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课时作业8
课时作业8 电解质溶液
时间:
45分钟 分值:
100分
一、选择题(每小题5分,共60分)
1.(2014·上海,11)向饱和澄清石灰水中加入少量CaC2,充分反应后恢复到原来温度,所得溶液中( )
A.c(Ca2+)、c(OH-)均增大
B.c(Ca2+)、c(OH-)均保持不变
C.c(Ca2+)、c(OH-)均减小
D.c(OH-)增大、c(H+)减小
答案:
B
解析:
本题考查物质的溶解度,饱和的澄清石灰水加入少量CaC2虽然和水反应产生Ca(OH)2,但由于反应后恢复到原来温度,溶解度不变,溶液中溶质的浓度也不会改变,所以选B,但溶液中各物质的量都在减少。
2.(2014·安徽,11)室温下,下列溶液中粒子浓度关系正确的是( )
A.Na2S溶液:
c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H2S)
B.Na2C2O4溶液:
c(OH-)=c(H+)+c(HC2O
)+2c(H2C2O4)
C.Na2CO3溶液:
c(Na+)+c(H+)=2c(CO
)+c(OH-)
D.CH3COONa和CaCl2混合溶液:
c(Na+)+c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+2c(Cl-)
答案:
B
解析:
本题考查离子浓度大小的比较。
S2-分两步水解,S2-+H2O===HS-+OH-、HS-+H2O===H2S+OH-,一部分HS-发生第二步水解,则c(OH-)>c(HS-),A项错误;根据质子守恒可知B项正确;部分CO
水解产生HCO
,则电荷守恒为:
c(Na+)+c(H+)=c(HCO
)+2c(CO
)+c(OH-),C项错误;根据电荷守恒可知,c(Na+)+2c(Ca2+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(Cl-)+c(OH-),根据质子守恒可知,c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH),则有c(Na+)+2c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(Cl-)+c(CH3COOH),D项错误。
3.(2013·上海,5)374℃、22.1MPa以上的超临界水具有很强的溶解有机物的能力,并含有较多的H+和OH-,由此可知超临界水( )
A.显中性,pH等于7
B.表现出非极性溶剂的特性
C.显酸性,pH小于7
D.表现出极性溶剂的特性
答案:
B
解析:
本题考查了水的电离及溶液pH判断。
水在任何温度下都呈中性,但非常温下pH不等于7,A、C项错误;H2O是极性分子,在通常情况下有机物在其中溶解性较差,现能溶解有机物,说明分子的极性发生了变化,表现出非极性溶剂的特征,B项正确,D项错误。
4.已知温度T时水的离子积常数为KW,该温度下,将浓度为amol·L-1的一元酸HA与bmol·L-1的一元碱BOH等体积混合,可判定该溶液呈中性的依据是( )
A.a=b
B.混合溶液的pH=7
C.混合溶液中,c(H+)=
mol·L-1
D.混合溶液中,c(H+)+c(B+)===c(OH-)+c(A-)
答案:
C
解析:
本题考查溶液酸碱性的判断、水的离子积常数的应用及离子浓度的关系等知识点。
溶液呈中性的本质原因是c(H+)=c(OH-),若a=b,两溶液虽然恰好中和,但由于酸和碱的强弱程度未知,故生成的盐能否水解无法判断,溶液不一定呈中性,故A项错误;常温下混合溶液的pH=7,溶液呈中性,故B项溶液不一定呈中性,错误;c(H+)=
mol·L-1,说明在温度T时,反应后的混合溶液中水的电离既未受到抑制,也未受到促进,即c(H+)=c(OH-),故溶液呈中性,C项正确;D项是根据电荷守恒列出的等式,由于a、b的值不一定相等,故c(H+)与c(OH-)不一定相等,D项错误。
点评:
溶液呈中性的本质原因是c(H+)=c(OH-)。
5.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
答案:
C
解析:
本题考查了溶液pH与酸碱性的关系、盐类的水解等知识。
盐酸与氨水恰好完全反应生成氯化铵,溶液显酸性,当溶液呈中性时,氨水过量,溶液中的溶质为氯化铵和氨水,A错误;稀醋酸加水稀释,浓度变小,酸性变弱,溶液pH变大,B错误;饱和石灰水中加入少量CaO,恢复至室温后得到的溶液还是室温下的饱和溶液,溶液的pH不变,C正确;氢氧化铁胶粒由于吸附溶液中的离子而带电,但整个胶体体系仍然呈电中性,D错误。
6.(2014·天津河东一模)有0.1mol·L-1的三种溶液:
①CH3COOH、②NaOH、③CH3COONa,下列说法正确的是( )
A.溶液①中,c(CH3COO-)=c(H+)
B.溶液①、②等体积混合,混合液中c(CH3COO-)等于溶液③中的c(CH3COO-)
C.溶液①、②等体积混合,混合液中c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+)
D.溶液①、③等体积混合,混合液中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
答案:
C
解析:
A项中c(CH3COO-)c(Na+),故D项错误。
7.(2013·福建,8)室温下,对于0.10mol·L-1的氨水,下列判断正确的是( )
A.与AlCl3溶液发生反应的离子方程式为Al3++3OH-===Al(OH)3↓
B.加水稀释后,溶液中c(NH
)·c(OH-)变大
C.用HNO3溶液完全中和后,溶液不显中性
D.其溶液的pH=13
答案:
C
解析:
本题考查弱电解质的电离平衡。
氨水是弱碱,在离子方程式中写分子形式,A项错;加水稀释过程中电离平衡常数不变,但溶液中c(NH3·H2O)减小,故c(NH
)·c(OH-)减小,B项错;用硝酸中和后生成NH4NO3,因NH
水解而使溶液显酸性,C项正确;由于一水合氨是弱电解质,不能完全电离,故溶液的pH小于13,D项错。
8.(2014·广东,12)常温下,0.2mol/L的一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中部分微粒组分及浓度如图所示,下列说法正确的是( )
A.HA为强酸
B.该混合液pH=7
C.该混合溶液中:
c(A-)+c(Y)=c(Na+)
D.图中X表示HA,Y表示OH-,Z表示H+
答案:
C
解析:
本题考查溶液中离子浓度大小比较、图像分析等。
等浓度等体积的HA与NaOH恰好完全反应生成NaA,其浓度为0.1mol·L-1,由图可看出,c(A-)<0.1mol·L-1,该浓度减小的原因是因为A-发生了水解,故HA为弱酸,A项错误;该混合液因为A-的水解而使得溶液显碱性,B项错误;在NaA溶液中离子浓度大小为c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(HA)>c(H+),则X代表OH-,Y代表HA,Z代表H+,D项错误;根据物料守恒式c(Na+)=c(A-)+c(HA)可知C项正确。
9.(2014·天津,5)下列有关电解质溶液中粒子浓度关系正确的是( )
A.pH=1的NaHSO4溶液:
c(H+)=c(SO
)+c(OH-)
B.含有AgCl和AgI固体的悬浊液:
c(Ag+)>c(Cl-)=c(I-)
C.CO2的水溶液:
c(H+)>c(HCO
)=2c(CO
)
D.含等物质的量的NaHC2O4和Na2C2O4的溶液:
3c(Na+)=2[c(HC2O
)+c(C2O
)+c(H2C2O4)]
答案:
A
解析:
本题考查溶液中离子浓度的关系。
因NaHSO4在溶液能完全电离NaHSO4===Na++H++SO
,则溶液中c(Na+)=c(SO
),根据溶液中的电荷守恒式c(Na+)+c(H+)=2c(SO
)+c(OH-)可知A项正确;由于AgCl的溶解度大于AgI的溶解度,故溶液中c(Cl-)>c(I-),B项错误;在CO2的水溶液中存在三个平衡H2CO3H++HCO
、HCO
H++CO
、H2OH++OH-,而H2CO3的电离以一级电离为主,故溶液中c(HCO
)远大于c(CO
),C项错误;在D项混合液中含有C元素的微粒有三种C2O
、HC2O
、H2C2O4,根据物料守恒[2n(Na)=3n(C2)]可知D项式子中的两个系数颠倒了,D项错误。
10.将浓度为0.1mol·L-1HF溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是( )
A.c(H+) B.Ka(HF)
C.
D.
答案:
D
解析:
在HF溶液中,存在下列平衡:
HFH++F-,加水不断稀释过程中,会使HF的电离平衡不断向右移动,H+的数目不断增多,HF分子数目不断减少,但由于溶液体积的增大程度大于电离生成的H+数目的增大程度,从而有c(H+)、c(F-)、c(HF)均减小,但根据水的离子积知,溶液中只有c(OH-)增大,从而排除A项,由于温度不变,故电离常数不变,排除B;根据电离常数的表达式知
=Ka(HF)/c(F-),由于c(F-)减小,故D项始终保持增大,D正确。
11.在100mL0.10mol/L的AgNO3溶液中加入100mL溶有2.08gBaCl2的溶液,再加入100mL溶有0.010molCuSO4·5H2O的溶液,充分反应。
下列说法中正确的是( )
A.最终得到白色沉淀和无色溶液
B.最终得到的白色沉淀是等物质的量的两种化合物的混合物
C.最终得到的溶液中,Cl-的物质的量为0.02mol
D.最终得到的溶液中,Cu2+的物质的量浓度为0.0033mol·L-1
答案:
B
解析:
此题为一计算推断题。
经计算AgNO3、BaCl2、CuSO4·5H2O三种物质的物质的量都为0.01mol,反应生成的AgCl和BaSO4各为0.01mol,溶液中剩余的是0.01molNO
、0.01molCl-和0.01molCu2+,所以溶液应呈蓝色,故A、C是错误的,三种溶液混合后溶液的体积变为300mL,Cu2+的物质的量浓度为0.033mol/L。
12.(2013·山东,13)某温度下,向一定体积0.1mol/L醋酸溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液,溶液中pOH(pOH=-lg[OH-])与pH的变化关系如图所示,则( )
A.M点所示溶液导电能力强于Q点
B.N点所示溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)
C.M点和N点所示溶液中水的电离程度相同
D.Q点消耗NaOH溶液的体积等于醋酸溶液的体积
答案:
C
解析:
本题通过图像考查酸碱中和滴定。
由图像可以看出,在Q点溶液呈中性,在M点pOH>pH,即c(H+)>c(OH-),溶液显酸性,同理可知在N点溶液显碱性;M点显酸性,加入的NaOH不足,故导电性M<Q,A错;在N点溶液显碱性,加入的碱过量,溶液中的溶质为CH3COONa和NaOH,故c(CH3COO-)<c(Na+),B错;在M点溶液中c(H+)与N点溶液中c(OH-)相等,C正确;在Q点溶液呈中性,故酸稍过量,故NaOH的体积少于醋酸的体积,D错。
二、非选择题(共40分)
13.(10分)常温下有浓度均为0.5mol·L-1的四种溶液:
①Na2CO3、②NaHCO3、③HCl、④NH3·H2O。
(1)上述溶液中,可发生水解反应的是________(填序号,下同)。
(2)上述溶液中,既能与氢氧化钠溶液反应,又能和硫酸溶液反应的溶液中离子浓度由大到小的顺序为___________________。
(3)向④中加入少量氯化铵固体,此时c(NH
)/c(OH-)的值________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)若将③和④的溶液混合后溶液恰好呈中性,则混合前③的体积________(填“大于”、“小于”或“等于”)④的体积,此时溶液中离子浓度由大到小的顺序为_______________________。
(5)取10mL溶液③,加水稀释到500mL,则此时溶液中由水电离出的c(H+)=________。
答案:
(1)①②
(2)c(Na+)>c(HCO
)>c(OH-)>c(H+)>c(CO
)
(3)增大
(4)小于 c(NH
)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)
(5)10-12mol·L-1
解析:
因④中存在NH3·H2ONH
+OH-,加入NH4Cl后导致c(NH
)增大,c(OH-)减小,故c(NH
)/c(OH-)的值增大。
若盐酸与氨水等体积混合,溶液恰好反应完,溶液呈酸性,现在溶液呈中性,意味着酸的量不足,盐酸体积小于氨水体积,由电荷守恒原理知此时c(NH
)=c(Cl-),但比c(OH-)大。
稀释后c(HCl)=0.01mol·L-1,则c(OH-)=10-12mol·L-1,故由水电离出的c(H+)=10-12mol·L-1。
14.(10分)已知H2A在水中存在以下平衡:
H2AH++HA-,HA-H++A2-。
回答以下问题:
(1)NaHA溶液________(填“显酸性”、“显碱性”、“显中性”或“酸碱性无法确定”),原因是___________________。
(2)某温度下,向0.1mol·L-1的NaHA溶液中滴入0.1mol·L-1KOH溶液至中性,此时溶液中以下关系一定正确的是________(填字母)。
A.c(H+)·c(OH-)=1×10-14mol2·L-2
B.c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-)
C.c(Na+)>c(K+)
D.c(Na+)+c(K+)=0.05mol·L-1
(3)已知常温下H2A的钙盐(CaA)饱和溶液中存在以下平衡:
CaA(s)Ca2+(aq)+A2-(aq) ΔH>0。
①温度升高时,Ksp________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同)。
②滴加少量浓盐酸,c(Ca2+)________,原因是_________(用文字和离子方程式说明)。
(4)若向CaA悬浊液中加入CuSO4溶液,生成一种黑色固体物质,写出该过程中反应的离子方程式________________________。
答案:
(1)酸碱性无法确定 不能确定HA-的电离程度和水解程度的大小
(2)BC (3)①增大 ②增大 加盐酸发生反应:
A2-+H+HA-,A2-浓度减小,CaA的溶解平衡向右移动,n(Ca2+)显著增大,而溶液体积变化不大,所以c(Ca2+)增大
(4)CaA(s)+Cu2+(aq)Ca2+(aq)+CuA(s)
解析:
(1)通过H2A的电离方程式不能确定HA-的电离程度和水解程度的大小,所以无法判断NaHA溶液的酸碱性。
(2)溶液显中性,则c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒有:
c(H+)+c(Na+)+c(K+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),则c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-);加入KOH溶液,发生反应为HA-+OH-===A2-+H2O,A2-水解使溶液显碱性,所以,加入的KOH的物质的量小于NaHA的物质的量,c(Na+)>c(K+)。
(3)该溶解平衡为吸热反应,升温Ksp增大;加盐酸发生反应:
A2-+H+HA-,A2-浓度减小,溶解平衡向右移动,此时,n(Ca2+)显著增大,而溶液体积变化不大,所以c(Ca2+)增大。
(4)向CaA悬浊液中加入CuSO4溶液,Cu2+结合A2-生成更难溶的CuA。
15.(10分)现有常温条件下甲、乙、丙三种溶液,甲为0.1mol·L-1的NaOH溶液,乙为0.1mol·L-1的HCl溶液,丙为0.1mol·L-1的CH3COOH溶液,试回答下列问题:
(1)甲溶液的pH=________;
(2)丙溶液中存在电离平衡为___________________________(用电离平衡方程式表示);
(3)甲、乙、丙三种溶液中由水电离出的c(OH-)的大小关系为________;
(4)某同学用甲溶液分别滴定20.00mL乙溶液和20.00mL丙溶液,得到如图所示两条滴定曲线,请完成有关问题:
①甲溶液滴定丙溶液的曲线是______(填“图1”或“图2”);
②a=________mL。
答案:
(1)13
(2)CH3COOHCH3COO-+H+,H2OOH-+H+
(3)丙>甲=乙 (4)①图2 ②20.00
解析:
(1)c(OH-)=0.1mol·L-1,则c(H+)=10-13mol·L-1,pH=13。
(2)CH3COOH溶液中存在CH3COOH和水的电离平衡。
(3)酸、碱对水的电离具有抑制作用,c(H+)或c(OH-)越大,水的电离程度越小,反之越大。
(4)氢氧化钠溶液滴定盐酸恰好中和时,pH=7;氢氧化钠溶液滴定醋酸恰好中和时,生成醋酸钠溶液,pH>7。
对照题中图示,图2符合题意,a的数值是通过滴定管读数所确定的,因此读数应在小数点后保留两位。
16.(10分)(2014·新课标Ⅰ,27)次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强还原性。
回答下列问题:
(1)H3PO2是一元中强酸,写出其电离方程式________________________。
(2)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为银,从而可用于化学镀银。
①H3PO2中,P元素的化合价为________。
②利用H3PO2进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为41,则氧化产物为________(填化学式)。
③NaH2PO2为________(填“正盐”或“酸式盐”),其溶液显________(填“弱酸性”、“中性”或“弱碱性”)。
(3)H3PO2的工业制法是:
将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,后者再与H2SO4反应,写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式________________________________。
答案:
(1)H3PO2H2PO
+H+
(2)①+1 ②H3PO4 ③正盐 弱碱性
(3)2P4+3Ba(OH)2+6H2O===3Ba(H2PO2)2+2PH3↑
解析:
本题主要考查了弱电解质的电离、电解原理、氧化还原反应的概念。
(1)H3PO2是一种一元中强酸,也属于弱酸,因此要写可逆号,故电离方程式为:
H3PO2H++H2PO
;
(2)①H3PO2中O元素的化合价为-2价,H元素的化合价为+1价,故P元素的化合价为+1价;
②Ag+到单质Ag的化合价降低,故作氧化剂,因此H3PO2做还原剂,若取4mol氧化剂Ag+,反应转移电子为4mol,故1mol还原剂H3PO2转移电子4mol,因此P元素的化合价由+1价升高到+5价,故氧化产物为H3PO4;
③由于H3PO2是一种一元中强酸,因此NaH2PO2为正盐,由于H2PO
水解故其水溶液显碱性;
(3)P4和Ba(OH)2反应生成PH3和Ba(H2PO2)2,根据电子守恒和原子守恒写出反应方程式:
2P4+3Ba(OH)2+6H2O===2PH3↑+3Ba(H2PO2)2。