Page10水的電離和溶液的酸堿性一、選擇題1、兩種一元堿MOH和ROH的溶液分別加水稀釋，溶液pH的改變?nèi)鐖D所示，下列敘述不正確的是()A．ROH是一種強(qiáng)堿B．在a點，c(M＋)＝c(R＋)C．在a點，ROH完全電離D．稀釋前，c(ROH)＝10c(MOH)解析：選D兩種一元堿MOH和ROH加水稀釋100倍時，MOH的pH減小1，ROH的pH減小2，故MOH是弱堿，而ROH是強(qiáng)堿，ROH在水溶液中完全電離，A、C正確；在a點，c(M＋)＝c(R＋)＝c(OH－)，B正確；稀釋前ROH中的c(OH－)是MOH中c(OH－)的10倍，而并不是ROH的物質(zhì)的量濃度是MOH的物質(zhì)的量濃度的10倍，D錯誤。2、298K時,在20.0mL0.10mol·L-1氨水中滴入0.10mol·L-1的鹽酸,溶液的pH與所加鹽酸的體積關(guān)系如圖所示。已知0.10mol·L-1氨水的電離度為1.32%,下列有關(guān)敘述正確的是()。A.該滴定過程應(yīng)當(dāng)選擇酚酞作為指示劑B.M點對應(yīng)的鹽酸體積為20.0mLC.M點處的溶液中c(N)=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-)D.N點處的溶液中pH<12【解析】鹽酸滴定氨水的試驗中,為了精確確定滴定終點,應(yīng)選甲基橙作指示劑,A項錯誤;M點對應(yīng)的鹽酸體積若為20.0mL,則所得溶液pH<7,為使溶液pH=7,鹽酸的體積要略小于20.00mL,B項錯誤;M點溶液pH=7,則溶液中c(H+)=c(OH-)<c(N)=c(Cl-),C項錯誤;由0.10mol·L-1的氨水的電離度為1.32%可知,溶液中c(OH-)=0.10mol·L-1×1.32%=1.32×10-3mol·L-1,c(H+)=mol·L-1=7.58×10-12mol·L-1,即溶液的pH<12,D項正確?！敬鸢浮緿3、已知NaHSO4在水中的電離方程式為NaHSO4Na++H++S。某溫度下,向c(H+)=1×10-6mol·L-1的蒸餾水中加入NaHSO4晶體,保持溫度不變,測得溶液的c(H+)=1×10-2mol·L-1。下列對該溶液的敘述不正確的是()。A.該溫度高于25℃B.由水電離出來的H+的濃度為1×10-10mol·L-1C.加入NaHSO4晶體會抑制水的電離D.取該溶液加水稀釋100倍,溶液中的c(OH-)減小【解析】該溫度下,蒸餾水中c(H+)=1×10-6mol·L-1,大于25℃時純水中的c(H+),該溫度高于25℃,A項正確;此溫度下Kw=1×10-12,該NaHSO4溶液中c(OH-)=mol·L-1=1×10-10mol·L-1,由水電離出的c(H+)與溶液中的c(OH-)相等,為1×10-10mol·L-1,B項正確;加入NaHSO4后,NaHSO4電離出的H+抑制了水的電離,C項正確;加水稀釋時,該溶液中c(H+)減小,而Kw不變,c(OH-)增大,D項錯誤。【答案】D4、常溫下,若使pH=3的鹽酸與pH=9的Ba(OH)2溶液混合使其成為pH=7的溶液,混合時鹽酸和Ba(OH)2溶液的體積之比為()。A.1∶60B.3∶1C.1∶100 D.100∶1【解析】常溫下,pH=3的鹽酸中c(H+)=1×10-3mol·L-1,pH=9的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=1×10-5mol·L-1,兩溶液混合后溶液的pH=7,則n(H+)=n(OH-),設(shè)鹽酸體積為xL,Ba(OH)2溶液體積為yL,1×10-3mol·L-1×xL=1×10-5mol·L-1×yL,解得x∶y=1∶100,即鹽酸與Ba(OH)2溶液的體積之比為1∶100。【答案】C5、室溫下,向pH=a,體積、濃度分別為20.00mL1.00mol·L-1的氨水中滴入1.00mol·L-1的鹽酸,溶液pH和溫度隨加入鹽酸體積的改變曲線如圖所示。下列有關(guān)說法錯誤的是()。A.將此氨水稀釋,溶液的導(dǎo)電實力減弱B.b點溶液中離子濃度大小可能存在:c(N)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)C.c點時消耗鹽酸體積V(HCl)<20.00mLD.a、d兩點的溶液,水的離子積Kw(a)>Kw(d)【解析】A項,稀釋氨水,雖然促進(jìn)了一水合氨的電離,但溶液中離子濃度減小,導(dǎo)電實力降低,正確;B項,b點pH>7,c(OH-)>c(H+),溶液中電荷守恒為c(N)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),則c(N)>c(Cl-),可能存在c(N)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),正確;C項,溶液顯中性時,HCl的物質(zhì)的量小于一水合氨的,所以c點消耗鹽酸體積V(HCl)<20.00mL,正確;D項,d點溫度高于a點,因水的電離是吸熱的,故水的離子積Kw(a)<Kw(d),錯誤。【答案】D6、25℃時,用0.1000mol·L-1的NaOH溶液分別滴定20.00mL0.1000mol·L-1的HX、HY、HZ,滴定曲線如圖所示。下列說法錯誤的是()。A.HZ是強(qiáng)酸,HX、HY是弱酸B.依據(jù)滴定曲線,可得Ka(HY)≈10-5C.將上述HX、HY溶液等體積混合后,用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反應(yīng)時:c(X-)>c(Y-)>c(OH-)>c(H+)D.將上述HY與HZ溶液等體積混合達(dá)到平衡時:c(H+)=c(OH-)+c(Z-)+c(Y-)【解析】0.1000mol·L-1的HX、HY、HZ中,HZ的pH=1,為強(qiáng)酸,其他兩種酸溶液的pH大于1,說明不完全電離,為弱酸,A項正確;當(dāng)NaOH溶液滴到10mL時,溶液中c(HY)≈c(Y-),即Ka(HY)≈c(H+)=10-5,B項正確;HX恰好完全反應(yīng)時,HY早已完全反應(yīng),所得溶液為NaX和NaY混合液,酸性:HX<HY,NaY的水解程度小于NaX,故溶液中c(X-)<c(Y-),C項錯誤;HY與HZ溶液等體積混合時,溶液中電荷守恒為c(H+)=c(Y-)+c(Z-)+c(OH-),D項正確?！敬鸢浮緾7、化學(xué)上常用AG表示溶液中的lgc(H+)c(OH-)。25℃時,用0.100mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00mL0.100mol·L-1HNO2溶液,AG與所加A.D點溶液的pH=11.25B.B點溶液中存在c(H+)-c(OH-)=c(NO2-)-c(HNOC.C點時,加入NaOH溶液的體積為20mLD.25℃時,HNO2的電離常數(shù)Ka=1.0×10-5.5【解析】D點時lgc(H+)c(OH-)=-8.5,則c(H+)c(OH-)=1.0×10-8.5,因為Kw=1.0×10-14,所以c(H+)=1.0×10-11.25,pH=11.25,A項正確;B點溶液為等濃度的HNO2和NaNO2的混合溶液,電荷守恒式為c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(NO2-),物料守恒式為2c(Na+)=c(NO2-)+c(HNO2),則2c(H+)-2c(OH-)=c(NO2-)-c(HNO2),B項錯誤;C點溶液的lgc(H+)c(OH-)=0,則c(H+)c(OH-)【答案】A8、室溫下,在pH=11的某溶液中,由水電離出的c(OH-)為()①1.0×10-7mol/L②1.0×10-6mol/L③1.0×10-3mol/L④1.0×10-11mol/LA.③ B.④C.①或③ D.③或④答案D該溶液中c(OH-)=10-3mol/L,c(H+)=10-11mol/L,若是堿溶液,則H+是H2O電離產(chǎn)生的,水電離的OH-與H+濃度均為10-11mol/L;若是鹽溶液(如Na2CO3溶液),則OH-是H2O電離產(chǎn)生的,即水電離出的c(OH-)=10-3mol/L。9、肯定溫度下,下列溶液的離子濃度關(guān)系式正確的是()。A.pH=5的H2S溶液中,c(H+)=c(HS-)=1×10-5mol·L-1B.pH=a的氨水溶液,稀釋10倍后,其pH=b,則a=b+1C.pH=2的H2C2O4溶液與pH=12的NaOH溶液隨意比例混合:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O4D.pH相同的①CH3COONa②NaHCO3③NaClO三種溶液的c(Na+):①>②>③【解析】H2S中存在兩步可逆電離,c(H+)=1×10-5mol·L-1>c(HS-),A項錯誤;一水合氨是弱電解質(zhì),加水稀釋時促進(jìn)其電離平衡正向移動,c(OH-)減小程度小于10倍,即a<b+1,B項錯誤;混合溶液中存在電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O4-)+2c(C2),C項錯誤;組成鹽的酸根對應(yīng)的酸越弱,該鹽的水解程度越大,pH相等時,其濃度越小,HCO3-對應(yīng)的弱酸是H2【答案】D10、將pH=1的鹽酸平均分成兩份,一份加入適量水,另一份加入適量與該鹽酸物質(zhì)的量濃度相同的NaOH溶液,pH都上升了1,則加入的水與NaOH溶液的體積之比為()。A.9B.10 C.11D.12【解析】將pH=1的鹽酸平均分成兩份,一份加入適量水,pH上升了1,說明所加的水是原溶液的9倍;另一份加入適量與該鹽酸物質(zhì)的量濃度相同的NaOH溶液后,pH上升了1,則10-1×1-10-1·x=10-2·(1+x),解得x=911,則加入的水與NaOH溶液的體積之比為9∶911=11∶【答案】C11、c(H+)=1×10-2mol·L-1,pH=12的NaOH溶液,c(OH-)=1mol·L-1,反應(yīng)后的溶液呈堿性,則A項不正確。【答案】A2.下列說法正確的是()。A.向10mL濃度為0.1mol·L-1CH3COOH溶液中滴加相同濃度的氨水,在滴加過程中水的電離程度始終增大B.0.01mol·L-1醋酸溶液中水的電離程度小于0.01mol·L-1鹽酸中水的電離程度C.常溫下將0.01mol·L-1鹽酸與pH=12的氨水等體積混合,所得溶液中由水電離出的c(OH-)<1×10-7mol·L-1D.常溫下將0.01mol·L-1醋酸溶液與等濃度的氨水等體積混合,所得溶液中由水電離出的c(OH-)>1×10-7mol·L-1【解析】在滴加過程中,溶液的pH漸漸變大,水的電離程度在溶液顯中性之前漸漸變大,顯中性之后漸漸變小,A項錯誤;等濃度的醋酸和鹽酸,醋酸的pH大,水的電離程度大,B項錯誤;混合后,氨水過量,溶液顯堿性,由水電離出的c(OH-)<1×10-7mol·L-1,C項正確;醋酸與氨水等濃度、等體積混合后,得到的CH3COONH4溶液顯中性,由水電離出的c(OH-)=1×10-7mol·L-1,D項錯誤?！敬鸢浮緾12、下列操作中,能使水的電離平衡向右移動且使液體呈酸性的是()A.向水中加入NaHSO4 B.向水中加入CuSO4C.向水中加入Na2CO3 D.將水加熱到100℃,使pH=6答案B硫酸氫鈉電離出氫離子,抑制水的電離,溶液顯酸性,故A錯誤;硫酸銅電離出的銅離子能水解,促進(jìn)水的電離,溶液顯酸性,故B正確;碳酸鈉電離出的碳酸根離子能水解,促進(jìn)水的電離,溶液顯堿性,故C錯誤;將水加熱,促進(jìn)水的電離,但仍為中性,故D錯誤。二、非選擇題（一）水中溶氧量(DO)是衡量水體自凈實力的一個指標(biāo),通常用每升水中溶解氧分子的質(zhì)量表示,單位mg·L-1,我國《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定,生活飲用水源的DO不能低于5mg·L-1。某化學(xué)小組同學(xué)用錳鹽—碘量法測定某河水的DO。Ⅰ.測定原理:①用如圖所示裝置(夾持裝置略),使溶解在水中的O2在堿性條件下將Mn2+氧化為MnO(OH)2:Mn2++O2+OH-MnO(OH)2↓(未配平);②酸性條件下,MnO(OH)2將I-氧化生成I2:MnO(OH)2+2I-+4H+Mn2++I2+3H2O;③用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的I2:2S2+I2S4+2I-。Ⅱ.測定步驟a.安裝裝置,檢驗氣密性。充N2排盡空氣后,停止充N2。b.向燒瓶中加入200mL水樣。c.向燒瓶中依次快速加入1mLMnSO4無氧溶液(過量)、2mL堿性KI無氧溶液(過量),開啟攪拌器,至測定原理①反應(yīng)完全。d.攪拌并向燒瓶中加入2mL硫酸無氧溶液至反應(yīng)②完全,溶液為中性或弱酸性。e.從燒瓶中取出40.00mL溶液,用0.01000mol·L-1Na2S2O3溶液進(jìn)行滴定,記錄數(shù)據(jù)。f.重復(fù)步驟e的操作2~3次。g.處理數(shù)據(jù)(忽視氧氣從水樣中的溢出量和加入試劑后水樣體積的改變)。回答下列問題:(1)配平測定原理①反應(yīng)的離子方程式,其化學(xué)計量數(shù)依次為。

(2)配制以上無氧溶液時,除去所用溶劑水中溶解氧的簡潔操作為。

(3)在橡膠塞處加入水樣及有關(guān)試劑應(yīng)選擇的儀器為。

A.滴定管B.量筒C.注射器(4)步驟e需滴加2~3滴溶液作指示劑。

(5)如圖,可記錄到某次滴定消耗Na2S2O3溶液mL。水樣的DO=mg·L-1(保留一位小數(shù))。作為飲用水源,此次測得的DO是否達(dá)標(biāo)?(填“是”或“否”)。

(6)步驟d中加入適量的硫酸使溶液接近中性,其緣由為若堿過量,則MnO(OH)2不能全部轉(zhuǎn)化變?yōu)镸n2+;若酸過量,滴定過程中將發(fā)生的反應(yīng)為(用離子方程式表示),從而造成誤差。

(7)誤差分析:下列操作會導(dǎo)致測定結(jié)果偏高的是(填字母)。

A.水洗后未用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗滴定管B.盛待測液的錐形瓶中原有少量蒸餾水C.滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡,滴定后氣泡消逝D.初讀數(shù)時仰視,末讀數(shù)時俯視(8)用錳鹽-碘量法測定水樣中的DO時,若水樣中存在微量的某些離子,就可能對測定結(jié)果有影響。下列離子對測定易造成干擾的是(填字母)。

A.Cl-B.Na+C.S2-D.Fe3+【解析】(1)依據(jù)化合價升降守恒,反應(yīng)中氧元素的化合價由0價變?yōu)?2價,錳元素的化合價由+2價變?yōu)?4價,電子轉(zhuǎn)移總數(shù)為4,結(jié)合視察法,配平得2Mn2++O2+4OH-2MnO(OH)2↑。(2)溶液中氧氣的溶解度不大,且隨溫度上升溶解度減小,所以配制以上無氧溶液時須要通過煮沸溶劑后再冷卻的方法,把溶劑水中溶解的氧氣趕出。(3)加入水樣須要避開空氣進(jìn)入三頸燒瓶,橡皮塞處用注射器把水樣注入,在橡膠塞處加入水樣及有關(guān)試劑應(yīng)選擇的儀器是注射器,滴定管和量筒無法達(dá)到加入水樣的目的。(4)依據(jù)滴定原理,MnO(OH)2將I-氧化成I2,再用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的I2,因此可以選用淀粉作指示劑。(5)依據(jù)圖示,某次滴定消耗Na2S2O3溶液4.20mL。用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的I2發(fā)生反應(yīng)2S2+I2S4+2I-,以淀粉作指示劑,隨硫代硫酸鈉溶液的滴入,當(dāng)?shù)稳胱罱K一滴時溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色且半分鐘內(nèi)不復(fù)原,說明反應(yīng)達(dá)到終點,若某次滴定消耗Na2S2O3溶液4.20mL,2Mn2++O2+4OH-2MnO(OH)2↓,MnO(OH)2+2I-+4H+Mn2++I2+3H2O,2S2+I2S4+2I-,得到定量關(guān)系為O2~2MnO(OH)2~2I2~4S21 4n 0.0042L×0.01000mol·L-1n=1.05×10-5mol,200mL水樣中含氧氣1.05×10-5mol×20040=5.25×10-5mol,氧氣濃度=5.25×10-5mol0.2L=2.625×10-4mol·L-1,水中溶氧量(DO)=2.625×10-4mol·L-1×32g·mol-1=8.4×10-3g·L-1=8.4mg·L-1>5mg·L(6)硫代硫酸鈉在酸性條件下發(fā)生歧化反應(yīng),生成的二氧化硫也能夠被生成的碘氧化,同時空氣中的氧氣也能夠?qū)⒌怆x子氧化,反應(yīng)的離子方程式分別為2H++S2S↓+SO2↑+H2O;SO2+I2+2H2O4H++S+2I-;4H++4I-+O22I2+2H2O。(7)A項,水洗后未用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗滴定管,使得標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度偏小,消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積偏大,依據(jù)c(待測)=c(標(biāo)準(zhǔn))·V(標(biāo)準(zhǔn))V(待測),結(jié)果偏大,正確;B項,盛待測液的錐形瓶中原有少量蒸餾水對試驗結(jié)果無影響,錯誤;C項,滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡,滴定后氣泡消逝,導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積偏大,結(jié)果偏大,正確(8)依據(jù)錳鹽-碘量法測定原理,測定水樣中的DO時,若水樣中存在微量的S2-,能夠被溶液中的碘單質(zhì)氧化,含有Fe3+時,能夠?qū)⒌怆x子氧