(共37张PPT)
分层作业21 离子反应的应用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
A 级 必备知识基础练
1.某溶液中含有大量的K+、Cl-及X与Y两种离子,现向该溶液加入W试剂,根据实验现象得到的关于X、Y离子的推断能成立的是( )
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
2.下列各步制取物质的方法,最终无法达到目的的是( )
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
D
解析 因硝酸易挥发,将Al(NO3)3溶液蒸干将得到Al(OH)3,得不到Al(NO3)3晶体;FeSO4与H2S不能反应。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
A.①③ B.①②③
C.①② D.②③④
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
4.某溶液在25 ℃时由水电离出的氢离子的浓度为1×10-12 mol·L-1,下列说法正确的是( )
A.向该溶液中加入铝片后,一定能生成氢气
C.该溶液的pH一定为12
D.若该溶液中的溶质只有一种,它一定是酸或者是碱
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
5.下列有关水处理的离子方程式不正确的是( )
A.沉淀法:加入Na2S处理含Hg2+废水,Hg2++S2-═HgS↓
B.中和法:加入生石灰处理酸性废水,H++OH-═H2O
C.氧化法:加入次氯酸处理氨氮废水,2 +3HClO═N2↑+3H2O+5H++3Cl-
D.混凝法:加入明矾使水中的悬浮颗粒发生凝聚,Al3++3H2O═Al(OH)3(胶体)+3H+
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
解析 用Na2S处理含Hg2+的废水是利用Hg2+与S2-生成HgS沉淀的原理,其离子方程式为Hg2++S2-═HgS↓,故A项正确;生石灰为CaO,不能拆成离子形式,加入到酸性废水中发生反应的离子方程式应该是CaO+2H+═Ca2++H2O,故B项错误;次氯酸具有强氧化性,发生反应的离子方程式为2 +3HClO ═N2↑+3H2O+5H++3Cl-,故C项正确;明矾做混凝剂是利用Al3+水解生成的Al(OH)3胶体的吸附性使悬浮颗粒发生聚沉,其离子方程式为Al3++3H2O═Al(OH)3(胶体)+3H+,故D项正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
6.某地盛产矿盐(主要成分是NaCl,还含有 等其他可溶性杂质的离子)。下列有关说法正确的是( )
A.由矿盐生产食盐,除去 最合适的试剂是Ba(NO3)2
B.工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气
C.室温下,AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度
D.用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水与饱和纯碱溶液
解析 A项,除去矿盐中 的最合适试剂是BaCl2;B项,电解NaCl溶液制备的是NaOH、H2和Cl2,电解熔融NaCl才能获得Na和Cl2;C项,AgCl溶解过程存在平衡AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),在NaCl溶液中存在大量Cl-,平衡左移,即AgCl在NaCl溶液中的溶解度小于在水中的溶解度;D项,Na2CO3水解使溶液呈碱性,而NaCl溶液呈中性,故可以用酚酞溶液鉴别两者,该项正确。
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
7.下列物质提纯方案错误的是( )
选项 被提纯的物质 杂质 除杂试剂 除杂方法
A CO(g) CO2(g) NaOH溶液、浓硫酸 洗气
B NH4Cl(aq) Fe3+(aq) NaOH溶液 过滤
C Cl2(g) HCl(g) 饱和食盐水、浓硫酸 洗气
D Na2CO3(s) NaHCO3(s) — 灼烧
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
解析 CO和CO2的混合气体通过盛有NaOH溶液的洗气瓶时,CO2被吸收,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶时可将上一步带出的水蒸气除去,得到纯净的CO,A项正确;NaOH溶液可与NH4Cl溶液发生反应NaOH+NH4Cl═ NaCl+NH3·H2O,B项错误;Cl2在饱和食盐水中的溶解度很小,而HCl在饱和食盐水中的溶解度很大,混合气体通过盛有饱和食盐水的洗气瓶时HCl气体被吸收,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶时可除去上一步带出的水蒸气,C项正确;灼烧时,杂质NaHCO3发生分解反应生成Na2CO3、CO2和H2O,D项正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
8.下列滴定中,指示剂的选择或滴定终点颜色变化有错误的是( )
提示:2KMnO4+5K2SO3+3H2SO4═6K2SO4+2MnSO4+3H2O、I2+Na2S═2NaI+S↓
选项 滴定管中的溶液 锥形瓶中的溶液 指示剂 滴定终点颜色变化
A NaOH溶液 CH3COOH溶液 酚酞 无色→浅红色
B HCl溶液 氨水 甲基橙 黄色→橙色
C 酸性KMnO4溶液 K2SO3溶液 无 无色→浅紫红色
D 碘水 Na2S溶液 淀粉 蓝色→无色
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
解析 氢氧化钠滴定醋酸时,因为恰好中和时生成醋酸钠,醋酸钠溶液显碱性,所以选择碱性范围变色的指示剂——酚酞,终点颜色变化为:无色→浅红色,选项A正确;盐酸滴定氨水的时候,因为恰好中和时生成氯化铵,NH4Cl溶液显酸性,所以选择酸性范围变色的指示剂——甲基橙,终点颜色变化为:黄色→橙色,选项B正确;根据题给反应,可以用酸性高锰酸钾溶液氧化亚硫酸钾,亚硫酸钾被完全氧化后,过量的高锰酸钾使溶液显浅紫红色,选项C正确;用碘水滴定硫化钠溶液,开始时无色,硫化钠被完全消耗后,过量的碘水使淀粉显蓝色,所以滴定终点的颜色变化为:无色→蓝色,选项D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
9.某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时,选择甲基橙作指示剂。请填写下列空白:
(1)用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视________________________________。直到因加入半滴盐酸后,溶液由黄色变为橙色,并________________为止。
(2)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是__________。
A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸
B.滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
锥形瓶内溶液颜色变化
半分钟内不褪色
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
(3)若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示,则起始读数为_______mL,终点读数为_______mL;所用盐酸溶液的体积为_______ mL。
(4)某学生根据3次实验分别记录有关数据如表:
滴定次数 待测NaOH溶液的体积/mL 0.100 0 mol·L-1盐酸的体积/mL 滴定前刻度 滴定后刻度 溶液体积/mL
第一次 25.00 0.00 26.11 26.11
第二次 25.00 1.56 30.30 28.74
第三次 25.00 0.22 26.31 26.09
依据上表数据列式计算该NaOH溶液的物质的量浓度为____________。
0.00
26.10
26.10
0.104 4 mol·L-1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
解析 (1)滴定待测的NaOH溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化。
(2)滴定管未用标准盐酸润洗,内壁附着一层水,可将加入的盐酸稀释,则消耗相同物质的量的碱时所测盐酸的体积偏大,A计算结果偏高;用碱式滴定管取出的待测NaOH溶液的量是确定的,倒入锥形瓶后,原有的水不影响OH-的物质的量,B不影响结果;滴定前有气泡,若排出气泡,液面会下降,故读取标准溶液的体积偏大,C结果偏高;若读数时开始时仰视,结束时俯视,则读出盐酸的体积偏小,则D计算结果偏低。
(3)读数时,以凹液面的最低点为基准。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
B 级 关键能力提升练
以下选择题有1~2个选项符合题意。
10.室温下,下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是( )
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
11.如图是向100 mL的盐酸中逐渐加入NaOH溶液时,溶液的pH变化图像,根据图像所得结论正确的是( )
A.原来盐酸的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
B.X为0.1 mol·L-1的NaOH溶液
C.原来盐酸的物质的量浓度为1 mol·L-1
D.X为0.01 mol·L-1的NaOH溶液
A
解析 原盐酸的pH=1,则c(HCl)=0.1 mol·L-1,A正确。滴定终点时加入的NaOH溶液中NaOH的物质的量为0.01 mol,但NaOH溶液的浓度与体积都无法计算。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
12.中和滴定是一种操作简单、准确度高的定量分析方法。实际工作中也可以利用物质间的氧化还原反应、沉淀反应进行类似的滴定分析,这些滴定分析均需要通过指示剂来确定滴定终点。下列对几种具体的滴定分析(待测液置于锥形瓶内)中所用指示剂及滴定终点时的溶液颜色的判断不正确的是( )
A.用标准酸性KMnO4溶液滴定Na2SO3溶液以测量其浓度:KMnO4;紫红色
B.利用“Ag++SCN-═AgSCN↓”原理,可用标准KSCN溶液测量AgNO3溶液浓度:Fe(NO3)3;红色
C.利用“2Fe3++2I-═I2+2Fe2+”原理,用FeCl3溶液测量KI样品中的KI的百分含量:淀粉;蓝色
D.利用OH-+H+═H2O来测量某盐酸的浓度:酚酞;浅红色
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
解析 A项,当滴入最后半滴酸性KMnO4溶液后,溶液呈紫红色且半分钟内不褪去,表明 已全部被氧化;B项,以Fe3+为指示剂,滴入最后半滴KSCN溶液后溶液呈红色且半分钟内不褪去,表明Ag+恰好完全沉淀;C项,向含I-的溶液中滴入含Fe3+的溶液,以淀粉为指示剂,则刚滴入Fe3+时即有I2生成,溶液即显蓝色,不能指示滴定终点;D项,用NaOH溶液滴定盐酸以酚酞作为指示剂,溶液为浅红色时,说明盐酸已全部被中和,可指示滴定终点。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
13.下列各组离子能在指定溶液中,大量共存的是( )
A.只有①②⑤ B.只有①③⑥
C.只有②④⑤ D.只有①②④
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
14.某溶液中含有较大量的Cl-、 、OH-三种阴离子,如果只取一次该溶液分别将三种离子检验出来,下列添加试剂顺序正确的是( )
A.先加Mg(NO3)2,再加Ba(NO3)2,最后加AgNO3
B.先加Ba(NO3)2,再加AgNO3,最后加Mg(NO3)2
C.先加AgNO3,再加Ba(NO3)2,最后加Mg(NO3)2
D.先加Ba(NO3)2,再加Mg(NO3)2,最后加AgNO3
D
解析 每次所加试剂只沉淀一种离子,且不影响其他离子。加入Ba(NO3)2时,只沉淀 ,再加入Mg(NO3)2时,只沉淀OH-,最后加入AgNO3时,只沉淀Cl-,故只有D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
15.向两份完全相同的Ba(OH)2溶液中分别加入浓度相同的Al2(SO4)3和KAl(SO4)2,产生的沉淀的物质的量随所加溶液体积的关系如图。下列分析不正确的是( )
A.a、d两点的沉淀为BaSO4
B.b、c两点溶液的导电能力相同
C.b、c两点溶液的pH不相同
D.d点溶液中大量存在的阳离子是K+
BC
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
16.溶液中的化学反应大多是离子反应。根据要求回答问题。
(1)盐碱地(含较多Na2CO3、NaCl)不利于植物生长,试用化学方程式表示盐碱地产生碱性的原因:________________________________;农业上用石膏降低其碱性的反应原理:________________________________________。
(2)已知水存在如下平衡:H2O+H2O H3O++OH-。向水中加NaHSO4固体,水的电离平衡________ (填“逆向”或“正向”)移动,且所得溶液显______性。
(3)若取pH、体积均相等的NaOH溶液和氨水分别加水稀释到体积为原来的m倍、n倍,稀释后pH仍相等,则m________n(填“>”“<”或“=”)。
(4)室温下,在pH=6的CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中水电离出来的c水(OH-)=________________。
Na2CO3+H2O NaHCO3+NaOH
Na2CO3(aq)+CaSO4(s)═CaCO3(s)+Na2SO4(aq)
逆向
酸
<
1×10-8 mol·L-1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
(5)在如图坐标纸上画出用0.100 0 mol·L-1 NaOH滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 HCl溶液的滴定曲线示意图。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
解析 (1)碳酸钠水解使溶液显碱性,故不利于作物生长,Na2CO3水解的化学方程式为Na2CO3+H2O NaHCO3+NaOH;加入石膏会和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,降低了碳酸根离子浓度,上述平衡逆向移动,所以土壤碱性降低,反应的化学方程式为Na2CO3(aq)+CaSO4(s)═CaCO3(s)+Na2SO4(aq)。
(2)硫酸氢钠的电离方程式为NaHSO4═Na++H++ ,电离出H+使溶液显酸性,可抑制水的电离。
(3)稀释会促进弱电解质的电离,故若取pH、体积均相等的NaOH溶液和氨水分别加水稀释到体积为原来的m倍、n倍,稀释后pH仍相等,则氨水稀释倍数大,即m
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
(4)pH=6的CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中,醋酸的电离程度大于醋酸根离子的水解程度,溶液呈酸性,该混合液中的氢氧根离子是水电离的,则水电离出的c水(OH-)=c平(OH-)= mol·L-1=1×10-8 mol·L-1。
(5)当未加入氢氧化钠溶液时,溶液的pH为1,当二者恰好反应时,消耗氢氧化钠溶液体积为20 mL,此时溶液的pH=7,若碱过量,则溶液pH增大,最大不会大于0.1 mol·L-1 NaOH溶液的pH(13),且接近滴定终点出现突变,由此可画出滴定曲线示意图如下图。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
C 级 学科素养拔高练
17.用沉淀滴定法快速测定待测溶液中Cl-的浓度。
滴定的主要步骤:
a.取待测溶液25.00 mL置于锥形瓶中。
b.加入25.00 mL 0.100 0 mol·L-1 AgNO3溶液(过量),使Cl-完全转化为AgCl沉淀。
c.加入少量硝基苯并振荡,使其覆盖沉淀,避免沉淀与溶液接触。
d.加入NH4Fe(SO4)2溶液作为指示剂。
e.用0.100 0 mol·L-1 NH4SCN溶液滴定过量的Ag+,使其恰好完全转化为AgSCN沉淀。
f.重复上述操作两次。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
三次测定数据如下表:
实验序号 1 2 3
消耗NH4SCN标准溶液体积/mL 10.24 10.02 9.98
g.数据处理。
已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10 mol2·L-2,Ksp(AgSCN)=2×10-12 mol2·L-2。
(1)滴定终点的现象为_____________________________。
(2)步骤c中加入硝基苯的目的是_________________________________。
(3)计算待测溶液中Cl-的浓度为___________ mol·L-1。
溶液变红,且半分钟内不褪色
防止AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀
0.06
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
(4)判断下列操作对Cl-的浓度测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”):
①若在配制AgNO3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则测定结果___________;
②若在滴定终点读取滴定管刻度时,仰视标准液液面,则测定结果___________。
偏高
偏低
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
解析 (1)用NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂,当Ag+反应完全后,NH4Fe(SO4)2电离的Fe3+会与SCN-反应使溶液变成红色,故滴定终点的现象为:溶液变红,且半分钟内不褪色。
(2)加入少量硝基苯可以使生成的氯化银沉淀离开溶液,如果不加硝基苯,在水溶液中部分氯化银可以转化成AgSCN。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
(4)①若在配制AgNO3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则会导致(3)中计算式中n总(Ag+)大于实际值,从而导致所测溶液浓度偏高;②若在滴定终点读取滴定管刻度时仰视标准液液面,则会导致(3)中计算式中n(NH4SCN)偏大,测定结果偏低。分层作业19 沉淀溶解平衡
A级必备知识基础练
1.在温热气候条件下,浅海地区有厚层的石灰石沉积,而深海地区却很少。下列分析不正确的是( )
A.与深海地区相比,浅海地区水温较高,有利于游离的CO2增多、石灰石沉积
B.与浅海地区相比,深海地区压强大,石灰石岩层易被CO2溶解,沉积少
C.深海地区石灰石岩层的溶解反应为:CaCO3(s)+H2O(l)+CO2(aq)═Ca(HCO3)2(aq)
D.海水呈弱酸性,大气中CO2浓度增加,会导致海水中C浓度增大
2.把氢氧化钙放入蒸馏水中,一段时间后达到如下平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq),加入以下溶液,可使Ca(OH)2减少的是( )
A.Na2S溶液
B.AlCl3溶液
C.NaOH溶液
D.CaCl2溶液
3.对于难溶盐MX,其饱和溶液中M+、X-的物质的量浓度之间的关系类似于c平(H+)·c平(OH-)=KW,存在等式c平(M+)·c平(X-)=Ksp。现将足量的AgCl分别加入下列物质中,溶解度由大到小的排列顺序是 ( )
①20 mL 0.01 mol·L-1 KCl溶液 ②30 mL 0.02 mol·L-1 CaCl2溶液 ③40 mL 0.03 mol·L-1 HCl溶液 ④10 mL蒸馏水 ⑤50 mL 0.05 mol·L-1 AgNO3溶液
A.①>②>③>④>⑤
B.④>①>③>②>⑤
C.⑤>④>②>①>③
D.④>③>⑤>②>①
4.CaSO4微溶于水,溶于水的部分可以形成CaSO4饱和溶液,其饱和溶液中存在平衡:CaSO4(s)Ca2+(aq)+S(aq),分别采取下列措施,能使溶液中c(Ca2+)增大的是( )
A.降温
B.加入CaSO4
C.加入BaCl2
D.加水
5.下列说法正确的是( )
A.在一定温度下的AgCl水溶液中,Ag+和Cl-浓度的乘积是一个常数
B.AgCl的Ksp=1.8×10-10 mol2·L-2,在任何含AgCl固体的溶液中,c平(Ag+)=c平(Cl-),且Ag+和Cl-浓度的乘积等于1.8×10-10 mol2·L-2
C.温度一定时,在AgCl饱和溶液中,Ag+和Cl-浓度的乘积是一个常数
D.向饱和AgCl溶液中加入盐酸,Ksp变大
6.某温度下,Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液的pH,金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析,下列判断错误的是( )
A.Ksp[Fe(OH)3]B.加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点
C.c、d两点代表的溶液中c(H+)与c(OH-)乘积相等
D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和
7.用0.100 mol·L-1 AgNO3溶液滴定50.0 mL含0.050 0 mol·L-1 Cl-的溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是( )
A.根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为10-10
B.曲线上各点的溶液满足关系式c平(Ag+)·c平(Cl-)=Ksp(AgCl)
C.相同实验条件下,若改为0.040 0 mol·L-1 Cl-,反应终点c移到a
D.相同实验条件下,若改为0.050 0 mol·L-1 Br-,反应终点c向b方向移动
8.已知物质的溶度积常数:Ksp(FeS)=6.3×10-18 mol2·L-2,Ksp(CuS)=6.3×10-36 mol2·L-2。下列说法正确的是( )
A.相同温度下,CuS的溶解度大于FeS的溶解度
B.除去工业废水中的Cu2+,可以选用FeS作沉淀剂
C.同温度下,向饱和FeS溶液中加入少量Na2S固体后,Ksp(FeS)变小
D.向等浓度的FeCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入Na2S溶液,最先出现的沉淀是FeS
9.钡(Ba)和锶(Sr)及其化合物在工业上有着广泛的应用,它们在地壳中常以硫酸盐的形式存在,BaSO4和SrSO4都是难溶性盐。工业上提取钡和锶时首先将BaSO4和SrSO4转化成难溶的弱酸盐。
已知:SrSO4(s)Sr2+(aq)+S(aq)Ksp=2.5×10-7 mol2·L-2
SrCO3(s)Sr2+(aq)+C(aq) Ksp=2.5×10-9 mol2·L-2
(1)将SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为_______________________________;该反应的平衡常数表达式为________________________;该反应能发生的原因是________________________ (用沉淀溶解平衡的有关理论解释)。
(2)对于上述反应,实验证明增大C的浓度或降低温度都有利于提高SrSO4的转化率。判断在下列两种情况下,平衡常数K的变化情况(填“增大”“减小”或“不变”)。
①升高温度,平衡常数K将____________。
②增大C的浓度,平衡常数K将____________。
(3)已知,SrSO4和SrCO3在酸中的溶解度与BaSO4和BaCO3类似,设计实验证明上述过程中SrSO4是否完全转化成SrCO3。实验所用的试剂为____________;实验现象及其相应结论为________________________。
B级关键能力提升练
以下选择题有1~2个选项符合题意。
10.草酸钠(Na2C2O4)用作抗凝血剂。室温下,通过下列实验探究Na2C2O4溶液的性质。
实验 实验操作和现象
1 测得0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液的pH=8.4
2 向0.2 mol·L-1 Na2C2O4溶液中加入等体积0.2 mol·L-1盐酸,测得混合后溶液的pH=5.5
3 向0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液中先滴加几滴硫酸,再滴加酸性KMnO4溶液,振荡
4 向0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液中加入等体积0.1 mol·L-1 CaCl2溶液,产生白色沉淀
下列有关说法正确的是( )
A.0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液中存在:c平(Na+)+c平(H+)=c平(OH-)+c平(C2)+c平(HC2)
B.实验2得到的溶液中:c平(H2C2O4)>c平(Cl-)>c平(C2)
C.实验3中Mn被还原成Mn2+,则反应的离子方程式:2Mn+5C2+14H+═2Mn2++10CO2↑+7H2O
D.依据实验4可得:Ksp(CaC2O4)<2.5×10-3 mol2·L-2
11.已知25 ℃时有关物质的颜色和溶度积(Ksp)如下表所示:
物质 AgCl AgBr AgI Ag2S
颜色 白 淡黄 黄 黑
Ksp 1.8×10-10 mol2·L-2 5.0×10-13 mol2·L-2 8.3×10-17 mol2·L-2 6.3×10-50 mol3·L-3
下列叙述中正确的是( )
A.向AgCl悬浊液中加入0.1 mol·L-1 Na2S溶液,有黑色沉淀产生
B.25 ℃时,AgBr、AgI饱和水溶液中c平(Ag+)的大小关系为后者大于前者
C.25 ℃时,AgCl固体在等物质的量浓度NaCl、CaCl2溶液中的溶度积相同
D.在5 mL 1.8×10-6 mol·L-1 NaCl溶液中,加入1滴(20滴约为1 mL)1×10-3 mol·L-1 AgNO3溶液,能产生白色沉淀
12.工业上用氨水作为沉淀剂去除酸性废水中的铅元素。除铅时,体系中含铅微粒的物质的量分数与溶液pH的关系如图。[已知:Pb(OH)2难溶于水]
下列说法不正确的是( )
A.氨水中:c平(N)>c平(OH-)>c平(H+)
B.pH=6.5时的废水中含铅微粒有Pb2+、[Pb(OH)]+
C.pH=12时,溶液中的离子有且仅有[Pb(OH)3]-、[Pb(OH)4]2-、OH-和H+
D.pH=10时,除铅效果最好
13.已知t℃时AgCl的Ksp=4×10-10 mol2·L-2,在t℃时,Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.在t℃时,Ag2CrO4的Ksp为1×10-11 mol3·L-3
B.在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4(s)可使溶液由Y点到Z点
C.在t℃,反应Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+Cr(aq)的平衡常数K=6.25×107 L·mol-1
D.在t℃时,用0.001 mol·L-1 AgNO3溶液滴定20 mL 0.001 mol·L-1 KCl和0.001 mol·L-1的K2CrO4的混合溶液,Cr先沉淀
14.(1)工业废水中常含有一定量的Cr2和Cr,它们对人类及生态系统会产生很大损害,必须进行处理。Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH-(aq),室温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=c平(Cr3+)·(OH-)=10-32 mol4·L-4,要使c平(Cr3+)降低为10-5 mol·L-1,溶液的pH应调至____________。
(2)在0.10 mol·L-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌,有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成,当溶液的pH=8时,c平(Cu2+)=____________mol·L-1{Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20 mol3·L-3}。若在0.1 mol·L-1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体,使Cu2+完全沉淀为CuS,此时溶液中的H+浓度是____________ mol·L-1。
15.某电镀废水中含有大量的Cr3+、Cr或Cr2。
(1)铝铬铁矿的主要化学成分为FeCrAlO4,含Cr2O332%~38%,其中铁元素的化合价为____________价。
(2)含有Cr2的废水毒性较大,对该废水做如下处理,则发生反应的离子方程式为________________________。
Cr2Cr3+
(3)已知铬酸钠(Na2CrO4)中,各种含铬离子的分布分数与pH变化的关系如图所示。铬酸(H2CrO4)第二步电离的电离常数Ka2=____________ mol·L-1。
C级学科素养拔高练
16.某硫酸工厂的酸性废水中砷(As)元素含量极高,为控制砷的排放,可采用化学沉降法处理含砷废水,相关数据如下表。请回答以下问题:
表1 几种盐的Ksp
难溶物 Ksp
Ca3(AsO4)2 6.8×10-19 mol5·L-5
CaSO4 7.1×10-5 mol2·L-2
FeAsO4 5.7×10-21 mol2·L-2
表2 工厂污染物排放浓度及允许排放标准
污染物 H2SO4 As
废水浓度 29.4 g·L-1 1.6 g·L-1
排放标准 pH=6~9 0.5 mg·L-1
(1)该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度为____________ mol·L-1。
(2)若酸性废水中Fe3+的浓度为1.0×10-4 mol·L-1,则c平(As)= ____________mol·L-1。
(3)工厂排放出的酸性废水中的三价砷(弱酸H3AsO3)不易沉降,可投入MnO2先将其氧化成五价砷(弱酸H3AsO4),此时MnO2被还原为Mn2+,该反应的离子方程式为________________________________________________。
(4)在处理含砷废水时采用分段式,先向废水中投入生石灰调节pH=2,再投入生石灰将pH调节到8左右,使五价砷以Ca3(AsO4)2的形式沉降。
①将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生,沉淀主要成分的化学式为________________________________________________。
②Ca3(AsO4)2在pH调节到8左右才开始沉淀,原因为___________________。
③砷酸(H3AsO4)分步电离的平衡常数(25 ℃)为Ka1=5.6×10-3 mol·L-1,Ka2=1.7×10-7 mol·L-1,Ka3=4.0×10-12 mol·L-1,第三步电离的平衡常数表达式为Ka3=____________,Na3AsO4第一步水解的离子方程式为As+H2OHAs+OH-,该步水解的平衡常数(25 ℃)为________________________。
分层作业19 沉淀溶解平衡
1.D 解析 海水中CO2的溶解度随温度的升高而减小,随压力的增大而增大,在浅海地区,海水层压力较小,同时水温比较高,因而CO2的浓度较小,即游离的CO2增多,根据平衡移动原理,反应向生成CaCO3方向进行,产生石灰石沉积,A项正确;在深海地区溶解的CO2较多,石灰石岩层易被CO2溶解,沉积少,B项正确;在深海地区中,石灰石溶解反应为CaCO3(s)+H2O(l)+CO2(aq)Ca(HCO3)2(aq),C项正确;大气中CO2浓度增加,海水中溶解的CO2随之增大,导致C转化为HC,C浓度降低,D项错误。
2.B 解析 Na2S水解使溶液显碱性,增大了溶液中OH-的浓度;NaOH会提供大量OH-;CaCl2会增大Ca2+的浓度,所以A、C、D选项都会使平衡向左移动,从而使Ca(OH)2增多。AlCl3中的Al3+可与OH-发生反应生成Al(OH)3沉淀,使平衡向右移动,促进Ca(OH)2的溶解。
3.B 解析 AgCl的沉淀溶解平衡为AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),由于c平(Ag+)·c平(Cl-)=Ksp,c平(Cl-)或c平(Ag+)越大,越能抑制AgCl的溶解,AgCl的溶解度越小。注意AgCl的溶解度大小只与溶液中Ag+或Cl-的浓度有关,而与溶液的体积无关。①中c平(Cl-)=0.01mol·L-1,②中c平(Cl-)=0.04mol·L-1,③中c平(Cl-)=0.03mol·L-1,④中无Cl-和Ag+,⑤中c平(Ag+)=0.05mol·L-1。Ag+或Cl-浓度由小到大的顺序为④<①<③<②<⑤,故AgCl的溶解度由大到小的顺序为④>①>③>②>⑤。
4.C 解析 降温时溶解度减小,钙离子浓度减小,故A错误;CaSO4饱和溶液中再加入硫酸钙,不再溶解,钙离子浓度不变,故B错误;加入BaCl2时,钡离子与硫酸根离子生成更难溶的硫酸钡沉淀,平衡正向移动,钙离子浓度增大,所以C正确;加水稀释时,钙离子浓度减小,故D错误。
5.C 解析 AgCl的溶度积是饱和溶液中c平(Ag+)与c平(Cl-)的乘积,只受温度的影响,C正确,D错误;在含有AgCl固体的溶液中Ag+、Cl-不一定只来源于AgCl的溶解,二者浓度不一定相等,B错误;A中不一定是饱和溶液,A错误。
6.B 解析 比较b、c两点,金属离子的浓度相同,对应的pH分别为1.3、4.4,即前者c(OH-)小,根据Ksp的计算公式可得Ksp[Fe(OH)3]7.C 解析 选取横坐标为25mL的点,此时向50.0mL含0.0500mol·L-1Cl-的溶液中加入了25mL0.100mol·L-1的AgNO3溶液,则Ag+与Cl-恰好完全沉淀,根据图中数据可知,Ksp(AgCl)≈1×10-5mol·L-1×1×10-5mol·L-1=1×10-10mol2·L-2,所以其数量级为10-10,选项A正确;曲线上的各点均为AgCl的饱和溶液,所以c平(Ag+)·c平(Cl-)=Ksp(AgCl),选项B正确;滴定过程是用AgNO3溶液滴定Cl-,所以滴定的终点应该由原溶液中Cl-的物质的量决定,将50.0mL含0.0500mol·L-1Cl-的溶液改为50.0mL含0.0400mol·L-1Cl-的溶液,此时溶液中的Cl-的物质的量是原来的0.8,所以滴定终点需要加入的AgNO3的量也是原来的0.8,因此应该由c点的25mL变为25mL×0.8=20mL,而a点对应的是15mL,选项C错误;由于Ksp(AgCl)大于Ksp(AgBr),将50.0mL含0.0500mol·L-1Cl-的溶液改为50.0mL含0.0500mol·L-1Br-的溶液,这是将溶液中的Cl-换为等物质的量的Br-,因为Ag+与Cl-或Br-都是1∶1结合形成沉淀的,所以滴定终点的横坐标不变,但是因为溴化银更难溶,所以终点时Br-的浓度应该比终点时Cl-的浓度更小,所以有可能由c点变为b点,选项D正确。
8.B 解析 难溶电解质CuS和FeS组成类型相同,根据CuS的Ksp小于FeS的Ksp可知,CuS的溶解程度小于FeS的溶解程度, 故A错误;由于CuS比FeS更难溶,所以可以用FeS除去废水中的Cu2+,发生的反应为FeS(s)+Cu2+(aq)Fe2+(aq)+CuS(s),故B正确;Ksp只与温度有关,同温度下,向饱和FeS溶液中加入少量Na2S固体后,Ksp(FeS)不变, 故C错误;向等浓度的FeCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入Na2S溶液,由于CuS的Ksp小于FeS的Ksp,最先出现的沉淀是CuS,故D错误。
9.答案 (1)SrSO4(s)+C(aq)SrCO3(s)+S(aq) K= Ksp(SrCO3)(2)①减小 ②不变
(3)盐酸 若沉淀完全溶解,则证明SrSO4完全转化成SrCO3,否则,未完全转化
解析 (1)SrSO4转化成SrCO3的离子反应为SrSO4(s)+C(aq)SrCO3(s)+S(aq),平衡常数表达式为K=,根据沉淀转化的原理,该反应能够发生,是因为Ksp(SrCO3)(2)①降低温度有利于提高SrSO4的转化率,说明降温平衡向正反应方向移动,因此升高温度,平衡向逆反应方向移动,故平衡常数K减小。②平衡常数只与温度有关,增大C的浓度,平衡常数不变。
(3)根据提供的信息,可以推断SrSO4难溶于盐酸,而SrCO3可溶于盐酸,因此向沉淀中加入盐酸,若沉淀全部溶解,则SrSO4完全转化成SrCO3,若沉淀没有全部溶解,则SrSO4没有完全转化成SrCO3,需要注意的是,不能选择稀硫酸,因为SrCO3与稀硫酸反应生成SrSO4。
10.D 解析 根据电荷守恒可知,0.1mol·L-1Na2C2O4溶液中存在:c平(Na+)+c平(H+)=c平(OH-)+2c平(C2)+c平(HC2),A错误;向0.2mol·L-1Na2C2O4溶液中加入等体积0.2mol·L-1盐酸,反应后得到等浓度的NaCl和NaHC2O4混合溶液,由于测得混合后溶液的pH=5.5,则HC2的电离程度大于水解程度,故实验2得到的溶液中:c平(Cl-)>c平(C2)>c平(H2C2O4),B错误;实验3中Mn被还原成Mn2+,则反应的离子方程式:2Mn+5C2+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O,C错误;向0.1mol·L-1Na2C2O4溶液中加入等体积0.1mol·L-1CaCl2溶液,产生白色沉淀,则有:Q=c平(Ca2+)·c平(C2)=mol·L-1×mol·L-1=2.5×10-3mol2·L-2>Ksp(CaC2O4),故依据实验4可得:Ksp(CaC2O4)<2.5×10-3mol2·L-2,D正确。
11.AC 解析 一般情况下溶度积大的沉淀较易转化成溶度积小的沉淀,由题给数据可得,向AgCl悬浊液中加入Na2S溶液,可生成Ag2S黑色沉淀,故A符合题意;AgBr、AgI的饱和水溶液中Ag+的浓度分别为mol·L-1、mol·L-1,后者小于前者,故B不符合题意;等物质的量浓度NaCl、CaCl2溶液中c平(Cl-)不同,根据平衡移动可知,AgCl固体在这两溶液中溶解度不同,因温度不变,因此溶度积相同,故C符合题意;1滴溶液体积约为0.05mL,加入5mL溶液中,混合溶液体积几乎不变,当加入硝酸银后,溶液中Ag+的浓度为=1×10-5mol·L-1,Q(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-6mol·L-1×1×10-5mol·L-1=1.8×10-11mol2·L-2<1.8×10-10mol2·L-2,所以不能产生白色沉淀,故D不符合题意。
12.AC 解析 氨水中NH3·H2O部分电离生成铵根离子和氢氧根离子,只有三种离子,满足c平(OH-)>c平(N)>c平(H+),故A错误;由题图可知pH=6.5时,含铅微粒有Pb2+、[Pb(OH)]+,故B正确;由题图可知pH=12时,溶液中的离子有[Pb(OH)3]-、[Pb(OH)4]2-、OH-、H+和N,故C错误;pH=10时,由题图可知Pb(OH)2的物质的量分数最大,除铅效果最好,故D正确。
13.D 解析 在t℃时,Ag2CrO4的溶度积Ksp(Ag2CrO4)=(Ag+)·c平(Cr)=(1×10-3)2×10-5mol3·L-3=1×10-11mol3·L-3,A正确;在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4(s),c平(Cr)增大,c平(Ag+)减小,可使溶液由Y点到Z点,故B正确;在t℃,Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+Cr(aq)的平衡常数K==6.25×107L·mol-1,故C正确;在t℃时,开始产生AgCl沉淀时Ag+的浓度为=4×10-7mol·L-1,开始产生Ag2CrO4沉淀时,Ag+的浓度为[=1×10-4mol·L-1,所以Cl-沉淀需要的Ag+较小而先沉淀,故D错误。
14.答案 (1)5
(2)2.2×10-8 0.2
解析 (1)Cr(OH)3的溶度积Ksp=c平(Cr3+)·(OH-)=10-32mol4·L-4,则c平(OH-)=mol·L-1=10-9mol·L-1,c平(H+)=mol·L-1=10-5mol·L-1,则pH=-lgc平(H+)=-lg10-5=5。
(2)pH=8时c平(OH-)=10-6mol·L-1,由氢氧化铜的溶度积常数可知:Ksp=2.2×10-20mol3·L-3=10-12mol2·L-2×c平(Cu2+),得c平(Cu2+)=2.2×10-8mol·L-1;要使Cu2+沉淀完全,已知c始(Cu2+)=0.1mol·L-1,根据反应关系式:Cu2+~2H+可得,c平(H+)=0.2mol·L-1。
15.答案 (1)+2
(2)Cr2+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O
(3)10-6.4
解析 (1)FeCrAlO4中,Cr元素化合价为+3价,Al元素化合价为+3价,氧元素化合价为-2价,化合物中正负化合价代数和为零,则铁元素的化合价为+2价。
(2)绿矾为FeSO4·7H2O,向废水中加入绿矾,得到Cr3+和Fe3+,Cr2为氧化剂,Fe2+为还原剂,根据化合价升降法进行配平,反应的离子方程式为Cr2+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O。
(3)铬酸(H2CrO4)第二步电离为HCrH++Cr,在M点,c平(Cr)=c平(HCr),pH=6.4,Ka2=,Ka2=c平(H+)=10-6.4mol·L-1。
16.答案 (1)0.3 (2)5.7×10-17
(3)2H++MnO2+H3AsO3H3AsO4+Mn2++H2O
(4)①CaSO4
②H3AsO4是弱酸,当溶液pH调节到8左右,c平(As)增大,容易形成Ca3(AsO4)2沉淀或pH增大,促进H3AsO4电离,c平(As)增大,Q=(Ca2+)·(As)>
Ksp[Ca3(AsO4)2]时,Ca3(AsO4)2才开始沉淀
③ 2.5×10-3 mol·L-1
解析 (1)由题意可得H2SO4的浓度为=0.3mol·L-1。
(2)c平(As)=mol·L-1=5.7×10-17mol·L-1。
(3)利用化合价升降原理配平相关方程式,即可得出离子方程式为2H++MnO2+H3AsO3H3AsO4+Mn2++H2O。
(4)①由于H2SO4是强酸,废水中S浓度较大,所以当pH=2时,生成的沉淀为CaSO4。②H3AsO4为弱酸,当pH较小时,抑制了H3AsO4的电离,c平(As)较小,不易形成Ca3(AsO4)2沉淀,当pH≈8时,As的浓度增大,容易形成Ca3(AsO4)2沉淀。③H3AsO4的第一步电离方程式为H3AsO4H++H2As,第二步电离方程式为H2AsH++HAs,第三步电离方程式为HAsH++As,Ka3=。As第一步水解的平衡常数Kh1==2.5×10-3mol·L-1。分层作业14 水的电离、电解质在水溶液中的存在形态
A级必备知识基础练
1.下列电离方程式书写正确的是( )
A.NaHCO3Na++H++C
B.HFH++F-
C.KAl(SO4)2K++Al3++2S
D.CH3COONH4CH3COO-+N
2.在四份相同浓度的稀硫酸中分别缓慢滴加下列溶液,其导电能力先减至最弱,然后又逐渐增强的是( )
A.NaOH溶液
B.Ba(OH)2溶液
C.BaCl2溶液
D.氨水
3.在室温下,某种酱油的pH=5,其中的c(OH-)为 ( )
A.0.1 mol·L-1
B.1×10-5 mol·L-1
C.1×10-7 mol·L-1
D.1×10-9 mol·L-1
4.T℃时,KW=1.0×10-12 mol2·L-2,若T℃某溶液中的c(H+)=1.0×10-7 mol·L-1,则该溶液( )
A.呈中性
B.呈碱性
C.呈酸性
D.=2
5.向0.1 mol·L-1的H2SO4溶液中滴入0.1 mol·L-1过量的Ba(OH)2溶液,溶液的导电能力发生变化,其电流强度(I)随加入Ba(OH)2溶液的体积(V)的变化曲线正确的是( )
6.现有下列物质:①100 ℃纯水 ②25 ℃ 0.1 mol·L-1 HCl溶液 ③25 ℃ 0.1 mol·L-1 KOH溶液
④25 ℃ 0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液。
(1)这些物质与25 ℃纯水相比,能促进水的电离的是________ (填序号,下同),能抑制水的电离的是________,水电离的c水(OH-)等于溶液中c平(OH-)的是________,水电离的c水(H+)等于溶液中c平(H+)的是________。
(2)已知②和③溶液中水的电离程度相等,由此可推出的结论是:同一温度下,当________时,水的电离度相等。
B级关键能力提升练
以下选择题有1~2个选项符合题意。
7.25 ℃时,下列四种溶液中,按①②③④的顺序由水电离生成的氢离子浓度之比是( )
①1 mol·L-1的盐酸 ②0.1 mol·L-1的盐酸
③0.01 mol·L-1的NaOH溶液 ④1 mol·L-1的NaOH溶液
A.1∶10∶100∶1
B.1∶10-1∶10-12∶10-14
C.14∶13∶12∶14
D.14∶13∶2∶1
8.25 ℃时,下列溶液中水的电离程度最小的是( )
A.pH=11的氨水
B.0.01 mol·L-1的NaCl溶液
C.0.01 mol·L-1的盐酸
D.pH=4的NaHSO3溶液
9.等体积、c平(H+)相同的两份溶液A和B,A为盐酸,B为醋酸,分别与锌反应,若最后仅有一份溶液中存在锌,且放出的氢气的质量相等,则下列说法正确的是( )
①反应所需要的时间B>A ②开始反应时的速率A>B ③参加反应的锌的物质的量A=B ④反应过程的平均速率B>A ⑤盐酸里有锌剩余 ⑥醋酸里有锌剩余
A.③④⑤
B.①③④⑥
C.②③⑤
D.②③⑤⑥
10.水的电离过程为H2OH++OH-,在25 ℃时,水的离子积KW=1.0×10-14 mol2·L-2,在35 ℃时,水的离子积KW(35 ℃)=2.1×10-14 mol2·L-2,则下列叙述正确的是( )
A.c平(H+)随着温度的升高而降低
B.35 ℃时,水中c平(H+)C.35 ℃时的水比25 ℃时的水电离程度小
D.水的电离是吸热的
11.下图表示溶液中c平(H+)与c平(OH-)的关系,下列判断错误的是( )
A.两条曲线上任意点均有c平(H+)·c平(OH-)=KW(T1)[或KW(T2)]
B.M区域内任意点均有c平(H+)C.图中T1>T2
D.XZ线上任意点均有c平(H+)=10-7 mol·L-1
12.电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量,根据溶液电导率变化可以确定滴定反应的终点。下图是用KOH溶液分别滴定HCl溶液和CH3COOH溶液的滴定曲线示意图。A、B、C、D示意图中,能正确表示用氨水滴定HCl和CH3COOH混合溶液的滴定曲线的是( )
13.(1)与纯水的电离相似,液氨中也存在着微弱的电离:2NH3N+N,据此判断以下叙述中错误的是 。
A.液氨中含有NH3、N、N等微粒
B.一定温度下,液氨中c平(N)·c平(N)是一个常数
C.液氨的电离达到平衡时c平(NH3)=c平(N)=c平(N)
D.只要不加入其他物质,液氨中c平(N)=c平(N)
(2)完成下列化学方程式。
①在液氨中投入一小块金属钠,放出气体: _________________________。
②根据液氨的电离写出类似于“H++OH-═H2O”的反应: _______________。
14.在水的电离平衡中,c平(H+)和c平(OH-)的关系如图所示:
(1)A点水的离子积为1×10-14 mol2·L-2,B点水的离子积为________。造成水的离子积常数变化的原因是__________________________________________。
(2)T℃时,若向水中滴加盐酸, ________(填“能”或“不能”)使体系处于B点状态,原因是________________________________。
(3)T℃时,若盐酸中c平(H+)=5×10-4 mol·L-1,则由水电离产生的c水(H+)=______。
C级学科素养拔高练
15.(1)某温度(t℃)时,水的离子积KW=1×10-12 mol2·L-2,则该温度________(填“高于”“低于”或“等于”)25 ℃,其理由是________________________________。
(2)该温度下,c平(H+)=1×10-7 mol·L-1的溶液中只存在NaOH溶质,则由H2O电离出来的c水(OH-)=________mol·L-1。
(3)实验室用Zn和稀硫酸反应制取H2,反应时溶液中水的电离平衡 (填“向左”“向右”或“不”,下同)移动。在新制氯水中加入少量NaCl固体,水的电离平衡________________移动。
(4)25 ℃时,0.1 mol·L-1的下列4种溶液,水电离出的c平(H+)由大到小的关系是 (填序号)。
①盐酸 ②H2SO4 ③NaOH ④Ba(OH)2
(5)25 ℃时,pH=4的盐酸中水的电离程度________(填“大于”“小于”或“等于”)pH=10的Ba(OH)2溶液中水的电离程度。
分层作业14 水的电离、电解质在水溶液中的存在形态
1.C 解析 NaHCO3是弱酸酸式盐,是强电解质,完全电离,但HC不能拆成离子形式;CH3COONH4为强电解质,完全电离要用“”;HF为弱电解质,部分电离要用“”。
2.B 解析 电解质溶液导电能力的强弱与溶液中离子浓度的大小及阴、阳离子所带的电荷数目有关。在稀硫酸中分别缓慢加入NaOH溶液、BaCl2溶液、氨水,溶液中分别有强电解质Na2SO4、HCl、(NH4)2SO4生成,溶液中仍然存在着大量离子,其导电能力无明显变化。由于H2SO4与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀和水,故在滴加过程中溶液的导电能力先减至最弱,继续加入Ba(OH)2溶液后,溶液中存在Ba2+和OH-,溶液的导电能力又逐渐增强。
3.D 解析 pH=5,即c(H+)=10-5mol·L-1,室温下水的离子积常数KW=10-14mol2·L-2,则c(OH-)=mol·L-1=1×10-9mol·L-1。
4.B 解析 T℃时,KW=1.0×10-12mol2·L-2,若T℃某溶液中的c(H+)=1.0×10-7mol·L-1,则c(OH-)=1.0×10-5mol·L-1,c(OH-)>c(H+),因此该溶液显碱性,=102,故B项正确。
5.A 解析 题给溶液的导电能力与离子浓度成正比,离子浓度越大溶液导电能力越大,硫酸是强电解质,在水溶液里完全电离,向硫酸溶液中滴加氢氧化钡溶液至过量,硫酸和氢氧化钡发生反应H2SO4+Ba(OH)2BaSO4↓+2H2O,硫酸钡是难溶物,水是弱电解质,所以开始时溶液中离子浓度逐渐减小,当氢氧化钡过量时,氢氧化钡是强电解质,在水溶液里完全电离,则溶液中离子浓度又逐渐增大,即溶液的导电能力将增大,则整个过程中,溶液导电能力是先减小后增大,A项正确。
6.答案 (1)① ②③④ ①② ①③④
(2)酸溶液中的c酸(H+)等于碱溶液中的c碱(OH-)
解析 水的电离过程吸热,升温时促进水的电离,酸或碱抑制水的电离;强酸溶液中,由于酸电离出的c酸(H+)远大于水电离出的c水(H+),酸电离的c酸(H+)可看成溶液中的c平(H+);强碱溶液中,由于碱电离的c碱(OH-)远大于水电离的c水(OH-),碱电离的c碱(OH-)可看成溶液中的c平(OH-)。
7.A 解析 25℃时,水的离子积KW=1×10-14mol2·L-2。酸溶液中由水电离出的c水(H+)等于该溶液中的c平(OH-),所以①1mol·L-1的盐酸中由水电离出的c水(H+)与溶液中的c平(OH-)相等,等于10-14mol·L-1;②0.1mol·L-1盐酸中由水电离出的c水(H+)=10-13mol·L-1;碱溶液中由水电离出的c水(H+)等于该溶液中的c平(H+),所以③0.01mol·L-1NaOH溶液中由水电离出的c水(H+)=10-12mol·L-1;④1mol·L-1NaOH溶液中由水电离出的c水(H+)=10-14mol·L-1。则四种溶液中由水电离出的H+的浓度之比为10-14∶10-13∶10-12∶10-14=1∶10∶100∶1。故选A。
8.C 解析 pH=11的氨水,c溶液(H+)=10-11mol·L-1=c水(H+);0.01mol·L-1的NaCl溶液,c水(H+)=10-7mol·L-1;0.01mol·L-1的盐酸,c溶液(H+)=10-2mol·L-1,则c溶液(OH-)==c水(H+)=10-12mol·L-1;pH=4的NaHSO3溶液,c溶液(H+)=10-4mol·L-1,c溶液(OH-)==c水(H+)=10-10mol·L-1。则水的电离程度最小的是C。
9.A 解析 醋酸(B)和盐酸(A)开始时c平(H+)相同,因此开始反应时的速率A=B;②错误。CH3COOH是弱电解质,其溶液中存在电离平衡,c平(H+)相同的醋酸和盐酸,醋酸浓度大于盐酸,等体积的两种酸中,n(CH3COOH)>n(HCl),要使两种酸均完全反应,则CH3COOH溶解的Zn多,产生的H2多,若最后仅有一份溶液中存在锌,且放出的氢气的质量相等,则说明醋酸中Zn完全溶解,盐酸中Zn有剩余,⑤正确,⑥错误;放出的氢气的质量相等,则溶解Zn的质量相等,③正确。c平(H+)相同的醋酸和盐酸,CH3COOH是弱电解质,随着反应的进行醋酸不断电离出H+,HCl完全电离,所以反应过程中,醋酸中H+浓度始终大于盐酸,则醋酸反应速率大于盐酸,所以产生等量H2时醋酸(B)反应所需要的时间小于盐酸(A),①错误,④正确;答案选A。
10.D 解析 由题中条件可以看出,温度升高时,KW增大。25℃时,c平(H+)=c平(OH-)=1.0×10-7mol·L-1;35℃时,c平(H+)=c平(OH-)≈1.45×10-7mol·L-1。温度升高,纯水中c平(H+)和c平(OH-)都增大,且始终相等,水的电离程度也增大,因温度升高平衡向正反应方向移动,故水的电离是吸热的。
11.CD 解析 由图像知,两曲线上的任意点均是平衡点,则在对应温度下,其水的离子积都相同,A正确;XZ连线的斜率是1,存在c平(H+)=c平(OH-),在X、Z连线的上方,c平(H+)c平(OH-),B正确;水的电离是吸热的,升温促进水的电离,c平(H+)、c平(OH-)及KW都增大,所以T110-7mol·L-1,D错误。
12.D 解析 HCl为强电解质,CH3COOH为弱电解质,滴加氨水时,NH3·H2O先与HCl反应,生成同样为强电解质的NH4Cl,但溶液体积不断增大,溶液稀释了,所以电导率下降。当HCl被中和完后,NH3·H2O继续与CH3COOH弱电解质反应,生成CH3COONH4强电解质,所以电导率增大。HCl与CH3COOH均反应完后,继续滴加氨水,因为溶液被稀释,电导率有下降趋势。
13.答案 (1)C
(2)①2Na+2NH3H2↑+2NaNH2 ②N+N2NH3↑或NH4Cl+NaNH22NH3↑+NaCl(合理即可)
解析 NH3电离产生H+和N,H+与NH3结合生成N,液氨电离产生等量的N与N,一定温度下离子浓度乘积为一常数;N类似于H+,N类似于OH-。具备上述知识后,就可顺利解题。
14.答案 (1)1×10-12 mol2·L-2 水的电离是吸热过程,温度升高,水的电离程度增大,则离子积增大
(2)不能 滴加盐酸后,水的电离平衡左移,体系中c平(H+)≠c平(OH-),故体系不可能处于B点状态
(3)2×10-9 mol·L-1
解析 (1)B点KW=10-6mol·L-1×10-6mol·L-1=1×10-12mol2·L-2,水的电离是吸热过程,温度升高,水的电离程度增大,则离子积增大。
(2)向水中加入盐酸,体系中c平(H+)增大,水的电离平衡向左移动,c平(OH-)减小,c平(H+)≠c平(OH-),体系不会处于B点状态。
(3)T℃时,KW=1×10-12mol2·L-2,若盐酸中c平(H+)=5×10-4mol·L-1,则由水电离产生的c水(H+)=mol·L-1=2×10-9mol·L-1。
15.答案 (1)高于 升温促进水的电离,KW增大
(2)1×10-7
(3)向右 向右
(4)①=③>②=④
(5)等于
解析 (1)水的电离过程吸热,升高温度,KW增大,t℃时KW=1×10-12mol2·L-2>1×10-14mol2·L-2,因此温度高于25℃。
(2)题给温度下,NaOH溶液中由水电离出来的c水(OH-)等于溶液中的c平(H+),即为1×10-7mol·L-1。
(3)Zn与稀硫酸反应过程中,溶液中H+的浓度减小,水的电离平衡向右移动。新制氯水中加入少量NaCl固体,平衡Cl2+H2OH++Cl-+HClO向左移动,溶液中H+的浓度减小,水的电离平衡向右移动。
(4)25℃时,0.1mol·L-1的盐酸中c平(H+)与0.1mol·L-1NaOH溶液中c平(OH-)相等,故两溶液中水的电离程度相等。同理0.1mol·L-1H2SO4溶液和0.1mol·L-1Ba(OH)2溶液中水的电离程度相等;酸溶液中c平(H+)越大或碱溶液中c平(OH-)越大,水电离出的H+浓度就越小,故4种溶液中水电离出的H+浓度由大到小的关系为①=③>②=④。
(5)pH=4的盐酸中,由水电离出的c水(H+)=mol·L-1=10-10mol·L-1,pH=10的Ba(OH)2溶液中,由水电离出的c水(H+)=10-10mol·L-1(溶液中的H+浓度)。(共45张PPT)
分层作业18 盐类水解的应用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
A 级 必备知识基础练
18
1.下列说法错误的是( )
A.配制FeCl3溶液,为了抑制其水解,常加盐酸
B.加热蒸干CuCl2溶液得到CuCl2固体
C.盐类水解通常都是吸热的
D.水解达到平衡时的AlCl3稀溶液中,无论再加入AlCl3固体还是加水或者加热,其水解平衡均向右移动
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
解析 易水解显酸性的盐,在配制其盐溶液时,为了抑制水解,常加相应的酸, A项正确;易挥发性酸的弱碱盐水溶液,加热蒸干时往往彻底水解生成氢氧化物,B项错误;盐类水解是吸热的,C项正确;AlCl3溶液中存在水解平衡: Al3++3H2O Al(OH)3+3H+,增大Al3+的浓度或加水稀释或加热,水解平衡都向正反应方向移动,D项正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
2.物质的量浓度相同的下列溶液中,按pH由小到大的顺序排列的是( )
A.Na2CO3、NaHCO3、NaCl、NH4Cl
B.Na2CO3、NaHCO3、NH4Cl、NaCl
C.(NH4)2SO4、NH4Cl、NaNO3、Na2S
D.NH4Cl、(NH4)2SO4、Na2S、NaNO3
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
3.物质的量浓度相同的下列溶液:①Na2CO3 ②NaHCO3 ③H2CO3 ④(NH4)2CO3 ⑤NH4HCO3,其中 的浓度由小到大排列的顺序正确的是
( )
A.⑤<④<③<②<① B.③<⑤<②<④<①
C.③<②<⑤<④<① D.③<⑤<④<②<①
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
4.25 ℃时,将pH=11的NaOH溶液与pH=3的CH3COOH溶液等体积混合后,下列关系式中正确的是( )
A.c平(Na+)=c平(CH3COO-)+c平(CH3COOH)
B.c平(H+)=c平(CH3COO-)+c平(OH-)
C.c平(Na+)>c平(CH3COO-)>c平(OH-)>c平(H+)
D.c平(CH3COO-)>c平(Na+)>c平(H+)>c平(OH-)
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
解析 pH=11的NaOH溶液中c平(NaOH)=c平(OH-)=10-3 mol·L-1,而pH=3的CH3COOH溶液中c平(H+)=10-3 mol·L-1,c平(CH3COOH)远远大于10-3 mol·L-1。两溶液等体积混合后,形成CH3COOH与CH3COONa的混合溶液,且
c平(CH3COOH)远大于c平(CH3COONa),溶液呈酸性,电荷守恒关系为
c平(Na+)+c平(H+)=c平(CH3COO-)+c平(OH-),离子浓度大小顺序为
c平(CH3COO-)>c平(Na+)>c平(H+)>c平(OH-)。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
5.下列实验操作能达到目的的是( )
①用Na2S溶液和Al2(SO4)3溶液反应制取Al2S3固体
②用加热蒸发K2CO3溶液的方法获得K2CO3晶体
③用Na2S溶液和CuSO4溶液反应制取CuS固体
④加热MgCl2溶液制取MgCl2固体
A.①② B.②③ C.③④ D.①③
B
解析 Al3+和S2-在水溶液中会彻底水解而得不到Al2S3;MgCl2在水溶液中水解,蒸发过程中水解生成的HCl会挥发,最后得到的是Mg(OH)2而不是MgCl2。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
6.草酸是二元弱酸,草酸氢钾溶液呈酸性。在0.1 mol·L-1 KHC2O4溶液中,下列关系正确的是( )
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
7.(1)铈(Ce)是地壳中含量最高的稀土元素。在加热条件下CeCl3在溶液中易发生水解,无水CeCl3可用加热CeCl3·6H2O和NH4Cl固体混合物的方法来制备。其中NH4Cl的作用是____________________________________。
(2)广西治理龙江河镉(Cd2+)污染时,先向河中投入沉淀剂将Cd2+转化为难溶物,再投入氯化铝,试说明氯化铝的作用: ______________________。
(用必要的离子方程式和文字进行解释)。
分解出HCl气体,抑制CeCl3在加热时发生水解
氯化铝溶于水,Al3+发生水解:Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+,生成的Al(OH)3胶体能吸附镉的难溶物而发生聚沉(或沉降),从而消除Cd2+污染
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
(3)为了提高生活用水的质量,自来水厂常用Cl2和FeSO4·7H2O对水进行消毒、净化,以改善水质。简述原因并写出有关反应的离子方程式: ________________________________________________。
2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-,Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+,生成的Fe(OH)3胶体能吸附水中悬浮杂质而净化水;Cl2+H2O H++Cl-+HClO,生成的HClO具有强氧化性,能杀菌消毒
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
解析 (1)由“加热条件下CeCl3在溶液中易发生水解”,可知NH4Cl的作用是抑制其水解,CeCl3水解会生成HCl,NH4Cl的作用是受热时分解出HCl气体,抑制CeCl3水解。
(3)Cl2与Fe2+反应生成Fe3+,Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体吸附水中悬浮杂质一起沉积到水底,达到净化水的目的;同时过量的Cl2与H2O反应生成HClO,HClO可杀灭水中的病菌。
(2)氯化铝溶于水,Al3+发生水解:Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+,生成的Al(OH)3胶体能吸附镉的难溶物而发生聚沉(或沉降),从而消除Cd2+污染。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
B 级 关键能力提升练
以下选择题有1~2个选项符合题意。
8.下表是Fe2+、Fe3+、Zn2+被OH-开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2+、Fe3+杂质,为制得纯净的ZnSO4,应加入的试剂是( )
金属离子 Fe2+ Fe3+ Zn2+
开始沉淀时的pH 8.1 1.7 6.2
完全沉淀时的pH 9.6 3.7 8.0
A.H2O2、ZnO B.氨水
C.KMnO4、ZnCO3 D.NaOH溶液
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
解析 要使Fe2+和Fe3+全部除去,由题给信息可知,需将Fe2+全部氧化成Fe3+,再调节溶液pH范围为3.7≤pH<6.2,既可将Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀,又能保证Zn2+不沉淀。氧化Fe2+时不能引入新的杂质,只能用H2O2,调节pH时也不能引入新的杂质,可用ZnO、ZnCO3等能促进Fe3+发生水解的锌的化合物。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
9.下列说法正确的是( )
A.常温下反应2Na2SO3(s)+O2(g)═2Na2SO4(s),能自发进行,则ΔH<0
B.Al2(SO4)3溶液蒸干所得的固体产物为Al(OH)3
C.已知工业上常用NH4Cl溶液给金属除锈,则温度降低会使除锈效果减弱
D.pH相同的盐酸和醋酸溶液与足量锌粒反应,产生相同质量的H2,则盐酸的体积小于醋酸溶液的体积
AC
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
10.有①Na2CO3溶液、②CH3COONa溶液、③NaOH溶液各25 mL,物质的量浓度均为0.1 mol·L-1,下列说法正确的是( )
A.3种溶液pH的大小顺序是③>②>①
B.若将3种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是②
C.若分别加入25 mL 0.1 mol·L-1盐酸后,pH最大的是①
D.若3种溶液的pH均为9,则物质的量浓度的大小顺序是③>①>②
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
解析 相同物质的量浓度的①②③溶液,pH的大小顺序应为③>①>②,故A项错误;稀释相同倍数时,①②存在水解平衡,③中pH变化最大,故B项错误;若pH相同的三种溶液,物质的量浓度大小顺序应为②>①>③,故D项错误;与25 mL 0.1 mol·L-1盐酸反应后①中为等物质的量浓度的NaHCO3和NaCl溶液,②中为等物质的量浓度的CH3COOH和NaCl溶液,③中为NaCl溶液,pH最大的是①,故C项正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
11.室温时,向20 mL 0.1 mol·L-1的醋酸溶液中不断滴加0.1 mol·L-1的NaOH溶液,溶液的pH变化曲线如图所示。在滴定过程中,下列关于溶液中离子浓度关系不正确的是( )
A.a点时:c平(CH3COO-)+2c平(OH-)=c平(CH3COOH)+2c平(H+)
B.b点时:c平(Na+)=c平(CH3COO-)
C.c点时:c平(OH-)=c平(CH3COOH)+c平(H+)
D.d点时:c平(Na+)>c平(CH3COO-)>c平(OH-)>c平(H+)
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
解析 a点时醋酸过量,溶液为等物质的量的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液,根据电荷守恒和物料守恒可得,c平(CH3COO-)+2c平(OH-)=
c平(CH3COOH)+2c平(H+),故A正确;溶液中存在电荷守恒c平(Na+)+c平(H+)=
c平(CH3COO-)+c平(OH-),b点时溶液的pH=7,呈中性,则c平(H+)=c平(OH-),根据电荷守恒可知c平(Na+)=c平(CH3COO-),故B正确;c点时,氢氧化钠与醋酸恰好反应生成醋酸钠溶液,醋酸钠溶液中,根据电荷守恒可得:①c平(Na+)+
c平(H+)=c平(CH3COO-)+c平(OH-),根据物料守恒可得:②c平(Na+)=
c平(CH3COO-)+c平(CH3COOH),将②代入①可得:c平(OH-)=c平(CH3COOH)+
c平(H+),故C正确;d点为等物质的量的NaOH和CH3COONa的混合溶液,氢氧化钠过量,溶液呈碱性,由于CH3COO-存在微弱的水解,则c平(Na+)>c平(OH-) >c平(CH3COO-)>c平(H+),故D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
12.已知室温下,不同酸的电离常数如下表所示:
物质 H2CO3 HClO CH3COOH H2SO3
电离 常数 Ka1= 4.2×10-7 mol·L-1 Ka2= 5.6×10-11 mol·L-1 Ka= 4.7×10-8 mol·L-1 Ka= 1.7×10-5 mol·L-1 Ka1=
1.4×10-2 mol·L-1
Ka2=
6.0×10-8 mol·L-1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
13.室温下,HNO2和CH3COOH的电离常数分别为7.1×10-4 mol·L-1和1.7×10-5 mol·L-1。将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.曲线Ⅰ代表HNO2溶液
B.溶液中水的电离程度: b点>c点
C.从c点到d点,溶液中 保持不变(其中HA、A-分别代表相应的酸和酸根离子)
D.相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)相同
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
解析 A项,根据两种酸的电离常数可知,酸性:HNO2>CH3COOH,pH相同的两种酸稀释相同倍数,pH变化大的是相对较强的酸,即曲线Ⅱ表示HNO2溶液的稀释,错误;B项,pH越小酸性越强,对水电离的抑制程度越大,因此溶液中水的电离程度:b点1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
14.等物质的量浓度、等体积的下列溶液中:
①H2CO3 ②Na2CO3 ③NaHCO3 ④NH4HCO3 ⑤(NH4)2CO3
下列关系或者说法不正确的是( )
A.③④⑤既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应
B.将溶液蒸干灼烧只有②能得到对应的固体物质
C.c平( )的大小关系为④>③>②>⑤>①
D.c平( )的大小关系为②>⑤>③>④>①
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
15.X、Y、Z均为中学化学常见的物质,且含有同种元素,它们之间有如下转化关系。则下列说法正确的是( )
A.若Y为两性氢氧化物,则a可能是盐酸或氨水
B.若X、Y、Z溶液均显碱性,且Z是发酵粉的主要成分之一,则c(Y)∶c(Z)=1∶1的混合溶液中
c平( )+2c平(OH-)=c平( )+2c平(H+)+3c平(H2CO3)
C.若X为Cl2,且a为用量最大的金属,则将Z溶液蒸干可得到纯净的Z
D.若Z是形成硫酸型酸雨的主要物质,则X与Z反应生成的氧化产物与还原产物质量之比为1∶2
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
16.25 ℃时,CH3COOH的电离常数Ka=1.7×10-5 mol·L-1。常温下,往25 mL氢氧化钠标准溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液,pH变化曲线如图所示,已知混合溶液pH=10时达到滴定终点,回答下列问题:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
(1)该氢氧化钠溶液的物质的量浓度为___________。
(2)A点对应的横坐标为25 mL,请用离子方程式解释A点溶液显碱性的原因: ________________________________________________。
(3)A点溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是
________________________________________。
(5)C点溶液为等浓度的CH3COONa和CH3COOH的混合溶液,请判断该溶液中c平(CH3COOH) ________ (填“>”“<”或“=”)c平(CH3COO-)。
0.1 mol·L-1
CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-
c平(Na+)>c平(CH3COO-)>c平(OH-)>c平(H+)
17
<
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
解析 (1)该氢氧化钠溶液的物质的量浓度
(2)A点为NaOH和醋酸恰好完全反应的点,此时溶液中溶质为醋酸钠,因为醋酸根离子会水解:CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,故溶液显碱性。
(3)A点存在电荷守恒c平(Na+)+c平(H+)=c平(CH3COO-)+c平(OH-),因为溶液显碱性,则c平(H+)c平(CH3COO-),因为溶液中醋酸钠是大量的,氢离子和氢氧根离子为少量的,故c平(Na+)>c平(CH3COO-)>c平(OH-)>
c平(H+)。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
(5)C点所示溶液为等浓度的CH3COONa和CH3COOH的混合溶液,pH<7,溶液显酸性,说明醋酸分子的电离程度大于醋酸根离子的水解程度,所以溶液中c平(CH3COOH)1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
17.Ⅰ.平衡思想是化学研究的一个重要观念,在水溶液中存在多种平衡体系。
(1)实验室在保存FeCl3溶液时,常在溶液中加少量的_________,以抑制其水解;把AlCl3溶液蒸干并灼烧,最后得到的固体主要产物是_________。
(2)在日常生活中经常用Al2(SO4)3和NaHCO3混合溶液作灭火剂,请用离子方程式表示其灭火原理:_______________________________。
盐酸
氧化铝
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
解析 (1)FeCl3是强酸弱碱盐,水解使溶液呈酸性,保存FeCl3溶液时应加入盐酸抑制其水解。AlCl3也属于强酸弱碱盐,Al3+水解生成Al(OH)3和HCl,在溶液蒸干时,HCl易挥发,生成的氢氧化铝在灼烧时分解成氧化铝和水,所以最后得到的固体是氧化铝。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
Ⅱ.已知,25 ℃时几种物质的电离常数如下:
(3)25 ℃时,CH3COONH4溶液显____________性,(NH4)2CO3溶液的pH____________ (填“大于”或“小于”)7。
(4)物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的4种溶液:①NH4Cl、②NH4HSO4、③CH3COONH4、④NH3·H2O,按要求从大到小排序。
pH: ____________;
中
大于
④③①②
②①③④
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
(5)25 ℃时,若氨水的浓度为2.0 mol·L-1,溶液中的c平(OH-)=____________ mol·L-1。将SO2通入该氨水中,当c平(OH-)降至1.0×10-7 mol·L-1时,溶液中的 =____________。SO2可用足量小苏打溶液吸收,反应的离子方程式是_______________________________________。
5.8×10-3
0.6
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
C 级 学科素养拔高练
18.已知室温下部分弱电解质的电离平衡常数如下表:
化学式 HF HClO H2CO3 NH3·H2O
电离 常数 Ka= 6.8×10-4 mol·L-1 Ka= 4.7×10-8 mol·L-1 Ka1= 4.2×10-7 mol·L-1 Ka2= 5.6×10-11 mol·L-1 Kb=
1.7×10-5 mol·L-1
(1)室温下,pH相同的三种溶液:①NaF溶液
②NaClO溶液 ③Na2CO3溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序是____________(填序号)。
(2)室温时,pH=4的NH4Cl溶液与pH=4的HF溶液中由水电离出的c水(H+)之比为____________。
①>②>③
106∶1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
(3)0.1 mol·L-1 NaClO溶液和0.1 mol·L-1NaHCO3溶液中,c平(ClO-) _______ (填“>”“<”或“=”)c平( );可使上述两种溶液pH相等的方法是________ (填序号)。
A.向NaClO溶液中加适量水
B.向NaClO溶液中加入适量NaOH固体
C.向NaHCO3溶液中加适量水
D.向NaHCO3溶液中加适量NaOH固体
(4)向NaClO溶液中通入少量CO2,所发生反应的离子方程式为
____________________________________。
<
AD
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
(5)室温下,0.1 mol·L-1氨水与0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液等体积混合,通过计算判断混合溶液的酸碱性:____________________________________。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
(2)NH4Cl发生水解,促进水的电离,而HF抑制水的电离,故pH=4的NH4Cl溶液中由水电离的c(H+)=10-4 mol·L-1,pH=4的HF溶液中由水电离的c(H+)=
10-10 mol·L-1,二者之比为(10-4 mol·L-1)∶(10-10 mol·L-1)=106∶1。
(3)由表中数据可知K(HClO)1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
(4)由于Ka1(H2CO3)>K(HClO)>Ka2(H2CO3),故向NaClO溶液中通入少量CO2生成HClO和NaHCO3,反应的离子方程式为ClO-+CO2+H2O═HClO+ 。分层作业16 弱电解质的电离平衡
A级必备知识基础练
1.如表是25 ℃时,几种常见弱酸的电离平衡常数:
酸 CH3COOH HF HCN
电离平衡常数(Ka) 1.7×10-5 mol·L-1 6.8×10-4 mol·L-1 6.2×10-10 mol·L-1
下列说法正确的是( )
A.三种酸中酸性最强的是CH3COOH
B.三种酸中HF能腐蚀玻璃是因为其电离平衡常数最大
C.若向稀醋酸溶液中滴入一滴冰醋酸,醋酸的电离程度增大
D.在溶液中反应HCN+CH3COONa═NaCN+CH3COOH不易发生
2.下列关于弱电解质的电离平衡常数的叙述正确的是 ( )
A.因为电离过程是吸热过程,所以温度越高,同一弱电解质的电离平衡常数越小
B.弱电解质的电离平衡常数是由各微粒的平衡浓度计算得到的,所以弱电解质的电离平衡常数只与浓度有关
C.对于不同的弱酸,电离平衡常数越大,其溶液酸性一定越强
D.弱电解质的电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度大小的一种物理量
3.用水稀释1 mol·L-1氨水时,溶液中随着水量的增加而增大的是( )
A.c平(H+)与c平(OH-)的乘积
B.
C.OH-的物质的量浓度
D.H+的物质的量浓度
4.向0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入少量的CH3COONa晶体时,会引起( )
A.溶液的pH增大
B.溶液中的c平(H+)增大
C.溶液的导电能力减弱
D.溶液中的c平(OH-)减小
5.由下列表格中的电离常数判断可以发生的反应是 ( )
化学式 电离常数
HClO K=4.7×10-8 mol·L-1
H2CO3 Ka1=4.2×10-7 mol·L-1
Ka2=5.6×10-11 mol·L-1
A.NaClO+NaHCO3═HClO+Na2CO3
B.2HClO+Na2CO3═2NaClO+CO2↑+H2O
C.2NaClO+CO2+H2O═2HClO+Na2CO3
D.NaClO+CO2+H2O═HClO+NaHCO3
6.(2023浙江衢州高二期末联考)向1 L pH=2的盐酸和醋酸中分别投入0.65 g锌粒,则下图中比较符合客观事实的是( )
7.在氨水中存在下列电离平衡:NH3·H2ON+OH-。
(1)下列情况能引起上述电离平衡正向移动的有________ (填字母,下同)。
①加NH4Cl固体 ②加NaOH溶液 ③通入HCl ④加CH3COOH溶液 ⑤加水 ⑥加压
a.①③⑤ b.①④⑥
c.③④⑤ d.①②④
(2)在含有酚酞的0.1 mol·L-1氨水中加入少量的NH4Cl晶体,则溶液颜色________。
a.变蓝色 b.变深
c.变浅 d.不变
(3)在一定温度下,用水缓慢稀释1 mol·L-1氨水的过程中,溶液中随着水量的增加,
①n(OH-)________ (填“增大”“减小”或“不变”,下同);
②________;
③________。
B级关键能力提升练
以下选择题有1~2个选项符合题意。
8.室温下pH=2的两种一元酸x和y的溶液,体积均为100 mL,稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示。分别向两种溶液中滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液至pH=7,消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy,则( )
A.x为弱酸,VxVy
C.y为弱酸,VxVy
9.MOH和ROH两种一元碱的溶液分别加水稀释时,pH变化如图所示。下列叙述中不正确的是( )
A.MOH是一种弱碱
B.在x点,c(M+)=c(R+)
C.在x点,ROH完全电离
D.稀释前,c(ROH)>10c(MOH)
10.正常血液的pH范围是7.35~7.45,小于7.2会引起酸中毒。H2CO3/HC缓冲体系可稳定血液的pH,其缓冲作用可表示为H+(aq)+HC(aq)H2CO3(aq)CO2(aq)+H2O(l),H2CO3的Ka1=4.2×10-7 mol·L-1。下列说法错误的是( )
A.缓冲体系中增加少量强酸时,变大
B.缓冲体系中加入少量强碱时,主要反应为HC+OH-C+H2O
C.血浆中=4.5时,会引起酸中毒
D.酸中毒时,可以注射少量NaHCO3溶液缓解症状
11.相同温度下,三种酸的电离平衡常数如表所示,下列判断正确的是( )
酸 HX HY HZ
电离平衡常数Ka/(mol·L-1) 9×10-7 9×10-6 1×10-2
A.三种酸的强弱关系:HX>HY>HZ
B.反应HZ+Y-═HY+Z-不能发生
C.由电离平衡常数可以判断:HZ属于强酸,HX和HY属于弱酸
D.相同温度下,1 mol·L-1 HX溶液的电离平衡常数等于0.1 mol·L-1 HX溶液的电离平衡常数
12.常温下,关于下列两种溶液的说法不正确的是( )
编号 ① ②
pH 12 12
溶质 NaOH NH3·H2O
A.①中c平(Na+)与②中c平(N)不相等
B.两溶液中溶质的物质的量浓度:①<②
C.中和等体积的两溶液所用等浓度盐酸的体积:①<②
D.两溶液分别与pH=2的盐酸等体积混合后,混合液的pH:①>②
C级学科素养拔高练
13.物质A~E都是由下表中的离子组成的,常温下将各物质的溶液从1 mL稀释到1 000 mL,pH的变化关系如图所示,其中A与D反应得到E,且只有E属于盐。请回答下列问题。
阳离子 N、H+、Na+
阴离子 OH-、CH3COO-、Cl-
(1)根据pH的变化关系,写出物质的化学式:
B________,C________,E________。
(2)写出D的电离方程式: ________________________________________。
(3)写出A与C反应的离子方程式: ________________________________。
分层作业16 弱电解质的电离平衡
1.D 解析 根据电离平衡常数:Ka(HF)>Ka(CH3COOH)>Ka(HCN),得出酸性最强的是HF,A项错误;氢氟酸能腐蚀玻璃是它的特性,与其电离常数大小无关,B项错误;加少量冰醋酸,醋酸的浓度增大,电离平衡正向移动,但电离程度反而减小,C项错误;强酸可制弱酸,CH3COOH的酸性比HCN的强,所以D项所给反应不易发生,D项正确。
2.D 解析 电离常数与温度有关,在一定温度下,可以通过电离常数大小判断弱酸(或弱碱)的相对强弱。
3.D 解析 c平(H+)与c平(OH-)的乘积等于水的离子积常数,温度不变,水的离子积常数不变,A错误;在氨水中存在电离平衡:NH3·H2ON+OH-,,加水稀释,平衡正向移动,n(NH3·H2O)减小,n(OH-)增多,所以减小,B错误;加水稀释,c平(OH-)减小,C错误;加水稀释,c平(OH-)减小,由于水的离子积不变,所以c平(H+)增大,D正确。
4.A 解析 CH3COOH溶液中存在电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+,当加入CH3COONa晶体时,溶液中c平(CH3COO-)增大,平衡向左移动,c平(H+)减小,pH增大,A正确,B不正确。c平(OH-)增大,且溶液中离子浓度增大,导电性增强,C、D不正确。
5.D 解析 依据电离常数分析可知,酸性由强到弱的顺序为H2CO3>HClO>HC,根据强酸可以制取弱酸分析,A项与酸性HClO>HC矛盾,错误;B项与酸性H2CO3>HClO矛盾,错误;C项与酸性HClO>HC矛盾,反应应该生成碳酸氢钠,错误;D项与酸性H2CO3>HClO>HC吻合,正确。
6.C 解析 0.65g锌粒的物质的量是0.01mol,盐酸是强酸,其中HCl的物质的量是0.01mol,所以盐酸不足,反应生成氢气0.005mol;醋酸是弱酸,其浓度远大于0.01mol·L-1,所以锌完全反应,所以醋酸中产生的氢气多。反应过程中,醋酸不断电离出氢离子,所以醋酸的反应速率大,所用时间短,反应过程中醋酸中H+浓度大,pH小。综上所述,C项符合客观事实。
7.答案 (1)c (2)c (3)①增大 ②增大 ③不变
解析 (1)①加入NH4Cl固体相当于加入N,电离平衡左移;②加入OH-,电离平衡左移;③通入HCl,相当于加入H+,可中和OH-,电离平衡右移;④加CH3COOH溶液,相当于加H+,可中和OH-,电离平衡右移;⑤加水稀释,越稀越电离,平衡右移;⑥无气体参加和生成,加压对电离平衡无影响。
(2)向氨水中加入NH4Cl晶体,N的浓度增大,则NH3·H2O电离平衡逆向移动,c平(OH-)减小,颜色变浅。
(3)加水稀释,NH3·H2O电离平衡向电离方向移动,n(OH-)逐渐增大,n(NH3·H2O)逐渐减小,所以逐渐增大;电离平衡常数K=只与温度有关,所以加水稀释时不变。
8.C 解析 由图像分析可知,x为强酸,y为弱酸;pH均为2的x、y两种酸溶液,前者的浓度为0.01mol·L-1,而后者浓度大于0.01mol·L-1,故中和至中性时,后者消耗碱溶液的体积大,所以C正确。
9.D 解析 由题图可知,ROH溶液开始的pH=13,稀释到体积为原来的100倍时pH=11,则ROH为强碱,而MOH开始的pH=12,稀释到体积为原来的100倍时pH=11,则MOH为弱碱,并根据酸碱中和及电离来解答。由上述分析可知,A正确;由于ROHR++OH-,MOHM++OH-,在x点,c(OH-)相等,则x点c(M+)=c(R+),B正确;由于ROH是强碱,所以在x点,ROH完全电离,C正确;由分析可知,ROH为强碱,MOH为弱碱,故稀释前,c(ROH)=0.1mol·L-1,c(MOH)>0.01mol·L-1,则c(ROH)<10c(MOH),D错误。
10.B 解析 缓冲体系中增加少量强酸时,氢离子浓度增大,根据电离平衡常数可知增大,因此溶液中变大,故A正确;缓冲体系中加入少量强碱时,氢氧根消耗氢离子,平衡逆向进行,碳酸转化为碳酸氢根,故B错误;血浆中=4.5时根据电离平衡常数可知,此时溶液中氢离子浓度是mol·L-1=10-7mol·L-1,因此会引起酸中毒,故C正确;酸中毒时,H+过多,可用NaHCO3溶液与H+反应加以缓解,故D正确。
11.D 解析 HX、HY、HZ均为一元酸,酸的电离平衡常数越大,酸的电离程度越大,其酸性越强,根据题表中数据可知,酸的电离平衡常数:HZ>HY>HX,则酸性:HZ>HY>HX,A错误;根据强酸制弱酸可知HZ+Y-HY+Z-能够发生,B错误;由于强酸完全电离、弱酸部分电离,这几种酸都部分电离,均为弱酸,C错误;电离平衡常数只与温度有关,温度不变,电离平衡常数不变,D正确。
12.AD 解析 由电荷守恒可得,②中:c平(OH-)=c平(N)+c平(H+),①中:c平(OH-)=c平(Na+)+c平(H+),两溶液的pH相同,相同温度下氢离子、氢氧根离子浓度相同,则c平(N)=c平(Na+)=c平(OH-)-c平(H+),A错误;NaOH是一元强碱,完全电离,溶液①中c平(OH-)=c平(NaOH),一水合氨是一元弱碱,存在电离平衡,所以溶液②中c平(NH3·H2O)>c平(OH-)=c平(NaOH),即物质的量浓度①<②,B正确;由于物质的量浓度②>①,所以当两者体积相同时,n(NH3·H2O)>n(NaOH),因此中和等体积的两溶液所用等浓度盐酸的体积:①<②,C正确;由于物质的量浓度②>①,所以两溶液分别与pH=2的盐酸等体积混合后,一水合氨过量,故混合后混合液的pH:①<②,D错误。
13.答案 (1)NaOH HCl CH3COONH4
(2)CH3COOHCH3COO-+H+
(3)NH3·H2O+H+N+H2O
解析 只有E属于盐,则A、B、C、D应为酸或碱。A、B均显碱性,稀释时B的pH变化更明显,所以B的碱性更强,则B为NaOH、A为NH3·H2O;C、D均显酸性,稀释时C的pH变化更明显,则C的酸性更强,所以C为HCl,D为CH3COOH,A与D反应得到E,则E为CH3COONH4。
(1)根据分析可知B为NaOH,C为HCl,E为CH3COONH4。
(2)D为CH3COOH,为弱电解质,电离方程式为CH3COOHCH3COO-+H+。
(3)A为NH3·H2O,C为HCl,二者反应的离子方程式为NH3·H2O+H+N+H2O。(共30张PPT)
分层作业17 盐类的水解
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
A 级 必备知识基础练
18
1.下列有关盐类水解的说法不正确的是( )
A.盐类的水解过程破坏了纯水的电离平衡
B.盐类的水解是酸碱中和反应的逆过程
C.盐类水解的结果使溶液不一定呈中性
D.Na2CO3水解的实质是Na+与H2O电离出的OH-结合生成了NaOH
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
2.室温下,有关下列溶液的说法正确的是( )
A.加水稀释0.1 mol·L-1 Na2S溶液时,溶液中各离子浓度均减小
B.pH相同的NH4Cl和CH3COOH溶液中水的电离程度相同
C.pH相同的①CH3COONa、②NaHCO3、
③NaClO三种溶液的c(Na+):③>②>①
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
解析 加水稀释0.1 mol·L-1 Na2S溶液时促进硫离子水解,但溶液碱性降低,所以溶液中氢离子浓度增大,A错误;pH相同的NH4Cl和CH3COOH溶液中水的电离程度不相同,前者促进水的电离,后者抑制水的电离,B错误;相同条件下溶液中水解程度NaClO>NaHCO3>CH3COONa,所以pH相同的①CH3COONa、②NaHCO3、③NaClO三种溶液的c(Na+):③<②<①,C错误;将a mol·L-1的氨水与0.1 mol·L-1盐酸等体积混合,平衡时c平( )=c平(Cl-) =0.05 mol·L-1,则一水合氨的浓度是(0.5a-0.05) mol·L-1,根据电荷守恒可知溶液中氢氧根浓度是10-7 mol·L-1,所以NH3·H2O的电离平衡常数可表示为 ,D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
3.常温下,某溶液中由水电离出的c平(H+)=1×10-5 mol·L-1,该溶液可能是
( )
A.NaHSO3溶液 B.Na2S溶液
C.氨水 D.NaCl溶液
B
解析 常温下,某溶液中由水电离出的c平(H+)=1×10-5 mol·L-1,说明水的电离被促进,则溶液中溶质应为水解的盐,氨水中的NH3·H2O电离出的OH-会抑制水的电离,C错误;氯化钠溶液中的Na+和Cl-对水的电离没有影响,D错误; NaHSO3溶液显酸性,HS的电离程度大于水解程度,其电离出的H+会抑制水的电离,A错误;Na2S溶液中的S2-可以水解,水解会促进水的电离,B正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
4.下列各物质室温下发生水解,对应的离子方程式正确的是( )
C
解析 多元弱酸酸根离子分步水解,多元弱碱阳离子水解一步写出,故A错误,C正确;B中电荷不守恒;D应用“ ”连接。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
5.将CH3COOH与CH3COONa等物质的量混合并配制成稀溶液,所得溶液的pH为4.7,下列说法错误的是( )
A.CH3COOH的电离程度大于CH3COONa的水解程度
B.CH3COONa的水解程度大于CH3COOH的电离程度
C.CH3COOH的存在抑制了CH3COONa的水解
D.CH3COONa的存在抑制了CH3COOH的电离
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
解析 在CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中存在着下列平衡:
CH3COOH H++CH3COO- ①
CH3COO-+H2O CH3COOH+OH- ②
因两种物质是等物质的量混合,且溶液显酸性,根据以上两式分析可知,①产生的H+多于②产生的OH-,故A正确,B不正确;溶液中存在CH3COO-、CH3COOH两种粒子,所以CH3COOH的电离受到CH3COO-的抑制,而CH3COO-的水解也受到CH3COOH的抑制,故C、D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
6.在反应Al3++3H2O Al(OH)3+3H+的平衡体系中,要使平衡向水解方向移动,且使溶液的pH增大,应采取的措施是( )
A.加热
B.通入HCl气体
C.加入适量的NaOH溶液
D.加入固体AlCl3
C
解析 盐类的水解存在一个平衡状态,当条件发生变化时,平衡可能发生移动,平衡状态发生改变。A、C、D项都可促使水解平衡正向移动,B项抑制水解反应的进行。采取相应的措施后,溶液的pH增大的是C项,溶液的pH减小的是A、B、D项。综上所述,应选择C项。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
7.对滴有酚酞的下列溶液,操作后颜色变深的是( )
A.明矾溶液加热
B.CH3COONa溶液加热
C.氨水中加入少量NH4Cl固体
D.小苏打溶液中加入少量NaCl固体
B
解析 A选项,明矾溶液中铝离子水解使溶液呈酸性,加热时铝离子的水解程度增大,溶液的酸性增强,无颜色变化;B选项,醋酸钠溶液中醋酸根离子水解使溶液呈碱性,加热,醋酸根离子的水解程度增大,溶液的碱性增强,溶液的颜色加深;C选项,加入氯化铵固体,氨水的电离程度减弱,碱性减弱,溶液颜色变浅;D选项,溶液的酸碱性不变,溶液的颜色没有变化。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
8.(2023广东佛山高二期末统考)改良酸化土壤能提高农作物品质。下列说法正确的是( )
A.过度使用铵态氮肥会导致土壤酸化,铵态氮肥都呈酸性
B.酸化土壤受太阳照晒后表面变红是Al3+水解造成的
C.钙、钾离子的流失是土壤酸化的原因之一,Ca2+水解呈碱性
D.使用草木灰可以改良酸化土壤
D
解析 铵态氮肥不一定都呈酸性,例如碳酸氢铵溶液呈碱性,A错误;Fe3+水解生成Fe(OH)3,Fe(OH)3分解生成红色Fe2O3,故酸化的土壤受太阳照晒后表面变红是Fe3+水解造成的而不是Al3+水解导致,B错误;Ca2+不会水解,C错误;草木灰含有碳酸钾,碳酸钾溶液显碱性,使用草木灰可以改良酸化土壤,D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
9.25 ℃时,用pH试纸测得0.1 mol·L-1 NaNO2溶液的pH>7。
(1)NaNO2溶液pH>7的原因是(用离子方程式表示)___________________。
(2)室温下,将0.2 mol·L-1的HNO2溶液和0.1 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,所得溶液的pH<7,说明HNO2的电离程度________(填“大于”或“小于”) NaNO2的水解程度。该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是__________________________________。
(3)室温下,pH=3的HNO2溶液和pH=11的NaOH溶液等体积混合后溶液pH_______ (填“大于”或“小于”,下同)7,c平(Na+)________c平( )。
大于
小于
小于
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
B 级 关键能力提升练
以下选择题有1~2个选项符合题意。
10.室温时,下列操作能使浓度均为0.01 mol·L-1的①CH3COOH溶液、②CH3COONa溶液中c(CH3COO-)都增大的是( )
A.加水稀释
B.加入少量硝酸
C.加入少量NaOH固体
D.升高温度
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
解析 加水稀释虽然能促进电离和水解,但溶液稀释的倍数大于电离的倍数,所以①CH3COOH溶液中c(CH3COO-)减小,②CH3COONa溶液中c(CH3COO-)减小,故A不符合题意;加入少量硝酸,氢离子浓度增大,抑制①CH3COOH电离,促进②CH3COONa溶液的水解,且溶液总体积增大,所以①CH3COOH溶液中c(CH3COO-)减小,②CH3COONa溶液中c(CH3COO-)减小,故B不符合题意;加入少量NaOH固体,促进①CH3COOH电离,抑制②CH3COONa溶液的水解,所以c(CH3COO-)都增大,故C符合题意;升高温度促进电离和水解,所以①CH3COOH溶液中c(CH3COO-)增大,②CH3COONa溶液中c(CH3COO-)减小,故D不符合题意。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
11.相同物质的量浓度的下列铵盐的溶液中,N的浓度最大的是( )
A.NH4HCO3 B.NH4HSO4
C.NH4NO3 D.CH3COONH4
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
12.为使Na2S溶液中 的值减小,可加入的物质是( )
A.适量的NaOH固体
B.适量的KOH固体
C.通入适量的HCl气体
D.适量的NH4Cl固体
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
13.现有等物质的量浓度的下列五种溶液:
①CH3COOH溶液 ②(NH4)2CO3溶液
③NaHSO4溶液 ④NaHCO3溶液 ⑤Ba(OH)2溶液,其溶液中水的电离程度由大到小的排列顺序是( )
A.⑤③①④② B.⑤③①②④
C.②④③①⑤ D.②④①③⑤
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
解析 设五种溶液的物质的量浓度均为c,①CH3COOH为弱酸,抑制了水的电离,溶液中氢离子的浓度小于c;②(NH4)2CO3溶液中的铵根离子和碳酸根离子都能够水解,促进了水的电离;③NaHSO4溶液为酸性溶液,溶液中氢离子的浓度为c,该溶液中水的电离程度小于①;④NaHCO3为强碱弱酸盐,碳酸氢根离子水解促进了水的电离,该溶液中水的电离程度小于②,大于①;⑤Ba(OH)2溶液中的氢氧根离子浓度为2c,抑制了水的电离,该溶液中水的电离程度小于③。综上分析,五种溶液中水的电离程度由大到小的顺序为②④①③⑤,D项正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
14.常温下,将NH4NO3溶于水得无色溶液,为使该溶液中的c平( )∶
c平( )=1∶1,可以采取的措施是( )
A.加入适量的HNO3,抑制 水解
B.加入适量的氨水,使溶液的pH等于7
C.加入适量的NH4NO3
D.加入适量的NaOH,使溶液的pH等于7
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
15.下列关于0.1 mol·L-1碳酸钠溶液的说法正确的是( )
A.溶液中分子和离子共有5种
B.升高温度, 水解平衡正向移动
C.CaCl2能抑制Na2CO3的水解
D.加入氢氧化钠固体,可以使溶液中c平(Na+)∶c平( )=2∶1
BC
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
16.常温下,实验测得0.1 mol·L-1下列物质溶液的pH如表所示:
物质 Na2CO3 CH3COONa NaHCO3 CH3COONH4 NH4Cl
溶液pH 11 8.9 8.3 7.0 a
(1)Na2CO3溶液显碱性的主要原因为________________________ (用离子方程式表示)。
(2)上述CH3COONH4溶液中c平( ) ________ (填“大于”“小于”或“等于”)NH4Cl溶液中c平( )。
(3)有同学认为根据前几组实验结果,不需要再实验就可以预测a的值,则a=________。
(4)推测上述CH3COONa溶液的pH大于NaHCO3溶液pH的可能原因: ________________________________________________。
小于
5.1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
解析 (1)Na2CO3溶液显碱性的主要原因是碳酸根水解生成碳酸氢根和氢氧根,溶液中氢氧根浓度大于氢离子浓度,其离子方程式为
(2)根据醋酸酸性弱于盐酸,醋酸铵是相互促进的水解反应,氯化铵中只有铵根离子水解,因此CH3COONH4溶液中c平( )小于NH4Cl溶液中
c平( )。
(3)根据前几组实验结果,醋酸铵溶液pH为7.0, 醋酸钠溶液的pH为8.9,由于醋酸根水解程度和铵根水解程度相当,因此不需要再实验就可以预测a的值,则a=7-(8.9-7)=5.1。
(4)推测CH3COONa溶液的pH大于NaHCO3溶液pH的可能原因: 电离出的H+会中和 水解产生的部分OH-。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
17.已知K、Ka(Kb)、KW、Kh分别表示化学平衡常数、弱酸(弱碱)的电离平衡常数、水的离子积常数、盐的水解平衡常数。
(1)有关上述常数的说法正确的是________。
a.它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度
b.它们的大小都随温度的升高而增大
c.室温下,CH3COOH在水中的Ka大于在饱和CH3COONa溶液中的Ka
d.一定温度下,在CH3COONa溶液中,KW=Ka·Kh
ad
解析 对于正反应为放热反应的化学平衡,升高温度时平衡逆向移动,平衡常数减小,b项错误;温度不变,CH3COOH的电离平衡常数不变,c项错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
(2)25 ℃时,将a mol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合所得溶液中c平( )=c平(Cl-),则溶液显________ (填“酸”“碱”或“中”)性;用含a的代数式表示NH3·H2O的电离平衡常数Kb=__________________。
中
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
0.01 mol·L-1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
C 级 学科素养拔高练
18.向如图所示三个烧瓶中分别装入含酚酞的0.01 mol·L-1 CH3COONa溶液,并分别放置在盛有水的烧杯中(夹持装置略),然后向烧杯①中加入生石灰,向烧杯③中加入NH4NO3晶体,烧杯②中不加任何物质。
(1)含酚酞的0.01 mol·L-1 CH3COONa溶液显浅红色的原因为________________________________________________。
CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,使溶液显碱性
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
(2)实验过程中发现烧杯①中溶液红色变深,烧瓶③中溶液红色变浅,则下列叙述正确的是________。
A.水解反应为放热反应
B.水解反应为吸热反应
C.NH4NO3溶于水时放出热量
D.NH4NO3溶于水时吸收热量
(3)向0.01 mol·L-1 CH3COONa溶液中分别加入少量浓盐酸、NaOH固体、Na2CO3固体、FeSO4固体,使CH3COO-水解平衡移动的方向分别为________、________、________、________ (填“左”“右”或“不移动”)。
BD
右
左
左
右
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
解析 (1)CH3COONa溶液中CH3COO-水解使溶液显碱性,碱性溶液使酚酞显红色。
(2)生石灰与水反应放出大量的热,根据烧瓶①中溶液的红色变深,判断水解平衡向右移动,说明水解反应是吸热的,同时烧瓶③中溶液红色变浅,则说明NH4NO3溶于水时吸收热量。
(3)加酸促进CH3COO-的水解;加碱抑制CH3COO-的水解; 与CH3COO-的水解相互抑制;Fe2+与CH3COO-的水解相互促进。(共37张PPT)
分层作业19 沉淀溶解平衡
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
A 级 必备知识基础练
1.在温热气候条件下,浅海地区有厚层的石灰石沉积,而深海地区却很少。下列分析不正确的是( )
A.与深海地区相比,浅海地区水温较高,有利于游离的CO2增多、石灰石沉积
B.与浅海地区相比,深海地区压强大,石灰石岩层易被CO2溶解,沉积少
C.深海地区石灰石岩层的溶解反应为:
CaCO3(s)+H2O(l)+CO2(aq)═Ca(HCO3)2(aq)
D.海水呈弱酸性,大气中CO2浓度增加,会导致海水中 浓度增大
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2.把氢氧化钙放入蒸馏水中,一段时间后达到如下平衡:Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq),加入以下溶液,可使Ca(OH)2减少的是( )
A.Na2S溶液 B.AlCl3溶液
C.NaOH溶液 D.CaCl2溶液
B
解析 Na2S水解使溶液显碱性,增大了溶液中OH-的浓度;NaOH会提供大量OH-;CaCl2会增大Ca2+的浓度,所以A、C、D选项都会使平衡向左移动,从而使Ca(OH)2增多。AlCl3中的Al3+可与OH-发生反应生成Al(OH)3沉淀,使平衡向右移动,促进Ca(OH)2的溶解。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
3.对于难溶盐MX,其饱和溶液中M+、X-的物质的量浓度之间的关系类似于c平(H+)·c平(OH-)=KW,存在等式c平(M+)·c平(X-)=Ksp。现将足量的AgCl分别加入下列物质中,溶解度由大到小的排列顺序是( )
①20 mL 0.01 mol·L-1 KCl溶液 ②30 mL 0.02 mol·L-1 CaCl2溶液
③40 mL 0.03 mol·L-1 HCl溶液 ④10 mL蒸馏水
⑤50 mL 0.05 mol·L-1 AgNO3溶液
A.①>②>③>④>⑤ B.④>①>③>②>⑤
C.⑤>④>②>①>③ D.④>③>⑤>②>①
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
解析 AgCl的沉淀溶解平衡为AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),由于c平(Ag+)·c平(Cl-)=Ksp,c平(Cl-)或c平(Ag+)越大,越能抑制AgCl的溶解,AgCl的溶解度越小。注意AgCl的溶解度大小只与溶液中Ag+或Cl-的浓度有关,而与溶液的体积无关。①中c平(Cl-)=0.01 mol·L-1,②中c平(Cl-)=0.04 mol·L-1,③中c平(Cl-)= 0.03 mol·L-1,④中无Cl-和Ag+,⑤中c平(Ag+)=0.05 mol·L-1。Ag+或Cl-浓度由小到大的顺序为④<①<③<②<⑤,故AgCl的溶解度由大到小的顺序为④>①>③>②>⑤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
4.CaSO4微溶于水,溶于水的部分可以形成CaSO4饱和溶液,其饱和溶液中存在平衡: ,分别采取下列措施,能使溶液中c(Ca2+)增大的是( )
A.降温 B.加入CaSO4
C.加入BaCl2 D.加水
C
解析 降温时溶解度减小,钙离子浓度减小,故A错误;CaSO4饱和溶液中再加入硫酸钙,不再溶解,钙离子浓度不变,故B错误;加入BaCl2时,钡离子与硫酸根离子生成更难溶的硫酸钡沉淀,平衡正向移动,钙离子浓度增大,所以C正确;加水稀释时,钙离子浓度减小,故D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
5.下列说法正确的是( )
A.在一定温度下的AgCl水溶液中,Ag+和Cl-浓度的乘积是一个常数
B.AgCl的Ksp=1.8×10-10 mol2·L-2,在任何含AgCl固体的溶液中,c平(Ag+)=
c平(Cl-),且Ag+和Cl-浓度的乘积等于1.8×10-10 mol2·L-2
C.温度一定时,在AgCl饱和溶液中,Ag+和Cl-浓度的乘积是一个常数
D.向饱和AgCl溶液中加入盐酸,Ksp变大
C
解析 AgCl的溶度积是饱和溶液中c平(Ag+)与c平(Cl-)的乘积,只受温度的影响,C正确,D错误;在含有AgCl固体的溶液中Ag+、Cl-不一定只来源于AgCl的溶解,二者浓度不一定相等,B错误;A中不一定是饱和溶液,A错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
6.某温度下,Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液的pH,金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析,下列判断错误的是( )
A.Ksp[Fe(OH)3]B.加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点
C.c、d两点代表的溶液中c(H+)与c(OH-)乘积相等
D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
解析 比较b、c两点,金属离子的浓度相同,对应的pH分别为1.3、4.4,即前者c(OH-)小,根据Ksp的计算公式可得Ksp[Fe(OH)3]1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
7.用0.100 mol·L-1 AgNO3溶液滴定50.0 mL含0.050 0 mol·L-1 Cl-的溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是( )
A.根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为10-10
B.曲线上各点的溶液满足关系式c平(Ag+)·c平(Cl-)=Ksp(AgCl)
C.相同实验条件下,若改为0.040 0 mol·L-1 Cl-,反应终点c移到a
D.相同实验条件下,若改为0.050 0 mol·L-1 Br-,反应终点c向b方向移动
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
解析 选取横坐标为25 mL的点,此时向50.0 mL含0.050 0 mol·L-1Cl-的溶液中加入了25 mL 0.100 mol·L-1的AgNO3溶液,则Ag+与Cl-恰好完全沉淀,根据图中数据可知,Ksp(AgCl)≈1×10-5 mol·L-1×1×10-5 mol·L-1=1×10-10 mol2·L-2,所以其数量级为10-10,选项A正确;曲线上的各点均为AgCl的饱和溶液,所以c平(Ag+)·c平(Cl-)=Ksp(AgCl),选项B正确;滴定过程是用AgNO3溶液滴定Cl-,所以滴定的终点应该由原溶液中Cl-的物质的量决定,将50.0 mL含0.050 0 mol·L-1 Cl-的溶液改为50.0 mL含0.040 0 mol·L-1 Cl-的溶液,此时溶液中的Cl-的物质的量是原来的0.8,所以滴定终点需要加入的AgNO3的量也是原来的0.8,因此应该由c点的25 mL变为25 mL×0.8=20 mL,而a点对应的是15 mL,选项C错误;由于Ksp(AgCl)大于Ksp(AgBr),将50.0 mL含0.050 0 mol·L-1 Cl-的溶液改为50.0 mL含0.050 0 mol·L-1 Br-的溶液,这是将溶液中的Cl-换为等物质的量的Br-,因为Ag+与Cl-或Br-都是1∶1结合形成沉淀的,所以滴定终点的横坐标不变,但是因为溴化银更难溶,所以终点时Br-的浓度应该比终点时Cl-的浓度更小,所以有可能由c点变为b点,选项D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
8.已知物质的溶度积常数:Ksp(FeS)=6.3×10-18 mol2·L-2,Ksp(CuS)=6.3×10-36 mol2·L-2。下列说法正确的是( )
A.相同温度下,CuS的溶解度大于FeS的溶解度
B.除去工业废水中的Cu2+,可以选用FeS作沉淀剂
C.同温度下,向饱和FeS溶液中加入少量Na2S固体后,Ksp(FeS)变小
D.向等浓度的FeCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入Na2S溶液,最先出现的沉淀是FeS
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
解析 难溶电解质CuS和FeS组成类型相同,根据CuS的Ksp小于FeS的Ksp可知,CuS的溶解程度小于FeS的溶解程度, 故A错误;由于CuS比FeS更难溶,所以可以用FeS除去废水中的Cu2+,发生的反应为FeS(s)+Cu2+(aq)═ Fe2+(aq)+CuS(s),故B正确;Ksp只与温度有关,同温度下,向饱和FeS溶液中加入少量Na2S固体后,Ksp(FeS)不变, 故C错误;向等浓度的FeCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入Na2S溶液,由于CuS的Ksp小于FeS的Ksp,最先出现的沉淀是CuS,故D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
9.钡(Ba)和锶(Sr)及其化合物在工业上有着广泛的应用,它们在地壳中常以硫酸盐的形式存在,BaSO4和SrSO4都是难溶性盐。工业上提取钡和锶时首先将BaSO4和SrSO4转化成难溶的弱酸盐。
(1)将SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为____________________________;该反应的平衡常数表达式为_______________;该反应能发生的原因是________________________ (用沉淀溶解平衡的有关理论解释)。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
(2)对于上述反应,实验证明增大 的浓度或降低温度都有利于提高SrSO4的转化率。判断在下列两种情况下,平衡常数K的变化情况(填“增大”“减小”或“不变”)。
①升高温度,平衡常数K将____________。
②增大 的浓度,平衡常数K将____________。
(3)已知,SrSO4和SrCO3在酸中的溶解度与BaSO4和BaCO3类似,设计实验证明上述过程中SrSO4是否完全转化成SrCO3。实验所用的试剂为____________;实验现象及其相应结论为________________________。
减小
不变
盐酸
若沉淀完全溶解,则证明SrSO4完全转化成SrCO3,否则,未完全转化
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
(2)①降低温度有利于提高SrSO4的转化率,说明降温平衡向正反应方向移动,因此升高温度,平衡向逆反应方向移动,故平衡常数K减小。②平衡常数只与温度有关,增大 的浓度,平衡常数不变。
(3)根据提供的信息,可以推断SrSO4难溶于盐酸,而SrCO3可溶于盐酸,因此向沉淀中加入盐酸,若沉淀全部溶解,则SrSO4完全转化成SrCO3,若沉淀没有全部溶解,则SrSO4没有完全转化成SrCO3,需要注意的是,不能选择稀硫酸,因为SrCO3与稀硫酸反应生成SrSO4。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
B 级 关键能力提升练
以下选择题有1~2个选项符合题意。
10.草酸钠(Na2C2O4)用作抗凝血剂。室温下,通过下列实验探究Na2C2O4溶液的性质。
实验 实验操作和现象
1 测得0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液的pH=8.4
2 向0.2 mol·L-1 Na2C2O4溶液中加入等体积0.2 mol·L-1盐酸,测得混合后溶液的pH=5.5
3 向0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液中先滴加几滴硫酸,再滴加酸性KMnO4溶液,振荡
4 向0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液中加入等体积0.1 mol·L-1 CaCl2溶液,产生白色沉淀
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
11.已知25 ℃时有关物质的颜色和溶度积(Ksp)如下表所示:
物质 AgCl AgBr AgI Ag2S
颜色 白 淡黄 黄 黑
Ksp 1.8×10-10 mol2·L-2 5.0×10-13 mol2·L-2 8.3×10-17 mol2·L-2 6.3×10-50
mol3·L-3
下列叙述中正确的是( )
A.向AgCl悬浊液中加入0.1 mol·L-1 Na2S溶液,有黑色沉淀产生
B.25 ℃时,AgBr、AgI饱和水溶液中c平(Ag+)的大小关系为后者大于前者
C.25 ℃时,AgCl固体在等物质的量浓度NaCl、CaCl2溶液中的溶度积相同
D.在5 mL 1.8×10-6 mol·L-1 NaCl溶液中,加入1滴(20滴约为1 mL)1×10-3 mol·L-1 AgNO3溶液,能产生白色沉淀
AC
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
12.工业上用氨水作为沉淀剂去除酸性废水中的铅元素。除铅时,体系中含铅微粒的物质的量分数与溶液pH的关系如图。[已知:Pb(OH)2难溶于水]
下列说法不正确的是( )
A.氨水中:c平( )>c平(OH-)>c平(H+)
B.pH=6.5时的废水中含铅微粒有Pb2+、[Pb(OH)]+
C.pH=12时,溶液中的离子有且仅有[Pb(OH)3]-、[Pb(OH)4]2-、OH-和H+
D.pH=10时,除铅效果最好
AC
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
解析 氨水中NH3·H2O部分电离生成铵根离子和氢氧根离子,只有三种离子,满足c平(OH-)>c平( )>c平(H+),故A错误;由题图可知pH=6.5时,含铅微粒有Pb2+、[Pb(OH)]+,故B正确;由题图可知pH=12时,溶液中的离子有[Pb(OH)3]-、[Pb(OH)4]2-、OH-、H+和N,故C错误;pH=10时,由题图可知Pb(OH)2的物质的量分数最大,除铅效果最好,故D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
13.已知t ℃时AgCl的Ksp=4×10-10 mol2·L-2,在t ℃时,Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.在t ℃时,Ag2CrO4的Ksp为1×10-11 mol3·L-3
B.在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4(s)可使溶液由Y点到Z点
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
(2)在0.10 mol·L-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌,有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成,当溶液的pH=8时,c平(Cu2+)=____________mol·L-1 {Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20 mol3·L-3}。若在0.1 mol·L-1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体,使Cu2+完全沉淀为CuS,此时溶液中的H+浓度是____________ mol·L-1。
5
2.2×10-8
0.2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
(2)pH=8时c平(OH-)=10-6mol·L-1,由氢氧化铜的溶度积常数可知: Ksp=2.2×10-20 mol3·L-3=10-12 mol2·L-2×c平(Cu2+),得c平(Cu2+)=2.2×10-8 mol·L-1;要使Cu2+沉淀完全,已知c始(Cu2+)=0.1 mol·L-1,根据反应关系式: Cu2+~2H+可得,c平(H+)=0.2 mol·L-1。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
(1)铝铬铁矿的主要化学成分为FeCrAlO4,含Cr2O332%~38%,其中铁元素的化合价为____________价。
(2)含有 的废水毒性较大,对该废水做如下处理,则发生反应的离子方程式为____________________________________。
+2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
(3)已知铬酸钠(Na2CrO4)中,各种含铬离子的分布分数与pH变化的关系如图所示。铬酸(H2CrO4)第二步电离的电离常数Ka2=____________ mol·L-1。
10-6.4
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
解析 (1)FeCrAlO4中,Cr元素化合价为+3价,Al元素化合价为+3价,氧元素化合价为-2价,化合物中正负化合价代数和为零,则铁元素的化合价为+2价。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
C 级 学科素养拔高练
16.某硫酸工厂的酸性废水中砷(As)元素含量极高,为控制砷的排放,可采用化学沉降法处理含砷废水,相关数据如下表。请回答以下问题:
表1 几种盐的Ksp
难溶物 Ksp
Ca3(AsO4)2 6.8×10-19 mol5·L-5
CaSO4 7.1×10-5 mol2·L-2
FeAsO4 5.7×10-21 mol2·L-2
表2 工厂污染物排放浓度及允许排放标准
污染物 H2SO4 As
废水浓度 29.4 g·L-1 1.6 g·L-1
排放标准 pH=6~9 0.5 mg·L-1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
(1)该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度为___________ mol·L-1。
(2)若酸性废水中Fe3+的浓度为1.0×10-4 mol·L-1,则c平( )= ____________mol·L-1。
(3)工厂排放出的酸性废水中的三价砷(弱酸H3AsO3)不易沉降,可投入MnO2先将其氧化成五价砷(弱酸H3AsO4),此时MnO2被还原为Mn2+,该反应的离子方程式为________________________________________________。
0.3
5.7×10-17
2H++MnO2+H3AsO3═H3AsO4+Mn2++H2O
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
(4)在处理含砷废水时采用分段式,先向废水中投入生石灰调节pH=2,再投入生石灰将pH调节到8左右,使五价砷以Ca3(AsO4)2的形式沉降。
①将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生,沉淀主要成分的化学式为___________。
②Ca3(AsO4)2在pH调节到8左右才开始沉淀,原因为___________________。
CaSO4
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
③砷酸(H3AsO4)分步电离的平衡常数(25 ℃)为Ka1=5.6×10-3 mol·L-1, Ka2=1.7×10-7 mol·L-1,Ka3=4.0×10-12 mol·L-1,第三步电离的平衡常数表达式为Ka3=____________,Na3AsO4第一步水解的离子方程式为
,该步水解的平衡常数(25 ℃)为________________________。
2.5×10-3 mol·L-1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
(3)利用化合价升降原理配平相关方程式,即可得出离子方程式为2H++MnO2+H3AsO3═H3AsO4+Mn2++H2O。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16分层作业17 盐类的水解
A级必备知识基础练
1.下列有关盐类水解的说法不正确的是( )
A.盐类的水解过程破坏了纯水的电离平衡
B.盐类的水解是酸碱中和反应的逆过程
C.盐类水解的结果使溶液不一定呈中性
D.Na2CO3水解的实质是Na+与H2O电离出的OH-结合生成了NaOH
2.室温下,有关下列溶液的说法正确的是( )
A.加水稀释0.1 mol·L-1 Na2S溶液时,溶液中各离子浓度均减小
B.pH相同的NH4Cl和CH3COOH溶液中水的电离程度相同
C.pH相同的①CH3COONa、②NaHCO3、
③NaClO三种溶液的c(Na+):③>②>①
D.将a mol·L-1的氨水与0.1 mol·L-1盐酸等体积混合,平衡时c平(N)=c平(Cl-),NH3·H2O的电离平衡常数可表示为 mol·L-1
3.常温下,某溶液中由水电离出的c平(H+)=1×10-5 mol·L-1,该溶液可能是( )
A.NaHSO3溶液 B.Na2S溶液
C.氨水 D.NaCl溶液
4.下列各物质室温下发生水解,对应的离子方程式正确的是( )
A.Na2CO3:C+2H2OH2O+CO2↑+2OH-
B.NH4Cl:N+H2ONH3·H2O+OH-
C.CuSO4:Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+
D.NaF:F-+H2OHF+OH-
5.将CH3COOH与CH3COONa等物质的量混合并配制成稀溶液,所得溶液的pH为4.7,下列说法错误的是 ( )
A.CH3COOH的电离程度大于CH3COONa的水解程度
B.CH3COONa的水解程度大于CH3COOH的电离程度
C.CH3COOH的存在抑制了CH3COONa的水解
D.CH3COONa的存在抑制了CH3COOH的电离
6.在反应Al3++3H2OAl(OH)3+3H+的平衡体系中,要使平衡向水解方向移动,且使溶液的pH增大,应采取的措施是( )
A.加热
B.通入HCl气体
C.加入适量的NaOH溶液
D.加入固体AlCl3
7.对滴有酚酞的下列溶液,操作后颜色变深的是( )
A.明矾溶液加热
B.CH3COONa溶液加热
C.氨水中加入少量NH4Cl固体
D.小苏打溶液中加入少量NaCl固体
8.(2023广东佛山高二期末统考)改良酸化土壤能提高农作物品质。下列说法正确的是( )
A.过度使用铵态氮肥会导致土壤酸化,铵态氮肥都呈酸性
B.酸化土壤受太阳照晒后表面变红是Al3+水解造成的
C.钙、钾离子的流失是土壤酸化的原因之一,Ca2+水解呈碱性
D.使用草木灰可以改良酸化土壤
9.25 ℃时,用pH试纸测得0.1 mol·L-1 NaNO2溶液的pH>7。
(1)NaNO2溶液pH>7的原因是(用离子方程式表示)________。
(2)室温下,将0.2 mol·L-1的HNO2溶液和0.1 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,所得溶液的pH<7,说明HNO2的电离程度________(填“大于”或“小于”)NaNO2的水解程度。该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是________________。
(3)室温下,pH=3的HNO2溶液和pH=11的NaOH溶液等体积混合后溶液pH (填“大于”或“小于”,下同)7,c平(Na+)________c平(N)。
B级关键能力提升练
以下选择题有1~2个选项符合题意。
10.室温时,下列操作能使浓度均为0.01 mol·L-1的①CH3COOH溶液、②CH3COONa溶液中c(CH3COO-)都增大的是( )
A.加水稀释
B.加入少量硝酸
C.加入少量NaOH固体
D.升高温度
11.相同物质的量浓度的下列铵盐的溶液中,N的浓度最大的是( )
A.NH4HCO3 B.NH4HSO4
C.NH4NO3 D.CH3COONH4
12.为使Na2S溶液中的值减小,可加入的物质是 ( )
A.适量的NaOH固体
B.适量的KOH固体
C.通入适量的HCl气体
D.适量的NH4Cl固体
13.现有等物质的量浓度的下列五种溶液:
①CH3COOH溶液 ②(NH4)2CO3溶液
③NaHSO4溶液 ④NaHCO3溶液 ⑤Ba(OH)2溶液,其溶液中水的电离程度由大到小的排列顺序是 ( )
A.⑤③①④② B.⑤③①②④
C.②④③①⑤ D.②④①③⑤
14.常温下,将NH4NO3溶于水得无色溶液,为使该溶液中的c平(N)∶c平(N)=1∶1,可以采取的措施是( )
A.加入适量的HNO3,抑制N水解
B.加入适量的氨水,使溶液的pH等于7
C.加入适量的NH4NO3
D.加入适量的NaOH,使溶液的pH等于7
15.下列关于0.1 mol·L-1碳酸钠溶液的说法正确的是 ( )
A.溶液中分子和离子共有5种
B.升高温度,C水解平衡正向移动
C.CaCl2能抑制Na2CO3的水解
D.加入氢氧化钠固体,可以使溶液中c平(Na+)∶c平(C)=2∶1
16.常温下,实验测得0.1 mol·L-1下列物质溶液的pH如表所示:
物质 Na2CO3 CH3COONa NaHCO3 CH3COONH4 NH4Cl
溶液pH 11 8.9 8.3 7.0 a
(1)Na2CO3溶液显碱性的主要原因为________________________ (用离子方程式表示)。
(2)上述CH3COONH4溶液中c平(N) ________ (填“大于”“小于”或“等于”)NH4Cl溶液中c平(N)。
(3)有同学认为根据前几组实验结果,不需要再实验就可以预测a的值,则a=________。
(4)推测上述CH3COONa溶液的pH大于NaHCO3溶液pH的可能原因: ________________________________________。
17.已知K、Ka(Kb)、KW、Kh分别表示化学平衡常数、弱酸(弱碱)的电离平衡常数、水的离子积常数、盐的水解平衡常数。
(1)有关上述常数的说法正确的是________。
a.它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度
b.它们的大小都随温度的升高而增大
c.室温下,CH3COOH在水中的Ka大于在饱和CH3COONa溶液中的Ka
d.一定温度下,在CH3COONa溶液中,KW=Ka·Kh
(2)25 ℃时,将a mol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合所得溶液中c平(N)=c平(Cl-),则溶液显________ (填“酸”“碱”或“中”)性;用含a的代数式表示NH3·H2O的电离平衡常数Kb=________________________。
(3)25 ℃时,H2SO3HS+H+的电离常数Ka1=1×10-2 mol·L-1,则该温度下pH=3、c平(HS)=0.1 mol·L-1的NaHSO3溶液中c平(H2SO3)= ________。
C级学科素养拔高练
18.向如图所示三个烧瓶中分别装入含酚酞的0.01 mol·L-1 CH3COONa溶液,并分别放置在盛有水的烧杯中(夹持装置略),然后向烧杯①中加入生石灰,向烧杯③中加入NH4NO3晶体,烧杯②中不加任何物质。
(1)含酚酞的0.01 mol·L-1 CH3COONa溶液显浅红色的原因为________________________________________________。
(2)实验过程中发现烧杯①中溶液红色变深,烧瓶③中溶液红色变浅,则下列叙述正确的是________。
A.水解反应为放热反应
B.水解反应为吸热反应
C.NH4NO3溶于水时放出热量
D.NH4NO3溶于水时吸收热量
(3)向0.01 mol·L-1 CH3COONa溶液中分别加入少量浓盐酸、NaOH固体、Na2CO3固体、FeSO4固体,使CH3COO-水解平衡移动的方向分别为________、________、________、________ (填“左”“右”或“不移动”)。
分层作业17 盐类的水解
1.D 解析 Na2CO3水解的实质是C与H2O电离出的H+结合生成HC和H2CO3,使溶液中c平(H+)2.D 解析 加水稀释0.1mol·L-1Na2S溶液时促进硫离子水解,但溶液碱性降低,所以溶液中氢离子浓度增大,A错误;pH相同的NH4Cl和CH3COOH溶液中水的电离程度不相同,前者促进水的电离,后者抑制水的电离,B错误;相同条件下溶液中水解程度NaClO>NaHCO3>CH3COONa,所以pH相同的①CH3COONa、②NaHCO3、③NaClO三种溶液的c(Na+):③<②<①,C错误;将amol·L-1的氨水与0.1mol·L-1盐酸等体积混合,平衡时c平(N)=c平(Cl-)=0.05mol·L-1,则一水合氨的浓度是(0.5a-0.05)mol·L-1,根据电荷守恒可知溶液中氢氧根浓度是10-7mol·L-1,所以NH3·H2O的电离平衡常数可表示为mol·L-1,D正确。
3.B 解析 常温下,某溶液中由水电离出的c平(H+)=1×10-5mol·L-1,说明水的电离被促进,则溶液中溶质应为水解的盐,氨水中的NH3·H2O电离出的OH-会抑制水的电离,C错误;氯化钠溶液中的Na+和Cl-对水的电离没有影响,D错误;NaHSO3溶液显酸性,HS的电离程度大于水解程度,其电离出的H+会抑制水的电离,A错误;Na2S溶液中的S2-可以水解,水解会促进水的电离,B正确。
4.C 解析 多元弱酸酸根离子分步水解,多元弱碱阳离子水解一步写出,故A错误,C正确;B中电荷不守恒;D应用“”连接。
5.B 解析 在CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中存在着下列平衡:
CH3COOHH++CH3COO- ①
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH- ②
因两种物质是等物质的量混合,且溶液显酸性,根据以上两式分析可知,①产生的H+多于②产生的OH-,故A正确,B不正确;溶液中存在CH3COO-、CH3COOH两种粒子,所以CH3COOH的电离受到CH3COO-的抑制,而CH3COO-的水解也受到CH3COOH的抑制,故C、D正确。
6.C 解析 盐类的水解存在一个平衡状态,当条件发生变化时,平衡可能发生移动,平衡状态发生改变。A、C、D项都可促使水解平衡正向移动,B项抑制水解反应的进行。采取相应的措施后,溶液的pH增大的是C项,溶液的pH减小的是A、B、D项。综上所述,应选择C项。
7.B 解析 A选项,明矾溶液中铝离子水解使溶液呈酸性,加热时铝离子的水解程度增大,溶液的酸性增强,无颜色变化;B选项,醋酸钠溶液中醋酸根离子水解使溶液呈碱性,加热,醋酸根离子的水解程度增大,溶液的碱性增强,溶液的颜色加深;C选项,加入氯化铵固体,氨水的电离程度减弱,碱性减弱,溶液颜色变浅;D选项,溶液的酸碱性不变,溶液的颜色没有变化。
8.D 解析 铵态氮肥不一定都呈酸性,例如碳酸氢铵溶液呈碱性,A错误;Fe3+水解生成Fe(OH)3,Fe(OH)3分解生成红色Fe2O3,故酸化的土壤受太阳照晒后表面变红是Fe3+水解造成的而不是Al3+水解导致,B错误;Ca2+不会水解,C错误;草木灰含有碳酸钾,碳酸钾溶液显碱性,使用草木灰可以改良酸化土壤,D正确。
9.答案 (1)N+H2OHNO2+OH-
(2)大于 c平(N)>c平(Na+)>c平(H+)>c平(OH-)
(3)小于 小于
解析 (2)两溶液混合后得到等浓度的HNO2和NaNO2的混合溶液,溶液显酸性说明HNO2H++N的(电离)程度大于N+H2OHNO2+OH-的(水解)程度。根据电荷守恒c平(N)+c平(OH-)=c平(H+)+c平(Na+),c平(H+)>c平(OH-),则c平(N)>c平(Na+),由于水解程度小,故c平(N)>c平(Na+)>c平(H+)>c平(OH-)。
(3)pH=3的HNO2溶液中c平(H+)=10-3mol·L-1,则c平(HNO2)远大于10-3mol·L-1,pH=11的NaOH溶液中c平(OH-)=10-3mol·L-1;pH=3的HNO2溶液和pH=11的NaOH溶液等体积混合后剩余HNO2,溶液显酸性c平(H+)>c平(OH-),根据c平(N)+c平(OH-)=c平(H+)+c平(Na+),知c平(Na+)10.C 解析 加水稀释虽然能促进电离和水解,但溶液稀释的倍数大于电离的倍数,所以①CH3COOH溶液中c(CH3COO-)减小,②CH3COONa溶液中c(CH3COO-)减小,故A不符合题意;加入少量硝酸,氢离子浓度增大,抑制①CH3COOH电离,促进②CH3COONa溶液的水解,且溶液总体积增大,所以①CH3COOH溶液中c(CH3COO-)减小,②CH3COONa溶液中c(CH3COO-)减小,故B不符合题意;加入少量NaOH固体,促进①CH3COOH电离,抑制②CH3COONa溶液的水解,所以c(CH3COO-)都增大,故C符合题意;升高温度促进电离和水解,所以①CH3COOH溶液中c(CH3COO-)增大,②CH3COONa溶液中c(CH3COO-)减小,故D不符合题意。
11.B 解析 NH4NO3中N的水解不受影响;NH4HSO4电离出的H+抑制N水解,HC、CH3COO-对N的水解都有促进作用,故NH4HSO4溶液中N的浓度最大。
12.B 解析 硫化钠是强碱弱酸盐,硫离子在溶液中发生水解反应使溶液呈碱性,水解的离子方程式为S2-+H2OHS-+OH-,所以溶液中大于2。加入适量的氢氧化钠固体,溶液中氢氧根离子浓度增大,水解平衡向逆反应方向移动,硫离子浓度增大,但钠离子浓度也增大,则的值不可能减小,故A错误;加入适量的氢氧化钾固体,溶液中氢氧根离子浓度增大,水解平衡向逆反应方向移动,硫离子浓度增大,钠离子浓度不变,则的值减小,故B正确;通入适量的氯化氢气体,氯化氢电离出的氢离子中和溶液中氢氧根离子,氢氧根离子浓度减小,水解平衡向正反应方向移动,硫离子浓度减小,钠离子浓度不变,则的值增大,故C错误;加入适量的强酸弱碱盐氯化铵固体,氯化铵在溶液中水解生成的氢离子中和溶液中氢氧根离子,氢氧根离子浓度减小,水解平衡向正反应方向移动,硫离子浓度减小,钠离子浓度不变,则的值增大,故D错误。
13.D 解析 设五种溶液的物质的量浓度均为c,①CH3COOH为弱酸,抑制了水的电离,溶液中氢离子的浓度小于c;②(NH4)2CO3溶液中的铵根离子和碳酸根离子都能够水解,促进了水的电离;③NaHSO4溶液为酸性溶液,溶液中氢离子的浓度为c,该溶液中水的电离程度小于①;④NaHCO3为强碱弱酸盐,碳酸氢根离子水解促进了水的电离,该溶液中水的电离程度小于②,大于①;⑤Ba(OH)2溶液中的氢氧根离子浓度为2c,抑制了水的电离,该溶液中水的电离程度小于③。综上分析,五种溶液中水的电离程度由大到小的顺序为②④①③⑤,D项正确。
14.B 解析 因为N部分水解使NH4NO3溶液中c平(N)∶c平(N)<1∶1,要使c平(N)∶c平(N)=1∶1,可通过抑制水解达到目的。A中增加了N;B中根据电荷守恒c平(N)+c平(H+)=c平(N)+c平(OH-),若溶液pH=7,则c平(N)=c平(N);C中增加NH4NO3的浓度,其比值依然小于1∶1;D中由电荷守恒:c平(N)+c平(OH-)=c平(H+)+c平(N)+c平(Na+),若溶液pH=7,则c平(N)≠c平(N)。
15.BC 解析 根据反应:C+H2OHC+OH-、HC+H2OH2CO3+OH-可知,溶液中分子和离子有H2O、H2CO3、C、HC、OH-、H+、Na+7种,A错误;C+H2OHC+OH-水解反应是个吸热反应,故升高温度,C水解平衡正向移动,B正确;加CaCl2发生反应Ca2++CCaCO3↓,使得上述平衡逆向移动,即CaCl2能抑制Na2CO3的水解,C正确;加入氢氧化钠固体,可使上述平衡逆向移动,抑制C水解,但由于加入的NaOH中有Na+,故使溶液中c平(Na+)∶c平(C)>2∶1,D错误。
16.答案 (1)C+H2OHC+OH-
(2)小于 (3)5.1
(4)HC电离出的H+会中和HC水解产生的部分OH-
解析 (1)Na2CO3溶液显碱性的主要原因是碳酸根水解生成碳酸氢根和氢氧根,溶液中氢氧根浓度大于氢离子浓度,其离子方程式为C+H2OHC+OH-。(2)根据醋酸酸性弱于盐酸,醋酸铵是相互促进的水解反应,氯化铵中只有铵根离子水解,因此CH3COONH4溶液中c平(N)小于NH4Cl溶液中c平(N)。(3)根据前几组实验结果,醋酸铵溶液pH为7.0, 醋酸钠溶液的pH为8.9,由于醋酸根水解程度和铵根水解程度相当,因此不需要再实验就可以预测a的值,则a=7-(8.9-7)=5.1。(4)推测CH3COONa溶液的pH大于NaHCO3溶液pH的可能原因:HC电离出的H+会中和HC水解产生的部分OH-。
17.答案 (1)ad
(2)中 mol·L-1
(3)0.01 mol·L-1
解析 (1)对于正反应为放热反应的化学平衡,升高温度时平衡逆向移动,平衡常数减小,b项错误;温度不变,CH3COOH的电离平衡常数不变,c项错误。
(2)根据电荷守恒得c平(H+)+c平(N)=c平(Cl-)+c平(OH-),因为c平(N)=c平(Cl-),所以c平(H+)=c平(OH-),故溶液显中性。Kb=mol·L-1=mol·L-1。
(3)由Ka1=,代入数据得c平(H2SO3)=0.01mol·L-1。
18.答案 (1)CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,使溶液显碱性
(2)BD (3)右 左 左 右
解析 (1)CH3COONa溶液中CH3COO-水解使溶液显碱性,碱性溶液使酚酞显红色。
(2)生石灰与水反应放出大量的热,根据烧瓶①中溶液的红色变深,判断水解平衡向右移动,说明水解反应是吸热的,同时烧瓶③中溶液红色变浅,则说明NH4NO3溶于水时吸收热量。
(3)加酸促进CH3COO-的水解;加碱抑制CH3COO-的水解;C与CH3COO-的水解相互抑制;Fe2+与CH3COO-的水解相互促进。分层作业18 盐类水解的应用
A级必备知识基础练
1.下列说法错误的是( )
A.配制FeCl3溶液,为了抑制其水解,常加盐酸
B.加热蒸干CuCl2溶液得到CuCl2固体
C.盐类水解通常都是吸热的
D.水解达到平衡时的AlCl3稀溶液中,无论再加入AlCl3固体还是加水或者加热,其水解平衡均向右移动
2.物质的量浓度相同的下列溶液中,按pH由小到大的顺序排列的是( )
A.Na2CO3、NaHCO3、NaCl、NH4Cl
B.Na2CO3、NaHCO3、NH4Cl、NaCl
C.(NH4)2SO4、NH4Cl、NaNO3、Na2S
D.NH4Cl、(NH4)2SO4、Na2S、NaNO3
3.物质的量浓度相同的下列溶液:①Na2CO3 ②NaHCO3 ③H2CO3 ④(NH4)2CO3 ⑤NH4HCO3,其中C的浓度由小到大排列的顺序正确的是( )
A.⑤<④<③<②<①
B.③<⑤<②<④<①
C.③<②<⑤<④<①
D.③<⑤<④<②<①
4.25 ℃时,将pH=11的NaOH溶液与pH=3的CH3COOH溶液等体积混合后,下列关系式中正确的是 ( )
A.c平(Na+)=c平(CH3COO-)+c平(CH3COOH)
B.c平(H+)=c平(CH3COO-)+c平(OH-)
C.c平(Na+)>c平(CH3COO-)>c平(OH-)>c平(H+)
D.c平(CH3COO-)>c平(Na+)>c平(H+)>c平(OH-)
5.下列实验操作能达到目的的是( )
①用Na2S溶液和Al2(SO4)3溶液反应制取Al2S3固体 ②用加热蒸发K2CO3溶液的方法获得K2CO3晶体 ③用Na2S溶液和CuSO4溶液反应制取CuS固体 ④加热MgCl2溶液制取MgCl2固体
A.①② B.②③ C.③④ D.①③
6.草酸是二元弱酸,草酸氢钾溶液呈酸性。在0.1 mol·L-1 KHC2O4溶液中,下列关系正确的是 ( )
A.c平(K+)+c平(H+)=c平(HC2)+c平(OH-)+c平(C2)
B.c平(HC2)+c平(C2)=0.1 mol·L-1
C.c平(C2)D.c平(K+)=c平(H2C2O4)+c平(HC2)+c平(C2)
7.(1)铈(Ce)是地壳中含量最高的稀土元素。在加热条件下CeCl3在溶液中易发生水解,无水CeCl3可用加热CeCl3·6H2O和NH4Cl固体混合物的方法来制备。其中NH4Cl的作用是__________________________________________。
(2)广西治理龙江河镉(Cd2+)污染时,先向河中投入沉淀剂将Cd2+转化为难溶物,再投入氯化铝,试说明氯化铝的作用: ________________________________。
(用必要的离子方程式和文字进行解释)。
(3)为了提高生活用水的质量,自来水厂常用Cl2和FeSO4·7H2O对水进行消毒、净化,以改善水质。简述原因并写出有关反应的离子方程式: ________________________________________________。
B级关键能力提升练
以下选择题有1~2个选项符合题意。
8.下表是Fe2+、Fe3+、Zn2+被OH-开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2+、Fe3+杂质,为制得纯净的ZnSO4,应加入的试剂是( )
金属离子 Fe2+ Fe3+ Zn2+
开始沉淀时的pH 8.1 1.7 6.2
完全沉淀时的pH 9.6 3.7 8.0
A.H2O2、ZnO B.氨水
C.KMnO4、ZnCO3 D.NaOH溶液
9.下列说法正确的是( )
A.常温下反应2Na2SO3(s)+O2(g)═2Na2SO4(s),能自发进行,则ΔH<0
B.Al2(SO4)3溶液蒸干所得的固体产物为Al(OH)3
C.已知工业上常用NH4Cl溶液给金属除锈,则温度降低会使除锈效果减弱
D.pH相同的盐酸和醋酸溶液与足量锌粒反应,产生相同质量的H2,则盐酸的体积小于醋酸溶液的体积
10.有①Na2CO3溶液、②CH3COONa溶液、③NaOH溶液各25 mL,物质的量浓度均为0.1 mol·L-1,下列说法正确的是( )
A.3种溶液pH的大小顺序是③>②>①
B.若将3种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是②
C.若分别加入25 mL 0.1 mol·L-1盐酸后,pH最大的是①
D.若3种溶液的pH均为9,则物质的量浓度的大小顺序是③>①>②
11.室温时,向20 mL 0.1 mol·L-1的醋酸溶液中不断滴加0.1 mol·L-1的NaOH溶液,溶液的pH变化曲线如图所示。在滴定过程中,下列关于溶液中离子浓度关系不正确的是( )
A.a点时:c平(CH3COO-)+2c平(OH-)=c平(CH3COOH)+2c平(H+)
B.b点时:c平(Na+)=c平(CH3COO-)
C.c点时:c平(OH-)=c平(CH3COOH)+c平(H+)
D.d点时:c平(Na+)>c平(CH3COO-)>c平(OH-)>c平(H+)
12.已知室温下,不同酸的电离常数如下表所示:
物质 H2CO3 HClO CH3COOH H2SO3
电离 常数 Ka1= 4.2×10-7 mol·L-1 Ka2= 5.6×10-11 mol·L-1 Ka= 4.7×10-8 mol·L-1 Ka= 1.7×10-5 mol·L-1 Ka1= 1.4×10-2 mol·L-1 Ka2= 6.0×10-8 mol·L-1
下列说法中正确的是( )
A.少量SO2通入NaClO溶液中发生反应的离子方程式为H2O+SO2+ClO-2H++Cl-+S
B.室温下,稀释CH3COOH或HClO溶液时,溶液中不变(HR代表CH3COOH或HClO)
C.等体积、等物质的量浓度的Na2CO3、CH3COONa、NaHSO3三种溶液混合,混合溶液中:c平(HS)>c平(CH3COO-)>c平(C)
D.含等物质的量的NaHCO3和CH3COONa的混合液中:c平(OH-)-c平(H+)=c平(H2CO3)+c平(CH3COOH)
13.室温下,HNO2和CH3COOH的电离常数分别为7.1×10-4 mol·L-1和1.7×10-5 mol·L-1。将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.曲线Ⅰ代表HNO2溶液
B.溶液中水的电离程度: b点>c点
C.从c点到d点,溶液中保持不变(其中HA、A-分别代表相应的酸和酸根离子)
D.相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)相同
14.等物质的量浓度、等体积的下列溶液中:
①H2CO3 ②Na2CO3 ③NaHCO3 ④NH4HCO3
⑤(NH4)2CO3
下列关系或者说法不正确的是( )
A.③④⑤既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应
B.将溶液蒸干灼烧只有②能得到对应的固体物质
C.c平(HC)的大小关系为④>③>②>⑤>①
D.c平(C)的大小关系为②>⑤>③>④>①
15.X、Y、Z均为中学化学常见的物质,且含有同种元素,它们之间有如下转化关系。则下列说法正确的是( )
A.若Y为两性氢氧化物,则a可能是盐酸或氨水
B.若X、Y、Z溶液均显碱性,且Z是发酵粉的主要成分之一,则c(Y)∶c(Z)=1∶1的混合溶液中c平(C)+2c平(OH-)=c平(HC)+2c平(H+)+3c平(H2CO3)
C.若X为Cl2,且a为用量最大的金属,则将Z溶液蒸干可得到纯净的Z
D.若Z是形成硫酸型酸雨的主要物质,则X与Z反应生成的氧化产物与还原产物质量之比为1∶2
16.25 ℃时,CH3COOH的电离常数Ka=1.7×10-5 mol·L-1。常温下,往25 mL氢氧化钠标准溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液,pH变化曲线如图所示,已知混合溶液pH=10时达到滴定终点,回答下列问题:
(1)该氢氧化钠溶液的物质的量浓度为________。
(2)A点对应的横坐标为25 mL,请用离子方程式解释A点溶液显碱性的原因: ________________________________________________。
(3)A点溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是________________。
(4)B点溶液中,=________________。
(5)C点溶液为等浓度的CH3COONa和CH3COOH的混合溶液,请判断该溶液中c平(CH3COOH) ________ (填“>”“<”或“=”)c平(CH3COO-)。
17.Ⅰ.平衡思想是化学研究的一个重要观念,在水溶液中存在多种平衡体系。
(1)实验室在保存FeCl3溶液时,常在溶液中加少量的________________,以抑制其水解;把AlCl3溶液蒸干并灼烧,最后得到的固体主要产物是________________。
(2)在日常生活中经常用Al2(SO4)3和NaHCO3混合溶液作灭火剂,请用离子方程式表示其灭火原理:_______________________________。
Ⅱ.已知,25 ℃时几种物质的电离常数如下:
化学式 H2CO3 CH3COOH NH3·H2O H2SO3
Ka1=4.2×10-7 Ka2=5.6×10-11 Ka=1.7×10-5 Kb=1.7×10-5 Ka1=1.4×10-2 Ka2=6.0×10-8
(3)25 ℃时,CH3COONH4溶液显____________性,(NH4)2CO3溶液的pH____________ (填“大于”或“小于”)7。
(4)物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的4种溶液:①NH4Cl、②NH4HSO4、③CH3COONH4、④NH3·H2O,按要求从大到小排序。
pH: ____________;
c平(N): ____________。
(5)25 ℃时,若氨水的浓度为2.0 mol·L-1,溶液中的c平(OH-)=____________mol·L-1。将SO2通入该氨水中,当c平(OH-)降至1.0×10-7 mol·L-1时,溶液中的=____________。SO2可用足量小苏打溶液吸收,反应的离子方程式是________________________________________________。
C级学科素养拔高练
18.已知室温下部分弱电解质的电离平衡常数如下表:
化学式 HF HClO H2CO3 NH3·H2O
电离 常数 Ka= 6.8×10-4 mol·L-1 Ka= 4.7×10-8 mol·L-1 Ka1= 4.2×10-7 mol·L-1 Ka2= 5.6×10-11 mol·L-1 Kb= 1.7×10-5 mol·L-1
(1)室温下,pH相同的三种溶液:①NaF溶液
②NaClO溶液 ③Na2CO3溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序是____________(填序号)。
(2)室温时,pH=4的NH4Cl溶液与pH=4的HF溶液中由水电离出的c水(H+)之比为____________。
(3)0.1 mol·L-1 NaClO溶液和0.1 mol·L-1NaHCO3溶液中,c平(ClO-) (填“>”“<”或“=”)c平(HC);可使上述两种溶液pH相等的方法是____________(填序号)。
A.向NaClO溶液中加适量水
B.向NaClO溶液中加入适量NaOH固体
C.向NaHCO3溶液中加适量水
D.向NaHCO3溶液中加适量NaOH固体
(4)向NaClO溶液中通入少量CO2,所发生反应的离子方程式为___________。
(5)室温下,0.1 mol·L-1氨水与0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液等体积混合,通过计算判断混合溶液的酸碱性:____________________________________。
分层作业18 盐类水解的应用
1.B 解析 易水解显酸性的盐,在配制其盐溶液时,为了抑制水解,常加相应的酸,A项正确;易挥发性酸的弱碱盐水溶液,加热蒸干时往往彻底水解生成氢氧化物,B项错误;盐类水解是吸热的,C项正确;AlCl3溶液中存在水解平衡:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,增大Al3+的浓度或加水稀释或加热,水解平衡都向正反应方向移动,D项正确。
2.C 解析 C的水解程度大于HC,则pH:Na2CO3溶液>NaHCO3溶液,故选项A、B不符合要求;N水解使NH4Cl溶液、(NH4)2SO4溶液显酸性,物质的量浓度相同时,(NH4)2SO4溶液中N浓度大于NH4Cl溶液中N浓度,则溶液pH:(NH4)2SO4溶液3.B 解析 ①Na2CO3水解,但程度很小;②NaHCO3中HC电离出很少的C;③H2CO3需要经过两步电离才产生C,比②中的更少;④(NH4)2CO3中C水解程度要比①中的大;⑤也是由HC电离产生C,但由于N的作用,使HC的电离趋势减小。
4.D 解析 pH=11的NaOH溶液中c平(NaOH)=c平(OH-)=10-3mol·L-1,而pH=3的CH3COOH溶液中c平(H+)=10-3mol·L-1,c平(CH3COOH)远远大于10-3mol·L-1。两溶液等体积混合后,形成CH3COOH与CH3COONa的混合溶液,且c平(CH3COOH)远大于c平(CH3COONa),溶液呈酸性,电荷守恒关系为c平(Na+)+c平(H+)=c平(CH3COO-)+c平(OH-),离子浓度大小顺序为c平(CH3COO-)>c平(Na+)>c平(H+)>c平(OH-)。
5.B 解析 Al3+和S2-在水溶液中会彻底水解而得不到Al2S3;MgCl2在水溶液中水解,蒸发过程中水解生成的HCl会挥发,最后得到的是Mg(OH)2而不是MgCl2。
6.D 解析 溶液遵循电中性原则,则有c平(K+)+c平(H+)=c平(HC2)+c平(OH-)+2c平(C2),故A错误;草酸氢钾溶液中存在H2C2O4、C2、HC2,根据物料守恒可知c平(H2C2O4)+c平(C2)+c平(HC2)=0.1mol·L-1,故B错误;草酸氢钾溶液呈酸性,说明HC2电离程度大于水解程度,则c平(C2)>c平(H2C2O4),故C错误;在0.1mol·L-1KHC2O4溶液中,存在H2C2O4、C2、HC2和K+等,根据物料守恒可知c平(K+)=c平(H2C2O4)+c平(HC2)+c平(C2),故D正确。
7.答案 (1)分解出HCl气体,抑制CeCl3在加热时发生水解
(2)氯化铝溶于水,Al3+发生水解:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,生成的Al(OH)3胶体能吸附镉的难溶物而发生聚沉(或沉降),从而消除Cd2+污染
(3)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+,生成的Fe(OH)3胶体能吸附水中悬浮杂质而净化水;Cl2+H2OH++Cl-+HClO,生成的HClO具有强氧化性,能杀菌消毒
解析 (1)由“加热条件下CeCl3在溶液中易发生水解”,可知NH4Cl的作用是抑制其水解,CeCl3水解会生成HCl,NH4Cl的作用是受热时分解出HCl气体,抑制CeCl3水解。
(2)氯化铝溶于水,Al3+发生水解:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,生成的Al(OH)3胶体能吸附镉的难溶物而发生聚沉(或沉降),从而消除Cd2+污染。
(3)Cl2与Fe2+反应生成Fe3+,Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体吸附水中悬浮杂质一起沉积到水底,达到净化水的目的;同时过量的Cl2与H2O反应生成HClO,HClO可杀灭水中的病菌。
8.A 解析 要使Fe2+和Fe3+全部除去,由题给信息可知,需将Fe2+全部氧化成Fe3+,再调节溶液pH范围为3.7≤pH<6.2,既可将Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀,又能保证Zn2+不沉淀。氧化Fe2+时不能引入新的杂质,只能用H2O2,调节pH时也不能引入新的杂质,可用ZnO、ZnCO3等能促进Fe3+发生水解的锌的化合物。
9.AC 解析 反应自发进行的判断依据是ΔH-TΔS<0,反应2Na2SO3(s)+O2(g)2Na2SO4(s)的ΔS<0,则ΔH<0,A正确;硫酸铝水解生成氢氧化铝和硫酸,加热能促进硫酸铝的水解,硫酸是难挥发性酸,当硫酸浓度达到一定程度,硫酸与氢氧化铝反应又生成硫酸铝,所以蒸干得到固体为硫酸铝,B错误;N+H2ONH3·H2O+H+,Fe2O3与氢离子反应来除去铁锈,N水解是吸热反应,降低温度,平衡逆向移动,氢离子浓度减小,除锈效果减弱,C正确;pH相等的醋酸溶液和盐酸,二者c(H+)相等,醋酸是弱电解质,在水溶液里部分电离,HCl是强电解质,在水溶液里完全电离,pH相等的醋酸溶液和盐酸中,醋酸浓度大于盐酸,与足量的Zn反应生成的H2质量相等,则CH3COOH与HCl的物质的量相等,故盐酸的体积大于醋酸溶液的体积,D错误。
10.C 解析 相同物质的量浓度的①②③溶液,pH的大小顺序应为③>①>②,故A项错误;稀释相同倍数时,①②存在水解平衡,③中pH变化最大,故B项错误;若pH相同的三种溶液,物质的量浓度大小顺序应为②>①>③,故D项错误;与25mL0.1mol·L-1盐酸反应后①中为等物质的量浓度的NaHCO3和NaCl溶液,②中为等物质的量浓度的CH3COOH和NaCl溶液,③中为NaCl溶液,pH最大的是①,故C项正确。
11.D 解析 a点时醋酸过量,溶液为等物质的量的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液,根据电荷守恒和物料守恒可得,c平(CH3COO-)+2c平(OH-)=c平(CH3COOH)+2c平(H+),故A正确;溶液中存在电荷守恒c平(Na+)+c平(H+)=c平(CH3COO-)+c平(OH-),b点时溶液的pH=7,呈中性,则c平(H+)=c平(OH-),根据电荷守恒可知c平(Na+)=c平(CH3COO-),故B正确;c点时,氢氧化钠与醋酸恰好反应生成醋酸钠溶液,醋酸钠溶液中,根据电荷守恒可得:①c平(Na+)+c平(H+)=c平(CH3COO-)+c平(OH-),根据物料守恒可得:②c平(Na+)=c平(CH3COO-)+c平(CH3COOH),将②代入①可得:c平(OH-)=c平(CH3COOH)+c平(H+),故C正确;d点为等物质的量的NaOH和CH3COONa的混合溶液,氢氧化钠过量,溶液呈碱性,由于CH3COO-存在微弱的水解,则c平(Na+)>c平(OH-)>c平(CH3COO-)>c平(H+),故D错误。
12.B 解析 少量SO2通入NaClO溶液中,NaClO过量,反应生成次氯酸、硫酸根离子和氯离子,正确的离子方程式为H2O+SO2+3ClO-2HClO+Cl-+S,故A错误;给的分子、分母同时乘以c平(H+)可得:,由于电离平衡常数和水的离子积都不变,所以该比值不变,故B正确;等体积、等物质的量浓度的Na2CO3、CH3COONa、NaHSO3三种物质的溶液混合,Na2CO3、NaHSO3反应生成Na2SO3、NaHCO3,则溶液中的HS、C浓度远远小于CH3COO-,故C错误;等物质的量的NaHCO3和CH3COONa的混合液中,根据电荷守恒可得:①c平(OH-)+c平(HC)+c平(CH3COO-)+2c平(C)=c平(H+)+c平(Na+),根据物料守恒可得:②c平(H2CO3)+c平(CH3COOH)+c平(HC)+c平(C)+c平(CH3COO-)=c平(Na+),将②代入①可得:c平(OH-)-c平(H+)=c平(H2CO3)+c平(CH3COOH)-c平(C),故D错误。
13.C 解析 A项,根据两种酸的电离常数可知,酸性:HNO2>CH3COOH,pH相同的两种酸稀释相同倍数,pH变化大的是相对较强的酸,即曲线Ⅱ表示HNO2溶液的稀释,错误;B项,pH越小酸性越强,对水电离的抑制程度越大,因此溶液中水的电离程度:b点14.C 解析 碳酸氢钠为弱酸的酸式盐、碳酸氢铵为弱酸的酸式盐、碳酸铵为弱酸弱碱盐,都既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应,故A正确;①③④⑤性质都不稳定,受热都容易分解,将溶液蒸干灼烧得不到对应的固体物质,②性质稳定,将溶液蒸干灼烧得到对应的固体物质,故B正确;③④相比较,④中N与HC发生相互促进的水解反应,则c平(HC):③>④,故C错误;②⑤相比较,⑤中N的水解促进C水解,则c平(C)的大小为②>⑤,③④相比较,④中N的水解抑制HC的电离,c平(C):③>④,①为二元弱酸,分步电离,c平(C)最小,则c平(C)的大小关系为Na2CO3>(NH4)2CO3>NaHCO3>NH4HCO3>H2CO3,故D正确。
15.B 解析 若Y为两性氢氧化物,则Y为Al(OH)3,若a是盐酸,则X为四羟基合铝酸盐、Z为AlCl3,Al(OH)3不能与氨水反应,a不可能为氨水,故A错误;Z是发酵粉的主要成分之一,则Z是NaHCO3,X、Y、Z溶液均显碱性,X为NaOH,a为CO2,Y为Na2CO3,则c(Na2CO3)∶c(NaHCO3)=1∶1的混合溶液中存在物料守恒:2c平(Na+)=3[c平(C)+c平(HC)+c平(H2CO3)]①,根据电荷守恒:c平(Na+)+c平(H+)=2c平(C)+c平(HC)+c平(OH-)②,将①②两式联立可得:c平(C)+2c平(OH-)=c平(HC)+2c平(H+)+3c平(H2CO3),故B正确;若X为Cl2,且a为用量最大的金属,则a为Fe,Y为FeCl3,Z为FeCl2,将FeCl2溶液蒸干,由于亚铁离子发生水解反应,反应产物HCl具有挥发性,加热促进平衡正向进行,会生成Fe(OH)2沉淀,且+2价的Fe会被氧化成+3价,得不到纯净的FeCl2,故C错误;若Z是形成硫酸型酸雨的主要物质,则Z为SO2,Y为S,a为O2,X为H2S,H2S与SO2反应的化学方程式为2H2S+SO23S↓+2H2O,H2S为还原剂,SO2为氧化剂,则生成的氧化产物与还原产物物质的量之比为2∶1,质量之比为2∶1,故D错误。
16.答案 (1)0.1 mol·L-1
(2)CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
(3)c平(Na+)>c平(CH3COO-)>c平(OH-)>c平(H+)
(4)17 (5)<
解析 (1)该氢氧化钠溶液的物质的量浓度c(NaOH)==0.1mol·L-1。
(2)A点为NaOH和醋酸恰好完全反应的点,此时溶液中溶质为醋酸钠,因为醋酸根离子会水解:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,故溶液显碱性。
(3)A点存在电荷守恒c平(Na+)+c平(H+)=c平(CH3COO-)+c平(OH-),因为溶液显碱性,则c平(H+)c平(CH3COO-),因为溶液中醋酸钠是大量的,氢离子和氢氧根离子为少量的,故c平(Na+)>c平(CH3COO-)>c平(OH-)>c平(H+)。
(4)B点所示溶液中,=17。
(5)C点所示溶液为等浓度的CH3COONa和CH3COOH的混合溶液,pH<7,溶液显酸性,说明醋酸分子的电离程度大于醋酸根离子的水解程度,所以溶液中c平(CH3COOH)17.答案 (1)盐酸 氧化铝
(2)Al3++3HCAl(OH)3↓+3CO2↑
(3)中 大于
(4)④③①② ②①③④
(5)5.8×10-3 0.6 SO2+2HCS+H2O+2CO2
解析 (1)FeCl3是强酸弱碱盐,水解使溶液呈酸性,保存FeCl3溶液时应加入盐酸抑制其水解。AlCl3也属于强酸弱碱盐,Al3+水解生成Al(OH)3和HCl,在溶液蒸干时,HCl易挥发,生成的氢氧化铝在灼烧时分解成氧化铝和水,所以最后得到的固体是氧化铝。
(2)Al2(SO4)3和NaHCO3溶液混合,Al3+和HC会相互促进水解生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,离子方程式为Al3++3HCAl(OH)3↓+3CO2↑。
(3)从题表格中的几种物质的电离常数可知,CH3COOH的Ka和NH3·H2O的Kb是相等的,则相同浓度时N和CH3COO-的水解程度是一样的,故CH3COONH4溶液显中性。H2CO3的Ka2=5.6×10-11mol·L-1,NH3·H2O的Kb=1.7×10-5mol·L-1,Kb>Ka2,即C的水解程度大于N的,故(NH4)2CO3溶液的pH大于7。
(4)①NH4Cl是强酸弱碱盐,溶液显酸性;②NH4HSO4也是强酸弱碱盐,溶液也显酸性,由于HS电离,故酸性比①强;③CH3COONH4属弱酸弱碱盐,由于CH3COOH的Ka和NH3·H2O的Kb是相等的,故溶液显中性;④NH3·H2O是弱碱,溶液显碱性,所以它们的pH从大到小顺序是④③①②。①NH4Cl、②NH4HSO4、③CH3COONH4、④NH3·H2O溶液物质的量浓度均为0.1mol·L-1,其中①NH4Cl、②NH4HSO4、③CH3COONH4是强电解质,是完全电离的,④NH3·H2O是弱碱,是部分电离的,且①NH4Cl溶液中的N部分水解,②NH4HSO4溶液的酸性会抑制N的水解,③CH3COONH4是弱酸弱碱盐,N和CH3COO-相互促进水解,④NH3·H2O是弱碱,电离出的N浓度最小,故四种溶液中N的浓度由大到小的顺序为②①③④。
(5)25℃时,氨水的Kb=1.7×10-5mol·L-1,若氨水的浓度为2.0mol·L-1,则可得=1.7×10-5mol·L-1,因为氨水中c平(OH-)=c平(N),所以c平(OH-)≈5.8×10-3mol·L-1。25℃时,KW=c平(H+)·c平(OH-)=1.0×10-14mol2·L-2,若c平(OH-)=1.0×10-7mol·L-1,则c平(H+)=1.0×10-7mol·L-1,已知H2SO3的Ka2=6.0×10-8mol·L-1,Ka2==6.0×10-8mol·L-1,则=
=0.6。SO2与足量小苏打反应的化学方程式是SO2+2NaHCO3Na2SO3+H2O+2CO2,则离子方程式为SO2+2HCS+H2O+2CO2。
18.答案 (1)①>②>③ (2)106∶1 (3)< AD
(4)ClO-+CO2+H2OHClO+HC
(5)NH3·H2O的电离常数Kb=1.7×10-5 mol·L-1,则N的水解常数为Kh= mol·L-1≈5.9×10-10 mol·L-1,则有Kb>Kh,据此可知NH3·H2O的电离程度大于N的水解程度,故混合溶液显碱性
解析 (1)由于电离常数:HF>HClO>HC,根据盐类“越弱越水解”的规律,对应弱酸根离子的水解程度:C>ClO->F-,故pH相同的三种溶液的物质的量浓度大小关系为c(NaF)>c(NaClO)>c(Na2CO3)。
(2)NH4Cl发生水解,促进水的电离,而HF抑制水的电离,故pH=4的NH4Cl溶液中由水电离的c(H+)=10-4mol·L-1,pH=4的HF溶液中由水电离的c(H+)=10-10mol·L-1,二者之比为(10-4mol·L-1)∶(10-10mol·L-1)=106∶1。
(3)由表中数据可知K(HClO)(4)由于Ka1(H2CO3)>K(HClO)>Ka2(H2CO3),故向NaClO溶液中通入少量CO2生成HClO和NaHCO3,反应的离子方程式为ClO-+CO2+H2OHClO+HC。分层作业20 离子反应发生的条件
A级必备知识基础练
1.对于离子反应,下列说法正确的是( )
A.参加离子反应的一定都是电解质
B.任何一种离子的浓度在离子反应中一定变小
C.自由移动离子之间的反应不能在固态物质中进行
D.没有沉淀、气体、水生成的反应就不是离子反应
2.(2023广东阳江四校高一联考)下列各组物质相互混合后,不会发生离子反应的是( )
A.Na2SO4溶液和MgCl2溶液
B.Na2CO3溶液和稀硫酸
C.NaOH溶液和Fe2(SO4)3溶液
D.Ca(OH)2溶液和盐酸
3.室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 ( )
A.无色透明溶液中:K+、S、Na+、Mn
B.pH=1的溶液中:HC、S、K+、Al3+、Cl-
C.水电离出的c水(H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液中:Fe2+、Mg2+、S、N
D.使酚酞试剂显红色的溶液中:Na+、Ba2+、N、Cl-
4.宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列物质性质实验对应的反应方程式书写正确的是 ( )
A.Na2O2放入水中:Na2O2+H2O2NaOH+O2↑
B.H2O(g)通过灼热铁粉:3H2O+2FeFe2O3+3H2
C.铜丝插入热的浓硫酸中:Cu+H2SO4CuSO4+H2↑
D.SO2通入酸性KMnO4溶液中:5SO2+2H2O+2Mn5S+4H++2Mn2+
5.下列离子方程式书写正确的是( )
A.向碳酸钠溶液中加盐酸:C+2H+H2O+CO2↑
B.向稀盐酸中投入铁粉:2Fe+6H+2Fe3++3H2↑
C.向醋酸溶液中投入碳酸钙:C+2H+H2O+CO2↑
D.向氢氧化钡溶液中加入硫酸:H++OH-H2O
6.某同学在实验室中进行如下实验:
编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
实验
现象 没有明显变化,溶液仍为无色 有白色沉淀生成,溶液为蓝色 有无色气体放出
以下结论正确的是( )
A.Ⅰ中无明显变化,说明两溶液不反应
B.Ⅱ中的白色沉淀为CuCl2
C.Ⅲ中的离子方程式为2H++Zn═Zn2++H2↑
D.Ⅲ中发生的反应不是离子反应
7.常温下,下列各组离子一定能大量共存的是( )
A.pH=2的溶液中:I-、Cl-、N、Na+
B.=1012的溶液中:N、Al3+、N、Cl-
C.由水电离出的c水(H+)=1×10-14 mol·L-1的溶液中:Ca2+、K+、Cl-、HC
D.中性溶液中:K+、HC、S、Fe3+
8.在如图所示点滴板上有四个溶液间反应的小实验,其对应反应的离子方程式书写正确的是( )
A.a反应:Fe2++2H++H2O2═Fe3++2H2O
B.b反应:HC+OH-═C+H2O
C.c反应:H++OH-═H2O
D.d反应:Al3++3NH3·H2O═Al(OH)3↓+3N
9.下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是 ( )
A.用FeCl3溶液腐蚀铜线路板:Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+
B.Na2O2与H2O反应制备O2:Na2O2+H2O═2Na++2OH-+O2↑
C.将氯气溶于水制备次氯酸:Cl2+H2O═2H++Cl-+ClO-
D.用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应,证明H2O2具有还原性:2Mn+6H++5H2O2═2Mn2++5O2↑+8H2O
10.(2023北京第四中学高一期中)下列各组离子一定能大量共存的是( )
A.在无色溶液中:N、Fe2+、S、C
B.在含大量Ca2+的溶液中:Fe3+、Na+、Cl-、OH-
C.在强酸性溶液中:Na+、K+、Cl-、S
D.在强碱性溶液中:K+、Mg2+、Cl-、N
11.离子反应是中学化学中重要的反应类型。回答下列问题:
(1)在发生离子反应的反应物或反应产物中,一定存在有 (填序号)。
①单质 ②氧化物 ③电解质 ④盐 ⑤化合物
(2)可用图示的方法表示不同反应类型之间的关系。如分解反应和氧化还原反应可表示为下图。请在下面的方框中画出离子反应、置换反应和氧化还原反应三者之间的关系。
(3)离子方程式是重要的化学用语。下列是有关离子方程式的一些错误观点,请在下表中用相应的“离子方程式”否定这些观点。
①所有的离子方程式均可以表示一类反应
②酸碱中和反应均可表示为H++OH-═H2O
③离子方程式中凡是难溶性酸、碱、盐均要标“↓”
(4)试列举出三种不同类别的物质(酸、碱、盐)之间的反应,它们对应的离子方程式都可用“Ba2++S═BaSO4↓”来表示,请写出有关反应的化学方程式(3个):
①____________________________________________________________;
②____________________________________________________________;
③____________________________________________________________。
B级关键能力提升练
以下选择题有1~2个选项符合题意。
12.室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 ( )
A.中性溶液中:Fe3+、Na+、N、S
B.澄清透明的溶液中:Al3+、Ca2+、N、Cl-
C.使甲基橙变红色的溶液中:Na+、K+、CN-、F-
D.加入酚酞为无色的溶液中:Na+、Al3+、S、Cl-
13.室温下,下列各组离子在相应的条件下可能大量共存的是( )
A.能使pH试纸变红的溶液中:C、K+、Cl-、Na+
B.由水电离产生的c水(OH-)=1.0×10-10 mol·L-1的溶液中:N、Mg2+、Na+、S
C.在=1.0×1012的溶液中:N、Fe2+、Cl-、N
D.=10-10 mol·L-1的溶液中:Na+、HC、Cl-、K+
14.室温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.滴加KSCN溶液显红色的溶液中:K+、Cl-、I-
B.能与铝反应放出氢气的溶液中:N、N、CH3COO-
C.水电离产生的c水(OH-)=10-12 mol·L-1的溶液中:Na+、HC、Cl-
D.=10-12的溶液中:Cu2+、N、S
15.甲、乙、丙、丁是由H+、Na+、Al3+、Ba2+、OH-、Cl-、HC几种离子中的两种组成,可以发生如图转化,下列说法不正确的是( )
A.在丁溶液中滴加甲溶液,开始反应的离子方程式:HC+Ba2++OH-═BaCO3↓+H2O
B.溶液丙中还可以大量共存的离子有Fe2+、N、S
C.白色沉淀a不能溶解在溶液d中
D.甲为NaHCO3,乙为AlCl3
16.某温度下,水溶液中c平(H+)与c平(OH-)有如图所示关系。下列条件下能够大量共存的一组离子是( )
A.a点对应的溶液:Na+、K+、S、Cl-
B.b点对应的溶液:I-、Mg2+、K+、ClO-
C.c点对应的溶液:Na+、S2-、F-、N
D.a点对应的溶液:C、Cl-、Al3+、S
17.下列离子方程式书写正确的是( )
A.已知电离常数Ka1(H2SO3)=1.3×10-2 mol·L-1,Ka2(H2SO3)=6.3×10-8 mol·L-1;Ka1(H2CO3)=4.2×10-7 mol·L-1,Ka2(H2CO3)=5.6×10-11 mol·L-1。H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应:H2SO3+2HC═S+2CO2↑+2H2O
B.控制pH为9~10,用NaClO溶液将含NaCN的废水中的CN-氧化为两种无污染的气体:2CN-+5ClO-+H2O═N2↑+2CO2↑+5Cl-+2OH-
C.已知硫酸铅难溶于水,也难溶于硝酸,却可溶于醋酸铵溶液中,形成无色溶液,(CH3COO)2Pb溶液中通入H2S气体时有黑色沉淀生成:Pb2++H2S═PbS↓+2H+
D.CuSO4溶液与过量浓氨水反应:Cu2++4NH3·H2O═[Cu(NH3)4]2++4H2O
18.(1)二氧化氯是目前国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂,它可由KClO3在H2SO4存在下与Na2SO3反应制得。请写出反应的离子方程式: ________________________________________________。
(2)某无色溶液只含有下列8种离子中的某几种:Na+、H+、Mg2+、Ag+、Cl-、OH-、HC、N。已知该溶液可与Al2O3反应,则:
①该溶液与Al2O3反应后有Al3+生成,则原溶液中一定含有较多____________,一定不会含有____________。
②该溶液与Al2O3反应后有[Al(OH)4]-生成,则原溶液中一定含有____________,可能含有大量的____________。
③写出该溶液与Al2O3反应生成[Al(OH)4]-的离子方程式: ________________________________________________。
C级学科素养拔高练
19.某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行研究。
(1)下表是“铝与氯化铜溶液反应”实验报告的一部分:
实验步骤 实验现象
将打磨过的铝片(过量)放入一定浓度的CuCl2溶液中 产生气泡,析出疏松的红色固体,溶液逐渐变为无色
反应结束后分离出溶液备用 —
红色固体用蒸馏水洗涤后,置于潮湿空气中 一段时间后固体由红色变为绿色[视其主要成分为Cu2(OH)2CO3]
按反应类型写出实验中发生反应的化学方程式各一个(是离子反应的只写离子方程式)
置换反应: ____________________________________;
化合反应: ____________________________________。
(2)用石墨作为电极,电解上述实验分离出的溶液,两极均产生气泡。持续电解,在阴极附近的溶液中还可观察到的现象是_____________________________。
解释此现象的离子方程式是____________________________________。
(3)工业上可用铝与软锰矿(主要成分为MnO2)反应来冶炼金属锰。
①用铝与软锰矿冶炼锰的原理是________________________ (用化学方程式表示)。
②MnO2在H2O2分解反应中是催化剂。若将适量MnO2加入酸化后的H2O2溶液中,MnO2溶解产生Mn2+,该反应的离子方程式是______________________。
分层作业20 离子反应发生的条件
1.C 解析 离子反应是指离子和离子、离子和原子或分子之间的反应,其中有电解质,也可能有非电解质或其他物质,故A错误;离子反应可生成沉淀、气体、弱电解质等,使溶液中某种或某些离子浓度降低,但不一定都降低,B错误;固态物质中一定无自由移动离子存在,C正确;没有沉淀、气体、水生成的反应也可能是离子反应,例如有弱酸(CH3COOH)生成的反应,D错误。
2.A 解析 Na2CO3溶液和稀硫酸混合,生成二氧化碳和水,能够发生离子反应,B错误;NaOH溶液和Fe2(SO4)3溶液混合,有氢氧化铁沉淀生成,能够发生离子反应,C错误;Ca(OH)2溶液和盐酸混合,有水生成,能够发生离子反应,D错误。
3.D 解析 Mn为紫色,与无色不符,故A错误;pH=1的溶液显酸性,H+与HC不能大量共存,故B错误;水电离出的c水(H+)=1×10-12mol·L-1的溶液,水的电离受到抑制,可能呈酸性或碱性,OH-与Fe2+、Mg2+不能大量共存,酸性条件下,Fe2+和N不能大量共存,故C错误;使酚酞试剂显红色的溶液呈碱性,各种离子之间均不反应,能大量共存,故D正确。
4.D 解析 Na2O2与H2O反应:2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,A项错误;H2O(g)与灼热的铁粉反应生成Fe3O4和H2:4H2O(g)+3FeFe3O4+4H2,B项错误;铜与热的浓硫酸反应生成SO2:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,C项错误;SO2具有强还原性,与Mn反应生成S、Mn2+,D项正确。
5.A 解析 碳酸钠和氯化氢均为可溶于水的强电解质,A正确。铁和盐酸反应生成氯化亚铁,反应的离子方程式为Fe+2H+Fe2++H2↑,B错误。醋酸是弱电解质,碳酸钙为难溶于水的强电解质,反应的离子方程式为2CH3COOH+CaCO32CH3COO-+Ca2++CO2↑+H2O,C错误。氢氧化钡和硫酸反应有水和硫酸钡沉淀生成,反应的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SBaSO4↓+2H2O,D错误。
6.C 解析 Ⅰ中虽无明显现象,但发生了离子反应:H++OH-H2O,A错误;Ⅱ中发生的反应为Ba2++SBaSO4↓,白色沉淀为BaSO4,B错误;Ⅲ中的反应是离子反应,离子方程式为Zn+2H+Zn2++H2↑,C正确,D错误。
7.B 解析 pH=2的溶液呈酸性,I-、N在酸性条件下发生氧化还原反应,不能大量共存,故A错误;=1012的溶液呈酸性:N、Al3+、N、Cl-、H+之间不反应,故B正确;由水电离出的c水(H+)=1×10-14mol·L-1的溶液,该溶液呈酸性或碱性,Ca2+、OH-、HC之间反应生成碳酸钙沉淀,H+、HC之间发生反应,不能大量共存,故C错误;中性溶液中:HC、Fe3+不能大量共存,故D错误。
8.D 解析 A选项电荷不守恒;B选项因NaOH过量,则还应存在N与OH-之间的离子反应;C选项中CH3COOH是弱酸,应写成化学式。
9.A 解析 B项中原子不守恒,正确的离子方程式为2Na2O2+2H2O4Na++4OH-+O2↑;C项中HClO是弱酸,不能拆成离子形式;D项中的离子方程式本身没有问题,但KMnO4也能将HCl氧化,不能达到证明H2O2具有还原性的目的,D项错误。
10.C 解析 含Fe2+的溶液显绿色,与无色溶液不符,A错误;Fe3+、OH-生成Fe(OH)3沉淀而不能大量共存,B错误;在强酸性溶液中含大量H+,Na+、K+、Cl-、S与H+之间不反应,能大量共存,C正确;在强碱性溶液中含大量OH-,与Mg2+生成Mg(OH)2沉淀,不能大量共存,D错误。
11.答案 (1)③⑤
(2)
(3)①2CH3COOH+CaCO32CH3COO-+Ca2++H2O+CO2↑(合理即可)
②CH3COOH+OH-CH3COO-+H2O(合理即可)
③CaCO3+2H+Ca2++CO2↑+H2O(合理即可)
(4)①BaCl2+H2SO4BaSO4↓+2HCl(合理即可)
②Ba(OH)2+Na2SO4BaSO4↓+2NaOH(合理即可)
③NaHSO4+BaCl2BaSO4↓+HCl+NaCl(合理即可)
解析 离子反应中一定有离子参与或生成,因此一定有电解质(化合物)参与反应或生成。置换反应一定是氧化还原反应,二者有一部分可用离子方程式表示,如Zn+CuSO4Cu+ZnSO4等。
12.B 解析 Fe3+水解会使溶液呈酸性,在中性溶液中不能大量共存,故A错误;Al3+、Ca2+、N、Cl-在澄清透明的溶液中不发生任何反应,能大量共存,故B正确;使甲基橙变红色的溶液为酸性溶液,溶液中的CN-、F-与H+反应生成HCN和HF,不能大量共存,故C错误;加入酚酞为无色的溶液可能呈酸性或中性,Al3+水解会使溶液呈酸性,在中性溶液中不能大量共存,故D错误。
13.B 解析 A项,使pH试纸变红说明该溶液呈酸性,C不能大量存在;B项所给水溶液可能呈酸性或碱性,在碱性条件下Mg2+不能大量共存,但在酸性条件下这些离子可以大量共存;C项,在=1.0×1012的溶液中,c平(OH-)=1×10-1mol·L-1,N、Fe2+不能大量共存;D项,=10-10mol·L-1的溶液中c平(H+)=10-4mol·L-1,HC不能大量存在。
14.D 解析 滴加KSCN溶液显红色的溶液中含有Fe3+,Fe3+与I-可以发生氧化还原反应,故不能大量共存,A错误;能与铝反应放出氢气的溶液可能显酸性也可能显碱性,当为碱性溶液时,OH-与N反应生成氨气和水,不能大量共存,当为酸性溶液时,H+与CH3COO-不能大量共存,B错误;水的电离受到抑制,该溶液可能为酸性溶液或碱性溶液,当是酸性溶液时,H+与HC反应生成水和二氧化碳,故不能大量共存,C错误;=10-12的溶液呈酸性,溶液中各离子之间不反应且和氢离子也不反应,所以能大量共存,D正确。
15.BC 解析 四种溶液中可能存在的离子有H+、Na+、Al3+、Ba2+、OH-、Cl-、HC,因为甲溶液能和乙溶液生成沉淀、气体和NaCl,故甲和乙中含有能相互促进水解的离子,Al3+和HC在溶液中反应生成CO2气体和Al(OH)3沉淀,然后依据甲与丙生成气体可知,甲为NaHCO3,乙为AlCl3,甲与丁生成白色沉淀,则丁含有Ba2+,丁为Ba(OH)2,丙为HCl。在丁溶液中滴加甲溶液,开始反应的离子方程式为HC+Ba2++OH-BaCO3↓+H2O,A、D正确;根据分析可知,丙为HCl,溶液丙中含有H+,酸性条件下,Fe2+、N因发生氧化还原反应而不能大量共存,B错误;无色溶液d中可能含有氢氧化钠,白色沉淀a(氢氧化铝)可能溶解在溶液d中,C错误。
16.A 解析 从图像可以看出,a点溶液c平(H+)=c平(OH-),溶液呈中性;b点溶液c平(H+)c平(OH-),溶液呈酸性。a点溶液呈中性,A项中各离子间不发生反应,能够大量共存,正确;b点溶液呈碱性,I-与ClO-可以发生氧化还原反应:2I-+ClO-+H2OI2+Cl-+2OH-,Mg2+和OH-反应生成沉淀,不能大量共存,B错误;c点溶液呈酸性,H+与S2-、F-反应都生成弱电解质,不能大量共存,C错误;a点溶液呈中性,Al3+与C可以发生反应:2Al3++3C+3H2O2Al(OH)3↓+3CO2↑,不能大量共存,D错误。
17.BD 解析 Ka2(H2SO3)18.答案 (1)2Cl+S+2H+2ClO2+S+H2O
(2)①H+ OH-、HC ②OH-、Na+ Cl-、N ③Al2O3+2OH-+3H2O2[Al(OH)4]-
解析 KClO3在H2SO4存在下与Na2SO3反应,S被氧化成S。题给溶液与Al2O3反应后有Al3+生成,说明该溶液显酸性,一定含有H+,不含有OH-、HC。该溶液与Al2O3反应后有[Al(OH)4]-生成,说明该溶液显碱性,H+、Mg2+、Ag+、HC不能共存,必定要含有一种阳离子Na+,故溶液中一定含有OH-、Na+,可能含有Cl-、N。
19.答案 (1)2Al+6H+2Al3++3H2↑(或2Al+3Cu2+2Al3++3Cu) 2Cu+O2+H2O+CO2Cu2(OH)2CO3
(2)有白色沉淀生成,后沉淀逐渐溶解至消失 Al3++3OH-Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-[Al(OH)4]-
(3)①3MnO2+4Al3Mn+2Al2O3
②MnO2+H2O2+2H+Mn2++O2↑+2H2O
解析 CuCl2溶液中由于Cu2+水解使溶液呈酸性,Al与H+、Cu2+发生置换反应,置换生成的铜置于潮湿的空气中,与空气中CO2、O2、H2O反应:2Cu+CO2+O2+H2OCu2(OH)2CO3。用石墨作为电极,电解AlCl3溶液,阳极电极反应为2Cl--2e-Cl2↑,阴极电极反应为2H++2e-H2↑,破坏了H2O的电离平衡,使溶液呈碱性,Al3++3OH-Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-[Al(OH)4]-。Al与MnO2发生铝热反应:4Al+3MnO22Al2O3+3Mn。在酸性条件下MnO2具有氧化性,把H2O2氧化成O2,MnO2被还原为Mn2+,反应的离子方程式为MnO2+H2O2+2H+Mn2++2H2O+O2↑。(共34张PPT)
分层作业20 离子反应发生的条件
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
A 级 必备知识基础练
18
19
1.对于离子反应,下列说法正确的是( )
A.参加离子反应的一定都是电解质
B.任何一种离子的浓度在离子反应中一定变小
C.自由移动离子之间的反应不能在固态物质中进行
D.没有沉淀、气体、水生成的反应就不是离子反应
C
解析 离子反应是指离子和离子、离子和原子或分子之间的反应,其中有电解质,也可能有非电解质或其他物质,故A错误;离子反应可生成沉淀、气体、弱电解质等,使溶液中某种或某些离子浓度降低,但不一定都降低,B错误;固态物质中一定无自由移动离子存在,C正确;没有沉淀、气体、水生成的反应也可能是离子反应,例如有弱酸(CH3COOH)生成的反应,D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2.(2023广东阳江四校高一联考)下列各组物质相互混合后,不会发生离子反应的是( )
A.Na2SO4溶液和MgCl2溶液
B.Na2CO3溶液和稀硫酸
C.NaOH溶液和Fe2(SO4)3溶液
D.Ca(OH)2溶液和盐酸
A
解析 Na2CO3溶液和稀硫酸混合,生成二氧化碳和水,能够发生离子反应,B错误;NaOH溶液和Fe2(SO4)3溶液混合,有氢氧化铁沉淀生成,能够发生离子反应,C错误;Ca(OH)2溶液和盐酸混合,有水生成,能够发生离子反应,D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
3.室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
4.宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列物质性质实验对应的反应方程式书写正确的是( )
A.Na2O2放入水中:Na2O2+H2O═2NaOH+O2↑
B.H2O(g)通过灼热铁粉:3H2O+2Fe═Fe2O3+3H2
C.铜丝插入热的浓硫酸中:Cu+H2SO4═CuSO4+H2↑
D.SO2通入酸性KMnO4溶液中:
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
A
解析 碳酸钠和氯化氢均为可溶于水的强电解质,A正确。铁和盐酸反应生成氯化亚铁,反应的离子方程式为Fe+2H+═Fe2++H2↑,B错误。醋酸是弱电解质,碳酸钙为难溶于水的强电解质,反应的离子方程式为2CH3COOH+CaCO3═2CH3COO-+Ca2++CO2↑+H2O,C错误。氢氧化钡和硫酸反应有水和硫酸钡沉淀生成,反应的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++ ═BaSO4↓+2H2O,D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
6.某同学在实验室中进行如下实验:
以下结论正确的是( )
A.Ⅰ中无明显变化,说明两溶液不反应
B.Ⅱ中的白色沉淀为CuCl2
C.Ⅲ中的离子方程式为2H++Zn═Zn2++H2↑
D.Ⅲ中发生的反应不是离子反应
编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
实验
现象 没有明显变化,溶液仍为无色 有白色沉淀生成,溶液为蓝色 有无色气体放出
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
解析 Ⅰ中虽无明显现象,但发生了离子反应:H++OH-═H2O,A错误;Ⅱ中发生的反应为Ba2++ ═BaSO4↓,白色沉淀为BaSO4,B错误;Ⅲ中的反应是离子反应,离子方程式为Zn+2H+═Zn2++H2↑,C正确,D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
8.在如图所示点滴板上有四个溶液间反应的小实验,其对应反应的离子方程式书写正确的是( )
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
解析 A选项电荷不守恒;B选项因NaOH过量,则还应存在 与OH-之间的离子反应;C选项中CH3COOH是弱酸,应写成化学式。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
9.下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是( )
A.用FeCl3溶液腐蚀铜线路板:Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+
B.Na2O2与H2O反应制备O2:Na2O2+H2O═2Na++2OH-+O2↑
C.将氯气溶于水制备次氯酸:Cl2+H2O═2H++Cl-+ClO-
D.用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应,证明H2O2具有还原性:
A
解析 B项中原子不守恒,正确的离子方程式为2Na2O2+2H2O═4Na++4OH-+O2↑;C项中HClO是弱酸,不能拆成离子形式;D项中的离子方程式本身没有问题,但KMnO4也能将HCl氧化,不能达到证明H2O2具有还原性的目的,D项错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
C
解析 含Fe2+的溶液显绿色,与无色溶液不符,A错误;Fe3+、OH-生成Fe(OH)3沉淀而不能大量共存,B错误;在强酸性溶液中含大量H+,Na+、K+、Cl-、 与H+之间不反应,能大量共存,C正确;在强碱性溶液中含大量OH-,与Mg2+生成Mg(OH)2沉淀,不能大量共存,D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
11.离子反应是中学化学中重要的反应类型。回答下列问题:
(1)在发生离子反应的反应物或反应产物中,一定存在有______(填序号)。
①单质 ②氧化物 ③电解质 ④盐 ⑤化合物
(2)可用图示的方法表示不同反应类型之间的关系。如分解反应和氧化还原反应可表示为下图。请在下面的方框中画出离子反应、置换反应和氧化还原反应三者之间的关系。
③⑤
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
(3)离子方程式是重要的化学用语。下列是有关离子方程式的一些错误观点,请在下表中用相应的“离子方程式”否定这些观点。
①所有的离子方程式均可以表示一类反应
②酸碱中和反应均可表示为H++OH-═H2O
③离子方程式中凡是难溶性酸、碱、盐均要标“↓”
①2CH3COOH+CaCO3═2CH3COO-+Ca2++H2O+CO2↑(合理即可)
②CH3COOH+OH-═CH3COO-+H2O(合理即可)
③CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑+H2O(合理即可)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
(4)试列举出三种不同类别的物质(酸、碱、盐)之间的反应,它们对应的离子方程式都可用“Ba2++ ═BaSO4↓”来表示,请写出有关反应的化学方程式(3个):
①__________________________________________________;
②__________________________________________________;
③__________________________________________________。
BaCl2+H2SO4═BaSO4↓+2HCl(合理即可)
Ba(OH)2+Na2SO4═BaSO4↓+2NaOH(合理即可)
NaHSO4+BaCl2═BaSO4↓+HCl+NaCl(合理即可)
解析 离子反应中一定有离子参与或生成,因此一定有电解质(化合物)参与反应或生成。置换反应一定是氧化还原反应,二者有一部分可用离子方程式表示,如Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4等。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
B 级 关键能力提升练
以下选择题有1~2个选项符合题意。
12.室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
解析 Fe3+水解会使溶液呈酸性,在中性溶液中不能大量共存,故A错误;Al3+、Ca2+、 、Cl-在澄清透明的溶液中不发生任何反应,能大量共存,故B正确;使甲基橙变红色的溶液为酸性溶液,溶液中的CN-、F-与H+反应生成HCN和HF,不能大量共存,故C错误;加入酚酞为无色的溶液可能呈酸性或中性, Al3+水解会使溶液呈酸性,在中性溶液中不能大量共存,故D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
15.甲、乙、丙、丁是由H+、Na+、Al3+、Ba2+、OH-、Cl-、 几种离子中的两种组成,可以发生如图转化,下列说法不正确的是( )
C.白色沉淀a不能溶解在溶液d中
D.甲为NaHCO3,乙为AlCl3
BC
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
16.某温度下,水溶液中c平(H+)与c平(OH-)有如图所示关系。下列条件下能够大量共存的一组离子是( )
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
17.下列离子方程式书写正确的是( )
A.已知电离常数Ka1(H2SO3)=1.3×10-2 mol·L-1,Ka2(H2SO3)=6.3×10-8 mol·L-1; Ka1(H2CO3)=4.2×10-7 mol·L-1,Ka2(H2CO3)=5.6×10-11 mol·L-1。H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应:H2SO3+2 ═ +2CO2↑+2H2O
B.控制pH为9~10,用NaClO溶液将含NaCN的废水中的CN-氧化为两种无污染的气体:2CN-+5ClO-+H2O═N2↑+2CO2↑+5Cl-+2OH-
C.已知硫酸铅难溶于水,也难溶于硝酸,却可溶于醋酸铵溶液中,形成无色溶液,(CH3COO)2Pb溶液中通入H2S气体时有黑色沉淀生成:
Pb2++H2S═PbS↓+2H+
D.CuSO4溶液与过量浓氨水反应:Cu2++4NH3·H2O═[Cu(NH3)4]2++4H2O
BD
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
解析 Ka2(H2SO3)1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
18.(1)二氧化氯是目前国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂,它可由KClO3在H2SO4存在下与Na2SO3反应制得。请写出反应的离子方程式: ________________________________________________。
(2)某无色溶液只含有下列8种离子中的某几种:Na+、H+、Mg2+、Ag+、Cl-、OH-、 。已知该溶液可与Al2O3反应,则:
①该溶液与Al2O3反应后有Al3+生成,则原溶液中一定含有较多_________,一定不会含有_____________。
②该溶液与Al2O3反应后有[Al(OH)4]-生成,则原溶液中一定含有________,可能含有大量的____________。
③写出该溶液与Al2O3反应生成[Al(OH)4]-的离子方程式: ________________________________________________。
H+
OH-、Na+
Al2O3+2OH-+3H2O═2[Al(OH)4]-
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
C 级 学科素养拔高练
19.某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行研究。
(1)下表是“铝与氯化铜溶液反应”实验报告的一部分:
实验步骤 实验现象
将打磨过的铝片(过量)放入一定浓度的CuCl2溶液中 产生气泡,析出疏松的红色固体,溶液逐渐变为无色
反应结束后分离出溶液备用 —
红色固体用蒸馏水洗涤后,置于潮湿空气中 一段时间后固体由红色变为绿色[视其主要成分为Cu2(OH)2CO3]
按反应类型写出实验中发生反应的化学方程式各一个(是离子反应的只写离子方程式)
置换反应: ________________________________________________;
化合反应: ________________________________________________。
2Al+6H+═2Al3++3H2↑(或2Al+3Cu2+═2Al3++3Cu)
2Cu+O2+H2O+CO2═Cu2(OH)2CO3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
(2)用石墨作为电极,电解上述实验分离出的溶液,两极均产生气泡。持续电解,在阴极附近的溶液中还可观察到的现象是_______________________________________。
解释此现象的离子方程式是____________________________________。
(3)工业上可用铝与软锰矿(主要成分为MnO2)反应来冶炼金属锰。
①用铝与软锰矿冶炼锰的原理是____________________________ (用化学方程式表示)。
②MnO2在H2O2分解反应中是催化剂。若将适量MnO2加入酸化后的H2O2溶液中,MnO2溶解产生Mn2+,该反应的离子方程式是_______________________________。
有白色沉淀生成,后沉淀逐渐溶解至消失
Al3++3OH-═Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-═[Al(OH)4]-
3MnO2+4Al 3Mn+2Al2O3
MnO2+H2O2+2H+═Mn2++O2↑+2H2O
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
解析 CuCl2溶液中由于Cu2+水解使溶液呈酸性,Al与H+、Cu2+发生置换反应,置换生成的铜置于潮湿的空气中,与空气中CO2、O2、H2O反应: 2Cu+CO2+O2+H2O═Cu2(OH)2CO3。用石墨作为电极,电解AlCl3溶液,阳极电极反应为2Cl--2e-═Cl2↑,阴极电极反应为2H++2e-═H2↑,破坏了H2O的电离平衡,使溶液呈碱性,Al3++3OH-═Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-═[Al(OH)4]-。Al与MnO2发生铝热反应:4Al+3MnO2 2Al2O3+3Mn。在酸性条件下MnO2具有氧化性,把H2O2氧化成O2,MnO2被还原为Mn2+,反应的离子方程式为MnO2+H2O2+2H+═Mn2++2H2O+O2↑。分层作业21 离子反应的应用
A级必备知识基础练
1.某溶液中含有大量的K+、Cl-及X与Y两种离子,现向该溶液加入W试剂,根据实验现象得到的关于X、Y离子的推断能成立的是( )
选项 W试剂 实验现象 X、Y离子的推测
A 淀粉KI溶液 溶液变蓝 Fe3+、S
B 用pH试纸检测 pH=7(室温) CH3COO-、Na+
C 硝酸酸化的AgNO3溶液 白色沉淀 C、N
D 过量NaOH溶液 无明显现象 Al3+、Mg2+
2.下列各步制取物质的方法,最终无法达到目的的是 ( )
①AlAl2O3Al(NO3)3晶体
②CuCuOCuSO4溶液CuSO4·5H2O
③FeFeCl3Fe(OH)3Fe2O3
④FeSO4溶液FeSFeS
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
3.某无色溶液中可能含有I-、N、Cu2+、S,向该溶液中加入少量溴水,溶液仍无色,则下列关于溶液组成的判断正确的是( )
①肯定不含I-;②肯定不含Cu2+;③肯定含有S;④可能含有I-。
A.①③
B.①②③
C.①②
D.②③④
4.某溶液在25 ℃时由水电离出的氢离子的浓度为1×10-12 mol·L-1,下列说法正确的是( )
A.向该溶液中加入铝片后,一定能生成氢气
B.HC、HS-、HP等离子在该溶液中一定不能大量共存
C.该溶液的pH一定为12
D.若该溶液中的溶质只有一种,它一定是酸或者是碱
5.下列有关水处理的离子方程式不正确的是( )
A.沉淀法:加入Na2S处理含Hg2+废水,Hg2++S2-═HgS↓
B.中和法:加入生石灰处理酸性废水,H++OH-═H2O
C.氧化法:加入次氯酸处理氨氮废水,2N+3HClO═N2↑+3H2O+5H++3Cl-
D.混凝法:加入明矾使水中的悬浮颗粒发生凝聚,Al3++3H2O═Al(OH)3(胶体)+3H+
6.某地盛产矿盐(主要成分是NaCl,还含有S等其他可溶性杂质的离子)。下列有关说法正确的是( )
A.由矿盐生产食盐,除去S最合适的试剂是Ba(NO3)2
B.工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气
C.室温下,AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度
D.用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水与饱和纯碱溶液
7.下列物质提纯方案错误的是( )
选项 被提纯的物质 杂质 除杂试剂 除杂方法
A CO(g) CO2(g) NaOH溶液、浓硫酸 洗气
B NH4Cl(aq) Fe3+(aq) NaOH溶液 过滤
C Cl2(g) HCl(g) 饱和食盐水、浓硫酸 洗气
D Na2CO3(s) NaHCO3(s) — 灼烧
8.下列滴定中,指示剂的选择或滴定终点颜色变化有错误的是( )
提示:2KMnO4+5K2SO3+3H2SO4═6K2SO4+2MnSO4+3H2O、I2+Na2S═2NaI+S↓
选项 滴定管中的溶液 锥形瓶中的溶液 指示剂 滴定终点颜色变化
A NaOH溶液 CH3COOH溶液 酚酞 无色→浅红色
B HCl溶液 氨水 甲基橙 黄色→橙色
C 酸性KMnO4溶液 K2SO3溶液 无 无色→浅紫红色
D 碘水 Na2S溶液 淀粉 蓝色→无色
9.某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时,选择甲基橙作指示剂。请填写下列空白:
(1)用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视 。直到因加入半滴盐酸后,溶液由黄色变为橙色,并 为止。
(2)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是 。
A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸
B.滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
(3)若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示,则起始读数为 mL,终点读数为 mL;所用盐酸溶液的体积为 mL。
(4)某学生根据3次实验分别记录有关数据如表:
滴定次数 待测NaOH溶液的体积/mL 0.1000mol·L-1盐酸的体积/mL
滴定前刻度 滴定后刻度 溶液体积/mL
第一次 25.00 0.00 26.11 26.11
第二次 25.00 1.56 30.30 28.74
第三次 25.00 0.22 26.31 26.09
依据上表数据列式计算该NaOH溶液的物质的量浓度为 。
B级关键能力提升练
以下选择题有1~2个选项符合题意。
10.室温下,下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是( )
A.滴加甲基橙显黄色的溶液:Fe3+、N、Cl-、S
B.pH=1的溶液:Fe2+、Na+、Mg2+、N
C.水电离出来的c水(H+)=10-13 mol·L-1的溶液:K+、C、Br-、Al
D.所含溶质为Na2CO3的溶液:K+、Cl-、N、Al3+
11.如图是向100 mL的盐酸中逐渐加入NaOH溶液时,溶液的pH变化图像,根据图像所得结论正确的是 ( )
A.原来盐酸的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
B.X为0.1 mol·L-1的NaOH溶液
C.原来盐酸的物质的量浓度为1 mol·L-1
D.X为0.01 mol·L-1的NaOH溶液
12.中和滴定是一种操作简单、准确度高的定量分析方法。实际工作中也可以利用物质间的氧化还原反应、沉淀反应进行类似的滴定分析,这些滴定分析均需要通过指示剂来确定滴定终点。下列对几种具体的滴定分析(待测液置于锥形瓶内)中所用指示剂及滴定终点时的溶液颜色的判断不正确的是( )
A.用标准酸性KMnO4溶液滴定Na2SO3溶液以测量其浓度:KMnO4;紫红色
B.利用“Ag++SCN-═AgSCN↓”原理,可用标准KSCN溶液测量AgNO3溶液浓度:Fe(NO3)3;红色
C.利用“2Fe3++2I-═I2+2Fe2+”原理,用FeCl3溶液测量KI样品中的KI的百分含量:淀粉;蓝色
D.利用OH-+H+═H2O来测量某盐酸的浓度:酚酞;浅红色
13.下列各组离子能在指定溶液中,大量共存的是( )
①无色溶液中:K+、Cl-、Na+、H2P、P、S
②使pH=11的溶液中:C、Na+、[Al(OH)4]-、N、S2-、S
③水电离的c水(H+)=10-12 mol·L-1的溶液中:Cl-、HC、N、N、S2
④加入Mg能放出H2的溶液中:Mg2+、N、Cl-、K+、S
⑤使甲基橙变红的溶液中:Fe3+、Mn、N、Na+、S
⑥酸性溶液中:Fe2+、Al3+、N、I-、Cl-、S2-
A.只有①②⑤
B.只有①③⑥
C.只有②④⑤
D.只有①②④
14.某溶液中含有较大量的Cl-、C、OH-三种阴离子,如果只取一次该溶液分别将三种离子检验出来,下列添加试剂顺序正确的是( )
A.先加Mg(NO3)2,再加Ba(NO3)2,最后加AgNO3
B.先加Ba(NO3)2,再加AgNO3,最后加Mg(NO3)2
C.先加AgNO3,再加Ba(NO3)2,最后加Mg(NO3)2
D.先加Ba(NO3)2,再加Mg(NO3)2,最后加AgNO3
15.向两份完全相同的Ba(OH)2溶液中分别加入浓度相同的Al2(SO4)3和KAl(SO4)2,产生的沉淀的物质的量随所加溶液体积的关系如图。下列分析不正确的是 ( )
A.a、d两点的沉淀为BaSO4
B.b、c两点溶液的导电能力相同
C.b、c两点溶液的pH不相同
D.d点溶液中大量存在的阳离子是K+
16.溶液中的化学反应大多是离子反应。根据要求回答问题。
(1)盐碱地(含较多Na2CO3、NaCl)不利于植物生长,试用化学方程式表示盐碱地产生碱性的原因: ;农业上用石膏降低其碱性的反应原理: 。
(2)已知水存在如下平衡:H2O+H2OH3O++OH-。向水中加NaHSO4固体,水的电离平衡 (填“逆向”或“正向”)移动,且所得溶液显 性。
(3)若取pH、体积均相等的NaOH溶液和氨水分别加水稀释到体积为原来的m倍、n倍,稀释后pH仍相等,则m n(填“>”“<”或“=”)。
(4)室温下,在pH=6的CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中水电离出来的c水(OH-)= 。
(5)在如图坐标纸上画出用0.100 0 mol·L-1 NaOH滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 HCl溶液的滴定曲线示意图。
C级学科素养拔高练
17.用沉淀滴定法快速测定待测溶液中Cl-的浓度。
滴定的主要步骤:
a.取待测溶液25.00 mL置于锥形瓶中。
b.加入25.00 mL 0.100 0 mol·L-1 AgNO3溶液(过量),使Cl-完全转化为AgCl沉淀。
c.加入少量硝基苯并振荡,使其覆盖沉淀,避免沉淀与溶液接触。
d.加入NH4Fe(SO4)2溶液作为指示剂。
e.用0.100 0 mol·L-1 NH4SCN溶液滴定过量的Ag+,使其恰好完全转化为AgSCN沉淀。
f.重复上述操作两次。
三次测定数据如下表:
实验序号 1 2 3
消耗NH4SCN标准溶液体积/mL 10.24 10.02 9.98
g.数据处理。
已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10 mol2·L-2,Ksp(AgSCN)=2×10-12 mol2·L-2。
(1)滴定终点的现象为 。
(2)步骤c中加入硝基苯的目的是 。
(3)计算待测溶液中Cl-的浓度为 mol·L-1。
(4)判断下列操作对Cl-的浓度测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”):
①若在配制AgNO3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则测定结果 ;
②若在滴定终点读取滴定管刻度时,仰视标准液液面,则测定结果 。
分层作业21 离子反应的应用
1.A 解析 Fe3+能氧化I-生成I2,从而使溶液变蓝,且与K+、Cl-、S能够大量共存,所以A正确;K+、Cl-、Na+能够共存且不水解,CH3COO-水解,导致溶液显碱性,溶液的pH不可能等于7,故B错误;若含有C,加入HNO3酸化的AgNO3溶液,产生无色无味的气体,故C错误;加入过量NaOH溶液无明显现象,说明原溶液中没有Mg2+,故D错误。
2.D 解析 因硝酸易挥发,将Al(NO3)3溶液蒸干将得到Al(OH)3,得不到Al(NO3)3晶体;FeSO4与H2S不能反应。
3.D 解析 根据关键信息“少量溴水”、“仍无色”及还原性I-4.B 解析 根据水电离出的c水(H+)=1×10-12mol·L-1,可知水的电离受到抑制,该溶液可能为酸或碱或某些酸式盐溶液。若溶液溶质为酸或某些酸式盐,则此时溶液中c平(OH-)=c水(OH-)=c水(H+)=1×10-12mol·L-1,则c平(H+)=mol·L-1=10-2mol·L-1,对应pH=2;若溶液溶质为碱,则此时溶液中c平(H+)=c水(H+)=1×10-12mol·L-1,对应pH=12。
若该溶液为HNO3溶液,则加入Al不会生成氢气,而是生成氮的氧化物,A错误;由分析知,此时溶液中存在大量的H+或OH-,弱酸酸式根与H+或OH-均不能大量共存,故HC、HS-、HP等离子此时一定不能大量共存,B正确;由分析知,该溶液的pH可能为2或12,C错误;该溶液还可能是强酸酸式盐溶液,如NaHSO4溶液,D错误。
5.B 解析 用Na2S处理含Hg2+的废水是利用Hg2+与S2-生成HgS沉淀的原理,其离子方程式为Hg2++S2-HgS↓,故A项正确;生石灰为CaO,不能拆成离子形式,加入到酸性废水中发生反应的离子方程式应该是CaO+2H+Ca2++H2O,故B项错误;次氯酸具有强氧化性,发生反应的离子方程式为2N+3HClON2↑+3H2O+5H++3Cl-,故C项正确;明矾做混凝剂是利用Al3+水解生成的Al(OH)3胶体的吸附性使悬浮颗粒发生聚沉,其离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,故D项正确。
6.D 解析 A项,除去矿盐中S的最合适试剂是BaCl2;B项,电解NaCl溶液制备的是NaOH、H2和Cl2,电解熔融NaCl才能获得Na和Cl2;C项,AgCl溶解过程存在平衡AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),在NaCl溶液中存在大量Cl-,平衡左移,即AgCl在NaCl溶液中的溶解度小于在水中的溶解度;D项,Na2CO3水解使溶液呈碱性,而NaCl溶液呈中性,故可以用酚酞溶液鉴别两者,该项正确。
7.B 解析 CO和CO2的混合气体通过盛有NaOH溶液的洗气瓶时,CO2被吸收,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶时可将上一步带出的水蒸气除去,得到纯净的CO,A项正确;NaOH溶液可与NH4Cl溶液发生反应NaOH+NH4ClNaCl+NH3·H2O,B项错误;Cl2在饱和食盐水中的溶解度很小,而HCl在饱和食盐水中的溶解度很大,混合气体通过盛有饱和食盐水的洗气瓶时HCl气体被吸收,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶时可除去上一步带出的水蒸气,C项正确;灼烧时,杂质NaHCO3发生分解反应生成Na2CO3、CO2和H2O,D项正确。
8.D 解析 氢氧化钠滴定醋酸时,因为恰好中和时生成醋酸钠,醋酸钠溶液显碱性,所以选择碱性范围变色的指示剂——酚酞,终点颜色变化为:无色→浅红色,选项A正确;盐酸滴定氨水的时候,因为恰好中和时生成氯化铵,NH4Cl溶液显酸性,所以选择酸性范围变色的指示剂——甲基橙,终点颜色变化为:黄色→橙色,选项B正确;根据题给反应,可以用酸性高锰酸钾溶液氧化亚硫酸钾,亚硫酸钾被完全氧化后,过量的高锰酸钾使溶液显浅紫红色,选项C正确;用碘水滴定硫化钠溶液,开始时无色,硫化钠被完全消耗后,过量的碘水使淀粉显蓝色,所以滴定终点的颜色变化为:无色→蓝色,选项D错误。
9.答案 (1)锥形瓶内溶液颜色变化 半分钟内不褪色
(2)D
(3)0.00 26.10 26.10
(4)0.104 4 mol·L-1
解析 (1)滴定待测的NaOH溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化。
(2)滴定管未用标准盐酸润洗,内壁附着一层水,可将加入的盐酸稀释,则消耗相同物质的量的碱时所测盐酸的体积偏大,A计算结果偏高;用碱式滴定管取出的待测NaOH溶液的量是确定的,倒入锥形瓶后,原有的水不影响OH-的物质的量,B不影响结果;滴定前有气泡,若排出气泡,液面会下降,故读取标准溶液的体积偏大,C结果偏高;若读数时开始时仰视,结束时俯视,则读出盐酸的体积偏小,则D计算结果偏低。
(3)读数时,以凹液面的最低点为基准。
(4)先算出耗用标准酸液的平均体积mL=26.10mL(第二次数值偏差太大,舍去),则c(NaOH)==0.1044mol·L-1。
10.C 解析 滴加甲基橙显黄色的溶液,pH>4.4,可能呈碱性,碱性溶液中不能大量存在Fe3+、N,也可能呈酸性,但pH>4.4,Fe3+会水解,也不能大量共存,故A不符合题意;pH=1的溶液显酸性,则Fe2+、H+、N会发生氧化还原反应,而不能大量共存,故B不符合题意;由水电离出来的c水(H+)=10-13mol·L-1的溶液中水的电离被抑制,溶液可以是酸性或碱性,若溶液是碱性的,K+、C、Br-、Al与OH-能大量共存,故C符合题意;所含溶质为Na2CO3的溶液,C与Al3+会发生相互促进的水解反应,即2Al3++3C+3H2O2Al(OH)3↓+3CO2↑,因此不能大量共存,故D不符合题意。
11.A 解析 原盐酸的pH=1,则c(HCl)=0.1mol·L-1,A正确。滴定终点时加入的NaOH溶液中NaOH的物质的量为0.01mol,但NaOH溶液的浓度与体积都无法计算。
12.C 解析 A项,当滴入最后半滴酸性KMnO4溶液后,溶液呈紫红色且半分钟内不褪去,表明S已全部被氧化;B项,以Fe3+为指示剂,滴入最后半滴KSCN溶液后溶液呈红色且半分钟内不褪去,表明Ag+恰好完全沉淀;C项,向含I-的溶液中滴入含Fe3+的溶液,以淀粉为指示剂,则刚滴入Fe3+时即有I2生成,溶液即显蓝色,不能指示滴定终点;D项,用NaOH溶液滴定盐酸以酚酞作为指示剂,溶液为浅红色时,说明盐酸已全部被中和,可指示滴定终点。
13.C 解析 H2P与P之间能够发生反应,在溶液中不能够大量共存,故①不符合题意;pH=11的溶液是碱性溶液,溶液中各离子之间不发生反应,也不与OH-反应,在溶液中能够大量共存,故②符合题意;室温下水电离的c水(H+)=10-12mol·L-1的溶液可能为酸性或者碱性溶液,HC能与H+和OH-反应,在溶液中不能够大量共存,故③不符合题意;加入Mg能放出H2的溶液显酸性,Mg2+、N、Cl-、K+、S、H+之间不反应,在溶液中能够大量共存,故④符合题意;使甲基橙变红的溶液为酸性溶液,H+、Fe3+、Mn、N、Na+、S之间不反应,在溶液中能够大量共存,故⑤符合题意;酸性溶液中N具有强氧化性,能够氧化Fe2+、I-、S2-等还原性离子,在溶液中不能够大量共存,故⑥不符合题意。综上所述,能共存的是②④⑤,故答案为C。
14.D 解析 每次所加试剂只沉淀一种离子,且不影响其他离子。加入Ba(NO3)2时,只沉淀C,再加入Mg(NO3)2时,只沉淀OH-,最后加入AgNO3时,只沉淀Cl-,故只有D正确。
15.BC 解析 刚开始向Ba(OH)2溶液中分别加入Al2(SO4)3和KAl(SO4)2溶液时,Ba(OH)2充足,发生反应的离子方程式为Ba2++SBaSO4↓,沉淀为BaSO4,故A正确;根据Ba2++SBaSO4↓,Al3++3[Al(OH)4]-4Al(OH)3↓,所以Al2(SO4)3都已变成沉淀,KAl(SO4)2中还有K+未变成沉淀,导电能力相对强一些,故B错误;b、c两点生成沉淀的量相同,故消耗Ba(OH)2的量相同,则溶液的pH相同,故C错误;根据K+未参与反应可知,d点溶液中大量存在的阳离子是K+,故D正确。
16.答案 (1)Na2CO3+H2ONaHCO3+NaOH Na2CO3(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+Na2SO4(aq)
(2)逆向 酸
(3)< (4)1×10-8 mol·L-1
(5)
解析 (1)碳酸钠水解使溶液显碱性,故不利于作物生长,Na2CO3水解的化学方程式为Na2CO3+H2ONaHCO3+NaOH;加入石膏会和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,降低了碳酸根离子浓度,上述平衡逆向移动,所以土壤碱性降低,反应的化学方程式为Na2CO3(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+Na2SO4(aq)。
(2)硫酸氢钠的电离方程式为NaHSO4Na++H++S,电离出H+使溶液显酸性,可抑制水的电离。
(3)稀释会促进弱电解质的电离,故若取pH、体积均相等的NaOH溶液和氨水分别加水稀释到体积为原来的m倍、n倍,稀释后pH仍相等,则氨水稀释倍数大,即m(4)pH=6的CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中,醋酸的电离程度大于醋酸根离子的水解程度,溶液呈酸性,该混合液中的氢氧根离子是水电离的,则水电离出的c水(OH-)=c平(OH-)=mol·L-1=1×10-8mol·L-1。
(5)当未加入氢氧化钠溶液时,溶液的pH为1,当二者恰好反应时,消耗氢氧化钠溶液体积为20mL,此时溶液的pH=7,若碱过量,则溶液pH增大,最大不会大于0.1mol·L-1NaOH溶液的pH(13),且接近滴定终点出现突变,由此可画出滴定曲线示意图为。
17.答案 (1)溶液变红,且半分钟内不褪色
(2)防止AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀
(3)0.06 (4)①偏高 ②偏低
解析 (1)用NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂,当Ag+反应完全后,NH4Fe(SO4)2电离的Fe3+会与SCN-反应使溶液变成红色,故滴定终点的现象为:溶液变红,且半分钟内不褪色。
(2)加入少量硝基苯可以使生成的氯化银沉淀离开溶液,如果不加硝基苯,在水溶液中部分氯化银可以转化成AgSCN。
(3)滴定过程中存在数量关系n(Cl-)~n沉淀(Ag+)~[n总(Ag+)-n(NH4SCN)],滴定过程消耗的NH4SCN溶液体积为=10.00mL(第一组数据偏差较大,故舍去),所以待测溶液中Cl-的浓度为==0.06mol·L-1。
(4)①若在配制AgNO3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则会导致(3)中计算式中n总(Ag+)大于实际值,从而导致所测溶液浓度偏高;②若在滴定终点读取滴定管刻度时仰视标准液液面,则会导致(3)中计算式中n(NH4SCN)偏大,测定结果偏低。(共25张PPT)
分层作业16 弱电解质的电离平衡
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
A 级 必备知识基础练
1.如表是25 ℃时,几种常见弱酸的电离平衡常数:
酸 CH3COOH HF HCN
电离平衡常数(Ka) 1.7×10-5 mol·L-1 6.8×10-4 mol·L-1 6.2×10-10 mol·L-1
下列说法正确的是( )
A.三种酸中酸性最强的是CH3COOH
B.三种酸中HF能腐蚀玻璃是因为其电离平衡常数最大
C.若向稀醋酸溶液中滴入一滴冰醋酸,醋酸的电离程度增大
D.在溶液中反应HCN+CH3COONa═NaCN+CH3COOH不易发生
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析 根据电离平衡常数:Ka(HF)>Ka(CH3COOH)>Ka(HCN),得出酸性最强的是HF,A项错误;氢氟酸能腐蚀玻璃是它的特性,与其电离常数大小无关,B项错误;加少量冰醋酸,醋酸的浓度增大,电离平衡正向移动,但电离程度反而减小,C项错误;强酸可制弱酸,CH3COOH的酸性比HCN的强,所以D项所给反应不易发生,D项正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2.下列关于弱电解质的电离平衡常数的叙述正确的是( )
A.因为电离过程是吸热过程,所以温度越高,同一弱电解质的电离平衡常数越小
B.弱电解质的电离平衡常数是由各微粒的平衡浓度计算得到的,所以弱电解质的电离平衡常数只与浓度有关
C.对于不同的弱酸,电离平衡常数越大,其溶液酸性一定越强
D.弱电解质的电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度大小的一种物理量
D
解析 电离常数与温度有关,在一定温度下,可以通过电离常数大小判断弱酸(或弱碱)的相对强弱。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3.用水稀释1 mol·L-1氨水时,溶液中随着水量的增加而增大的是( )
A.c平(H+)与c平(OH-)的乘积
C.OH-的物质的量浓度 D.H+的物质的量浓度
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
4.向0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入少量的CH3COONa晶体时,会引起
( )
A.溶液的pH增大
B.溶液中的c平(H+)增大
C.溶液的导电能力减弱
D.溶液中的c平(OH-)减小
A
解析 CH3COOH溶液中存在电离平衡CH3COOH CH3COO-+H+,当加入CH3COONa晶体时,溶液中c平(CH3COO-)增大,平衡向左移动,c平(H+)减小, pH增大,A正确,B不正确。c平(OH-)增大,且溶液中离子浓度增大,导电性增强,C、D不正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
5.由下列表格中的电离常数判断可以发生的反应是( )
化学式 电离常数
HClO K=4.7×10-8 mol·L-1
H2CO3 Ka1=4.2×10-7 mol·L-1
Ka2=5.6×10-11 mol·L-1
A.NaClO+NaHCO3═HClO+Na2CO3
B.2HClO+Na2CO3═2NaClO+CO2↑+H2O
C.2NaClO+CO2+H2O═2HClO+Na2CO3
D.NaClO+CO2+H2O═HClO+NaHCO3
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
6.(2023浙江衢州高二期末联考)向1 L pH=2的盐酸和醋酸中分别投入0.65 g锌粒,则下图中比较符合客观事实的是( )
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析 0.65 g锌粒的物质的量是0.01 mol,盐酸是强酸,其中HCl的物质的量是0.01 mol,所以盐酸不足,反应生成氢气0.005 mol;醋酸是弱酸,其浓度远大于0.01 mol·L-1,所以锌完全反应,所以醋酸中产生的氢气多。反应过程中,醋酸不断电离出氢离子,所以醋酸的反应速率大,所用时间短,反应过程中醋酸中H+浓度大,pH小。综上所述,C项符合客观事实。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
7.在氨水中存在下列电离平衡:
(1)下列情况能引起上述电离平衡正向移动的有________ (填字母,下同)。
①加NH4Cl固体 ②加NaOH溶液 ③通入HCl ④加CH3COOH溶液
⑤加水 ⑥加压
a.①③⑤ b.①④⑥
c.③④⑤ d.①②④
(2)在含有酚酞的0.1 mol·L-1氨水中加入少量的NH4Cl晶体,则溶液颜色________。
a.变蓝色 b.变深
c.变浅 d.不变
c
c
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
增大
增大
不变
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析 (1)①加入NH4Cl固体相当于加入 ,电离平衡左移;②加入OH-,电离平衡左移;③通入HCl,相当于加入H+,可中和OH-,电离平衡右移;④加CH3COOH溶液,相当于加H+,可中和OH-,电离平衡右移;⑤加水稀释,越稀越电离,平衡右移;⑥无气体参加和生成,加压对电离平衡无影响。
(2)向氨水中加入NH4Cl晶体, 的浓度增大,则NH3·H2O电离平衡逆向移动,c平(OH-)减小,颜色变浅。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
B 级 关键能力提升练
以下选择题有1~2个选项符合题意。
8.室温下pH=2的两种一元酸x和y的溶液,体积均为100 mL,稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示。分别向两种溶液中滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液至pH=7,消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy,则( )
A.x为弱酸,VxVy
C.y为弱酸,VxVy
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析 由图像分析可知,x为强酸,y为弱酸;pH均为2的x、y两种酸溶液,前者的浓度为0.01 mol·L-1,而后者浓度大于0.01 mol·L-1,故中和至中性时,后者消耗碱溶液的体积大,所以C正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
9.MOH和ROH两种一元碱的溶液分别加水稀释时,pH变化如图所示。下列叙述中不正确的是( )
A.MOH是一种弱碱
B.在x点,c(M+)=c(R+)
C.在x点,ROH完全电离
D.稀释前,c(ROH)>10c(MOH)
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析 由题图可知,ROH溶液开始的pH=13,稀释到体积为原来的100倍时pH=11,则ROH为强碱,而MOH开始的pH=12,稀释到体积为原来的100倍时pH=11,则MOH为弱碱,并根据酸碱中和及电离来解答。由上述分析可知,A正确;由于ROH═R++OH-,MOH M++OH-,在x点,c(OH-)相等,则x点c(M+)=c(R+),B正确;由于ROH是强碱,所以在x点,ROH完全电离,C正确;由分析可知,ROH为强碱,MOH为弱碱,故稀释前,c(ROH)=0.1 mol·L-1, c(MOH)>0.01 mol·L-1,则c(ROH)<10c(MOH),D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
11.相同温度下,三种酸的电离平衡常数如表所示,下列判断正确的是( )
酸 HX HY HZ
电离平衡常数Ka/(mol·L-1) 9×10-7 9×10-6 1×10-2
A.三种酸的强弱关系:HX>HY>HZ
B.反应HZ+Y-═HY+Z-不能发生
C.由电离平衡常数可以判断:HZ属于强酸,HX和HY属于弱酸
D.相同温度下,1 mol·L-1 HX溶液的电离平衡常数等于0.1 mol·L-1 HX溶液的电离平衡常数
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析 HX、HY、HZ均为一元酸,酸的电离平衡常数越大,酸的电离程度越大,其酸性越强,根据题表中数据可知,酸的电离平衡常数:HZ>HY>HX,则酸性:HZ>HY>HX,A错误;根据强酸制弱酸可知HZ+Y-═HY+Z-能够发生,B错误;由于强酸完全电离、弱酸部分电离,这几种酸都部分电离,均为弱酸, C错误;电离平衡常数只与温度有关,温度不变,电离平衡常数不变,D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
12.常温下,关于下列两种溶液的说法不正确的是( )
编号 ① ②
pH 12 12
溶质 NaOH NH3·H2O
A.①中c平(Na+)与②中c平( )不相等
B.两溶液中溶质的物质的量浓度:①<②
C.中和等体积的两溶液所用等浓度盐酸的体积:①<②
D.两溶液分别与pH=2的盐酸等体积混合后,混合液的pH:①>②
AD
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析 由电荷守恒可得,②中:c平(OH-)=c平( )+c平(H+),①中:c平(OH-)=
c平(Na+)+c平(H+),两溶液的pH相同,相同温度下氢离子、氢氧根离子浓度相同,则c平( )=c平(Na+)=c平(OH-)-c平(H+),A错误;NaOH是一元强碱,完全电离,溶液①中c平(OH-)=c平(NaOH),一水合氨是一元弱碱,存在电离平衡,所以溶液②中c平(NH3·H2O)>c平(OH-)=c平(NaOH),即物质的量浓度①<②,B正确;由于物质的量浓度②>①,所以当两者体积相同时,n(NH3·H2O)>n(NaOH),因此中和等体积的两溶液所用等浓度盐酸的体积:①<②,C正确;由于物质的量浓度②>①,所以两溶液分别与pH=2的盐酸等体积混合后,一水合氨过量,故混合后混合液的pH:①<②,D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
C 级 学科素养拔高练
13.物质A~E都是由下表中的离子组成的,常温下将各物质的溶液从1 mL稀释到1 000 mL,pH的变化关系如图所示,其中A与D反应得到E,且只有E属于盐。请回答下列问题。
阳离子 、H+、Na+
阴离子 OH-、CH3COO-、Cl-
(1)根据pH的变化关系,写出物质的化学式:
B_____________,C_____________,E_____________。
(2)写出D的电离方程式: ______________________________________。
(3)写出A与C反应的离子方程式: ________________________________。
NaOH
HCl
CH3COONH4
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析 只有E属于盐,则A、B、C、D应为酸或碱。A、B均显碱性,稀释时B的pH变化更明显,所以B的碱性更强,则B为NaOH、A为NH3·H2O;C、D均显酸性,稀释时C的pH变化更明显,则C的酸性更强,所以C为HCl,D为CH3COOH,A与D反应得到E,则E为CH3COONH4。
(1)根据分析可知B为NaOH,C为HCl,E为CH3COONH4。
(2)D为CH3COOH,为弱电解质,电离方程式为CH3COOH CH3COO-+H+。
(3)A为NH3·H2O,C为HCl,二者反应的离子方程式为(共28张PPT)
分层作业14 水的电离、电解质在水溶液中的存在形态
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
A 级 必备知识基础练
1.下列电离方程式书写正确的是( )
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
2.在四份相同浓度的稀硫酸中分别缓慢滴加下列溶液,其导电能力先减至最弱,然后又逐渐增强的是( )
A.NaOH溶液 B.Ba(OH)2溶液
C.BaCl2溶液 D.氨水
B
解析 电解质溶液导电能力的强弱与溶液中离子浓度的大小及阴、阳离子所带的电荷数目有关。在稀硫酸中分别缓慢加入NaOH溶液、BaCl2溶液、氨水,溶液中分别有强电解质Na2SO4、HCl、(NH4)2SO4生成,溶液中仍然存在着大量离子,其导电能力无明显变化。由于H2SO4与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀和水,故在滴加过程中溶液的导电能力先减至最弱,继续加入Ba(OH)2溶液后,溶液中存在Ba2+和OH-,溶液的导电能力又逐渐增强。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3.在室温下,某种酱油的pH=5,其中的c(OH-)为( )
A.0.1 mol·L-1
B.1×10-5 mol·L-1
C.1×10-7 mol·L-1
D.1×10-9 mol·L-1
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
4.T ℃时,KW=1.0×10-12 mol2·L-2,若T ℃某溶液中的c(H+)=1.0×10-7 mol·L-1,则该溶液( )
A.呈中性 B.呈碱性
C.呈酸性
B
解析 T ℃时,KW=1.0×10-12 mol2·L-2,若T ℃某溶液中的c(H+)=1.0×10-7 mol·L-1,则c(OH-)=1.0×10-5 mol·L-1,c(OH-)>c(H+),因此该溶液显碱性, =102,故B项正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
5.向0.1 mol·L-1的H2SO4溶液中滴入0.1 mol·L-1过量的Ba(OH)2溶液,溶液的导电能力发生变化,其电流强度(I)随加入Ba(OH)2溶液的体积(V)的变化曲线正确的是( )
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
解析 题给溶液的导电能力与离子浓度成正比,离子浓度越大溶液导电能力越大,硫酸是强电解质,在水溶液里完全电离,向硫酸溶液中滴加氢氧化钡溶液至过量,硫酸和氢氧化钡发生反应H2SO4+Ba(OH)2═BaSO4↓+2H2O,硫酸钡是难溶物,水是弱电解质,所以开始时溶液中离子浓度逐渐减小,当氢氧化钡过量时,氢氧化钡是强电解质,在水溶液里完全电离,则溶液中离子浓度又逐渐增大,即溶液的导电能力将增大,则整个过程中,溶液导电能力是先减小后增大,A项正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
6.现有下列物质:①100 ℃纯水 ②25 ℃ 0.1 mol·L-1 HCl溶液 ③25 ℃ 0.1 mol·L-1 KOH溶液
④25 ℃ 0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液。
(1)这些物质与25 ℃纯水相比,能促进水的电离的是________ (填序号,下同),能抑制水的电离的是________,水电离的c水(OH-)等于溶液中c平(OH-)的是________,水电离的c水(H+)等于溶液中c平(H+)的是________。
(2)已知②和③溶液中水的电离程度相等,由此可推出的结论是:同一温度下,当______________________________________时,水的电离度相等。
①
②③④
①②
①③④
酸溶液中的c酸(H+)等于碱溶液中的c碱(OH-)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
解析 水的电离过程吸热,升温时促进水的电离,酸或碱抑制水的电离;强酸溶液中,由于酸电离出的c酸(H+)远大于水电离出的c水(H+),酸电离的c酸(H+)可看成溶液中的c平(H+);强碱溶液中,由于碱电离的c碱(OH-)远大于水电离的c水(OH-),碱电离的c碱(OH-)可看成溶液中的c平(OH-)。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
B 级 关键能力提升练
以下选择题有1~2个选项符合题意。
7.25 ℃时,下列四种溶液中,按①②③④的顺序由水电离生成的氢离子浓度之比是( )
①1 mol·L-1的盐酸 ②0.1 mol·L-1的盐酸
③0.01 mol·L-1的NaOH溶液 ④1 mol·L-1的NaOH溶液
A.1∶10∶100∶1
B.1∶10-1∶10-12∶10-14
C.14∶13∶12∶14
D.14∶13∶2∶1
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
解析 25 ℃时,水的离子积KW=1×10-14 mol2·L-2。酸溶液中由水电离出的
c水(H+)等于该溶液中的c平(OH-),所以①1 mol·L-1的盐酸中由水电离出的c水(H+)与溶液中的c平(OH-)相等,等于10-14 mol·L-1;②0.1 mol·L-1盐酸中由水电离出的c水(H+)=10-13 mol·L-1;碱溶液中由水电离出的c水(H+)等于该溶液中的c平(H+),所以③0.01 mol·L-1 NaOH溶液中由水电离出的c水(H+)=10-12 mol·L-1;④1 mol·L-1 NaOH溶液中由水电离出的c水(H+)=10-14 mol·L-1。则四种溶液中由水电离出的H+的浓度之比为10-14∶10-13∶10-12∶10-14= 1∶10∶100∶1。故选A。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
8.25 ℃时,下列溶液中水的电离程度最小的是( )
A.pH=11的氨水
B.0.01 mol·L-1的NaCl溶液
C.0.01 mol·L-1的盐酸
D.pH=4的NaHSO3溶液
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
9.等体积、c平(H+)相同的两份溶液A和B,A为盐酸,B为醋酸,分别与锌反应,若最后仅有一份溶液中存在锌,且放出的氢气的质量相等,则下列说法正确的是( )
①反应所需要的时间B>A ②开始反应时的速率A>B
③参加反应的锌的物质的量A=B ④反应过程的平均速率B>A
⑤盐酸里有锌剩余 ⑥醋酸里有锌剩余
A.③④⑤ B.①③④⑥
C.②③⑤ D.②③⑤⑥
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
解析 醋酸(B)和盐酸(A)开始时c平(H+)相同,因此开始反应时的速率A=B;②错误。CH3COOH是弱电解质,其溶液中存在电离平衡,c平(H+)相同的醋酸和盐酸,醋酸浓度大于盐酸,等体积的两种酸中,n(CH3COOH)>n(HCl),要使两种酸均完全反应,则CH3COOH溶解的Zn多,产生的H2多,若最后仅有一份溶液中存在锌,且放出的氢气的质量相等,则说明醋酸中Zn完全溶解,盐酸中Zn有剩余,⑤正确,⑥错误;放出的氢气的质量相等,则溶解Zn的质量相等,③正确。c平(H+)相同的醋酸和盐酸,CH3COOH是弱电解质,随着反应的进行醋酸不断电离出H+,HCl完全电离,所以反应过程中,醋酸中H+浓度始终大于盐酸,则醋酸反应速率大于盐酸,所以产生等量H2时醋酸(B)反应所需要的时间小于盐酸(A),①错误,④正确;答案选A。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
10.水的电离过程为H2O H++OH-,在25 ℃时,水的离子积KW=1.0×10-14 mol2·L-2,在35 ℃时,水的离子积KW(35 ℃)=2.1×10-14 mol2·L-2,则下列叙述正确的是( )
A.c平(H+)随着温度的升高而降低
B.35 ℃时,水中c平(H+)C.35 ℃时的水比25 ℃时的水电离程度小
D.水的电离是吸热的
D
解析 由题中条件可以看出,温度升高时,KW增大。25 ℃时,c平(H+)=c平(OH-) =1.0×10-7 mol·L-1;35 ℃时,c平(H+)=c平(OH-)≈1.45×10-7 mol·L-1。温度升高,纯水中c平(H+)和c平(OH-)都增大,且始终相等,水的电离程度也增大,因温度升高平衡向正反应方向移动,故水的电离是吸热的。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
11.下图表示溶液中c平(H+)与c平(OH-)的关系,下列判断错误的是( )
A.两条曲线上任意点均有c平(H+)·c平(OH-)=KW(T1)[或KW(T2)]
B.M区域内任意点均有c平(H+)C.图中T1>T2
D.XZ线上任意点均有c平(H+)=10-7 mol·L-1
CD
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
解析 由图像知,两曲线上的任意点均是平衡点,则在对应温度下,其水的离子积都相同,A正确;XZ连线的斜率是1,存在c平(H+)=c平(OH-),在X、Z连线的上方,c平(H+)c平(OH-),B正确;水的电离是吸热的,升温促进水的电离,c平(H+)、c平(OH-)及KW都增大,所以T110-7mol·L-1,D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
12.电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量,根据溶液电导率变化可以确定滴定反应的终点。下图是用KOH溶液分别滴定HCl溶液和CH3COOH溶液的滴定曲线示意图。A、B、C、D示意图中,能正确表示用氨水滴定HCl和CH3COOH混合溶液的滴定曲线的是( )
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
解析 HCl为强电解质,CH3COOH为弱电解质,滴加氨水时,NH3·H2O先与HCl反应,生成同样为强电解质的NH4Cl,但溶液体积不断增大,溶液稀释了,所以电导率下降。当HCl被中和完后,NH3·H2O继续与CH3COOH弱电解质反应,生成CH3COONH4强电解质,所以电导率增大。HCl与CH3COOH均反应完后,继续滴加氨水,因为溶液被稀释,电导率有下降趋势。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
(2)完成下列化学方程式。
①在液氨中投入一小块金属钠,放出气体: _________________________。
②根据液氨的电离写出类似于“H++OH-═H2O”的反应: ___________________________________________________________。
C
2Na+2NH3═H2↑+2NaNH2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
14.在水的电离平衡中,c平(H+)和c平(OH-)的关系如图所示:
(1)A点水的离子积为1×10-14 mol2·L-2,B点水的离子积为______________。造成水的离子积常数变化的原因是_____________________________。
1×10-12 mol2·L-2
水的电离是吸热过程,温度升高,水的电离程度增大,则离子积增大
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
(2)T ℃时,若向水中滴加盐酸, ________(填“能”或“不能”)使体系处于B点状态,原因是________________________________。
(3)T ℃时,若盐酸中c平(H+)=5×10-4 mol·L-1,则由水电离产生的c水(H+)= _________________。
不能
滴加盐酸后,水的电离平衡左移,体系中c平(H+)≠c平(OH-),故体系不可能处于B点状态
2×10-9 mol·L-1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
解析 (1)B点KW=10-6 mol·L-1×10-6 mol·L-1=1×10-12 mol2·L-2,水的电离是吸热过程,温度升高,水的电离程度增大,则离子积增大。
(2)向水中加入盐酸,体系中c平(H+)增大,水的电离平衡向左移动,c平(OH-)减小,c平(H+)≠c平(OH-),体系不会处于B点状态。
(3)T ℃时,KW=1×10-12 mol2·L-2,若盐酸中c平(H+)=5×10-4 mol·L-1,则由水电离产生的c水(H+)= mol·L-1=2×10-9 mol·L-1。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
C 级 学科素养拔高练
15.(1)某温度(t ℃)时,水的离子积KW=1×10-12 mol2·L-2,则该温度________ (填“高于”“低于”或“等于”)25 ℃,其理由是________________________。
(2)该温度下,c平(H+)=1×10-7 mol·L-1的溶液中只存在NaOH溶质,则由H2O电离出来的c水(OH-)=________mol·L-1。
(3)实验室用Zn和稀硫酸反应制取H2,反应时溶液中水的电离平衡_______ (填“向左”“向右”或“不”,下同)移动。在新制氯水中加入少量NaCl固体,水的电离平衡________移动。
(4)25 ℃时,0.1 mol·L-1的下列4种溶液,水电离出的c平(H+)由大到小的关系是______________(填序号)。
①盐酸 ②H2SO4 ③NaOH ④Ba(OH)2
高于
升温促进水的电离,KW增大
1×10-7
向右
向右
①=③>②=④
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
(5)25 ℃时,pH=4的盐酸中水的电离程度________(填“大于”“小于”或“等于”)pH=10的Ba(OH)2溶液中水的电离程度。
等于
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
解析 (1)水的电离过程吸热,升高温度,KW增大,t ℃时KW=1×10-12 mol2·L-2 >1×10-14 mol2·L-2,因此温度高于25 ℃。
(2)题给温度下,NaOH溶液中由水电离出来的c水(OH-)等于溶液中的c平(H+),即为1×10-7 mol·L-1。
(3)Zn与稀硫酸反应过程中,溶液中H+的浓度减小,水的电离平衡向右移动。新制氯水中加入少量NaCl固体,平衡Cl2+H2O H++Cl-+HClO向左移动,溶液中H+的浓度减小,水的电离平衡向右移动。
(4)25 ℃时,0.1 mol·L-1的盐酸中c平(H+)与0.1 mol·L-1 NaOH溶液中c平(OH-)相等,故两溶液中水的电离程度相等。同理0.1 mol·L-1 H2SO4溶液和0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液中水的电离程度相等;酸溶液中c平(H+)越大或碱溶液中c平(OH-)越大,水电离出的H+浓度就越小,故4种溶液中水电离出的H+浓度由大到小的关系为①=③>②=④。
(5)pH=4的盐酸中,由水电离出的c水(H+)= mol·L-1=10-10 mol·L-1,pH=10的Ba(OH)2溶液中,由水电离出的c水(H+)=10-10 mol·L-1(溶液中的H+浓度)。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15分层作业15 水溶液的酸碱性与pH
A级必备知识基础练
1.下列溶液一定呈酸性的是( )
A.pH<7的溶液
B.c(H+)>c(OH-)的溶液
C.含有H+的溶液
D.由水电离出的c水(H+)=10-6.5 mol·L-1的溶液
2.常温下,某H2SO4溶液的浓度是0.05 mol·L-1;此溶液的pH是( )
A.1 B.2 C.5 D.6
3.下列溶液一定呈中性的是( )
A.c平(H+)=c平(OH-)=10-6 mol·L-1的溶液
B.pH=7的溶液
C.使石蕊溶液呈紫色的溶液
D.使酚酞溶液呈红色的溶液
4.下列有关水的离子积常数KW或pH变化的判断中,正确的是( )
A.随着温度的升高,水的离子积常数减小
B.随着温度的升高,纯水的pH增大
C.新制氯水光照一段时间后,pH增大
D.氢氧化钠溶液久置于空气中,pH减小
5.室温时,取浓度相同的NaOH和HCl溶液,以3∶2的体积比相混合,所得溶液的pH等于12,则原溶液的浓度均为( )
A.0.01 mol·L-1
B.0.017 mol·L-1
C.0.05 mol·L-1
D.0.50 mol·L-1
6.25 ℃时,下列有关水的电离平衡的叙述正确的是( )
A.25 ℃与60 ℃时,水的pH相等
B.向水中加入稀氨水,水的电离平衡逆向移动,c(OH-)降低
C.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,KW不变
D.向水中加入少量冰醋酸,水的电离平衡逆向移动,c(H+)减小
7.已知某温度下纯水的pH=6。
(1)该温度下pH=7的溶液呈________ (填“酸性”“中性”或“碱性”)。
(2)该温度下,0.1 mol·L-1的盐酸的pH=________。
(3)该温度下,0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液的pH=________。
(4)该温度下,将pH=11的苛性钠溶液V1 L与pH=1的稀硫酸V2 L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH=2,则V1∶V2=________。
B级关键能力提升练
以下选择题有1~2个选项符合题意。
8.常温时,将x mL pH=a的稀NaOH溶液与y mL pH=b的稀盐酸混合,下列关于混合后溶液pH的判断正确的是( )
A.若x=y,且a+b=14,则pH>7
B.若10x=y,且a+b=13,则pH=7
C.若ax=by,且a+b=13,则pH=7
D.若x=10y,且a+b=14,则pH>7
9.pH=2的A、B两种酸溶液各1 mL,分别加水稀释到1 000 mL,其中pH与溶液体积V的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.A、B两酸溶液的物质的量浓度一定相等
B.稀释后,A酸溶液的酸性比B酸溶液强
C.a=5时,A是强酸,B是弱酸
D.若a小于5,则A、B都是弱酸,且A的酸性弱于B
10.水在几种不同温度下的电离平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中对应点的温度关系为a>b>c
B.纯水仅升高温度时,可从a点变到c点
C.水的离子积常数KW数值大小关系为b>c>d
D.在b点对应温度下,0.5 mol·L-1的H2SO4溶液与1 mol·L-1的KOH溶液等体积混合,混合后c平(H+)=1×10-7 mol·L-1
11.有人曾建议用AG表示溶液的酸度,AG的定义为AG=lg。下列表述正确的是( )
A.在25 ℃时,若溶液呈中性,则pH=7,AG=0
B.在25 ℃时,若溶液呈酸性,则pH<7,AG<0
C.在25 ℃时,若溶液呈碱性,则pH>7,AG>0
D.在25 ℃时,溶液的pH与AG的换算公式为AG=2(7-pH)
12.在室温下,等体积的酸和碱的溶液混合后,pH一定大于7的是( )
A.pH=3的硝酸跟pH=11的氢氧化钾溶液
B.pH=3的盐酸跟pH=11的氨水
C.pH=3的硫酸跟pH=11的氢氧化钠溶液
D.pH=3的磷酸跟pH=11的氢氧化钾溶液
13.室温时,下列溶液与1.0×10-5 mol·L-1的NaOH溶液的pH相同的是( )
A.把pH=6的盐酸稀释到体积为原来的1 000倍
B.把pH=10的Ba(OH)2溶液稀释到体积为原来的10倍
C.把pH=8和pH=10的NaOH溶液等体积混合
D.把pH=8的NaOH溶液稀释到体积为原来的10倍
14.(1)在温度t℃时,某溶液中c平(H+)=1.0×10-a mol·L-1,c平(OH-)=1.0×10-b mol·L-1,已知a+b=12,则t℃________ (填“高于”“低于”或“等于”)25 ℃。
(2)室温下,向某Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH=x的盐酸,测得混合溶液的部分pH如下表所示:
序号 氢氧化钡溶液的体积/mL 盐酸的体积/mL 溶液的pH
① 22.00 0.00 12
② 22.00 18.00 11
③ 22.00 22.00 7
x=________。Ba(OH)2溶液的物质的量浓度为________。
(3)室温下,向100 mL pH=2的硫酸与硫酸钠的混合溶液中加入300 mL上述Ba(OH)2溶液,沉淀正好达到最大量,此时溶液的pH________ (填“大于”“小于”或“等于”)7;原混合溶液中硫酸钠的物质的量浓度为____________________。
15.已知水的电离平衡曲线如图所示,试回答下列问题:
(1)图中五点KW的关系是________________________________。
(2)若从A点到D点,可采用的措施是________。
a.升温 b.加入少量的盐酸
c.降温 d.加入少量的NaOH
(3)E点对应的温度下,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为________。
C级学科素养拔高练
16.某温度(T℃)下的溶液中,c平(H+)=10-x mol·L-1,c平(OH-)=10-y mol·L-1,x与y的关系如图所示。请回答下列问题:
(1)此温度下,水的离子积KW=________,则该温度T℃________ (填“>”“<”或“=”)25 ℃。
(2)在此温度下,将0.1 mol·L-1的NaHSO4溶液与0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液按下表中甲、乙、丙、丁不同方式混合:
溶液 体积/mL
甲 乙 丙 丁
0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液 10 10 10 10
0.1 mol·L-1 NaHSO4溶液 5 10 15 20
①按丁方式混合后,所得溶液显________ (填“酸”“碱”或“中”)性。
②写出按乙方式混合后,反应的离子方程式: ________________________。
③按甲方式混合后,所得溶液的pH为________。
分层作业15 水溶液的酸碱性与pH
1.B 解析 pH<7的溶液不一定为酸性,如某温度时,水的离子积常数是10-12mol2·L-2,该温度下当pH=6时溶液呈中性,故A错误;c(H+)>c(OH-)的溶液一定呈酸性,故B正确;任何水溶液中都含有H+,无法确定溶液酸碱性,故C错误;由水电离出的c水(H+)=10-6.5mol·L-1的溶液可能为中性、酸性或碱性,故D错误。
2.A 解析 由题意可知c平(H+)=0.05mol·L-1×2=0.1mol·L-1,则pH=-lgc平(H+)=1。
3.A 解析 c平(H+)=c平(OH-)=10-6mol·L-1时,溶液的pH=6,溶液一定呈中性,故A正确;pH=7的溶液不一定呈中性,如某温度时水的离子积常数是10-12mol2·L-2,pH=6时溶液呈中性,当pH=7时溶液呈碱性,故B错误;使石蕊溶液呈紫色的溶液,常温下溶液可显酸性,故C错误;使酚酞溶液呈红色的溶液呈碱性,故D错误。
4.D 解析 升高温度,水的电离平衡右移,KW增大,纯水中c平(H+)和c平(OH-)都变大,pH变小,A、B均错误;新制氯水在光照时发生反应2HClO2HCl+O2↑,促使平衡Cl2+H2OHCl+HClO正向移动,溶液酸性增强,则pH减小,C错误;NaOH溶液吸收空气中的CO2,溶液中c平(OH-)减小,则c平(H+)增大,所以pH减小,D正确。
5.C 解析 pH=12的溶液中c平(H+)=1×10-12mol·L-1,设NaOH溶液和HCl溶液的浓度均为c,则混合后溶液中c平(OH-)=,所以混合溶液中c平(H+)==1.0×10-12mol·L-1,解得:c=0.05mol·L-1。
6.C 解析 水的电离是吸热过程,升高温度,促进水的电离,c(H+)增大,故25℃与60℃时,水的pH不相等,A错误;向水中加入稀氨水,由于氨水电离出的OH-,导致溶液中的OH-浓度增大,水的电离平衡逆向移动,但是c(OH-)增大,B错误;向水中加入少量固体硫酸氢钠,由于NaHSO4Na++H++S,导致c平(H+)增大,KW仅仅是温度的函数,温度不变,KW不变,C正确;向水中加入少量冰醋酸,由于CH3COOHCH3COO-+H+,故水的电离平衡逆向移动,c平(H+)增大,D错误。
7.答案 (1)碱性 (2)1 (3)11 (4)9∶11
解析 根据题意可知,该温度下,KW=c平(H+)·c平(OH-)=10-12。
(1)pH=7时,c平(H+)=10-7mol·L-1,c平(OH-)=10-5mol·L-1,c平(H+)(2)pH=-lgc平(H+)=-lg0.1=1。
(3)c平(H+)=mol·L-1=10-11mol·L-1,pH=11。
(4)pH=11的苛性钠溶液中c平(OH-)=0.1mol·L-1,pH=1的稀硫酸中c平(H+)=0.1mol·L-1。
反应后酸有剩余,则c平(H+)==10-2mol·L-1,V1∶V2=9∶11。
8.D 解析 ymLpH=b的盐酸中,n(H+)=y×10-b×10-3mol;xmLpH=a的NaOH溶液中,n(OH-)=x×10-(14-a)×10-3mol。紧扣来列式分析:×1014-(a+b)。若x=y,且a+b=14,则=1,pH=7,A项错误;若10x=y,且a+b=13,则=100,pH<7,B项错误;若ax=by,且a+b=13,则>10(因为a>7,b<7),pH<7,C项错误;若x=10y,且a+b=14,则<1,pH>7,D项正确。
9.C 解析 1mLpH=2的HCl溶液加水稀释到1000mL,pH=5。1mLpH=2的CH3COOH溶液加水稀释到1000mL,210.C 解析 水的电离是吸热过程,温度升高,水的离子积常数增大,根据图中数据得出水的离子积常数KW数值大小关系为b>c>a=d,温度关系为b>c>a=d,C项正确,A项错误;a点和c点的c平(OH-)相等,若纯水仅升高温度,c平(OH-)与c平(H+)都增大,B项错误;b点的KW=1×10-12mol2·L-2,0.5mol·L-1的H2SO4溶液与1mol·L-1的KOH溶液等体积混合,充分反应后所得溶液显中性,则c平(H+)=1×10-6mol·L-1,D项错误。
11.AD 解析 若溶液呈中性,则c平(H+)=c平(OH-),=1,AG=0,A项正确;若溶液呈酸性,c平(H+)>c平(OH-),>1,AG>0,B项错误;若溶液呈碱性,c平(H+)12.B 解析 A、C两项中都是强酸与强碱中和,等体积混合时酸溶液中H+的物质的量和碱溶液中OH-的物质的量相等,即pH(强酸)+pH(强碱)=14,二者恰好完全中和,混合溶液pH=7;B项,pH(强酸)+pH(弱碱)=14,由于是弱碱,则混合后碱过量,pH>7;D项,pH(弱酸)+pH(强碱)=14,由于是弱酸,则混合后酸过量,pH<7。
13.B 解析 1.0×10-5mol·L-1的NaOH溶液的pH=9。把pH=6的盐酸稀释到体积为原来的1000倍,pH无限接近于7;把pH=10的Ba(OH)2溶液稀释到体积为原来的10倍后,pH=9;把pH=8和pH=10的NaOH溶液等体积混合后,pH≈9.7;把pH=8的NaOH溶液稀释到体积为原来的10倍,pH接近于7。故选B。
14.答案 (1)高于
(2)2 5×10-3 mol·L-1
(3)大于 0.01 mol·L-1
解析 (1)由于a+b=12<14,所以该温度高于25℃。
(2)由Ba(OH)2溶液的pH=12可知Ba(OH)2溶液中c平(OH-)=1.0×10-2mol·L-1,所以根据③计算得c(HCl)=1.0×10-2mol·L-1,所以x=2。c[Ba(OH)2]==5×10-3mol·L-1。
(3)n(OH-)=0.3L×10-2mol·L-1=3×10-3mol,而n(H+)=1.0×10-3mol,所以OH-剩余,溶液pH大于7,n(H2SO4)==5×10-4mol。则n(Na2SO4)=0.3L×5×10-3mol·L-1-5×10-4mol=1.0×10-3mol,所以c(Na2SO4)==0.01mol·L-1。
15.答案 (1)A=D=E(2)b (3)10∶1
解析 (1)水的离子积KW随温度的升高而增大。A、D、E三点为25℃,B点为T℃(高于25℃),C对应的点介于25℃与T℃之间,故KW的关系是A=D=E(2)从A点至D点,保持温度不变,使c平(H+)增大,故选b。
(3)E点在25℃平衡曲线上,KW=1.0×10-14mol2·L-2,由n(OH-)=n(H+)可知,V(NaOH溶液)×10-5mol·L-1=V(H2SO4溶液)×10-4mol·L-1,。
16.答案 (1)1×10-12 mol2·L-2 >
(2)①中 ②Ba2++OH-+H++SBaSO4↓+H2O ③11
解析 (1)KW=c平(H+)·c平(OH-)=10-xmol·L-1·10-ymol·L-1=10-(x+y)mol2·L-2,根据图示可知当x=12时,c平(OH-)=1mol·L-1,当y=12时,c平(H+)=1mol·L-1,故KW=1×10-12mol2·L-2。根据温度越高水的电离程度越大,KW也随之越大,所以此时的温度大于25℃。
(2)①按丁方式混合时,Ba(OH)2提供的OH-与NaHSO4提供的H+的物质的量相等,混合后溶液呈中性。②按乙方式混合时,反应前n(Ba2+)=10-3mol,n(OH-)=2×10-3mol,n(H+)=n(S)=10-3mol,实际反应的Ba2+、OH-、H+、S均为10-3mol,故反应的离子方程式为Ba2++OH-+H++SBaSO4↓+H2O。③按甲方式混合时,OH-过量,反应后溶液中c平(OH-)=mol·L-1=0.1mol·L-1,c平(H+)=10-11mol·L-1,则pH=11。(共27张PPT)
分层作业15 水溶液的酸碱性与pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
A 级 必备知识基础练
1.下列溶液一定呈酸性的是( )
A.pH<7的溶液
B.c(H+)>c(OH-)的溶液
C.含有H+的溶液
D.由水电离出的c水(H+)=10-6.5 mol·L-1的溶液
B
解析 pH<7的溶液不一定为酸性,如某温度时,水的离子积常数是
10-12mol2·L-2,该温度下当pH=6时溶液呈中性,故A错误;c(H+)>c(OH-)的溶液一定呈酸性,故B正确;任何水溶液中都含有H+,无法确定溶液酸碱性,故C错误;由水电离出的c水(H+)=10-6.5mol·L-1的溶液可能为中性、酸性或碱性,故D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2.常温下,某H2SO4溶液的浓度是0.05 mol·L-1;此溶液的pH是( )
A.1 B.2 C.5 D.6
A
解析 由题意可知c平(H+)=0.05 mol·L-1×2=0.1 mol·L-1,则pH=-lgc平(H+)=1。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
3.下列溶液一定呈中性的是( )
A.c平(H+)=c平(OH-)=10-6 mol·L-1的溶液
B.pH=7的溶液
C.使石蕊溶液呈紫色的溶液
D.使酚酞溶液呈红色的溶液
A
解析 c平(H+)=c平(OH-)=10-6 mol·L-1时,溶液的pH=6,溶液一定呈中性,故A正确;pH=7的溶液不一定呈中性,如某温度时水的离子积常数是10-12 mol2·L-2, pH=6时溶液呈中性,当pH=7时溶液呈碱性,故B错误;使石蕊溶液呈紫色的溶液,常温下溶液可显酸性,故C错误;使酚酞溶液呈红色的溶液呈碱性,故D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
4.下列有关水的离子积常数KW或pH变化的判断中,正确的是( )
A.随着温度的升高,水的离子积常数减小
B.随着温度的升高,纯水的pH增大
C.新制氯水光照一段时间后,pH增大
D.氢氧化钠溶液久置于空气中,pH减小
A
解析 升高温度,水的电离平衡右移,KW增大,纯水中c平(H+)和c平(OH-)都变大,pH变小,A、B均错误;新制氯水在光照时发生反应2HClO 2HCl+O2↑,促使平衡Cl2+H2O HCl+HClO正向移动,溶液酸性增强,则pH减小,C错误;NaOH溶液吸收空气中的CO2,溶液中c平(OH-)减小,则c平(H+)增大,所以pH减小,D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
5.室温时,取浓度相同的NaOH和HCl溶液,以3∶2的体积比相混合,所得溶液的pH等于12,则原溶液的浓度均为( )
A.0.01 mol·L-1 B.0.017 mol·L-1
C.0.05 mol·L-1 D.0.50 mol·L-1
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
6.25 ℃时,下列有关水的电离平衡的叙述正确的是( )
A.25 ℃与60 ℃时,水的pH相等
B.向水中加入稀氨水,水的电离平衡逆向移动,c(OH-)降低
C.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,KW不变
D.向水中加入少量冰醋酸,水的电离平衡逆向移动,c(H+)减小
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
7.已知某温度下纯水的pH=6。
(1)该温度下pH=7的溶液呈________ (填“酸性”“中性”或“碱性”)。
(2)该温度下,0.1 mol·L-1的盐酸的pH=________。
(3)该温度下,0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液的pH=________。
(4)该温度下,将pH=11的苛性钠溶液V1 L与pH=1的稀硫酸V2 L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH=2,则V1∶V2=________。
碱性
1
11
9:11
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
解析 根据题意可知,该温度下,KW=c平(H+)·c平(OH-)=10-12。
(1)pH=7时,c平(H+)=10-7 mol·L-1,c平(OH-)=10-5 mol·L-1,c平(H+)(2)pH=-lg c平(H+)=-lg 0.1=1。
(4)pH=11的苛性钠溶液中c平(OH-)=0.1 mol·L-1,pH=1的稀硫酸中c平(H+)=
0.1 mol·L-1。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
B 级 关键能力提升练
以下选择题有1~2个选项符合题意。
8.常温时,将x mL pH=a的稀NaOH溶液与y mL pH=b的稀盐酸混合,下列关于混合后溶液pH的判断正确的是( )
A.若x=y,且a+b=14,则pH>7
B.若10x=y,且a+b=13,则pH=7
C.若ax=by,且a+b=13,则pH=7
D.若x=10y,且a+b=14,则pH>7
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
9.pH=2的A、B两种酸溶液各1 mL,分别加水稀释到1 000 mL,其中pH与溶液体积V的关系如图所示。下列说法正确的是( )
C
A.A、B两酸溶液的物质的量浓度一定相等
B.稀释后,A酸溶液的酸性比B酸溶液强
C.a=5时,A是强酸,B是弱酸
D.若a小于5,则A、B都是弱酸,且A的酸性弱于B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
解析 1 mL pH=2的HCl溶液加水稀释到1 000 mL,pH=5。1 mL pH=2的CH3COOH溶液加水稀释到1 000 mL,21
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
10.水在几种不同温度下的电离平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
( )
A.图中对应点的温度关系为a>b>c
B.纯水仅升高温度时,可从a点变到c点
C.水的离子积常数KW数值大小关系为b>c>d
D.在b点对应温度下,0.5 mol·L-1的H2SO4溶液与1 mol·L-1的KOH溶液等体积混合,混合后c平(H+)=1×10-7 mol·L-1
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
解析 水的电离是吸热过程,温度升高,水的离子积常数增大,根据图中数据得出水的离子积常数KW数值大小关系为b>c>a=d,温度关系为b>c>a=d,C项正确,A项错误;a点和c点的c平(OH-)相等,若纯水仅升高温度,c平(OH-)与
c平(H+)都增大,B项错误;b点的KW=1×10-12 mol2·L-2,0.5 mol·L-1的H2SO4溶液与1 mol·L-1的KOH溶液等体积混合,充分反应后所得溶液显中性,则
c平(H+)=1×10-6 mol·L-1,D项错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
11.有人曾建议用AG表示溶液的酸度,AG的定义为 。下列表述正确的是( )
A.在25 ℃时,若溶液呈中性,则pH=7,AG=0
B.在25 ℃时,若溶液呈酸性,则pH<7,AG<0
C.在25 ℃时,若溶液呈碱性,则pH>7,AG>0
D.在25 ℃时,溶液的pH与AG的换算公式为AG=2(7-pH)
AD
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
12.在室温下,等体积的酸和碱的溶液混合后,pH一定大于7的是( )
A.pH=3的硝酸跟pH=11的氢氧化钾溶液
B.pH=3的盐酸跟pH=11的氨水
C.pH=3的硫酸跟pH=11的氢氧化钠溶液
D.pH=3的磷酸跟pH=11的氢氧化钾溶液
B
解析 A、C两项中都是强酸与强碱中和,等体积混合时酸溶液中H+的物质的量和碱溶液中OH-的物质的量相等,即pH(强酸)+pH(强碱)=14,二者恰好完全中和,混合溶液pH=7;B项,pH(强酸)+pH(弱碱)=14,由于是弱碱,则混合后碱过量,pH>7;D项,pH(弱酸)+pH(强碱)=14,由于是弱酸,则混合后酸过量, pH<7。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
13.室温时,下列溶液与1.0×10-5 mol·L-1的NaOH溶液的pH相同的是( )
A.把pH=6的盐酸稀释到体积为原来的1 000倍
B.把pH=10的Ba(OH)2溶液稀释到体积为原来的10倍
C.把pH=8和pH=10的NaOH溶液等体积混合
D.把pH=8的NaOH溶液稀释到体积为原来的10倍
B
解析 1.0×10-5 mol·L-1的NaOH溶液的pH=9。把pH=6的盐酸稀释到体积为原来的1 000倍,pH无限接近于7;把pH=10的Ba(OH)2溶液稀释到体积为原来的10倍后,pH=9;把pH=8和pH=10的NaOH溶液等体积混合后,pH≈9.7;把pH=8的NaOH溶液稀释到体积为原来的10倍,pH接近于7。故选B。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
14.(1)在温度t ℃时,某溶液中c平(H+)=1.0×10-a mol·L-1,c平(OH-)=1.0×10-b mol·L-1,已知a+b=12,则t ℃________ (填“高于”“低于”或“等于”)25 ℃。
(2)室温下,向某Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH=x的盐酸,测得混合溶液的部分pH如下表所示:
序号 氢氧化钡溶液的体积/mL 盐酸的体积/mL 溶液的pH
① 22.00 0.00 12
② 22.00 18.00 11
③ 22.00 22.00 7
x=________。Ba(OH)2溶液的物质的量浓度为_________________。
(3)室温下,向100 mL pH=2的硫酸与硫酸钠的混合溶液中加入300 mL上述Ba(OH)2溶液,沉淀正好达到最大量,此时溶液的pH______(填“大于”“小于”或“等于”)7;原混合溶液中硫酸钠的物质的量浓度为_______________。
高于
2
5×10-3 mol·L-1
大于
0.01 mol·L-1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
解析 (1)由于a+b=12<14,所以该温度高于25 ℃。
(2)由Ba(OH)2溶液的pH=12可知Ba(OH)2溶液中c平(OH-)=1.0×10-2 mol·L-1,所以根据③计算得c(HCl)=1.0×10-2 mol·L-1,所以x=2。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
15.已知水的电离平衡曲线如图所示,试回答下列问题:
(1)图中五点KW的关系是__________________。
(2)若从A点到D点,可采用的措施是________。
a.升温 b.加入少量的盐酸
c.降温 d.加入少量的NaOH
(3)E点对应的温度下,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为________。
A=D=Eb
10:1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
解析 (1)水的离子积KW随温度的升高而增大。A、D、E三点为25 ℃,B点为T ℃(高于25 ℃),C对应的点介于25 ℃与T ℃之间,故KW的关系是A=D=E(2)从A点至D点,保持温度不变,使c平(H+)增大,故选b。
(3)E点在25 ℃平衡曲线上,KW=1.0×10-14 mol2·L-2,由n(OH-)=n(H+)可知, V(NaOH溶液)×10-5 mol·L-1=V(H2SO4溶液)×10-4 mol·L-1,
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
C 级 学科素养拔高练
16.某温度(T ℃)下的溶液中,c平(H+)=10-x mol·L-1,c平(OH-)=10-y mol·L-1,x与y的关系如图所示。请回答下列问题:
(1)此温度下,水的离子积KW=______________,则该温度T ℃________ (填“>”“<”或“=”)25 ℃。
1×10-12 mol2·L-2
>
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
解析 KW=c平(H+)·c平(OH-)=10-x mol·L-1·10-y mol·L-1=10-(x+y) mol2·L-2,根据图示可知当x=12时,c平(OH-)=1 mol·L-1,当y=12时,c平(H+)=1 mol·L-1,故KW=1×10-12 mol2·L-2。根据温度越高水的电离程度越大,KW也随之越大,所以此时的温度大于25 ℃。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
(2)在此温度下,将0.1 mol·L-1的NaHSO4溶液与0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液按下表中甲、乙、丙、丁不同方式混合:
溶液 体积/mL 甲 乙 丙 丁
0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液 10 10 10 10
0.1 mol·L-1 NaHSO4溶液 5 10 15 20
①按丁方式混合后,所得溶液显________ (填“酸”“碱”或“中”)性。
②写出按乙方式混合后,反应的离子方程式: ____________________________________。
③按甲方式混合后,所得溶液的pH为________。
中
11
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16