高二化学选修4高考题库：考点6弱电解质的电离平衡溶液的酸碱性

高二化学选修4高考题库：考点6弱电解质的电离平衡溶液的酸碱性

高二化学选修4高考题库：考点6 弱电解质的电离平衡 溶液的酸碱性 考点6 弱电解质的电离平衡 溶液的酸碱性 一、2010年高考试题 ‎1.（2010·北京高考·T10·6分）下列解释实验事实的方程式不正确的是 A．0.1／Ｌ溶液的ＰＨ＞１： CH3COOHCH3COO－＋H＋‎ B．“球”浸泡在冷水中，颜色变浅２NO2（ｇ）N2O4（ｇ）△Ｈ＜０‎ ‎（红棕色）（无色）‎ C.铁溶于稀硝酸，溶液变黄:３Fe＋８Ｈ＋＋２N ３Fe２＋＋２NO↑＋４H２O D．向Na２CO３溶液中滴入酚酞溶液，溶液变红：CO32－＋H2OHCO3－＋OH－‎ ‎【命题立意】本题以常见实验为呈现形式,主要考查对反应原理的正确理解和化学用语的准确使用。‎ ‎【思路点拨】对实验反应原理的正确理解和准确使用化学用语。‎ ‎【规范解答】选C。‎ 若 是强酸，则０．１／Ｌ溶液的ＰＨ=１，现在ＰＨ＞１，说明是弱酸，因此A正确。“球”浸泡在冷水中，温度降低，颜色变浅，说明２NO2（ｇ）N2O4（ｇ）平衡正向移动，△H＜０，故B正确。铁溶于稀硝酸，溶液变黄，是因为生成了Fe3＋，方程式为Fe＋‎ NO3－＋4H＋=Fe3＋＋NO＋2H2O，故C错误。向Na２CO３溶液中滴入酚酞溶液，溶液变红，说明溶液呈碱性，CO32－＋H2OHCO3－＋OH－，故D对。‎ ‎2.（2010·安徽高考·T13·6分）将0.01mol下列物质分别加入100mL蒸馏水中，恢复至室温，所得溶液中阴离子浓度的大小顺序是（溶液体积变化忽略不计）‎ ‎①Na2O2②Na2O ③Na2CO3④NaCl A. ①>②>③>④ B. ①>②>④>③‎ C. ①=②>③>④ D. ①=②>③=④‎ ‎【命题立意】本题考查了溶液中离子浓度大小的比较。‎ ‎【思路点拨】注意Na2O2 、Na2O与水反应产物；同时考虑CO32-水解。‎ ‎【规范解答】选C。‎ ‎①②‎ 溶于水，溶质都是NaOH，且物质的量都为0.02moL,且二者与水反应时消耗的水的物质的量相同。故反应后溶液体积相同，故①=②；③中CO32-水解，溶液中出现了OH-、HCO3-，故溶液中阴离子浓度稍大于④；故C正确。‎ ‎3.（2010·海南高考·T2·2分）常温下，将0.1 mol·L-1氢氧化钠溶液与0.06 mol·L-1硫酸溶液等体积混合，该混合溶液的pH等于 A．1.7 B．‎2.0 C．12.0 D．12.4‎ ‎【命题立意】本题以酸、碱混合时溶液pH的计算为载体，考查溶液pH的计算方法和计算能力。‎ ‎【思路点拨】酸、碱混合时溶液pH计算的步骤：‎ ‎（1）首先判断混合后溶液的酸碱性。‎ ‎（2）若为酸性，计算剩余H+的浓度，再求出pＨ。‎ ‎（3）若为碱性，先计算剩余OH—的浓度，再通过Kw求出c(H+)，最后求pＨ。‎ ‎【规范解答】选B。‎ 设两溶液的体积均为‎1L，OH—离子的物质的量为0.1 mol·L-1×‎1L=0.1 mol，因H+离子的浓度是硫酸浓度的2倍，即0.06 mol·L-1×2=0.12mol·L-1，故H+离子的物质的量为0.12 mol·L-1×‎1L=0.12mol，H+离子的物质的量大于OH—离子的物质的量，混合后，溶液呈酸性；混合反应后剩余H+离子的物质的量浓度为（0.12mol－0.1 mol）÷（‎1L+‎1L）=0.01mol·L-1，溶液的pH=－lg(H+)=2。‎ ‎【类题拓展】两两混合溶液的pH的计算方法 ‎（1）强酸与强酸混合：先求出混合后的C(H+)混，C(H+)混=，再根据公式计算pH。‎ ‎（2）强碱与强碱混合：先求出混合后C(OH－)，c(OH－)混=，再通过Kw求出c (H+)，再计算pH。‎ ‎（3）强酸与强碱混合：强酸与强碱混合实质为中和反应，可以有以下三种情况：‎ ‎①若恰好中和，pＨ＝7。‎ ‎②若酸剩余，先求出中和后剩余的c(H+)，再计算pＨ。‎ ‎③若碱剩余，先求出中和后剩余的c(OH－)， 再通过Kw求出c(H+)，最后计算pＨ。‎ ‎4.(2010·海南高考·T6·2分）光谱研究表明，易溶于水的SO2所形成的溶液中存在着下列平衡：‎ 据此，下列判断中正确的是 A．该溶液中存在着SO2分子 B．该溶液中H+浓度是SO2- 3浓度的2倍 C．向该溶液中加入足量的酸都能放出SO2气体 D．向该溶液中加入过量NaOH可得到Na2SO3、NaHSO3和NaOH的混合溶液 ‎【命题立意】本题考查化学反应平衡及弱电解质的电离平衡的理解和应用，考查的知识点有：平衡的特点、外界因素对平衡的影响。‎ ‎【思路点拨】在平衡体系中，所有物质均同时共存，外部条件改变，平衡发生移动，判断平衡移动的方向。‎ ‎【规范解答】选A。‎ 因上述变化均为可逆反应，故均不能反应完全，所以溶液中存在着SO2、SO2·xH2O、H+、HSO3—、SO32—等微粒，A正确C错误。SO2·xH2OH++HSO3—、 HSO3— H++SO32—均为可逆反应，所以SO2·xH2O电离出的HSO3—没有完全电离成H+和SO32—，故H+浓度不是SO2- 3浓度的2倍，B错误；向该溶液中加入过量NaOH，NaOH消耗H+，使平衡HSO3— H++SO32—向右移动，HSO3—几乎完全电离，故不存在NaHSO3，D错误。‎ ‎5.（2010·天津高考·T4·6分）下列液体均处于‎25℃‎，有关叙述正确的是 A．某物质的溶液pH < 7，则该物质一定是酸或强酸弱碱盐 ‎ B．pH ＝ 4.5的番茄汁中c(H+)是pH ＝ 6.5的牛奶中c(H+)的100倍 C．AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同 D．pH ＝ 5.6的CH3COOH与CH3COONa混合溶液中，c(Na+) > c(CH3COO－)‎ ‎【命题立意】综合考查了电解质溶液中的有关知识，包括盐类的水解、溶液的pH与c(H+)的关系、沉淀溶解平衡的移动和溶液中离子浓度大小的比较。‎ ‎【思路点拨】利用电荷守恒式可以比较离子浓度的大小。‎ ‎【规范解答】选B。‎ 某些强酸的酸式盐pH＜7，如NaHSO4，故A项错误；pH=4.5，c(H+)=10-4.5 mol·L-1，pH=6.5，其c(H+)=10-6.5 mol·L-1，故B项正确；同浓度的CaCl2溶液的c(Cl-)是NaCl溶液的c(Cl-)的两倍，它们对AgCl沉淀溶解平衡的抑制程度不同，故C项错误；混合溶液显酸性，则c(H+)>c(OH-)，根据电荷守恒，c(CH3COO-)>c(Na+)，故D项错误。‎ ‎【类题拓展】离子浓度的定量关系 ‎（1）电荷守恒式：‎ 由于在电解质溶液中，无论存在多少种离子，溶液总是呈电中性，即阴离子所带的负电荷总数一定等于阳离子所带的正电荷总数。‎ 书写电荷守恒式的步骤：①找全溶液中的离子；②将阴、阳离子各放在“=”的两边，用“+”连接；③各离子浓度前的系数就是各离子所带的电荷数。‎ 如小苏打溶液中：c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+‎2c(CO32-)‎ ‎（2）物料守恒式：‎ 在电解质溶液中，由于某些离子能够水解，离子种类增多，但某些关键性的原子总是守恒的。‎ 如小苏打溶液中，虽然HCO3- 既水解又电离，但HCO3- 、CO32-、H2CO3三者中C原子的总物质的量与Na+的物质的量相等，即：c(Na+)=c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(CO32-)。‎ ‎（3）质子守恒式：‎ 在电解质溶液中，由于由水电离出来的H+ 和OH- 的浓度始终相等，可依此列出质子守恒式。‎ 如小苏打溶液中：c(OH-)=c(H+)+c(H2CO3)-c(CO32-)。‎ 溶液中离子浓度的大小比较的规律：‎ ‎（1）多元弱酸溶液：多元弱酸分步电离且一步比一步更难电离。‎ 如H3PO4溶液：c(H+)>c(H2PO4-)>c(HPO42-)>c(PO43-)。‎ ‎（2）多元弱酸的正盐溶液：多元弱酸根离子分步水解且一步比一步更难水解。‎ 如K2S溶液：c(K+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+）。‎ ‎（3）不同溶液中同一离子浓度的大小比较：要考虑溶液中其他离子对其的影响。‎ 如在相同物质的量浓度的下列溶液中①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4，c(NH4+)由大到小的顺序是：‎ ‎③>①>②。‎ ‎（4）混合溶液中各离子浓度的大小比较：要考虑溶液中发生的水解平衡、电离平衡等。‎ 如在0.1mol·L－1的NH4Cl溶液和0.1mol·L－1的氨水混合溶液中，各离子浓度由大到小的顺序是：c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+）。这是由于在该溶液中，NH3·H20的电离与NH4+的水解互相抑制，但NH3·H20的电离程度大于NH4+的水解程度。‎ ‎6.（2010·重庆高考）钒（V）及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域。 （1）V2O5是接触法制硫酸的催化剂。 ① 一定条件下，SO2与空气反应t min后，SO2和SO3物质的量浓度分别为a mol/L，b mol/L，则SO2起始物质的量浓度为 _________mol/L；生成SO3的化学反映速率为__________mol/(L • min)。 ②工业制制硫酸，尾气SO2用_______吸收。‎ ‎（2）全钒液流储能电池是利用不同价态离子对氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，其原理如题29图所示 ①当左槽溶液逐渐由黄变蓝，其电极反应式为__________. ②充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由__________色变为_______色。 ③放电过程中氢离子的作用是______和_______；充电时若转移的电子数为3.01×1023个，左槽溶液中n(H+)的变化量为________.‎ ‎【命题立意】本题以化学反应速率和电化学为考查对象，主要考查速率的计算、电极反应式的书写、有关电解池的计算等。‎ ‎【思路点拨】电化学试题的分析一般是从化合价着手，对于原电池，化合价升高的作为负极，化合价降低的作为正极，两极方程式相加即可得总反应。对于电解池，化合价升高作为阳极，降低的作为阴极。两者之间的关系是：正极反应式颠倒即为阳极反应式，负极反应式颠倒即为阴极反应式。‎ ‎【规范解答】（1）由S守恒可得，的起始浓度为（a+b）mol/L。的速率为单位时间内浓度的变化，即b/tmol/(L﹒min)。可以用碱性的氨水吸收。‎ ‎（2）①左槽中，黄变蓝即为生成，V的化合价从+5降低为+4，得一个电子，0原子减少，从图中知，其中发生了移动，参与反应，由此写成电极反应式。②作为原电池，左槽得电子，而右槽失电子。充电作为电解池处理，右槽中则为得电子，对应化合价降低，即为生成，颜色由绿生成紫。③由电极反应式知，参与了反应。溶液中离子的定向移动可形成电流。n=N/NA=3.01×/6.02×=0.5mol。‎ 答案：‎ ‎（1）①；②氨水 ‎（2）①②绿 紫 ‎ ③参与正极反应; 通过交换膜定向移动使 ‎7.（2010·全国卷Ⅱ·T9·6分）相同体积、相同pH的某一元强酸溶液①‎ 和某一元中强酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应，下列关于氢气体积（V）随时间（t）变化的示意图正确的是 ‎【命题立意】本题以电解质溶液为考查对象，主要考查相同pH时，酸的强弱对反应的影响。‎ ‎【思路点拨】相同体积、相同pH的一元强酸和中强酸，初始时C（H+)相同，反应一旦开始，中强酸还会电离出新的C（H+)，即随后中强酸电离出的C（H+)大于强酸。‎ ‎【规范解答】选C。‎ ‎①相同体积、相同pH的一元强酸和中强酸，中强酸的物质的量浓度大于强酸的物质的量浓度，故与足量的锌粒反应中强酸产生的氢气多；②初始时二者的C（H+)相同，反应一旦开始，中强酸还会电离出新的 C（H+)，即随后中强酸电离出的C（H+)大于强酸，故中强酸与锌粒的反应速率大于强酸的。结合题中图像C选项正确。‎ ‎【类题拓展】一元强酸和一元弱酸的比较（以盐酸和醋酸为例）‎ ‎1.同体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸 H＋的物质的量浓度C(H＋)‎ 酸性强弱 中和碱的能力(消耗相同的碱液的多少)‎ 与相同的活泼金属反应的起始速率 产生H2的总量 HCl 大 强 相同 大 相等 CH3COOH 小 弱 小 ‎2.同体积、H＋的物质的量浓度相等（即PH相同）的盐酸和醋酸 溶质的物质的量浓度C(酸)‎ 酸性强弱 中和碱的能力(消耗相同的碱液的多少)‎ 与相同的活泼金属反应过程中的平均速率 产生H2的总量 HCl 小 相同 弱 小 少 CH3COOH 大 强 大 多 ‎8.（2010·重庆高考·T13·6分）PH=2的两种一元酸x和y，体积均为100ml,稀释过程中PH与溶液体积的关系如题13图所示，分别滴加溶液（c=0.1/L）至PH=7，消耗溶液的体积为Vx,Vy,则 A.x为弱酸VxVy C.y为弱酸VxVy ‎【命题立意】本题以电离平衡为考查对象，主要考查一元酸的稀释及中和NaOH的能力问题。‎ ‎【思路点拨】对于PH相同的一元酸，稀释相同的倍数，酸越弱，其PH变化越小，用NaOH中和至PH=7时，所消耗NaOH的体积越大。‎ ‎【规范解答】选C。‎ 对于PH相同的一元酸x和y，由图像可知，稀释相同的倍数，x比y的PH改变程度大，且x 的PH=3，说明x是强酸，y是弱酸；与此同时，由于y酸的浓度大于x酸的浓度，所以在于NaOH反应时Vx

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