2021年高中化学选修一第三章《水溶液中的离子反应与平衡》测试题(答案解析)
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一、选择题
1.下列关于盐类水解的说法错误的是
A .pH 相等的①NaHCO 3、②Na 2CO 3、③NaOH 溶液的物质的量浓度大小:①>②>③
B .浓度均为0.1 mol·L -1的①(NH 4)2CO 3、②NH 4Cl 、③(NH 4)2Fe(SO 4)2溶液中,c (NH 4+
)的大小顺序为①>②>③
C .在NH 4Cl 溶液中加入稀盐酸,能抑制NH 4+
水解 D .将硫酸亚铁溶液加热蒸干得不到原溶质 答案:B 【详解】
A .等浓度的物质溶液,碱电离产生的c (OH -)比盐水解产生的c (OH -)大;弱酸的酸性越弱,其相应的强碱弱酸盐的水解程度越大,由于弱酸的酸性:H 2CO 3>3HCO -
,所以等浓度的NaHCO 3、Na 2CO 3的pH :Na 2CO 3>NaHCO 3,三种溶液的碱性:③>②>①,则当溶液的pH 相等时,①NaHCO 3、②Na 2CO 3、③NaOH 溶液的物质的量浓度大小:①>②>③,A 正确;
B .当盐浓度相同时,盐化学式中含有的NH 4+的数目越多,盐溶液中c (NH 4+
)越大;故根据化学式可知②NH 4Cl 中c (NH 4+)最小;在三种物质的溶液中都存在NH 4+
的水解平衡:NH 4+
+H 2O
NH 3·H 2O+H +;①(NH 4)2CO 3中还存在23CO -水解,23CO -
水解消耗水电离产
生的H +,促进NH 4+
的水解,使水解平衡正向移动,导致溶液中c (NH 4+
)减小;而在③(NH 4)2Fe(SO 4)2溶液中Fe 2+也会发生水解,Fe 2+水解产生H +,对NH 4+
的水解平衡起抑制作用,使溶液中c (NH 4+
)增大,因此这两种溶液中c (NH 4+
):③>①,故等浓度的三种溶液中c (NH 4+
):③>①>②,B 错误;
C .在NH 4Cl 的溶液中存在NH 4+
的水解平衡:NH 4+
+H 2O
NH 3·H 2O+H +;向其中加入
HCl ,HCl 电离产生H +,使溶液中c (H +)增大,增大生成物的浓度,导致盐的水解平衡逆向移动,因此HCl 能抑制NH 4+
水解,C 正确;
D .将硫酸亚铁溶液加热蒸干时,Fe 2+易被氧化产生Fe 3+,因此不能达到原溶质,D 正确; 故合理选项是B 。
2.下列说法正确的是
A .将水加热,K w 增大,水的电离程度增大,溶液仍呈中性,pH=7
B .25℃时,c (H +10-7 mol·L -1的溶液一定呈中性
C .向水中加入少量盐酸溶液,溶液的c (H +)增大,K w 增大
D .25℃时,向0.1 mol·L -1醋酸溶液中加水稀释,电离平衡正向移动,电离平衡常数增大 答案:B 【详解】
A .水的电离是吸热过程,升高温度,促进水的电离,溶液中c (H +)增大,pH 减小,水电离出的c (H +)=c (OH -),K w =c (H +)•c (OH -)增大,故A 错误;
B .K w =c (H +)•c (OH -),c (H +c (H +)=c (OH -),溶液呈中性,故B 正确;
C .向水中加入少量盐酸溶液,溶液的c (H +)增大,抑制了水的电离,但温度不变,K w 不变,故C 错误;
D .25℃时,向0.1 mol·L -1醋酸溶液中加水稀释,促进醋酸电离,但温度不变,电离平衡常数不变,故D 错误; 故选B 。
3.在醋酸的下列性质中,可以证明它是弱电解质的是 A .常温下0.1 mol/L 醋酸溶液的pH 小于7 B .醋酸能与水以任意比互溶
C .10 mL 1 mol/L 的醋酸恰好与10 mL 1 mol/L NaOH 溶液完全反应
D .等物质的量浓度、等体积的醋酸溶液与盐酸溶液,醋酸溶液的导电性弱 答案:D 【详解】
A .常温下0.1 mol/L 醋酸溶液的pH 小于7,只能证明醋酸属于酸,不能证明其酸性强弱,A 不符合题意;
B .醋酸能与水以任意比互溶,与醋酸是否属于酸及酸性的相对强弱无关,B 不符合题意;
C .10 mL 1 mol/L 的醋酸恰好与10 mL 1 mol/L NaOH 溶液完全反应,只能证明醋酸是一元酸,与酸性强弱无关,C 不符合题意;
D .等物质的量浓度、等体积的醋酸溶液与盐酸溶液,醋酸溶液的导电性弱,说明醋酸溶液中自由移动的离子浓度比HCl 的小,由于HCl 是强酸,则可证明醋酸是弱酸,D 符合题意;
故合理选项是D 。
4.常温下某无色溶液由水电离的c (H +)为1×10-12 mol/L ,下列一定能大量共存的离子是 A .K +、Cl -、+
4NH 、HS - B .K +、Fe 3+、I -、2-
3CO
C .Na +、Cl -、-3NO 、2-
4SO
D .Na +、Cu 2+、Cl -、-
3HCO
答案:C
解析:常温下某无色溶液由水电离的c (H +)为1×
10-12 mol/L <1×10-7 mol/L ,说明水的电离受到了抑制作用,溶液可能显酸性也可能显碱性,然后分情况分析判断。
【详解】
A .若溶液显酸性,H +与HS -会反应产生H 2S 气体,不能大量共存;若溶液显碱性,则OH -与+
4NH 反应产生NH 3·H 2O ,与HS -反应产生S 2-、H 2O ,,也不能大量共存,A 不符合题意;
B .Fe 3+、I -会发生氧化还原反应产生Fe 2+、I 2,不能大量共存;Fe 3+、2-3CO 也会发生盐的
双水解反应,不能大量共存,B 不符合题意;
C .无论是在酸性还是碱性环境中选项离子之间都不能发生任何反应,可以大量共存,C 符合题意;
D .在酸性溶液中H +与-
3HCO 会反应产生CO 2、H 2O ,不能大量共存,在碱性溶液中,OH -与Cu 2+会产生Cu(OH)2沉淀;与-3HCO 会反应产生23CO -
、H 2O ,不能大量共存,D 不符合题意; 故合理选项是C 。
5.已知pOH =-lgc (OH -)。
向20mL0.1mol •L -1的氨水中滴加未知浓度的稀H 2SO 4,测得混合溶液的温度、pOH 随加入稀硫酸体积的变化如图所示。
下列说法不正确的是
A .稀H 2SO 4的物质的量浓度为0.05mol •L -1
B .a 点时溶液中存在:c (NH 3•H 2O )+c (OH -)=c (NH 4+
)+c (H +) C .abc 三点对应NH 4+
的水解平衡常数:K h (b )>K h (a )>K h (c ) D .b 点时水的电离程度最大 答案:B 【详解】
A .20mL 0.1mol •L -1的氨水中含有一水合氨的物质的量为:
0.1mol /L ×0.02L =0.002mol ,硫酸的体积为20mL 时溶液温度最高,恰好完全反应,则硫酸的物质的量为:0.002mol ×1
2
=0.001mol ,则c =0.001mol ÷0.02L =0.05mol /L ,故A 正确;
B .a 点时溶液溶质为一水合氨和硫酸铵,而且一水合氨为硫酸铵浓度的2倍,根据电荷守恒:c (NH 4+
)+c (H +)=2c (SO 24-
)+c (OH -),物料守恒:c (NH 3•H 2O )+c (NH 4+
)=4c (SO 24-
),可得c (NH 3•H 2O )+2c (OH -)=c (NH 4+
)+2c (H +),故B 错误;
C .升高温度促进的NH 4+
水解,水解平衡常数增大,由图可知,温度b >a >c ,则a 、b 、c 三点对应NH 4+
的水解平衡常数:K h (b )>K h (a )>K h (c ),故C 正确;
D .当氨水与硫酸恰好完全反应生成硫酸铵时,即b 点时,铵根离子水解,促进了水的电离,此时水的电离程度最大,故D 正确; 故选B 。
6.根据下列图示所得出的结论正确的是
A.图甲表示1 mL0.01 mol/L某一元酸溶液加水稀释时,pH随溶液总体积的变化曲线,说明该酸是弱酸
B.图乙表示恒容密闭容器中其他条件相同时改变温度,反应
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)中n(CH3OH)随时间的变化曲线,说明反应平衡常
数K I<K II
C.图丙表示不同温度下水溶液中−lg c(H+)、−lg c(OH-)变化曲线,说明T1<T2
D.图丁表示1 mol H2和0.5 mol O2反应生成1 mol H2O过程中的能量变化曲线,说明H2
的燃烧热是241.8 kJ·mol-1
答案:C
【详解】
A.根据图甲可知1 mL0.01 mol/L某一元酸在开始稀释时pH=2,则c(H+)=0.01 mol/L,与
该一元酸浓度相等,说明该酸是强酸,A错误;
B.根据图乙可知:反应II比反应I先达到平衡,说明反应II速率快,灼热反应温度:II>I,但反应I达到平衡时n(CH3OH)比反应II大,说明升高温度,化学平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,该反应的正反应是放热反应,故化学平衡常数:K I>K II,B错误;
C.升高温度,水电离程度增大,水电离产生的c(H+)、c(OH-)增大,则−lg c(H+)、−lg c(OH-)减小,根据图示可知T2时−lg c(H+)、−lg c(OH-)小,所以温度:T1<T2,C正确;
D.燃烧热表示1 mol H2完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量,水的稳定状态是液态不是气态,H2O蒸气变为液态会放出热量,所以241.8 kJ·mol-1不是H2的燃烧热,D错
误;
故合理选项是C。
7.下图表示室温下,等体积两种一元酸HA(曲线I)和HB(曲线Ⅱ)在稀释过程中溶液pH的变化。
以下判断正确的是
A .物质的量浓度:HA=H
B B .酸性:HA>HB
C .水的电离程度:a<d
D .溶液的导电性:b<c
答案:C
解析:pH 相同的酸,稀释相同倍数时,酸性强的酸的pH 的变化大,酸性较弱的酸的pH 的变化小,据此得出酸性:HB >HA 。
【详解】
A .在稀释前两种酸的pH 相同,而两种酸的酸性:H
B >HA ,故在稀释前两种酸溶液的浓度c(HA)>c(HB),故A 错误;
B .pH 相同的酸,稀释相同倍数时,酸性强的酸的pH 的变化大,酸性较弱的酸的pH 的变化小,故HB 的酸性强于HA 的酸性,故B 错误;
C .a 点pH 小于d 点,说明酸的电离对水的电离的抑制a 点大于d 点,所以水的电离程度a<d ,故C 正确;
D .在这两种酸溶液中,c(H +)≈c(A -),c(H +)≈c(B -),而b 点的c(H +)大于c 点的c(H +),故b 点的c(A -)大于c 点的c(B -),即b 点的离子浓度大于c 点的离子浓度,故b 点的导电能力大于c 点,故D 错误; 故选C 。
8.要使0.1mol/L 氨水溶液中-32c(OH )
c(NH H O)
⋅值增大,可以采取的措施是
A .加少量盐酸溶液
B .加入少量NH 4Cl 晶体
C .加少量NH 3
D .加水
答案:D 【详解】
A .-32c(OH )c(NH H O)⋅=-43244c(OH )c(NH )c(NH H O)c(NH )c(NH )
Ka +++
⋅=⋅⋅ ,加少量盐酸溶液,氢离子和氢氧根离子反应,-324NH H O
NH +OH +⋅平衡右移,铵离子浓度增大,Ka 不变,则
-32c(OH )
c(NH H O)
⋅减小,A 不符合;
B . 结合选项A 可知,加入少量NH 4Cl 晶体,铵离子浓度增大,则-32c(OH )
c(NH H O)
⋅减小,B
不符合;
C . 结合选项A 可知,加少量NH 3,-324NH H O NH +OH +⋅平衡右移,铵离子浓度增
大,则-32c(OH )
c(NH H O)
⋅减小,C 不符合;
D .结合选项A 可知,加水3,-324NH H O
NH +OH +⋅平衡右移,但体积增加得更快,
铵离子浓度减小,则-32c(OH )
c(NH H O)
⋅增大,D 符合;
答案选D 。
9.下列说法不正确...
的是 A .712.010mol L --⨯⋅的盐酸中()7
1c H
2.010
mol L +
--=⨯⋅
B .将KCl 溶液从常温加热至80℃,溶液的pH 变小但仍保持中性
C .常温下,0.01 mol/L HCN 溶液pH=5,说明HCN 是弱电解质
D .常温下,pH 为3的醋酸溶液中加入醋酸钠固体,溶液pH 增大 答案:A 【详解】
A .盐酸的浓度为2.0×10-7 mol/L ,完全电离,接近中性,溶剂水电离出的氢离子浓度的数量级与溶质HCl 电离的氢离子浓度相差不大,则计算中氢离子浓度时,不能忽略水中的氢离子浓度,其数值应大于2.0×
10-7 mol/L ,故A 错误; B .KCl 溶液为中性溶液,常温下pH=7,加热到80°C°C 时,水的离子积K w 增大,对应溶液的氢离子浓度随温度升高会增大,pH 会减小,但溶液溶质仍为KCl ,则仍呈中性,故B 正确;
C .0.01 mol/L HCN 溶液pH=5,说明HCN 没有完全电离,则HCN 为弱电解质,故C 正确;
D .醋酸在溶液中会发生电离平衡:CH 3COOH ⇌CH 3COO -+H +,向溶液中加入醋酸钠固体,根据同离子效应可知,该平衡会向生成弱电解质的方向(逆向)移动,使溶液中的氢离子浓度减小,pH 增大,故D 正确; 故选:A 。
10.下列各电离方程式中书写正确的是 A .CH 3COOH ⇌H + + CH 3COO - B .KHSO 4⇌K + + H + + SO 24-
C .Al(OH)3=Al 3+ + 3OH -
D .H 2CO 3⇌2H ++CO 23-
答案:A 【详解】
A .醋酸是弱酸,部分电离出氢离子、醋酸根离子 ,故A 选;
B .硫酸氢钾是强电解质,在水溶液中完全电离出钾离子、氢离子和硫酸根离子,电离方程式是:KHSO 4=K + + H + + SO 24-
,故B 不选;
C .氢氧化铝是弱电解质,部分电离出铝离子、氢氧根离子,电离方程式是:Al(OH)3⇌Al 3+ + 3OH - ,故C 不选;
D . 碳酸是二元弱酸,分步电离,以第一步电离为主,电离方程式是:
+-233H CO H +HCO ,故D 不选;
故选:A 。
11.下列式子属于水解反应,且其相应溶液呈酸性的是
A .23233HCO H O
H O CO -
+-
++
B .323Fe
3H O
Fe(OH)3H +
+++
C .2323CO H O HCO OH -
-
-++
D .223H S H O
HS H O -+++
答案:B 【详解】
A .23233HCO H O
H O CO -
+-++表示3HCO -
发生的电离,A 不符合题意;
B .323Fe
3H O
Fe(OH)3H +
+++表示Fe 3+的水解反应,且溶液呈酸性,B 符合题意;
C .2323CO H O
HCO OH -
--++表示23CO -的水解反应,且溶液呈碱性,C 不符合题
意; D .223H S H O HS H O -+++表示H 2S 发生的第一步电离,D 不符合题意;
故选B 。
12.运用电离平衡常数判断可以发生的反应是( )
233 ②2HBrO+Na 2CO 3=2NaBrO+H 2O+CO 2↑ ③HBrO+NaHCO 3=NaBrO+H 2O+CO 2↑ ④NaBrO+CO 2+H 2O=NaHCO 3+HBrO A .①③ B .②④ C .①④ D .②③
答案:C 【详解】
弱酸的电离常数越大酸性越强,依据题目中给出的电离常数可知酸性强弱顺序为H 2CO 3>HBrO >HCO 3-
,依据强酸制弱酸规律可知①HBrO+Na 2CO 3=NaBrO+NaHCO 3能发生,②2HBrO+Na 2CO 3=2NaBrO+H 2O+CO 2↑不能发生,③HBrO+NaHCO 3=NaBrO+H 2O+CO 2↑不能发生,④NaBrO+CO 2+H 2O=NaHCO 3+HBrO 可以发生,故可以发生的反应为①④,故答案为C 。
13.25℃时,某溶液中由水电离出的c (OH -)=1.0×10-13 mol·L -1,该溶液中一定不能大量共存的离子组是
A .H +、Cu 2+、2-4SO 、-
3NO B .Cl -、Na +、2-
3CO 、Ba 2+ C .K +、2-3CO 、-
3NO 、Cl -
D .-
3NO 、2-
4SO 、K +、Na +
答案:B
解析:25℃时,某溶液中由水电离出的c (OH -)=1.0×10-13 mol·L -1,说明水的电离受到抑制,该溶液可能呈酸性,也可能呈碱性; 【详解】
A .若溶液呈酸性时,四种离子互不反应,可以大量共存,若溶液呈碱性时,H +、Cu 2+可以和OH -反应,在溶液中不能大量共存,A 不符合题意;
B .2-
3CO 、Ba 2+可以反应生成碳酸钡沉淀,在溶液中不能大量共存,B 符合题意; C .若溶液呈酸性时,2-3CO 可以和H +反应,在溶液中不能大量共存,若溶液呈碱性时,四种离子互不反应,与OH -也不反应,可以大量共存,C 不符合题意;
D .无论溶液呈酸性还是呈碱性,四种离子互不反应,与H +、OH -也都不反应,可以大量共存,D 不符合题意; 答案选B 。
14.向PbO 2中加入MnSO 4溶液,会发生如下反应:
5PbO 2(s)+2Mn 2+(aq)+524SO -(aq)+4H +(aq)=5PbSO 4(s)+24MnO -+(aq)+2H 2O(l) △H <0,达到平衡,下列说法不正确的是
A .降低温度或者加入MnSO 4固体,都能使平衡正向移动
B .向反应体系中通入足量HCl 气体,增加了氢离子浓度,使平衡正向移动,溶液紫色加深
C .该反应的平衡常数K =2-42
2+52-4+4
c (MnO )c (Mn )c (SO )c (H ) D .分离出部分PbSO 4固体,不能使平衡发生移动 答案:B 【详解】
A .该反应的正反应为放热反应,降低温度,化学平衡向放热的正反应方向移动;加入MnSO 4固体,c (Mn 2+)增大,化学平衡正向移动,A 正确;
B .向反应体系中通入足量HCl 气体,Cl-具有还原性,会消耗4MnO -,使c (4MnO -
)减小,
则溶液紫色变浅甚至消失,B 错误;
C .化学平衡常数为反应达到平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,则根
据反应方程式可知该反应的平衡常数K =2-422+52-4+4c (MnO )
c (Mn )c (SO )c (H )
,C 正确; D .固体物质的浓度不变,则加入或减少纯固体物质,对化学平衡移动无影响,则分离出部分PbSO 4固体,该平衡不发生移动,D 正确;
故合理选项是B 。
15.N A 为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是 A .pH=4的NH 4Cl 溶液中,由水电离产生的H +有10-4 mol B .298K 、101kPa 下,31g P 4中含有P-P 键为1 mol
C .在一定条件下,0.1 mol N 2和0.3 mol H 2充分反应,转移电子数一定小于0.6N A
D .标况下33.6 L 的SO 3中有4.5 mol 氧原子 答案:C 【详解】
A .缺溶液的体积,无法计算pH=4的NH 4Cl 溶液中氢离子和由水电离产生氢离子的物质的量,故A 错误;
B .白磷分子中含有6个磷磷键,31g 白磷的物质的量为31g
124g /mol
=0.25mol ,含有磷磷键
的物质的量为1.5mol ,故B 错误;
C .合成氨反应为可逆反应,0.1 mol N 2和0.3 mol H 2不可能完全反应,则转移电子数一定小于0.6N A ,故C 正确;
D .标准状况下,三氧化硫为固体,无法计算33.6 L 三氧化硫和含有氧原子的物质的量,故D 错误; 故选C 。
二、填空题
16.在室温下,下列五种溶液:①0.1mol/LNH 4Cl 溶液②0.1mol/LCH 3COONH 4溶液③0.1mol/LNH 4HSO 4溶液④0.1mol/LNH 3·H 2O 和0.1mol/LNH 4Cl 混合液⑤0.1mol/L 氨水,请根据要求填写下列空白:
(1)溶液①呈________(填“酸”、“碱”或“中”)性,其原因是___________(用离子方程式表示)。
(2)溶液②③中+
4c(NH )的大小关系是②________③。
(填“>”、“<”或“=”)
(3)在溶液④中________(离子)的浓度为0.1mol/L ;NH 3·H 2O 和________(离子)的浓度之和为0.2mol/L 。
(4)室温下,测得溶液②的pH=7,CH 3COO -与+
4NH 浓度的大小关系是
-3c(CH COO )________+4c(NH )(填“>”、“<”或“=”)
(5)常温下,某水溶液M 中存在的离子有Na +、A 2-、HA -、H +、OH -,存在的分子有H 2O 、H 2A 。
①写出酸H 2A 的电离方程式:______。
②若溶液M 由10mL2mol/LNaHA 溶液与10mL2mol/LNaOH 溶液混合而得,则溶液M 的pH ________(填“>”、“<”或“=”)
(6)常温下,CH 3COOH 溶液,pH=4,CH 3COOH 的电离平衡常数K a =1.75×10-5,求:-33c(CH COO )
=c(CH COOH)
______。
答案:酸 +4NH +H 2O ⇌NH 3·H 2O+H + < Cl - +
4NH = H 2A ⇌H ++HA -、HA -⇌H ++A 2- > 1.75×10-1 【详解】
(1)氯化铵为强酸弱碱盐,铵根离子能发生水解:+
4NH +H 2O ⇌NH 3·H 2O+H +,导致溶液中的氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,溶液显酸性,故答案为:酸;
+4NH +H 2O ⇌NH 3·
H 2O+H +; (2)②0.1mol/LCH 3COONH 4溶液中醋酸根离子水解促进了铵根离子水解,使铵根水解程度增大,③0.1mol/LNH 4HSO 4溶液中电离出的氢离子抑制铵根离子的水解,使铵根水解程度减小,因此③中铵根离子浓度大于②,故答案为:<;
(3)④0.1mol/LNH 3·H 2O 和0.1mol/LNH 4Cl 混合液中氯离子不发生水解,其离子浓度为0.1mol/L ,根据物料守恒可知NH 3·H 2O 和+
4NH 的浓度和为0.1mol/L+0.1mol/L=0.2mol/L ,故答案为:Cl -;+
4NH ;
(4)②0.1mol/LCH 3COONH 4溶液的pH 值等于7,说明铵根离子和醋酸根离子的水解程度相
同,则溶液中的-3c(CH COO )等于+
4c(NH ),故答案为:=;
(5)①溶液M 中A 2-、HA -、H +、H 2A 共存,说明H 2A 为二元弱酸,其电离分步进行,电离方程式为:H 2A ⇌H ++HA -、HA -⇌H ++A 2-,故答案为:H 2A ⇌H ++HA -、HA -⇌H ++A 2-; ②10mL2mol/LNaHA 溶液与10mL2mol/LNaOH 溶液混合,两者恰好完全反应生成Na 2A ,Na 2A 为强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,pH 大于7,故答案为:>;
(6)常温中,CH 3COOH 的电离平衡常数K a =1.75×10-5,CH 3COOH 溶液,pH=4,c(H +)=10-4
,--a 3333c(CH COO )c(CH COO )c(H )=c(CH COOH)c(CH COOH)c(H )c(H )K +++⋅==⋅5
-41.01.751010
-⨯⨯=1.75×10-1,故答案为:1.75×10-1;
17.I .(1)H 3PO 2是一元中强酸,写出其电离方程式:________;
(2)NaH 2PO 2为________(填“正盐”或“酸式盐”),其溶液显________(填“弱酸性”“中性”或“弱碱性”);
Ⅱ.水的电离平衡曲线如图所示,根据图中数据,回答下列问题:
(1)图中A 、B 、C 、D 四点的K W 由大到小的顺序:_________
(2)在100℃时,将pH=2的硫酸与pH=12的KOH 溶液混合至呈中性, 需硫酸和氢氧化钾的体积比为__________.
Ⅲ.(1)室温下,向氨水中加入稀盐酸,使其恰好完全中和,所得溶液中各离子物质的量浓度由大到小的顺序为_________。
(2)氨水中加入少量氯化铵固体,NH 3·H 2O 的电离平衡_____(“向左”、“向右”或“不”)移动,此时溶液中
()
()
-32c OH c NH H O ⋅______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
答案:H 3PO 2⇌H 2PO 2-
+H + 正盐 碱性 B >C >A=D 100:1 c(Cl -)>c(NH 4+
)>c(H +)>c(OH -) 向左 减小 【详解】
I .(1)H 3PO 2是一元中强酸,溶液中部分电离出氢离子,所以其电离方程式为:H 3PO 2 ⇌ H 2PO 2-
+H +,故答案为:H 3PO 2⇌ H 2PO 2-
+H +;
(2)H 3PO 2是一元中强酸,则NaH 2PO 2为正盐,酸根离子在水溶液里水解导致溶液呈碱性,水解方程式为H 2PO 2-
+H 2O ⇌H 3PO 2+OH -;故答案为:正盐;碱性;
Ⅱ.(1)A 、D 、E 都处于25℃时,K w 相等,B 点c(H +)和c(OH -)都大于E 点的c(H +)和c(OH -),并且E 点的c(H +)和c(OH -)大于A 点c(H +)和c(OH -),c(H +)和c(OH -)越大,K w 越大,故B >C >A=D=,故答案为:B >C >A=D ;
(2)若处在B 点时,pH=2的硫酸中c(H +)=10-2mol/L ,pH=12的KOH 中c(OH -)=1mol/L ,溶液显中性,需硫酸和氢氧化钾的体积比为:100:1,故答案为:100:1;
Ⅲ.(1) 室温下,向氨水中加入稀盐酸,使其恰好完全中和生成氯化铵和水,氯化铵是强酸弱碱盐,铵根离子水解而使其溶液呈酸性,水解离子反应方程式为:NH 4+
+H 2O
NH 3•H 2O+H +,所以溶液的pH <7,则c(H +)>c(OH -),氯离子不水解,溶液
中铵根离子水解程度较小,所以离子浓度大小顺序为:c(Cl -)>c(NH 4+
)>c(H +)>c(OH -),故答案为:c(Cl -)>c(NH 4+
)>c(H +)>c(OH -); (2)氨水中存在NH 3+H 2O
NH 3•H 2O
NH 4+
+OH -,向氨水中加入少量氯化铵固体,NH 4
+
增多,所以NH 3•H 2O 的电离平衡向左移动,溶液中氢氧根离子浓度降低、一水合氨浓度增
大,所以此时溶液中
()
()
-
32c OH c NH H O ⋅变小,故答案为:向左;减小。
18.请判断下列说法,用正确或错误表示。
(1)强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液强。
______
(2)中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液,盐酸所需氢氧化钠多于醋酸。
_______
(3)将NaOH 和氨水溶液各稀释一倍,两者的OH -浓度均减少到原来的
1
2。
_______ (4)如果盐酸的浓度是醋酸浓度的二倍,则盐酸的H +浓度也是醋酸的二倍。
_______ (5)物质的量相同的磷酸钠溶液和磷酸溶液中所含的PO 34-
量相同。
_________ 答案:错误 错误 错误 错误 错误 【详解】
(1)强弱电解质的本质区别是能否完全电离,和导电能力无关,故强电解质溶液的导电能力不一定强,弱电解质溶液的导电能力不一定弱,故答案为:错误;
(2)等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液中HCl 和CH 3COOH 的物质的量相同,且均为一元酸,故中和时所消耗的氢氧化钠的物质的量相同,故答案为:错误;
(3)NH 3•H 2O 是一元弱碱,存在电离平衡,则加水稀释时,其电离平衡右移,电离出更多的氢氧根,则稀释后氨水中OH -浓度大于原来的
1
2
,故答案为:错误; (4)HCl 是强酸,完全电离,而CH 3COOH 是弱酸,部分电离,故当盐酸的浓度是醋酸浓度的二倍时,则盐酸的H +浓度大于醋酸的二倍,故答案为:错误;
(5)Na 3PO 4完全电离,而PO 34-
水解程度很小,故此溶液中PO 34-
的浓度比Na 3PO 4溶液的浓度稍小;而H 3PO 4是弱电解质,只能部分电离出PO 34-
,且电离程度很小,故此溶液中PO 34-
的浓度很小,故物质的量相同的磷酸钠溶液和磷酸溶液中所含的PO 34-
量不同,故答案为:错误。
19.一定温度下,冰醋酸(纯醋酸)加水稀释过程中溶液的导电能力变化曲线如图所示,请回答:
(1)Oa 段溶液的导电能力逐渐增强的原因是_______。
(2)c 点溶液的pH _______(填“>”或“<”)b 点。
(3)a 点溶液中H +的物质的量________(填“>”或“<”)c 点。
(4)若使c 点溶液中的c (CH 3COO -)减小,可以采取下列措施中的______(填选项序号)。
A .加水 B .通入HCl(g) C .加入锌粒
答案:醋酸电离平衡正移,使溶液中离子的浓度增大 > < AB 【详解】
(1)醋酸是共价化合物,冰醋酸不导电,加水稀释促进醋酸的电离,在Oa 段,溶液中醋酸根离子、氢离子的物质的量增大的倍数大于溶液体积增大的倍数,使溶液中离子的浓度增大,溶液的导电能力增强;
(2)据图可知,c 点溶液的导电能力小于b 点溶液的导电能力,则c 点溶液中的氢离子浓度小于b 点溶液中的氢离子浓度,c 点溶液的pH 大于b 点;
(3)加水稀释促进醋酸的电离,随着加水量的增多,溶液中H +的物质的量逐渐增大,则a 点溶液中H +的物质的量小于c 点;
(4)A .对应c 点的溶液,加水稀释,虽然醋酸的电离程度增大,但醋酸根离子物质的量增大的倍数小于溶液体积增大的倍数,使c 点溶液中c (CH 3COO -)减小,故A 选; B .通入HCl(g),氢离子浓度增大,使醋酸的电离平衡逆向移动,c (CH 3COO -)减小,故B 选;
C .加入锌粒,消耗溶液中的氢离子,氢离子浓度减小,使醋酸的电离平衡正向移动,c (CH 3COO -)增大,故C 不选; 答案选:AB 。
20.25 ℃时部分弱酸的电离平衡常数如下表:
a (2)室温下①0.1 mol·L -1HCOONa ,②0.1 mol·L -1 NaClO ,③0.1 mol·L -1 Na 2CO 3, ④0.1 mol·
L -1NaHCO 3,溶液的pH 由大到小的关系为_______。
(3)浓度均为0.1 mol·L -1的Na 2SO 3和Na 2CO 3的混合溶液中,2-3SO 、2-3CO 、-
3HSO 、
-3HCO 浓度由大到小的顺序为_______。
(4)下列离子方程式书写正确的是_______(填字母)。
a .2ClO -+H 2O+CO 2=2HClO+2-
3CO b .2HCOOH+2-3CO =2HCOO -+H 2O+CO 2↑ c .H 2SO 3+2HCOO -=2HCOOH+2-3SO d .Cl 2+H 2O+22-3CO =2-3HCO +Cl -+ClO -
(5)在25 ℃时,将a mol·L -1 的NaCN 溶液与0.01 mol·L -1的盐酸等体积混合,反应后测得溶液pH=7,则a _______ (填“>”“<”或“=”)0.01。
答案:K a越大,酸性越强③>②>④>①c(SO2-
3)>c(CO2-
3
)>c(HCO-
3
)>c(HSO-
3
)bd
>
解析:相同条件下,弱酸的电离平衡常数越大,则弱酸的电离程度越大,其酸性越强,据此判断酸性的强弱,结合酸性越弱,其对应酸根离子水解程度越大;强酸能和弱酸盐反应生成弱酸分析解答。
【详解】
(1)相同条件下,弱酸的电离平衡常数越大,则弱酸的电离程度越大,酸性越强,即K a值越大,酸性越强,故答案为:K a越大,酸性越强;
(2)根据表格数据,酸性强弱顺序为H2SO3>HCOOH>H2CO3>HSO-
3>HClO>HCO-
3
,对
应盐的水解程度HSO-
3<HCOO-<HCO-
3
<SO2-
3
<ClO-<CO2-
3
,则室温下这几种钠盐溶液
的pH由大到小的关系为③>②>④>①,故答案为:③>②>④>①;
(3)水解程度越大,溶液中酸根离子浓度越小,但水解程度一般都较小,水解程度CO2-
3
>
SO2-
3,则溶液中离子浓度:c(SO2-
3
)>c(CO2-
3
)>c(HCO-
3
)>c(HSO-
3
),故答案为:c(SO2-
3
)
>c(CO2-
3)>c(HCO-
3
)>c(HSO-
3
);
(4)酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,根据表中数据知,酸性H2SO3>HCOOH>
H2CO3>HSO-
3>HClO>HCO-
3
,一般而言,强酸能和弱酸盐反应生成弱酸。
a.酸性
H2CO3>HClO>HCO-
3
,二者反应生成HClO和NaHCO3,所以离子方程式为ClO-
+H2O+CO2═HClO+HCO-
3
,故a错误;b.甲酸酸性大于碳酸,所以二者反应生成甲酸根离
子、水和二氧化碳,离子方程式为2HCOOH+CO2-
3
═2HCOO-+H2O+CO2↑,故b正确;
c.酸性H2SO3>HCOOH>HSO-
3
,所以H2SO3和HCOO-反应生成HCOOH和NaHSO3,离子方程式为H2SO3+HCOO-=HCOOH+HSO-3,故c错误;d.酸性HCl>H2CO3>HClO>
HCO-
3
,离子方程式为Cl2+H2O+2CO2-3═2HCO-3+Cl-+ClO-,故d正确;故答案为:bd;(5)如果a=0.01mol/L,二者反应后生成等物质的量浓度的NaCl和HCN,溶液呈酸性,要使混合溶液呈中性,则NaCN应该稍过量,即a>0.01,故答案为:>。
【点睛】
把握弱酸电离平衡常数与其酸性强弱关系、与其对应酸根离子水解程度关系是解本题关
键。
要注意正确判断多元弱酸根离子对应的酸,如CO2-
3对应的酸是HCO-
3
而不是碳酸。
21.25℃时,电离常数:
(1)25℃时,在0.5mol·L-1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。
(2)写出向氰化钠溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式:__________。
(3)25℃时,CH 3COOH 与CH 3COONa 的混合溶液,若测得混合液pH =6,则溶液中c(CH 3COO -)-c(Na +=________mol·L -1(填准确数值),c(CH 3COO -)/c(CH 3COOH)=___________。
(4)25℃时,将amol·L -1的醋酸与bmol·L -1氢氧化钠等体积混合,反应后溶液恰好显中性,用a 、b 表示醋酸的电离常数为__________。
(5)①已知25℃时,2-
3CO 水解反应的平衡常数(即水解常数)K h =
(
)(
)()
--32-3
c HCO c OH c CO =2×10
-
4
,当溶液中c(-3HCO )∶c(2-3CO )=2∶1时,溶液的pH =________;
②常温下,0.1mol·L -1NaHCO 3溶液的pH 为8.3,则溶液中c(H 2CO 3)_______c(2-
3CO )(填“>”“=”或“<”),
(6)某温度时,纯水的pH=6。
向该温度下的纯水中加入少量的碳酸钠固体,使溶液pH 为9,则水电离出的c(OH -)=____moL/L
答案:9×
108 CN -+CO 2+H 2O=-3
HCO +HCN 9.9×10-7mol·L -1(或10-6-10-8) 18 -7
b 10
a-b
⨯ 10 > 10-3moL/L 【详解】
(1)25℃时,在0.5mol·L -1
的醋酸溶液中由醋酸电离出的
mol/L=3×10−3
mol/L ,水电离出的c(H+)=143
1.010310
--⨯⨯ =11
1103-⨯ mol/L ,则25℃时,在0.5 mol ⋅L −1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+)倍数=3
113101103
--⨯⨯
=8910⨯ ;
(2)电离平衡常数:-233H CO >HCN>HCO ,电离平衡常数越大酸性越强,强酸能和弱酸盐反
应生成弱酸,则向NaCN 溶液中通入少量二氧化碳,二者反应生成碳酸氢钠和HCN ,离子
方程式为-22-3CN +CO +H O=HCN+HCO ;
(3)任何电解质溶液中都存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(-
3CH COO )+c(OH −)=c(Na +)+c(H +),则c(-
3CH COO )−c(Na +)=c(H +)−c(OH −)=(10-6-10-8)mol/L=9.9×
10-7mol/L ,-5
+36
3ka 1.810c CH COO CH (H )COOH 10--⨯== =18;
(4)溶液呈中性,则c(H +)=c(OH −)=10−7mol/L ,混合后溶液体积增大一倍导致离子浓度降为原来的一半,结合电荷守恒得混合溶液中c(CH 3COO −)=c(Na +)=0.5bmol/L ,结合电荷守恒得
c(CH 3COOH)=(0.5a−0.5b)mol/L ,电离平衡常数Ka=-+-7
33c(CH COO )c(H )0.5b 10c(CH COOH)0.5a-0.5b
⨯=
=-7b 10a-b
⨯;
(5) ① K h =
(
)()()
--32-3
c HCO c OH c CO =-
2c(OH )1
=2×10-4
,解得c(
-
OH )= 10-4
,c(H+)=14
41010
--
=1010- , pH =10;
②常温下,0.1mol·
L -1NaHCO 3溶液的pH 为8.3,溶液显碱性,则碳酸氢根离子的水解大于碳酸氢根离子的电离,所以c(H 2CO 3) >c(2-
3CO );
(6)某温度时,纯水的pH=6,则该温度下纯水中c(H +)=c(OH −)=10−6mol/L ,该温度下的离子积常数为10−12, 向该温度下的纯水中加入少量的碳酸钠固体,使溶液pH 为9,促进水
电离,则水电离出的c(OH −
)=12
91010
-- mol/L=310- mol/L 。
22.室温时,向amL0.10mol/L 的稀氨水中逐滴加入bmL0.10mol/L 的稀盐酸,试分析: (1)滴加过程中反应的离子方程式为:____。
(2)当b=a 时,溶液呈___性(填“酸”“碱”或“中”),此时溶液中,c (NH 4+
)___c (Cl -)(填“>”“<”或“=”)。
(3)当溶液呈中性时,a ___b(填“>”“<”或“=”),此时溶液中c (NH 4+
)___c (Cl -)(填“>”“<”或“=”)。
答案:NH 3·
H 2O+H +=NH 4+
+H 2O 酸性 < > = 解析:NH 3•H 2O 是弱碱,结合酸碱中和原理、+
4NH 的水解和溶液中的电荷守恒分析。
【详解】
(1)稀盐酸和稀氨水反应生成氯化铵和水,反应的离子方程式为:NH 3•H 2O+H +=+
4NH +H 2O ;
(2)当b=a 时,二者恰好反应生成氯化铵,氯化铵为强酸弱碱盐,+
4NH 的水解使溶液呈酸性,c (H +)>c (OH -),根据电荷守恒c (H +)+c (+
4NH )=c (OH -)+c (Cl -)可知c (+
4NH )<c (Cl -); (3)要使混合溶液呈中性,c (H +)=c (OH -),则氨水应该稍微过量,所以a >b ,根据电荷守恒c (H +)+c (+
4NH )=c (OH -)+c (Cl -)知,此时溶液中c (+
4NH )=c (Cl -)。
【点睛】
考查盐类水解原理、酸碱混合溶液定性判断等知识,根据盐类水解特点、酸碱混合溶液酸碱性等知识点来分析解答,合理利用溶液中的电荷守恒关系式。
23.I.乙二酸俗名草酸,易溶于水,其水溶液具有还原性。
现用酸性KMnO 4标准溶液滴定未知浓度草酸溶液。
回答下列问题:
(1)该滴定过程发生反应的离子方程式为:______;
(2)若滴定终点时俯视滴定管刻度读数,则由此测得的草酸溶液的物质的量浓度会。