2017屆高考化學二輪復(fù)習 專題11 電解質(zhì)溶液與離子平衡(教案+學案+課件+試題)(打包4套)魯科版
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專題十一 電解質(zhì)溶液與離子平衡
1.25℃時,用濃度為0.1000 mol·L-1的NaOH溶液分別滴定20.00 mL濃度均為0.1000 mol·L-1的三種酸HX、HY、HZ,滴定曲線如圖所示。下列說法正確的是( )
A.相同濃度時,三種酸的酸性強弱順序:HX>HY>HZ
B.根據(jù)滴定曲線可得,Ka(HX)=10-3 mol·L-1
C.滴定HY,V(NaOH)=20 mL時,c(Na+)=c(Y-)>c(OH-)=c(H+)
D.滴定HZ,V(NaOH)=15 mL時,c(Z-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
【答案】D
【解析】氫氧化鈉溶液的體積為0 mL時,0.1000 mol·L-1的三種酸HX、HY、HZ的pH依次減小,故酸性強弱為HXc(Y-)>c(OH-)>c(H+),C項錯誤;0.1000 mol·L-1 HZ溶液的pH=1,故HZ為強酸,當NaOH溶液體積為15 mL時,溶液顯酸性,即c(H+)>c(OH-),又因溶液中存在電荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(Z-)+c(OH-)。故有:c(Z-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),D項正確。
2.某種碳酸飲料中主要含檸檬酸、碳酸、白砂糖、苯甲酸鈉等成分,常溫下測得其pH約為3.5,下列說法不正確的是( )
A.檸檬酸的電離會抑制碳酸的電離
B.該碳酸飲料中水的電離受到抑制
C.常溫下,該碳酸飲料中KW的值大于純水中KW的值
D.打開瓶蓋冒出大量氣泡,是因為壓強減小,降低了CO2的溶解度
【答案】C
【解析】H2CO3是弱酸,檸檬酸的電離會抑制碳酸的電離,A項正確;該碳酸飲料中含有檸檬酸、碳酸等酸,水的電離受到抑制,B項正確;KW只與溫度有關(guān),而與溶液的酸堿性無關(guān),C項錯誤;打開瓶蓋,壓強減小,H2CO3(aq)H2O(l)+CO2(g)平衡向右移動,生成CO2的量增多,冒出大量氣泡,D項正確。
3.室溫下,水的電離達到平衡:H2OH++OH-。下列敘述正確的是( )
A.將水加熱,平衡向正反應(yīng)方向移動,KW不變
B.向水中加入少量鹽酸,平衡向逆反應(yīng)方向移動,c(H+)增大
C.向水中加入少量NaOH固體,平衡向逆反應(yīng)方向移動,c(OH-)降低
D.向水中加入少量CH3COONa固體,平衡向正反應(yīng)方向移動,c(OH-)=c(H+)
【答案】B
【解析】加熱時,水的電離平衡正向移動,KW增大,A項錯誤;加入少量鹽酸,水的電離平衡逆向移動,但c(H+)增大,B項正確;加入少量NaOH固體,水的電離平衡逆向移動,但c(OH-)增大,C項錯誤;加入少量CH3COONa固體,c(H+)減小,水的電離平衡正向移動,c(OH-)增大,c(OH-)>c(H+),D項錯誤。
4.某溫度下,體積和pH都相同的鹽酸和氯化銨溶液加水稀釋時的pH變化曲線如圖所示。下列判斷正確的是( )
A.a(chǎn)、c兩點溶液的導(dǎo)電能力相同
B.a(chǎn)、b、c三點溶液中水的電離程度:a>b>c
C.b點溶液中:c(H+)+c(NH3·H2O)=c(OH-)
D.用等濃度NaOH溶液和等體積b、c處溶液反應(yīng),消耗NaOH溶液體積Vb=Vc
【答案】B
【解析】體積和pH都相同的鹽酸和氯化銨溶液加水稀釋的過程中,鹽酸中c(H+)變化大,而氯化銨溶液中NH可繼續(xù)水解,溶液中的c(H+)變化小,所以含c點的曲線是鹽酸pH變化曲線,含a、b點的曲線是氯化銨溶液pH變化曲線。溶液的導(dǎo)電能力和溶液中自由移動的離子數(shù)目有關(guān),當溶液的體積相等時,a、c兩點溶液中離子濃度不一樣,故導(dǎo)電能力不一樣,A項錯誤;HCl電離出的H+抑制了水的電離,所以c點溶液中水的電離程度最小,氯化銨溶液中NH的水解促進水的電離,氯化銨溶液中c(H+)越大,水的電離程度越大,綜上所述a、b、c三點溶液水的電離程度:a>b>c,B項正確;b點溶液中,根據(jù)質(zhì)子守恒,得出c(OH-)+c(NH3·H2O)=c(H+),C項錯誤;b、c處溶液pH相等,c處HCl完全電離,而b處溶液中加入NaOH溶液后,NH的水解平衡正向移動,故消耗NaOH溶液體積:Vb>Vc,D項錯誤。
5.等體積、濃度均為0.1 mol/L的三種溶液:①CH3COOH溶液、②HSCN溶液、③NaHCO3溶液,將①、②分別與③混合,測得產(chǎn)生的CO2氣體體積(V)隨時間(t)變化的示意圖如圖,下列說法正確的是( )
A.酸性:CH3COOH>HSCN>H2CO3
B.反應(yīng)結(jié)束后所得兩溶液中,c(CH3COO-)>c(SCN-)
C.上述三種溶液中由水電離的c(OH-):NaHCO3>CH3COOH>HSCN
D.CH3COOH溶液和NaHCO3溶液反應(yīng)所得溶液中:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.10 mol·L-1
【答案】C
【解析】由圖象可知,HSCN與NaHCO3溶液反應(yīng)的速率比CH3COOH與NaHCO3溶液反應(yīng)的速率大,故酸性:HSCN>CH3COOH,A項錯誤;CH3COO-的水解程度大于SCN-的水解程度,故c(CH3COO-)CH3COOH>HSCN,C項正確;等體積、濃度均為0.1 mol/L的CH3COOH溶液和NaHCO3溶液反應(yīng)后,溶液體積加倍,故c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.05 mol·L-1,D項錯誤。
6.在25℃時,將0.1 mol·L-1的HA溶液與0.1 mol·L-1的NaOH溶液等體積混合后,測得混合溶液pH=8,則下列所表示的該混合溶液中有關(guān)微粒的濃度關(guān)系中,錯誤的是( )
A.c(HA)+c(A-)=c(Na+)=0.1 mol·L-1
B.c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)
C.c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
D.c(OH-)=c(H+)+c(HA)
【答案】A
【解析】A項,由于兩溶液等體積混合后體積變?yōu)樵瓉淼?倍,則混合后離子c(HA)+c(A-)=c(Na+)=0.05 mol·L-1,錯誤;B項,符合溶液中的電荷守恒關(guān)系,正確;C項,根據(jù)物質(zhì)的量關(guān)系可知反應(yīng)恰好生成NaA,反應(yīng)后pH=8即溶液呈堿性,即A-部分水解,正確;D項,反應(yīng)后的NaA溶液因水解顯堿性,水電離出的氫氧根離子濃度等于水電離出的氫離子濃度,部分氫離子結(jié)合A-生成HA,正確。
7.已知:25℃時,Mg(OH)2的Ksp=5.61×10-12,MgF2的Ksp=7.42×10-11。下列判斷正確的是( )
A.25℃時,飽和Mg(OH)2溶液與飽和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)大
B.25℃時,在Mg(OH)2的懸濁液中加入少量的NH4Cl固體,c(Mg2+)增大
C.25℃時,Mg(OH)2固體在20 mL 0.01 mol/L的氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 mol/L NH4Cl溶液中的Ksp小
D.25℃時,在Mg(OH)2的懸濁液中加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能轉(zhuǎn)化為MgF2
【答案】B
【解析】Mg(OH)2的Ksp小于MgF2的Ksp,飽和MgF2溶液中的c(Mg2+)大,A項錯誤;Mg(OH)2的懸濁液中存在溶解平衡Mg(OH)2Mg2++2OH-,而NH4Cl水解顯酸性,故加入少量的NH4Cl固體,促進溶解平衡正向移動,c(Mg2+)增大,B項正確;對于一個確定的物質(zhì),溫度不變,溶度積常數(shù)不變,C項錯誤;在Mg(OH)2的懸濁液中加入較高濃度的NaF溶液后,Mg(OH)2可以轉(zhuǎn)化為MgF2,D項錯誤。
8. AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),平衡時,Ksp=c(Ag+)·c(Cl-),過量氯化銀分別投入①100 mL水?、?4 mL 0.1 mol·L-1 NaCl?、?0 mL 0.1 mol·L-1 MgCl2?、?0 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液中,各溶液中c(Ag+)由大到小的順序為( )
A.③①②④ B.④①②③ C.①②③④ D.④③②①
【答案】B
【解析】④中c(Ag+)=0.1 mol/L,加入過量AgCl,AgCl的溶解平衡逆向移動,但c(Ag+)增大;②中c(Cl-)=0.1 mol/L,③中c(Cl-)=0.2 mol/L,加入過量AgCl,AgCl的溶解平衡均逆向移動,c(Ag+)均減小,且③中c(Ag+)減小的多[或根據(jù)c(Ag+)=Ksp/c(Cl-)判斷];①中為純水,加入過量AgCl,AgCl的溶解平衡達平衡狀態(tài)。故c(Ag+)大小順序為④>①>②>③,B項正確。
9.已知某弱酸的酸式鹽NaH2XO4和Na2HXO4,其中NaH2XO4溶液呈弱酸性,Na2HXO4呈弱堿性;在10℃時,濃度均為0.1 mol/L的NaH2XO4和Na2HXO4溶液中均存在的關(guān)系是( )
A.[c(H+)·c(OH-)]>1×10-14
B.c(H+)+2c(H3XO4)+c(H2XO)=c(XO)+c(OH-)
C.c(Na+)+c(H+)=c(H2XO)+c(OH-)+2c(HXO)+3c(XO)
D.c(H+)+c(H3XO4)=c(HXO)+2c(XO)+c(OH-)
【答案】C
【解析】NaH2XO4溶液呈酸性,說明溶液中H2XO的電離程度大于水解程度,Na2HXO4溶液呈堿性,說明溶液中HXO的水解程度大于電離程度。A項,溫度降低,水的KW減小,10℃時[c(H+)·c(OH-)]<1×10-14,錯誤;B項,溶液中存在物料守恒,0.1 mol·L-1 NaH2XO4溶液中存在:c(Na+)=c(H2XO)+c(HXO)+c(XO)+c(H3XO4),Na2HXO4溶液中存在:c(Na+)=2c(H2XO)+2c(HXO)+2c(XO)+2c(H3XO4),由電中性原則可知,兩種溶液中都存在:c(Na+)+c(H+)=c(H2XO)+c(OH-)+2c(HXO)+3c(XO),則有0.1 mol·L-1 NaH2XO4溶液中存在c(H3XO4)+c(H+)=c(OH-)+c(HXO)+2c(XO),Na2HXO4溶液中存在:c(H2XO)+c(H+)+2c(H3XO4)=c(OH-)+c(XO),錯誤;C項,由溶液呈電中性原則可知,溶液中陽離子所帶電荷等于陰離子所帶電荷,正確;D項,由B項分析可知,只有0.1 mol·L-1 NaH2XO4溶液中存在該關(guān)系,錯誤。
10.下列液體均處于25℃,有關(guān)敘述正確的是( )
A.某物質(zhì)的溶液pH<7,則該物質(zhì)一定是酸或強酸弱堿鹽
B.pH=4.5的番茄汁中c(H+)是pH=6.5的牛奶中c(H+)的102倍
C.常溫時,某溶液中由水電離出來的c(H+)和c(OH-)的乘積為1×10-24,該溶液中一定可以大量存在K+、Na+、AlO、SO
D.常溫時,0.1 mol/L HA溶液的pH>1,0.1 mol/L BOH溶液中c(OH-)/c(H+)=1012,將這兩種溶液等體積混合,混合后溶液中離子濃度的大小關(guān)系為c(B+)>c(OH-)>c(H+)>c(A-)
【答案】B
【解析】A項,pH<7溶液也可能是NaHSO4溶液;B項,由pH=-lg c(H+)知,pH=4.5的番茄汁中c(H+)是pH=6.5的牛奶中c(H+)的100倍;C項,由題意知水的電離被抑制,即溶液呈酸性或堿性,當呈酸性時AlO不能大量存在;D項,由題意可判斷HA為弱酸而BOH為強堿,所以混合后BA溶液中c(B+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)。
11.(1)已知常溫時,0.1 mol/L某一元酸HA在水中有0.1%發(fā)生電離,則該溶液的pH=__________,此酸的電離平衡常數(shù)K=__________,由HA電離出的H+的濃度約為水電離出的H+的濃度的__________倍。
(2)含有弱酸HA和其鈉鹽NaA的混合溶液,在化學上用作緩沖溶液。向其中加入少量酸或堿時,溶液的酸堿性變化不大。
①向該溶液中加入少量鹽酸時,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是____________________,向其中加入少量KOH溶液時,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是__________________。
②現(xiàn)將0.04 mol·L-1 HA溶液和0.02 mol·L-1 NaOH溶液等體積混合,得到緩沖溶液。
a.若HA為HCN,該溶液顯堿性,則溶液中c(Na+)__________c(CN-)(填“<”、“=”或“>”)。
b.若HA為CH3COOH,該溶液顯堿性,則溶液中所有的離子按濃度由大到小排列的順序是______________________________。
【答案】(1)4 10-7 106
(2)①A-+H+===HA HA+OH-===A-+H2O
②a.> b.c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
【解析】(1)c(H+)=0.1 mol/L×0.1%=10-4 mol/L,pH=4,K==10-7,由HA電離出的c(H+)=10-4 mol/L,由水電離出的c(H+)= mol/L=10-10 mol/L,=106。(2)①溶液中存在兩個平衡:HAH++A-和A-+H2OHA+OH-,加入鹽酸時,發(fā)生離子反應(yīng):A-+H+===HA,加入KOH溶液時,發(fā)生離子反應(yīng):HA+OH-===A-+H2O。②a.將二者等體積混合后,溶液中的溶質(zhì)為等物質(zhì)的量的HCN和NaCN,溶液顯堿性,說明CN-的水解程度大于HCN的電離程度,所以c(Na+)>c(CN-)。b.HA為CH3COOH,溶液顯酸性,說明CH3COOH的電離程度大于CH3COO-的水解程度,則c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
12. CO2與NaOH溶液反應(yīng)可得到Na2CO3或NaHCO3。
(1)NaHCO3俗稱小蘇打,解釋其水溶液呈弱堿性的原因,用離子方程式表示:__________,該溶液中離子濃度由大到小的順序為__________。
(2)已知25℃時,Na2CO3溶液的水解常數(shù)為Kb=5×10-5 mol/L,則當溶液中c(HCO)∶c(CO)=
1∶2時,試求溶液的pH=__________。
(3)0.1 mol/L Na2CO3溶液中c(OH-)-c(H+)=__________。[用含c(HCO)、c(H2CO3)的關(guān)系式表示]
【答案】(1)HCO+H2OH2CO3+OH- c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)>c(CO)
(2)10 (3)c(HCO)+2c(H2CO3)
【解析】(1)NaHCO3為強堿弱酸鹽,HCO水解顯弱堿性:HCO+H2OH2CO3+OH-,NaHCO3溶液中離子濃度大小順序為c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)>c(CO)。(2)Kb==5×10-5,又c(HCO)∶c(CO)=1∶2,得c(OH-)=10-4 mol/L,故pH=10。(3)電荷守恒式:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO),物料守恒式:c(Na+)=2c(HCO)+2c(CO)+2c(H2CO3),由以上兩個等式整理得c(OH-)-c(H+)=c(HCO)+2c(H2CO3)。
13.(1)常溫下,如果取0.1 mol·L-1 HA溶液與0.1 mol·L-1 NaOH溶液等體積混合,測得混合液的pH=8。混合液中由水電離出的OH-濃度與0.1 mol·L-1 NaOH溶液中由水電離出的OH-濃度之比為__________。
(2)相同溫度下,將足量硫酸鋇固體分別放入相同體積的
①0.1 mol·L-1硫酸鋁溶液?、?.1 mol·L-1氯化鋇溶液 ③蒸餾水?、?.1mol·L-1硫酸溶液中,Ba2+濃度由大到小的順序是_____(用序號填寫)。
(3)常溫下,將a mol·L-1的氨水與0.1 mol·L-1的鹽酸等體積混合,當溶液中c(NH)=c(Cl-)時,用含a的代數(shù)式表示NH3·H2O的電離常數(shù)Kb=__________。
【答案】(1)107∶1 (2)②>③>④>① (3)
【解析】(1)0.1 mol·L-1 HA溶液與0.1 mol·L-1 NaOH溶液等體積混合,恰好生成NaA,水解促進水的電離,已知pH=8,故由水電離出的c(OH-)=10-6mol/L;NaOH抑制水的電離,0.1 mol·L-1 NaOH溶液的c(OH-)=0.1 mol·L-1,故由水電離出的c(OH-)=c(H+)=10-13mol/L,兩者之比為107∶1。(2)一定溫度下,c(SO)·c(Ba2+)為定值,c(SO)越小,c(Ba2+)越大,故c(Ba2+)由大到小的順序是②>③>④>①。(3)根據(jù)溶液電中性,c(H+)+c(NH)=c(OH-)+c(Cl-),已知c(NH)=c(Cl-)= mol·L-1,故c(OH-)=c(H+)=10-7 mol·L-1。根據(jù)物料守恒,c(NH3·H2O)+c(NH)= mol·L-1,故c(NH3·H2O)= mol·L-1= mol·L-1。代入Kb===。
14.某研究小組進行Mg(OH)2沉淀溶解和生成的實驗探究。向2支盛有1 mL 1 mol·L-1的MgCl2溶液中各加入10滴2 mol·L-1 NaOH溶液,制得等量Mg(OH)2沉淀;然后分別向其中加入不同試劑,記錄實驗現(xiàn)象如下表:
實驗序號
加入試劑
實驗現(xiàn)象
Ⅰ
4 mL 2 mol·L-1 HCl溶液
沉淀溶解
Ⅱ
4 mL 2 mol·L-1 NH4Cl溶液
沉淀溶解
(1)從沉淀溶解平衡的角度解釋實驗Ⅰ的反應(yīng)過程:________。
(2)測得實驗Ⅱ中所用NH4Cl溶液顯酸性(pH約為4.5),用離子方程式解釋其顯酸性的原因:________________________________。
(3)甲同學認為應(yīng)補充一個實驗:向同樣的Mg(OH)2沉淀中加4 mL蒸餾水,觀察到沉淀不溶解。該實驗的目的是______________。
(4)同學們猜測實驗Ⅱ中沉淀溶解的原因有兩種:一是NH4Cl溶液顯酸性,溶液中的H+可以結(jié)合OH-,進而使沉淀溶解;二是_________________________________________________________。
(5)乙同學繼續(xù)進行實驗:向4 mL 2 mol·L-1 NH4Cl溶液中滴加2滴濃氨水,得到pH約為8的混合溶液,向同樣的Mg(OH)2沉淀中加入該混合溶液,觀察現(xiàn)象。
①實驗結(jié)果證明(4)中的第二種猜測是成立的,乙同學獲得的實驗現(xiàn)象是_______________________________________________。
②乙同學這樣配制混合溶液的理由是_____________________。
【答案】(1)Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),鹽酸中的H+與OH-中和使得OH-濃度減小,平衡正向移動,沉淀溶解
(2)NH+H2ONH3·H2O+H+
(3)排除實驗Ⅰ、Ⅱ中溶劑水使沉淀溶解的可能性
(4)溶液中c(NH)較大,NH結(jié)合OH-使沉淀溶解
(5)①沉淀溶解?、诨旌先芤猴@堿性,c(H+)非常小,c(NH)較大,能確定是NH結(jié)合OH-使沉淀溶解
【解析】(1)Mg(OH)2沉淀存在溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),加入鹽酸,c(OH-)減小,平衡正向移動。(2)由于NH水解,NH4Cl溶液顯酸性。(3)實驗Ⅰ、Ⅱ兩種溶液中含有溶劑水,補充實驗是為了排除溶劑水使沉淀溶解的可能性。(4)第二種可能是加入NH4Cl溶液NH與OH-結(jié)合為NH3·H2O,溶液中c(OH-)減小,溶解平衡Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)正向移動,沉淀溶解。
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