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高考化学冲刺题专题8水溶液中的离子平衡含答案

专题八水溶液中的离子平衡

1.(2015·吉林省吉林市一中质检一)25℃时,弱酸的电离平衡常数如表所示,下列说法正确的是()

弱酸

CH3COOH

HCN

H2CO3

Ka

1.8×10-5

4.9×10-10

K1=4.3×10-7K2=5.6×10-11

A.0.1mol/L的CH3COOH的pH比0.1mol/LHCN的pH大

B.等物质的量浓度溶液pH关系:

pH(CH3COONa)<pH(NaHCO3)<pH(NaCN)

C.向NaCN溶液中通入少量CO2:

CO2+H2O+2NaCN==2HCN+Na2CO3

D.NaHCO3和Na2CO3的混合液中:

c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+c(CO32-)

答案:

B解析:

根据电离平衡常数可知酸性强弱顺序为:

CH3COOH>H2CO3>HCN>HCO3-。

醋酸电离能力比HCN强,相同浓度下CH3COOH溶液的酸性比HCN强,A项错误;酸性越弱,对应钠盐中酸根离子水解程度越大,溶液的pH越大,物质的量浓度的各溶液pH关系为:

pH(CH3COONa)

CO2+H2O+NaCN==HCN+NaHCO3,C项错误;Na2CO3和NaHCO3等物质的量混合溶液中,根据溶液电中性,存在C(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),D项错误。

2、(2015吉林省东北师大附中第三次摸底)根据下表提供的数据,判断下列离子方程式或化学方程式正确的是

化学式

电离常数

HClO

K=3×10-8

H2CO3

K1=4×10-7K2=6×10-11

向Na2CO3溶液中滴加少量氯水:

CO32-+2Cl2+H2O=2Cl-+2HClO+CO2↑

B.向NaHCO3溶液中滴加少量氯水:

2HCO3-+Cl2=Cl-+ClO-+2CO2↑+H2O

C.向NaClO溶液中通少量CO2:

CO2+NaClO+H2O=NaHCO3+HClO

D.向NaClO溶液中通过量CO2:

CO2+2NaClO+H2O=Na2CO3+2HClO

【答案】C解析:

HClO的电离常数小于H2CO3的第一步电离,向Na2CO3溶液中滴加少量氯水,不能生成CO2,应生成HCO3‾,故A错误;向NaHCO3溶液中滴加少量氯水,HClO的电离常数小于H2CO3的第一步电离,产物不能生成CO2,故B错误;HClO的电离常数小于H2CO3的第一步电离,向NaClO溶液中通少量CO2:

CO2+NaClO+H2O=NaHCO3+HClO,故C正确;向NaClO溶液中通过量CO2,应生成HCO3‾,故D错误;

3.(2015福建省厦门市期末)

25℃时,相同pH值的两种一元弱酸HA与HB溶液分别加水稀释,溶液pH值随溶液体积变化的曲线如图所示。

下列说法正确的是

A.同浓度的NaA与NaB溶液中,c(A-)小于c(B-)

B.a点溶液的导电性大于b点溶液

C.a点的c(HA)大于b点的c(HB)

D.HA的酸性强于HB

【答案】D【解析】pH相同的酸,稀释相同倍数时,较强的酸的pH变化大,较弱的酸的pH变化小,据此得出酸性:

HA>HB。

根据“越弱越水解”的规律,可知A-的水解程度小于B-的水解程度,故同浓度的NaA与NaB溶液中,c(A-) >c(B-),A错误、D正确;在这两种酸溶液中,c(H+)≈c(A-),c(H+)≈c(B-),而a点的c(H+)小于b点的c(H+),故a点的c(A-)小于b点的c(B-),即a点的离子浓度小于b点的离子浓度,故a点的导电能力小于b点,B错误;在稀释前两种酸的pH相同,而两种酸的酸性:

HA>HB,故在稀释前两种酸溶液的浓度c(HA)<c(HB),故将溶液稀释相同倍数时,酸的浓度仍有:

c(HA)<c(HB),C错误。

4.【2015安徽省“江淮十校”联考】

电导率可用于衡量电解质溶液导电能力的大小。

室温下,用0.100mol·L-1NH3·H2O滴定10mL浓度均为0.100mol·L-1HCl和CH3COOH的混合液,电导率曲线如图所示。

下列说法正确的是 (  )

A.①溶液中c(H+)为0.200mol·L-1

B.溶液温度高低为①>③>②

C.③点溶液中有c(Cl—)>c(CH3COO—)

D.③点后因离子数目减少使电导率略降低

【答案】C【解析】醋酸为弱电解质,①点溶液c(H+)<0.2mol/L,故A错误;

酸碱中和反应放热,①点溶液的温度一定比②点的低,故B错误;③恰好完全反应生成氯化铵和醋酸铵,其中NH4+和CH3COOˉ发生微弱水解,则③点溶液中c(NH4+)>c(Clˉ)>c(CH3COOˉ),故C正确;③点后,因溶液中离子浓度减小导致电导率降低,故D错误。

5.(13分)[2015湖北省武汉市武昌区元月]

水是极弱的电解质,改变温度或加入某些电解质会影响水的电离。

请回答下列问题:

(1)纯水在100℃时,pH=6,该温度下0.1mol·L-1的NaOH溶液中,溶液的pH=。

(2)25℃时,向水中加入少量碳酸钠固体,得到pH为11的溶液,其水解的离子方程式为,由水电离出的c(OH-)=mol·L-1。

(3)体积均为100mL、pH均为2的盐酸与一元酸HX,

加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如右图所示,则HX

是(填“强酸”或“弱酸”),理由是。

(4)电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的物理量。

已知:

化学式

电离常数(25℃)

HCN

K=4.9×10-10

CH3COOH

K=1.8×10-5

H2CO3

K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11

25℃时,等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液和CH3COONa溶液,溶液的pH由大到小的顺序为

(填化学式)。

②25℃时,在0.5mol/L的醋酸溶液中由醋酸电离出的c(H+)约是由水电离出的c(H+)的倍。

【答案】

(1)11 

(2)CO

+H2O

HCO

+OH-10-3 

(3)弱酸 稀释相同倍数,一元酸HX的pH变化量比HCl的小,说明HX存在电离平衡,故HX为弱酸。

(4)①Na2CO3>NaCN>CH3COONa ②9×108

【解析】

(1)纯水在100℃时,pH=6,Kw=1×10-12,0.1mol·L-1的NaOH溶液的pH=11.

(2)pH为11的碳酸钠溶液,由水电离出的c(OH-)=10-3mol·L-1。

(3)pH均为2的盐酸与一元酸HX,稀释相同的倍数,HX的pH变化小,说明HX为弱酸。

(4)根据电离常数可得酸性顺序为:

CH3COOH>H2CO3>HCN>HCO3‾,所以等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液和CH3COONa溶液阴离子的水解程度为:

CH3COO‾

(5)0.5mol/L的醋酸溶液中由醋酸电离出的c(H+)=3×10-3mol•L‾1,溶液中的c(OH‾)=1×10-14/3×10-3=1/3×10-11mol•L‾1,3×10-3mol•L‾1÷1/3×10-11mol•L‾1=9×108。

6.(2015湖南省株洲市一模)

草酸即乙二酸,是一种有机二元酸,在工业上有重要的作用.草酸在100℃开始升华,157℃时大量升华,并开始分解.

电离方程式

电离常数

H2C2O4

H++HC2O4-

K1=5.4×10–2

HC2O4-

H++C2O42-

K2=5.4×10–5

H2CO3

H++HCO3‾

K1=4.5×10-7

HCO3‾

H++CO32‾

K2=4.7×10-11

NH3·H2O

NH4++OH-

K=1.8×10–5

(1)(NH4)2C2O4溶液的pH  7(填“>”或“<”或“=”).

(2)用惰性电极电解饱和草酸溶液可制得乙醛酸(OHC﹣COOH),阴极的电极反应式为  .

(3)草酸钠是一种重要的还原剂.合成草酸钠的操作如下:

草酸

草酸钠晶体

①75%酒精的作用是  .

②下列化学方程式可能正确的是。

A.H2C2O4+CO32-=HCO3-+HC2O4-

B.HC2O4-+CO32-=HCO3-+C2O42-

C.2C2O42-+CO2+H2O=2HC2O4-+CO32-

D.H2C2O4+CO32-=C2O42-+H2O+CO2↑

(4)已知某温度下CaC2O4的Ksp为2.5×10﹣9.将0.02mol•L﹣1澄清石灰水和0.01mol•L﹣1H2C2O4溶液等体积混合,所得溶液中C2O42﹣的物质的量浓度为  .

[答案]

(1)<

(2)HOOC﹣COOH+2e﹣+2H+=OHC﹣COOH+H2O(3)①溶解碳酸钠,降低草酸钠的溶解度②BD(4)2.5×10﹣7mol•L﹣1

[解析]

(1)由表格可知,K1>K,根据越弱越水解,(NH4)2C2O4中NH4+更弱,水解显酸性,pH<7;

(2)用惰性电极电解饱和草酸溶液,草酸在阴极放电,C由+3价降到+1价,得到2个电子,电极反应式为HOOC﹣COOH+2e﹣+2H+=OHC﹣COOH+H2O;

(3)①75%酒精,溶解碳酸钠,降低草酸钠的溶解度;

②电离常数越大酸性越强,由上表可知酸性顺序为:

H2C2O4>HC2O4->H2CO3>HCO3‾.根据较强酸制备较弱的酸可知,HC2O4-能与HCO3-反应,A错误;当CO32-过量时,B正确;碳酸不能制备H2C2O4或HC2O4,C错误;H2C2O4酸性大于碳酸,D正确。

(4)将0.02mol•L﹣1澄清石灰水和0.01mol•L﹣1H2C2O4溶液等体积混合,c(Ca2+)=0.01mol•L﹣1,根据CaC2O4的Ksp为2.5×10﹣9,所得溶液中C2O42﹣的物质的量浓度为

=

=2.5×10﹣7mol•L﹣1;

7、(2015·广东省梅州市一模)对于常温下pH=10的氨水,下列说法正确的是

A.该溶液与pH=10的Ba(OH)2溶液,溶质的物质的量浓度之比为2:

1

B.该溶液由水电离出来的c(H+)与pH=4的NH4Cl溶液相同

C.降低温度,溶液的c(NH4+)/c(NH3·H2O)减小,pH降低

D.往该溶液中加入足量的NH4Cl固体后,c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)

答案:

C解析:

NH3·H2O为弱电解质,部分电离其物质的量浓度大于Ba(OH)2浓度的2倍,A项错误;氨水抑制水的电离,NH4Cl中NH4+水解促进水的电离,B项错误;降低温度NH3·H2O电离平衡逆向移动,溶液的c(NH4+)/c(NH3·H2O)减小,pH降低,C项正确;氯化铵溶液中存在:

c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(Cl-),D项错误。

8、(2015·东北三省四市教研联合体一模)下列关于电解质溶液的叙述中正确的是()

A.c(H+)等于1×10-7mol·L-1的溶液一定是中性溶液

B.0.2mol·L-1CH3COOH溶液中的c(H+)是0.1mol·L-1CH3COOH中的c(H+)的2倍

C.室温时,pH=2的CH3COOH和0.01mol·L-1NaOH溶液等体积混合,混合后pH=7

D.等物质的量浓度的Na2S和NaHS溶液中:

2c(Na+)=3[c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)]

答案:

D解析:

室温下,c(H+)等于1×10-7mol·L-1的溶液是中性溶液,A项错误;醋酸是弱酸,部分电离,B项错误;pH=2的CH3COOH和0.01mol·L-1NaOH溶液等体积混合,醋酸过量溶液呈碱性,C项错误;根据物料守恒,D项正确。

9.(2015·山东省潍坊市一模)25℃时,向20.00ml的NaOH溶液中逐滴加入某浓度的

CH3COOH溶液。

滴定过程中,溶液的pH与滴入

CH3COOH溶液的体积的关系如图所示,②点时NaOH

溶液恰好被中和。

则下列说法中,错误的是

A.CH3COOH溶液的浓度为0.1mol·L-1

B.图中点①到点③所示溶液中,水的电离程度先增大后减小

C.点④所示溶液中存在:

c(CH3COOH)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)

D.滴定过程中的某点,会有

c(Na+)>c(CH3COO-)=c(OH-)>c(H+)

答案:

C解析:

NaOH溶液pH=13,NaOH的浓度为0.1mol·L-1,②点时等体积恰好反应,故醋酸和NaOH溶液浓度相等,A项正确;从①到②溶液逐渐变为CH3COONa,水的电离被促进,②到③醋酸过量逐渐抑制水的电离,B项正确;根据质子守恒,C项正确;根据电荷守恒,D项错误。

10. (2015福建省福州市期末)

H2S2O3是一种弱酸,实验室欲用0.01mol•L﹣1的Na2S2O3溶液滴定I2溶液,发生的反应为I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6,下列说法合理的是(  )

A.该滴定可用甲基橙做指示剂

B.Na2S2O3是该反应的还原剂

C.该滴定可选用如图所示装置

D.该反应中每消耗2molNa2S2O3,电子转移数为4mol

[答案]B【解析】溶液中有单质碘,应加入淀粉溶液作指示剂,碘与亚硫酸钠发生氧化还原

反应,当反应终点时,单质碘消失,蓝色褪去,故A错误;

Na2S2O3中S元素化合价升高被氧化,作还原剂,故B正确;

Na2S2O3溶液显碱性,应该用碱式滴定管,故C错误;

反应中每消耗2molNa2S2O3,电子转移数为2mol,故D错误;

11(2015·安徽省淮南市一模)室温下,下列溶液中粒子浓度关系正确的是()

A.0.1mol/LNa2CO3溶液中:

2c(Na+)=c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(CO32-)

B.将0.2mol/LNaA溶液和某浓度的盐酸等体积混合所得中性溶液中:

c(Na+)=c(A-)+c(Cl-)=0.2mol/L

C.pH=4的醋酸与pH=10的NaOH溶液等体积混合后pH>7

D.在0.1mol·L-1氯化铵溶液中滴加浓盐酸可能有c(NH4+)=c(H+)

解析:

根据物料守恒Na2CO3溶液中存在:

c(Na+)=2×[c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(CO32-)],A项错误;溶液体积增大,c(Na+)=c(A-)+c(Cl-)=0.1mol/L,B项错误;pH=4的醋酸与pH=10的NaOH溶液等体积混合,醋酸过量溶液呈酸性,C项错误。

答案:

D

12、(2015·福建省漳州市3月质检)常温下,电解质溶液的性质与变化是多样的,下列说法正确的是

A.pH相同的①CH3COONa②NaClO③NaOH三种溶液c(Na+)大小:

①>②>③

B.往稀氨水中加水,的值变小

C.pH=4的H2S溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合,存在下列等式:

c(Na+)+c(H+)=C(OH—)+2c(S2—)

D.Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2,ClO—水解程度增大,溶液碱性增强

解析:

CH3COONa和NaClO为盐水解,CH3COO-水解能力比ClO-小,NaOH是强电解质,故pH相等的溶液Na+浓度:

①>②>③,A项正确;将[(H+)·c(NH3·H2O]/c(NH4+)分子、分母同时乘以c(OH-),[(H+)·c(NH3·H2O]/c(NH4+)=Kw/K(NH3·H2O),比值不变,B项错误;根据电荷守恒:

c(Na+)+c(H+)=c(OH—)+2c(S2—)+c(HS-),C项错误;Ca(ClO)2溶液通入少量的CO2反应离子方程式为:

Ca2++2ClO-+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,溶液的pH减小,D项错误。

答案:

A

13.(2015安徽省淮南市一模)室温下,下列溶液中粒子浓度关系正确的是

A.0.1mol/LNa2CO3溶液中:

2c(Na+)=c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(CO32-)

B.将0.2mol/LNaA溶液和某浓度的盐酸等体积混合所得中性溶液中:

c(Na+)=c(A-)+c(Cl-)=0.2mol/L

C.pH=4的醋酸与pH=10的NaOH溶液等体积混合后pH>7

D.0.lmol·L-1氯化铵溶液滴加浓盐酸可能有c(NH4+)=c(H+)

【答案】D【解析】0.1mol/LNa2CO3溶液中的物料守恒

为:

c(Na+)=2c(HCO3-)+2c(H2CO3)+2c(CO32-),A错误;0.2mol/LNaA溶液和盐酸等体积混合所得的溶液中c(Na+)=0.1mol•L‾1,B错误;pH=4的醋酸与pH=10的NaOH溶液等体积混合后pH<7,C错误;氯化铵溶液中滴加浓盐酸可能有c(NH4+)=c(H+),D正确。

14【2015吉林省东北师大附中1月】一定温度下,下列溶液的离子浓度关系式正确的是

A.pH=5的H2S溶液中,c(H+)=c(HS-)=1×10-5mol/L

B.pH=a的氨水溶液,稀释10倍后,其pH=b,则a=b+1

C.pH=2的H2C2O4溶液与pH=12的NaOH溶液任意比例混合:

c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O4-)

D.pH相同的①CH3COONa、②NaHCO3两种溶液的c(Na+):

①>②

【答案】D解析H2S溶液中存在电离平衡:

H2S⇌H++HS-、HS-⇌H++S2-、H2O⇌H++OH-,根据上述反应知,pH=5的H2S溶液中,c(H+)=1×10-5 mol•L-1>c(HS-),故A错误;

一水合氨为弱电解质,加水稀释后促进了其电离,其溶液pH变化比强碱小,pH=a的氨水溶液,稀释10倍后,其pH=b,则a<b+1,故B错误;

pH=2的H2C2O4溶液与pH=12的NaOH溶液任意比例混合,根据电荷守恒可得:

c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O4-)+2c(C2O42-),故C错误;

酸性:

CH3COOH>H2CO3,根据盐类水解规律:

组成盐的酸根离子对应的酸越弱,该盐的水解程度越大,物质的量浓度相同时,溶液的碱性越强,则pH越大,故pH相同的①CH3COONa②NaHCO3c(Na+)大小为:

①>②,故D正确;

15、(2015河南省天一大联考)25℃时,向盛有50mLpH=2的HA溶液的绝热容器中加入pH=13的NaOH溶液,加入NaOH溶液的体积(V)与所得混合溶液的温度(T)的关系如图所示。

下列叙述正确的是

AHA溶液的物质的量浓度为00lmol

Bb→c的过程中,温度降低的原因是溶液中发生了吸热反应

Ca→b的过程中,混合溶液中可能存在:

c(A-)=c(Na+)

D25℃时,HA的电离平衡常数K约为

【答案】C解析:

恰好中和时混合溶液温度最高,即b点,此时消耗氢氧化钠0.004mol,得出HA的浓度为0.08mol/L,故A错误;

b→c的过程中,温度降低的原因是溶液中NaA水解吸热,故B错误;

NaA呈碱性,HA呈酸性,a→b的过程中,混合溶液中可能呈中性,存在:

c(A-)=c(Na+),故C正确;

电离平衡常数K=c(H+)·c(A-)/c(HA)=0.01×0.01÷0.08=1.25×10-3,故D错误;

16.(2015湖南省岳阳市期末)25℃时,几种弱酸的电离常数如下:

弱酸的化学式

CH3COOH

HCN

H2S

电离常数(25℃)

1.8×10-5

4.9×10-10

K1=1.3×10-7

K2=7.1×10-15

25℃时,下列说法正确的是

A.等物质的量浓度的各溶液pH关系为:

pH(CH3COONa)>pH(Na2S)>pH(NaCN)

B.amol/LHCN溶液与bmol/LNaOH溶液等体积混合,所得溶液中c(Na+)>c(CN-),

则a一定小于或等于b

C.NaHS和Na2S的混合溶液中,一定存在c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)

D.某浓度的NaCN溶液的pH=d,则其中由水电离出的c(OH-)=10-dmol•L‾1

【答案】C【解析】弱酸的电离常数越大,酸性越强,则酸性顺序为:

CH3COOH>H2S>HCN>HS-;酸性越弱对应的酸根离子越容易水解,则等物质的量浓度的各溶液pH关系为:

pH(Na2S)>pH(NaCN)>pH(CH3COONa),

A错误;amol/LHCN溶液与bmol/LNaOH溶液等体积混合,所得溶液中c(Na+)>c(CN-),根据电荷守恒得:

c(H+)

17、(2015北京市朝阳区期末)常温下,浓度均为0.1mol/L的4种钠盐溶液pH如下:

溶质

Na2CO3

NaHCO3

NaClO

NaHSO3

pH

11.6

9.7

10.3

5.2

下列说法不正确的是

A.四种溶液中,Na2CO3溶液中水的电离程度最大

B.NaHSO3溶液显酸性的原因是:

NaHSO3=Na++H++SO32-

C.向氯水中加入少量NaHCO3(s),可以增大氯水中次氯酸的浓度

D.常温下,相同物质的量浓度的H2SO3、H2CO3、HClO,pH最小的是H2SO3

【答案】B【解析】浓度相等时,Na2CO3溶液的pH最大,说明水解程度最大,所以Na2CO3溶液中水的电离程度最大,A正确;HSO3-溶液呈酸性的原因是电离程度大于水解程度,电离方程式为:

NaHSO3=Na++HSO3-

,B错误;酸性:

H2CO3>HClO>HCO3‾,向氯水中加入少量NaHCO3(s),NaHCO3只与HCl反应,可以增大氯水中次氯酸的浓度,C正确;酸性越强,相应的酸根水解程度越小,根据表中的数据可知,H2SO3的酸性最强,pH最小,D正确。

18、(2015·山东省泰安市一模)下列说法中正确的是

A.常温下水电离出c(H+)×c(OH-)=10-20的溶液中:

Na+、ClO-、SO42-、NH4+能大量共存

B.常温下pH=7的溶液中:

Fe3+、Mg2+、SO42-、Cl-能大量共存

C.一定温度下,lL0.5mol·L-1NH4C1溶液与2L0.25mol·L-1NH4Cl溶液含NH4+物质的量相同

D.反应ZnS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Zn2+(aq)说明Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)

答案:

D解析:

水电离出c(H+)×c(OH-)=10-20的溶液,说明水的电离被抑制,若溶液呈酸性ClO

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