2025新教材化学高考第一轮
专题十二 弱电解质的电离平衡和溶液的酸碱性
五年高考
考点过关练
考点1 弱电解质的电离平衡
1.(2020北京,11,3分)室温下,对于1 L 0.1 mol·L-1醋酸溶液,下列判断正确的是 ( )
A.该溶液中CH3COO-数目为6.02×1022
B.加入少量CH3COONa固体后,溶液的pH降低
C.滴加NaOH溶液过程中,n(CH3COO-)与n(CH3COOH)之和始终为0.1 mol
D.与Na2CO3溶液反应的离子方程式为C+2H+ H2O+CO2↑
2.(2023浙江1月选考,13,3分)甲酸(HCOOH)是重要的化工原料。工业废水中的甲酸及其盐,通过离子交换树脂(含固体活性成分R3N,R为烷基)因静电作用被吸附回收,其回收率(被吸附在树脂上甲酸根的物质的量分数)与废水初始pH关系如图(已知甲酸Ka=1.8×10-4),下列说法不正确的是( )
A.活性成分R3N在水中存在平衡:R3N+H2O R3NH++OH-
B.pH=5的废水中c(HCOO-)∶c(HCOOH)=18
C.废水初始pH<2.4,随pH下降,甲酸的电离被抑制,与R3NH+作用的HCOO-数目减少
D.废水初始pH>5,离子交换树脂活性成分主要以R3NH+形态存在
3.(2022全国乙,13,6分)常温下,一元酸HA的Ka(HA)=1.0×10-3。在某体系中,H+与A-离子不能穿过隔膜,未电离的HA可自由穿过该膜(如图所示)。
设溶液中c总(HA)=c(HA)+c(A-),当达到平衡时,下列叙述正确的是( )
A.溶液Ⅰ中c(H+)=c(OH-)+c(A-)
B.溶液Ⅱ中HA的电离度[]为
C.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)不相等
D.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c总(HA)之比为10-4
4.(2022广东,17,14分)食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(用HAc表示)。HAc的应用与其电离平衡密切相关。25 ℃时,HAc的Ka=1.75×10-5=10-4.76。
(1)配制250 mL 0.1 mol·L-1的HAc溶液,需5 mol·L-1 HAc溶液的体积为 mL。
(2)下列关于250 mL容量瓶的操作,正确的是 。
(3)某小组研究25 ℃下HAc电离平衡的影响因素。
提出假设 稀释HAc溶液或改变Ac-浓度,HAc电离平衡会发生移动。
设计方案并完成实验 用浓度均为0.1 mol·L-1的HAc和NaAc溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液;测定pH,记录数据。
序号 V(HAc)/mL V(NaAc)/mL V(H2O)/mL n(NaAc)∶n(HAc) pH
Ⅰ 40.00 / / 0 2.86
Ⅱ 4.00 / 36.00 0 3.36
…
Ⅶ 4.00 a b 3∶4 4.53
Ⅷ 4.00 4.00 32.00 1∶1 4.65
①根据表中信息,补充数据:a= ,b= 。
②由实验Ⅰ和Ⅱ可知,稀释HAc溶液,电离平衡 (填“正”或“逆”)向移动;结合表中数据,给出判断理由: 。
③由实验Ⅱ～Ⅷ可知,增大Ac-浓度,HAc电离平衡逆向移动。
实验结论 假设成立。
(4)小组分析上表数据发现:随着的增加,c(H+)的值逐渐接近HAc的Ka。
查阅资料获悉:一定条件下,按=1配制的溶液中,c(H+)的值等于HAc的Ka。
对比数据发现,实验Ⅷ中pH=4.65与资料数据Ka=10-4.76存在一定差异;推测可能由物质浓度准确程度不够引起,故先准确测定HAc溶液的浓度再验证。
(ⅰ)移取20.00 mL HAc溶液,加入2滴酚酞溶液,用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定至终点,消耗体积为22.08 mL,则该HAc溶液的浓度为 mol·L-1。画出上述过程的滴定曲线示意图并标注滴定终点。
(ⅱ)用上述HAc溶液和0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液,配制等物质的量的HAc与NaAc混合溶液,测定pH,结果与资料数据相符。
(5)小组进一步提出:如果只有浓度均约为0.1 mol·L-1的HAc和NaOH溶液,如何准确测定HAc的Ka 小组同学设计方案并进行实验。请完成下表中Ⅱ的内容。
Ⅰ 移取20.00 mL HAc溶液,用NaOH溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液V1 mL
Ⅱ ,测得溶液的pH为4.76
实验总结 得到的结果与资料数据相符,方案可行。
(6)根据Ka可以判断弱酸的酸性强弱。写出一种无机弱酸及其用途 。
考点2 溶液的酸碱性 酸碱中和滴定
5.(2020浙江1月选考,23,2分)室温下,向20.00 mL 0.100 0 mol·L-1盐酸中滴加0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图。已知lg 5=0.7。下列说法不正确的是( )
A.NaOH与盐酸恰好完全反应时,pH=7
B.选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差
C.选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的大
D.V(NaOH溶液)=30.00 mL时,pH=12.3
6.(2023山东,8～10题)一定条件下,乙酸酐[(CH3CO)2O]醇解反应[(CH3CO)2O+ROH CH3COOR+CH3COOH]可进行完全,利用此反应定量测定有机醇(ROH)中的羟基含量,实验过程中酯的水解可忽略。实验步骤如下:
①配制一定浓度的乙酸酐—苯溶液。
②量取一定体积乙酸酐—苯溶液置于锥形瓶中,加入m g ROH样品,充分反应后,加适量水使剩余乙酸酐完全水解:(CH3CO)2O+H2O 2CH3COOH。
③加指示剂并用c mol·L-1 NaOH-甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V1 mL。
④在相同条件下,量取相同体积的乙酸酐—苯溶液,只加适量水使乙酸酐完全水解;加指示剂并用c mol·L-1 NaOH-甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V2 mL。
(1)(2023山东,8,2分)对于上述实验,下列做法正确的是( )
A.进行容量瓶检漏时,倒置一次即可
B.滴入半滴标准溶液,锥形瓶中溶液变色,即可判定达滴定终点
C.滴定读数时,应单手持滴定管上端并保持其自然垂直
D.滴定读数时,应双手一上一下持滴定管
(2)(2023山东,9,2分)ROH样品中羟基含量(质量分数)计算正确的是( )
A.×100% B.×100%
C.×100% D.×100%
(3)(2023山东,10,2分)根据上述实验原理,下列说法正确的是( )
A.可以用乙酸代替乙酸酐进行上述实验
B.若因甲醇挥发造成标准溶液浓度发生变化,将导致测定结果偏小
C.步骤③滴定时,不慎将锥形瓶内溶液溅出,将导致测定结果偏小
D.步骤④中,若加水量不足,将导致测定结果偏大
7.(2023湖南,12,3分)常温下,用浓度为0.020 0 mol·L-1的NaOH标准溶液滴定浓度均为0.020 0 mol·L-1的HCl和CH3COOH的混合溶液,滴定过程中溶液的pH随η[η=]的变化曲线如图所示。
下列说法错误的是( )
A.Ka(CH3COOH)约为10-4.76
B.点a:c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
C.点b:c(CH3COOH)
考法1 强酸、弱酸的比较与判断方法
1.(2022湖北,12,3分)根据酸碱质子理论,给出质子(H+)的物质是酸,给出质子的能力越强,酸性越强。已知:
N2+NH3 N+N2H4 N2H4+CH3COOH N2+CH3COO-
下列酸性强弱顺序正确的是( )
A.N2 B.N2
C.NH3>N2H4>CH3COO- D.CH3COOH>N2
2.(2021浙江6月选考,19,2分)某同学拟用pH计测定溶液pH以探究某酸HR是否为弱电解质。下列说法正确的是( )
A.25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1 NaR溶液pH=7,则HR是弱酸
B.25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1 HR溶液pH>2且pH<7,则HR是弱酸
C.25 ℃时,若测得HR溶液pH=a,取该溶液10.0 mL,加蒸馏水稀释至100.0 mL,测得pH=b,b-a<1,则HR是弱酸
D.25 ℃时,若测得NaR溶液pH=a,取该溶液10.0 mL,升温至50 ℃,测得pH=b,a>b,则HR是弱酸
3.(2019天津,5,6分)某温度下,HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.0×10-4和1.7×10-5。将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.曲线Ⅰ代表HNO2溶液
B.溶液中水的电离程度:b点>c点
C.从c点到d点,溶液中保持不变(其中HA、A-分别代表相应的酸和酸根离子)
D.相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)相同
4.(2021湖南,9,3分)常温下,用0.100 0 mol·L-1的盐酸分别滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L-1的三种一元弱酸的钠盐(NaX、NaY、NaZ)溶液,滴定曲线如图所示。下列判断错误的是( )
A.该NaX溶液中:c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)
B.三种一元弱酸的电离常数:Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ)
C.当pH=7时,三种溶液中:c(X-)=c(Y-)=c(Z-)
D.分别滴加20.00 mL盐酸后,再将三种溶液混合:c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c(H+)-c(OH-)
考法2 中和滴定原理的迁移应用
5.(2022湖南,10,3分)室温时,用0.100 mol·L-1的标准AgNO3溶液滴定15.00 mL浓度相等的Cl-、Br-和I-混合溶液,通过电位滴定法获得lgc(Ag+)与V(AgNO3)的关系曲线如图所示[忽略沉淀对离子的吸附作用。若溶液中离子浓度小于1.0×10-5 mol·L-1时,认为该离子沉淀完全。Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgBr)=5.4×10-13,Ksp(AgI)=8.5×10-17]。
下列说法正确的是( )
A.a点:有白色沉淀生成
B.原溶液中I-的浓度为0.100 mol·L-1
C.当Br-沉淀完全时,已经有部分Cl-沉淀
D.b点:c(Cl-)>c(Br-)>c(I-)>c(Ag+)
6.(2022河北,9,3分)某水样中含一定浓度的C、HC和其他不与酸碱反应的离子。取10.00 mL水样,用0.010 00 mol·L-1的HCl溶液进行滴定,溶液pH随滴加HCl溶液体积V(HCl)的变化关系如图(混合后溶液体积变化忽略不计)。
下列说法正确的是( )
A.该水样中c(C)=0.01 mol·L-1
B.a点处c(H2CO3)+c(H+)=c(OH-)
C.当V(HCl)≤20.00 mL时,溶液中c(HC)基本保持不变
D.曲线上任意一点存在c(C)+c(H2CO3)=0.03 mol·L-1
7.(2023浙江6月选考,20,节选)某研究小组用铝土矿为原料制备絮凝剂聚合氯化铝{[Al2(OH)aClb]m,a=1～5}。
已知:②[Al2(OH)aClb]m的絮凝效果可用盐基度衡量,盐基度=。当盐基度为0.60～0.85时,絮凝效果较好。
请回答:
(4)测定产品的盐基度。Cl-的定量测定:称取一定量样品,配成溶液,移取25.00 mL溶液于锥形瓶中,调pH=6.5～10.5,滴加指示剂K2CrO4溶液。在不断摇动下,用0.100 0 mol·L-1 AgNO3标准溶液滴定至浅红色(有Ag2CrO4沉淀),30秒内不褪色。平行测试3次,平均消耗AgNO3标准溶液22.50 mL。
另测得上述样品溶液中c(Al3+)=0.100 0 mol·L-1。
①产品的盐基度为 。
②测定Cl-过程中溶液pH过低或过高均会影响测定结果,原因是 。
8.(2020浙江1月选考,27,4分)为测定FeC2O4·2H2O(M=180 g·mol-1)样品的纯度,用硫酸溶解6.300 g样品,定容至250 mL。取25.00 mL溶液,用0.100 0 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定至终点。重复实验,数据如下:
序号 滴定前读数/mL 滴定终点读数/mL
1 0.00 19.98
2 1.26 22.40
3 1.54 21.56
已知:3Mn+5FeC2O4·2H2O+24H+ 3Mn2++5Fe3++10CO2↑+22H2O
假设杂质不参加反应。
该样品中FeC2O4·2H2O的质量分数是 %(保留小数点后一位);写出简要计算过程: 。
三年模拟
考点强化练
考点1 弱电解质的电离平衡
1.(2024届河北衡水二中三调,16)用pH计测定25 ℃时不同浓度的醋酸溶液的pH,结果如下。根据下表中数据得出的结论错误的是( )
① ② ③
浓度/(mol/L) 0.001 0 0.010 0 0.020 0
pH 3.88 3.38 3.32
A.根据①可知:醋酸是弱酸
B.根据①②可知c(H+):=100.5
C.根据②③可知水电离的c(H+):②>③
D.将③加水稀释至浓度与①相同,醋酸的电离度增大,Ka增大
2.(2024届陕西宝鸡二检,14)人体血液中存在H2CO3/HC、HP等缓冲对。常温下,水溶液中各缓冲对的微粒浓度之比的对数值lgx[x表示]与pH的关系如图所示。已知碳酸p=6.4、磷酸p=7.2(pKa=-lgKa)。下列说法错误的是( )
A.曲线Ⅰ表示lg与pH的变化关系
B.a点→b点的过程中,水的电离程度逐渐增大
C.当pH增大时,逐渐减小
D.当c(H2CO3)=c(HC)时,c(HP)
3.(双选)(2023山东临沂二模,15)联氨(N2H4)是二元弱碱,联氨溶液中存在:
N2H4+H2O N2
N2+H2O N2
25 ℃时,溶液中lgc(X)与pH的关系如图所示(X表示含氮微粒,已知lg2=0.3)。下列说法错误的是( )
A.=8.0×10-7
B.M点溶液中pH=0.3
C.水的电离程度:P>N>M
D.N2H5Cl溶液中:c(Cl-)>c(N2)>c(H+)
考点2 溶液的酸碱性 酸碱中和滴定
4.(2023江西万年中学一模,16)下列图示与对应的叙述相符的是( )
A.图1表示相同温度下pH=1的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释时pH的变化曲线,其中曲线Ⅱ为盐酸,且b点溶液的导电性比a点强
B.图1中,中和等体积的两种酸,消耗等浓度的NaOH溶液体积:Ⅰ>Ⅱ
C.图2中纯水仅升高温度,就可以从a点变到c点
D.图2中在b点对应温度下,将pH=2的H2SO4溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液显中性
5.(2024届福建福州质检一,10)室温下,将0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴入10 mL浓度均为0.1 mol·L-1的HCl和HA(Ka=10-3)的混合溶液中,测得混合溶液的pH随滴加的V(NaOH溶液)的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点时,c(Cl-)>c(A-)>c(HA)
B.b点时,c(Cl-)=0.05 mol·L-1
C.c点时,c(Na+)=c(A-)+c(HA)
D.a→d过程中,水的电离程度大小关系为c>b>a>d
6.(2023山东聊城三模,14)H2A为二元弱酸,常温下将0.1 mol·L-1的NaOH溶液滴入20 mL 0.1 mol·L-1的NaHA溶液中,溶液中HA-(或A2-)的分布系数δ、NaOH溶液体积V与pH的关系如图所示。[已知:δ(HA-)=]下列叙述正确的是( )
A.曲线a表示的是A2-的分布系数变化曲线
B.滴定时,可用甲基橙作指示剂
C.H2A的第二步电离平衡常数的数量级为10-5
D.n点对应的溶液中,c(H+)-c(OH-)=c(A2-)-c(H2A)
7.(2023北京朝阳三模,12)室温下,向10.0 mL纯碱(可能含有NaHCO3)的稀溶液中逐滴加入0.100 mol·L-1盐酸,滴定曲线如图,其中p、q为滴定终点,下列分析正确的是( )
A.p→q,选用酚酞作指示剂,到达滴定终点时溶液由红色变为无色
B.由滴定数据可知,原纯碱中>5
C.p点pH>7的主要原因:C+H2O HC+OH-
D.q点溶液中:c(Na+)=0.215 mol·L-1
考法综合练
考法1 强酸、弱酸的比较与判断方法
1.(2024届安徽宿松一模,13,改编)根据下列实验不能证明一元酸HR为弱酸的是( )
A.室温下,NaR溶液的pH大于7
B.加热NaR溶液时,溶液的pH变小
C.HR溶液中加入少量NaR固体,溶解后溶液的pH变大
D.20 ℃时,0.01 mol·L-1 HR溶液的pH=2.8
2.(2024届四川德阳五中开学考,14)T ℃时,向浓度均为1 mol·L-1的两种弱酸HA、HB的溶液中不断加水稀释,并用pH传感器测定溶液pH,所得溶液pH的两倍(2pH)与溶液浓度的对数(lgc)的关系如图所示。
已知:HA的电离常数Ka=;pKa=-lgKa。
下列叙述错误的是( )
A.酸性:HA>HB
B.将pH相同的HA和HB溶液稀释相同的倍数后,HB溶液的pH更大
C.T ℃时,弱酸HB的pKa≈5
D.a点对应的溶液中:c(HA)=0.1 mol·L-1,c(H+)=0.01 mol·L-1
3.(2024届山西部分学校第一次月考,16,节选)某学习小组为探究H2SO3与HClO的酸性强弱开展下列实验,所用装置如图所示。回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 。
(2)装置C的作用是 。
(3)装置D中盛放的试剂是 。(填“酸性KMnO4溶液”“Na2CO3溶液”或“NaOH溶液”),该装置的作用是 ,发生反应的离子方程式为 。
(4)通过装置E、F中的现象: ,可证明H2SO3的酸性强于HClO。用pH试纸测定等浓度的NaHSO3溶液和NaClO溶液的pH, (填“能”或“不能”)判断H2SO3与HClO的酸性强弱。
考法2 中和滴定原理的迁移应用
4.(2023湖南娄底四模,6)某小组设计实验测定胆矾(CuSO4·5H2O)的纯度(杂质不参与反应):称取w g胆矾样品溶于蒸馏水,加入足量KI溶液,充分反应后,过滤。把滤液配制成250 mL溶液,准确量取配制的溶液25.00 mL于锥形瓶中,滴加2滴X溶液,用c mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V mL。有关反应如下:2Cu2++4I- 2CuI↓+I2,I2+2S2 2I-+S4。下列叙述正确的是( )
A.X溶液为甲基橙溶液
B.滴加Na2S2O3溶液时选择滴定管如图所示
C.滴定管装液之前最后一步操作是水洗
D.胆矾纯度为%
5.(2023江苏扬州三模,14,节选)(3)测定软锰矿中MnO2含量的方法如下:
步骤1:称取0.150 0 g软锰矿样品于碘量瓶中,加适量硫酸及足量碘化钾溶液充分反应。
步骤2:待反应完全后加入少量淀粉溶液,用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液22.00 mL。
已知:I2+S2 I-+S4(未配平)
计算软锰矿中MnO2的质量分数 ,写出计算过程(结果保留两位小数)。
6.(2024届河南开封高级中学质检一,18)分析化学中的滴定法除了酸碱中和滴定,还有沉淀滴定、络合滴定、氧化还原滴定等。沉淀滴定法可用于NaCl溶液中c(Cl-)的测定。实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。已知:
①Ag2CrO4是一种难溶于水的砖红色沉淀;
②溶液中同时存在Cl-和Cr时,滴入AgNO3溶液,先生成AgCl沉淀;
③AgCl+2NH3 [Ag(NH3)2]++Cl-。
Ⅰ.准备标准溶液
准确称取AgNO3基准物4.246 8 g(0.025 0 mol)后,配制成250 mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存,备用。
Ⅱ.滴定待测溶液
a.取待测NaCl溶液25.00 mL于锥形瓶中。
b.加入1 mL 5% K2CrO4溶液。
c.边晃动锥形瓶边用AgNO3标准溶液滴定,当接近终点时,半滴半滴地滴入AgNO3溶液,并用力摇晃。记下滴定终点时消耗AgNO3标准溶液的体积。
d.重复上述操作两次。三次测定数据如下表。
实验序号 1 2 3
消耗AgNO3标准溶液体积/mL 20.45 20.02 19.98
e.数据处理。
回答下列问题:
(1)将称得的AgNO3基准物配制成标准溶液。所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有 。
(2)滴定终点的现象是 。
(3)计算所消耗的AgNO3标准溶液平均体积为 mL,测得c(Cl-)= mol·L-1。
(4)若用该方法测定NH4Cl溶液中的c(Cl-),待测液的pH不宜超过7.2,理由是 。
(5)下列关于实验的说法合理的是 。
A.为使终点现象更加明显,可改加1 mL 10% K2CrO4溶液
B.滴定过程中可用蒸馏水将锥形瓶壁上黏附的溶液冲下
C.若在配制AgNO3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则测定结果偏高
D.若未等滴定管液面稳定就读数会导致测定结果偏高
专题十二 弱电解质的电离平衡和溶液的酸碱性
五年高考
考点过关练
考点1 弱电解质的电离平衡
1.(2020北京,11,3分)室温下,对于1 L 0.1 mol·L-1醋酸溶液,下列判断正确的是 ( )
A.该溶液中CH3COO-数目为6.02×1022
B.加入少量CH3COONa固体后,溶液的pH降低
C.滴加NaOH溶液过程中,n(CH3COO-)与n(CH3COOH)之和始终为0.1 mol
D.与Na2CO3溶液反应的离子方程式为C+2H+ H2O+CO2↑
答案 C
2.(2023浙江1月选考,13,3分)甲酸(HCOOH)是重要的化工原料。工业废水中的甲酸及其盐,通过离子交换树脂(含固体活性成分R3N,R为烷基)因静电作用被吸附回收,其回收率(被吸附在树脂上甲酸根的物质的量分数)与废水初始pH关系如图(已知甲酸Ka=1.8×10-4),下列说法不正确的是( )
A.活性成分R3N在水中存在平衡:R3N+H2O R3NH++OH-
B.pH=5的废水中c(HCOO-)∶c(HCOOH)=18
C.废水初始pH<2.4,随pH下降,甲酸的电离被抑制,与R3NH+作用的HCOO-数目减少
D.废水初始pH>5,离子交换树脂活性成分主要以R3NH+形态存在
答案 D
3.(2022全国乙,13,6分)常温下,一元酸HA的Ka(HA)=1.0×10-3。在某体系中,H+与A-离子不能穿过隔膜,未电离的HA可自由穿过该膜(如图所示)。
设溶液中c总(HA)=c(HA)+c(A-),当达到平衡时,下列叙述正确的是( )
A.溶液Ⅰ中c(H+)=c(OH-)+c(A-)
B.溶液Ⅱ中HA的电离度[]为
C.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)不相等
D.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c总(HA)之比为10-4
答案 B
4.(2022广东,17,14分)食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(用HAc表示)。HAc的应用与其电离平衡密切相关。25 ℃时,HAc的Ka=1.75×10-5=10-4.76。
(1)配制250 mL 0.1 mol·L-1的HAc溶液,需5 mol·L-1 HAc溶液的体积为 mL。
(2)下列关于250 mL容量瓶的操作,正确的是 。
(3)某小组研究25 ℃下HAc电离平衡的影响因素。
提出假设 稀释HAc溶液或改变Ac-浓度,HAc电离平衡会发生移动。
设计方案并完成实验 用浓度均为0.1 mol·L-1的HAc和NaAc溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液;测定pH,记录数据。
序号 V(HAc)/mL V(NaAc)/mL V(H2O)/mL n(NaAc)∶n(HAc) pH
Ⅰ 40.00 / / 0 2.86
Ⅱ 4.00 / 36.00 0 3.36
…
Ⅶ 4.00 a b 3∶4 4.53
Ⅷ 4.00 4.00 32.00 1∶1 4.65
①根据表中信息,补充数据:a= ,b= 。
②由实验Ⅰ和Ⅱ可知,稀释HAc溶液,电离平衡 (填“正”或“逆”)向移动;结合表中数据,给出判断理由: 。
③由实验Ⅱ～Ⅷ可知,增大Ac-浓度,HAc电离平衡逆向移动。
实验结论 假设成立。
(4)小组分析上表数据发现:随着的增加,c(H+)的值逐渐接近HAc的Ka。
查阅资料获悉:一定条件下,按=1配制的溶液中,c(H+)的值等于HAc的Ka。
对比数据发现,实验Ⅷ中pH=4.65与资料数据Ka=10-4.76存在一定差异;推测可能由物质浓度准确程度不够引起,故先准确测定HAc溶液的浓度再验证。
(ⅰ)移取20.00 mL HAc溶液,加入2滴酚酞溶液,用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定至终点,消耗体积为22.08 mL,则该HAc溶液的浓度为 mol·L-1。画出上述过程的滴定曲线示意图并标注滴定终点。
(ⅱ)用上述HAc溶液和0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液,配制等物质的量的HAc与NaAc混合溶液,测定pH,结果与资料数据相符。
(5)小组进一步提出:如果只有浓度均约为0.1 mol·L-1的HAc和NaOH溶液,如何准确测定HAc的Ka 小组同学设计方案并进行实验。请完成下表中Ⅱ的内容。
Ⅰ 移取20.00 mL HAc溶液,用NaOH溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液V1 mL
Ⅱ ,测得溶液的pH为4.76
实验总结 得到的结果与资料数据相符,方案可行。
(6)根据Ka可以判断弱酸的酸性强弱。写出一种无机弱酸及其用途 。
答案 (1)5 (2)C (3)①3.00 33.00 ②正 Ⅰ是Ⅱ浓度的十倍,但pH变化小于1 (4)0.110 4
(5)用20.00 mL该HAc溶液和 mL该NaOH溶液混合
(6)HF:雕刻玻璃(或H2CO3:生产碳酸饮料,或H3PO4:生产磷肥等,合理即可)
考点2 溶液的酸碱性 酸碱中和滴定
5.(2020浙江1月选考,23,2分)室温下,向20.00 mL 0.100 0 mol·L-1盐酸中滴加0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图。已知lg 5=0.7。下列说法不正确的是( )
A.NaOH与盐酸恰好完全反应时,pH=7
B.选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差
C.选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的大
D.V(NaOH溶液)=30.00 mL时,pH=12.3
答案 C
6.(2023山东,8～10题)一定条件下,乙酸酐[(CH3CO)2O]醇解反应[(CH3CO)2O+ROH CH3COOR+CH3COOH]可进行完全,利用此反应定量测定有机醇(ROH)中的羟基含量,实验过程中酯的水解可忽略。实验步骤如下:
①配制一定浓度的乙酸酐—苯溶液。
②量取一定体积乙酸酐—苯溶液置于锥形瓶中,加入m g ROH样品,充分反应后,加适量水使剩余乙酸酐完全水解:(CH3CO)2O+H2O 2CH3COOH。
③加指示剂并用c mol·L-1 NaOH-甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V1 mL。
④在相同条件下,量取相同体积的乙酸酐—苯溶液,只加适量水使乙酸酐完全水解;加指示剂并用c mol·L-1 NaOH-甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V2 mL。
(1)(2023山东,8,2分)对于上述实验,下列做法正确的是( )
A.进行容量瓶检漏时,倒置一次即可
B.滴入半滴标准溶液,锥形瓶中溶液变色,即可判定达滴定终点
C.滴定读数时,应单手持滴定管上端并保持其自然垂直
D.滴定读数时,应双手一上一下持滴定管
(2)(2023山东,9,2分)ROH样品中羟基含量(质量分数)计算正确的是( )
A.×100% B.×100%
C.×100% D.×100%
(3)(2023山东,10,2分)根据上述实验原理,下列说法正确的是( )
A.可以用乙酸代替乙酸酐进行上述实验
B.若因甲醇挥发造成标准溶液浓度发生变化,将导致测定结果偏小
C.步骤③滴定时,不慎将锥形瓶内溶液溅出,将导致测定结果偏小
D.步骤④中,若加水量不足,将导致测定结果偏大
答案 (1)C (2)A (3)B
7.(2023湖南,12,3分)常温下,用浓度为0.020 0 mol·L-1的NaOH标准溶液滴定浓度均为0.020 0 mol·L-1的HCl和CH3COOH的混合溶液,滴定过程中溶液的pH随η[η=]的变化曲线如图所示。
下列说法错误的是( )
A.Ka(CH3COOH)约为10-4.76
B.点a:c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
C.点b:c(CH3COOH)
考法强化练
考法1 强酸、弱酸的比较与判断方法
1.(2022湖北,12,3分)根据酸碱质子理论,给出质子(H+)的物质是酸,给出质子的能力越强,酸性越强。已知:
N2+NH3 N+N2H4 N2H4+CH3COOH N2+CH3COO-
下列酸性强弱顺序正确的是( )
A.N2 B.N2
C.NH3>N2H4>CH3COO- D.CH3COOH>N2
答案 D
2.(2021浙江6月选考,19,2分)某同学拟用pH计测定溶液pH以探究某酸HR是否为弱电解质。下列说法正确的是( )
A.25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1 NaR溶液pH=7,则HR是弱酸
B.25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1 HR溶液pH>2且pH<7,则HR是弱酸
C.25 ℃时,若测得HR溶液pH=a,取该溶液10.0 mL,加蒸馏水稀释至100.0 mL,测得pH=b,b-a<1,则HR是弱酸
D.25 ℃时,若测得NaR溶液pH=a,取该溶液10.0 mL,升温至50 ℃,测得pH=b,a>b,则HR是弱酸
答案 B
3.(2019天津,5,6分)某温度下,HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.0×10-4和1.7×10-5。将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.曲线Ⅰ代表HNO2溶液
B.溶液中水的电离程度:b点>c点
C.从c点到d点,溶液中保持不变(其中HA、A-分别代表相应的酸和酸根离子)
D.相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)相同
答案 C
4.(2021湖南,9,3分)常温下,用0.100 0 mol·L-1的盐酸分别滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L-1的三种一元弱酸的钠盐(NaX、NaY、NaZ)溶液,滴定曲线如图所示。下列判断错误的是( )
A.该NaX溶液中:c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)
B.三种一元弱酸的电离常数:Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ)
C.当pH=7时,三种溶液中:c(X-)=c(Y-)=c(Z-)
D.分别滴加20.00 mL盐酸后,再将三种溶液混合:c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c(H+)-c(OH-)
答案 C
考法2 中和滴定原理的迁移应用
5.(2022湖南,10,3分)室温时,用0.100 mol·L-1的标准AgNO3溶液滴定15.00 mL浓度相等的Cl-、Br-和I-混合溶液,通过电位滴定法获得lgc(Ag+)与V(AgNO3)的关系曲线如图所示[忽略沉淀对离子的吸附作用。若溶液中离子浓度小于1.0×10-5 mol·L-1时,认为该离子沉淀完全。Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgBr)=5.4×10-13,Ksp(AgI)=8.5×10-17]。
下列说法正确的是( )
A.a点:有白色沉淀生成
B.原溶液中I-的浓度为0.100 mol·L-1
C.当Br-沉淀完全时,已经有部分Cl-沉淀
D.b点:c(Cl-)>c(Br-)>c(I-)>c(Ag+)
答案 C
6.(2022河北,9,3分)某水样中含一定浓度的C、HC和其他不与酸碱反应的离子。取10.00 mL水样,用0.010 00 mol·L-1的HCl溶液进行滴定,溶液pH随滴加HCl溶液体积V(HCl)的变化关系如图(混合后溶液体积变化忽略不计)。
下列说法正确的是( )
A.该水样中c(C)=0.01 mol·L-1
B.a点处c(H2CO3)+c(H+)=c(OH-)
C.当V(HCl)≤20.00 mL时,溶液中c(HC)基本保持不变
D.曲线上任意一点存在c(C)+c(H2CO3)=0.03 mol·L-1
答案 C
7.(2023浙江6月选考,20,节选)某研究小组用铝土矿为原料制备絮凝剂聚合氯化铝{[Al2(OH)aClb]m,a=1～5}。
已知:②[Al2(OH)aClb]m的絮凝效果可用盐基度衡量,盐基度=。当盐基度为0.60～0.85时,絮凝效果较好。
请回答:
(4)测定产品的盐基度。Cl-的定量测定:称取一定量样品,配成溶液,移取25.00 mL溶液于锥形瓶中,调pH=6.5～10.5,滴加指示剂K2CrO4溶液。在不断摇动下,用0.100 0 mol·L-1 AgNO3标准溶液滴定至浅红色(有Ag2CrO4沉淀),30秒内不褪色。平行测试3次,平均消耗AgNO3标准溶液22.50 mL。
另测得上述样品溶液中c(Al3+)=0.100 0 mol·L-1。
①产品的盐基度为 。
②测定Cl-过程中溶液pH过低或过高均会影响测定结果,原因是 。
答案 ①0.700 0 ②pH过低,Cr转化为Cr2浓度降低,不能形成沉淀显色以指示终点;pH过高,Ag+转化为Ag2O(或AgOH)沉淀,影响测定结果
8.(2020浙江1月选考,27,4分)为测定FeC2O4·2H2O(M=180 g·mol-1)样品的纯度,用硫酸溶解6.300 g样品,定容至250 mL。取25.00 mL溶液,用0.100 0 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定至终点。重复实验,数据如下:
序号 滴定前读数/mL 滴定终点读数/mL
1 0.00 19.98
2 1.26 22.40
3 1.54 21.56
已知:3Mn+5FeC2O4·2H2O+24H+ 3Mn2++5Fe3++10CO2↑+22H2O
假设杂质不参加反应。
该样品中FeC2O4·2H2O的质量分数是 %(保留小数点后一位);写出简要计算过程: 。
答案 95.2
×100%≈95.2%
三年模拟
考点强化练
考点1 弱电解质的电离平衡
1.(2024届河北衡水二中三调,16)用pH计测定25 ℃时不同浓度的醋酸溶液的pH,结果如下。根据下表中数据得出的结论错误的是( )
① ② ③
浓度/(mol/L) 0.001 0 0.010 0 0.020 0
pH 3.88 3.38 3.32
A.根据①可知:醋酸是弱酸
B.根据①②可知c(H+):=100.5
C.根据②③可知水电离的c(H+):②>③
D.将③加水稀释至浓度与①相同,醋酸的电离度增大,Ka增大
答案 D
2.(2024届陕西宝鸡二检,14)人体血液中存在H2CO3/HC、HP等缓冲对。常温下,水溶液中各缓冲对的微粒浓度之比的对数值lgx[x表示]与pH的关系如图所示。已知碳酸p=6.4、磷酸p=7.2(pKa=-lgKa)。下列说法错误的是( )
A.曲线Ⅰ表示lg与pH的变化关系
B.a点→b点的过程中,水的电离程度逐渐增大
C.当pH增大时,逐渐减小
D.当c(H2CO3)=c(HC)时,c(HP)
答案 C
3.(双选)(2023山东临沂二模,15)联氨(N2H4)是二元弱碱,联氨溶液中存在:
N2H4+H2O N2
N2+H2O N2
25 ℃时,溶液中lgc(X)与pH的关系如图所示(X表示含氮微粒,已知lg2=0.3)。下列说法错误的是( )
A.=8.0×10-7
B.M点溶液中pH=0.3
C.水的电离程度:P>N>M
D.N2H5Cl溶液中:c(Cl-)>c(N2)>c(H+)
答案 CD
考点2 溶液的酸碱性 酸碱中和滴定
4.(2023江西万年中学一模,16)下列图示与对应的叙述相符的是( )
A.图1表示相同温度下pH=1的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释时pH的变化曲线,其中曲线Ⅱ为盐酸,且b点溶液的导电性比a点强
B.图1中,中和等体积的两种酸,消耗等浓度的NaOH溶液体积:Ⅰ>Ⅱ
C.图2中纯水仅升高温度,就可以从a点变到c点
D.图2中在b点对应温度下,将pH=2的H2SO4溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液显中性
答案 D
5.(2024届福建福州质检一,10)室温下,将0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴入10 mL浓度均为0.1 mol·L-1的HCl和HA(Ka=10-3)的混合溶液中,测得混合溶液的pH随滴加的V(NaOH溶液)的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点时,c(Cl-)>c(A-)>c(HA)
B.b点时,c(Cl-)=0.05 mol·L-1
C.c点时,c(Na+)=c(A-)+c(HA)
D.a→d过程中,水的电离程度大小关系为c>b>a>d
答案 B
6.(2023山东聊城三模,14)H2A为二元弱酸,常温下将0.1 mol·L-1的NaOH溶液滴入20 mL 0.1 mol·L-1的NaHA溶液中,溶液中HA-(或A2-)的分布系数δ、NaOH溶液体积V与pH的关系如图所示。[已知:δ(HA-)=]下列叙述正确的是( )
A.曲线a表示的是A2-的分布系数变化曲线
B.滴定时,可用甲基橙作指示剂
C.H2A的第二步电离平衡常数的数量级为10-5
D.n点对应的溶液中,c(H+)-c(OH-)=c(A2-)-c(H2A)
答案 C
7.(2023北京朝阳三模,12)室温下,向10.0 mL纯碱(可能含有NaHCO3)的稀溶液中逐滴加入0.100 mol·L-1盐酸,滴定曲线如图,其中p、q为滴定终点,下列分析正确的是( )
A.p→q,选用酚酞作指示剂,到达滴定终点时溶液由红色变为无色
B.由滴定数据可知,原纯碱中>5
C.p点pH>7的主要原因:C+H2O HC+OH-
D.q点溶液中:c(Na+)=0.215 mol·L-1
答案 B
考法综合练
考法1 强酸、弱酸的比较与判断方法
1.(2024届安徽宿松一模,13,改编)根据下列实验不能证明一元酸HR为弱酸的是( )
A.室温下,NaR溶液的pH大于7
B.加热NaR溶液时,溶液的pH变小
C.HR溶液中加入少量NaR固体,溶解后溶液的pH变大
D.20 ℃时,0.01 mol·L-1 HR溶液的pH=2.8
答案 B
2.(2024届四川德阳五中开学考,14)T ℃时,向浓度均为1 mol·L-1的两种弱酸HA、HB的溶液中不断加水稀释,并用pH传感器测定溶液pH,所得溶液pH的两倍(2pH)与溶液浓度的对数(lgc)的关系如图所示。
已知:HA的电离常数Ka=;pKa=-lgKa。
下列叙述错误的是( )
A.酸性:HA>HB
B.将pH相同的HA和HB溶液稀释相同的倍数后,HB溶液的pH更大
C.T ℃时,弱酸HB的pKa≈5
D.a点对应的溶液中:c(HA)=0.1 mol·L-1,c(H+)=0.01 mol·L-1
答案 B
3.(2024届山西部分学校第一次月考,16,节选)某学习小组为探究H2SO3与HClO的酸性强弱开展下列实验,所用装置如图所示。回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 。
(2)装置C的作用是 。
(3)装置D中盛放的试剂是 。(填“酸性KMnO4溶液”“Na2CO3溶液”或“NaOH溶液”),该装置的作用是 ,发生反应的离子方程式为 。
(4)通过装置E、F中的现象: ,可证明H2SO3的酸性强于HClO。用pH试纸测定等浓度的NaHSO3溶液和NaClO溶液的pH, (填“能”或“不能”)判断H2SO3与HClO的酸性强弱。
答案 (1)分液漏斗
(2)使SO2气体与NaHCO3溶液反应产生CO2气体
(3)酸性KMnO4溶液 除去过量的SO2气体
5SO2+2Mn+2H2O 2Mn2++5S+4H+
(4)E中品红溶液不褪色,F中出现白色沉淀 不能
考法2 中和滴定原理的迁移应用
4.(2023湖南娄底四模,6)某小组设计实验测定胆矾(CuSO4·5H2O)的纯度(杂质不参与反应):称取w g胆矾样品溶于蒸馏水,加入足量KI溶液,充分反应后,过滤。把滤液配制成250 mL溶液,准确量取配制的溶液25.00 mL于锥形瓶中,滴加2滴X溶液,用c mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V mL。有关反应如下:2Cu2++4I- 2CuI↓+I2,I2+2S2 2I-+S4。下列叙述正确的是( )
A.X溶液为甲基橙溶液
B.滴加Na2S2O3溶液时选择滴定管如图所示
C.滴定管装液之前最后一步操作是水洗
D.胆矾纯度为%
答案 D
5.(2023江苏扬州三模,14,节选)(3)测定软锰矿中MnO2含量的方法如下:
步骤1:称取0.150 0 g软锰矿样品于碘量瓶中,加适量硫酸及足量碘化钾溶液充分反应。
步骤2:待反应完全后加入少量淀粉溶液,用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液22.00 mL。
已知:I2+S2 I-+S4(未配平)
计算软锰矿中MnO2的质量分数 ,写出计算过程(结果保留两位小数)。
答案 63.80%
6.(2024届河南开封高级中学质检一,18)分析化学中的滴定法除了酸碱中和滴定,还有沉淀滴定、络合滴定、氧化还原滴定等。沉淀滴定法可用于NaCl溶液中c(Cl-)的测定。实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。已知:
①Ag2CrO4是一种难溶于水的砖红色沉淀;
②溶液中同时存在Cl-和Cr时,滴入AgNO3溶液,先生成AgCl沉淀;
③AgCl+2NH3 [Ag(NH3)2]++Cl-。
Ⅰ.准备标准溶液
准确称取AgNO3基准物4.246 8 g(0.025 0 mol)后,配制成250 mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存,备用。
Ⅱ.滴定待测溶液
a.取待测NaCl溶液25.00 mL于锥形瓶中。
b.加入1 mL 5% K2CrO4溶液。
c.边晃动锥形瓶边用AgNO3标准溶液滴定,当接近终点时,半滴半滴地滴入AgNO3溶液,并用力摇晃。记下滴定终点时消耗AgNO3标准溶液的体积。
d.重复上述操作两次。三次测定数据如下表。
实验序号 1 2 3
消耗AgNO3标准溶液体积/mL 20.45 20.02 19.98
e.数据处理。
回答下列问题:
(1)将称得的AgNO3基准物配制成标准溶液。所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有 。
(2)滴定终点的现象是 。
(3)计算所消耗的AgNO3标准溶液平均体积为 mL,测得c(Cl-)= mol·L-1。
(4)若用该方法测定NH4Cl溶液中的c(Cl-),待测液的pH不宜超过7.2,理由是 。
(5)下列关于实验的说法合理的是 。
A.为使终点现象更加明显,可改加1 mL 10% K2CrO4溶液
B.滴定过程中可用蒸馏水将锥形瓶壁上黏附的溶液冲下
C.若在配制AgNO3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则测定结果偏高
D.若未等滴定管液面稳定就读数会导致测定结果偏高
答案 (1)250 mL棕色容量瓶、胶头滴管
(2)滴入最后半滴AgNO3溶液时,锥形瓶中出现砖红色沉淀,且半分钟内该沉淀不溶解
(3)20.00 0.080 0
(4)若溶液pH过大,N会生成NH3·H2O,将生成的AgCl溶解,使测定结果偏高
(5)BCD
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