2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 主題10 pH的計(jì)算及應(yīng)用補(bǔ)差試題 新人教版選修4.doc

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主題10 pH的計(jì)算及應(yīng)用 1．pH值相同的下列溶液，其物質(zhì)的量濃度最大的是（ ） A．HCl B．H2SO4 C．CH3COOH D．H3PO4 【答案】C 【解析】 【分析】 HCl、H2SO4為強(qiáng)酸，完全電離，CH3COOH、H3PO4為弱酸，部分電離，且酸性H3PO4＞CH3COOH，說明醋酸電離程度最小，則pH相同時(shí)醋酸的物質(zhì)的量濃度最大，據(jù)此答題。 2．下列說法中正確的是 A．pH＝0的溶液是中性溶液 B．凡是生成鹽和水的反應(yīng)都是中和反應(yīng) C．用pH試紙測定溶液酸堿度時(shí)，可將pH試紙浸入溶液中 D．某溶液的pH＝10，該溶液中滴入酚酞試液時(shí)，溶液顯紅色 【答案】D 【解析】A．pH=0的溶液是酸性溶液，故A錯(cuò)誤；B．中和反應(yīng)是指酸與堿作用生成鹽和水的反應(yīng)，生成鹽和水的反應(yīng)不一定是中和反應(yīng)，如鹽酸與碳酸氫鈉反應(yīng)生成氯化鈉和水，但不屬于中和反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C．用pH試紙測定溶液酸堿度的方法是：用干燥的玻璃棒蘸取(或膠頭滴管吸取)少量的待測溶液，并滴在放在干燥的玻璃皿或白瓷板上的干燥pH試紙上，不能將試紙浸入溶液中，故C錯(cuò)誤；D．某溶液的pH=10，顯堿性，滴入酚酞試液時(shí)，溶液顯紅色，故D正確；故答案為D。 點(diǎn)睛：要想解答好這類題目，首先要理解和熟記溶液的酸堿性與pH值的關(guān)系等相關(guān)知識．然后，根據(jù)所給的實(shí)驗(yàn)、問題情景或圖表信息等，結(jié)合所學(xué)的相關(guān)知識和技能，細(xì)致地分析題意(或?qū)嶒?yàn)、圖表信息)等各種信息資源，聯(lián)系起來綜合分析，并細(xì)心地探究、推理后，按照題目要求對癥下藥，進(jìn)行認(rèn)真地選擇或解答即可。 3．用鹽酸作標(biāo)準(zhǔn)液滴定待測濃度的NaOH溶液，若用甲基橙作指示劑，當(dāng)?shù)味ㄟ_(dá)終點(diǎn)時(shí)，溶液顏色變化是(　　) A．由紅色變橙色 B．由黃色變紅色 C．由黃色變橙色 D．由橙色變黃色 【答案】C 【解析】甲基橙的變色范圍是3.1～4.4，所以用鹽酸作標(biāo)準(zhǔn)液滴定待測濃度的NaOH溶液，若用甲基橙作指示劑，當(dāng)?shù)味ㄟ_(dá)終點(diǎn)時(shí)，溶液顏色變化是由黃色變橙色，答案選C。 4．X、Y、Z三種液體的近似pH如圖，下列判斷正確的是 A．X可能是醋酸鈉溶液 B．Y可能是90℃時(shí)的純水 C．Y一定是正鹽溶液 D．Z可使甲基橙試液變黃 【答案】D 5．有一支20mL酸式滴定管中盛鹽酸，液面恰好在amL刻度處，把管內(nèi)液體全部放出，所得液體體積一定是 A．a(chǎn) mL B．（20―a）mL C．大于（20―a）mL D．大于a mL 【答案】C 【解析】滴定管的“0”刻度在上端，滿刻度在下端，滿刻度以下還有一段空間沒有刻度，所以一支20mL酸式滴定管中盛鹽酸，液面恰好在amL刻度處，把管內(nèi)液體全部放出，還有滿刻度以下的溶液一并放出，總量超過（20-a）mL，故答案選C。 點(diǎn)睛：本題主要考查滴定管的構(gòu)造，解題時(shí)要注意滴定管的“0”刻度在上端，滿刻度在下端，滴定管的刻度值從上到下逐漸增大，滴定管滿刻度以下還有一段空間沒有刻度，據(jù)此即可解答。 6．下列操作中，能使電離平衡H2OH++OH﹣向右移動，且溶液呈酸性的是（　?。? A．向水中加入NaHSO4溶液 B．向水中加入Na2CO3溶液 C．向水中加入Al2(SO4)3固體 D．將水加熱到100℃，使pH=6 【答案】C 點(diǎn)睛：本題考查影響水電離的因素。能使電離平衡H2O?H++OH-向右移動，說明加入的物質(zhì)能和氫離子或氫氧根離子反應(yīng)而促進(jìn)水的電離。注意不能根據(jù)pH確定溶液是酸堿性，要根據(jù)氫離子濃度和氫氧根離子濃度的相對大小確定溶液的酸堿性。 7．25℃時(shí)，將某強(qiáng)酸和強(qiáng)堿溶液按10 : 1 的體積比混合后溶液恰好呈中性，則混合前強(qiáng)酸和強(qiáng)堿溶液的pH之和為 A．9 B．ll C．13 D．15 【答案】D 【解析】設(shè)強(qiáng)酸的pH=a，強(qiáng)堿的pH=b，由25℃時(shí)，若10體積的某強(qiáng)酸溶液與1體積的某強(qiáng)堿溶液混和后溶液呈中性，即n（H+）=n（OH-），則1010-a=110b-14，解得a+b=15，故pH（酸）+pH（堿）=15，答案選D。 點(diǎn)睛：本題考查酸堿混合溶液為中性時(shí)酸堿的pH的關(guān)系，明確pH與氫離子和氫氧根離子的濃度的關(guān)系是解答的關(guān)鍵，氫氧根離子的濃度計(jì)算是易錯(cuò)點(diǎn)。另外有時(shí)還需要考慮溫度。 8．關(guān)于溶液的pH值，下列說法正確的是 A．pH=0的溶液呈中性 B．某強(qiáng)堿溶液的濃度為0.01 mol/L，該溶液的pH值一定為12 C．溶液pH值越大，氫離子濃度越大 D．酸性溶液中，氫離子濃度一定大于氫氧根濃度 【答案】D 【解析】A．pH=0的溶液中氫離子濃度是1mol/L，溶液顯酸性，A錯(cuò)誤；B．某強(qiáng)堿溶液的濃度為0.01 mol/L，由于溫度不能確定，該溶液的pH值不一定為12，B錯(cuò)誤；C．溶液pH值越大，氫離子濃度越小，C錯(cuò)誤；D．酸性溶液中，氫離子濃度一定大于氫氧根濃度，D正確，答案選D。 點(diǎn)睛：掌握pH的含義是解答的關(guān)鍵，注意溶液的酸堿性只與溶液中氫離子濃度和氫氧根濃度的相對大小有關(guān)系，與其絕對值無關(guān)。另外在計(jì)算pH時(shí)如果利用水的離子積常數(shù)需要考慮溶液的溫度。 9．物質(zhì)的量濃度相同時(shí)，下列既能跟NaOH溶液反應(yīng)，又能跟鹽酸反應(yīng)的溶液中，PH最大的是 A．Na2CO3溶液 B．NH4HCO3溶液 C．NaHCO3溶液 D．NaHSO4溶液 【答案】C 點(diǎn)睛：本題考查了電離和水解的知識，對于NH4HCO3溶液的酸堿性不會分析導(dǎo)致錯(cuò)選B，對物質(zhì)的性質(zhì)掌握不熟練的同學(xué)可能只判斷pH最大而錯(cuò)選A。既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)的常見無機(jī)物有弱酸的酸式鹽，鋁及其氧化物、氫氧化物等，在復(fù)習(xí)時(shí)一定注意總結(jié)歸納。 10．在25℃時(shí)，用0.125mol?L-1的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定25.00mL未知濃度的NaOH溶液所得滴定曲線如圖所示，圖中K點(diǎn)代表的pH為（　　） A．11 B．12 C．13 D．11 【答案】C 【解析】25mL NaOH溶液中進(jìn)入20mL 0.125mol?L-1的鹽酸，混合液的pH=7，兩溶液恰好反應(yīng)，則n(HCl)=n(NaOH)，即：c(NaOH)0.025L=0.125mol/L0.02L，解得：c(NaOH)=0.1mol/L，該氫氧化鈉溶液中氫氧根離子濃度為0.1mol/L，則該氫氧化鈉溶液中氫離子濃度為：mol/L=110-13mol/L，該溶液的pH=-lg110-13=13，所以K點(diǎn)氫氧化鈉溶液的pH為13，故選C。 11．（1）水的電離平衡曲線如下圖所示。 將100℃下的pH=8的Ba（OH）2溶液與100℃下的pH=5的稀鹽酸混合，并保持100℃的恒溫，欲使混合溶液pH=7， 則Ba(OH)2與鹽酸的體積比為______________ （2）下列關(guān)于水電離的說法正確的是（____） A．水電離是熵增加的反應(yīng)，反應(yīng)吸熱，故能自發(fā)進(jìn)行 B．升高溫度水分子的活化分子數(shù)增多，有效碰撞幾率減小，電離速率加快 C．向水中加入多電子體，加快H+和O2-之間的電子傳遞， 破壞水的電離平衡，是研究水分解的方向之一 D．水電離本質(zhì)上是水分子間的氫鍵瞬間作用力加強(qiáng)造成的 【答案】 2:9 AD 12．A、B、C、D、E五種物質(zhì)分別是NaOH、NH3H2O、CH3COOH、HCl、NH4HSO4中的一種。常溫下進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)： ①0.001 mol/L的A溶液pH＝3； ②B溶液和D溶液顯堿性，等濃度兩者PH關(guān)系B< D； ③E是弱電解質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}： （1）D是____________溶液。 （2）用水稀釋0.1 molL－1 B時(shí)，溶液中隨著水量的增加而減小的是________(填寫序號)。 ①c(B)/c(OH－) ②c(OH－)/c(H+) ③c(H＋)和c(OH－)的乘積 ④OH－的物質(zhì)的量 （3）將等體積、等物質(zhì)的量濃度B和C的溶液混合，升高溫度(溶質(zhì)不會分解)溶液pH隨溫度變化為圖中的________曲線(填寫序號)。 （4）OH－濃度相同的等體積的兩份溶液A和E，分別與鋅粉反應(yīng)，若最后僅有一份溶液中存在鋅，放出氫氣的質(zhì)量相同，則下列說法正確的是________(填寫序號)。 ①反應(yīng)所需要的時(shí)間E>A ②開始反應(yīng)時(shí)的速率A>E ③參加反應(yīng)的鋅的物質(zhì)的量A＝E ④反應(yīng)過程的平均速率E>A ⑤A溶液里有鋅剩余 ⑥E溶液里有鋅剩余 【答案】(6分)（1）NaOH(1分) （2）①② (2分) （3）④ (1分) （4）③④⑤(2分) （2）①用水稀釋氨水，電離平衡向電離方向移動，n(NH3?H2O)減小，n(OH-)增大，溶液體積不變，濃度之比等于物質(zhì)的量之比，c(B)/c(OH－ ) 減小，故正確；②用水稀釋氨水，電離平衡向電離方向移動，n(NH3?H2O)減小，n(OH-)增大，所以氫離子的濃度減少，則c(OH－) / c(H+)增大，故錯(cuò)誤；③溫度不變，c(H+)和c(OH-)的乘積不變，故錯(cuò)誤；④OH-的物質(zhì)的量增大，故錯(cuò)誤；故答案為：①；（3）等體積、等物質(zhì)的量濃度B和C混合后得到(NH4)2SO4溶液，NH4+水解溶液顯酸性，PH＜7，①②錯(cuò)誤；加熱水解平衡向右移動，c(H+)增大，酸性增強(qiáng)，PH減小，③錯(cuò)誤、④正確，故答案為④； （4）①根據(jù)酸能與鋅反應(yīng)得到氫氣，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，CH3COOH不斷電離出H+，反應(yīng)速率比鹽酸中快，產(chǎn)生的氫氣一樣多，反應(yīng)所需要的時(shí)間HCl＞CH3COOH，故①錯(cuò)誤；②根據(jù)酸能與鋅反應(yīng)得到氫氣，開始溶液中c(H+)相等，反應(yīng)時(shí)的速率HCl=CH3COOH，故②錯(cuò)誤；③根據(jù)酸能與鋅反應(yīng)得到氫氣，若最后僅有一份溶液中存在鋅，放出氫氣的質(zhì)量相同，說明鹽酸中鋅剩余，CH3COOH中鋅完全反應(yīng)，參加反應(yīng)的鋅的物質(zhì)的量相等，故③正確；④根據(jù)酸能與鋅反應(yīng)得到氫氣，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，CH3COOH不斷電離出H+，反應(yīng)速率比鹽酸中快，故④正確；⑤根據(jù)酸能與鋅反應(yīng)得到氫氣，若最后僅有一份溶液中存在鋅，放出氫氣的質(zhì)量相同，說明鹽酸中鋅剩余，CH3COOH中鋅完全反應(yīng)，參加反應(yīng)的鋅的物質(zhì)的量相等，故⑤正確；⑥根據(jù)酸能與鋅反應(yīng)得到氫氣，若最后僅有一份溶液中存在鋅，放出氫氣的質(zhì)量相同，說明鹽酸中鋅剩余，CH3COOH中鋅完全反應(yīng)，參加反應(yīng)的鋅的物質(zhì)的量相等，故⑥錯(cuò)誤；故答案為③④⑤。 考點(diǎn)：考查電解質(zhì)溶液之間的反應(yīng)，涉及到強(qiáng)電解質(zhì)、弱電解質(zhì)的電離、鹽類的水解及溶液的pH值、離子濃度大小的比較等。 13．鹽酸、醋酸和碳酸是化學(xué)實(shí)驗(yàn)和研究中常用的幾種酸。 已知室溫下：Ka(CH3COOH)＝1.710－5； H2CO3的電離常數(shù)Ka1＝4.210－7、Ka2＝5.610－11 （1）①請用離子方程式解釋碳酸氫鈉水溶液顯堿性的原因：_______________________________。 ②常溫下，物質(zhì)的量濃度相同的下列四種溶液： a.碳酸鈉溶液b.醋酸鈉溶液c.氫氧化鈉溶液d.氫氧化鋇溶液 其pH由大到小的順序是_______________________________(填序號)。 （2）某溫度下，將pH均為4的鹽酸和醋酸溶液分別加水稀釋，其pH隨溶液體積變化的曲線圖中a、b、c三點(diǎn)對應(yīng)的溶液中水的電離程度由大到小的順序是_____________________________；該醋酸溶液稀釋過程中，下列各量一定變小的是_____________。 a.c(H＋)b.c(OH－)c.d. （3）在t℃時(shí)，某NaOH稀溶液中c(H+)=10－amolL－1，c(OH－)=10－bmolL－1，已知a+b=12，則： ①該溫度下水的離子積常數(shù)Kw=__________________________。 ②在該溫度下，將100mL 0.1 molL－1的稀H2SO4與100mL 0.4 molL－1的NaOH溶液混合后，溶液的pH=__________________________。 【答案】①HCO3— + H2O H2CO3 + OH— dcab b＝c＞a ad 10－12 11 （2）pH相等的醋酸和鹽酸溶液中，加水稀釋促進(jìn)醋酸電離，氯化氫完全電離，所以稀釋相同的倍數(shù)后，pH變化大的是鹽酸，變化小的是醋酸，酸抑制水電離，酸的酸性越強(qiáng)，水的電離程度越小，所以溶液體積越大，水的電離程度越大，則水的電離程度由a、b、c三點(diǎn)溶液中水的電離程度由大到小的順序是b=c＞a；加水稀釋醋酸，促進(jìn)醋酸電離，溶液中除了氫氧根離子、水分子外，所有微粒濃度都減小。a．溶液中c(H+)減小，故正確；b．溫度不變，水的離子積常數(shù)不變，氫離子濃度減小，則c(OH-)增大，pH增大，故錯(cuò)誤；c．c.=，溫度不變，水的離子積常數(shù)不變、醋酸的電離平衡常數(shù)不變，所以不變，故錯(cuò)誤；d．加水稀釋促進(jìn)醋酸電離，則氫離子個(gè)數(shù)增多，醋酸分子個(gè)數(shù)減少，所以減小，故正確；故答案為：b=c＞a；ad； （3）①溶液中的離子積Kw=c(H+)c(OH-)=10-a10-b=10-(a+b)=10-12；故答案為：10-12； ②酸中氫離子的物質(zhì)的量=0.1mol/L20.1L=0.02mol，堿中氫氧根離子的物質(zhì)的量 =0.4mol/L0.1L=0.04mol/L，混合溶液中氫氧根離子濃度==0.1mol/L，溶液中氫離子濃度為10-11mol/L，則溶液的pH=11，故答案為：11。 14．草酸（H2C2O4）是一種重要的二元弱酸，還是一種重要的還原劑。草酸及草酸鹽在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及科學(xué)研究領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用。 （1）請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明草酸為二元酸___________________________。 （2）已知草酸氫鉀（KHC2O4）溶液顯酸性，請結(jié)合必要的化學(xué)用語解釋KHC2O4溶液顯酸性的原因 ________。 （3）利用草酸及草酸鹽的性質(zhì)可測定人體血液中鈣離子的濃度。方法如下：抽取一定體積的血樣，加適量的草酸銨［(NH4)2C2O4］溶液，可析出草酸鈣沉淀，將此草酸鈣沉淀洗滌后溶于強(qiáng)酸可得草酸，再用已知濃度的酸性KMnO4溶液滴定，使草酸轉(zhuǎn)化成CO2逸出，根據(jù)消耗的KMnO4溶液的體積即可測定血液樣品中Ca2+的濃度。 ①寫出草酸與酸性KMnO4溶液反應(yīng)的離子方程式______________。 ②抽取血樣10.00mL，經(jīng)過上述處理后得到草酸，再用硫酸酸化的0.010mol/L KMnO4溶液滴定。在向滴定管中注入KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液前，滴定管需要檢漏、____和___。確定反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)的現(xiàn)象是__。 ③滴定結(jié)束共消耗12.00mL KMnO4溶液。則血液樣品中Ca2+離子的濃度為______mg/mL。 ④下列操作可能使所測定結(jié)果偏高的是_________。 A．酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗就直接注入酸性高錳酸鉀溶液 B．滴定前盛放待測液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后未干燥 C．酸式滴定管在滴定前有氣泡，滴定后氣泡消失 D．滴定結(jié)束后讀取標(biāo)準(zhǔn)液體積時(shí)，俯視讀數(shù) 【答案】用等濃度的NaOH溶液滴定等濃度的草酸，恰好完全中和消耗NaOH溶液的體積是草酸的2倍 溶液中KHC2O4電離出HC2O4-，HC2O4-既存在電離平衡HC2O4- H++C2O42-，又存在水解平衡HC2O4- +H2O H2C2O4 +OH-，由于其電離程度大于水解程度，故溶液顯酸性 2MnO4-+5H2C2O4+6H+＝2Mn2++10CO2↑+8H2O 蒸餾水洗凈 標(biāo)準(zhǔn)液潤洗2-3次 溶液由無色變?yōu)樽霞t色 且半分鐘內(nèi)不褪色 1.2 AC 【解析】 【分析】 （1）草酸和NaOH發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)，如果草酸是二元酸，則參加反應(yīng)的草酸物質(zhì)的量應(yīng)該是NaOH的一半； （2）草酸氫鉀（KHC2O4）溶液顯酸性的原因是草酸氫根的電離程度大于水解程度； （3）①酸性高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，草酸具有還原性，反應(yīng)中草酸被氧化生成二氧化碳?xì)怏w，高錳酸鉀被還原生成二價(jià)錳離子； ②酸式滴定管有活塞，在向滴定管中注入KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液前，滴定管除需要檢漏外，還需蒸餾水洗滌和用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗2-3次；當(dāng)草酸反應(yīng)完后，溶液顯紫紅色說明滴定到達(dá)終點(diǎn)； ③根據(jù)反應(yīng)方程式2MnO4-+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O，及草酸鈣的化學(xué)式CaC2O4，可知：n（Ca2+）=n（H2C2O4）=5/2n（MnO4-）； ④根據(jù)c（待測）=c(標(biāo)準(zhǔn))V(標(biāo)準(zhǔn))/V(待測)分析不當(dāng)操作對V（標(biāo)準(zhǔn)）的影響，以此判斷濃度的誤差。 （3）①酸性高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，草酸具有還原性，反應(yīng)中草酸被氧化生成二氧化碳?xì)怏w，高錳酸鉀被還原生成二價(jià)錳離子，反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為：5H2C2O4+2MnO4-+6H+= 10CO2↑+2Mn2++8H2O，故答案為：2MnO4-+5H2C2O4+6H+＝2Mn2++10CO2↑+8H2O； ②酸性高錳酸鉀具有強(qiáng)的氧化性，應(yīng)盛放在酸式滴定管內(nèi)，酸式滴定管有活塞，在向滴定管中注入KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液前，滴定管除需要檢漏外，還需蒸餾水洗滌和用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗2-3次；草酸具有還原性，能夠使高錳酸鉀溶液褪色，向無色草酸溶液中加入酸性高錳酸鉀溶液，當(dāng)草酸反應(yīng)完后，溶液顯紫紅色說明滴定到達(dá)終點(diǎn)，故答案為：蒸餾水洗；標(biāo)準(zhǔn)液潤洗2-3次；溶液由無色變?yōu)樽霞t色 且半分鐘內(nèi)不褪色； ③血樣10.00mL經(jīng)過上述處理后得到草酸，草酸消耗的消耗的高錳酸鉀的物質(zhì)的量為： 0.010mol/L0.012L=1.210-4mol，根據(jù)反應(yīng)方程式2MnO4-+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O，及草酸鈣的化學(xué)式CaC2O4，可知：n（Ca2+）=n（H2C2O4）=5/2n（MnO4-）=2.51.210-4mol=310-4mol，Ca2+的質(zhì)量為：40g/mol310-4mol=0.012g，鈣離子的濃度為：0.012g/10mL =0.0012g/mL=1.2 mg/mL，故答案為：1.2； 【點(diǎn)睛】 本題考查了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、溶液酸堿性、中和滴定原理的應(yīng)用等，題目涉及的知識點(diǎn)較多，綜合性較強(qiáng)，側(cè)重于考查基礎(chǔ)知識的綜合應(yīng)用能力和實(shí)驗(yàn)探究能力，靈活運(yùn)用所學(xué)知識，結(jié)合題給信息解答是關(guān)鍵。