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高三化学弱电解质习题有答案+实验设计与评价习题有答案+水溶液习题有答案
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高三化学弱电解质习题有答案+实验设计与评价习题有答案+水溶液习题有答案
高三化学弱电解质习题有答案 +实验设计与评价习题有答案+水溶液习题有答案 弱电解质(附参考答案) 一、选择题 1.下列事实能说明醋酸是弱电解质的是( ) ①醋酸与水能以任意比互溶 ②醋酸溶液能导电 ③醋酸溶液 中存在醋酸分子 ④0.1 mol·L-1 醋酸的 pH 比 0.1 mol·L-1 盐酸的 pH 大 ⑤醋酸能和碳酸钙反应放出 CO2 ⑥0.1 mol·L-1 醋酸钠溶液的 pH=8.9 ⑦大小相同的锌粒分别与相同物质的量浓度的盐酸和醋酸 反应,醋酸产生 H2 速率慢 A.②⑥⑦ B.③④⑥⑦ C.③④⑤⑥ D.①② 【解析】 醋酸的溶解性不能说明其电离程度大小,①不正确; 醋酸溶液导电说明溶液中存在自由移动离子,CH3COOH 是电解质, 但却不能证明电解质的强弱,②不正确;⑤中所得结论为酸性: CH3COOH>H2CO3,同样不能说明 CH3COOH 是弱电解质。 【答案】 B 2.向醋酸溶液中滴入稀氨水,溶液的导电能力发生变化,其电 流(I)随加入氨水的体积(V)的变化曲线是下图中的( ) 【解析】 醋酸、一水合氨均为弱电解质,在溶液中部分电离; 二者混合时生成强电解质 CH3COONH4,使溶液中离子浓度增大,导 电性增强;当二者恰好反应完全时溶液导电性最强,若继续滴入氨水, 对溶液进行稀释,导电能力又减弱。 【答案】 A 3.20 mL 氢氧化钠溶液和 20 mL 氨水都能跟 10 mL 0.1 mol·L-1 盐酸恰好完全反应,则氢氧化钠和氨水的( ) A.[OH-]相等 B.电离程度相同 C.溶质的物质的量浓度相等 D.溶液中 n(OH-)相等 【解析】 二者与盐酸反应的实质为:H++OH-===H2O,即二 者提供的 n(OH-)相等。 【答案】 C 4.把 1 L 0.1 mol·L-1 醋酸溶液用蒸馏水稀释到 10 L,下列叙述 正确的是( ) A.[CH3COOH]变为原来的 1/10 B.[H+]变为原来的 1/10 C.[CH3COO-]/[CH3COOH]的比值减小 D.溶液的导电性减弱 【解析】 A 项由于加水稀释,CH3COOH 的电离程度增大,故 而 [CH3COOH] 应 小 于 原 来 的 1/10 , [H + ] 应 大 于 原 来 的 1/10 , [CH3COO-] [CH3COOH] =nCH3COO- nCH3COOH ,而 n(CH3COO-)增多,n(CH3COOH)减 少,故[CH3COO-] [CH3COOH] 的比值增大,加水稀释后离子浓度减小,故导电 性应减弱。 【答案】 D 5.(2012·威海质检)室温下对[H+]相同、体积相同的醋酸和盐酸 两种溶液分别采取下列措施,有关叙述正确的是( ) A.加适量的醋酸钠晶体后,两溶液的[H+]都变小 B.使温度都升高 20 ℃,两溶液的[H+]都不变 C.加水稀释 2 倍后,两溶液的[H+]都变大 D.加足量的锌粉反应后,两溶液产生的氢气一样多 【解析】 CH3COOH 溶液中存在 CH3COOH CH3COO-+ H+的电离平衡,当加入醋酸钠晶体后,上述电离平衡向左移动, CH3COOH 溶液中[H + ]变小,向盐酸加入醋酸钠晶体后,会发生 CH3COO-+H+===CH3COOH 的反应,会使盐酸中[H+]变小;温度升 高,使 CH3COOH CH3COO-+H+的电离平衡向右移动,[H+]变 大;加水稀释时,两溶液的[H+]都变小;[H+]相同、体积相同的醋酸 溶液和盐酸,其溶质的物质的量并不相等,所以,与足量的锌粉反应, 产生的氢气不一样多。 【答案】 A 6.已知室温时,0.1 mol·L-1 某一元酸 HA 在水中有 0.1%发生电 离,下列叙述错误的是( ) A.该溶液的 pH=4 B.升高温度,溶液的 pH 增大 C.此酸的电离平衡常数约为 1×10-7 mol·L-1 D.由 HA 电离出的 c(H+)约为水电离出的 c(H+)的 106 倍 【解析】 c(H+)=0.1 mol·L-1×0.1%=1×10-4 mol·L-1,A 正确; Ka=10-42 0.1 =1×10-7 mol·L-1,C 正确;升高温度有利于弱酸的电离, 所以升高温度溶液中的 c(H+)增大,pH 减小,故 B 选项错误。 【答案】 B 7.(2011·铁岭质检)H+浓度相同的等体积的两份溶液 A 和 B,A 为盐酸、B 为醋酸,分别和锌反应,若放出氢气的质量相同,且反应 完毕后,有一份溶液中还残留锌,则下列说法正确的是( ) ①反应所需要的时间 B>A ②开始反应时的速率 A>B ③参加反应的锌的物质的量 A=B ④反应过程的平均速率 B>A ⑤盐酸里有锌剩余 ⑥醋酸里有锌剩余 A.③④⑥ B.②③⑥ C.③④⑤ D.①②⑤ 【解析】 由于 A 为盐酸,B 为醋酸,因此两溶液 H+浓度相同 时,醋酸的物质的量浓度要比盐酸大得多;又因两份溶液等体积,所 以醋酸的物质的量要比盐酸大得多。由于开始反应时的 H+浓度相同, 因此开始反应时的速率相同,②错误。随着反应的进行,盐酸中的 H +不断消耗,而醋酸中存在平衡:CH3COOH CH3COO-+H+,当 H+被消耗时,平衡右移使 H+浓度减小的速率变慢,即在反应中醋酸 中的 H+浓度始终大于盐酸中的 H+浓度,所以反应过程中的平均速率 B>A,反应所需时间 B
V2=V3 B.V3>V2=V1 C.V1>V2>V3 D.V1=V2=V3 【解析】 由于 H2SO4 和 HCl 是强酸,完全电离后 H+的物质的 量相同,故消耗 NaOH 的量相同,即 V1=V2。又由于 CH3COOH 是 弱酸,虽然已电离出的 H+的物质的量与 H2SO4 和 HCl 相同,但还存 在未电离的 CH3COOH,随着 H+与 OH-反应生成水,会使 CH3COOH 进一步电离出 H+,所以 V3>V2=V1。答案选 B。 【答案】 B 10.(2011·海淀期末考试)常温下,若 HA 溶液和 NaOH 溶液混合 后,混合液的 pH=7,下列说法不合理的是( ) A.反应后 HA 溶液可能有剩余 B.生成物 NaA 的水溶液的 pH 可能小于 7 C.HA 溶液和 NaOH 溶液的体积可能不相等 D.HA 溶液中的 c(H+)和 NaOH 溶液中的 c(OH-)可能不相等 【解析】 因为所用碱是强碱,与 HA 混合后溶液 pH=7,则有 两种情况:一是 HA 是强酸,两者恰好完全反应,生成的 NaA 水溶 液的 pH=7;二是 HA 是弱酸,两者反应后,由于 HA 过量才使混合 液的 pH=7,则生成物 NaA 的水溶液的 pH>7。 【答案】 B 二、非选择题 11.H2S 溶液中存在着下列平衡:H2S H+ +HS -和 HS - H++S2-。 (1)已知 CuS 为难溶于水和酸的沉淀。当向 H2S 溶液中加入 CuSO4 溶液时,电离平衡向__________(填“左”或“右”)移动,[S2 -]__________(填“增大”或“减小”,下同),[H+]________。 (2)当向 H2S 溶液中加入固体 NaOH 时,电离平衡向________(填 “左”或“右”)移动,[H+]________(填“增大”或“减小”,下同), [S2-]________;若将 H2S 溶液加热至沸腾,则[H2S]________。 【解析】 依据勒·夏特列原理分析:改变外界条件,平衡向消 弱这种条件改变的方向移动。 【答案】 (1)右 减小 增大 (2)右 减小 增大 减小 12.(2012·河南豫南九校联考)近年来洞庭湖水富营养化较严重, 影响了自来水源地质水。回答: (1)水是弱电解质,其电离方程式是_______________________。 其电离平衡常数(K)为________________,KW 是水的离子积常 数,该常数与电离平衡常数的关系是 KW=K×c(H2O),其中 c(H2O) =__________mol·L-1。 (2)我们每天饮用的水必须是“健康水”,“健康水”的标准之 一是“水的硬度适中”。下列水的硬度肯定适中的是________。 A.城市自来水 B.地下矿泉水 C.人造纯净水 D.实验蒸馏水 (3)能够使水体富营养化的元素有__________(写出元素符号)。假 设太湖边某三个化工厂排出的污水中分别含有硝酸铵(甲化工厂)、盐 酸(乙化工厂)、氨水(丙化工厂)。如果让你设计方案治理乙、丙化工 厂的污染,你的方案是: ___________________________________________________________ ____________________________________________(写出原理即可)。 【解析】 (1)水是一种弱电解质,不管是纯水,还是水溶液,都 存在水的电离。跟其他化学平衡一样,用其平衡常数来描述其电离程 度的大小。1 L 纯水的物质的量是 1 000 g 18 g·mol-1 ≈55.6 mol,则 c(H2O)= 55.6 mol·L-1。 (2)人造纯净水和蒸馏水的硬度极小,不易长时间饮用;有些地下 矿泉水,特别是石灰岩地质中的矿泉水,硬度非常大;城市自来水是 经过处理的地下水或地上水,所以硬度适中。 (3)人为地向江河湖海中排放有害物质是导致海水、湖泊富营养 化的根本原因,导致水体富营养化的元素是氮、磷等。三个化工厂排 放的污水中含有盐、酸、碱,HCl 和 NH3·H2O 分别属于酸、碱,所 以对于乙、丙化工厂的污水可以采用先混合(提取有用物质)然后排放 的治理方法。 【答案】 (1)H2O H++OH- cH+·cOH- cH2O 55.6 (2)A (3)N、P 使含有盐酸与氨水的污水混合,发生中和反应,再排 放 13.(2012·西安模拟)描述弱电解质电离情况可以用电离度和电离 平衡常数表示,下表是常温下几种弱酸的电离平衡常数(Ka)和弱碱的 电离平衡常数(Kb)。 酸或碱 电离平衡常数(Ka 或 Kb/mol·L-1) CH3COOH 1.7×10-5 HNO2 7.1×10-4 HCN 6.2×10-10 HClO 4.7×10-8 NH3·H2O 1.7×10-5 请回答下面问题: (1)表中所给的四种酸中,酸性最弱的是________(用化学式表 示)。下列能使醋酸溶液中 CH3COOH 的电离程度增大,而电离常数 不变的操作是________(填序号)。 A.升高温度 B.加水稀释 C.加少量的 CH3COONa 固体 D.加少量冰醋酸 (2)CH3COONH4 的水溶液呈________(选填“酸性”、“中性” 或“碱性”),理由是_______________________________________, 溶液中各离子浓度大小关系是____________________________。 【解析】 电离平衡常数越小,酸的酸性越弱,因此 HCN 酸性 最弱;电离平衡常数只与温度有关,酸浓度越小,电离程度越大。由 于醋酸与 NH3·H2O 的电离平衡常数相同,故 NH+ 4 、CH3COO-水解能 力相同,CH3COONH4 溶液呈中性,溶液中 c(CH3COO-)=c(NH+ 4 )>c(H +)=c(OH-)。 【答案】 (1)HCN B (2)中性 水电离出的 H+和 OH-的浓度相等,CH3COONH4 溶于 水后,根据题表中的电离平衡常数,CH3COO-结合 H+和 NH + 4 结合 OH-生成弱电解质的程度一样,导致水溶液中的 H+和 OH-浓度相等, 溶液呈中性 c(NH+ 4 )=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+) 14.(2012·长春模拟)常温下,浓度均为 0.1 mol·L-1 的六种溶液 的 pH 如下表: 溶质 CH3COONa NaHCO3 Na2CO3 NaClO NaCN Na2SO4 pH 8.8 9.7 11.6 10.3 11.1 7.0 (1)上述盐溶液中的阴离子,结合质子能力最强的是________。 (2)根据表中数据,浓度均为 0.01 mol·L-1 的下列五种物质的溶液 中,酸性最强的是________(填字母);将各溶液分别稀释 100 倍,pH 变化最小的是________(填字母)。 A.HCN B.HClO C.H2SO4 D.CH3COOH E.H2CO3 (3)把 CO2 气体通入饱和碳酸钠溶液中,可以观察到的现象为 ______________,原因为____________________________________ ________________________________________(用离子方程式表示)。 (4)要增大氯水中 HClO 的浓度,可向氯水中加入少量的碳酸钠溶 液,反应的离子方程式为____________________________________。 【解析】 (1)据“越弱越水解”,酸性顺序为: CH3COOH>H2CO3>HClO>HCN>HCO- 3 ,酸越弱,其阴离子结合质子 能力越强。(2)硫酸为强酸,浓度均为 0.01 mol·L-1 的五种物质的溶液 中,硫酸的酸性最强;稀释 100 倍后,弱酸还能继续电离,故 pH 变 化最小的是 HCN。(4)据酸性顺序,碳酸钠溶液只能跟盐酸反应,而 不与 HClO 反应。 【答案】 (1)CO2- 3 (2)C A (3)溶液变浑浊 CO2- 3 +2Na++CO2+H2O===2NaHCO3↓ (4)2Cl2+CO2- 3 +H2O===CO2↑+2Cl-+2HClO 实验设计与评价(附参考答案) 一、选择题 1.下列操作可以得到纯净氧化铝的是( ) A.向 AlCl3 溶液中加入过量的氨水后,蒸干并灼烧 B.向明矾溶液中加入过量氨水后,蒸干并灼烧 C.向 Na[Al(OH)4]溶液中通入过量二氧化碳气体后,蒸干并灼 烧 D.向 Na[Al(OH)4]溶液中加入适量稀硫酸后,蒸干并灼烧 【解析】 B 项中灼烧后还有 K2SO4,C 项中灼烧后还有 Na2CO3, D 项中灼烧后还有 Na2SO4。 【答案】 A 2.实验室为了简便制取干燥的氨气,下列方法中适合的是( ) A.加热氯化铵固体,产生的气体用碱石灰干燥 B.在 N2 和 H2 混合气中加入铁触媒并加热至 500 ℃ C.在浓氨水中加入 NaOH 固体并加热,产生的气体用碱石灰干 燥 D.加热 NH4HCO3,生成的气体用 P2O5 干燥 【解析】 NH4Cl 受热分解得到 NH3 和 HCl,遇冷二者又重新化 合生成 NH4Cl,故加热 NH4Cl 固体无法制取氨气。N2 和 H2 合成氨, 该反应是可逆反应,得到的 NH3 纯度低,且反应需高温高压,不适 合在实验室里制取。加热分解 NH4HCO3,所得气体中有 CO2 且用 P2O5 干燥时 NH3 被吸收。NaOH 固体溶于水时放热,故在浓氨水中加入 NaOH 固体并加热会有大量氨气逸出,且 NH3 可用碱性干燥剂(如碱 石灰)干燥。 【答案】 C 3.(2011·青浦模拟)下列表示物质制备的方法中正确的是( ) A.NaCl(饱和溶液)――→浓硫酸HCl B.Cu――→稀硫酸CuSO4 溶液 ――→加热至饱和冷却CuSO4·5H2O 晶体 C.MnO2 ――→稀盐酸,加热Cl2 D.C6H6 ――→浓硫酸,浓硝酸 50 ℃~60 ℃ 硝基苯 【解析】 因为 HCl 极易溶于水,所以制备 HCl 时,用固体氯 化钠与浓硫酸,而非氯化钠饱和溶液,否则不利于 HCl 的挥发,A 错 误;Cu 与稀硫酸不反应,所以 B 错误;MnO2 应该与浓盐酸在加热 条件下反应制取氯气,稀盐酸还原性弱不与 MnO2 反应,C 错误;制 取硝基苯,用浓硫酸作催化剂及脱水剂,D 正确。 【答案】 D 4.某氯碱厂利用废铁皮制取净水剂 FeCl3,最合理的生产途径是 ( ) A.Cl2――→废铁 高温 FeCl3――→水 FeCl3 溶液 B.Cl2――→H2点燃 HCl ――→水 盐酸 ――→废铁 FeCl2 溶液 ――→Cl2 FeCl3 溶液 C.Cl2――→H2光照 HCl ――→水 盐酸 ――→废铁 FeCl2 溶液 ――→Cl2 FeCl3 溶液 D. H2,Cl2――→光照 HCl――→水 盐酸 废铁 ――→高温煅烧Fe2O3 →FeCl3 溶液 【解析】 A 项中 Cl2 与 Fe 在高温下反应操作复杂,C、D 两项 中 Cl2 与 H2 光照反应危险性大,均不适合生产。 【答案】 B 5.在实验室里用铁屑、氧化铜、稀硫酸为原料制备单质铜,有 下列两种途径: ①Fe――→H2SO4H2――→CuO Cu ②CuO――→H2SO4CuSO4――→Fe Cu 若用这两种方法制得等量的铜,则下列有关说法符合实际情况的 是( ) A.消耗氧化铜的质量相同 B.消耗铁的质量相同 C.消耗硫酸的质量相同 D.生成硫酸亚铁的质量相同 【解析】 制备 1 mol Cu 需要 1 mol CuO,而 H2 还原 CuO 时需 要先用 H2 排除体系内的空气,冷却时也需要继续通 H2,因此需要 H2 的量远大于 1 mol,即消耗的 Fe、H2SO4 均比第②种方法多。 【答案】 A 6.(2012·咸阳模拟)下列装置所示的实验不能达到目的是( ) 【解析】 A 项 H2O2 分解产生的 O2 沿长颈漏斗逸出,影响反应 速率测定;B 项 Na 与水反应产生的热效应使大试管内压强变化,U 形管内两侧红墨水液面变化,B 项正确;C 项中 KMnO4 氧化盐酸为 Cl2,Cl2 氧化 S2-为 S,则可说明氧化性 KMnO4>Cl2>S,C 项正确;D 项 NH4Cl 受热分解,遇冷又化合生成 NH4Cl,D 项正确。 【答案】 A 二、非选择题 7.(2011·西城高三期末统考)某兴趣小组通过实验探究溶解铜的 方法和本质。 (1)在热水浴中进行 3 个实验,部分实验报告如下表所示。 序号 实验操作 实验现象 Ⅰ 稀硫酸中加入铜片 无明显变 化 Ⅱ 硝酸钠溶液中加入铜 片 无明显变 化 Ⅲ 稀硫酸中加入硝酸 钠溶液 无明显变化 再加入铜片 有无色气泡;溶液变蓝 ①实验Ⅰ、Ⅱ的目的是_____________________________; ② 实 验 Ⅲ 中 反 应 的 本 质 是 ( 用 离 子 方 程 式 表 示)___________________________________________________。 (2)利用电化学原理实现铜溶于稀硫酸并生成氢气。 ①Cu 作________极; ②总反应的离子方程式是_________________________。 【解析】 (1)①实验Ⅰ的目的是验证铜不与 H+反应;实验Ⅱ的 目的是验证铜不与 NO - 3 反应。 (2)用电化学原理实现铜溶于稀硫酸可以用铜作阳极,石墨作阴 极,总反应的离子方程式是 Cu+2H+=====电解 Cu2++H2↑。 【答案】 (1)①证明 Cu 不与 H+、NO - 3 单独反应 ②3Cu+8H++2NO- 3 ===3Cu2++2NO↑+4H2O (2)①阳 ②Cu+2H+=====电解 Cu2++H2↑ 8.已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,用示意 图中的装置可以实现该反应。 回答下列问题: (1)A 中加入的物质是_____________________________, 发生反应的化学方程式是__________________________; (2)B 中加入的物质是__________,其作用是__________; (3)实验时在 C 中观察到的现象是__________,发生反应的化学 方 程 式 是 ___________________________________________________________ _____________; (4)实验时在 D 中观察到的现象是__________,D 中收集到的物 质 是 __________ , 检 验 该 物 质 的 方 法 和 现 象 是 _______________________________________________。 【解析】 由实验目的“氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和 金属铜”并结合装置图可知,A 装置提供 NH3,且是固、固加热制备 气体,则 A 中应加入固体 NH4Cl 和 Ca(OH)2,发生反应:2NH4Cl+ Ca(OH)2=====△ CaCl2+2NH3↑+2H2O。B 装置是干燥装置,除去 NH3 中的水气,应加入碱石灰或 CaO 等碱性固体干燥剂。C 装置中发生 反应:2NH3+3CuO=====△ N2+3H2O+3Cu,则 C 中黑色粉末逐渐变 为红色。反应生成的 N2 及水蒸气和未反应的 NH3 均会从 C 装置中进 入 D 试管中,则 D 中收集到的是氨水,因为水蒸气在冰水中转化为 液态水,氨气极易溶于水。E 装置是气体收集装置,收集到的是 N2。 【答案】 (1)固体 NH4Cl 和 Ca(OH)2 2NH4Cl+Ca(OH)2=====△ CaCl2+2NH3↑+2H2O (2)碱石灰(或 CaO) 除去 NH3 气流中的水气 (3)黑色粉末部分逐渐变为红色 2NH3+3CuO=====△ N2+3H2O +3Cu (4)出现无色液体 氨水 用红色石蕊试纸检验、试纸变蓝;用无水硫酸铜检验,无水硫酸 铜变蓝 9 . (2011· 浙 江 省 舟 山 市 三 校 联 考 ) 为 了 探 究 硫 化 钠 晶 体 (Na2S·nH2O)在空气中的变化,某兴趣小组设计如下实验进行探究, 其实验步骤与实验现象记录如下:①将少量硫化钠晶体置于表面皿 上,暴露在空气中;②3 天后将样品放入盛水的烧杯中,搅拌后得无 色溶液;③取少量该溶液加入过量盐酸,有气体放出,且溶液保持澄 清。 (1)请你根据上述记录猜想所放出气体的成分可能是(至少回答 3 种)______________________________________________。 写出产生气体的有关化学反应方程式______________。 (2)若所放出的气体为两种气体的混合物,请使用品红溶液、浓溴 水、澄清石灰水等三种试剂,设计一个组合实验分析该混合气体的组 成,简要写出实验方案、现象和结论。 实验方 案 可能的现象和相应 的结论 (3)进一步猜想,除了上述化学反应外,还有没有可能发生其他化 学反应。要求提出假设,制定实验方案验证,最后确定结论。 【答案】 (1)H2S、SO2、CO2;H2S 和 CO2;SO2 和 CO2(至少写 出其中 3 种) Na2S+2HCl===2NaCl+H2S↑; 2Na2S + 3O2===2Na2SO3 、 Na2SO3 + 2HCl===2NaCl + SO2↑ + H2O; Na2S+CO2+H2O===NaHS+NaHCO3、NaHCO3+HCl===NaCl +CO2↑+H2O (2) 实验方案 可能的现象和相应 的结论 将混合气体依次通过盛有品红溶液、浓溴水、 澄清石灰水的洗气瓶 若品红溶液退色,浓溴水不完全退色,澄清石 灰水变浑浊,该气体是 SO2、CO2 的混合气体 若品红溶液不退色,浓溴水退色(或变浅)且有浑 浊出现,澄清石灰水变浑浊,该气体是 H2S、 CO2 的混合气体 (3)Ⅰ.Na2S 有 可 能 被 空 气 氧 化 生 成 Na2SO4 : 2Na2S + 4O2===2Na2SO4; 取少许步骤③后所得溶液于一洁净试管中,加入 BaCl2 溶液,若 有白色沉淀出现,说明生成了 Na2SO4;否则没有生成 Na2SO4。 Ⅱ.Na2S 还有可能被氧化生成硫单质:2Na2S+O2+2H2O===2S↓ +4NaOH; 将步骤③后所得溶液小心过滤,用放大镜仔细观察滤纸上是否有 黄色粉末,如果有,说明有硫单质生成,否则就无硫单质生成。 10.(2012·吴忠模拟)某研究性学习小组在网上收集到信息:钾、 钙、钠、镁等活泼金属都能在 CO2 气体中燃烧。他们对钠在 CO2 气 体中燃烧后的产物中的白色物质进行了如下探究: 【实验】 将燃烧的钠迅速伸入盛满 CO2 的集气瓶中,钠在其中 继续燃烧,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上粘附着白色物质。 (1)通过钠在 CO2 气体中燃烧的实验,你认为燃烧的条件是: _____________________________________________________。 (2)燃烧的本质是:_______________________________。 (3)2010 年 8 月初发生的俄罗斯森林大火着火面积比伦敦市的面 积还要大。控制森林火灾是世界性难题。根据燃烧的条件,请你解释 为 什 么 设 置 森 林 防 火 隔 离 带 能 有 效 阻 止 森 林 火 灾 的 蔓 延 : ______________________________________________________。 【提出假设】 假设 1:白色物质是 Na2O 假设 2:白色物质是 Na2CO3 假设 3:白色物质是 Na2O 和 Na2CO3 的混合物 【设计实验方案·验证假设】 该小组对燃烧后的白色产物进行 如下探究: 实验方案 实验操作 实验现象 结论 方案 1 取少量白色物质于试管中,加 入适量水,振荡,样品全部溶 于水,向其中加入无色酚酞试 液 溶液变成红色 白色 物质 为 Na2O 方案 2 ①取少量白色物质于试管中, 加入适量水,振荡,样品全部 溶于水,向其中加入过量的 CaCl2 溶液 出现白色沉淀 ②静置片刻,取上层清液于试 管中,滴加无色酚酞试液 无明显现象 【思考与交流】 (4) 甲 同 学 认 为 方 案 1 得 到 的 结 论 不 正 确 , 其 理 由 是 : _________________________________________________________。 (5)乙同学认为方案 2 得到的结论正确,白色物质为:______。 (6)通过方案 1 和方案 2 的实验,你认为上述三个假设中, ________成立。你的理由是:______________________________。 (7)钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为:________________。 (8)丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠。你是否同意丙同学 的观点,并简述理由:___________________________________。 【解析】 (1)燃烧必须具备三个要素:要有可燃物;要有助燃物; 可燃物的温度必须达到着火点。(2)燃烧不一定要有氧气参加,任何发 光发热的剧烈的氧化还原反应都可以看做燃烧。(3)从燃烧的构成要 素看,设置森林防火隔离带消除了可燃物的存在,能有效阻止森林火 灾的蔓延。(4)Na2O 溶于水生成 NaOH,溶液显碱性;Na2CO3 溶于水 时发生水解,溶液也呈碱性。因此,不能根据溶液呈碱性说明固体中 含有 Na2O。(5)样品中能与 CaCl2 溶液反应生成白色沉淀的是 Na2CO3。 (6)向样品溶液中加入 CaCl2 溶液,有白色沉淀生成,说明样品中有 Na2CO3;向样品溶液中加入酚酞试液,无明显现象,说明样品中没 有 Na2O。所以样品中的白色物质是 Na2CO3,假设 2 正确。(7)由上述 实验,确定钠与 CO2 反应生成 Na2CO3 和 C。(8)在钠与 CO2 反应的体 系中没有氢元素,所以产物中不会有 NaOH。 【答案】 (1)要有可燃物;要有助燃物;可燃物的温度必须达到 着火点 (2)发光发热的剧烈的氧化还原反应 (3)消除了可燃物的存在 (4)Na2CO3 溶液显碱性,也会使酚酞变红 (5)Na2CO3 (6)假设 2 方案 2 的①中出现的白色沉淀说明有 CO2- 3 ,②中加 酚酞无明显现象说明无 Na2O (7)4Na+3CO2=====燃烧 2Na2CO3+C (8)不同意,因为无氢元素(或其他合理答案) 水解(附参考答案) 一、选择题 1.下列叙述与水解无关的是( ) A.用明矾作为絮凝剂进行净化水 B.用 FeCl3 制备 Fe(OH)3 胶体 C.配制 SnCl2 溶液时滴入少量稀盐酸 D.防止钢铁生锈,在铁件表面镀一层锌 【解析】 A 项,Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3 胶体吸附悬浮物净化水;B 项,Fe3++3H2O=====△ Fe(OH)3(胶体)+3H +;C 项,Sn2++H2O===Sn(OH)Cl↓+HCl,加入稀盐酸抑制 Sn2+水 解成难溶物 Sn(OH)Cl。 【答案】 D 2.下列离子方程式中,属于水解反应的是( ) A.HCOOH+H2O HCOO-+H3O+ B.CO2+H2O HCO- 3 +H+ C.CO2- 3 +H2O HCO- 3 +OH- D.HS-+H2O S2-+H3O+ 【解析】 A、B、D 三项离子方程式均表示电离方程式。 【答案】 C 3.(2011·烟台高三质量调研)已知某温度下,Ka(HCN)=6.2×10 -10 mol·L-1,Ka(HF)=6.8×10-4 mol·L-1,Ka(CH3COOH)=1.7×10-5 mol·L-1,Ka(HNO2)=7.1×10-4 mol·L-1。物质的量浓度均为 0.1 mol·L -1 的下列溶液中,pH 由大到小的顺序是( ) A.NaCN>NaNO2>CH3COONa>NaF B.NaF>NaNO2>CH3COONa>NaCN C.NaCN>CH3COONa>NaNO2>NaF D.NaCN>CH3COONa>NaF>NaNO2 【解析】 由 Ka(HNO2)>Ka(HF)>Ka(CH3COOH)>Ka(HCN)可知: 酸性:HNO2>HF>CH3COOH>HCN,水解能力:CN->CH3COO->F ->NO- 2 ,水解能力越强,溶液碱性越强,pH 越大。 【答案】 D 4.有关①100 mL 0.1 mol·L-1 NaHCO3、②100 mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3 两种溶液的叙述不正确的是( ) A.溶液中水电离出的 H+个数:②>① B.溶液中阴离子的物质的量浓度之和:②>① C.①溶液中:[CO2- 3 ]>[H2CO3] D.②溶液中:[HCO- 3 ]>[H2CO3] 【解析】 A 项中等浓度等体积的 NaHCO3 溶液和 Na2CO3 溶液, Na2CO3 水解程度大,由 H2O 电离产生的 H+个数多,A 项正确;两溶 液中阴离子物质的量 Na2CO3 溶液大于 NaHCO3 溶液,故 B 项正确; 在 NaHCO3 溶液中由于同时存在 HCO - 3 的水解平衡和电离平衡,而水 解程度大于电离程度。故[H2CO3]>[CO2- 3 ],故 C 项错误;Na2CO3 溶 液中 CO 2- 3 一级水解程度远远大于二级水解,故[HCO- 3 ]>[H2CO3],D 项正确。 【答案】 C 5 . 在 一 定 条 件 下 , Na2CO3 溶 液 存 在 水 解 平 衡 : CO 2- 3 + H2O HCO- 3 +OH-。下列说法正确的是( ) A.稀释溶液,各物质浓度均减小,平衡不移动 B.通入 CO2,平衡向正反应方向移动 C.升高温度,[HCO- 3 ] [CO2- 3 ] 减小 D.加入 NaOH 固体,溶液 pH 减小 【解析】 稀释溶液,[CO2- 3 ]、[HCO- 3 ]、[OH-]均减小,平衡正 向移动,A 不正确;通入 CO2,发生反应 CO2+2OH-===CO2- 3 +H2O, OH-的浓度降低,平衡向正反应方向移动,B 正确;水解吸热,升高 温度,平衡正向移动,[HCO- 3 ] [CO2- 3 ] 增大,C 不正确;加入 NaOH 固体, OH-浓度增大,溶液 pH 增大,D 不正确。答案选 B。 【答案】 B 6.25 ℃时,弱酸的电离平衡常数如下表,下列说法正确的是 ( ) 弱酸 CH3COOH HCN H2CO3 Ka/mol·L-1 1.8×10-5 6.2×10-10 K1:4.3×10-7 K2:5.6×10-11 A. 等 物 质 的 量 浓 度 的 溶 液 pH 关 系 : pH(NaCN)>pH(Na2CO3)>pH(CH3COONa) B.a mol·L-1 HCN 与 b mol·L-1 NaOH 溶液等体积混合后所得溶 液中 c(Na+)>c(CN-),则 a 一定小于 b C.往冰醋酸中逐滴加水,溶液导电能力先增大,后减小 D.NaHCO3 和 Na2CO3 的混合液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+ c(HCO- 3 )+c(CO2- 3 ) 【解析】 A 项,酸越弱,其对应的盐的水解程度越大,溶液的 pH 越 大 , 结 合 表 格 的 数 据 可 知 pH 大 小 关 系 为 : pH(Na2CO3)>pH(NaCN)>pH(CH3COONa),故不正确;B 项,若 a=b, 则两者恰好完全反应生成 NaCN 溶液,而 CN-水解也能使溶液中 c(Na +)>c(CN-),故不正确;D 项,NaHCO3 和 Na2CO3 的混合液中存在电 荷守恒,则有 c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO- 3 )+2c(CO2- 3 ),故不正 确。 【答案】 C 7.(2012·邹平质检)下列关于电解质溶液的叙述正确的是( ) A.常温下,在 pH=7 的醋酸钠和醋酸混合溶液中:c(CH3COO -)>c(Na+) B.稀释醋酸溶液,溶液中所有离子的浓度均降低 C.在 pH=5 的氯化钠和稀硝酸的混合溶液中,c(Na+)=c(Cl-) D.0.1 mol·L-1 的硫化钠溶液中,c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(H2S) 【解析】 常温下 pH=7,为中性,氢氧根离子浓度等于氢离子 浓度,根据电荷守恒,醋酸根离子浓度等于钠离子浓度,A 错;稀释 醋酸溶液,溶液中氢氧根离子浓度升高,B 错;D 中由电荷守恒得: c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)=c(Na+)+c(H+),由物料守恒得:c(Na+)= 2[c(S2 - )+c(HS - )+c(H2S)],联立得 c(OH - )=c(H + )+c(HS - )+ 2c(H2S),D 错。 【答案】 C 8.(2010·广东高考)HA 为酸性略强于醋酸的一元弱酸,在 0.1 mol·L-1NaA 溶液中,离子浓度关系正确的是( ) A.[Na+]>[A-]>[H+]>[OH-] B.[Na+]>[OH-]>[A-]>[H+] C.[Na+]+[OH-]=[A-]+[H+] D.[Na+]+[H+]=[A-]+[OH-] 【解析】 由题意可知,NaA 水解显碱性,则[Na+]>[A-]>[OH -]>[H+]。水解是微弱的反应,因此水解生成的 OH-浓度远小于未水 解的 A-的浓度,A、B 错;C 中电荷守恒表达式应为[Na+]+[H+]=[OH -]+[A-],C 错。答案选 D。 【答案】 D 9.(2011·北京东城区高三期末)25 ℃时,浓度均为 0.1 mol·L-1 的 HA 溶液和 BOH 溶液,pH 分别是 1 和 11。下列说法正确的是( ) A.BOH 溶于水,其电离方程式是 BOH===B++OH- B.若一定量的上述两溶液混合后 pH=7,则 c(A-)=c(B+) C.在 0.1 mol·L-1BA 溶液中,c(B+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+) D.若将 0.1 mol·L-1 的 BOH 溶液稀释至 0.001 mol·L-1,则溶液 的 pH=9 【解析】 浓度为 0.1 mol·L-1 的 HA 溶液 pH=1,则 HA 为强酸, 而浓度为 0.1 mol·L-1 的 BOH 溶液的 pH=11,则 BOH 为弱碱。A 项, BOH 溶于水,其电离方程式是 BOH B++OH-,故不正确;B 项,pH=7,则有 c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒:c(H+)+c(B+)=c(OH -)+c(A-),故有 c(A-)=c(B+),正确;C 项,在 0.1 mol·L-1BA 溶液 中,由于 B+水解使溶液呈酸性,有 c(A-)>c(B+)>c(H+)>c(OH-),故 不正确;D 项,由于 BOH 溶液是弱碱,故稀释 100 倍后,有 11>pH>9, 不正确。 【答案】 B 10.(2011·常德模拟)常温下,对下列四种溶液的叙述正确的是 ( ) ① ② ③ ④ pH 10 10 4 4 溶液 氨水 氢氧化钠溶液 醋酸溶液 盐酸 A.①、④两溶液按相同体积混合,所得溶液中离子浓度顺序一定 为:[NH+ 4 ]>[Cl-]>[H+]>[OH-] B.四种溶液分别加水稀释 10 倍,pH 变化最大的是①和④ C.①、②、③中分别加入少量的醋酸铵固体后,三种溶液的 pH 均减小 D.②、④两溶液相比,两者由水电离出的[H+]相同 【解析】 A 项,不符合电荷守恒,应为[NH+ 4 ]>[Cl-]>[OH-]>[H +];B 项,①③溶液中存在电离平衡,稀释时平衡向右移动,pH 变 化不如②④大;C 项,①中加入 CH3COONH4 抑制 NH3·H2O 的电离, pH 减小,②中加入 CH3COONH4 时,NH+ 4 +OH-===NH3·H2O 使 pH 减小,③中加入 CH3COONH4 抑制 CH3COOH 电离,pH 增大;D 项, ②、④溶液 c(OH-)=c(H+),对水的电离抑制程度相同。 【答案】 D 二、非选择题 11.在常温下,下列五种溶液: ①0.1 mol·L-1 NH4Cl ②0.1 mol·L-1 CH3COONH4 ③0.1 mol·L-1 NH4HSO4 ④0.1 mol·L-1 NH3·H2O 和 0.1 mol·L-1 NH4Cl 混合液 ⑤0.1 mol·L-1 NH3·H2O。 请根据要求填写下列空白: (1)溶液①呈________性(填“酸”、“碱”或“中”),其原因是 _______________________________________________________ _________________(用离子方程式表示)。 (2)在上述五种溶液中,pH 最小的是________;[NH+ 4 ]最小的是 ________(填序号)。 (3)比较溶液②、③中[NH + 4 ]的大小关系是②________③(填 “>”、“<”或“=”)。 (4)在溶液④中,____________的浓度为 0.1 mol·L-1;NH3·H2O 和________的物质的量浓度之和为 0.2 mol·L-1。 (5)常温下,测得溶液②的 pH=7,则说明 CH3COO-的水解程度 ________(填“>”、“<”或“=”)NH + 4 的水解程度,CH3COO-与 NH + 4 浓度的大小关系是:[CH3COO-]________[NH+ 4 ](填“>”、“<” 或“=”)。 【解析】 五种溶液中,pH:⑤>④>②>①>③;[NH + 4 ]: ④>③>①>②>⑤。 【答案】 (1)酸 NH+ 4 +H2O NH3·H2O+H+ (2)③ ⑤ (3)< (4)Cl- NH+ 4 (5)= = 12.(2012·山东省实验中学第三次测试)已知一般钾盐均为可溶性 的强电解质。在某溶液中可发生下列反应: 2K2CrO4+H2SO4 K2SO4+K2Cr2O7+H2O (1)试将上述反应改写成离子方程式_______________________。 (2)该离子反应的平衡常数表达式为:K=__________________。 (3)Cr2O 2- 7 在水溶液中为红色,CrO 2- 4 在水溶液中为黄色。某条件 下该反应建立平衡后,体系为两种离子的混合液,颜色为橙色。若加 水将其稀释,溶液颜色将偏________(红、黄)原因是_____________ ______________________________________________________。 (4)若在上述平衡体积的溶液中加入硫酸钾固体体系颜色有何变 化?为什么? ______________________________________________________。 【答案】 (1)2CrO2- 4 +2H+ Cr2O2- 7 +H2O (2) [Cr2O2- 7 ] [CrO2- 4 ]2·[H+]2 (3)黄 加水稀释后浓度商 Q 大于平衡常数 K,平衡向逆向移动, 所以颜色偏黄 (4)颜色无明显变化;硫酸钾不参加反应,其浓度对上述平衡无影 响 13.(2012·烟台质检)常温下,有浓度均为 0.1 mol·L-1 的 4 种溶 液:①盐酸;②硫酸;③醋酸;④氢氧化钡。(注:忽略溶液混合时 体积的变化) (1)将上述溶液两两等体积混合后,溶液 pH=7 的组合有(填序 号)________。 (2)醋酸钡是易溶于水的强电解质。将③与④等体积混合,所得溶 液中离子浓度由大到小的顺序是____________________________ ______________________________________________________。 【解析】 (1)硫酸是二元强酸,氢氧化钡是二元强碱,浓度相等 时,将二者等体积混合,溶液的 pH=7。(2)将③与④等体积混合,所 得到的是等物质的量的(CH3COO)2Ba 和 Ba(OH)2,其中 CH3COO-水 解使溶液呈碱性,则 c(OH-)>c(Ba2+),根据电荷守恒关系式可知,溶 液中各离子浓度大小顺序是 c(OH-)>c(Ba2+)>c(CH3COO-)>c(H+) 。 【答案】 (1)②和④ (2)c(OH-)>c(Ba2+)>c(CH3COO-)>c(H+) 14.现有①0.2 mol·L-1 NaOH 溶液 ②0.2 mol·L-1 HX 溶液,两 溶液等体积混合后,测得溶液中[Na+]>[X-]。则 (1)①中由水电离出的[OH-]________②中由水电离出的[H+](填 “>”、“=”或“<”)。 (2)上述混合液中共存在______种粒子,且[HX]________[X-](填 “>”“=”或“<”,下同),[HX]+[X-]________0.1 mol·L-1(忽略 体积变化)。 (3)上述混合液显________性(填“酸”、“碱”或“中”),其原 因用离子方程式表示为______________________________________。 【解析】 (1)0.2 mol·L-1 NaOH 溶液与 0.2 mol·L-1 HX 溶液等体 积混合后,所得溶液为:0.1 mol·L-1 NaX 溶液;根据电荷守恒:[Na +]+[H+]=[OH-]+[X-],由[Na+]>[X-]知,[OH-]>[H+],说明 NaX 溶液显碱性,HX 为弱酸,则有:0.2 mol·L-1 NaOH 溶液中的[OH-] 大于 0.2 mol·L-1 HX 溶液中的[H+],由于溶液中的[OH-]或[H+]越 大,越抑制水的电离,由水电离出的[H+]或[OH-]就越小,所以①中 由水电离出的[OH-]小于②中由水电离出的[H+]。(2)混合液中存在 Na +、X-、H+、OH-4 种离子和 HX、H2O 2 种分子,共 6 种粒子;由于 X-水解程度小,所以[X-]大于[HX];根据物料守恒知,[HX]+[X-] =0.1 mol·L-1。 【答案】 (1)< (2)6 < = (3)碱 X-+H2O HX+OH- 水溶液(附参考答案) 一、选择题 1.25 ℃时,水的电离达到平衡:H2O H++OH- ΔH>0, 下列叙述正确的是( ) A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低 B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,KW 不变 C.向水中加入少量固体醋酸钠,平衡逆向移动,c(H+)降低 D.将水加热,KW 增大,pH 不变 【解析】 向水中加入稀氨水,增大了 c(OH-),平衡逆向移动; 加入固体 NaHSO4,NaHSO4 溶于水后电离生成 H+,c(H+)增大,KW 不变;加入醋酸钠,CH3COO-结合水电离出的 H+,使平衡正向移动, c(H+)降低;将水加热,KW 增大,pH 减小。 【答案】 B 2.(2012·潍坊质检)下列溶液一定呈中性的是( ) A.[H+]=[OH-]=10-6mol·L-1 的溶液 B.pH=7 的溶液 C.使石蕊试液呈紫色的溶液 D.酸与碱恰好完全反应生成正盐的溶液 【解析】 当温度为 100 ℃时,pH=6 时呈中性,pH=7 的溶液 呈碱性,B 错;石蕊呈紫色时,pH 为 5~8,此时溶液可能呈酸性、 中性或碱性,C 错;CH3COOH 与 NaOH 恰好反应生成的 CH3COONa 水解会显碱性,D 错;只有[H+]=[OH-]的溶液一定呈中性。 【答案】 A 3.如图所示,能表示人体大量喝水时,胃液的 pH 变化的图象 是( ) 【解析】 人体大量喝水时,胃液被冲稀,酸性减弱,pH 增大。 答案选 A。 【答案】 A 4.某温度下,CO2 饱和溶液的浓度是 0.03 mol·L-1,其中 1/3 的 CO2 转变为 H2CO3,而 H2CO3 仅有 0.1%发生如下电离:H2CO3 H ++HCO- 3 ,则溶液的 pH 约为( ) A.3 B.4 C.5 D.6 【解析】 c(CO2)=0.03 mol·L-1,c(H2CO3)=0.01 mol·L-1,c(H +)=0.01 mol·L-1×0.1%=1×10-5mol·L-1,pH=5。 【答案】 C 5.将硫酸钾、硫酸铝、硫酸铝钾三种盐混合于硫酸溶液中,测 知:c(SO2- 4 )=0.105 mol·L-1,c(Al3+)=0.055 mol·L-1,c(K+)=0.035 mol·L-1,则混合溶液的 pH 为( ) A.1 B.2-lg2 C.2 D.3-lg2 【解析】 酸性溶液中 OH-浓度很小,可忽略不计。[H+]=2[SO2- 4 ] -3[Al3+]-[K+]=0.01 mol·L-1,pH=2。 【答案】 C 6.(2012·文登测试)现有常温时 pH=1 的某强酸溶液 10 mL,下 列操作能使溶液的 pH 变成 2 的是( ) A.加水稀释成 100 mL B.加入 10 mL 的水进行稀释 C.加入 10 mL 0.01 mol·L-1 的 NaOH 溶液 D.加入 10 mL 0.01 mol·L-1 的盐酸 【解析】 强酸稀释时稀释 10n 倍,则 pH=pH 原+n; 酸再稀释仍是酸不会变成碱; 酸碱混合求 pH,关键是判断过量。 【答案】 A 7.室温下某溶液中水电离出的[H+]=10-12 mol·L-1,则该溶液中 一定能大量共存的离子组是( ) A.Na+ Fe3+ Cl- I- B.K+ HSO- 3 NO- 3 Al3+ C.Mg2+ Na+ SO2- 4 Cl- D.K+ Na+ SO2- 4 NO- 3 【解析】 由水电离出[H+]≪10-7 mol·L-1,说明溶液中有大量 抑制水电离的 H+或 OH-,即溶液可能呈酸性,也可能呈碱性。A 中 Fe3+在碱性条件下不能存在,Fe3+与 I-也不能共存;B 中 HSO - 3 在酸 碱性条件下均不能存在,Al3+在碱性条件下不能存在;C 中 Mg2+在 碱性条件下不能存在。 【答案】 D 8.(2012·诸城质检)已知在 100 ℃下,水的离子积 KW=1×10-12 mol2·L-2,下列说法正确的是( ) 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,混合后溶液 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 【解析】 A 中,[H+]=0.05 mol·L-1×2=0.1 mol·L-1,pH=- lg 0.1=1,正确。B 中,[OH-]=10-3mol·L-1,则 100 ℃时,[H+]= KW [OH-] =1×10-12 10-3 =10-9 mol·L-1,pH=9,错误。C 中,[H+]=2×0.005 mol·L -1=0.01 mol·L-1,[OH-]=0.01 mol·L-1,等体积混合后溶液呈中性, [H+]=[OH-]=10-6mol·L-1,pH=6,错误。D 中,所需 NaOH 的体 积 V=10-3×50 10-1 =0.5 mL。 【答案】 A 9.在某温度时,水的离子积为 1×10-12 mol2·L-2,若该温度下 某溶液中 H+浓度为 1×10-7 mol·L-1,则该溶液( ) ①呈碱性 ②呈酸性 ③[H+]=100[OH-] ④[OH-]=100[H+] ⑤呈中性 A.①④ B.② C.②③ D.⑤ 【解析】 化学上定义 KW=[H+]·[OH-],KW 称为水的离子积常 数,简称水的离子积。在一定温度下,KW 为常数。溶液的酸碱性与[H +]和[OH-]的相对大小相一致。若[H+]=[OH-],溶液呈中性;若[H +]>[OH-],溶液呈酸性;若[H+]<[OH-],溶液呈碱性。此题中[H+] =1×10-7 mol·L-1,则[OH-]=1.0×10-12 1.0×10-7 mol·L-1=1.0×10-5mol·L- 1,可见,[H+]<[OH-]。 【答案】 A 10.(2012·南阳高三期末)下列表述正确的是( ) A.100 ℃时,0.1 mol·L-1HCl 和 NaOH 溶液的 pH 分别为 1 和 13 B.将 pH=4 的醋酸溶液加水稀释后,溶液中所有离子的浓度均 降低 C.等体积等 pH 的 HCl 和 CH3COOH 溶液分别与 NaOH 溶液反 应,CH3COOH 消耗 NaOH 的物质的量多 D.在滴有酚酞试液的氨水中,加入 NH4Cl 至溶液呈无色,此时 溶液一定显中性 【解析】 100 ℃时,水的离子积常数为 1×10-12 mol2·L-2,故 0.1 mol·L-1 的氢氧化钠溶液的 pH=11;稀释 pH=4 的醋酸溶液时, 溶液中的氢离子浓度降低,则氢氧根离子浓度升高;由于醋酸是弱酸, 故等体积等 pH 的两溶液分别和氢氧化钠溶液反应时,醋酸消耗的氢 氧化钠较多;酚酞呈无色时,溶液 pH<8。 【答案】 C 二、非选择题 11.中学化学实验中,淡黄色的 pH 试纸常用于测定溶液的酸碱 性。在 25 ℃时,若溶液呈中性,试纸不变色;呈酸性,试纸变红色; 呈碱性,试纸变蓝色。而要精确测定溶液的 pH,需用 pH 计。pH 计 主要通过测定溶液中 H+浓度来测定溶液的 pH。 (1)已知水中存在如下平衡:H2O+H2O H3O++OH- ΔH>0 现欲使平衡向右移动,且所得溶液呈酸性,选择的方法是 ________(填字母)。 A.向水中加入 NaHSO4 B.向水中加入 Na2CO3 C.加热水至 100 ℃[其中 c(H+)=1×10-6 mol·L-1] D.在水中加入(NH4)2SO4 (2)现欲测定 100 ℃沸水的 pH 及酸碱性,若用 pH 试纸测定,则 试纸显________色,溶液呈________性(填“酸”、“碱”或“中”); 若用 pH 计测定,则 pH________7(填“>”、“<”或“=”),溶液 呈________性(填“酸”、“碱”或“中”)。 【解析】 (1)A 加入 NaHSO4 后,c(H+)增大,水电离平衡逆移; B 加入 Na2CO3,消耗 H+,平衡正移,溶液呈碱性;C 平衡正移,但 溶液依然为中性;D 加入(NH4)2SO4,消耗 OH-,平衡正移且呈酸性。 (2)沸水仍呈中性,故用 pH 试纸测定应呈本来颜色;若用 pH 计测定, 应小于 7。 【答案】 (1)D (2)淡黄 中 < 中 12.(2012·常州一模)有一学生在实验室测某溶液的 pH,实验时, 他先用蒸馏水润湿 pH 试纸,然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行 检测。 (1)该学生的操作________(填“正确”或“错误”),其理由是 ______________________________________________________; (2)如不正确请说明理由,同时请分析是否一定有误差? ______________________________________________________; (3)若用此方法分别测定[OH-]相等的氢氧化钠溶液和氨水的 pH, 误差较大的是________________,原因是_______________________ ______________________________________________________; (4)只从下列试剂中选择实验所需的试剂,你能否区分 0.1 mol·L- 1 硫酸溶液和 0.01 mol·L-1 硫酸溶液?________________,简述操作 过程:______________________________________________________ ______________________________________________________。 试剂:A.紫色石蕊试液 B.酚酞试液 C.甲基橙溶液 D.蒸 馏水 E.氯化钡溶液 F.pH 试纸 【解析】 本题主要考查 pH 试纸的使用、浓度对电离平衡的影 响及相关知识的综合应用能力。(1)用 pH 试纸测量溶液时,pH 试纸 不能润湿,否则相当于将原溶液稀释。(2)若溶液呈酸性或碱性,稀释 必然会造成误差,若溶液呈中性,则不会造成误差。(3)NH3·H2O 是 弱电解质,加水稀释时,促进它的电离,故对 OH-浓度相等的氢氧 化钠和氨水溶液来说,加水稀释相同倍数,氨水的 pH 减小程度小些, 误差小些。(4)分别测定这两种硫酸溶液的 pH,pH 较小的是浓度较大 的硫酸溶液,pH 较大的是浓度较小的硫酸溶液。 【答案】 (1)错误 该学生测得的 pH 是稀释后溶液的 pH (2)该学生操作错误,但不一定产生误差。因为原溶液若不是中性 的,稀释后溶液 pH 必然发生了变化,只是弱酸或弱碱溶液变化程度 小些;若为中性溶液,稀释不会产生误差 (3)氢氧化钠溶液 稀释过程中,NH3·H2O 继续电离 OH-,减弱 了因稀释 OH-浓度减小的程度,所以测得氢氧化钠溶液误差较大 (4)能 用玻璃棒分别蘸取两种溶液滴在两张 pH 试纸上,用标准 比色卡比较其 pH,pH 较大的是 0.01 mol·L-1 硫酸溶液 13.水的电离平衡曲线如图所示: (1)若以 A 点表示 25 ℃时水的电离平衡时的离子的浓度,当温度 升高到 100 ℃时,水的电离平衡状态到 B 点,则此时水的离子积从 ________增加到________,造成水的离子积增大的原因是________。 (2)已知:25 ℃时,0.1 L 0.1 mol·L-1 的 NaA 溶液的 pH=10,则 HA 在水溶液中的电离方程式为_______________________________。 (3)100 ℃时,将 pH=9 的 NaOH 溶液与 pH=4 的硫酸溶液混合, 若所得混合溶液 pH=7,则 NaOH 溶液与硫酸溶液的体积比为 ________。 【解析】 (1)从图中可知,B 点时 c(OH-)=c(H+)=10-6mol·L-1, 则 KW=10-12mol2·L-2,KW 增大的原因是升高温度,促进了水的电离。 (2)由 NaA 溶液 pH=10 可知该盐水解,且水解后溶液显碱性, 由此可知 HA 为弱酸,电离方程式为 HA H++A-。 (3)100 ℃时,KW=10-12 mol2·L-2,则 pH=9 的 NaOH 溶液 c(OH -)=10-3mol·L-1,pH=4 的 H2SO4 溶液 c(H+)=10-4 mol·L-1,若所得 混合溶液的 OH-的浓度为 10-5 mol·L-1,则: cOH-碱·V 碱-cH+酸·V 酸 V 碱+V 酸 =10-5mol·L-1 V 碱 V 酸 =1 9 。 【答案】 (1)10-14mol2·L-2 10-12mol2·L-2 升高温度促进了 水的电离 (2)HA H++A- (3)1∶9 14.(2012·枣庄质检)某温度(t ℃)时,水的离子积为 KW=1.0×10 - 13mol2·L - 2 , 则 该 温 度 ( 填 “ 大 于 ” 、 “ 小 于 ” 或 “ 等 于 ”)________25 ℃ , 其 理 由 是 ______________________________________________。 若将此温度下 pH=11 的苛性钠溶液 a L 与 pH=1 的稀硫酸 b L 混合(设混合后溶液体积的微小变化忽略不计),试通过计算填写以下 不同情况时两种溶液的体积比: (1)若所得混合液为中性,则 a∶b=________;此溶液中各种离 子的浓度由大到小排列顺序是________________________________ ______________________________________________________。 (2)若所得混合液的 pH=2,则 a∶b=________。此溶液中各种 离子的浓度由大到小排列顺序是_______________________________ ______________________________________________________。 【解析】 KW 随温度升高而增大,故温度为高于 25 ℃。 (1)稀 H2SO4 中,[H + ]=0.1 mol·L - 1 ,NaOH 溶液中[OH - ]= 10-13 mol2·L-2 10-11mol·L-1 =0.01 mol·L-1 0.01 mol·L-1×a L=0.1 mol·L-1×b L a∶b =10∶1 离子浓度关系:[Na+]>[SO2- 4 ]>[H+]=[OH-]或[Na+]=2[SO2- 4 ]>[H +]=[OH-] (2)若 pH=2,则 [H+]混=0.1 mol·L-1×b L-0.01 mol·L-1×a L a+bL =0.01 mol·L-1 a∶b=9∶2 离子浓度关系:此时,假如原来 NaOH 溶液为 9 L,H2SO4 溶液 则为 2 L n(Na+)=0.01 mol·L-1×9 L=0.09 mol 剩余 n(H+)=0.01 mol·L-1×(9 L+2 L)=0.11 mol n(SO2- 4 )=0.1 mol·L-1 2 ×2 L=0.1 mol 所以:[H+]>[SO2- 4 ]>[Na+]>[OH-]。 【答案】 大于 KW 随温度升高而增大 (1)10∶1 [Na +]>[SO2- 4 ]>[H+]=[OH-]或[Na+]=2[SO2- 4 ]>[H+]=[OH-] (2)9∶2 [H+]>[SO2- 4 ]>[Na+]>[OH-] 高三化学一轮复习:水溶液中的离子平衡测试题(附参考 答案) 可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Zn 65 说明:本试卷分第一部分选择题和第二部分非选择题,共 100 分,考试时间 80 分钟。请将 第Ⅰ卷的答案填涂在答题卡上,在第 II 卷上直接作答。考试结束后,请上交答题卡和第 II 卷。 第Ⅰ卷(共 50 分) 一、单选题(本题包括 25 小题,每小题 2 分,共 50 分。每小题只有一个选项符合题意)。 1、已知乙酸(HA)的酸性比甲酸(HB)弱,在物质的量浓度均为 0.1mol/L 的 NaA 和 NaB 混合溶液中,下列排序正确的是 A.c(OH)>c(HA)>c(HB)>c(H+) B. c(OH-)>c(A-)>c(B-)>c(H+) C. c(OH-)>c(B-)>c(A-)>c(H+) D. c(OH-)>c(HB)>c(HA)>c(H+) 2.2006 年,科学家们发明了一种能够给电子设备提供动力的生物电池。该电池包括两个涂 覆着酶的电极,它们处于充满空气和少量氢气的槽中。由于气体可以混合从而省去了昂贵的 燃料隔离膜,其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A.左边为该电池的负极 B.该电池可在高温环境下使用 C.该电池负极反应为:H2-2e-==2H+ D.该电池正极反应为:O2+4e-==2O2- 3、实验室现有 3 种酸碱指示剂,其 pH 变色范围如下 甲基橙:3.1~4.4 石蕊:5.0~8.0 酚酞:8.2~10.0 用 0.1000mol/LNaOH 溶液滴定未知浓度的 CH3COOH 溶液,反应恰好完全时,下列叙述中正 确的是 A.溶液呈中性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂 B.溶液呈中性,只能选用石蕊作指示剂 C.溶液呈碱性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂 D.溶液呈碱性,只能选用酚酞作指示剂 4、取浓度相同的 NaOH 和 HCl 溶液,以 3﹕2 体积比相混合,所得溶液的 pH 等于 12,则原 溶液的浓度为 A.0.01mol/L B.0.017mol/L C.0.05mol/L D.0.50mol/L 5.下列过程或现象与盐类水解无关的是 A.纯碱溶液去油污 B.铁在潮湿的环境下生锈 C.加热氯化铁溶液颜色变深 D.浓硫化钠溶液有臭味 6、在下列溶液中,各组离子一定能够大量共存的是 A.使酚酞试液变红的溶液: Na+、Cl-、SO42-、Fe3+ B.使紫色石蕊试液变红的溶液:Fe2+、Mg2+、NO3-、Cl- C. c(H+)=10-12 mol·L-1 的溶液:K+、Ba2+、Cl-、Br- D.碳酸氢钠溶液:K+、SO42-、Cl-、H+ 7.下面是关于中和滴定的实验叙述:取 25 mL 未知浓度的 HCl 溶液。在横线标明的操作中, 有错误的是 a.放入锥形瓶中,此瓶需事先用蒸馏水洗净。 b.并将该瓶用待测液润洗过。 c.加入几滴酚酞作指示剂。 d.取一支酸式滴定管,经蒸馏水洗净。 e.直接往其中注入标准 NaOH 溶液,进行滴定。 f.一旦发现溶液由无色变成粉红色,即停止滴碇 ,记下数据。 A.d、e、f B.b、d、e、f C.b、d、e D.b、c、e、f 8、下列溶液中有关物质的量浓度关系正确的是 A.pH=2 的 HA 溶液与 pH=12 的 MOH 溶液任意比混合: c(H+) + c(M+) == c(OH-) + c(A-) B.pH 相等的 CH3COONa、NaOH 和 Na2CO3 三种溶液: c(NaOH)<c(CH3COONa)<c(Na2CO3) C.物质的量浓度相等 CH3COOH 和 CH3COONa 溶液等体积混合: c(CH3COO-) +2c(OH-) == c(H+) + c(CH3COOH) D.0.1mol·L-1 的 NaHA 溶液,其 pH=4:c(HA-)>c(H+)>c(H2A)>c(A2-) 9、醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH≒CH3COO-+H+ 下 列叙述不正确的是 A.CH3COOH 溶液中离子浓度的关系满足: B.0.1 mol / L 的 CH3COOH 溶液加水稀释,溶液中 c( -OH )减小 C.CH3COOH 溶液中加入少量 CH3COONa 固体.平衡逆向移动 D.常温下,pH=2 的 CH3COOH 溶液与 pH=12 的 NaOH 溶液等体积混合后,溶液的 pH<7 10、相同温度下等物质的量浓度的下列溶液中,pH 值最小的是 A. ClNH4 B. 34HCONH C. 44HSONH D. 424 SO)(NH 11、常温下,某溶液中由水电离的 c(H+)=1×10-13mol·L-1,该溶液可能是 ①二氧化硫水溶液 ②氯化铵水溶液 ③硝酸钠水溶液 ④氢氧化钠水溶液 A.①④ B.①② C.②③ D.③④ 12、某酸性溶液中只有 Na+、CH3COO-、H+、OH-四种离子。则下列描述正确的是 A.该溶液由 pH=3 的 CH3COOH 与 pH=11 的 NaOH 溶液等体积混合而成 B.该溶液由等物质的量浓度、等体积的 NaOH 溶液和 CH3COOH 溶液混合而成 C.加入适量 NaOH,溶液中离子浓度为 c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+) D.加入适量氨水,c(CH3COO-)一定大于 c(Na+)、c(NH4 +)之和 13、. 强弱电解质的本质区别是 A、导电能力 B、相对分子质量 C、电离程度 D、溶解度 14、在配置 Fe2(SO4)3 溶液时,为了防止水解,常常往溶液中加入少量的: A.NaOH B.H2SO4 C.KCl D.CH3COOH 15、在氯化铵溶液中,下列关系式正确的是 A.c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) B.c(NH4+)> c(Cl-)>c(H+)>c(OH-) C.c(Cl-)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH-) D.c(NH4+)= c(Cl-)>c(H+)>c(OH-) 16、下列离子方程式中,属于水解反应的是: A、HCOOH+H2O HCOO— + H3O+ B、CO2+H2O HCO3 — + H+ C、CO32— + H2O HCO3 — + OH— D、HS— + H2O S2— + H3O+ 17、常温下,下列离子能使纯水中的 H+离子数目增加的是 A.S2- B.CO32- C.NH4+ D.Br- 18、对 H2O 的电离平衡不产生影响的粒子是 19、下列叙述正确的是 A.将稀氨水逐滴加入稀硫酸中,当溶液 Ph=7 时,c(SO 2 4 )>c(NH 4 ) B.两种蜡酸溶液的物质的量浓度分别为 c1 和 c2,pH 分别为 a 和 a+1,则 c1=10c2 C.pH=11 的 NaOH 溶液与 pH=3 的醋酸溶液等体积混合,滴入石蕊溶液呈红色 D.向 0.1 mol/L 的氨水中加入少量硫酸铵固体,则溶液中 ( ) ( ) c c 3 2 OH NH H O 增大 20、向三份 0.1mol,L CH3COONa 溶液中分别加入少量 NH4NO3、Na2SO3、FeCl2 因体(忽略溶 液体积变化),则 CH3COO-浓度的变化依次为 A.减小、增大、减小 B.增大、减小、减小 C.减小、增大、增大 D.增大、减小、增大 21、某温度时,BaSO4 在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是 A.加入 Na2SO4 可以使溶液由 a 点变到 b 点 B.通过蒸发可以使溶液由 d 点变到 c 点 C. d 点无 BaSO4 沉淀生成 D. a 点对应的 KaP 大于 c 点对应的 KaP 22、盐酸、醋酸和碳酸氢钠是生活中常见的物质。下列表述正 确的是 A.在 NaHCO3 溶液中加入与其等物质的量的 NaOH,溶液中的阴 离子只有 CO 2 3 和 OH- B.NaHCO3 溶液中:e(H+)+e(H2CO3)=c(OH-) C.10 mL0.10 mol·L-1CH3COOH 溶液加入等物质的量的 NaOH 后,溶液中离子的浓度由大到 小的顺序是:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) D.中和体积与 pH 都相同的 HCl 溶液和 CH3COOH 溶液所消耗的 NaOH 物质的量相同 24.下列关于溶液中离子的说法正确的是 A.0.1 mol·L-1 的 Na2CO3 溶液中离子浓度关系:c (Na+)=2c (CO32-)+c (HCO3 -)+c (H2CO3) B.0.1 mol·L-1 的 NH4Cl 和 0.1 mol·L-1 的 NH3·H2O 等体积混合后溶液中的离子浓度关系: c (Cl-)>c (NH4+)>c (H+)>c (OH-) C.常温下,醋酸钠溶液中滴加少量醋酸使溶液的 pH=7,则混合溶液中,离子浓度关系:c (Na+) <c (CH3COO-) D.0.1 mol·L-1 的 NaHS 溶液中离子浓度关系:c (OH-)=c (H+)-c (S2-)+c (H2S) 25、用 pH 试纸测定溶液 pH 的正确操作是: A.将一小块试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上,再与标准比色卡对 照 B.将一小块试纸用蒸馏水润湿后放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上,再 与标准比色卡对照 C.将一小条试纸在待测液中蘸一下,取出后放在表面皿上,与标准比色卡对照 D.将一小条试纸先用蒸馏水润湿后,在待测液中蘸一下,取出后与标准比色卡对照 第二卷(共 4 个小题,50 分) 26.(10 分)18℃时,H2A(酸):K1=4.3×10-7,K2=2.1×10-12。H2B(酸):K1=1.0×10-7, K2=6.3×10-13,在浓度相同的两种溶液中,用“>”、“<”或“=”填空。 (1)H+的浓度:H2A________H2B; (2)酸根离子的浓度:c (A2-)________c (B2-); (3)酸分子的浓度:c (H2A)________c (H2B); (4)溶液的导电能力:H2A________H2B。 27.(12 分)下表是不同温度下水的离子积数据: 温度 / ℃ 25 t1 t2 水的离子积常数 1×10-14 α 1×10-12 试回答下列问题: (1)若 25<t1<t2,则α________1×10-14(填“>”“<”或“=”),作出此判断的理 由是____________。 (2)25℃下,某 Na2SO4 溶液中 c(SO42-)=5×10-4 mol·L-1,取该溶液 1 mL,加水稀释至 10 mL,则稀释后溶液中 c (Na+)∶c (OH-)=________ (3)t2℃下,将 pH=11 的苛性钠溶液 V1 L 与 pH=1 的稀硫酸 V2 L 混合(设混合后溶液的体 积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的 pH=2,则 V1∶V2=____________。此溶液中各种 离子的浓度由大到小的排列顺序是____________________。 28、 (12 分)北京奥运会“祥云”火炬燃料是阿烷(C3H8),亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯 (C3H6)。 (1)碳氢化台物完全燃烧生成 CO2 和 H20。常温常压下,空气中的 CO2 溶于水.达到平衡时, 溶液的 pH=5.60,c(H2CO3)=l.5×10-5mol. L-1.若忽略水的电离及 H2CO3 的第二级电离,则 H2CO3 HC03+H+的平衡常数 K1=__________(已知 10-5.60=2.5×10-6) (2)常温下,0.1 mol L-1NaHCO3 溶液的 pH 大于 8,则溶液中 c(H2CO3)______c(CO32-) (填“>”、 “=”或“<”),原因是________(用离子方程式和必要的文字说明)。 29、(共 16 分)(1)、(2 分)相同物质的量浓度下的各溶液:NaX、NaY、NaZ,其 PH 值依次 为 8、9、10,则 HX、HY、HZ 的酸性由强到弱的顺序为: ______ (2)、(2 分)将 AlCl3 溶于水后,经加热蒸发、蒸干,灼烧,最后所得白色固体的主要成分 是 ________ (3)、(2 分) 把 a、b、c、d 四种金属片浸泡在稀硫酸中,用导线两两相连,可以组成各种 原电池。若 a b 相连,a 为负极;c d 相连,c 为负极;a c 相连,c 为正极;b d 相连,b 为正 极,则四种金属的活动性由强到弱顺序为: ___________________ (4) 、 ( 2 分 ) 写 出 Na2CO3 溶 于 水 后 的 电 离 方 程 式 : __________________________________________________________________ (5)、(3 分)写出氯化铁溶液水解反应的离子方程式,并判断溶液的酸碱性:(4 分): ________________________________________________________溶液显_______性 参考答案 1 A 2 C 3 D 4 C 5 B 6 C 7 B 8 A 9 B 10 C 11 A 12 A 13 C 14 B 15 A 16 C 17 C 18 C 19 C 20 B 21 C 22 C 23 D 24 D 25 A 26.(1)> (2)> (3)< (4)> 27.(1)> 温度升高,水的电离程度增大,离子积增大 (2)1000∶1 (3)9∶11 c (Na+)>c (SO42-)>c (H+)>c (OH-) 28. (1)4.2×10-7mol. L-1 (2)HCO3-+H2O CO32-+H30+(或 HCO3- CO32-+H+) HC03-+H20 H2CO3-+OH- 、HCO3-的水解程度大于电离程度 29.(共 11 分)(1)HX>HY>HZ (2)Al2O3(3)a>c>d>b (4)Na2CO3 = 2 Na++ CO32-
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