（新课标）广西2020高考化学二轮复习 题型七 水溶液中的离子平衡专项练
题型七 水溶液中的离子平衡
1.下列说法中不正确的是( )
A.pH=a的氨水,稀释至原体积的10倍后,其pH=b,则b
a-1,A错误。由于酸性:CH3COOH>H2CO3>HClO,所以浓度相同的CH3COONa、NaHCO3、NaClO溶液,NaClO溶液水解程度最大,碱性最强pH最大,那么要使三种溶液pH相同,则三种溶液中c(Na+):③<②<①,B正确。K==
=6.7×1037,C正确。对于NaHS溶液,根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-),根据Na与S元素原子数的等量关系,c(Na+)=c(H2S)+c(HS-)+c(S2-),以第二个式子的c(S2-)=c(Na+)-c(H2S)-c(HS-)代入第一个式子,化简得到c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),D正确。
2.室温下,浓度均为0.1 mol·L-1、体积均为V0的HA、HB溶液,分别加水稀释至V,pH随lg的变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.HA为强酸,HB为弱酸
B.水的电离程度a点大于b点
C.当pH=2时,HA溶液中=9
D.等浓度等体积的HB与NaOH溶液充分反应后,离子浓度关系大小为:c(B-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
答案C
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解析由图示可知,室温下浓度相等的HA和HB,HA的溶液pH小,即HA的酸性比HB的强,但0.1 mol·L-1 HA的pH=2,说明HA也为弱酸,A错误。HA和HB的水溶液中水的电离均受到抑制,a点和b点溶液的pH相等,说明水的电离程度相同,B错误。0.1 mol·L-1 HA溶液中pH=2,则此时c(H+)≈c(A-)=0.01 mol·L-1,c(HA)≈0.1 mol·L-1-0.01 mol·L-1=0.09 mol·L-1,=9,C正确。等浓度等体积的HB与NaOH溶液充分反应后得到NaB溶液,因B-的水解使溶液显碱性,离子浓度关系大小为c(Na+)>c(B-)>c(OH-)>c(H+),D错误。
3.已知:pKa=-lgKa,25 ℃时,H2A的pKa1=1.85,pKa2=7.19。常温下,用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1 H2A溶液的滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.A点所得溶液中:V0=10 mL
B.B点所得溶液中:c(H2A)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)
C.C点所得溶液中:c(A2-)=c(HA-)
D.D点所得溶液中A2-水解平衡常数Kh1=10-7.19
答案C
解析用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1 H2A溶液,A点溶液中溶质为H2A和NaHA,pH=1.85=pKa1,则c(H2A)=c(HA-),所加氢氧化钠溶液的体积小于10 mL,A错误。B点是用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1 H2A溶液,恰好反应生成NaHA,溶液显酸性,溶液中电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+2c(A2-),物料守恒c(Na+)=c(HA-)+c(A2-)+c(H2A),得到:c(H2A)+c(H+)=c(A2-)+c(OH-),B错误。C点pH=7.19=pKa2,Ka2==10-7.19,所以c(A2-)=c(HA-),C正确。A2-水解平衡常数Kh1==10-6.81,D错误。
4.下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是 ( )
A.25 ℃时,pH=7的NH4Cl与NH3·H2O混合溶液:c(H+)=c(OH-)=c(N)=c(Cl-)
B.25 ℃时,向10 mL pH=12的NaOH溶液中滴加等体积pH=2的CH3COOH溶液:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
C.0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液与0.1 mol·L-1的CaCl2溶液等体积混合:c(Na+)+c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+2c(Cl-)
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D.浓度均为0.1 mol·L-1的①(NH4)2CO3、②(NH4)2SO4、③(NH4)2Fe(SO4)2溶液中,c(N)的大小顺序为③>②>①
答案D
解析A项溶液显中性,则c(N)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-),A错误。pH=12的NaOH溶液和pH=2的CH3COOH溶液等体积混合后,CH3COOH过量,溶液显酸性,B错误。C项溶液中的物料守恒式为c(Na+)+2c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(Cl-),C错误。N与C相互促进水解,Fe2+水解使溶液呈酸性,则Fe2+对N的水解起抑制作用,因此c(N)的大小顺序为③>②>①,D正确。
5.若用AG表示溶液的酸度,其表达式为AG=lg。室温下,实验室里用0.1 mol·L-1的盐酸滴定10 mL 0.1 mol·L-1 MOH溶液,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.该滴定过程可选择酚酞作为指示剂
B.若B点加入的盐酸体积为5 mL,所得溶液中:c(M+)+2c(H+)=c(MOH)+2c(OH-)
C.滴定过程中从A点到D点溶液中水的电离程度:Ac(CH3COO-)
答案A
解析该混合溶液中c(H+)= mol·L-1,可得c2(H+)=KW=c(H+)·c(OH-),c(H+)=c(OH-),则溶液呈中性,A正确。常温下,由水电离出的c(H+)=1 mol·L-1的溶液中,存在大量H+或OH-,HC在溶液中一定不能大量存在,B错误。析出沉淀时,AgCl溶液中c(Ag+)= mol·L-1=1.56×10-8 mol·L-1,Ag2CrO4溶液中c(Ag+)= mol·L-1=3.0×10-5 mol·L-1,所需c(Ag+)越小,则先生成沉淀,两种阴离子产生沉淀的先后顺序为Cl-、Cr,即Cl-
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先产生沉淀,C错误。常温下pH=7的CH3COOH和NaOH混合溶液中,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒可知:c(Na+)=c(CH3COO-),D错误。
8.已知某温度时CH3COOH的电离常数为K。该温度下向20 mL 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,pH变化曲线如图所示(忽略温度变化)。以下叙述正确的是( )
A.根据图中数据可计算出K值约为10-5
B.①②③点水的电离程度由大到小的顺序为②>③>①
C.点①所示溶液中:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
D.点③时c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1 mol·L-1
答案A
解析由图可知滴定前0.1 mol·L-1醋酸溶液的pH为3,则醋酸的电离常数K=≈1×10-5,A正确。③点时,恰好完全反应生成CH3COONa,CH3COO-的水解促进水的电离,在②点时,溶液pH=7,水的电离既没受到促进也没受到抑制,在①点时,水的电离受到抑制,故水的电离程度的大小顺序为③>②>①,B错误。①点时得到等物质的量的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液,根据电荷守恒得,c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-),根据物料守恒得,2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),整理以上两个式子得:c(CH3COO-)+2c(OH-)=c(CH3COOH)+2c(H+),且①点时溶液呈酸性,c(H+)≠c(OH-),C错误。D项忽视了溶液由20 mL变为40 mL,故③点时c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.05 mol·L-1,D错误。
9.下图所示与对应叙述相符的是( )
A.图甲表示一定温度下FeS和CuS的沉淀溶解平衡曲线,则Ksp(FeS)乙酸,B错误。图丙表示用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定25.00 mL盐酸的滴定曲线,滴定终点时,n(HCl)=n(NaOH),则c(HCl)==0.08 mol·L-1,C正确。根据图像,随着的增大,相当于增大氮气的物质的量,平衡正向移动,氢气的转化率增大,因此αA(H2)<αB(H2),D错误。
10.在含有弱电解质的溶液中,往往有多个化学平衡共存。
(1)一定温度下,向1 L 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入0.1 mol CH3COONa固体,则溶液中 (填“增大”“不变”或“减小”);写出该混合溶液中所有离子浓度之间存在的一个等式: 。
(2)土壤的pH一般在4~9之间。土壤中Na2CO3含量较高时,pH可高达10.5,试用离子方程式解释土壤呈碱性的原因: 。加入石膏(CaSO4·2H2O)可以使土壤碱性降低,有关反应的化学方程式为 。
(3)常温下在20 mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中逐滴加入40 mL 0.1 mol·L-1 HCl溶液,溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)物质的量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如图所示。
回答下列问题:
①在同一溶液中,H2CO3、HC、C (填“能”或“不能”)大量共存。
②当pH=7时,溶液中含碳元素的主要微粒为 ,溶液中各种离子的物质的量浓度的大小关系为 。
③已知在25 ℃时,C水解反应的平衡常数即水解常数Kh==2.0×10-4,当溶液中c(HC)∶c(C)=2∶1时,溶液的pH= 。
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答案(1)不变 c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)
(2)C+H2OHC+OH-
Na2CO3+CaSO4·2H2OCaCO3+Na2SO4+2H2O
(3)①不能 ②HC、H2CO3 c(Na+)>c(Cl-)>c(HC)>c(H+)=c(OH-) ③10
解析(1)K=,K仅受温度影响。由电荷守恒得c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)。(2)土壤呈碱性,是因C水解所致。利用沉淀的转化与生成规律,CaSO4与C反应转化为更难溶的物质CaCO3:Na2CO3+CaSO4·2H2OCaCO3+Na2SO4+2H2O。(3)①H2CO3与C反应生成HC而不能大量共存。②由图知,pH=7时溶液中含碳元素的主要微粒为HC、H2CO3,此时,溶液中溶质有H2CO3、NaHCO3、NaCl,可知c(Na+)>c(Cl-),pH=7,c(H+)=c(OH-),由Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3,NaHCO3+HClNaCl+H2CO3知,c(Cl-)>c(HC),即c(Na+)>c(Cl-)>c(HC)>c(H+)=c(OH-)。③中c(OH-)=1.0×10-4 mol·L-1,则c(H+)=1.0×10-10 mol·L-1,pH=10。
11.(2018陕西西工大附中模拟)常温下向25 mL稀硫酸中逐滴滴入0.1 mol·L-1氨水,溶液中由水电离出的H+浓度随滴入氨水的体积变化如图。
(1)稀硫酸的浓度为 ,V1的值为 mL。
(2)B点和D点溶液中的溶质分别为 、 (填化学式)。
(3)判断A、D两点溶液的pH:A点 ,D点 (填“>7”“<7”或“=7”)。
(4)在V(NH3·H2O)从0到V2的变化过程中,溶液中不可能出现的离子浓度排序是 (填字母)。
A.2c(S)>c(N)>c(H+)>c(OH-)
B.c(N)>c(S)>c(H+)>c(OH-)
C.c(N)>2c(S)>c(OH-)>c(H+)
D.c(H+)>c(S)>c(N)>c(OH-)
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答案(1) 0.05 mol·L-1 25 (2) (NH4)2SO4和H2SO4 (NH4)2SO4和NH3 (3)<7 <7 (4)C
解析本题考查酸碱滴定原理,意在考查考生将实际问题分解,通过运用相关知识,采用分析、综合的方法,解决化学问题的能力。P点溶液是硫酸,根据由水电离出的氢离子浓度可知溶液中c(OH-)=10-13mol·L-1,则溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1,c(H2SO4)=0.05 mol·L-1。随着氨水的滴入,溶液酸性减弱,对水的电离的抑制减弱,水电离出的c(H+)增大,当c水(H+)达到最大值时,就是恰好反应完全生成(NH4)2SO4时,C点往后,氨水开始过量,氨水对水的电离又起抑制作用,c水(H+)又开始下降,到E点时,溶液中由水电离出的氢离子浓度与纯水中由水电离出的氢离子浓度相等,此时溶液中(NH4)2SO4的水解和NH3·H2O的电离互相抑制,恰好使溶液显中性,E点以前一直都是酸性溶液。
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