2020化学人教版选修4作业第三章第2节水的电离和溶液的酸碱性综合训练解析

第2节水的电离和溶液的酸碱性[综合训练]对应学生用书P43一、选择题1．374℃、22．1MPa以上的超临界水具有很强的溶解有机物的能力，并含有较多的H＋和OH－，由此可知超临界水()A．显中性，pH等于7B．Kw小于10－14C．显酸性，pH小于7D．导电能力增强答案D解析温度为374℃超临界水显中性，pH＜7，A、C两项错误；水的电离程度增大了，离子浓度增大了，导电能力增强，D项正确，B项错误。2．与纯水的电离相似，液氨中也存在微弱的电离：2NH3NH＋4＋NH－2。据此判断，以下叙述错误的是()A．液氨中含有NH3、NH＋4、NH－2B．一定温度下，液氨中c(NH＋4)·c(NH－2)是定值C．液氨中电离达到平衡时c(NH3)＝c(NH＋4)＝c(NH－2)D．只要不加入其他物质，液氨中c(NH＋4)＝c(NH－2)答案C解析液氨中存在电离平衡，所以液氨中含有NH3、NH＋4、NH－2，A项正确；液氨中c(NH＋4)与c(NH－2)的乘积只与温度有关，所以只要温度一定，液氨中c(NH＋4)与c(NH－2)的乘积为定值，B项正确；液氨的电离是微弱的，所以液氨中电离达到平衡时，c(NH＋4)＝c(NH－2)c(NH3)，C项错误；只要不加入其他物质，液氨电离出的NH＋4和NH－2的物质的量就相等，因为体积一定，所以c(NH＋4)＝c(NH－2)，D项正确。3．25℃时，纯水的Kw＝1×10－14,100℃时，纯水的Kw＝1×10－12，这说明()A．100℃时水的电离常数较小B．前者c(H＋)比后者大C．水的电离过程是一个吸热过程D．Kw和温度无直接关系答案C解析由题意知，温度较高Kw较大。Kw较大，即c(H＋)·c(OH－)较大。c(H＋)·c(OH－)较大，说明H2OH＋＋OH－向右进行的程度大，水的电离过程是吸热过程。4．用标准的NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸，若测定结果偏低，其原因可能是()A．盛装标准液的滴定管未用标准液润洗B．滴定终点读数时，仰视滴定管的刻度，其他操作正确C．盛装盐酸的锥形瓶用蒸馏水洗过后再用待测盐酸润洗D．滴定前无气泡，滴定到终点时，发现尖嘴处有气泡答案D解析A项，盛装标准液的滴定管未用标准液润洗，使碱的浓度偏小，则消耗碱液的体积偏大，导致测得酸的浓度偏高，不正确；B项，滴定终点读数时，仰视滴定管的刻度，造成V(碱)偏大，导致测得c(酸)偏高，不正确；C项，锥形瓶用蒸馏水洗过后再用盐酸润洗，待测液的物质的量偏多，造成V(碱)偏大，导致测得c(酸)偏高，不正确；D项，滴定前无气泡，滴定到终点时，发现尖嘴处有气泡，造成V(碱)偏小，导致测得c(酸)偏低，正确。(1)酸碱中和滴定的误差分析原理以一元强酸和一元强碱为例，依据c(标准)·V(标准)＝c(待测)·V(待测)，所以c(待测)＝c标准·V标准V待测，因为c(标准)与V(待测)已确定，因此只要分析出不正确操作引起的V(标准)变化，即可分析出结果。(2)常见误差以标准酸(一元强酸)溶液滴定未知浓度的碱(一元强碱)溶液(酚酞作指示剂)为例，常见的误差有：5．用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液，下列各操作中，不会引起实验误差的是()A．用蒸馏水洗净滴定管后，装入标准盐酸进行滴定B．用蒸馏水洗净锥形瓶后，再用NaOH溶液润洗，而后装入一定体积的NaOH溶液进行滴定C．用碱式滴定管取10．00mLNaOH溶液放入用蒸馏水洗净的锥形瓶中，再加入适量蒸馏水进行滴定D．改用移液管取10．00mL的NaOH溶液，放入锥形瓶后，把移液管尖嘴液体吹出答案C解析A项未用标准液润洗，使c(酸)变小，则V(酸)偏大，c(碱)偏高；B项锥形瓶用NaOH溶液润洗，使n(碱)偏大，耗酸量增大，则结果c(碱)偏高；C项加水，n(碱)不变，结果不变；D项中尖嘴液体不应吹出，否则使碱量增加，结果偏高。6．用已知物质的量浓度的HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液时，下列操作会导致测定结果偏小的是()①酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用待装液润洗②碱式滴定管用蒸馏水洗净后未用待装液润洗③滴定前酸式滴定管尖嘴处未充满溶液，滴定至终点时充满溶液④取碱液时滴定管尖嘴处未充满溶液，取完后充满溶液⑤锥形瓶用蒸馏水洗净后再用待测液润洗⑥滴定时摇晃锥形瓶将液体溅出瓶外⑦滴定过程中，滴定管漏液(未漏入锥形瓶内)⑧读取标准溶液体积时，滴定前仰视，滴定后俯视A．②④B．①③⑤⑦C．④⑧D．②④⑥⑧答案D解析用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液时，c(NaOH)＝cHCl·VHClVNaOH，把其他因素的影响都归结到V(HCl)上讨论c(NaOH)是偏大还是偏小。①标准盐酸被稀释必然消耗更多的盐酸，即V(HCl)偏大，则c(NaOH)偏大；②待测碱溶液被稀释，滴定时消耗的盐酸体积减小，因而c(NaOH)偏小；③有部分盐酸补满尖嘴处，即V(HCl)偏大，则c(NaOH)偏大；④待测液实际量偏小，消耗V(HCl)偏小，则c(NaOH)偏小；⑤待测液实际量增多，滴定时用去的标准HCl溶液体积增大，则c(NaOH)偏大；⑥待测液实际量减少，滴定时用去的标准HCl溶液体积减小，则c(NaOH)偏小；⑦V(HCl)偏大，则c(NaOH)偏大；⑧读取标准HCl溶液体积时，滴定前仰视，滴定后俯视，这样读取的标准HCl溶液体积偏小，则c(NaOH)偏小。本题选D。7．以下是几种酸碱指示剂变色的pH范围：①甲基橙3．1～4．4；②甲基红4．4～6．2；③酚酞8．2～10。现用0．1000mol·L－1NaOH溶液滴定浓度相近的甲酸时(已知甲酸钠溶液显碱性)，上述指示剂()A．都可以用B．只能用③C．可以用①或②D．可以用②或③答案B解析选择指示剂时，应使酸碱恰好反应时溶液的pH落在指示剂变色的pH范围之内，故应选用碱性条件下变色的指示剂酚酞。8．常温下将pH＝a和pH＝b的两种NaOH(aq)等体积混合。若b＝a＋2，则所得溶液的pH接近于()A．a－lg2B．b－lg2C．a＋lg2D．b＋lg2答案B解析由c(OH－)混≈10a－14＋10b－142≈10b－142，则c(H＋)＝10－1410b－142＝2×10－b，即pH＝b－lg2或pH＝a＋2－lg2。9．25℃时，若10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，则混合之前两溶液的pH之间的关系是()A．a＋b＝14B．a＋b＝13C．a＋b＝15D．a＋b＝7答案C解析根据混合后溶液呈中性，可得n(H＋)＝n(OH－)，即10－a×10＝10－14＋b，所以a＋b＝15。10．在一定体积pH＝12的Ba(OH)2溶液中，逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液，当溶液中的Ba2＋恰好完全沉淀时，溶液pH＝11。若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和，则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是()A．1∶9B．1∶1C．1∶2D．1∶4答案D解析Ba2＋恰好沉淀时反应为Ba(OH)2＋NaHSO4===BaSO4↓＋H2O＋NaOH则nNaOH＝nBa(OH)2＝12×10－2×VBa(OH)2应有VBaOH2×12×10－2VBaOH2＋VNaHSO4＝10－3解得：VBa(OH)2∶VNaHSO4＝1∶4。11．常温下，下列三种溶液中，由水电离出的氢离子浓度之比为()①1mol·L－1的盐酸②0．1mol·L－1的盐酸③0．01mol·L－1的NaOH溶液A．1∶10∶100B．0∶1∶12C．14∶13∶12D．14∶13∶2答案A解析①1mol·L－1盐酸中c(H＋)＝1mol·L－1，由水电离出的c(H＋)＝10－14mol·L－1，②0．1mol·L－1盐酸中，c(H＋)＝0．1mol·L－1，由水电离出的c(H＋)＝10－13mol·L－1，③0．01mol·L－1NaOH溶液中，c(OH－)＝0．01mol·L－1，由水电离出的c(H＋)＝10－12mol·L－1，则三种溶液中由水电离出的氢离子浓度之比为10－14∶10－13∶10－12＝1∶10∶100。水电离的c(H＋)或c(OH－)的计算(室温下)(1)中性溶液：c(H＋)＝c(OH－)＝1．0×10－7mol·L－1。(2)酸或碱抑制水的电离，水电离出的c(H＋)＝c(OH－)10－7mol·L－1。当溶液中的c(H＋)10－7mol·L－1时可认为是水电离出的c(H＋)；当溶液中的c(H＋)10－7mol·L－1时，用10－14除以这个浓度的数值即得到水电离的c(H＋)的数值，如pH＝2的硫酸溶液中水电离出的c水(H＋)＝c水(OH－)＝1.0×10－1410－2mol·L－1＝10－12mol·L－1。12．室温下，若溶液中由水电离产生的c(OH－)＝1×10－14mol·L－1，满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是()A．Al3＋、Na＋、NO－3、Cl－B．K＋、Na＋、Cl－、NO－3C．K＋、Na＋、Cl－、AlO－2D．K＋、NH＋4、SO2－4、NO－3答案B解析溶液中由水电离产生的c(OH－)＝1×10－14mol·L－1，溶液的pH为0或14，在A项中Al3＋与OH－不共存；在C项中AlO－2与H＋不共存；在D项中NH＋4与OH－不共存；所以一定能够存在的离子组为B项。二、非选择题13．在中和滴定操作过程中，有以下各项因操作不当而引起的实验误差，用“偏高”“偏低”或“无影响”等填空：(1)滴定管用蒸馏水洗净后，未用已知浓度的标准溶液润洗，使滴定结果________。(2)锥形瓶用蒸馏水洗净后，又用待测溶液润洗，使滴定结果________。(3)滴定管(装标准溶液)在滴定前尖嘴处有气泡，滴定过程中气泡消失，使滴定结果________。(4)滴定前平视，滴定终点俯视，使滴定结果____________。(5)用NaOH溶液滴定盐酸(酚酞作指示剂)，当加入一滴NaOH溶液时溶液呈浅红色，此时便停止滴定，后又发现浅红色消失，使滴定结果________。(6)用含Na2O杂质的NaOH固体来配制已知浓度的标准溶液，用于滴定未知浓度的盐酸，使测得盐酸的浓度________。(7)用含Na2CO3杂质的NaOH固体来配制已知浓度的标准溶液，用于滴定未知浓度的盐酸，使测得盐酸的浓度________。答案(1)偏高(2)偏高(3)偏高(4)偏低(5)偏低(6)偏低(7)偏高解析中和滴定误差分析的依据是c待＝c标·V标V待，若向待测溶液(置于锥形瓶)中滴加标准溶液(置于滴定管)，则由V标来分析实验误差。(1)滴定管装液前未用标准溶液润洗，会使标准溶液被冲稀，导致所耗V标偏大，使测定的c待偏高。(2)锥形瓶装液前用待测溶液润洗，会使锥形瓶内待测的溶质增加，导致所耗V标偏大，使测定的c待偏高。(3)气泡的体积计入了标准溶液，结果偏高。(4)滴定终点俯视读数，将终点读数读小了，V标偏低因而c待偏低。(5)终点判断提前(应保持半分钟不褪色)，结果偏低。(6)NaOH中含有Na2O，则标准溶液的浓度已经偏高(62gNa2O相当于80gNaOH)，因而所需滴入的标准溶液的体积偏小，测得结果偏低。(7)把标准溶液视为Na2CO3溶液，由于53gNa2CO3相当于40gNaOH，所以中和相同量的盐酸所需Na2CO3溶液的体积比NaOH溶液大，使V标偏高，结果偏高。14．已知水在25℃和95℃时，其电离平衡曲线如图所示。(1)25℃时水的电离平衡曲线应为________(填“A”或“B”)，请说明理由：__________________________________________________________________。(2)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________。(3)95℃时，若100体积pH1＝a的某强酸溶液与1体积pH2＝b的某强碱溶液混合后溶液呈中