故酸堿無論怎樣中和，pH也只能接近8，不會出現(xiàn)pH＝8，C項(xiàng)錯誤；因鹽酸呈酸性，故無法實(shí)現(xiàn)，D項(xiàng)錯誤。4．(2017福·建質(zhì)檢)室溫時，往20mL0.1mol－1－L·的HM酸溶液中逐滴滴入0.1mol·L的ROH堿溶液，溶液的pH與所加ROH溶液的體積關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是導(dǎo)學(xué)號 50813237( B )A．V(ROH)<20mL時，隨著 V(ROH)增大，HM的電離程度減小B．K(HM)＝K(ROH)C．RM不能發(fā)生水解反應(yīng)＋

－D．V(ROH)>20mL

時，溶液中

c(R)<c(M )－為弱酸。V(ROH)<20mL[解析]由題圖可知，0.1molL·1的HM酸溶液的pH>2，則HM時，隨著V(ROH)增大，溶液中c(H＋)減小，HM的電離平衡正向移動，HM的電離程度增大，A項(xiàng)錯誤；由題圖可知，V(ROH)＝20mL時，溶液呈中性，則二者的電離常數(shù)相等，B項(xiàng)正確；RM溶液呈中性，HM為弱酸，則ROH為弱堿，RM為弱酸弱堿鹽，可以發(fā)生水解反應(yīng)，C項(xiàng)錯誤；V(ROH)>20mL時，溶液呈堿性，c(OH－)>c(H＋)，結(jié)合電荷守恒式c(OH－)c(M－)＝c(H＋)＋c(R＋)知，c(M－)<c(R＋)，D項(xiàng)錯誤。[走出誤區(qū)]本題中RM溶液為中性溶液，并不是RM不水解，而是R＋、M－的水解程度相同。根據(jù)R＋、M－的水解程度相同，可判斷HM、ROH的電離常數(shù)相等。5．(2017·四川涼山模擬)室溫下，下列有關(guān)電解質(zhì)溶液的說法不正確的是導(dǎo)學(xué)號50813238(C)A．向蒸餾水中加入Na2O，水的電離程度變?。?的醋酸溶液中加水稀釋，溶液中cCH3COO－不變B．向0.1molL·cCH3COOH·cOH＋－1的醋酸溶液中加水稀釋，溶液中cHC．向0.1molL·－不變cCH3COO－10倍，溶液的pH>2D．將0.1molL·1的醋酸溶液稀釋到原體積的[解析]向蒸餾水中加入Na2O，Na2O與水反應(yīng)生成NaOH，NaOH抑制水的電離，AKa－cCH3COO，故該比值只受溫度影響，向－1的－醋酸溶液中加水稀釋，不會引起此比值的變化，B正確；C項(xiàng)，若無限稀釋醋酸根離子濃度－7－1cH＋－1一直減小，氫離子濃度約為的醋1×10mol·L，－增大，C錯誤；0.1molL·cCH3COO酸溶液稀釋到原體積的10倍后，醋酸濃度變?yōu)?.01mol·L－1，由于醋酸不完全電離，故溶－液的pH>2，D正確。本題易錯選B。錯因：未明確cCH3COO－與Ka、KW的關(guān)系。cCH3COOH·cOH糾錯方法：在判斷電解質(zhì)溶液中某幾種微粒濃度比值隨條件改變的變化情況時，往往可以考慮弱電解質(zhì)的電離常數(shù)表達(dá)式、鹽的水解常數(shù)表達(dá)式或KW，根據(jù)Ka(或Kb)、Kh、KW只與溫度有關(guān)，而與其他條件無關(guān)著手判斷，即可得出正確的結(jié)論。6．(2018·浙江嘉興檢測)水的電離平衡曲線如圖所示，下列說法不正確的是導(dǎo)學(xué)號50813239(C)A．圖中五點(diǎn)的 KW間的關(guān)系為 B>C>A＝D＝EB．若從A點(diǎn)到D點(diǎn)，可采用：恒溫條件下，在水中加入少量的醋酸，提高溶液酸性C．若從A點(diǎn)到C點(diǎn)，可采用：恒溫條件下，在水中加入少量的醋酸銨，促進(jìn)水的電離－D．100℃時，將pH＝2的硫酸與0.01molL·1的KOH溶液等體積混合后，溶液中c(H＋－－6－1)＝c(OH)＝10mol·L[解析]點(diǎn)A、D、E都處于25℃等溫線上，KW相等，結(jié)合圖中B、C兩點(diǎn)的c(H＋)＝－)，且按A、C、B的順序依次增加，故＋c(OHB>C>A＝D＝E，A項(xiàng)正確；加酸，c(H)變大，c(OH－)變小，但溫度不變，KW不變，B正確；若從A點(diǎn)到C點(diǎn)，c(H＋)和c(OH－)同等程度的增大，故KW增大，其溫度應(yīng)升高，C不正確；100℃時，KW＝1×10－12，pH＝2的硫酸＋－2－1，pH＝10的KOH溶液中c(OH)－＝10－2－1，等體積混合，恰好中c(H)＝10mol·Lmol·L中和，溶液顯中性，D正確。7．(2018北·京房山區(qū)高三檢測)現(xiàn)用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液來測定HA溶液的濃度。滴定時有下列操作：導(dǎo)學(xué)號50813240①向溶液中加入1～2滴指示劑；②取20.00mLHA溶液放入錐形瓶中；③用氫氧化鈉溶液滴定至終點(diǎn)；④重復(fù)以上操作；⑤配制250mLNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液；⑥根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算NaOH的物質(zhì)的量濃度。(1)以上各步中，正確的操作順序是 __⑤②①③④⑥__(填序號)，上述②中使用的儀器除錐形瓶外，還需要 __酸式滴定管__，使用__酚酞__作指示劑。(2)滴定并記錄 V(NaOH溶液)的初、終讀數(shù)。數(shù)據(jù)記錄如下表：滴定次數(shù)1234V(HA溶液)/mL20.0020.0020.0020.00V(NaOH溶液)/mL(初讀數(shù))0.100.300.000.20V(NaOH溶液)/mL(終讀數(shù))20.0820.3020.8020.22V(NaOH溶液)/mL(消耗)19.9820.0020.8020.02某同學(xué)在處理數(shù)據(jù)過程中計(jì)算得到平均消耗NaOH溶液的體積V(NaOH溶液)＝19.98＋20.00＋20.80＋20.024mL＝20.20mL他的計(jì)算合理嗎？__不合理__。理由是__第3組數(shù)據(jù)明顯偏大，應(yīng)舍去__。通過儀器測得第4次滴定過程中溶液pH隨加入氫氧化鈉溶液體積的變化曲線如圖所示，則a__<__20.02(填“>”“或<“”＝”)。B組能力提升題8．(2018試·題調(diào)研)25℃時，下列說法正確的是導(dǎo)學(xué)號50813241(C)＋－12－1，將溶液稀釋為原體積的10倍后，A．pH＝12的NaOH溶液中，c(H)＝10mol·L12c(H＋)＝10mol·L－1＝10－13mol·L－110B．pH＝3的CH3COOH溶液與pH＝11的NaOH溶液等體積混合后，因生成的CH3COONa水解，所以由水電離出的＋－7－1c(H)>10mol·LC．pH＝2的鹽酸、pH＝2的醋酸溶液中由水電離出的＋－12－1c(H)均為10mol·L10－11－13＋＋10mol·LD．pH＝11和pH＝13的NaOH溶液等體積混合后，溶液中的c(H)＝21＋是由水電離產(chǎn)生的，當(dāng)稀釋時，由于NaOH溶液的濃度發(fā)[解析]NaOH溶液中的H生變化，對H2O電離的抑制程度會改變，水的電離平衡會發(fā)生移動，＋因而將n(H)當(dāng)成不變的值進(jìn)行計(jì)算是錯誤的，A錯誤；CH3COOH已電離出的＋可將NaOH完全中和，而絕大H多數(shù)的CH3COOH是沒電離的，即CH3COOH過量，混合溶液呈酸性，對水的電離起抑制作用，B錯誤；pH＝11的NaOH溶液中c(OH－－3－1的NaOH溶液中c(OH)＝10mol·L，pH＝13－3－1－－1－1c(OH－10＋10－1≈5×10－2－1，再結(jié)合離)＝10mol·L，等體積混合后)＝2mol·Lmol·L子積常數(shù)求得＋－13－1錯誤。c(H)＝2×10mol·L，D9．(2018山·東東營高三檢測)常溫下，將pH＝3的鹽酸aL分別與下列三種溶液混合后，混合溶液均呈中性：1的氨水bL①1×10－3mol·L－②c(OH－－3－1的氨水cL)＝1×10mol·L③c(OH－－3－1的Ba(OH)2溶液dL)＝1×10mol·L其中a、b、c、d的關(guān)系正確的是導(dǎo)學(xué)號50813242(A)A．b>a＝d>cB．a(chǎn)＝b>c>dC．a(chǎn)＝b>d>cD．c>a＝d>b[解析]pH＝3的鹽酸中＋－3·L－1，與c(OH－－3－1的c(H)＝1×10mol)＝1×10mol·LBa(OH)2溶液混合，混合溶液呈中性時兩者的體積相等，即d＝a；NH3·H2O為弱電解質(zhì)，1×10－3－1－－3－1，因此1×－3－1－mol·L的氨水中c(OH)<1×10mol·L10mol·L的氨水和c(OH)＝1×10－3－1的氨水分別與鹽酸混合，混合溶液呈中性時，b>a，c<a。mol·L10．(2017湖·北八校一模)常溫下，向50mL溶有0.1molCl2的氯水中滴加2mol·L－1的NaOH溶液，得到溶液pH隨所加NaOH溶液體積的變化圖像如圖所示。下列說法正確的是導(dǎo)學(xué)號50813243(C)－4－－10A．若a點(diǎn)pH＝4，且c(Cl)＝m·c(ClO)，則Ka(HClO)＝m＋1B．若x＝100，b點(diǎn)對應(yīng)溶液中：－＋)，可用pH試紙測定其pHc(OH)>c(H－＋－C．若y＝200，c點(diǎn)對應(yīng)溶液中：c(OH)－c(H)＝2c(Cl)＋c(HClO)cHClOD．b～c段，隨NaOH溶液的滴入， cClO－逐漸增大[解析] 本題通過 Cl2與NaOH反應(yīng)的相關(guān)圖像分析，考查電離平衡、鹽類水解及微粒＋－4－1－－1－)＝mamolL·濃度關(guān)系等。pH＝4時，c(H)＝10mol·L，設(shè)c(ClO)＝amol·L，則c(Cl＋－－4－1c(HClO)＝(ma－a)mol·L－1cH·cClO10×a，根據(jù)得失電子守恒知，故Ka(HClO)＝cHClO＝ma－a＝10－4，A項(xiàng)錯誤。Cl2與NaOH反應(yīng)生成的NaClO具有漂白性，故不能用pH試紙測定反m－1應(yīng)后溶液的 pH，B項(xiàng)錯誤。y＝200時，NaOH過量，Cl2全部參與反應(yīng)，生成等物質(zhì)的量的NaClO和NaCl，ClO－部分水解：ClO－＋H2OHClO＋OH－，故c點(diǎn)對應(yīng)溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)＋c(ClO－)②，根據(jù)物料守恒有：c(Na＋)＝2[c(ClO－)＋c(Cl－)＋－＋－(HClO)]③，聯(lián)立①②③可得c(OH)－c(H)＝2c(Cl)＋c(HClO)，C項(xiàng)正確。b～c段，隨著c－cHClONaOH溶液的滴入，c(HClO)逐漸減小，c(ClO)逐漸增大，故－逐漸減小，D項(xiàng)錯誤。cClO[解后反思] 本題難度較大，解題的關(guān)鍵是正確利用電荷守恒、物料守恒得出關(guān)系式，并能正確運(yùn)用溶液中的電離平衡、水解平衡進(jìn)行分析。11．(2017遼·寧沈陽市郊聯(lián)考)已知電離常數(shù)的大小可以用來比較酸性的相對強(qiáng)弱，觀察下表中的數(shù)據(jù)弱酸電離常數(shù)弱酸電離常數(shù)Ka1＝4.4×10－7H2C2OKa1＝5.4×10－2H2C2O3Ka2＝5.4×10－5Ka2＝4.7×10－114分析表格中兩種弱酸可能涉及的分子或離子，依據(jù)：較強(qiáng)酸＋較弱酸鹽===較弱酸＋較強(qiáng)酸鹽的反應(yīng)規(guī)律，且較強(qiáng)酸和較弱酸鹽按物質(zhì)的量之比為11發(fā)生反應(yīng)，則最多可以寫出的離子方程式的個數(shù)(不考慮難溶鹽)是導(dǎo)學(xué)號50813244(C)A．2B．4C．6D．8[解析]根據(jù)題表中電離常數(shù)的大小，可知酸性：H2－－2O42423>HCO3，根據(jù)C>HCO>HCO題給反應(yīng)規(guī)律，知H2C2O4與C2O24－、HCO－3、CO23－反應(yīng)，可分別生成HC2O－4、H2CO3、HCO－3；HC2O－4與HCO－3、CO23－反應(yīng)，可分別生成H2CO3、HCO－3；H2CO3與CO23－反應(yīng)，可生成HCO－3。故最多可以寫出離子方程式(不考慮難溶鹽)有6個，C項(xiàng)正確。12．(2017周·口模擬)室溫下，用－1的鹽酸滴定－1的某堿0.10molL·20.00mL0.10molL·BOH溶液得到的滴定曲線如圖所示：下列判斷不正確的是 導(dǎo)學(xué)號 50813245( B )．滴定時可以使用甲基橙作指示劑B．b點(diǎn)時溶液的 pH＝7C．當(dāng)c(Cl－)＝c(B＋)時，V(HCl)<20.00mL＋－1D．c點(diǎn)時溶液中c(H)約為0.03molL·[解析]由圖可知0.10mol·L－1的某堿BOH溶液的pH接近12，即小于13，則該堿為弱堿，應(yīng)使用甲基橙作指示劑， A項(xiàng)正確；b點(diǎn)時，鹽酸和 BOH恰好完全反應(yīng)，溶液中的溶質(zhì)為強(qiáng)酸弱堿鹽 (BCl)，pH<7，B項(xiàng)錯誤；當(dāng) c(Cl－)＝c(B＋)時，由電荷守恒知，溶液呈中性，pH＝7，此時未達(dá)滴定終點(diǎn)，說明V(HCl)<20.00mL，C項(xiàng)正確；c點(diǎn)時溶液中HCl過量，＋水解生成的＋＋＋－可忽略BH，故c(H)＝n(H)過量/V混＝(0.10molL·1×20.00mL)/60.00mL≈0.03mol·L－1，D項(xiàng)正確。13．(2017全·國Ⅰ理綜)常溫下將NaOH溶液添加到己二酸(H2X)溶液中，混合溶液的pH與離子濃度變化的關(guān)系如圖所示。下列敘述錯誤的是導(dǎo)學(xué)號50813246(D)－6A．Ka2(H2X)的數(shù)量級為 10－cHXB．曲線N表示pH與lgcH2X的變化關(guān)系＋－C．NaHX溶液中c(H)>c(OH)D．當(dāng)混合溶液呈中性時，＋－－－＋c(Na)>c(HX)>c(X2)>c(OH)＝c(H)－[解析]H22＋＋HX－，HX－H＋＋X2－。當(dāng)cHX＝XHX的電離方程式為HcH2X－X－＝1時，即橫坐標(biāo)為0.0時，Ka1＝c(H＋)，Ka2＝c′(H＋)，因?yàn)镵a1>Ka2，故c(H＋)>c′(HcHX＋)，即pH<pH′，結(jié)合圖象知，曲線N代表第一步電離， 曲線M代表第二步電離。 Ka2≈105.4，A項(xiàng)正確；由上述分析知，B項(xiàng)正確；選擇曲線M分析，當(dāng)NaHX、Na2X濃度相等時，溶液pH約為5.4，溶液呈酸性，所以，NaHX溶液中c(H＋)>c(OH－)，C項(xiàng)正確；電荷守恒式為c(Na＋)＋c(H＋)＝c(H－)＋c(HX－)＋2c(X2－)，中性溶液中存在 c(H＋)＝c(OH－)，故有c(Na)＝c(HX－)＋2c(x2－)，假設(shè)c(HX－)＝c(X2－)或c(HX－)>c(X2－)(見C項(xiàng)分析)，則溶液一定呈酸性，故中性溶液中c(HX－)<c(X2－)，D項(xiàng)錯誤。14．(2018山·東濱州高三檢測)現(xiàn)有常溫下的六份溶液：導(dǎo)學(xué)號50813247－1①0.01mol·LCH3COOH溶液－1②0.01mol·LHCl溶液pH＝12的氨水pH＝12的NaOH溶液10.01mol·LCH3COOH溶液與pH＝12的氨水等體積混合后所得溶液10.01mol·LHCl溶液與pH＝12的NaOH溶液等體積混合所得溶液其中水的電離程度最大的是__⑥__(填序號，下同)，水的電離程度相同的是__②③④__。若將②③混合后所得溶液的pH＝7，則消耗溶液的體積：②__>__③(填“>”“或<”“＝”)。(3)將六份溶液同等稀釋 10倍后，溶液的 pH：__>__②，③__>__④，⑤__>__⑥(填“>”“或<“”＝”)。－＋，則混合溶液可能呈__ABC__(填字母)。(4)將①④混合，若有c(CH3COO)>c(H)A．酸性B．堿性C．中性[解析](1)酸和堿都抑制水的電離，故只有⑥(NaCl溶液)對H2O的電離無抑制作用。②③④對水的電離抑制程度相同。－1(2)因pH＝12的氨水中c(NH3·H2O)>0.01molL·，故②③混合，欲使pH＝7，則需體積②>③。(3)稀釋同樣的倍數(shù)后，溶液的pH：①>②；③>④；⑤>⑥。(4)由電荷守恒知：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，僅知道c(CH3COO－)>c(H＋)，無法比較c(H＋)與c(OH－)的相對大小