第8章 水溶液中的离子平衡 第2讲练习题.docx

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第8章水溶液中的离子平衡第2讲练习题

课时规范训练

[单独成册]

1．下列溶液一定显酸性的是（　　）

①pH<7的溶液　②c（H＋）＝c（OH－）的溶液

③c（H＋）＝1×10－6mol·L－1的溶液　④c（H＋）>c（OH－）的溶液　⑤0.1mol·L－1的NH4Cl溶液

⑥NaHCO3溶液

A．①③④⑤⑥　　B．②④⑤⑥

C．⑤⑥D．④⑤

解析：

选D。

题目没有说明温度，所以①③对应的溶液不一定是酸性溶液；②中溶液肯定显中性；④中c（H＋）>c（OH－）的溶液肯定显酸性；⑤中NH4Cl水解，溶液呈酸性；⑥中NaHCO3水解，溶液显碱性。

2．99℃时，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＝2。

下列叙述中不正确的是（　　）

A．此时水的离子积Kw＝1×10－12

B．水电离出的c（H＋）＝1×10－12mol/L

C．水的电离程度随温度升高而增大

D．c（Na＋）＝c（SO

）

解析：

选B。

由题中“pH＝6”的蒸馏水可知，该温度下水电离产生的c（H＋）＝c（OH－）＝10－6mol/L，故此时水的离子积Kw＝1×10－12，A正确；该温度下，pH＝2的NaHSO4溶液中c水（H＋）＝c溶液（OH－）＝

＝1×10－10mol/L，B错误；对比25℃与99℃时的Kw可知，水的电离程度随温度升高而增大，C正确；由HSO

===H＋＋SO

，利用原子守恒知，NaHSO4溶液中c（Na＋）＝c（SO

），D正确。

3．25℃时，相同物质的量浓度的下列溶液：

①Na2SO4　②HCl　③Ba（OH）2　④AlCl3，其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是（　　）

A．④>③>②>①B．②>③>①>④

C．④>①>②>③D．③>②>①>④

解析：

选C。

分析四种物质的性质可知，Na2SO4不影响水的电离平衡，HCl和Ba（OH）2能抑制水的电离，AlCl3能促进水的电离。

Ba（OH）2为二元强碱，溶液中的c（OH－）大于同浓度盐酸中的c（H＋），对水电离的抑制程度更大。

4．某温度下，相同pH的硫酸溶液和硫酸铝溶液中由水电离出的c（H＋）分别是1.0×10－10mol/L和1.0×10－3mol/L，则此温度下水的离子积Kw为（　　）

A．1.0×10－15B．1.0×10－14

C．1.0×10－13D．1.0×10－7

解析：

选C。

Kw＝1.0×10－10×1.0×10－3＝1.0×10－13。

5．下列说法错误的是（　　）

A．常温下，0.1mol·L－1的CH3COOH溶液中，由水电离的c（H＋）为10－13mol·L－1

B．pH＝2与pH＝1的CH3COOH溶液中c（H＋）之比为1∶10

C．常温下，等体积pH＝12的NaOH溶液和pH＝2的CH3COOH溶液混合，混合后溶液pH＜7

D．某温度时水的离子积常数Kw＝10－13，若将此温度下pH＝11的NaOH溶液aL与pH＝1的稀硫酸bL混合，若所得混合液pH＝2，则a∶b＝9∶2

解析：

选A。

A项，0.1mol·L－1的CH3COOH溶液中c（H＋）＜0.1mol·L－1，故由水电离的c（H＋）＞10－13mol·L－1；B项，pH＝2与pH＝1的CH3COOH溶液中c（H＋）之比为1∶10；C项，常温下，等体积pH＝12的NaOH溶液和pH＝2的CH3COOH溶液混合，CH3COOH过量，溶液显酸性，即pH＜7；D项，pH＝11的NaOH溶液中c（OH－）＝10－2mol·L－1，pH＝1的稀硫酸中c（H＋）＝10－1mol·L－1，混合液的pH＝2，则有c（H＋）＝

mol·L－1＝10－2mol·L－1，得a∶b＝9∶2。

6．水的电离平衡曲线如图所示，下列说法中正确的是（　　）

A．图中A、B、D三点处Kw间的关系：

B＞A＞D

B．100℃，向pH＝2的稀硫酸中逐滴加入等体积pH＝10的稀氨水，充分反应后，溶液到达B点

C．温度不变，在水中加入适量NH4Cl固体，可从A点变化到C点

D．加热浓缩A点所示溶液，可从A点变化到B点

解析：

选D。

水是弱电解质，电离需要吸收热量，所以升高温度，促进水的电离，水的离子积常数增大，根据图中显示的温度和位置可知A、B、D三点处Kw间的关系：

B＞A＝D，A错误。

100℃，Kw＝1×10－12，稀硫酸的pH＝2，则c（H＋）＝10－2mol/L；稀氨水的pH＝10，则c（OH－）＝10－2mol/L；由于一水合氨是弱碱，不能完全电离，在溶液中存在电离平衡：

NH3·H2ONH

＋OH－，所以c（NH3·H2O）＞10－2mol/L；二者等体积混合，溶液显碱性，所以充分反应后，溶液不能到达B点，B错误。

温度不变，在水中加入适量NH4Cl固体，NH

在溶液中发生水解反应：

NH

＋H2ONH3·H2O＋H＋，当最终达到平衡时，c（H＋）＞c（OH－），所以不可能从A点变化到C点，C错误。

加热浓缩A点所示溶液，由于温度升高，水的电离平衡常数增大，且c（H＋）＝c（OH－），所以可从A点变化到B点，D正确。

7．常温下，关于1LpH＝3的H2SO4溶液的说法正确的是（　　）

A．与等体积pH＝11氨水混合后所得溶液pH小于7

B．与等浓度的CH3COONa溶液混合后所得溶液pH一定小于7

C．与pH＝3的CH3COOH溶液混合后所得溶液pH小于3

D．与10LBa（OH）2溶液恰好完全反应，则Ba（OH）2溶液的pH＝10

解析：

选D。

A项，氨水中c（OH－）与硫酸中c（H＋）相等，等体积混合时，由于氨水中存在大量未电离的NH3·H2O，所以氨水过量，则溶液呈碱性，pH＞7，错误；B项，醋酸钠与硫酸的浓度相等，但醋酸钠溶液的体积未知，所以混合后溶液有可能呈碱性或中性，错误；C项，等pH的醋酸与硫酸混合时，pH不变，错误；D项，1LpH＝3的硫酸中n（H＋）＝10－3mol，设Ba（OH）2溶液中OH－浓度为xmol·L－1，则硫酸与氢氧化钡恰好完全反应时，H＋与OH－的物质的量相等，所以10－3mol＝10L×xmol·L－1，则x＝10－4，所以氢氧化钡溶液的pH＝10，正确。

8．室温下，取浓度相同的NaOH和HCl溶液，以3∶2体积比相混合，所得溶液的pH等于12，则原溶液的浓度为（　　）

A．0.01mol·L－1B．0.017mol·L－1

C．0.05mol·L－1D．0.50mol·L－1

解析：

选C。

混合溶液的pH＝12，说明反应后NaOH过量，消耗NaOH的物质的量等于HCl的物质的量。

由题意可得：

＝0.01mol·L－1，c＝0.05mol·L－1。

9．已知NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO

。

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。

对于该溶液，下列叙述中不正确的是（　　）

A．该温度下加入等体积pH＝12的NaOH溶液可使反应后的溶液恰好呈中性

B．水电离出来的c（H＋）＝1×10－10mol·L－1

C．c（H＋）＝c（OH－）＋c（SO

）

D．该温度高于25℃

解析：

选A。

某温度下，pH＝6的蒸馏水，Kw＝1×10－12，NaHSO4溶液的pH为2，c（H＋）＝1×10－2mol·L－1，pH＝12的NaOH溶液，c（OH－）＝1mol·L－1，反应后的溶液呈碱性，则A不正确。

10.H2S2O3是一种弱酸，实验室欲用0.01mol·L－1的Na2S2O3溶液滴定I2溶液，发生的反应为I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6，下列说法合理的是（　　）

A．该滴定可用甲基橙做指示剂

B．Na2S2O3是该反应的还原剂

C．该滴定可选用如图所示装置

D．该反应中每消耗2molNa2S2O3，电子转移数为4mol

解析：

选B。

溶液中有单质碘，应加入淀粉溶液作指示剂，碘与硫代硫酸钠发生氧化还原反应，当反应终点时，单质碘消失，蓝色褪去，故A错误；Na2S2O3中S元素化合价升高被氧化，作还原剂，故B正确；Na2S2O3溶液显碱性，应该用碱式滴定管，故C错误；反应中每消耗2molNa2S2O3，电子转移数为2mol，故D错误。

11．如图为对10mL一定物质的量浓度的盐酸X用一定物质的量浓度的NaOH溶液Y滴定的图像，依据图像推出X和Y的物质的量浓度是表内各组中的（　　）

A

B

C

D

X（mol·L－1）

0.12

0.04

0.03

0.09

Y（mol·L－1）

0.04

0.12

0.09

0.03

解析：

选D。

由图知，加入30mLNaOH溶液后溶液pH＝7。

即c（HCl）·V（盐酸）＝c（NaOH）·V（NaOH溶液），c（HCl）×10×10－3L＝c（NaOH）×30×10－3L，c（HCl）＝3c（NaOH）；又知加入20mLNaOH溶液时，溶液pH＝2则

＝

10－2mol·L－1；将c（HCl）＝3c（NaOH）代入得c（NaOH）＝0.03mol·L－1，c（HCl）＝0.09mol·L－1。

12．室温时，将xmLpH＝a的稀NaOH溶液与ymLpH＝b的稀盐酸充分反应。

下列关于反应后溶液pH的判断正确的是（　　）

A．若x＝y，且a＋b＝14，则pH＞7

B．若10x＝y，且a＋b＝13，则pH＝7

C．若ax＝by，且a＋b＝13，则pH＝7

D．若x＝10y，且a＋b＝14，则pH＞7

解析：

选D。

由题意知：

n（NaOH）＝x·10a－14·10－3mol，n（HCl）＝

y·10－b·10－3mol，所以n（NaOH）∶n（HCl）＝

＝

×10（a＋b－14）。

若x＝y，且a＋b＝14，则n（NaOH）＝n（HCl），pH＝7；若10x＝y，且a＋b＝13，则n（NaOH）＜n（HCl），pH＜7；若ax＝by，且a＋b＝13，则

＝

　a＞b，因此酸过量pH＜7；若x＝10y，且a＋b＝14，则n（NaOH）＞n（HCl），pH＞7，D正确。

13．已知水在25℃和95℃时，其电离平衡曲线如图所示。

（1）25℃时水的电离平衡曲线应为（填“A”或“B”），请说明理由，25℃时，将pH＝9的NaOH溶液与pH＝4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH＝7，则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为。

（2）95℃时，若100体积pH＝a的某强酸溶液与1体积pH＝b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则a与b之间应满足的关系是。

（3）曲线A所对应的温度下，pH＝2的HCl溶液和pH＝11的某BOH溶液中，若水的电离程度分别用α1、α2表示，则α1α2（填“大于”、“小于”、“等于”或“无法确定”，下同），若将二者等体积混合，则混合溶液的pH7，判断的理由是

。

（4）在曲线B所对应的温度下，将0.02mol/L的Ba（OH）2溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液等体积混合，所得混合液的pH＝。

解析：

（1）25℃时，pH＝9的NaOH溶液中c（OH－）＝1×10－5mol/L，pH＝4的硫酸中c（H＋）＝1×10－4mol/L，当二者恰好反应完时有1×10－5V（碱）＝1×10－4V（酸），V（碱）∶V（酸）＝10∶1。

（2）95℃时，Kw＝1×10－12，pH＝a的强酸溶液中，c（H＋）＝1×10－amol/L，pH＝b的强碱溶液中，c（OH－）＝10b－12mol/L,100×10－a＝1×10b－12,2－a＝b－12，a＋b＝14。

（3）由于盐酸中c（H＋）大于碱BOH溶液中c（OH－），结合水的电离方程式知二者对水电离程度的抑制能力前者较强，故α1小于α2。

若BOH是强碱，等体积混合时酸过量，此时pH<7，若BOH是弱碱，则无法确定碱与酸的物质的量的相对多少，故无法确定反应后溶液的pH。

（4）等体积混合时，溶液中Ba2＋反应完毕，但此时OH－消耗掉一半，故混合溶液中c（OH－）＝0.01mol/L，c（H＋）＝1×10－10mol/L，故pH＝10。

答案：

（1）A　水电离需要吸热，温度越高，Kw越大

10∶1

（2）a＋b＝14

（3）小于　无法确定　若BOH是弱碱，无法确定酸碱的物质的量的相对多少

（4）10

14．现有下列仪器或用品：

①铁架台（含铁圈、各种铁夹）；②锥形瓶；③滴定管（酸式与碱式）；④烧杯（若干个）；⑤玻璃棒；⑥天平（含砝码）；⑦滤纸；⑧量筒；⑨漏斗。

有下列药品：

①NaOH固体；②0.1000mol/L的标准NaOH溶液；③未知浓度的盐酸；④Na2CO3溶液。

试回答以下问题：

（1）做酸碱中和滴定时，还缺少的试剂是。

（2）小明在做“研究温度对反应速率的影响”实验时，他往两支试管均加入4mL0.01mol/L的KMnO4酸性溶液和2mL0.1mol/LH2C2O4（乙二酸）溶液，振荡，A试管置于热水中，B试管置于冷水中，记录溶液褪色所需的时间。

褪色所需时间tAtB（填“＞”“＝”或“＜”）。

写出该反应的离子方程式：

。

（3）实验室有瓶混有泥沙的乙二酸样品，小明利用这个反应的原理来测定其含量，具体操作为：

①配制250mL溶液：

准确称量5.000g乙二酸样品，配成250mL溶液。

②滴定：

准确量取25.00mL所配溶液于锥形瓶中，加少量酸酸化，将0.1000mol·L－1KMnO4溶液装入（填“酸式”或“碱式”）滴定管，进行滴定操作。

在实验中发现，刚滴下少量KMnO4溶液时，溶液紫红色并没有马上褪去。

将锥形瓶摇动一段时间后，紫红色才慢慢消失；再继续滴加时，紫红色就很快褪色了，可能原因是

；

当，

说明达到滴定终点。

③计算：

重复上述操作2次，记录实验数据如下表。

则消耗KMnO4溶液的平均体积为mL，此样品的纯度为。

（已知H2C2O4的相对分子质量为90）

序号

滴定前读数

滴定后读数

1

0.00

20.01

2

1.00

20.99

3

0.00

21.10

④误差分析：

下列操作会导致测定结果偏高的是（填字母）。

A．未用标准浓度的酸性KMnO4溶液润洗滴定管

B．滴定前锥形瓶有少量水

C．滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失

D．观察读数时，滴定前仰视，滴定后俯视

解析：

（1）做酸碱中和滴定时，需要用蒸馏水清洗滴定管和锥形瓶，在滴定过程中，需要指示剂指示滴定终点。

（2）温度越高反应速率越快，则褪色所需时间越短，故tA＜tB；H2C2O4被MnO

氧化为CO2：

2MnO

＋5H2C2O4＋6H＋===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O。

（3）③第3次读数误差较大，数据无效，用前两次的数据求得平均值，故消耗KMnO4溶液的平均体积为20.00mL；根据反应2MnO

＋5H2C2O4＋6H＋===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O,5.000g乙二酸样品中乙二酸的物质的量为0.1000mol·L－1×20×10－3L×

×

＝0.05mol，m（乙二酸）＝0.05mol×90g·mol－1＝4.5g，故此样品的纯度为

×100%＝90.00%。

④未用标准浓度的酸性KMnO4溶液润洗滴定管，标准液浓度偏低，消耗的KMnO4溶液体积偏大，导致测定结果偏高，A项正确；滴定前锥形瓶有少量水，对实验无影响，B项不正确；滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失，有部分标准液补充了气泡，间接地使消耗的KMnO4溶液体积读数偏大，导致测定结果偏高，C项正确；观察读数时，滴定前仰视，滴定后俯视，使消耗的KMnO4溶液体积读数偏小，导致测定结果偏低，D项不正确。

答案：

（1）蒸馏水和指示剂

（2）＜　2MnO

＋5H2C2O4＋6H＋===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O

（3）②酸式　反应中生成的Mn2＋起催化作用　滴入最后一滴KMnO4溶液，溶液由无色变成浅紫色，且30s不褪色

③20.00　90.00%　④AC

15．H2O2是重要的氧化剂、还原剂，它的水溶液又称为双氧水，常用作消毒、杀菌、漂白等。

某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液，准确测定了H2O2的含量，并探究了H2O2的性质。

请填写下列空白：

（1）移取10.00mL密度为ρg·mL－1的H2O2溶液至250mL（填仪器名称）中，加水稀释至刻度，摇匀。

移取稀释后的H2O2溶液25.00mL至锥形瓶中，加入稀H2SO4酸化，用蒸馏水稀释，作被测试样。

（2）用KMnO4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。

MnO

＋

H2O2＋

H＋===

Mn2＋＋

H2O＋

（3）滴定时，将KMnO4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H2O2溶液中H2O2的质量分数为。

解析：

（1）仪器的选用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KMnO4

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KMnO4溶液后，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H2O2的量，最后计算出原H2O2溶液中H2O2的质量分数为

。

答案：

（1）容量瓶　

（2）2　5　6　2　8　5O2　（3）酸式

滴入最后一滴KMnO4溶液后，溶液呈浅红色，且30秒内不褪色　（4）