高考化学 回扣知识夯实基础随堂演练 124水溶液中的离子平衡.docx
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高考化学回扣知识夯实基础随堂演练124水溶液中的离子平衡
2013年高考化学回扣知识、夯实基础随堂演练:
1-2-4水溶液中的离子平衡
1.(2012年高考天津卷)下列电解质溶液的有关叙述正确的是( )
A.同浓度、同体积的强酸与强碱溶液混合后,溶液的pH=7
B.在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体,c(Ba2+)增大
C.含1molKOH的溶液与1molCO2完全反应后,溶液中c(K+)=c(HCO
)
D.在CH3COONa溶液中加入适量CH3COOH,可使c(Na+)=c(CH3COO-)
解析:
因为强酸与强碱的元数未知,故同浓度、同体积的强酸与强碱溶液混合后,溶液的pH不一定等于7。
如同浓度、同体积的硫酸与NaOH溶液或盐酸与Ba(OH)2溶液混合后溶液的pH不等于7,A错;BaSO4溶液中存在沉淀溶解平衡,BaSO4Ba2++SO
,加入Na2SO4固体,溶液中SO
浓度增大,平衡向逆反应方向移动,故Ba2+浓度减小,B错;1molKOH与1molCO2完全反应恰好生成KHCO3,因为KHCO3溶液中的HCO
存在电离平衡和水解平衡,所以K+浓度应大于HCO
浓度,C错;CH3COONa溶液中CH3COO-水解使溶液显碱性,加入适量的CH3COOH时,CH3COOH可以电离出H+,当CH3COOH的电离程度与CH3COO-的水解程度相同时,溶液显中性,根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),因为c(H+)=c(OH-),故c(Na+)=c(CH3COO-),D对。
答案:
D
2.(2011年高考福建卷)常温下0.1mol·L-1醋酸溶液的pH=a,下列能使溶液pH=(a+1)的措施是( )
A.将溶液稀释到原体积的10倍
B.加入适量的醋酸钠固体
C.加入等体积0.2mol·L-1盐酸
D.提高溶液的温度
解析:
醋酸是弱酸,稀释10倍同时也促进了其电离,溶液的pH小于(a+1),A错误;醋酸根离子水解显碱性,向酸溶液中加入适量碱性溶液可以使pH增大1,B正确;盐酸完全电离,加入盐酸后溶液的pH小于(a+1),C错误;升高温度促进醋酸的电离,溶液的pH小于(a+1),D错误。
答案:
B
3.(2011年高考山东卷)室温下向10mLpH=3的醋酸溶液中加水稀释后,下列说法正确的是( )
A.溶液中导电粒子的数目减少
B.溶液中
不变
C.醋酸的电离程度增大,c(H+)亦增大
D.再加入10mLpH=11的NaOH溶液,混合液pH=7
解析:
A项,醋酸加水稀释,促进电离,导电离子的数目增加,故A错误;B项,由于温度不变,电离平衡常数K=
=
·
不变,由于Kw不变,则题给比值不变,故B正确;C项,醋酸加水稀释,电离程度增大,但c(H+)变小,故C错误;D项,加入10mLpH=11的NaOH溶液,醋酸过量,混合后溶液显酸性,故D错误。
答案:
B
4.(2012年高考浙江卷)下列说法正确的是( )
A.常温下,将pH=3的醋酸溶液稀释到原体积的10倍后,溶液的pH=4
B.为确定某酸H2A是强酸还是弱酸,可测NaHA溶液的pH。
若pH>7,则H2A是弱酸;若pH<7,则H2A是强酸
C.用0.2000mol·L-1NaOH标准溶液滴定HCl与CH3COOH的混合液(混合液中两种酸的浓度均约为0.1mol·L-1),至中性时,溶液中的酸未被完全中和
D.相同温度下,将足量氯化银固体分别放入相同体积的①蒸馏水、②0.1mol·L-1盐酸、③0.1mol·L-1氯化镁溶液、④0.1mol·L-1硝酸银溶液中,Ag+浓度:
①>④=②>③
解析:
A项,醋酸的稀释会使其电离程度增大,稀释10倍后,溶液的pH<4。
B项,在NaHA溶液中,当H2A为强酸时,则有NaHA===Na++H++A2-,溶液呈酸性;当H2A为弱酸时,则HA-在溶液中存在以下两个平衡:
①HA-的电离:
HA-
H++A2-,②HA-的水解:
HA-+H2O
H2A+OH-,如果电离程度大于水解程度,则溶液呈酸性,如果电离程度小于水解程度,则溶液呈碱性,故B错误。
C项,NaOH和CH3COOH完全中和时,生成的CH3COONa溶液因水解而呈碱性,故溶液为中性时,溶液中的酸未被完全中和,C正确。
D项,在0.1mol·L-1的AgNO3溶液中,c(Ag+)=0.1mol·L-1,故④中c(Ag+)最大,在①、②和③中,温度相同,Ksp不变,c(Cl-)越大,c(Ag+)越小,故c(Ag+)的大小关系应为④>①>②>③。
答案:
C
5.为了证明一水合氨(NH3·H2O)是弱电解质,甲、乙两人分别选用下列试剂进行实验:
0.010mol·L-1氨水、0.1mol·L-1NH4Cl溶液、pH试纸、蒸馏水。
(1)甲用pH试纸测出0.010mol·L-1氨水的pH为10,则认定一水合氨是弱电解质,你认为这一方法是否正确?
________(填“是”或“否”),并说明理由:
________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)乙取出10mL0.010mol·L-1氨水,用pH试纸测出其pH=a,然后用蒸馏水稀释至1000mL,再用pH试纸测出其pH为b,若要确认NH3·H2O是弱电解质,则a、b值应满足什么关系?
________(用等式或不等式表示)。
(3)请你根据所提供的试剂,再提出一个合理又简便的方案证明NH3·H2O是弱电解质:
_______________________________________________________
_______________________________________________________________。
解析:
(1)根据一定物质的量浓度的溶液的pH大小,确定电解质的电离程度,进而确定强弱电解质。
(2)若是强碱,稀释100倍,pH减小2个单位,由于是弱碱,稀释的过程中,会部分电离,即c(OH-)变化的幅度变小,pH减小幅度小于2个单位,则有a-2<b,且b<a。
(3)若一水合氨为弱电解质,则其对应的强酸盐因水解而会呈酸性,用pH试纸测定其pH即可。
答案:
(1)是 若是强电解质,则0.010mol·L-1氨水中c(OH-)应为0.010mol·L-1,pH=12
(2)a-2
(3)取一张pH试纸,用玻璃棒蘸取0.1mol·L-1NH4Cl溶液,滴在pH试纸上,显色后跟标准比色卡比较测出pH,pH<7(方案合理即可)
6.(创新预测)下列叙述正确的是( )
A.焓减或熵增的过程在任何条件下都能自发进行
B.向饱和AgCl溶液中加入盐酸,Ksp变大
C.将饱和FeCl3溶液滴入到沸水中可制备Fe(OH)3胶体
D.0.1mol·L-1(NH4)2CO3溶液中的c(NH
)大于0.1mol·L-1的NH4Cl溶液中的c(NH
)的2倍
解析:
A项,不能只通过焓变或熵变来判断反应能否自发进行。
B项,Ksp只与温度有关。
C项,利用反应Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+来制备Fe(OH)3胶体,正确。
D项,(NH4)2CO3溶液中NH
和CO
相互促进水解,使0.1mol·L-1的(NH4)2CO3溶液中的c(NH
)小于0.1mol·L-1的NH4Cl溶液中的c(NH
)的2倍,故D错。
答案:
C
7.(创新预测)相同条件下,在①pH=2的CH3COOH溶液、②pH=2的HCl溶液、③pH=12的氨水、④pH=12的NaOH溶液中,下列说法不正确的是( )
A.水电离的c(H+):
①=②=③=④
B.等体积的①、②溶液分别与足量铝粉反应,生成H2的量:
②>①
C.若将②、③溶液混合后,pH=7,则消耗溶液的体积:
②>③
D.将四种溶液分别稀释100倍后,溶液的pH:
③>④>②>①
解析:
A项,溶液中水电离出的c(H+)与c(OH-)相同,由于四种溶液对水电离的抑制程度相同,故水电离的c(H+):
①=②=③=④。
B项,因为CH3COOH是弱酸,与盐酸pH相同时,n(CH3COOH)>n(HCl),故生成H2的量:
①>②。
C项,当两种溶液体积相等时,氨水过量,溶液呈碱性,若要混合溶液pH=7,则消耗溶液的体积:
②>③。
D项,稀释相同倍数时,强酸、强碱的pH改变量大,故稀释100倍后,溶液的pH:
③>④>②>①。
答案:
B
一、选择题
1.(2012年高考四川卷)常温下,下列溶液中的微粒浓度关系正确的是( )
A.新制氯水中加入固体NaOH:
c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-)
B.pH=8.3的NaHCO3溶液:
c(Na+)>c(HCO
)>c(CO
)>c(H2CO3)
C.pH=11的氨水与pH=3的盐酸等体积混合:
c(Cl-)=c(NH
)>c(OH-)=c(H+)
D.0.2mol/LCH3COOH溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合:
2c(H+)-2c(OH-)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH)
解析:
要会运用溶液中的守恒解题。
在任何溶液中都存在电荷守恒,选项A的溶液中电荷守恒为:
c(Na+)+c(H+)=c(ClO-)+c(Cl-)+c(OH-),故A错;NaHCO3溶液的pH=8.3,说明其水解程度大于电离程度,则c(H2CO3)>c(CO
),故B错;pH=11的氨水与pH=3的盐酸等体积混合时,氨水是过量的,溶液不显中性,故C错;D选项中的CH3COOH与NaOH反应,得到的是等浓度的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液,由电荷守恒得:
c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),由元素守恒得:
2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),将电荷守恒关系式乘以2与元素守恒关系式相加得:
c(CH3COO-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(CH3COOH),移项得:
2c(H+)-2c(OH-)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH),故D正确。
答案:
D
2.(2012年高考上海卷)常温下amol/LCH3COOH稀溶液和bmol/LKOH稀溶液等体积混合,下列判断一定错误的是( )
A.若c(OH-)>c(H+),a=b
B.若c(K+)>c(CH3COO-),a>b
C.若c(OH-)=c(H+),a>b
D.若c(K+)解析:
A项,若c(OH-)>c(H+),则有两种情况,一种是KOH过量,此时a>b;一种是CH2COOH与KOH恰好完全反应,生成的CH3COOK水解CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-使溶液呈碱性,此时a=b。
B、C项,当a>b时CH3COOH过量,溶液可能呈酸性、中性或碱性,呈碱性的原因是CH3COOH过量的极少,过量的CH3COOH电离出的H+小于CH3COO-水解产生的OH-,由电荷守恒c(H+)+c(K+)=c(OH-)+c(CH3COO-)可知c(OH-)>c(H+),则c(K+)>c(CH3COO-);呈中性的原因是过量的CH3COOH电离出的H+等于CH3COO-水解产生的OH-。
D项,若c(K+)c(OH-),此时一定是CH3COOH过量,a必大于b。
答案:
D
3.(2012年高考重庆卷)下列叙述正确的是( )
A.盐酸中滴加氨水至中性,溶液中溶质为氯化铵
B.稀醋酸加水稀释,醋酸电离程度增大,溶液的pH减小
C.饱和石灰水中加入少量CaO,恢复至室温后溶液的pH不变
D.沸水中滴加适量饱和FeCl3溶液,形成带电的胶体,导电能力增强
解析:
盐酸中滴入氨水如果恰好反应,溶液性质由氯化铵决定(显酸性),如呈中性,则需加入稍过量的氨水至铵根离子浓度和氯离子浓度相等;稀醋酸加水稀释促进电离,离子物质的量增加,但离子浓度会减小,pH增大;饱和石灰水中加入CaO会与水反应,使溶液中析出氢氧化钙,恢复到室温,仍然是饱和溶液,浓度不变、pH不变;胶体是一种呈电中性的分散系,故D错。
答案:
C
4.(2012年高考上海卷)将100mL1mol/L的NaHCO3溶液等分成两份,其中一份加入少许冰醋酸,另外一份加入少许Ba(OH)2固体,忽略溶液体积变化。
两份溶液中c(CO
)的变化分别是( )
A.减小、减小 B.减小、增大
C.增大、增大D.增大、减小
解析:
加入冰醋酸时,H+与HCO
反应生成CO2,使c(CO
)减小,加入少量Ba(OH)2时,发生2HCO
+Ba2++2OH-===BaCO3↓+CO
+2H2O使c(CO
)增大。
答案:
B
5.(2012年郑州模拟)室温下,关于下列四种溶液的叙述中,正确的是( )
序号
①
②
③
④
溶液
氨水
NaOH
CH3COOH
HCl
浓度c/mol·L-1
0.01
0.01
0.01
0.01
A.由水电离出的c(H+):
①=②=③=④
B.②、③混合呈中性,所需溶液的体积:
③>②
C.溶液的pH:
②>①>④>③
D.①、④等体积混合,所得溶液中离子的浓度:
c(NH
)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)
解析:
主要考查弱电解质的电离及盐的水解。
A项,NH3·H2O是弱碱,电离出的c(OH-)小于同浓度的NaOH,故水电离出的c(H+):
①>②,同理③>④。
B项,②、③恰好完全反应时生成CH3COONa,其水溶液因CH3COO-水解呈碱性,若要使混合后溶液呈中性,需CH3COOH过量,故所需溶液的体积:
③>②,正确。
C项,溶液的pH:
②>①>③>④。
D项,①、④等体积混合恰好完全反应生成NH4Cl,NH
水解使溶液呈酸性,溶液中离子浓度:
c(Cl-)>c(NH
)>c(H+)>c(OH-)。
答案:
B
6.已知25℃时,AgI饱和溶液中c(Ag+)为1.23×10-8mol/L,AgCl的饱和溶液中c(Ag+)为1.25×10-5mol/L。
若在5mL含有KCl和KI各为0.01mol/L的溶液中,逐滴加入5ml0.01mol/LAgNO3溶液形成浊液,下列叙述正确的是( )
A.先生成AgCl沉淀,再生成AgI沉淀
B.AgI的溶度积(Ksp)为1.23×10-10
C.浊液中Cl-和I-浓度之比约为1.03×106
D.如果不考虑水的蒸发,升高温度,则浊液中沉淀的质量不变
解析:
AgI溶液中c(Ag+)=c(I-),Ksp(AgI)=c(Ag+)·c(I-)=1.23×1.23×10-16≈1.51×10-16,故B错;因AgI更难溶,加入AgNO3时应生成AgI,A错;Ksp受温度影响,升温时沉淀的质量会改变。
浊液中
=
=
≈1.03×106,C正确。
答案:
C
7.(2012年东莞模拟)现有amol/LNaX和bmol/LNaY两种盐溶液。
下列说法正确的是(若是溶液混合,则忽略混合时的体积变化)( )
A.若a=b且pH(NaX)>pH(NaY),则酸性HX>HY
B.若a=b且c(X-)=c(Y-)+c(HY),则酸性HX>HY
C.若a>b且c(X-)=c(Y-),则酸性HX>HY
D.若a=0.1mol/L且两溶液等体积混合,则c(X-)+c(HX)=0.1mol/L
解析:
a=b时pH(NaX)>pH(NaY),说明X-水解能力强,HX酸性弱于HY。
A错;B项说明X-不水解,HX是强酸,Y是弱酸故正确。
因a>b不能证明酸性HX>HY;两溶液等体积混合后c(X-)+c(HX)=0.05mol/L才正确。
答案:
B
二、非选择题
8.(2011年高考海南卷)氯气在298K、100kPa时,在1L水中可溶解0.09mol,实验测得溶于水的Cl2约有三分之一与水反应。
请回答下列问题:
(1)该反应的离子方程式为_______________________________________;
(2)估算该反应的平衡常数________(列式计算);
(3)在上述平衡体系中加入少量NaOH固体,平衡将向________移动;
(4)如果增大氯气的压强,氯气在水中的溶解度将________(填“增大”“减小”或“不变”),平衡将向________移动。
解析:
(1)Cl2溶于水时与水反应,生成HClO和HCl,反应的离子方程式Cl2+H2OH++Cl-+HClO。
(2)按1L水中溶解0.09molCl2进行计算,
有0.09mol×
=0.03molCl2参加反应:
Cl2+H2OH++Cl++HClO
开始(mol) 0.09 0 0
转化(mol) 0.03 0.03 0.03
平衡(mol) 0.06 0.03 0.03
则平衡常数K=
=
=0.015
(3)加入少量NaOH固体,OH-与H+反应生成H2O,OH-与HClO反应生成ClO-和H2O,生成物的浓度减小,平衡向正反应方向移动。
(4)增大Cl2的压强,Cl2在水中的溶解度增大,溶液中c(Cl2)增大,平衡向正反应方向移动。
答案:
(1)Cl2+H2OH++Cl-+HClO
(2)K=
=
=0.015 (3)正反应方向 (4)增大 正反应方向
9.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1L0.1mol·L-1CH3COOH溶液中加入0.1molCH3COONa固体,则溶液中
________(填“增大”、“不变”或“减小”);写出表示该混合溶液中所有离子浓度之间的一个等式_________________________________________________________________。
(2)土壤的pH一般在4~9之间。
土壤中Na2CO3含量较高时,pH可以高达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20mL0.1mol·L-1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol·L-1HCl溶液40mL,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、HCO
、CO
________(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CO
水解反应的平衡常数即水解常数Kh=
=2×10-4,当溶液中c(HCO
)∶c(CO
)=2∶1时,溶液的pH=________。
解析:
(1)
即为醋酸的电离平衡常数,只要温度一定,值不变;该混合溶液一定存在电荷守恒关系,据此可写出等式c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)。
(2)Na2CO3可发生水解反应CO
+H2OHCO
+OH-,使土壤碱性增强,加入CaSO4·2H2O,因发生反应Na2CO3+CaSO4·2H2O===CaCO3+Na2SO4+2H2O,土壤中CO
的含量降低,使土壤碱性减弱。
(3)①由于H2CO3和CO
之间相互反应,故H2CO3、HCO
、CO
不会大量共存。
②由图像可以看出,当pH=7时,溶液中含碳元素的主要微粒为H2CO3、HCO
。
溶液中各种离子的物质的量浓度的大小关系为c(Na+)>c(Cl-)>c(HCO
)>c(H+)=c(OH-)。
③将c(HCO
)∶c(CO
)=2∶1代入Kh=
=2×10-4,得c(OH-)
=10-4mol·L-1,pH=10。
答案:
(1)不变 c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)
(2)CO
+H2OHCO
+OH-
Na2CO3+CaSO4·2H2O===CaCO3+Na2SO4+2H2O
(3)①不能 ②HCO
、H2CO3
c(Na+)>c(Cl-)>c(HCO
)>c(H+)=c(OH-) ③10
10.
(1)三种弱酸HA、H2B、HC,电离常数的数值为1.8×10-5、5.6×10-11、4.9×10-10、4.3×10-7(数据顺序已打乱),已知三种酸和它们的盐之间能发生以下反应:
①HA+HB-(少量)===A-+H2B
②H2B(少量)+C-===HB-+HC
③HA(少量)+C-===A-+HC
则三种酸对应的电离常数分别为(请填空)
HA
H2B
HC
Ka
Ka1
Ka2
Ka
数值
1.8×10-5
4.3×10-7
(2)25℃时0.1mol·L-1的H2D水溶液中,用氢氧化钠来调节溶液pH,得到含有H2D、HD-、D2-三种微粒的溶液。
①当溶液的pH=7时,c(Na+)=________(填微粒间量的关系)。
②当c(Na+)=c(D2-)+c(HD-)+c(H2D)时溶液为________溶液(填物质的化学式)。
(3)下图是某水溶液在pH从0至14的范围内H2CO3、HCO
、CO
三种成分平衡时的组成分数。
①下列叙述正确的是________。
A.此图是1.0mol·L-1碳酸钠溶液滴定1.0mol·L-1HCl溶液的滴定曲线
B.在pH分别为6.37及10.25时,溶液中c(H2CO3)=c(HCO
)=c(CO
)
C.人体血液的pH约为7.4,则CO2在血液中多以HCO
形式存在
D.若用CO2和NaOH反应制取NaHCO3,应控制溶液的pH,不宜过大或过小
②已知Ksp(CaCO3)=5.0×10-9,在10mL1mol·L-1的Na2CO3溶液中,加入某浓度的盐酸,调节溶液的pH=10.25,此时溶液的体积恰好为100mL,向该溶液中加入1mL1×10-4mol·L-1的CaCl2稀溶液,问是否有沉淀生成?
________(填“是”或“否”)
解析:
(1)由反应①HA+HB-(少量)===A-+H2B,②H2B(少量)+C-===HB-+HC,③HA(少量)+C-===A-+HC可知酸性HA>H2B>HC>HB-,故H2B:
Ka2=5.6×10-11,HC:
Ka=4.9×10-10。
(2)①由电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HD-)+2c(D2-)+c(OH-),pH=7时,c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=c(HD-)+2c(D2-)。
②由物料守恒可知,当c(Na+)=c(D2-)+c(HD-)+c(H2D)时,n(Na)=n(D),则此时的溶液为NaHD的溶液。
(3)从图像可知,不符合1.0mol·L-1的碳酸钠溶液滴定1.0mol·L