2024届高三新高考化学大一轮专题训练--水的电离和溶液的pH
一、单选题
1．（2023秋·河南洛阳·高三统考期末）常温下，①的硫酸溶液，②的醋酸，③溶液中的，④，则此四种溶液的酸性由强到弱的顺序为
A．①③④② B．④①③② C．④③①② D．③①④②
2．（2023·高三课时练习）下列有关滴定实验的叙述正确的是
A．滴定实验中所用标准溶液越浓越好，指示剂的用量一般为2~3mL
B．用25mL滴定管进行中和滴定时，用去标准液的体积为21.7mL
C．滴定时眼睛应注意锥形瓶内溶液的颜色变化而不是滴定管内的液面变化
D．配制标准溶液的固体KOH中含有NaOH杂质滴定盐酸，则测定结果偏高
3．（2022秋·四川成都·高三校联考期末）常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A．水电离出的H+浓度为10-10mol L-1的溶液中：CO、Na+、NH、Cl-
B．无色透明的溶液中：AlO、Al3+、Na+、Cl-
C．使甲基橙显红色的溶液中：I-、K+、NO、Mg2+
D．=10-3mol L-1的溶液中：Ba2+、Cl-、OH-、Na+
4．（2023春·江西宜春·高三江西省丰城中学校考开学考试）常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A．在=106mol/L的溶液中：Al3+、H+、Cl-、SO
B．由水电离的c(H+)=10-13mol/L溶液中：Ca2+、K+、Cl-、HCO
C．pH=1的溶液中：Fe2+、Na+、SO、NO
D．使甲基橙变黄的溶液中：Mg2+、ClO-、AlO、Na+
5．（2023春·湖南长沙·高三长郡中学校考阶段练习）下列各组离子在所限定的条件下能大量共存的是
选项 条件 离子
A 0.1 溶液 、、、
B 0.1 溶液 、、、
C 漂白液 、、、
D 、、、
A．A B．B C．C D．D
6．（2023秋·北京延庆·高三统考期末）向100mL0.01mol/L溶液中滴加0.1mol/L溶液，测得溶液电导率的变化如图。下列说法不正确的是
A．和都是强电解质
B．A→B电导率下降的主要原因是发生了反应：
C．B→C，溶液中的减小
D．A、B、C三点水的电离程度：
7．（2022秋·湖北武汉·高三校联考期中）关于水的电离，下列叙述中正确的是
A．向水中加入氨水，水的电离平衡向逆反应方向移动，Kw不变，c(OH﹣)降低
B．升高温度，水的电离平衡向正反应方向移动，Kw增大，c(H+)不变
C．向水中加入少量稀硫酸，水的电离平衡向逆反应方向移动，Kw不变，c(H+)增大
D．向水中加入少量固体NaCl，水的电离平衡向逆反应方向移动，Kw不变，c(H+)降低
8．（2021秋·宁夏银川·高三校考期中）在不同温度下，水达到电离平衡时c(H+)与c(OH﹣)的关系如图所示。100℃时，将0.1 mol·L-1的 HCl溶液和0.06 mol·L-1的Ba(OH)2溶液等体积混合后，该溶液的pH是
A．1.7 B．2 C．10 D．10.3
9．（2021秋·山西太原·高三校考阶段练习）准确移取20.00mL某待测HCl溶液于锥形瓶中，用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定。下列说法正确的是
A．滴定管用蒸馏水洗涤后，装入NaOH溶液进行滴定
B．随着NaOH溶液的滴入，锥形瓶中溶液pH由小变大
C．用酚酞作指示剂，当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定
D．滴定过程中，眼睛应注视滴定管内液面的下降
10．（2022秋·陕西商洛·高三校联考阶段练习）常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A．滴加紫色石蕊试液显红色的溶液中：
B．硫化钠溶液中：
C．无色透明溶液中：
D．水电离出的的溶液中：
11．（2022秋·辽宁大连·高三校联考期中）常温下，分别取未知浓度的MOH和HA溶液，加水稀释至原体积的n倍。稀释过程中，两溶液pH的变化如图所示。下列叙述正确的是
A．MOH为弱碱，HA为强酸
B．水的电离程度：X=Z>Y
C．若升高温度，Y、Z点对应溶液的pH均不变
D．将X点溶液与Z点溶液等体积混合，所得溶液呈中性
12．（2022秋·四川成都·高三四川师范大学附属中学校考阶段练习）已知在100℃的温度下(本题涉及的溶液温度均为100℃)，水的离子积Kw=1.0×10-12.下列说法中正确的是
A．0.05 mol·L-1的H2SO4溶液，pH=1
B．0.001 mol·L-1的NaOH溶液，pH=11
C．0.005 mol·L-1的H2SO4溶液与0.01 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合后溶液的pH为6，溶液显酸性
D．完全中和pH=3的H2SO4溶液50 mL，需要pH=11的NaOH溶液50 mL
13．（2022秋·安徽·高三安徽省滁州中学校联考阶段练习）某小组拟用标准溶液滴定某浓度的草酸溶液，下列有关说法正确的是
A．标准溶液和草酸溶液分别用滴定管Ⅰ、Ⅱ盛装或量取
B．检漏后即可将标准溶液直接倒入滴定管中
C．滴定后液面读数约为22.60mL
D．本次实验消耗标准溶液的体积约为21.30mL
二、多选题
14．（2022秋·河北·高三专题练习）常温下，分别取相等的盐酸、溶液，分别加蒸馏水稀释至VmL，与溶液的关系如图所示。已知：常温下，的电离常数， 。弱电解质的电离度(α)= ×100％。下列说法正确的是
A．曲线代表溶液加水稀释时的变化
B．溶液中： a=b
C．加水稀释对应的溶液，水电离出的增大
D．常温下，该HA溶液中HA的电离度为40％
三、非选择题
15．（2023春·福建三明·高三永安市第九中学校考开学考试）实验室常以硫酸亚铁和草酸为原料制备草酸亚铁(FeC2O4·2H2O)。通过测定产品中Fe2+和C2O的含量来判断晶体的纯度，其测定过程示意图如图。
(1)KMnO4标准溶液应盛放在___________滴定管(填“酸式”或“碱式”)。
(2)滴定在65~85℃进行，应采取的加热方式为___________。
(3)H3PO4可与Fe3+形成无色的[Fe(HPO4)]+，使滴定的终点更容易判断。滴定终点的现象是___________。
(4)“滴定Ⅰ”是为了测定n(Fe2+)和n(C2O)的总量，以下操作会导致结果偏高的是___________。
A．未用KMnO4标准溶液润洗滴定管 B．滴定终点时，仰视刻度线
C．滴定终点时，发现滴定管中出现气泡 D．滴定时间过长
(5)为促使Fe3+全部转化成Fe2+，锌粉必须大大过量。
①锌粉加入后，发生的反应有Zn+2H+=Zn2++H2↑、___________。
②“过滤”、“洗涤”操作会导致所测得的n(Fe2+)偏低的原因有___________。
16．（2023·全国·高三专题练习）测定某亚氯酸钠样品的纯度。设计如下实验方案，并进行实验：①准确称取所得亚氯酸钠样品mg于烧杯中，加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体，再滴入适量的稀硫酸，充分反应(已知：ClO+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-)。将所得混合液配成250mL待测溶液。②移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中，加几滴淀粉溶液，用cmol L-1Na2S2O3标准液滴定，至滴定终点。重复2次，测得平均值为VmL(已知：I2+2S2O=2I-+S4O)。该样品中NaClO2的质量分数为_______(用含m、c、V的代数式表示)。
17．（2023·全国·高三专题练习）次氯酸钠溶液和二氯异氰尿酸钠(C3N3O3Cl2Na)都是常用的杀菌消毒剂。NaClO可用于制备二氯异氰尿酸钠。二氯异氰尿酸钠优质品要求有效氯大于60%。通过下列实验检测二氯异氰尿酸钠样品是否达到优质品标准。实验检测原理为，，；准确称取1.1200g样品，用容量瓶配成250.0mL溶液；取25.00mL上述溶液于碘量瓶中，加入适量稀硫酸和过量KI溶液，密封在暗处静置5min；用Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈微黄色，加入淀粉指示剂继续滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液20.00mL。
①通过计算判断该样品是否为优质品_______。(写出计算过程， )
②若在检测中加入稀硫酸的量过少，将导致样品的有效氯测定值_______(填“偏高”或“偏低”)。
18．（2022秋·福建龙岩·高三福建省连城县第一中学校考阶段练习）已知水在25℃和100℃时的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”)。
(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pH=7，则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为_______。
(3)25℃时，等体积的pH=12的NaOH和氨水溶液与0.1mol/L的盐酸发生中和反应，恰好完全反应时消耗盐酸的体积分别为Va、Vb，则Va_______Vb(填大于、小于、等于)。
(4)t℃时，由水电离出H+的浓度为10-11mol/L，则该溶液中一定能大量共存的是_______。
A．K+、Cu2+、SO、S2- B．H+、Fe2+、SO、NO
C．Na+、SO、NO、Cl- D．OH-、NH、HCO、Na+
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】氢离子浓度越大，酸性越强，常温下，①pH=3的硫酸溶液中c(H+)=10-3mol/L；
②醋酸为弱酸，不完全电离，所以0.0001mol/L的醋酸溶液中c(H+)＜10-4mol/L；
③溶液中的c(H+)=1×10-4mol/L；
④溶液中=10-12，则c(H+)=10-2mol/L；
综上所述酸性由强到弱为④①③②，
故答案为B。
2．C
【详解】A．滴定实验中，标准溶液越浓误差越大，指示剂的用量一般为2~3滴，A错误；
B．滴定管精确到0.01mL，读数时应保留小数点后两位，B错误；
C．关键的是判定滴定终点，故滴定时眼睛应注意锥形瓶内溶液的颜色变化，C正确；
D．用的固体KOH中混有NaOH，相同质量的NaOH和KOH，NaOH的物质的量大于KOH的物质的量，故所配的溶液中浓度偏高，导致消耗标准液的体积V碱偏小，根据可知偏低，D错误；
故本题选C。
3．D
【详解】A．水电离出的浓度为的溶液可能为酸溶液，也可能为碱溶液，若显酸性则不能大量共存，若显碱性则不能大量共存，故A不选；
B．和能发生完全双水解反应，不能大量共存，故B不选；
C．使甲基橙显红色的溶液显酸性，酸性溶液中有强氧化性，会被氧化，故C不选；
D．的溶液显碱性，、、、均可大量共存，故D选；
所以选D。
4．A
【详解】A．在=106mol/L的溶液中含大量H+和Al3+、H+、Cl-、SO均能共存，A正确；
B．由水电离的c(H+)=10-13mol/L溶液可能呈酸性或碱性，HCO一定不能大量存在，B错误；
C． pH=1的溶液中含大量H+，酸性条件下，NO具有强氧化性，能氧化Fe2+而不能大量共存，C错误；
D．使甲基橙变黄的溶液中溶液呈弱酸性或碱性，碱性条件下Mg2+不能大量共存，D错误；
故答案选A。
5．D
【详解】A．以电离为主，发生反应而不能大量共存，选项A不符合题意；
B．发生反应而不能大量共存，选项B不符合题意；
C．漂白液主要成分是次氯酸钠，溶液具有强氧化性和碱性，发生反应，面不能大量共存，选项C不符合题意；
D．的溶液呈碱性，碱性溶液中、、、能大量共存，选项D符合题意；
答案选D。
6．D
【详解】A．Ba(OH)2和NaHCO3在溶液中均完全电离，均属于强电解质，A正确；
B．A→B加入NaHCO3的物质的量小于 Ba(OH)2的物质的量，发生的反应为
，溶液中离子浓度减小，导电率下降，B正确；
C．B→C时加入的NaHCO3继续消耗氢氧根离子，C点两者恰好完全反应，因此B→C溶液中c(OH-)减小，C正确；
D．酸或碱抑制水的电离，含有弱离子的盐水解促进水的电离，A点溶液中全部是Ba(OH)2，水的电离受到抑制，电离程度最小，B点为反应一半点，氢氧化钡还有剩余，C点Ba(OH)2和NaHCO3恰好完全反应，因此水的电离程度： A
7．C
【详解】A．加入氨水，水中氢氧根离子浓度增大，抑制了水的电离，水的电离平衡性质逆向移动，温度不变，Kw不变，但是水中氢氧根离子浓度增大，A错误；
B．水的电离方程式：H2O H++OH-，Kw=c(OH-)×c(H+)，常温下，水的离子积常数为Kw=10-14，水的电离为吸热过程，升高温度，水的电离平衡正向移动，Kw增大，氢离子浓度变大，B错误；
C．向水中加入少量硫酸，水中氢离子浓度增大，抑制了水的电离，水的电离平衡向逆反应方向移动，水中氢氧根离子浓度减小，但是c(H+)增大；由于温度不变，水的离子积Kw不变，C正确；
D．NaCl是强酸强碱盐，在水溶液中不能水解，故向水中加入少量固体NaCl，水的电离平衡不移动，Kw不变，c(H+)不变，D错误；
故答案为：C。
8．C
【详解】根据图示可知在100℃时，Kw=c(H+)·c(OH-)=10-6×10-6=10-12。该温度下0.1 mol/LHCl溶液中c(H+)=0.l mol/L；0.06 mol/L的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.06 mol/L×2=0.12 mol/L，二者等体积混合后发生反应，混合溶液显碱性，其中c(OH-)=，该温度下混合溶液中c(H+)=，则混合溶液的pH=-lg c(H+)=10，故合理选项是C。
9．B
【详解】A．滴定管用蒸馏水洗涤后，还要用待装溶液润洗，否则会引起误差，A错误；
B．在用NaOH溶液滴定盐酸的过程中，锥形瓶内的溶液由酸性逐渐变为中性，溶液的pH由小变大，B正确；
C．用酚酞作指示剂，锥形瓶中溶液应由无色变为红色，且半分钟内不褪色时才能停止滴定，C错误；
D．滴定过程中，眼睛应注意锥形瓶内溶液颜色变化，D错误。
因此，本题选B。
10．A
【详解】A．滴加紫色石蕊试液显红色的溶液显酸性，在酸性条件下可以大量存在，故A正确；
B．与会发生氧化还原反应而不能大量共存，故B错误；
C．是蓝色，故C错误；
D．水电离出的的溶液既可能显酸性也可能显碱性，均不能大量共存，故D错误；
故选A。
11．B
【详解】A．由图可知，将X点HA溶液稀释10倍(即增大1)，pH变化小于1，则HA是弱酸；将Y点MOH溶液稀释10倍，pH减小1，则MOH是强碱，A错误；
B．酸、碱均抑制水的电离，X点溶液中，由水电离出的，Y、Z点溶液中分别为、，则由水电离出的分别为、，故水的电离程度：X=Z>Y，B正确；
C．MOH是强碱，升高温度，溶液中几乎不变，但增大，变大，溶液的pH减小，C错误；
D．将X点溶液与Z点溶液等体积混合，发生中和反应后，HA有剩余，所得混合液呈酸性，D错误；
故答案选B。
12．A
【详解】A．0.05 mol·L－1的H2SO4溶液中氢离子浓度为0.1mol/L，，故A选项正确；
B．0.001mol/L的氢氧化钠溶液中氢氧根离子浓度为0.001mol/L，则，，故B选项错误；
C． 100℃的温度下，水的离子积Kw＝1.0×10－12，所以该温度下的中性溶液中pH＝6，pH小于6的为酸性溶液，大于6的为碱性溶液。0.005 mol·L－1的H2SO4溶液与0.01 mol·L－1的NaOH溶液等体积混合时，二者恰好反应生成硫酸钠，则溶液显中性，混合溶液的pH为6，故C选项错误；
D．pH＝3的硫酸中，，则50 mL的酸提供的， pH＝11的NaOH溶液中，则碱提供的，可得V=0.5mL，故D选项错误。
故正确答案：A选项。
13．D
【详解】A．标准溶液应用酸式滴定管盛装或量取，选项A错误；
B．在使用滴定管前，首先要检查活塞是否漏水，之后用要盛装的溶液润洗2-3遍，然后才加入相关溶液，选项B错误；
C．滴定管读数视线应平视凹液面的最低点，滴定后液面读数为22.70mL，选项C错误；
D．根据滴定前和滴定后的读数可知本实验消耗标准 溶液的体积约为21.30mL，选项D正确；
答案选D。
14．BC
【详解】A．溶液稀释100倍，增加2，曲线代表强酸稀释时的变化，代表弱酸稀释时的变化，A错误；
B．a、b点溶液相等，则相等，B正确；
C．加水稀释过程中，溶液升高，则溶液中减小，增大，而水电离出的等于水电离出的，C正确；
D．，当电解质电离出的离子浓度较大时，不能近似计算，则，％％，如果近似计算，的电离度为40％，D错误；
故选BC。
15．(1)酸式
(2)水浴加热
(3)溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不恢复
(4)AB
(5) Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+ Fe2+残留在滤纸上或Fe2+被空气氧化
【详解】（1）KMnO4溶液具有强氧化性，容易腐蚀碱式滴定管的橡皮管，故应盛放在酸式滴定管中，故此处填：酸式；
（2）65~85℃适宜的加热方式为水浴加热，故此处填：水浴加热；
（3）在未达反应终点前，滴入的KMnO4与Fe2+反应，当达到滴定终点后，稍过量的KMnO4会使溶液显浅红色，故此处填：溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不恢复；
（4）A．未用KMnO4标准液润洗滴定管，导致标准液被稀释，反应等量的样品消耗标准液偏多，导致测定结果偏高，A符合题意；
B．滴定终点仰视读数，导致读数偏大，所计消耗标准液偏多，导致测定结果偏高，B符合题意；
C．滴定终点出现气泡，则所计消耗标准液偏少，导致测定结果偏低，C不符合题意；
D．滴定时间过长，空气中的氧气会参与反应，导致消耗KMnO4溶液体积偏少，测定结果偏低，D不符合题意；
故答案选AB；
（5）①经过第一次滴定后，溶液中含有H+、Fe3+等离子，加入锌粉后，先后发生反应：Zn+2Fe3+=2Fe2++Zn2+、Zn+2H+=Zn2++H2↑，故此处填：Zn+2Fe3+=2Fe2++Zn2+；
②部分残留在滤纸上的Fe2+容易被空气中氧气氧化，从而导致二次滴定时KMnO4所测Fe2+偏低，故此处填：Fe2+残留在滤纸上或Fe2+被空气氧化；
16．%
【详解】根据反应+4I-+4H+2H2O+2I2+Cl-和I2+2 2I-+，可得如下关系式：NaClO2～2I2～4，n(NaClO2)=n(Na2S2O3)=×cmol·L-1×V×10-3L×=cV×10-2mol，m(NaClO2)=cV×10-2mol×90.5g/mol=，则样品中NaClO2的质量分数为为×100%=%；
故答案为：%。
17． 该样品的有效氯大于60%，故该样品为优质品 偏低
【详解】①由题中反应可知，在酸性条件产生HClO，HClO氧化碘离子产生碘单质，碘单质再用硫代硫酸钠滴定，结合反应转化确定物质之间的关系为：，；根据物质转换和电子得失守恒关系：，得，氯元素的质量：，该样品的有效氯为：；
该样品的有效氯大于60%，故该样品为优质品；
②如果硫酸的用量过少，则导致反应不能充分进行，产生的HClO的量偏低，最终导致实验测得的有效氯含量会偏低。
18．(1)A
(2)10∶1
(3)＜
(4)C
【详解】（1）水的电离是吸热过程，升高温度，电离平衡向电离方向移动，水的电离程度增大，水中氢离子、氢氧根离子浓度都增大，水的离子积常数增大，则25℃时水的电离平衡曲线应为A；
（2）设NaOH溶液与H2SO4溶液的体积分别为V1和V2，所得混合溶液的pH=7时，酸和碱恰好完全反应，由NaOH溶液中氢氧根离子的物质的量等于H2SO4溶液中氢离子的物质的量可得：10-5mol/L×V1=10-4mol/L×V2，解得V1∶V2=10∶1；
（3）pH=12的NaOH溶液中氢氧根离子浓度为10-2mol/L，pH=12的氨水溶液中氢氧根离子浓度为10-2mol/L，一水合氨的浓度大于10-2mol/L，则等体积的pH=12的NaOH和氨水溶液与0.1mol/L的盐酸发生中和反应时，恰好完全反应时氨水消耗盐酸的体积多；
（4）t℃时，由水电离出H+的浓度为10-11mol/L，该溶液可能为酸溶液，也可能为碱溶液；
A．在酸溶液中，硫离子与氢离子不能大量共存，A错误；
B．在碱溶液中，亚铁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀，氢离子与氢氧根酸碱中和，不能大量共存，故B错误；
C．Na+、SO、NO、Cl-无论是在酸溶液中，还是在碱溶液中均不发生任何反应，一定能大量共存，C正确；
D．氢氧根离子和碳酸氢根离子在溶液中反应生成碳酸根和水，和铵根离子生成弱碱一水合氨，不能大量共存，D错误；
故选C
