易错点 24 水的电离平衡
易错题【01】液酸碱性的判断方法
(1)根据pH、pOH、p√K 进行判断。
W
pH
7。
c.若pH之和小于14,则混合后溶液显酸性,pH<7。
②一强一弱混合
pH之和等于14时,一元强酸溶液和一元弱碱溶液等体积混合呈碱性;一元强碱溶液和一元弱
酸溶液等体积混合呈酸性。
易错题【02】图解量器错误读数产生的误差
(1)俯视和仰视(如图b和图c)
①如图b,当用量筒测量液体的体积时,由于俯视视线向下倾斜,寻找切点的位置在凹液
面的上侧,读数高于正确的刻度线位置,即读数偏大。(量筒刻度从下到上逐渐增大)
②如图c,当用滴定管测量液体的体积时,由于仰视视线向上倾斜,寻找切点的位置在液
面的下侧,因滴定管刻度顺序与量筒不同,仰视读数偏大。(滴定管刻度从下到上逐渐减
小)(2)酸碱中和滴定实验中,两次视线呈三角形,读的体积小于实际体积(如图d);两次
视线呈梯形,读的体积小于实际体积(如图e)。
易错题【03】突破酸碱中和滴定曲线中的粒子浓度关系
(1)抓反应“一半”点,判断是什么溶质的等量混合;
(2)抓“恰好”反应点,生成的溶质是什么?判断溶液的酸碱性。
(3)抓溶液的“中性”点,生成什么溶质,哪种物质过量或不足。
(4)抓反应的“过量”点,溶液中的溶质是什么?判断哪种物质过量。
易错题【04】滴定方式及应用:
滴定方式 实例
许多还原性物质Fe2+、NO- 、HO、CO2−等。如5HO+2MnO- +6H+
直接滴定法 2 2 2 2 4 2 2 4
=5O ↑+2Mn2++8HO
2 2
氧化性物质可用返滴定法。例如,测MnO 含量时,可在HSO 溶液中加入过量
2 2 4
的NaC O 标准溶液,待与MnO 作用完毕后,用KMnO 标准液滴定过量的C
2 2 4 2 4 2
O2−。
返滴定法 4
MnO
+CO2−+4H+=Mn2++2CO↑+2HO,2MnO- +5CO2−+16H+=2Mn2
2 2 4 2 2 4 2 4
++10CO↑+8HO
2 2
某些非氧化性物质,可以用间接滴定法进行测定。例如,测Ca2+含量时,先将
Ca2+沉淀为CaC O,再用稀硫酸将所得沉淀溶解,用KMnO 标准液滴定溶液中
2 4 4
间接滴定法 的HC O,间接求得Ca2+含量。CaC O+2H+=HC O+Ca2+,2MnO- +6H++
2 2 4 2 4 2 2 4 4
5HC O=2Mn2++10CO↑+8HO
2 2 4 2 2
典例分析
例题1、已知温度T时水的离子积常数为K ,该温度下,将浓度为a mol·L-1的一元酸HA
w
与b mol·L-1的一元碱BOH等体积混合,可判定该溶液呈中性的依据是( )
A.a=b
B.混合溶液的pH=7
C.混合溶液中,c(H+)= mol·L-1
D.混合溶液中,c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(A-)
【解析】溶液呈中性,说明c(H+)=c(OH-),而水的离子积K =c(H+)·c(OH-)=c2(H+),所
w以c(H+)= mol·L-1,C正确。A项中a=b,不知酸和碱的强弱,故不好判断溶液酸碱性;
B项中没有指明在25 ℃时,pH=7不能作为溶液呈中性的依据;D项为电荷守恒,不能判
定该溶液呈中性。
例题2、25℃时,分别用浓度为 、 和 的NaOH溶液滴定
浓度不同、体积均为20mL的3种HCl溶液,测得3个溶液的pH随 变化的曲线
如图,在 恰好中和。下列说法不正确的是( )
A.以a作指示剂时,滴定终点颜色变化为无色恰好变为浅红色
B.曲线X、Y、Z对应的
C.滴定溶液浓度不宜过高,因为在中和点附近多加l滴溶液引入的误差较大
D.由图可知溶液浓度越小,突跃范围越大,可供选择的指示剂越多
D【解析】a指示剂的变色范围为8-10,则a为酚酞,滴定终点颜色变化为无色恰好变为浅
红色,A正确;根据滴定后pH 值 ,可知曲线X、Y、Z对应的
,B正确;滴定溶液浓度不宜过高,因为盐酸浓度不确定,两者弱浓度
差较大,中和点附近多加l滴溶液引入的误差较大,C正确;由图可知溶液浓度越小,突跃
范围越大,可供选择的指示剂越少,D错误。
例题3、(1)成品中S2-的含量可以用“碘量法”测得。称取m g样品,置于碘量瓶中,移取
25.00 mL 0.100 0 mol·L-1的I-KI溶液于其中,并加入乙酸溶液,密闭,置暗处反应5 min,有单质
2
硫析出。以淀粉为指示剂,过量的I 用0.1000 mol·L-1 Na SO 溶液滴定,反应式为I+2SO2−
2 2 2 3 2 2 3=2I-+SO2−。测定时消耗NaSO 溶液体积V mL。终点颜色变化为________,样品中S2-的
4 6 2 2 3
含量为______________________(写出表达式)。
(2)环己烯含量的测定:在一定条件下,向a g环己烯样品中加入定量制得的b mol Br ,与环己
2
烯充分反应后,剩余的Br 与足量KI作用生成I,用c mol·L-1的NaSO 标准溶液滴定,终点时
2 2 2 2 3
消耗NaSO 标准溶液V mL(以上数据均已扣除干扰因素)。测定过程中,发生的反应如下:
2 2 3
①Br +
2
②Br +2KI=I+2KBr
2 2
③I+2NaSO=2NaI+NaSO
2 2 2 3 2 4 6
滴定所用指示剂为________。样品中环己烯的质量分数为________(用字母表示)。
下列情况会导致测定结果偏低的是________(填序号)。
a.样品中含有苯酚杂质
b.在测定过程中部分环己烯挥发
c.Na SO 标准溶液部分被氧化
2 2 3
【解析】(1)滴定终点时,I 被消耗完,溶液颜色由浅蓝色变为无色。由反应式为I+2SO2−
2 2 2 3
O2−
6
=2I-+S 可知,与NaSO 溶液反应的n(I)= ×0.100 0× ,则与S2-反应的n(I)=
4 2 2 3 1 2 2 2
×0.100 0-n (I)= (mol),由电子守恒可知S2-~I,则样品中S2-的
1 2 2
含量为 ×100%。
(2)有碘单质滴定时用淀粉作指示剂。根据关系式计算与环己烯反应后剩余n(Br):
2
Br ~ I ~ 2NaSO
2 2 2 2 3
1 mol 2 mol反应消耗n(Na SO)=cV×10-3mol,则参加反应的n(Br)= cV×10-3 mol,与己烯反应消耗的
2 2 3 2
n(Br)=b- cV×10-3 mol,样品中环己烯的质量分数为:
2
样品中含有苯酚,苯酚会与溴反应,测定结果偏高;在测定过程中环己烯挥发,导致结果偏
低;Na SO 溶液被氧化时,消耗的体积增大,所测定环己烯的质量分数偏低。
2 2 3
【答案】(1)浅蓝色至无色 ×100% (2)淀粉溶液
b、c
1.(2022·湖南·高考真题)化学实验操作是进行科学实验的基础。下列操作符合规范的是
A.碱式滴定管排气泡 B.溶液加热 C.试剂存放 D.溶液滴加
2.(2022·山东·高考真题)实验室用基准 配制标准溶液并标定盐酸浓度,应选甲
基橙为指示剂,并以盐酸滴定 标准溶液。下列说法错误的是
A.可用量筒量取 标准溶液置于锥形瓶中
B.应选用配带塑料塞的容量瓶配制 标准溶液
C.应选用烧杯而非称量纸称量 固体
D.达到滴定终点时溶液显橙色
3.(2021·天津·高考真题)常温下,下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是A.pH=1的溶液:Fe2+、Mg2+、 、
B.pH=12的溶液:K+、Na+、 、
C.pH=7的溶液:Na+、Cu2+、S2-、Cl-
D.pH=7的溶液:Al3+、K+、Cl-、
4.(2022·湖北·襄阳五中模拟预测)常温下,用0.1mol·L-1氨水滴定10mL浓度均为
0.1mol·L-1的HCl和CHCOOH的混合液,已知醋酸的电离常数为K =1.8×10-5,下列说法错
3 a
误的是
A.在氨水滴定前,混合溶液c(Cl-)>c(CHCOOH)
3
B.在氨水滴定前,混合溶液c(CHCOO-)≈Ka
3
C.当滴入氨水10mL时,c( )+c(NH ·H O)=c(CHCOOH)+c(CHCOO-)
3 2 3 3
D.当溶液呈中性时,氨水滴入量等于20mL,且c( )<c(Cl-)
5.(2021·福建·高考真题)如图为某实验测得 溶液在升温过程中(不考
虑水挥发)的pH变化曲线。下列说法正确的是
A.a点溶液的 比c点溶液的小
B.a点时,
C.b点溶液中,
D.ab段,pH减小说明升温抑制了 的水解
6.(2022·广东惠州·二模)常温下,向25.00mL0.1mol/LNaOH溶液中逐滴加入0.1mol/LHA,溶液的pH随加入的HA溶液体积的变化曲线如图所示(HA是一种弱酸,溶液混合后
体积的变化忽略不计),下列说法正确的是
A.由水电离产生H+的浓度c(H+): A>B
B.溶液中存在:c(H+)+c(Na+) =c(OH-)+c(A-)
C.从A到C,都存在:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
D.在D点:c(Na+)=2c(HA)+2c(A-)
7.(2022·青海·海东市第一中学一模)常温下,用0.1 mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL
0.1 mol·L-1 CHCOOH溶液所得滴定曲线如图。下列说法正确的是
3
A.点①所示溶液中:c(CHCOO-)>c(H+)>c(CH COOH)
3 3
B.点②所示溶液中:c(CHCOO-)+c(OH-)=c(CH COOH)+c(H+)
3 3
C.点③所示溶液中:c(Na+)=c(CH COOH)+c(CH COO-)
3 3
D.点④所示溶液中:c(Na+)>c(CH COO-)>c(OH-)>c(H+)
3
8.(2022·四川凉山·三模)25°C时,向20mL0.5mol·L-1的弱碱(MOH)溶液中逐滴加入浓度
为0.25mol·L-1的盐酸,溶液中 和溶液的pOH[pOH=-lg c(OH-)]随中和率的变化关
系如图所示。已知:中和率= 。下列说法正确的是A.a点时, <1
B.b点时,c(M+)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)
C.c点时,2c(M+)+c(MOH)+c(H+)<3c(Cl-)+c(OH-)
D.d点对应的溶液中升高温度pOH值一定增大
9.(2022·江西·三模)已知常温下二元弱酸HA溶液中,HA、HA-、A2-的分布分数(δ)随
2 2
pH变化如图所示[如A2-分布分数:δ(A2-)= ],下列说法错误的是
A.曲线x代表HA,曲线z代表A2-
2
B.pH从3升高至4, 的值一直减小
C.n点对应的溶液中水电离出的c(H+)=10-12.7mol·L-1
D.将浓度均为0.05mol·L-1的NaHA溶液与NaA溶液等体积混合后,所得溶液pH>4.3
2
10.(2022·河南·模拟预测)25℃时,用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L-1HAO 溶
3 3
液,溶液中所有含A微粒的分布分数δ(平衡时某含A微粒的浓度占各含A微粒浓度之和的
分数)与pH的关系如图所示(已知100.2=1.58):下列说法错误的是
A.HAO 属于二元酸
3 3
B.第一次滴定终点时可用甲基橙作指示剂
C.当溶液呈中性时,溶液中 约为6
D.当加入30mLNaOH溶液时,2c(Na+)=6c(HAO )+3c(H AO )
3 3
11.(2022·河南·二模)常温下,为探究某一元酸HA的性质,分别取20.00mL0.100mol·L-1
的HA、盐酸、醋酸三种溶液,分别用0.100mol·L-1NaOH溶液滴定,用pH计测定滴定过程
中的pH,pH随NaOH溶液体积的变化如图所示。下列说法不正确的是
已知常温下:Ka(CH COOH)=1.75 ×10-5, =1.32,lg1.32=0.12
3
A.曲线a、b、c分别表示HCl 、CHCOOH、HA
3
B.C点:c(HA)-c(A- )>c(OH-)-c(H+ )
C.将曲线a的A点和曲线c的D点的溶液混合,混合后的溶液呈酸性
D.向曲线c的D点的溶液中滴加盐酸至pH= 7.00,则c(Na+ )> c(HA)=c(Cl- )>c(A- )
12.(2022·新疆·博乐市高级中学(华中师大一附中博乐分校)一模)常温下,2一戊烯酸(CHCHCH=CHCOOH)溶液中含碳粒子分布系数(δ)与溶液pH的关系如图1,向
3 2
20mL0.1mol·L-12-戊烯酸溶液中滴加0.1mol·L-1的NaOH溶液,溶液pH与滴入NaOH溶液
体积的关系如图2.已知:δ(CH CHCH=CHCOOH)=
3 2
。
下列说法错误的是
A.图1中,曲线I表示的粒子是CHCHCH=CHCOOH
3 2
B.图2中,①对应溶液的溶质为2-戊烯酸和2一戊烯酸钠,此时溶液的pH=4.7
C.图2中,②对应的溶液中存在:
c(Na+)=c(CH CHCH=CHCOO-)>c(CH CHCH=CHCOOH)
3 2 3 2
D.图2中,③对应的溶液中存在:c(OH-)=c(H+)+c(CH CHCH=CHCOOH)
3 2
13.(2022·江西·模拟预测)某温度下,向0.1mol·L-1HX溶液中缓慢加入固体NaOH,溶
2
液pH、温度随HX被滴定分数的变化关系如图所示。下列说法错误的是
2
A.M点,K (H X)≈1.0×10-5 B.N点,c(HX)+c(H+)=c(OH-)+c(X2-)
a1 2 2
C.P点,c(Na+)点③>点②
C.在点①和点②所示溶液中:c(CN-)>c(CH COO-)
3
D.在点③和点④之间的溶液中:c(CHCOO-)>c(CH COOH)
3 3
15.(2022·北京一七一中三模)用0.100mol·L-1的NaOH溶液分别滴定体积均为
10.00mL、浓度均为0.100mol·L-1的HCl和CHCOOH溶液。利用传感器测得滴定过程中溶
3
液的电导率(电导率越大表示溶液导电性越强)变化如图所示。下列说法正确的是
A.曲线①代表向HCl中滴加NaOH B.A点溶液的pH小于C点溶液的pH
C.A、B两点水的电离程度:A>B D.C→D发生了反应:H++OH-=H O
2
16.(2021·辽宁·高考真题)用 盐酸滴定 溶液,溶液中 、
、 的分布分数 随pH变化曲线及滴定曲线如图。下列说法正确的是【如 分布分数: 】
A. 的 为 B.c点:
C.第一次突变,可选酚酞作指示剂 D.
17.(2022·浙江·高考真题)氨基钠( )是重要的化学试剂,实验室可用下图装置(夹
持、搅拌、尾气处理装置已省略)制备。
简要步骤如下:
Ⅰ.在瓶A中加入 液氨和 ,通入氨气排尽密闭体系中空气,搅
拌。
Ⅱ.加入5g钠粒,反应,得 粒状沉积物。
Ⅲ.除去液氨,得产品 。
已知: 几乎不溶于液氨,易与水、氧气等反应。请回答:
(1) 的作用是_______;装置B的作用是_______。
(2)步骤Ⅰ,为判断密闭体系中空气是否排尽,请设计方案_______。
(3)步骤Ⅱ,反应速率应保持在液氨微沸为宜。为防止速率偏大,可采取的措施有_______。
(4)下列说法不正确的是_______。
A.步骤Ⅰ中,搅拌的目的是使 均匀地分散在液氨中
B.步骤Ⅱ中,为判断反应是否已完成,可在N处点火,如无火焰,则反应已完成
C.步骤Ⅲ中,为避免污染,应在通风橱内抽滤除去液氨,得到产品
D.产品 应密封保存于充满干燥氮气的瓶中
(5)产品分析:假设 是产品 的唯一杂质,可采用如下方法测定产品 纯
度。从下列选项中选择最佳操作并排序_______。
准确称取产品 计算
a.准确加入过量的水
b.准确加入过量的 标准溶液
c.准确加入过量的 标准溶液
d.滴加甲基红指示剂(变色的 范围4.4~6.2)
e.滴加石蕊指示剂(变色的 范围4.5~8.3)
f.滴加酚酞指示剂(变色的 范围8.2~10.0)
g.用 标准溶液滴定h.用 标准溶液滴定
i.用 标准溶液滴定
18.(2022·四川巴中·模拟预测)利用Cl 氧化绿色KMnO 浓强碱溶液制备KMnO 的装置
2 2 4 4
如下图所示(加热、夹持装置略):
(1)仪器b的名称为___________,d中的溶液是_____________。实验开始前向仪器a中加
入水,盖好玻璃塞,关闭止水夹和弹簧夹,打开仪器a玻璃旋塞向b中滴加水,一段时间
后看水能不能滴下,此操作_______(填“能”或“不能”)检验装置的气密性。
(2)装置B中Cl 氧化KMnO 的化学方程式为___________。
2 2 4
(3)单向阀的作用是_______, 当仪器B中_______即停止通氯气。
(4)当B中反应结束,后续操作是熄灭A处酒精灯,_______待冷却后拆除装置。
(5)锰酸钾(K MnO ) 在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:
2 4
+MnO↓+4OH-根据此信息,可以得出上述装置存在一处缺陷,会导致
2
KMnO 产率降低,改进的方法是_________________。
4
(6)某兴趣小组同学用0.1000 mol·L-1的酸性高锰酸钾标准溶液滴定某过氧化氢试样,反应原
理为2 + 5H O + 6H+ =2Mn2+ + 8H O+5O↑。用移液管移取25.00 mL试样置于锥形
2 2 2 2
瓶中,重复滴定四次,每次消耗酸性高锰酸钾标准溶液的体积如表所示:
第二
第一次 第三次 第四次
次
17.
17.30 18.00 18.10
90
计算试样中过氧化氢的浓度为_______mol·L-1.19.(2022·广西·模拟预测)亚硝酰硫酸(NOSOH)在重氮化反应中可以代替亚硝酸钠。实
4
验室用如图装置(夹持仪器略)制备少量亚硝酰硫酸,并测定产品纯度。
已知:①亚硝酰硫酸是白色片状、多孔或粒状晶体,遇水分解为硫酸、硝酸和NO,溶于
浓硫酸而不分解。
②实验室制备亚硝酰硫酸的原理为SO +HNO =SO+HNO ,SO +HNO =NOSO H。
2 3 3 2 3 2 4
回答下列问题:
(1)仪器I的名称为_______,写出A中反应的化学方程式_______。
(2)按照气流从左到右的顺序,上述仪器的连接顺序为_______(填仪器接口的字母,部分仪
器可以重复使用)。
(3)装置B中的“冷水”控制在20℃左右,温度不宜过高或过低的原因是_______。
(4)在上述反应条件下,开始时反应缓慢,但某时刻反应速率明显加快,其原因是_______。
(5)如果不使用装置C,造成的影响是_______。
(6)测定亚硝酰硫酸的纯度
已知:2KMnO + 5NOSO H +2H O =K SO + 2MnSO + 5HNO +2H SO ;2 + 5
4 4 2 2 4 4 3 2 4
+16H+ =2Mn2++10CO ↑+8H O。
2 2
步骤如下:
步骤1:准确称取14. 00g产品,在特定条件下配制成250 mL溶液。
步骤2:取25. 00 mL产品于250 mL容量瓶中,加入60. 00 mL未知浓度KMnO 溶液(过量)
4
和10. 00 mL 25%H SO 溶液,然后摇匀。
2 4
步骤3:用0. 2500 mol· L-1 Na C O 标准溶液滴定,消耗NaC O 溶液20. 00 mL。
2 2 4 2 2 4
把亚硝酰硫酸溶液换为蒸馏水(空白实验) ,复上述步骤,消耗NaC O 溶液的体积为60.
2 2 4
00 mL。
①达到滴定终点时的现象为_______。
②亚硝酰硫酸的纯度为_______(精确到0.1%)。20.(2022·广东广州·模拟预测) 可用于面粉的漂白和杀菌。已知: 为黄色油状
液体,熔点为-40℃,沸点为70℃,95℃以上易爆炸。
Ⅰ.实验室可用 和 溶液反应制取 ,所用装置如下:
完成下列填空:
(1)三卤化氮( )的分子空间构型与 相似,热稳定性比 强的 有_______,
在热水中易水解,反应液有漂白性。写出 水解的化学方程式_______。
(2)仪器D的作用是_______。
(3)向蒸馏烧瓶内的 溶液中通入过量 ,B中反应的化学方程式为_______,待反应
至油状液体不再增加,关闭装置A、B间的止水夹,控制水浴加热的温度范围为_______,
将产品 蒸出。
Ⅱ.待反应结束,为测定溶液中残留的的物质的量浓度,进行如下操作:
ⅰ.取蒸馏烧瓶中的反应液25.00mL,加入过量饱和 溶液充分反应后,再加入过量
30%的NaOH溶液,微热;
ⅱ.用15.00mL 的稀硫酸吸收产生的 ,得到溶液A;
ⅲ.用 的NaOH标准液滴定溶液A至滴定终点,消耗VmLNaOH标准液。
(4)滴定至终点时溶液中溶质仅有 和 ,用含V的代数式表示残留液中的物质的量浓度为_______ 。
(5)为减小误差,滴定时最适宜的指示剂为_______(选填序号)。
a.酚酞 b.甲基橙 c.石蕊 d.淀粉溶液
参考答案
1.A【详解】A.碱式滴定管排气泡时,把橡皮管向上弯曲,出口上斜,轻轻挤压玻璃珠
附近的橡皮管可以使溶液从尖嘴涌出,气泡即可随之排出,A符合规范;
B.用试管加热溶液时,试管夹应夹在距离管口的 处,B不符合规范;
C.实验室中,盐酸和NaOH要分开存放,有机物和无机物要分开存放,C不符合规范;
D.用滴管滴加溶液时,滴管不能伸入试管内部,应悬空滴加,D不符合规范;
故选A。
2.A【详解】选甲基橙为指示剂,并以盐酸滴定NaCO 标准溶液,则应将NaCO 标准溶
2 3 2 3
液置于锥形瓶中,将待测盐酸置于酸式滴定管中,滴定终点时溶液由黄色变为橙色。
A.量筒的精确度不高,不可用量简量取NaCO 标准溶液,应该用碱式滴定管或移液管量
2 3
取25.00 mL Na CO 标准溶液置于锥形瓶中,A说法错误;
2 3
B.NaCO 溶液显碱性,盛放NaCO 溶液的容器不能用玻璃塞,以防碱性溶液腐蚀玻璃产
2 3 2 3
生有粘性的硅酸钠溶液而将瓶塞粘住,故应选用配带塑料塞的容量瓶配制NaCO 标准溶液,
2 3
B说法正确;
C.NaCO 有吸水性且有一定的腐蚀性,故应选用烧杯而非称量纸称量NaCO 固体,C说
2 3 2 3
法正确;
D.NaCO 溶液显碱性,甲基橙滴入NaCO 溶液中显黄色,当滴入最后一滴盐酸时,溶液
2 3 2 3
由黄色突变为橙色且半分钟之内不变色即为滴定终点,故达到滴定终点时溶液显橙色,D
说法正确;
综上所述,本题选A。
3.B【详解】A.pH=1的溶液中, 在酸性条件下与Fe2+会发生氧化还原反应,不能大
量共存,故A错误;B.pH=12的溶液中,K+、Na+、 、 均不能发生反应,能大量共存,故B正确;
C.pH=7的溶液中,Cu2+、S2-会发生反应生成沉淀,不能大量共存,故C错误;
D.pH=7的溶液中,Al3+、 会发生双水解,不能大量共存,故D错误;
故选B。
4.D【详解】A.依据物料守恒,c(Cl-)=c(CHCOOH)+ c(CHCOO-),则混合溶液c(Cl-)>
3 3
c(CHCOOH),A正确;
3
B.在氨水滴定前,混合溶液Ka = ,c(H+)≈c(CHCOOH),则
3
c(CHCOO-)≈Ka,B正确;
3
C.当滴入氨水10mL时,氨水的物质的量与醋酸的物质的量相等,则依据物料守恒,c(
)+c(NH ·H O)=c(CHCOOH)+c(CHCOO-),C正确;
3 2 3 3
D.CHCOONH 呈中性,NH Cl呈酸性,当溶液呈中性时,氨水应过量,氨水滴入量大于
3 4 4
20mL,且c( )>c(Cl-),D错误;
故选D。
5.A【详解】A.K =c(H+)c(OH-),随着温度的升高,K 增大;a点、c点的pH相同,即
w w
氢离子浓度相同,但是 不同,c点的K 大,所以a点溶液的 比c点溶液的
w
小,故A正确;
B.碳酸氢钠溶液中存在电离平衡和水解平衡,根据图示可知,碳酸氢钠溶液显碱性,水
解过程大于电离过程,K= ,所以 ,故B错误;
h
C.b点溶液显碱性,溶液中存在电荷守恒:
,由于c(H+)c(H+)>c(CH COO-),A错误;
3 3 3
B.点②所示溶液中溶质为CHCOOH、CHCOONa,且两者浓度相等,根据电荷守恒得到:
3 3
c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH COO-),根据物料守恒得到:c(CHCOOH)+ c(CHCOO-)
3 3 3
=2c(Na+),因此c(CHCOOH)+2c(H+)=c(CH COO-)+2c(OH-),B错误;
3 3
C.点③所示溶液pH=7,根据电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH COO-),又
3
c(H+)=c(OH−),则c(Na+)=c(CH COO-),C错误;
3
D.点④所示溶液为中和滴定的终点,溶质为CHCOONa,离子浓度大小关系为:
3
c(Na+)>c(CH COO-)>c(OH-)>c(H+),D正确;
3
答案选D。
8.C【详解】A. a点时, =0, =1,故A错误;
B.b点有一半的MOH被中和,溶液中溶质为等物质的量浓度的MOH、MCl,溶液的
pOH<7,溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),说明MOH电离程度大于M+的水解程度,氯离子不水解,所以溶液中存在c(M+)>c(Cl-)>c(MOH)>c(OH-)>c(H+),故B错误;
C.c点MOH的中和率大于50%而小于100%,则c(M+)+c(MOH)<2c(Cl-),溶液中存在电
荷守恒c(M+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),所以存在2c(M+)+c(MOH)+c(H+)<3c(Cl-)+c(OH-),故C
正确;
D. d点酸碱恰好完全中和,溶质为MCl,d点对应的溶液中升高温度,MCl水解程度增
大,溶液酸性增强,pOH值增大,同时,升高温度,d点水电离程度最大,氢氧根离子浓
度增大,pOH=-lg c(OH-)减小,POH净增大还是减小,由MCl水解和水电离两者共同决定,
不能确定温度升高,POH是否一定增大,故D错误;
故选C。
9.B【详解】根据横坐标的pH增大判断,HA中滴加碱,导致氢离子浓度减小,氢氧根
2
离子浓度增大,根据二元酸的电离平衡判x线为HA,y线为HA-,z线为A2-;
2
A.根据二元弱酸的两步电离平衡判断,当加入碱后促进第一步电离,故x线为HA,曲线
2
z代表A2-,故A正确;
B. ,当pH从3升高至4时,K 保持不变,通过图像判断HA-在减小,
a1
故 增大;
C.n点对应的溶液中,pH=1.3,则根据K 得c(OH-)=10-12.7mol·L-1,故水电离出的c(H+)=10-
w
12.7mol·L-1;故C正确;
D.根据图像中m点判断HA-和A2-的浓度相同时,溶液的pH=4.3,根据图像n点计算出
K =10-1.3,m点计算出K =10-4.3,则K =10-9.7,K =10-12.7,故当将浓度均为0.05mol·L-1的
a1 a2 h1 h2
NaHA溶液与NaA溶液等体积混合后,因为HA-的电离大于A2-的水解,导致溶液中HA-的
2
浓度小于A2-的浓度,根据图像判断pH>4.3,故D正确;
【点睛】此题考查酸的电离平衡的移动影响,注意图像中的特殊点进行相关计算,其次平
衡常数只与温度有关。
10.D【详解】向HAO 中逐滴的滴加NaOH溶液,根据反应过程和分布曲线可知,a段表
3 3
示HAO 的浓度减少(pH=0~4),b段表示HAO 的浓度先增大后减小,c段表示HAO 的
3 3 2
浓度逐渐增加(pH≥4),据此可分析解答。A.由图可知用NaOH溶液滴定HAO 溶液时,溶液中含A的微粒变化过程是pH=0~4时,
3 3
HAO 减少,HAO 增加,pH=4~8时,HAO 减少,HAO 增加,之后随着NaOH加入
3 3 2 2
不再发生反应,所以HAO 属于二元酸,A选项正确;
3 3
B.第一次滴定终点溶液pH接近于4,可使用变色范围在3.1~4.4的甲基橙,B选项正确;
C.由图可得: ,当溶液呈中性时, 、
,根据此时溶液的电荷守恒和溶液显中性可得:
c(Na+)=c(H AO )+2c(HAO ),把c(HAO ):c(HAO )=2:5,代入得c(Na+)=6c(H AO ),
2 2 2
所以 =6,C选项正确;
D.当加入30mlNaOH时,HAO 与NaOH的物质的量比为2:3,反应方程式为
3 3
2HAO +3NaOH=NaH AO +Na HAO+3H O,可写出物料守恒式2c(Na+)=3[c(H AO )+
3 3 2 3 2 3 2 3 3
c(HAO )+ c(HAO )],溶液中HAO 存在电离和水解平衡,HAO 存在水解平衡,程度
2 2
各不相同,所以c(HAO )≠ c(HAO ),即2c(Na+)≠3c(HAO )+6 c(HAO ),D选项错误;
2 3 3
答案选D。
11.C【详解】根据起点判断,0.1mol/L的盐酸溶液pH=1,则a为盐酸。由于CHCOOH
3
的电离常数为1.75×10-5,则0.1mol/LCH COOH溶液中
3
,推知pH=-lg(1.32×10-3)=3-0.12=2.88。所以曲
线b、c分别为CHCOOH和HA溶液。C起点pH=5.50,则 。
3
A.由以上分析曲线a、b、c分别为盐酸、CHCOOH和HA溶液,A项正确;
3B.C点存在的物质为HA和NaA且物质的量之比为1:1,则该溶液中的电荷守恒式为c(H+)
+c(Na+)=c(A-)+c(OH-),推知c(Na+)= c(A-)+c(OH-)-c(H+)。物料守恒式为c(HA)
+c(A-)=2c(Na+),两等式整合得c(HA)- c(A-)=2[c(OH-)-c(H+)]。由于该点pH>7,则c(OH-)-
c(H+)>0,所以c(HA)- c(A-)>c(OH-)-c(H+),B项正确;
C.A点物质为HCl和NaCl,且物质的量均为0.1×0.01=0.001mol。D点为NaA,其物质的
量为0.002mol。则两点溶液混合后得到的物质为NaCl、HA、NaA,物质的量分别为
0.002mol、0.001mol、0.001mol。则此溶液有 ,则c(H+)=10-10,
pH=10,溶液呈碱性,C项错误;
D.D点中加入盐酸至中性,则该溶液为NaCl、NaA、HA,该体系的电荷守恒式和物料守
恒式分别为 c(H+)+c(Na+)=c(A-)+c(OH-)+c(Cl-)、c(HA)+c(A-)=c(Na+),得出c(HA)=c(Cl-)。由
C点得出若溶液为中性c(HA)>c(A-),所以c(Na+ )> c(HA)=c(Cl- )>c(A- ),D项正确;
故选C。
12.B【详解】A.CHCHCH=CHCOOH CHCHCH=CHCOO-+H+,随着pH逐渐增
3 2 3 2
大CHCHCH=CHCOOH浓度逐渐减小(I曲线),CHCHCH=CHCOO-浓度逐渐增大(II曲
3 2 3 2
线),A选项正确;
B.图2中①表示当NaOH加入10mL时,此时溶液的溶质为等物质的量的2-戊烯酸和2一
戊烯酸钠,此时溶液pH<7,说明CHCHCH=CHCOOH电离程度大于
3 2
CHCHCH=CHCOO-水解程度,c(CHCHCH=CHCOOH)≠ c(CH CHCH=CHCOO-),对应图
3 2 3 2 3 2
1可知溶液pH≠4.7,B选项错误;
C.图2中②表示V(NaOH)<20mL,溶液为2-戊烯酸和2一戊烯酸钠混合溶液,根据电荷
守恒可知c(Na+)+c(H+)= c(CHCHCH=CHCOO-)+c(OH-),此时溶液pH=7,常温下呈中性,
3 2
c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(CH CHCH=CHCOO-),由图1可知pH>4.7时,
3 2
c(CHCHCH=CHCOO-)> c(CHCHCH=CHCOOH),故C选项正确;
3 2 3 2
D.图2中,③对应V(NaOH)=20mL,恰好与2-戊烯酸完全反应生成
CHCHCH=CHCOONa,根据质子守恒式可知c(OH-)=c(H+)+c(CH CHCH=CHCOOH),D
3 2 3 2
选项正确;
答案选B。
13.C【详解】已知酸碱中和反应是一个放热反应,由图可知随着NaOH的滴加溶液温度升高,当NaOH过量后溶液温度又开始下降,故曲线I为温度随HX被滴定分数的变化,
2
随着NaOH的滴加,溶液pH始终保持增大趋势,故曲线II为pH随HX被滴定分数的变化,
2
据此分析解题。
A.由图示信息可知,M点c(H+)≈c(HX-)=10-3mol/L,c(HX)≈0.1mol/L,则K (H X)=
2 a1 2
≈ ≈1.0×10-5,A正确;
B.由图示信息可知,N点对应n(H X)=n(NaOH),则反应后溶质为NaHX,根据电荷守恒
2
有:c(Na+)+c(H+)=c(HX-)+2c(X2-)+c(OH-),根据物料守恒有:c(Na+)=c(HX-)+c(X2-)+c(H X),
2
则有c(HX)+c(H+)=c(OH-)+c(X2-),B正确;
2
C.根据电荷守恒有:c(Na+)+c(H+)=c(HX-)+2c(X2-)+c(OH-),又知P点pH=7,即
c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=c(HX-)+2c(X2-),C错误;
D.由图示信息可知,Q点对应2n(H X)=n(NaOH),则反应后溶质为NaX,则有:X2-+H O
2 2 2
HX-+OH-,此时溶液pH=8.5,即c(H+)=10-8.5,则c(OH-)= =10-5.5,则K (X2-)=
h1
= =1.0×10-10,D正确;
故答案为:C。
14.C【详解】CHCOOH是弱酸,存在电离CHCOOH CHCOO-+H+,HCN溶液存在平
3 3 3
衡:HCN CN-+H+。
A.根据CHCOOH曲线的起点数据,此时NaOH还没加入,pH为3,故CHCOOH的电
3 3
离常数为 =10-5,A正确;
B.点②CHCOOH的电离抑制水的电离,点③pH为7,水的电离没被促进也没被抑制,
3
点①是HCN和NaCN的混合溶液,溶液显碱性,CN-的水解大于HCN的电离,且促进水的
电离,则水的电离程度:点①>点③>点②,B正确;
C.在点①和点②所示溶液中,分别加入了10mL的NaOH,两溶液均恰好反应了一半,不
考虑水解与电离则有c(CHCOOH)= c(HCN),根据题意,点②所对应溶液为等浓度的
3CHCOOH和CHCOONa,溶液显酸性,则CHCOOH电离大于CHCOO-的水解,溶液中
3 3 3 3
c(CHCOO-)-> c(CHCOOH);点①所对应溶液为等浓度的HCN和NaCN,溶液显碱性,则
3 3
HCN电离小于CN-的水解,溶液c(CN-)< c(HCN);故两溶液中:c(CN-)c(CH COOH),D正确;
3 3 3
故选C。
15.C【详解】HCl为强电解质,CHCOOH为弱电解质,浓度相同时,HCl溶液的导电能
3
力更强,所以曲线②代表向HCl中滴加NaOH,曲线①代表向CHCOOH中滴加NaOH。
3
A.根据分析曲线②代表向HCl中滴加NaOH,A错误;
B.曲线①为向CHCOOH中滴加NaOH,当滴加的NaOH为10.00mL时,恰好与醋酸中和,
3
所以A点溶质为CHCOONa,同理C点溶质为NaCl,由于醋酸根的水解,A点溶液显碱
3
性,而C点溶液显中性,所以A点溶液的pH大于C点溶液的pH,B错误;
C.A点溶质为CHCOONa,B点溶质为等物质的量的CHCOONa和NaOH,醋酸根的水
3 3
解促进水的电离,而NaOH的电离会抑制水的电离,所以A点水的电离程度更大,C正确;
D.C点溶质为NaCl,继续滴加NaOH溶液时不发生化学反应,D错误;
故选C。
16.C【详解】用 盐酸滴定 溶液,pH较大时 的分布分数
最大,随着pH的减小, 的分布分数 逐渐减小, 的分布分数 逐渐增大,恰好生
成 之后, 的分布分数 逐渐减小, 的分布分数 逐渐增大,表示 、
、 的分布分数 的曲线如图所示,,据此分析选择。
A. 的 ,根据上图交点1计算可知 =10-6.38,A错误;
B.根据图像可知c点中 ,B错误;
C.根据图像可知第一次滴定突跃溶液呈碱性,所以可以选择酚酞做指示剂,C正确;
D.根据图像e点可知,当加入盐酸40mL时,全部生成 ,根据
计算可知 ,D错误;
答案为:C。
17.(1) 催化 防止氧气、水进入密闭体系
(2)试管中加满水倒扣于水槽中,M处通入氨气,将N处排出的气体导入试管内。如试管底
部出现气泡,则空气尚未排尽,如未出现气泡,则说明空气已排尽
(3)分批少量加入钠粒;降低冷却液温度;适当增加液氨量(任写一种即可)
(4)BC
(5)bdg
【解析】在硝酸铁催化下钠与液氨的反应来生成NaNH 和氢气,该反应是放热反应,为保
2
证液氨处于微沸状态,需要用冷却液控制一定的温度。NaNH 易与水和氧气发生反应,所
2
以装置B中Hg可防止氧气、水进入密闭体系,导气口N与尾气处理连接装置再处理氨气
等,据此结合实验原理分析解答。
(1)结合实验原理,根据实验操作中加入Fe(NO ) 9HO的用料很少,可推知,Fe(NO )
3 3 2 3 3
9HO在反应中作催化剂,加快反应速率;结合已知信息可知,制备得到的NaNH 易与水
2 2和氧气发生反应,所以装置B中Hg可防止氧气、水进入密闭体系,干扰NaNH 的制备,
2
故答案为:催化;防止氧气、水进入密闭体系;
(2)结合氨气极易溶于水,空气中的氮气难溶于水,氧气不易溶于水的物理性质,所以为
判断密封体系中空气是否排尽,可设计方案如下:试管中加满水倒扣于水槽中,M处通入
氨气,将N处排出的气体导入试管内。如试管底部出现气泡,则空气尚未排尽,如未出现
气泡,则说明空气已排尽;
(3)上述化学反应中,反应物的浓度、温度均可影响化学反应速率,所以为防止反应速率
偏大,可实施的措施有:分批少量加入钠粒;降低冷却液温度;适当增加液氨量(任写一种
即可);
(4)A.步骤I中,搅拌可使液体混合均匀,所以搅拌可使少量的催化剂Fe(NO ) 9HO均
3 3 2
匀分散在液氨中,A正确;
B.步骤II中,由于液氨处于微沸状态,故生成的氢气中混有一定量的氨气;氢气虽然是可
燃性气体,由于氨气在空气中不能被点燃,当氨气中只有少量氢气时,则也不能被点然、
不会产生火焰,且对易气体点火有安全隐患,B错误;
C.步骤II中得到的粒状沉积物,颗粒较小,颗粒太小的沉淀易在滤纸上形成一层密实的沉
淀,溶液不易透过,所以不适宜选用抽滤装置进行过滤,C错误;
D.因为制备的产品NaNH 易与水和氧气发生反应,所以可密封保存于充满干燥氮气的瓶中,
2
D正确;
故选BC;
(5)题干信息中提到假设产品NaNH 的唯一杂质为NaOH,因为产品溶于水生成氢氧化钠
2
和氨气,所以可设计利用盐酸标准溶液进行滴定,因滴定终点时,溶液中含氯化钠和氯化
铵,所以需选用酸性条件下的酸碱指示剂判断滴定终点,过量的盐酸再利用氢氧化钠标准
液反滴定,最终利用所测数据计算得出产品中NaNH 的纯度,故涉及的操作步骤为:准确
2
称取产品xg 加入过量盐酸标准溶液 加入滴加甲基红指示剂 用氢氧化钠标准溶液进
行滴定,根据实验所测数据,计算产品纯度,故答案为:bdg。
18.(1) 三颈烧瓶 溶液 不能
(2)
(3) 防止倒吸 溶液由绿色完全转变为紫红色
(4)打开弹簧夹,通入空气(或 )(5)在A、B之间增加盛有饱和食盐水的洗气瓶
(6)0.1800
【解析】由实验装置图可知,装置A中二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气,浓盐酸具有
挥发性,制得的氯气中混有氯化氢,氯化氢会与装置B中浓碱反应导致碱性减弱,锰酸根
离子在溶液中发生歧化反应,所以实验时应在A、B之间增加盛有饱和食盐水的洗气瓶除
去氯化氢,装置B中氯气与浓强碱溶液中的锰酸钾反应制备高锰酸钾,装置C中盛有的氢
氧化钠溶液用于吸收未反应的氯气,防止污染空气。
(1)由实验装置图可知,仪器b为三颈烧瓶;由分析可知,装置d中盛有的氢氧化钠溶液
用于吸收未反应的氯气,防止污染空气;仪器a为恒压滴液漏斗,能起到平衡气压,便于
液体顺利流下的作用,所以实验开始前向仪器a中加入水,盖好玻璃塞,关闭止水夹和弹
簧夹,打开仪器a玻璃旋塞向b中滴加水,一段时间后看水能不能滴下不能检验装置的气
密性。
(2)由分析可知,装置B中氯气与浓强碱溶液中的锰酸钾反应制备高锰酸钾,反应的化
学方程式为 。
(3)由示意图可知,单向阀只允许气体从左流向右,不允许溶液从右流向左,可以起到防
倒吸的作用;由方程式可知,当装置B中绿色的锰酸钾溶液完全转变为紫红色高锰酸钾溶
液时,说明锰酸钾完全反应,应停止通氯气。
(4)当B中反应结束后,装置中还残留有未反应的氯气,为防止拆除装置时氯气逸出污
染环境,所以拆除装置时的操作为熄灭A处酒精灯后,打开弹簧夹,通入空气,将装置中
的氯气赶到装置C中被氢氧化钠溶液完全吸收,待冷却后拆除装置。
(5)由分析可知,浓盐酸具有挥发性,制得的氯气中混有氯化氢,氯化氢会与装置B中
浓碱反应导致碱性减弱,锰酸根离子在溶液中发生歧化反应,所以实验时应在A、B之间
增加盛有饱和食盐水的洗气瓶除去氯化氢。
(6)由表格数据可知,第一次实验的误差较大,应舍去,所以滴定中消耗酸性高锰酸钾标
准溶液的平均体积为 ,由方程式可知,试样中过氧
化氢的浓度为 。19.(1) 分液漏斗
(2)a→de→cb→de→f
(3)防止HNO 分解、挥发;温度较低则反应速率较慢
3
(4)由于生成的NOSOH对该反应有催化作用,导致反应速率加快
4
(5)亚硝酰硫酸遇水分解为硫酸、硝酸和NO
(6) 溶液由浅紫色变为无色,且半分钟内颜色不再恢复 90.7%
【解析】在装置A中用NaSO 与浓HSO 发生复分解反应制取SO ,由于亚硝酰硫酸是白
2 3 2 4 2
色片状、多孔或粒状晶体,遇水分解,因此制取的SO 气体需经装置C中浓硫酸的干燥作
2
用,将气体通入B中,与浓硝酸在浓硫酸催化下反应产生NOSOH,再经C的干燥作用,
4
由于SO 是大气污染物,同时硝酸有挥发性,挥发的硝酸蒸气及未反应的SO 气体可以使
2 2
用D中NaOH溶液进行吸收,防止大气污染。
(1)根据仪器的构造可知,仪器I的名称为分液漏斗;在装置A中NaSO 与浓HSO 发生
2 3 2 4
复分解反应制取SO ,制备SO 反应的化学方程式为: ;
2 2
(2)在装置A中制取SO 气体,在装置C中干燥SO ,导气管连接应该是长进短出,然后
2 2
使SO 气体由c通入B装置中,在装置B中发生反应制取NOSOH,为防止NOSOH水解
2 4 4
变质,再连接C装置,挥发的硝酸蒸气及未反应的SO 气体用D装置的NaOH溶液进行吸
2
收,故按气流从左到右的顺序,上述仪器接口的连接顺序为:a→de→cb→de→f;
(3)在装置B要使用冷水浴,是由于浓硝酸不稳定,受热或光照易分解,冷水浴就可以
防止HNO 分解、挥发;温度较低则反应速率较慢;
3
(4)在上述反应条件下,开始时反应缓慢,但某时刻反应速率明显加快是由于生成的
NOSOH对该反应有催化作用,导致反应速率加快;
4
(5)如果不使用装置C,造成的影响是亚硝酰硫酸遇水分解为硫酸、硝酸和NO;
(6)随着NaC O 溶液的滴入,溶液中KMnO 溶液浓度逐渐减小,当达到滴定终点时,
2 2 4 4
溶液中KMnO 恰好反应完全,此时溶液由浅紫色变为无色,半分钟内溶液不再恢复紫色,
4
故其现象为:滴入最后一滴NaC O 溶液,溶液由浅紫色变为无色,且半分钟内颜色不再
2 2 4
恢复;根据方程式可得关系式: ,现在25.00mLNOSO H溶液中
4
含有NOSOH的物质的量 ,则在14.00g
4样品中含有NOSOH的物质的量 ,其质量为:
4
,所以亚硝酰硫酸的纯度为 。
20.(1)
(2)防止空气中水分进入使 水解
(3) 70℃