第三章 水溶液中的离子平衡 复习和测试测试学年高二化学下册解析版Word文档格式.docx
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3.下列水解离子方程式正确的是:
A.CH3COO—+H2O
CH3COOH+OH—B.NH4++H2O
NH4OH+H+
C.S2—+2H2O
H2S+2OH—D.Cu2++2H2O=Cu(OH)2↓+2H+
【答案】A
【解析】B中一水合氨的化学式不正确,应该是NH4++H2O
NH3·
H2O+H+。
硫离子的水解是分步进行的,而且以第一步电离为主,应该是S2—+H2O
HS—+OH—。
D中不应该用等号和沉淀符号,应该是Cu2++2H2O
Cu(OH)2+2H+。
因此正确的答案是A。
4.常温时,纯水中由水电离的C(H+)=a;
PH=1的盐酸中由水电离的C(H+)=b;
0.2mol/L的盐酸与0.1mol/L的氢氧化钠溶液等体积混合后(恢复至常温,不考虑体积变化),由水电离的C(H+)=c,则a、b、c的关系正确的是()
A.a>b=cB.b>c>aC.c>b>aD.a>c>b
【解析】常温下,a=10-7,b=Kw/c(H+)=10-13mol·
L-1,两者混合后,盐酸过量,此时c(H+)=(0.2-0.1)/2mol·
L-1=0.05mol·
L-1,则c=Kw/c(H+)=2×
10-13mol·
L-1,有a>
c>
b,故选项D正确。
5.某溶液中含有NH4+、H+、SO42-和OH-,对该溶液的描述一定正确的是()
A.该溶液可能呈酸性,也可能呈碱性或中性
B.只能是硫酸铵和硫酸的混合溶液
C.离子浓度由大到小的顺序是:
c(NH4+)>
c(SO42-)>
c(H+)>
c(OH一)
D.离子浓度存在下列关系:
c(NH4+)+c(H+)=c(OH一)+c(SO42-)
【解析】A.当溶液中2c(NH4+)>c(SO42-)时,溶液呈碱性,2c(NH4+)=c(SO42-)时,溶液呈中性,2c(NH4+)<c(SO42-)时,溶液呈碱性,故A正确;
B.硫酸铵和硫酸的混合溶液呈酸性,如溶液呈中性或碱性,则可能为氨水和硫酸铵的混合物,故B错误;
C.溶液不一定呈酸性,则c(H+)不一定大于c(OH-),故C错误;
D.根据溶液的电中性原则,溶液中存在c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO42-),故D错误;
故选A。
6.已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数:
弱酸化学式
CH3COOH
HCN
H2CO3
电离平衡常数(25℃)
1.8×
10-5
4.9×
10-10
K1=4.3×
10-7
K2=5.6×
10-11
根据上述电离常数分析,下列错误的是
A.25℃时,等物质的量浓度的各溶液pH关系为:
pH(HCN)>pH(H2CO3)>pH(CH3COOH)
B.2NaCN+H2O+CO2=2HCN+Na2CO3
C.amol/LHCN溶液与bmol/LNaOH溶液等体积混合后,所得溶液中c(Na+)=c(CN-),则a一定大于b
D.2CH3COOH+Na2CO3=2CH3COONa+H2O+CO2↑
【答案】B
【解析】A.根据电离平衡常数可知酸的强弱顺序是CH3COOH>H2CO3>HCN,酸性越弱,溶液的pH越大,所以等物质的量浓度的各溶液pH关系为:
pH(HCN)>pH(H2CO3)>pH(CH3COOH),A正确;
B.HCN的酸性大于HCO3-的酸性,所以反应应为NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3,B错误;
C.amol/LHCN溶液与bmol/LNaOH溶液等体积混合,所得溶液c(Na+)=c(CN-),根据电荷守恒c(OH-)=c(H+),溶液呈中性,溶液中的溶质是氰化钠和HCN的混合物,所以a一定大于b,C正确;
D.CH3COOH的酸性强于H2CO3,所以可以发生2CH3COOH+Na2CO3=2CH3COONa+H2O+CO2↑,D正确。
答案选B。
7.为了配制NH4+浓度与Cl-的浓度比为1:
1的溶液,可在NH4Cl溶液中加入①适量的HCl②适量的NaCl③适量的氨水④适量的NaOH,正确的是
A.①②B.③C.③④D.④
【解析】在NH4Cl溶液中存在水解平衡:
NH4++H2O
NH3∙H2O+H+。
①加适量的HCl,平衡逆向移动,使c(NH4+)增大,但是平衡移动增加的量很小,c(Cl-)增大的多,因此NH4+浓度与Cl-的浓度比反而减小,错误。
②适量的NaCl,c(NH4+)减小,c(Cl-)增大,c(NH4+):
c(Cl-)减小,错误。
③适量的氨水,c(NH3∙H2O)增大,平衡逆向移动,使c(NH4+)增大,而c(Cl-)减小,因此c(NH4+):
c(Cl-)增大,更接近1:
,1正确;
④适量的NaOH,消耗H+,c(H+)减小,使平衡正向移动,c(NH4+)减小,c(Cl-)不变,c(NH4+):
故正确的说法是B。
8.下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是
A.Ksp(AB2)小于Ksp(CD),则AB2的溶解度大于CD的溶解度
B.沉淀溶解达到平衡时,沉淀的速率和溶解的速率相等
C.在氯化银的沉淀溶解平衡体系中,加入蒸馏水,氯化银的Ksp增大
D.沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,将促进溶解
【解析】化学式类型相同的物质,Ks越小,溶解度就越小,AB2和CD的化学式的类型不同,故AB2的溶解度与CD的溶解度不能比较,A错;
B对;
Ks只和温度有关,在氯化银的沉淀溶解平衡体系中,加入蒸馏水,温度不变,氯化银的Ksp不变,C错;
沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,对沉淀溶解没影响,因为沉淀溶解已经达到了最大限度,再加入该沉淀物对沉淀溶解平衡没有影响,D错。
选B。
9.下列溶液中有关微粒的物质的量浓度关系正确的是
A.常温下,将醋酸钠、盐酸两溶液混合后,溶液呈中性,则混合溶液中:
c(Na+)=c(CH3COO-)
B.相同条件下pH=5的①NH4Cl溶液②CH3COOH溶液③稀盐酸溶液中由水电离的c(H+):
①>
②>
③
C.pH相等的①NH4Cl②(NH4)2SO4③NH4HSO4溶液中,c(NH4+)大小顺序:
①=②>
D.0.1mol/L醋酸钡溶液中,c(Ba2+)>
c(CH3COO-)>
c(OH-)>
c(H+)
【解析】根据电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)+c(Cl-),由于溶液显中性,即c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(CH3COO-)+c(Cl-),A不正确。
醋酸和盐酸均是抑制水的电离,由于醋酸和盐酸的pH相等,所以对水的抑制程度是相同的,即①>
②=③,B不正确。
①②只有NH4+的水解,pH相等时,说明NH4+浓度是相等的。
NH4HSO4能电离出氢离子,显酸性,所以该溶液中NH4+浓度最小,C正确。
因为水解程度是很小的,所以根据醋酸钡的化学式Ba(CH3COO)2可知,c(CH3COO-)>
c(Ba2+)>
c(OH-)>
c(H+),D不正确。
答案选C。
10.室温时,将一定量的醋酸和氢氧化钠溶液混合,充分反应后,对于所得溶液的叙述一定正确的是
A.若pH<
7,则c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
B.若pH=7,且V(酸)=V(碱),则c(酸)>c(碱)
C.若pH>
7,且V(酸)=V(碱),则c(酸)<
c(碱)
D.无论溶液的酸碱性如何,溶液中均只含有下列微粒:
CH3COO-、Na+、H+、OH-CH3COOH
【解析】A.若pH<
7,也可能出现:
c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-),故A错误;
B.若pH=7,显中性,醋酸是弱酸,氢氧化钠是强碱,且V(酸)=V(碱),只有c(酸)>c(碱)才成立,故B正确;
7,且V(酸)=V(碱),则c(酸)=c(碱)也成立,故C错误;
D.溶液中还存在H2O分子,故D错误;
答案为B。
11.下列说法正确的是
A.相同物质的量浓度的下列溶液:
①NH4Al(SO4)2、②NH4C1、③CH3COONH4、④NH3·
H2O,c(NH4+)由大到小的顺序是:
③>
④
B.某溶液中由水电离出的c(H+)=1×
l0-amol/L,若a>
7时,则该溶液的pH一定为14-a
C.常温下,向AgCl悬浊液中加入少量NaC1固体后振荡,c(Cl-)增大,Ksp(AgCl)增大
D.pH=3的二元弱酸H2R溶液与pH=11的NaOH溶液混合后,混合液的pH等于7,则反应后的混合液:
c(R2-)+c(HR-)=c(Na+)
【解析】A.NH4Al(SO4)2=NH4++Al3++SO42-.;
NH4C1=NH4++Cl-;
CH3COONH4=CH3COO-+NH4+;
H2O
NH4++OH-。
在这几种物质中只有NH3·
H2O是弱电解质。
在相同物质的量浓度时,电离程度弱,其它都是强电解质,电离产生的离子浓度大。
所以④的c(NH4+)最小。
①中的NH4+和Al3+水解的酸碱性相同,Al3+对NH4+的水解起到了抑制作用,所以c(NH4+):
②;
而③中CH3COO-和NH4+水解的酸碱性相反,CH3COO-的存在促进了NH4+的水解作用,使得c(NH4+):
③。
因此在这四种溶液中c(NH4+)的大小关系为:
④。
正确。
7,则水的电离受到了抑制作用。
可能外加酸,也可能是外加碱溶液。
若是外加酸,则c(H+)=10-14÷
10-a=10(a-14).pH=14-a;
若外加碱,则c(H+)=1×
l0-amol/L,pH=A.因此该选项错误。
C.Ksp(AgCl)只与温度有关,而与外加物质的浓度大小无关。
温度不变,Ksp(AgCl)也不变。
错误。
D.根据电荷守恒可得2c(R2-)+c(HR-)+c(H+)=c(Na+)+c(OH-).因为溶液的pH=7,所以c(H+)=c(OH-)。
两式相减可得2c(R2-)+c(HR-)=c(Na+),错误;
答案为A。
12.常温下,相同pH的氢氧化钠和醋酸钠溶液加水稀释,平衡时pH随溶液体积变化的曲线如图所示,则下列叙述不正确的是
A.b、c两点溶液的导电能力不相同
B.a、b、c三点溶液中水的电离程度a>
b
C.c点溶液中C(H+)+C(CH3COOH)=C(OH-)
D.用相同浓度的盐酸分别与等体积的b、c处溶液反应,消耗盐酸体积Vb=Vc
【解析】A.根据图像可知B为NaOH的曲线,c为醋酸钠的曲线,pH相同的氢氧化钠和醋酸钠溶液,醋酸钠溶液浓度大,导电能力大于氢氧化钠溶液,正确;
B.醋酸钠促进了水的电离,pH的浓度越大,水的电离程度越大,NaOH抑制了水的电离,所以a、b、c三点溶液中水的电离程度a>
b,正确;
C.根据质子守恒,H2O电离出的H+与OH‾物质的量相等,可得c点溶液中C(H+)+C(CH3COOH)=C(OH-),正确;
D.因为pH相同的氢氧化钠和醋酸钠溶液,醋酸钠溶液浓度大,所以用相同浓度的盐酸分别与等体积的b、c处溶液反应,消耗盐酸体积Vb<
Vc,错误;
答案为D。
13.下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
A.在0.1mol·
L-1Na2CO3溶液中:
c(OH-)=c(HCO3-)+2c(H2CO3-)+c(H+)
B.在0.1mol·
L-1NaHCO3溶液中:
c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(H2CO3)
C.向0.2mol·
L-1NaHCO3溶液中加入等体积0.1mol·
L-1NaOH溶液:
c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)
D.常温下,CH3COONa和CH3COOH混合溶液[pH=7,c(Na+)=0.1mol·
L-1]:
c(Na+)>c(CH3COO-)>c(CH3COOH)>c(H+)=c(OH-)
【解析】A.0.1mol/LNa2CO3溶液中存在质子守恒:
c(OH-)=c(HCO3-)+c(H+)+2c(H2CO3),故A正确;
c(Na+)>c(HCO3-)>c(H2CO3)>c(CO32-),故B错误;
L-1NaOH溶液所得的溶液为等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液,由于碳酸根离子的水解程度大于碳酸氢跟离子的水解程度,则离子浓度的大小关系为:
c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+),故C错误;
D.常温下,CH3COONa和CH3COOH混合溶液pH=7,则溶液显中性,所以c(CH3COONa)大于c(CH3COOH),但醋酸根离子的水解程度与醋酸的电离程度相等,故:
c(Na+)等于c(CH3COO-),故D错误;
14.室温下,用0.100mol/LNaOH溶液分别滴定20.00ml0.100mol/L的盐酸和醋酸,滴定曲线如图所示,下列说法正确的是()
A.Ⅰ表示的是滴定盐酸的曲线
B.PH=7时,滴定醋酸消耗V(NaOH)小于20ml
C.V(NaOH)=20ml时,C(Cl-)==C(CH3COO-)
D.V(NaOH)=10ml时,醋酸溶液中:
C(Na+)>C(CH3COO-)>C(H+)>C(OH-)
【解析】A.醋酸是弱电解质,0.100mol/L的盐酸和醋酸,醋酸的pH大,则Ⅰ表示的是滴定醋酸的曲线,A错误;
B.由图可知pH=7时,盐酸所用NaOH溶液的体积大,滴定醋酸消耗V(NaOH)小于20ml,B正确;
C.V(NaOH)=20.00mL时,两溶液中的溶质分别是NaCl和CH3COONa,二者的物质的量相等,而CH3COO-会发生水解,故c(Cl-)>c(CH3COO-),C错误;
D.V(NaOH)=10.00mL时,醋酸溶液中的溶质是等物质的量的CH3COOH和CH3COONa,由于CH3COOH的电离大于CH3COO-的水解,则C(CH3COO—)>C(Na+)>C(H+)>C(OH—),D错误;
15.常温下,用0.1000mol/L盐酸滴定25mL0.1000mol/LNa2CO3溶液,滴定曲线如图。
关于滴定过程中所得溶液相关微粒的浓度关系,下列说法正确的是
A.a点:
c(CO32-)>c(HCO3-)>
c(Cl-)
B.b点:
5c(Cl-)<4c(HCO3-)+4c(CO32-)
C.c点:
c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)
D.d点:
c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)
【解析】a点时碳酸钠与碳酸氢钠物质的量相等,碳酸根离子水解程度大,碳酸氢根离子浓度大于碳酸根离子,A错误;
b点时碳酸钠还没有完全转化为碳酸氢钠,根据物料守恒可得:
5c(Cl-)=4c(HCO3-)+4c(CO32-)+4c(H2CO3),B正确;
c点为氯化钠与碳酸氢钠的混合液,根据质子守恒可得:
c(OH-)+c(CO32-)=c(H+)+c(H2CO3),若c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3),成立,则有c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(CO32-)=0,很显然,不可能,C错误;
d点为氯化钠和二氧化碳的饱和溶液,根据电荷守恒,c(H+)+c(Na+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)+c(Cl-),而c(Na+)=c(Cl-),故c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-),D正确;
16.常温常压下,将amolCO2气体通入1Lbmol/L的NaOH溶液中,下列对所得溶液的描述不正确的
A.当a=2b时,随着CO2气体的通入,溶液中由水电离出的c(H+)有如上图变化关系
B.当a=b时,所得溶液中存在:
c(OH-)+c(CO32-)=c(H+)+c(H2CO3)
C.当2a=b时,所得溶液中存在:
c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+)
D.当1/2<a/b<1时,所得溶液中一定存在:
c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)
【解析】A.当a=2b时,随CO2的通入CO2和NaOH反应先生成Na2CO3,继而生成NaHCO3,最后过量的CO2以H2CO3形式存在于溶液中,由于盐的水解促进水的电离,而酸或碱抑制水的电离,A正确;
B.当a=b时,CO2和NaOH反应生成NaHCO3,根据质子守恒可知c(OH-)=c(H2CO3)+[c(H+)-c(CO32-)],B正确;
C.当2a=b时,CO2和NaOH反应生成Na2CO3,c(OH-)由CO32-水解和水的电离两部分提供,故c(OH-)>c(HCO3-),C正确;
D.当1/2<a/b<1时,CO2和NaOH反应生成Na2CO3、NaHCO3,根据物料守恒,c(Na+)>c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)>
c(Na+),D错误。
故选D。
二、非选择题(本题包括5小题,共52分)
17.(10分)有下列物质①Cu;
②液态SO2;
③CH3COOH;
④NaHCO3;
⑤Ba(OH)2溶液;
⑥熔融NaCl;
⑦稀氨水;
⑧BaSO4;
⑨H2O
(1)属于强电解质的是(填序号)属于弱电解质的是(填序号)
(2)常温下,0.1mol·
L-1NaHCO3溶液的pH大于8,则溶液中Na+、HCO3―、CO32―、OH―四种微粒的浓度由大到小的顺序为:
。
NaHCO3水解的离子方程式。
(3)Ba(OH)2是一种强电解质,现有25℃、pH=13的Ba(OH)2溶液。
①该Ba(OH)2溶液的物质的量浓度为___________________;
②与某浓度盐酸溶液按体积比(碱与酸之比)1:
9混合后,所得溶液pH=11(假设混合溶液的体积等于混合前两溶液的体积和),该盐酸溶液的pH=____________。
【答案】
(1)④⑥⑧,③⑨
(2)c(Na+)>c(HCO3―)>c(OH―)>c(CO32―)
HCO3―+H2O
H2CO3+OH―(3)①0.05mol·
L-1②2
【解析】
(1)能够完全电离的为强电解质,满足条件为:
④NaHCO3
⑥熔融NaCl
⑧BaSO4;
只能部分电离,存在电离平衡的为弱电解质,满足条件为:
③CH3COOH
⑨H2O;
(2)常温下,0.1mol•L-1NaHCO3溶液的pH大于8,说明了HCO3-的水解程度大于其电离程度,则溶液中Na+、HCO3-、CO32-、OH-四种微粒的浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(CO32-);
碳酸氢钠溶液中HCO3-部分水解生成碳酸和氢氧根离子,其水解方程式为HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-;
(3)①pH=13的Ba(OH)2溶液中c(H+)=10-13mol/L,则氢氧根离子浓度为0.1mol/L,氢氧化钡的物质的量浓度为:
c(OH-)=0.05mol/L;
②pH=13的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.1mol/L,与某浓度盐酸溶液按体积比(碱与酸之比)1:
9混合后,假定体积分别为1L、9L,所得溶液pH=11,即混合后溶液中c(OH-)=10-3mol/L,设盐酸的浓度为amol/L,则混合后溶液中n(OH-)=1L×
0.1mol/L-9L×
amol/L=10-3mol/L×
(1L+9L),解得a=0.01,所以pH=2。
18.(10分)常温下,取0.2mol/LHA溶液与0.2mol/LNaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积的变化不计),测得混合溶液的pH=8;
试回答以下问题:
(1)混合后的溶液中由水电离出的c(OH-)__________0.1mol/LNaOH溶液中由水电离出的c(OH-)(填“>”、“<”或“=”);
(2)在一定物质的量浓度的NaA溶液中滴加适量的盐酸溶液,使溶液的pH=7,则溶液中c(Na+)+c(H+)__________c(Cl-)+c(OH-)(填写“>”“=”或“<”);
(3)已知NH4A溶液显中性,又知将HA溶液加到NaHCO3溶液中有气体放出,试推断NH4HCO3溶液的pH__________7(填“>”、“<”或“=”);
(4)有相同温度下相同浓度的四种盐溶液:
A.NH4HCO3B.NH4AC.(NH4)2SO4D.NH4Cl;
按pH由大到小的顺序排列_________(填字母序号);
(5)已知a+b=14,将PH=a的HA溶液与PH=b的NaOH溶液等体积混合,则混合后溶液的pH______
7(填“>”、“<”或“=”)。
(1)>
(2)>(3)>(4)A>B>D>C(5)>
【解析】:
(1)该盐含有弱根离子能促进水电离,氢氧化钠是强碱能抑制水电离,所以混合溶液中由水电离出的c(H+)>0.1mol•L-1NaOH溶液中由水电离出的c(H+);
(2)溶液的pH=7,c(H+)=c(OH-),结合电荷守恒可知,c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-
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