2024高考一輪復(fù)習(xí) 第八章 水溶液中的離子反應(yīng)與平衡 第二節(jié) 水的電離和溶液的酸堿性(95張PPT)_第1頁
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文檔簡介

第第頁2024高考一輪復(fù)習(xí)第八章水溶液中的離子反應(yīng)與平衡第二節(jié)水的電離和溶液的酸堿性(95張PPT)(共95張PPT)

第二節(jié)水的電離和溶液的酸堿性

1.認(rèn)識水的電離,了解水的離子積常數(shù),認(rèn)識溶液的酸堿性及pH,掌握檢測溶液pH的方法。

2.能進(jìn)行溶液pH的簡單計(jì)算,能正確測定溶液的pH,能調(diào)控溶液的酸、堿性。能選擇實(shí)例說明溶液pH的調(diào)控在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中的重要作用。

目錄

CONTENTS

1.夯實(shí)·必備知識

2.突破·關(guān)鍵能力

3.形成·學(xué)科素養(yǎng)

4.體現(xiàn)·核心價(jià)值

5.評價(jià)·核心素養(yǎng)

01

夯實(shí)·必備知識

考點(diǎn)一水的電離

1.水的電離方程式

(1)水是極弱的電解質(zhì),水的電離方程式為H2O+H2OH3O++OH-,可簡寫為H2OH++OH-。

(2)25℃時(shí),純水中c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol·L-1;任何水溶液中,由水電離出的c(H+)與c(OH-)都相等。

H2O+H2OH3O++OH-

1×10-7mol·L-1

2.水的離子積常數(shù)

(1)常溫下:Kw=c(H+)·c(OH-)=1×10-14。

(2)影響因素:只與溫度有關(guān),升高溫度,Kw增大。

(3)適用范圍:Kw不僅適用于純水,也適用于稀的電解質(zhì)溶液。

(4)Kw揭示了在任何水溶液中均存在H+和OH-,只要溫度不變,Kw不變。

1×10-14

溫度

增大

體系變化條件移動方向Kw電離程度c(OH-)c(H+)

加HCl逆不變減小減小增大

加NaOH逆不變減小增大減小

加可水解的鹽Na2CO3正不變增大增大減小

NH4Cl正不變增大減小增大

溫度升溫正增大增大增大增大

降溫逆減小減小減小減小

其他:如加入Na正不變增大增大減小

減小

增大

增大

減小

增大

減小

減小

增大

增大

增大

減小

減小

增大

減小

3.影響水電離平衡的因素

填寫外界條件對H2OH++OH-ΔH>0的具體影響

1.正誤判斷(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)。

(1)在蒸餾水中滴加濃H2SO4,Kw不變。()

答案:×

(2)NaCl溶液和CH3COONH4溶液均顯中性,兩溶液中水的電離程度相同。()

答案:×

(3)25℃與60℃時(shí),水的pH相等。()

答案:×

(5)室溫下,0.1mol·L-1的HCl溶液與0.1mol·L-1的NaOH溶液中水的電離程度不同。()

答案:×

(4)25℃時(shí)NH4Cl溶液的Kw小于100℃時(shí)NaCl溶液的Kw。()

答案:√

2.一定溫度下,水存在H2OH++OH-ΔH>0的平衡,下列敘述一定正確的是()

A.向水中滴入少量稀鹽酸,平衡逆向移動,Kw減小

B.將水加熱,Kw增大,pH減小

C.向水中加入少量固體CH3COONa,平衡逆向移動,c(H+)降低

D.向水中加入少量固體硫酸鈉,c(H+)=10-7mol·L-1,Kw不變

解析:BA項(xiàng),溫度不變,Kw應(yīng)不變,錯(cuò)誤;C項(xiàng),平衡應(yīng)正向移動,錯(cuò)誤;D項(xiàng),由于沒有指明溫度,c(H+)不一定等于10-7mol·L-1,錯(cuò)誤。

3.水的電離平衡曲線如圖所示,回答下列問題。

(1)圖中A、B、C、D、E五點(diǎn)Kw間的關(guān)系:。

答案:B>C>A=E=D

(2)在水中加少量酸,可實(shí)現(xiàn)A點(diǎn)向點(diǎn)移動。

答案:D

(3)ABE形成的區(qū)域中的點(diǎn)都呈現(xiàn)性。

答案:堿

(4)若在B點(diǎn)溫度下,pH=2的硫酸溶液中,c水(H+)=mol·L-1。

答案:1×10-10

4.室溫下,計(jì)算下列溶液中水電離出的c水(H+)。

(1)0.01mol·L-1的鹽酸中,c水(H+)=。

答案:1×10-12mol·L-1

(2)pH=4的亞硫酸溶液中,c水(H+)=。

答案:1×10-10mol·L-1

(3)pH=10的KOH溶液中,c水(H+)=。

答案:1×10-10mol·L-1

(4)pH=4的NH4Cl溶液中,c水(H+)=。

答案:1×10-4mol·L-1

(5)pH=10的CH3COONa溶液中,c水(H+)=。

答案:1×10-4mol·L-1

溶液中c水(H+)或c水(OH-)的計(jì)算及應(yīng)用(以室溫為例)

(1)酸、堿抑制水的電離,酸溶液中求c(OH-),即c水(H+)=c水(OH-)=c(OH-),堿溶液中求c(H+),即c水(OH-)=c水(H+)=c(H+)。

(2)水解的鹽促進(jìn)水的電離,故c水(H+)等于顯性離子的濃度。

(3)酸式鹽溶液

酸式酸根離子以電離為主:c水(H+)=c水(OH-)=c(OH-)。

酸式酸根離子以水解為主:c水(H+)=c水(OH-)=c(OH-)。

1.溶液的酸堿性

溶液的酸堿性取決于溶液中c(H+)和c(OH-)的相對大小。

(1)c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性,常溫下pH<7。

(2)c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,常溫下pH=7。

(3)c(H+)<c(OH-),溶液呈堿性,常溫下pH>7。

考點(diǎn)二溶液的酸堿性和pH

2.pH及其測量

(1)定義式:pH=-lgc(H+)。

(2)測量方法

①酸堿指示劑法:該法只能測其pH的大致范圍,常見指示劑變色范圍如表:

指示劑變色范圍的pH石蕊<5.0紅色5.0~8.0紫色>8.0藍(lán)色

甲基橙<3.1紅色3.1~4.4橙色>4.4黃色

酚酞<8.2無色8.2~10.0淺紅色>10.0紅色

②pH試紙法:把小片試紙放在一潔凈的玻璃片或表面皿上,用玻璃棒蘸取待測溶液點(diǎn)在干燥的pH試紙的上都,試紙變色后,與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照即可確定溶液的pH。

③pH計(jì)測量法。

玻璃棒

標(biāo)準(zhǔn)比色卡

1.正誤判斷(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)。

(1)某溶液的pH=7,該溶液一定顯中性。()

答案:×

(2)用濕潤的pH試紙測稀堿液的pH,測定值偏大。()

答案:×

(3)用廣泛pH試紙測得0.10mol·L-1NH4Cl溶液的pH=5.2。()

答案:×

(4)用pH試紙測定氯水的pH為3。()

答案:×

(5)一定溫度下,pH=a的氨水,稀釋10倍后,其pH=b,則a=b+1。()

答案:×

2.常溫下,兩種溶液混合后酸堿性的判斷(在括號中填“酸性”“堿性”或“中性”)。

(1)相同濃度的HCl和NaOH溶液等體積混合。()

答案:中性

(2)相同濃度的CH3COOH和NaOH溶液等體積混合。()

答案:堿性

(3)相同濃度的NH3·H2O和HCl溶液等體積混合。()

答案:酸性

(4)pH=2的HCl和pH=12的NaOH溶液等體積混合。()

答案:中性

(5)pH=3的HCl和pH=10的NaOH溶液等體積混合。()

答案:酸性

(6)pH=3的HCl和pH=12的NaOH溶液等體積混合。()

答案:堿性

(7)pH=2的CH3COOH和pH=12的NaOH溶液等體積混合。()

答案:酸性

(8)pH=2的HCl和pH=12的NH3·H2O等體積混合。()

答案:堿性

3.計(jì)算25℃時(shí)下列溶液的pH(忽略溶液混合時(shí)體積的變化)。

(1)0.005mol·L-1的H2SO4溶液的pH=。

解析:c(H2SO4)=0.005mol·L-1,c(H+)=2×c(H2SO4)=0.01mol·L-1,pH=2。

答案:2

(2)0.001mol·L-1的NaOH溶液的pH=。

解析:c(OH-)=1×10-3mol·L-1,c(H+)=mol·L-1=10-11mol·L-1,pH=11。

答案:11

(3)pH=2的鹽酸加水稀釋到1000倍,溶液的pH=。

解析:pH=2的鹽酸加水稀釋到1000倍,所得溶液的pH=5。

答案:5

(4)將pH=8的NaOH溶液與pH=10的NaOH溶液等體積混合,混合溶液的pH=。

解析:由pH=8、pH=10可得兩溶液等體積混合后,c(OH-)=mol·L-1=×10-6mol·L-1,c(H+)=mol·L-1≈2.0×10-10mol·L-1,pH≈9.7。

答案:9.7

(5)常溫下,將0.1mol·L-1氫氧化鈉溶液與0.06mol·L-1硫酸溶液等體積混合,溶液的pH=。

解析:c(H+)==0.01mol·L-1,所以pH=2。

答案:2

4.按要求計(jì)算下列各題(常溫下,忽略溶液混合時(shí)體積的變化)。

(1)25℃時(shí),pH=3的硝酸和pH=12的氫氧化鋇溶液按照體積比為9∶1混合,混合溶液的pH=。

解析:pH=3的硝酸溶液中c(H+)=10-3mol·L-1,pH=12的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=mol·L-1=10-2mol·L-1,二者以體積比9∶1混合,Ba(OH)2過量,溶液呈堿性,混合溶液中c(OH-)==1×10-4mol·L-1,則混合后c(H+)==mol·L-1=1×10-10mol·L-1,故pH=10。

答案:10

(2)在一定體積pH=12的Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物質(zhì)的量濃度的NaHSO4溶液,當(dāng)溶液中的Ba2+恰好完全沉淀時(shí),溶液pH=11。若反應(yīng)后溶液的體積等于Ba(OH)2溶液與NaHSO4溶液的體積之和,則Ba(OH)2溶液與NaHSO4溶液的體積比是。

解析:設(shè)氫氧化鋇溶液的體積為V1L,硫酸氫鈉溶液的體積為V2L,依題意知,n(Ba2+)=n(S),由Ba(OH)2+NaHSO4BaSO4↓+NaOH+H2O知,生成的氫氧化鈉的物質(zhì)的量為n(NaOH)=n[Ba(OH)2]=5×10-3V1mol,則有=1×10-3mol·L-1,則V1∶V2=1∶4。

答案:1∶4

(3)將pH=a的NaOH溶液VaL與pH=b的稀鹽酸VbL混合,若所得溶液呈中性,且a+b=13,則=。

解析:pH=a的NaOH溶液中c(OH-)=10a-14mol·L-1,pH=b的稀鹽酸中c(H+)=10-bmol·L-1,根據(jù)所得溶液呈中性,知c(OH-)·Va=c(H+)·Vb,===1014-(a+b),a+b=13,則=10。

答案:10

溶液pH計(jì)算的一般思維模型

考點(diǎn)三酸堿中和滴定

1.實(shí)驗(yàn)原理

用已知濃度的酸(或堿)滴定未知濃度的堿(或酸),根據(jù)中和反應(yīng)的等量關(guān)系來測定酸(或堿)的濃度。

(1)儀器:酸滴定管(如圖1)、

堿式滴定管(如圖2)、滴定管夾、鐵架臺、錐形瓶、燒杯。

酸式

堿式

錐形瓶

2.實(shí)驗(yàn)用品

(2)試劑:標(biāo)準(zhǔn)液、待測液、指示劑、蒸餾水。

(3)滴定管的使用

試劑性質(zhì)滴定管原因

酸性、氧化性酸式滴定管氧化性物質(zhì)易腐蝕橡膠管

堿性堿式滴定管堿性物質(zhì)易腐蝕玻璃,致使玻璃活塞無法打開

酸式

堿式

3.實(shí)驗(yàn)操作(以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定待測NaOH溶液為例)

(1)滴定前的準(zhǔn)備

(2)滴定操作

(3)終點(diǎn)判斷

若滴入最后半滴標(biāo)準(zhǔn)液,溶液由紅色變?yōu)闊o色,且在半分鐘內(nèi)不變色,視為滴定終點(diǎn)并記錄標(biāo)準(zhǔn)液的體積。

滴入最后半滴標(biāo)準(zhǔn)液,溶液由紅色變?yōu)闊o色,且在半分鐘內(nèi)不變色

4.數(shù)據(jù)處理

按上述操作重復(fù)2~3次,求出用去標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液的體積的平均值,根據(jù)c(NaOH)=計(jì)算。

1.用已知濃度的NaOH溶液測定某H2SO4溶液的濃度,參考如圖,從下表中選出正確的指示劑和儀器()

選項(xiàng)錐形瓶中溶液滴定管中溶液選用指示劑選用滴定管

A堿酸石蕊乙

B酸堿酚酞甲

C堿酸甲基橙乙

D酸堿酚酞乙

解析:D解答本題的關(guān)鍵:①明確酸、堿式滴定管使用時(shí)的注意事項(xiàng);②明確指示劑的變色范圍。酸式滴定管不能盛裝堿性溶液,而堿式滴定管不能盛裝酸性溶液,指示劑應(yīng)選擇顏色變化明顯的酚酞或甲基橙,不能選用石蕊,另外還要注意在酸堿中和滴定中,無論是標(biāo)準(zhǔn)液滴定待測液,還是待測液滴定標(biāo)準(zhǔn)液,只要操作正確,都能得到正確的結(jié)果。

2.滴定終點(diǎn)的規(guī)范描述

(1)用amol·L-1的HCl溶液滴定未知濃度的NaOH溶液,用酚酞作指示劑,達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是;若用甲基橙作指示劑,滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是。

答案:當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲螛?biāo)準(zhǔn)液,溶液由紅色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)紅色當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲螛?biāo)準(zhǔn)液,溶液由黃色變?yōu)槌壬?,且半分鐘?nèi)不恢復(fù)黃色

(2)用標(biāo)準(zhǔn)酸性KMnO4溶液滴定溶有SO2的水溶液,以測定水中SO2的含量,是否需要選用指示劑?(填“是”或“否”),達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是。

答案:否當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲嗡嵝訩MnO4溶液,溶液由無色變?yōu)闇\紫紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色

(3)用氧化還原滴定法測定TiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù):一定條件下,將TiO2溶解并還原為Ti3+,再用KSCN溶液作指示劑,用NH4Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+,滴定Ti3+時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為,達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是。

答案:Ti3++Fe3+Ti4++Fe2+當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲螛?biāo)準(zhǔn)液,溶液變成淺紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色

3.以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測NaOH溶液為例,分析實(shí)驗(yàn)誤差(填“偏低”“偏高”或“無影響”):

步驟操作c(NaOH)

洗滌未用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗酸式滴定管

錐形瓶用待測溶液潤洗

未用待測溶液潤洗取用待測液的滴定管

錐形瓶洗凈后瓶內(nèi)還殘留少量蒸餾水

取液取堿液的滴定管尖嘴部分有氣泡且取液結(jié)束前氣泡消失

滴定滴定完畢后立即讀數(shù),半分鐘后顏色又變紅

滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡,滴定后消失

滴定過程中振蕩時(shí)有液滴濺出

滴定過程中,向錐形瓶內(nèi)加少量蒸餾水

讀數(shù)滴定前仰視讀數(shù)或滴定后俯視讀數(shù)

滴定前俯視讀數(shù)或滴定后仰視讀數(shù)

偏高

偏高

偏低

無影響

偏低

偏低

偏高

偏低

無影響

偏低

偏高

關(guān)于量器讀數(shù)的誤差分析

(1)平視讀數(shù)(如圖1):實(shí)驗(yàn)室中用量筒或滴定管量取一定體積的液體,讀取液體體積時(shí),視線應(yīng)與凹液面最低點(diǎn)保持水平,視線與刻度的交點(diǎn)即為讀數(shù)(即凹液面定視線,視線定讀數(shù))。

(2)俯視讀數(shù)(如圖2):當(dāng)用量筒測量液體的體積時(shí),由于視線向下傾斜,尋找切點(diǎn)的位置在凹液面的上側(cè),讀數(shù)高于正確的刻度線位置,即讀數(shù)偏大。

(3)仰視讀數(shù)(如圖3):當(dāng)用滴定管量取一定量液體的體積時(shí),由于視線向上傾斜,尋找切點(diǎn)的位置在液面的下側(cè),讀數(shù)低于正確的刻度線位置,因滴定管刻度標(biāo)法與量筒不同,這樣仰視讀數(shù)偏大。

02

突破·關(guān)鍵能力

酸堿中和滴定的拓展應(yīng)用

(2023·江蘇高考)次氯酸鈉溶液和二氯異氰尿酸鈉(C3N3O3Cl2Na)都是常用的殺菌消毒劑。NaClO可用于制備二氯異氰尿酸鈉。

(1)NaClO溶液可由低溫下將Cl2緩慢通入NaOH溶液中而制得。制備NaClO的離子方程式為;用于環(huán)境殺菌消毒的NaClO溶液須稀釋并及時(shí)使用,若在空氣中暴露時(shí)間過長且見光,將會導(dǎo)致消毒作用減弱,其原因是。

解析:Cl2與NaOH反應(yīng)生成NaCl、NaClO和H2O。HClO的酸性弱于H2CO3,則NaClO溶液露置于空氣中,與空氣中CO2反應(yīng)產(chǎn)生HClO,HClO見光易分解,故會導(dǎo)致消毒作用減弱。

答案:Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O

NaClO溶液吸收空氣中的CO2后產(chǎn)生HClO,HClO見光分解

(2)二氯異氰尿酸鈉優(yōu)質(zhì)品要求有效氯大于60%。通過下列實(shí)驗(yàn)檢測二氯異氰尿酸鈉樣品是否達(dá)到優(yōu)質(zhì)品標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)檢測原理為

C3N3O3C+H++2H2OC3H3N3O3+2HClO

HClO+2I-+H+I(xiàn)2+Cl-+H2O

I2+2S2S4+2I-

準(zhǔn)確稱取1.1200g樣品,用容量瓶配成250.0mL溶液;取25.00mL上述溶液于碘量瓶中,加入適量稀硫酸和過量KI溶液,密封在暗處靜置5min;用0.1000mol·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈微黃色,加入淀粉指示劑,繼續(xù)滴定至終點(diǎn),消耗Na2S2O3溶液20.00mL。

①通過計(jì)算判斷該樣品是否為優(yōu)質(zhì)品。

(寫出計(jì)算過程,該樣品的有效氯×100%)

②若在檢測中加入稀硫酸的量過少,將導(dǎo)致樣品的有效氯測定值(填“偏高”或“偏低”)。

解析:①依據(jù)三個(gè)反應(yīng)得出關(guān)系式:C3N3O3C~2HClO~2I2~4S2,根據(jù)Na2S2O3的消耗量,可以計(jì)算出測定中轉(zhuǎn)化為HClO的氯的物質(zhì)的量,進(jìn)而得出氯元素的質(zhì)量,再由有效氯的計(jì)算公式×100%,可計(jì)算出有效氯。②加入的稀硫酸的量過少,則生成的I2少,消耗Na2S2O3的量減少,則計(jì)算出的HClO的量偏少,導(dǎo)致樣品的有效氯測定值偏低。

答案:①n(S2)=0.1000mol·L-1×0.02000L=2.000×10-3mol

根據(jù)物質(zhì)轉(zhuǎn)換和得失電子守恒關(guān)系:C3N3O3C~2HClO~2I2~4S2得n(Cl)=0.5n(S2)=1.000×10-3mol

氯元素的質(zhì)量:

m(Cl)=1.000×10-3mol×35.5g·mol-1=0.03550g

該樣品的有效氯為×2×100%≈63.39%

該樣品的有效氯大于60%,故該樣品為優(yōu)質(zhì)品

②偏低

1.原理:以氧化劑(或還原劑)為滴定劑,直接滴定一些具有還原性(或氧化性)的物質(zhì)。

2.試劑

常用于滴定的氧化劑酸性KMnO4溶液、K2Cr2O7溶液等

常用于滴定的還原劑亞鐵鹽、草酸、維生素C等

氧化還原指示劑①自身指示劑,如高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸時(shí),滴定終點(diǎn)為溶液由無色變?yōu)闇\紅色

②專用指示劑,如在碘量法滴定中,可溶性淀粉溶液遇碘變藍(lán)

3.實(shí)例

(1)酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液

原理

指示劑酸性KMnO4溶液本身呈紫色,不用另外選擇指示劑

終點(diǎn)判斷當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲嗡嵝訩MnO4溶液后,溶液由無色變淺紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色,說明到達(dá)滴定終點(diǎn)

(2)Na2S2O3溶液滴定碘液

原理

指示劑用淀粉溶液作指示劑

終點(diǎn)判斷當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲蜰a2S2O3溶液后,溶液的藍(lán)色褪去,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色,說明到達(dá)滴定終點(diǎn)

1.亞氯酸鈉(NaClO2)是重要漂白劑。測定某產(chǎn)品中NaClO2純度的實(shí)驗(yàn)操作如下:準(zhǔn)確稱取1.00g樣品,加入適量蒸餾水和過量的KI晶體,在酸性條件下發(fā)生反應(yīng):Cl+4I-+4H+2H2O+2I2+Cl-。將所得混合液稀釋成100mL待測溶液。用(填“酸式”或“堿式”)滴定管量取25.00mL待測溶液置于錐形瓶中,加入淀粉溶液作指示劑,用0.5000mol·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定(已知:I2+2S22I-+S4),當(dāng),即為滴定終點(diǎn);平行滴定3次,測得消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的平均用量為20.00mL。所稱取的樣品中NaClO2質(zhì)量百分含量為。

解析:該混合溶液是在酸性條件下反應(yīng)的,則選用酸式滴定管量取待測液;已知反應(yīng):Cl+4I-+4H+2H2O+2I2+Cl-,用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定的原理:I2+2S22I-+S4,滴定終點(diǎn)現(xiàn)象是:當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲螛?biāo)準(zhǔn)液,錐形瓶內(nèi)溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)不變色;通過測定碘單質(zhì)的含量來計(jì)算NaClO2的含量,由反應(yīng)的關(guān)系式:

NaClO2~2I2~4S2

1mol4mol

n0.5000mol·L-1×20.00×10-3L,

解得n=2.5×10-3mol,則100mL樣品溶液中的物質(zhì)的量為2.5×10-3mol×=0.01mol,則1.00g樣品中NaClO2質(zhì)量百分含量為×100%=90.5%。

答案:酸式當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲螛?biāo)準(zhǔn)液,錐形瓶內(nèi)溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)不變色90.50%

2.測定亞硝酰硫酸NOSO4H的純度:準(zhǔn)確稱取1.500g產(chǎn)品放入250mL的碘量瓶中,加入0.1000mol·L-1、60.00mL的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液和10.00mL25%H2SO4溶液,然后搖勻。用0.2500mol·L-1草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,消耗草酸鈉溶液的體積為20.0mL。

已知:2KMnO4+5NOSO4H+2H2OK2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4;

2Mn+5C2+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O。

達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為,亞硝酰硫酸的純度為(精確到0.1%)。

解析:加入的草酸滴定剩余的KMnO4,滴定終點(diǎn)KMnO4反應(yīng)完畢,達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲尾菟徕c標(biāo)準(zhǔn)溶液,溶液恰好由紫紅色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù);由2Mn+5C2+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O可知,氧化NOSO4H后剩余的KMnO4為0.2500mol·L-1×0.02000L×=0.002mol,則與NOSO4H反應(yīng)的高錳酸鉀物質(zhì)的量=0.1000mol·L-1×0.0600L-0.002mol=0.004mol,由2KMnO4+5NOSO4H+2H2OK2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4,可知n(NOSO4H)=×0.004mol=0.01mol,亞硝酰硫酸的純度=×100%≈84.7%。

答案:當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲尾菟徕c標(biāo)準(zhǔn)溶液,溶液恰好由紫紅色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)84.7%

3.“消洗靈”是具有消毒、殺菌、漂白和洗滌等綜合功效的固體粉末,消毒原理與“84消毒液”相似,化學(xué)組成可以表示為Na10P3O13Cl·5H2O(磷酸三鈉次氯酸鈉)。實(shí)驗(yàn)室利用氯氣與Na3PO4、Na2HPO4的混合液反應(yīng),制得Na10P3O13Cl·5H2O粗品。

已知:Na10P3O13Cl·5H2O的摩爾質(zhì)量為656.5g·mol-1,產(chǎn)品純度測定操作如下:

(1)取ag待測試樣溶于蒸餾水配成250mL溶液。

(2)取25.00mL待測液于錐形瓶中,加入10mL2mol·L-1稀硫酸、25mL0.1mol·L-1碘化鉀溶液(過量),此時(shí)溶液出現(xiàn)棕色。

(3)滴入3滴5%指示劑溶液,用0.05mol·L-1硫代硫酸鈉溶液滴定至終點(diǎn),平行滴定三次,平均消耗20.00mL。已知:2S2+I(xiàn)2S4+2I-,需用的指示劑是,達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為,產(chǎn)品的純度為(用含a的代數(shù)式表示)。若滴定前滴定管中含有氣泡,滴定結(jié)束無氣泡會造成純度測定值(填“偏大”“偏小”或“不變”)。

解析:需用的指示劑是淀粉溶液,因?yàn)榈鈫钨|(zhì)遇到淀粉溶液變藍(lán),達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為當(dāng)加入最后半滴硫代硫酸鈉溶液后,溶液藍(lán)色褪去且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色;Na10P3O13Cl·5H2O~I(xiàn)2又因?yàn)?S2+I(xiàn)2S4+2I-,則Na10P3O13Cl·5H2O~2S2,產(chǎn)品的純度為×100%=%;若滴定前滴定管中含有氣泡,滴定結(jié)束無氣泡會造成滴定液體積偏大,純度測定值偏大。

答案:(3)淀粉溶液當(dāng)加入最后半滴硫代硫酸鈉溶液后,溶液藍(lán)色褪去且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色%偏大

03

形成·學(xué)科素養(yǎng)

1.人體內(nèi)的液體由水及溶解在水中的無機(jī)鹽、有機(jī)化合物一起構(gòu)成,統(tǒng)稱體液。保持體液容量、分布和組成的動態(tài)平衡,是保證細(xì)胞正常代謝、維持各種器官生理功能的必需條件。

已知人體體液中存在如下平衡:CO2+H2OH2CO3H++HC,以維持體液pH的相對穩(wěn)定。下列說法不合理的是()

A.當(dāng)強(qiáng)酸性物質(zhì)進(jìn)入體液后,上述平衡向左移動,以維持體液pH的相對穩(wěn)定

B.當(dāng)強(qiáng)堿性物質(zhì)進(jìn)入體液后,上述平衡向右移動,以維持體液pH的相對穩(wěn)定

C.若靜脈滴注大量生理鹽水,則體液的pH減小

D.進(jìn)行呼吸活動時(shí),如果CO2進(jìn)入血液,會使體液的pH減小

解析:C若靜脈滴注大量生理鹽水,則血液被稀釋,平衡雖然正向移動,但根據(jù)勒夏特列原理,c(H+)減小,c(OH-)增大,故體液的pH增大。

2.亞硝酸鈉(NaNO2)是一種無色、無味晶體,具有防腐和抗氧化作用,常用作食品添加劑。

已知:HNO2是一種弱酸,酸性比醋酸略強(qiáng),性質(zhì)不穩(wěn)定,易分解生成NO和NO2;能被常見強(qiáng)氧化劑氧化;但在酸性溶液中它也是一種氧化劑,如能把I-氧化成I2。

為了測定某樣品中NaNO2的含量,某同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):①稱取樣品ag,加水溶解,配制成100mL溶液;②取25.00mL溶液于錐形瓶中,用0.0200mol·L-1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液(酸性)進(jìn)行滴定,滴定結(jié)束后消耗KMnO4溶液VmL。

(1)上述實(shí)驗(yàn)①所需玻璃儀器除玻璃棒、膠頭滴管、量筒之外還有。

解析:上述實(shí)驗(yàn)①是配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液,所需玻璃儀器除玻璃棒、膠頭滴管、量筒之外還有燒杯、100mL容量瓶。

答案:燒杯、100mL容量瓶

(2)在進(jìn)行滴定操作時(shí),KMnO4溶液盛裝在(填“酸式”或“堿式”)滴定管中。當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲稳芤?,時(shí)到達(dá)滴定終點(diǎn)。

解析:在進(jìn)行滴定操作時(shí),因酸性KMnO4溶液具有強(qiáng)氧化性,會腐蝕橡皮管,所以應(yīng)盛裝在酸式滴定管內(nèi);當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲稳芤?,錐形瓶中無色溶液變成淺紫(紅)色,且半分鐘內(nèi)不褪色,到達(dá)滴定終點(diǎn)。

答案:酸式錐形瓶中無色溶液變成淺紫(紅)色,且半分鐘內(nèi)不褪色

(3)滴定過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是;測得該樣品中NaNO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。

解析:滴定過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是5N+2Mn+6H+5N+2Mn2++3H2O;NaNO2與KMnO4發(fā)生反應(yīng)的關(guān)系式為

5NaNO2~2KMnO4

52

0.01×10-3V×5mol0.02×10-3Vmol

該樣品中NaNO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

×100%=%。

答案:5N+2Mn+6H+5N+2Mn2++3H2O%

(4)若滴定過程中剛出現(xiàn)顏色變化就停止滴定,則測定結(jié)果(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。

解析:若滴定過程中剛出現(xiàn)顏色變化就停止滴定,則KMnO4的用量偏小,測定結(jié)果偏小。

答案:偏小

04

體現(xiàn)·核心價(jià)值

1.(2023·廣東高考)測定濃硫酸試劑中H2SO4含量的主要操作包括:①量取一定量的濃硫酸,稀釋;②轉(zhuǎn)移定容得待測液;③移取20.00mL待測液,用0.1000mol·L-1的NaOH溶液滴定。上述操作中,不需要用到的儀器為()

解析:B該實(shí)驗(yàn)操作中涉及溶液的配制,需要用到容量瓶;移取待測液,用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定,需要用到錐形瓶和堿式滴定管,不需要用到分液漏斗。

2.(2022·山東高考)實(shí)驗(yàn)室用基準(zhǔn)Na2CO3配制標(biāo)準(zhǔn)溶液并標(biāo)定鹽酸濃度,應(yīng)選甲基橙為指示劑,并以鹽酸滴定Na2CO3標(biāo)準(zhǔn)溶液。下列說法錯(cuò)誤的是()

A.可用量筒量取25.00mLNa2CO3標(biāo)準(zhǔn)溶液置于錐形瓶中

B.應(yīng)選用配帶塑料塞的容量瓶配制Na2CO3標(biāo)準(zhǔn)溶液

C.應(yīng)選用燒杯而非稱量紙稱量Na2CO3固體

D.達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)溶液顯橙色

解析:A量筒的精確度不高,不可用量筒量取Na2CO3標(biāo)準(zhǔn)溶液,應(yīng)該用堿式滴定管或移液管量取25.00mLNa2CO3標(biāo)準(zhǔn)溶液置于錐形瓶中,A錯(cuò)誤。

3.(2022·北京高考)25℃時(shí),向20mL濃度均為0.1mol·L-1的鹽酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入0.1mol·L-1的NaOH溶液(醋酸的Ka=1.8×10-5;用0.1mol·L-1的NaOH溶液滴定20mL等濃度的鹽酸,滴定終點(diǎn)的pH突躍范圍4.3~9.7)。下列說法不正確的是()

A.恰好中和時(shí),溶液呈堿性

C.滴定過程中,c(Cl-)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)

D.pH=7時(shí),c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(CH3COOH)

解析:B恰好中和時(shí),生成NaCl、醋酸鈉,CH3COO-水解顯堿性,A項(xiàng)正確;加入20mLNaOH溶液時(shí),溶液為NaCl和CH3COOH的混合溶液,此時(shí)溶液中c(H+)≈=mol·L-1=3×10-3.5mol·L-1>1×10-4.3mol·L-1,因此滴加NaOH溶液至pH=4.3的過程中,鹽酸、醋酸均與NaOH發(fā)生反應(yīng),其中CH3COOH為弱電解質(zhì),在離子方程式書寫中用化學(xué)式表示,B項(xiàng)錯(cuò)誤;滴定過程中,n(Cl-)=n(CH3COO-)+n(CH3COOH),則c(Cl-)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),C項(xiàng)正確;加入20mLNaOH溶液時(shí),溶液為NaCl和CH3COOH的混合溶液,呈酸性,則需要再加入NaOH溶液使溶液呈中性,則c(Na+)>c(Cl-),由物料守恒c(Cl-)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)知,c(Cl-)>c(CH3COO-),由Ka==1.8×10-5可知,pH=7時(shí),=>1,則c(CH3COO-)>c(CH3COOH),D項(xiàng)正確。

4.(2022·河北高考)某研究小組為了更準(zhǔn)確檢測香菇中添加劑亞硫酸鹽的含量,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下:

①三頸燒瓶中加入10.00g香菇樣品和400mL水;錐形瓶中加入125mL水、1mL淀粉溶液,并預(yù)加0.30mL0.01000mol·L-1的碘標(biāo)準(zhǔn)溶液,攪拌。

④用適量Na2SO3替代香菇樣品,重復(fù)上述步驟,測得SO2的平均回收率為95%。

已知:Ka1(H3PO4)=7.1×10-3,Ka1(H2SO3)=1.3×10-2。

回答下列問題:

(1)裝置圖中儀器a、b的名稱分別為、。

②以0.2L·min-1流速通氮?dú)?,再加入過量磷酸,加熱并保持微沸,同時(shí)用碘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,至終點(diǎn)時(shí)滴定消耗了1.00mL碘標(biāo)準(zhǔn)溶液。

③做空白實(shí)驗(yàn),消耗了0.10mL碘標(biāo)準(zhǔn)溶液。

答案:(球形)冷凝管酸式滴定管

(2)三頸燒瓶適宜的規(guī)格為(填字母)。

A.250mLB.500mLC.1000mL

解析:三頸燒瓶中加入10.00g香菇樣品和400mL水,向其中加入H3PO4溶液的體積不超過10mL。在加熱時(shí),三頸燒瓶中的液體不能超過其容積的。因此,三頸燒瓶適宜的規(guī)格為1000mL,選C。

答案:C

(3)解釋加入H3PO4,能夠生成SO2的原因:

。

解析:雖然Ka1(H3PO4)=7.1×10-3<Ka1(H2SO3)=1.3×10-2,但是H3PO4為難揮發(fā)性的酸,而H2SO3易分解為SO2和水,SO2的溶解度隨著溫度升高而減小,SO2逸出后,促進(jìn)了化學(xué)平衡H2SO3SO2+H2O向右移動。

答案:加入H3PO4后,溶液中存在化學(xué)平衡H2SO3SO2+H2O,SO2的溶解度隨著溫度升高而減小,SO2逸出后,促進(jìn)了化學(xué)平衡H2SO3SO2+H2O向右移動

(4)滴定管在使用前需要、洗滌、潤洗;滴定終點(diǎn)時(shí)溶液的顏色為;滴定反應(yīng)的離子方程式為。

解析:滴定管在使用前需要檢驗(yàn)其是否漏水、洗滌、潤洗;滴定過程中,溶液中的碘單質(zhì)被SO2還原為碘離子,溶液的顏色為無色,滴定至終點(diǎn)時(shí),過量的半滴碘標(biāo)準(zhǔn)溶液使淀粉溶液變?yōu)樗{(lán)色且半分鐘內(nèi)不變色,因此,滴定終點(diǎn)時(shí)溶液為藍(lán)色;滴定反應(yīng)的離子方程式為I2+SO2+2H2O2I-+4H++S。

答案:檢驗(yàn)其是否漏水藍(lán)色I(xiàn)2+SO2+2H2O2I-+4H++S

(5)若先加磷酸再通氮?dú)?,會使測定結(jié)果(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。

解析:若先加磷酸再通氮?dú)猓瑒t不能將裝置中的空氣及時(shí)排出,有部分亞硫酸鹽和SO2被裝置中的氧氣氧化,碘標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗量將減少,因此會使測定結(jié)果偏低。

答案:偏低

(6)該樣品中亞硫酸鹽含量為mg·kg-1(以SO2計(jì),結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

解析:實(shí)驗(yàn)中SO2消耗的碘標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為0.30mL+1.00mL=1.30mL,減去空白實(shí)驗(yàn)消耗的0.10mL,則實(shí)際消耗碘標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為1.20mL,根據(jù)反應(yīng)I2+SO2+2H2O2I-+4H++S可以計(jì)算出n(SO2)=n(I2)=1.20mL×10-3L·mL-1×0.01000mol·L-1=1.20×10-5mol,由于SO2的平均回收率為95%,則實(shí)際生成的n(SO2)=≈1.263×10-5mol,則根據(jù)S原子守恒可知,該樣品中亞硫酸鹽含量為≈80.8mg·kg-1。

答案:80.8

05

評價(jià)·核心素養(yǎng)

一、選擇題:本題包括12個(gè)小題,每小題僅有1個(gè)選項(xiàng)符合題意。

1.下列有關(guān)溶液的酸堿性與pH的說法錯(cuò)誤的是()

A.溶液pH越小,酸性越強(qiáng),反之,堿性越強(qiáng)

B.pH<7的溶液,可能呈酸性

C.當(dāng)溶液中的c(H+)或c(OH-)較小時(shí),用pH表示其酸堿性更為方便

D.把pH試紙直接插入待測溶液中,測其pH

解析:D用pH試紙測溶液pH時(shí),不能把pH試紙直接插入待測溶液中測pH,正確的做法為取一小片pH試紙,放在潔凈的表面皿上或玻璃片上,用玻璃棒蘸取待測液點(diǎn)于試紙上都,然后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照讀取數(shù)據(jù)。

2.25℃時(shí)水的電離達(dá)到平衡:H2OH++OH-ΔH>0,下列敘述不正確的是()

A.將水加熱,Kw增大,pH減小

C.在蒸餾水中滴加濃H2SO4,Kw不變,c(H+)增大

D.向水中滴入少量NaOH溶液,平衡逆向移動,c(H+)降低

解析:C水的電離是吸熱過程,升高溫度,平衡正向移動,Kw增大,c(H+)增大,pH減小,A正確;向水中加入少量硫酸氫鈉固體,c(H+)增大,平衡逆向移動,增大,B正確;在蒸餾水中滴加濃H2SO4,c(H+)增大,溫度升高,Kw增大,C錯(cuò)誤;向水中滴入少量NaOH溶液,c(OH-)增大,平衡逆向移動,c(H+)降低,D正確。

3.已知液氨的性質(zhì)與水相似。T℃時(shí),NH3+NH3N+N,N的平衡濃度為1×10-15mol·L-1,則下列說法中正確的是()

A.在此溫度下液氨的離子積為1×10-17

B.在液氨中放入金屬鈉,可生成NaNH2

C.恒溫下,在液氨中加入NH4Cl,可使液氨的離子積減小

解析:B由電離方程式知,N與N的平衡濃度相等都為1×10-15mol·L-1,根據(jù)水的離子積得液氨的離子積K=c(N)·c(N)=1×10-30,A錯(cuò)誤;由鈉與水反應(yīng)可推知,2Na+2NH32NaNH2+H2↑,B正確;雖然加入NH4Cl可使平衡向逆反應(yīng)方向移動,N的濃度增大,但離子積的大小只與溫度有關(guān),與離子濃度無關(guān),C錯(cuò)誤;因?yàn)殡婋x是吸熱反應(yīng),所以降溫使NH3+NH3N+N平衡逆向移動,但c(N)=c(N),D錯(cuò)誤。

4.下列滴定中,指示劑的選擇或滴定終點(diǎn)顏色變化有錯(cuò)誤的是()

提示:2KMnO4+5K2SO3+3H2SO46K2SO4+2MnSO4+3H2O、I2+Na2S2NaI+S↓

選項(xiàng)滴定管中的溶液錐形瓶中的溶液指示劑滴定終點(diǎn)顏色變化

ANaOH溶液CH3COOH溶液酚酞無色→淺紅色

BHCl溶液氨水酚酞淺紅色→無色

C酸性KMnO4溶液K2SO3溶液無無色→淺紫紅色

D碘水Na2S溶液淀粉無色→藍(lán)色

解析:BB項(xiàng),錐形瓶中的溶液為弱堿,達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)溶液顯酸性,應(yīng)選擇甲基橙指示劑,現(xiàn)象是溶液由黃色變?yōu)槌壬e(cuò)誤。

5.如圖表示水中c(H+)和c(OH-)的關(guān)系,下列

判斷錯(cuò)誤的是()

A.兩條曲線間任意點(diǎn)均有c(H+)·c(OH-)=Kw

B.M區(qū)域內(nèi)任意點(diǎn)均有c(H+)<c(OH-)

C.圖中T1<T2

D.XZ線上任意點(diǎn)均有pH=7

解析:D由水的離子積的定義知兩條曲線間任意點(diǎn)均有c(H+)·c(OH-)=Kw,A項(xiàng)正確;由圖中縱橫軸的大小可知M區(qū)域內(nèi)任意點(diǎn)均有c(H+)<c(OH-),B項(xiàng)正確;溫度越高,水的電離程度越大,電離出的c(H+)與c(OH-)越大,所以T2>T1,C項(xiàng)正確;XZ線上任意點(diǎn)都有c(H+)=c(OH-),只有當(dāng)c(H+)=10-7mol·L-1時(shí),才有pH=7,D項(xiàng)錯(cuò)誤。

6.某溫度時(shí)水的離子積常數(shù)Kw=10-13,此溫度下將同濃度的NaOH溶液與稀硫酸按體積比3∶1混合,若所得混合液pH=12,則原溶液的濃度為()

A.0.40mol·L-1B.0.20mol·L-1

C.0.04mol·L-1D.0.50mol·L-1

解析:A某溫度時(shí)水的離子積常數(shù)Kw=10-13,設(shè)NaOH溶液與稀硫酸的濃度為c,體積分別為3V和V,則NaOH溶液中c(OH-)=c,硫酸中c(H+)=2c,所得混合液pH=12,c(H+)=10-12mol·L-1,c(OH-)==mol·L-1=0.1mol·L-1,則堿過量,混合后c(OH-)==0.25c=0.1mol·L-1,則c=0.40mol·L-1。

7.實(shí)驗(yàn)室用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸測定某NaOH溶液的濃度,用甲基橙作指示劑,下列操作中可能使測定結(jié)果偏低的是()

A.酸式滴定管在裝酸液前未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤洗2~3次

B.開始實(shí)驗(yàn)時(shí)酸式滴定管尖嘴部分有氣泡,在滴定過程中氣泡消失

C.錐形瓶內(nèi)溶液顏色變化由黃色變橙色,立即記下滴定管液面所在刻度

D.盛NaOH溶液的錐形瓶滴定前用NaOH溶液潤洗2~3次

解析:CA項(xiàng),所用的鹽酸的實(shí)際用量大于理論用量,導(dǎo)致測定結(jié)果偏高;B項(xiàng),這種操作會導(dǎo)致鹽酸讀數(shù)偏大,導(dǎo)致測定結(jié)果偏高;C項(xiàng),由黃色變?yōu)槌壬赡苡捎诰植縞(H+)變大引起的,振蕩后可能還會恢復(fù)黃色,應(yīng)在振蕩后半分鐘內(nèi)顏色保持不變才能認(rèn)為已達(dá)到滴定終點(diǎn),所用鹽酸的量比理論用量偏小,測出的NaOH溶液濃度偏低,導(dǎo)致測定結(jié)果偏低;D項(xiàng),用NaOH溶液潤洗錐形瓶,直接導(dǎo)致鹽酸的用量偏大,導(dǎo)致測定結(jié)果偏高。

8.在T℃時(shí),某NaOH稀溶液中c(H+)=10-amol·L-1,c(OH-)=10-bmol·L-1,已知a+b=12。向該溶液中逐滴加入pH=c的鹽酸(T℃),測得混合溶液的部分pH如下表所示:

序號NaOH溶液體積/mL鹽酸體積/mL溶液pH

①20.000.008

②20.0020.006

假設(shè)溶液混合前后的體積變化忽略不計(jì),則c為()

A.1B.4

C.5D.6

解析:B據(jù)題意可知在該溫度下水的離子積常數(shù)是1×10-12,而不是1×10-14。通過①可知,此NaOH溶液中c(OH-)=10-4mol·L-1,由②可知,加入20mL鹽酸后溶液的pH=6,此時(shí)恰好完全中和,則c(H+)==1×10-4mol·L-1,則c=4。

9.若往20mL0.01mol·L-1CH3COOH溶液中逐滴加入一定濃度的燒堿溶液,測得混合溶液的溫度變化如圖所示,下列有關(guān)說法不正確的是()

A.c點(diǎn)時(shí),水的電離程度最大,溶液呈堿性

B.若b點(diǎn)混合溶液顯酸性,則2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)

C.混合溶液中水的電離程度:b>c>d

D.由圖可知,該反應(yīng)的中和反應(yīng)反應(yīng)熱保持不變

解析:Cc點(diǎn)時(shí),CH3COOH和NaOH恰好完全反應(yīng),得到CH3COONa溶液,由于CH3COO-水解,溶液呈堿性,A項(xiàng)正確;b點(diǎn)時(shí),反應(yīng)得到等物質(zhì)的量濃度的CH3COOH、CH3COONa的混合溶液,根據(jù)物料守恒得2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),B項(xiàng)正確;b點(diǎn)為等物質(zhì)的量濃度的CH3COOH、CH3COONa的混合溶液,c點(diǎn)為CH3COONa溶液,d點(diǎn)為等物質(zhì)的量濃度的NaOH、CH3COONa的混合溶液,故c點(diǎn)水的電離程度最大,C項(xiàng)錯(cuò)誤;中和熱與酸堿的用量無關(guān),中和熱保持不變,D項(xiàng)正確。

10.常溫下,向20mL1.0mol·L-1HA溶液中逐滴加入1.0mol·L-1的NaOH溶液,溶液中水電離出的H+濃度隨加入NaOH溶液的體積變化如圖所示,下列說法不正確的是()

A.HA的電離平衡常數(shù)約為10-8

B.b點(diǎn)時(shí)加入NaOH溶液的體積小于10mL

C.c點(diǎn)溶液中離子濃度的大小關(guān)系為c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>

c(H+)

D.d點(diǎn)溶液的pH=7

解析:Da點(diǎn)表示1.0mol·L-1HA溶液中由水電離出氫離子濃度為10-10mol·L-1,則c(OH-)=10-10mol·L-1,c(H+)=10-4mol·L-1,則HA的電離平衡常數(shù)約為=10-8,A正確;當(dāng)加入10mLNaOH溶液時(shí),溶液中為等物質(zhì)的量濃度的NaA和HA,HA的電離常數(shù)為10-8,A-的水解常數(shù)為=10-6,則A-的水解程度大于HA的電離程度,此時(shí)溶液顯堿性,而b點(diǎn)溶液顯中性,則b點(diǎn)時(shí)加入NaOH溶液的體積小于10mL,B正確;c點(diǎn)恰好為NaA溶液,A-水解使溶液顯堿性,此時(shí)溶液中離子濃度的大小關(guān)系為c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),C正確;d點(diǎn)溶液顯堿性,pH>7,D錯(cuò)誤。

11.若用AG表示溶液的酸度,AG的定義為AG=lg。室溫下實(shí)驗(yàn)室中用0.01mol·L-1的氫氧化鈉溶液滴定20.00mL0.01mol·L-1醋酸,滴定過程如圖所示,下列敘述正確的是()

A.室溫下,醋酸的電離平衡常數(shù)約為10-5

B.A點(diǎn)時(shí)加入氫氧化鈉溶液的體積為20.00mL

C.若B點(diǎn)為40mL,所得溶液中:c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)

D.從A到B,水的電離程度逐漸變大

解析:A室溫下,醋酸的AG=lg=7,即=107,而水的離子積Kw=c(H+)·c(OH-)=10-14,兩式聯(lián)立可得:c(H+)=10-3.5mol·L-1,而在醋酸溶液中,c(CH3COO-)≈c(H+)=10-3.5mol·L-1,故醋酸的電離平衡常數(shù)Ka===10-5,A正確;A點(diǎn)的AG=lg=0,即=1,即c(H+)=c(OH-),溶液顯中性,而當(dāng)加入氫氧化鈉溶液20.00mL時(shí),氫氧化鈉和醋酸恰好完全中和,得到醋酸鈉溶液,溶液顯堿性,B錯(cuò)誤;當(dāng)B點(diǎn)加入NaOH溶液40mL時(shí),所得溶液為等濃度的CH3COONa和NaOH的混合溶液,根據(jù)物料守恒可知,c(Na+)=2[c(CH3COO-)+c(CH3COOH)],C錯(cuò)誤;A點(diǎn)之后,當(dāng)V(NaOH)>20mL后,水的電離受到抑制,電離程度又會逐漸變小,D錯(cuò)誤。

12.碘水中存在可逆反應(yīng):I2(aq)+I(xiàn)-(aq)(aq),為測定該反應(yīng)的平衡常數(shù)K進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)ⅰ測定平衡體系中I2和總濃度

已知:I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6;實(shí)驗(yàn)ⅰ和實(shí)驗(yàn)ⅱ中I2濃度近似相等。

下列說法錯(cuò)誤的是()

A.滴定過程中應(yīng)使用堿式滴定管

B.淀粉的特征反應(yīng)為常溫下,淀粉遇碘變藍(lán)

實(shí)驗(yàn)ⅱ測定飽和碘水中I2濃度

解析:D由實(shí)驗(yàn)ⅰ可得,c()+c(I2)==2.5V1×10-4mol·L-1,由實(shí)驗(yàn)ⅱ可得,c(I2)==5V2×10-5mol·L-1。由于Na2S2O3呈堿性,所以滴定過程中應(yīng)使用堿式滴定管,A正確;檢驗(yàn)溶液中的I2時(shí),通常使用淀粉作試劑,因?yàn)槌叵?,淀粉遇碘變藍(lán),B正確;利用分析時(shí)的數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)ⅰ中平衡體系中c()=[c()+c(I2)]-c(I2)=(2.5V1×10-4-5V2×10-5)mol·L-1,C正確;由C中分析可知,實(shí)驗(yàn)ⅰ平衡時(shí)c()=[c()+c(I2)]-c(I2)=(2.5V1×10-4-5V2×10-5)mol·L-1,c(I-)=0.01mol·L-1-c()=[0.01-(2.5V1×10-4-5V2×10-5)]mol·L-1,K==,D錯(cuò)誤。

二、非選擇題:本題包括3個(gè)小題。

13.(1)不同溫度下水的離子積為25℃:1×10-14;t1:a;t2:1×10-12。試回答以下問題:

①若25<t1<t2,則a1×10-14(填“>”“<”或“=”),做此判斷的理由是。

②25℃時(shí),某Na2SO4溶液中c(S)=5×10-4mol·L-1,取該溶液1mL加水稀釋至10mL,則稀釋后溶液中c(Na+)∶c(OH-)=。

③在t2溫度下測得某溶液pH=7,該溶液顯(填“酸”“堿”或“中”)性。

解析:①水是弱電解質(zhì),存在電離平衡,電離吸熱,所以溫度升高,水的電離程度增大,水的離子積增大;②25℃時(shí),某Na2SO4溶液中c(S)=5×10-4mol·L-1,則溶液中鈉離子濃度是1×10-3mol·L-1,如果稀釋10倍,則鈉離子濃度是1×10-4mol·L-1,但硫酸鈉溶液是顯中性的,所以c(Na+)∶c(OH-)=10-4mol·L-1∶10-7mol·L-1=1000∶1;③t2溫度下水的離子積常數(shù)是1×10-12,所以在該溫度下,pH=6是顯中性的,因此某溶液pH=7,則該溶液顯堿性。

答案:①>溫度升高,水的電離程度增大,水的離子積增大②1000∶1③堿

①當(dāng)三種酸物質(zhì)的量濃度相同時(shí),三種溶液中水的電離程度由大到小的順序是(用a、b、c表示,下同)。

②將c(H+)相同的三種酸均加水稀釋至原來的100倍后,c(H+)由大到小的順序是。

(2)在一定溫度下,有a.醋酸,b.硫酸,c.鹽酸三種酸。

解析:①鹽酸是一元強(qiáng)酸,硫酸是二元強(qiáng)酸,醋酸是一元弱酸,所以當(dāng)三種酸物質(zhì)的量濃度相等時(shí),溶液中c(H+)由大到小的順序是b>c>a,氫離子濃度越大,水的電離程度越小,三種溶液中水的電離程度由大到小的順序?yàn)閍>c>b;②醋酸在稀釋過程中會促進(jìn)電離,所以氫離子的物質(zhì)的量增加,氫離子的濃度變化程度小,硫酸和鹽酸溶液中氫離子物質(zhì)的量不變且相等,所以c(H+)由大到小的順序?yàn)閍>b=c。

答案:①a>c>b②a>b=c

14.已知水在25℃和95℃時(shí),其電離平衡曲線如圖所示:

(1)95℃時(shí),水的電離平衡曲線應(yīng)為B,請說明理由:。25℃時(shí),將pH=9的NaOH溶液與pH=4的硫酸溶液混合,所得混合溶液的pH=7,則NaOH溶液與硫酸溶液的體積比為。

解析:水的電離是吸熱過

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