(共38张PPT)
专题3 溶液中的离子反应
(45分钟 100分)
一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分)
1.实验室欲配制澄清的氯化铁溶液时,可在蒸馏水中加入少量( )
A.硫酸 B.硝酸
C.氢氧化钠 D.盐酸
【解析】选D。FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl,故为抑制FeCl3水解,可加入少量HCl,A、B两项会引入杂质离子,C项会与FeCl3反应生成Fe(OH)3沉淀,故选D。
2.(2010·延安高二检测)量取25.00 mL某浓度的硅酸钠溶液,应选用的仪器是( )
A.25 mL的量筒 B.25 mL容量瓶
C.酸式滴定管 D.碱式滴定管
【解析】选D。要量取25.00 mL某浓度的硅酸钠溶液,实际上是考查学生对化学实验中常见仪器的精确度是否了解。25 mL量筒的精确度是0.1 mL,无法准确量取25.00 mL溶液的,容量瓶是用于配制溶液的仪器,不能用作量取液体的仪器。硅酸钠在水溶液中水解显碱性,因而不能用酸式滴定管量取。
3.在0.1 mol/L CH3COOH溶液中存在如下电离平衡:CH3COOH CH3COO-+H+,对于该平衡,下列叙述正确的是( )
A.加入水时,平衡逆向移动
B.加入少量NaOH固体,平衡正向移动
C.加入少量0.1 mol/L HCl溶液,溶液中c(H+)减小
D.加入少量CH3COONa固体,平衡正向移动
【解析】选B。CH3COOH是弱酸,当加水稀释时,CH3COOH的电离程度增大,平衡正向移动;加入少量NaOH固体,中和H+,使c(H+)减小,平衡正向移动;加入少量
0.1 mol/L HCl溶液,虽然平衡逆向移动,但溶液中c(H+)增大;虽然CH3COONa水解显碱性,但由于CH3COO-浓度增大,平衡将逆向移动。
4.将0.1 mol·L-1的下列物质的水溶液,从常温加热到90 ℃,溶液的pH不变的是( )
A.氯化钠 B.氢氧化钾
C.硫酸 D.硫酸铵
【解析】选C。在NaCl和KOH的溶液中,H+的惟一来源是
H2O的电离,因为H2O的电离是吸热过程,故升温时,H2O
的电离程度增大,c(H+)增大,pH减小,A、B错误;在
硫酸溶液中,H+主要来自H2SO4的电离,H2SO4是强酸,完
全电离,故升温时c(H+)几乎不变,pH不变,C正确;在
硫酸铵溶液中,NH4++H2O NH3·H2O+H+,水解是吸热
过程,升温时c(H+)增大,pH减小,D错误。
5.向醋酸溶液中滴加NaOH溶液,则( )
A.醋酸的电离平衡向左移动
B.溶液的pH减小
C.醋酸根离子的物质的量减小
D.醋酸的浓度减小
【解析】选D。醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH
CH3COO-+H+。向其中加入NaOH溶液后,OH-和H+反应生成H2O,c(H+)减小,pH增大。平衡向右移动,n(CH3COO-)增大,c(CH3COOH)减小。
6.用pH试纸测定某无色溶液的pH时,规范的操作是( )
A.将pH试纸放入溶液中,观察其颜色变化,跟标准比色卡比较
B.将溶液倒在pH试纸上,跟标准比色卡比较
C.用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液,点在pH试纸上,跟标准比色卡比较
D.在试管内放少量溶液,煮沸,把pH试纸放在管口,观察颜色,跟标准比色卡比较
【解析】选C。用pH试纸测定溶液pH的规范的操作是:用干燥、洁净的玻璃棒蘸取待测溶液,点在干燥的pH试纸中部,试纸变色,立即与标准比色卡比较,确定溶液的pH。
7.在常温下,纯水中存在电离平衡H2O H++OH-,若要使水的电离平衡向电离方向移动,并使c(H+)增大,可加入的物质是( )
A.硫酸氢钠 B.明矾
C.碳酸氢钠 D.醋酸钠
【解析】选B。加入能水解的盐都可使水的电离平衡向电离方向移动;要使c(H+)增大,也就是需加入水解后显酸性的盐,HSO4-以电离为主,不发生水解。HCO3-则水解程度大于电离程度,溶液显碱性,c(H+)减小,CH3COO-水解显碱性,只有B项符合。
8.25 ℃时,在含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡
PbI2(s) Pb2+(aq)+2I-(aq),加入KI溶液,下列说
法正确的是( )
A.溶液中Pb2+和I-浓度都增大
B.溶度积常数Ksp增大
C.沉淀溶解平衡不移动
D.溶液中Pb2+浓度减小
【解析】选D。当加入KI溶液时,使溶液中I-浓度增
大,PbI2(s) Pb2+(aq)+2I-(aq)平衡向左移动,溶
液中Pb2+浓度减小。Ksp只与温度有关,与浓度无关,温
度变化,Ksp才产生变化。
9.25 ℃时,在pH都等于9的NaOH和CH3COONa两种溶液中,设由水电离产生的OH-浓度分别为A mol/L和
B mol/L,则A与B的关系为( )
A.A>B B.A=10-4B
C.B=10-4A D.A=B
【解析】选B。25 ℃,纯水中,水电离出的c(H+)=
c(OH-)=1×10-7mol/L,当向纯水中加入酸或碱时,增
大了溶液中H+的浓度或OH-的浓度,水的电离程度减
小,水自身电离出的c(H+)和c(OH-)必然减小。当向纯
水中加入能水解的盐时,由于盐能促进水的电离,水
电离出的c(H+)和c(OH-)必然增大。在pH=9的NaOH溶液
中,c(H+)溶液=c(H+)水=10-9mol/L,而c(H+)水=c(OH-)水
=1×10-9mol/L。在pH=9的CH3COONa溶液中,c(OH-)溶液
=c(OH-)水= = =10-5mol/L,A=10-4B。
10.(双选)关于小苏打水溶液的表述正确的是( )
A.c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)
B.c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(OH-)
C.HCO3-的电离程度大于HCO3-的水解程度
D.存在的电离有:NaHCO3====Na++HCO3-,HCO3-
H++CO32-,H2O H++OH-
【解析】选A、D。在NaHCO3溶液中存在NaHCO3====
Na++HCO3-
电离平衡:HCO3- H++CO32-
水解平衡:HCO3-+H2O H2CO3+OH-
因HCO3-的水解程度大于电离程度,故NaHCO3溶液呈碱性,在NaHCO3溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-)
物料守恒:c(Na+)=c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)
比较酸式盐溶液中离子浓度的大小时,要明确酸式酸根离子水解程度、电离程度的相对大小。以水解为主的酸式酸根离子主要有HCO3-、HS-、HPO42-;以电离为主的酸式酸根离子主要有HSO3-、H2PO4-,如NaHSO3溶液中离子浓度大小顺序为c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(OH-)。
11.(2010·临沂高二检测)等体积等物质的量浓度的MOH强碱溶液和HA弱酸溶液混合后,混合溶液中有关离子浓度关系正确的是( )
A.c(M+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)
B.c(M+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)
C.c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
D.c(M+)+c(H+)>c(A-)+c(OH-)
【解析】选C。据题意知MOH与HA恰好完全反应生成强碱弱酸盐MA,水解离子方程式为A-+H2O HA+OH-,故离子浓度大小为c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),A、B错误,C正确;据电荷守恒知c(M+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),D错误。
12.物质的量浓度相同的下列溶液中,符合按pH由小到大顺序排列的是( )
A.Na2CO3 NaHCO3 NaCl NH4Cl
B.Na2CO3 NaHCO3 NH4Cl NaCl
C.(NH4)2SO4 NH4Cl NaNO3 Na2S
D.NH4Cl (NH4)2SO4 Na2S NaNO3
【解析】选C。同物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液,前者碱性强pH大,排除A、B。Na2S溶液中S2-水解,溶液显碱性;NaNO3不水解,显中性,排除D。C中(NH4)2SO4和NH4Cl相比,前者NH4+浓度大,水解得到的H+浓度大,pH小,所以C正确。
二、非选择题(本题包括4小题,共52分)
13.(12分)温度t ℃时,某NaOH稀溶液中c(H+)=
10-a mol·L-1,c(OH-)=10-b mol·L-1,已知a+b=12,请回答下列问题:
(1)该温度下水的离子积常数Kw=_____。
(2)该NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度为_____,该NaOH溶液中由水电离出的c(OH-)为_____。
(3)给该NaOH溶液加热,pH_____(填“变大”、“变小”或“不变”)。
【解析】(1)Kw=c(H+)·c(OH-)=10-a·10-b=10-(a+b)=10-12。
(2)c(NaOH)=c(OH-)=10-b mol·L-1;该溶液中c(H+)=
10-a mol·L-1,NaOH溶液中H+全是水电离的,c(H+)水电离=
c(OH-)水电离=10-a mol·L-1。
(3)温度升高时,Kw变大,而c(H+)= ,所以c(H+)
变大,pH变小。
答案:(1)10-12
(2)10-b mol·L-1 10-a mol·L-1
(3)变小
14.(8分)向50 mL 0.018 mol·L-1的AgNO3溶液中逐滴加入50 mL 0.020 mol·L-1的盐酸,若AgCl的Ksp=
c(Ag+)c(Cl-)=1.0×10-10(mol·L-1)2,试求:
(1)沉淀生成后溶液中c(Ag+)=______。
(2)沉淀生成后溶液的pH等于______。
【解析】(1)根据:
AgNO3 + HCl AgCl + HNO3
50×10-3 L× 50×10-3 L×
0.018 mol·L-1 0.020 mol·L-1
可知反应后HCl过量。反应后溶液的Cl-浓度为:
c(Cl-)=
=1×10-3(mol·L-1)
c(Ag+)= =1×10-7 mol·L-1。
(2)反应中n(H+)不变,溶液体积增大1倍。
c(H+)=
=1×10-2 mol·L-1
pH=-lgc(H+)=-lg (1×10-2)=2。
答案:(1)1×10-7 mol·L-1 (2)2
15.(17分)现有①0.2 mol/L NaOH溶液 ②0.2 mol/L HX溶液,两溶液等体积混合后,测得溶液中c(Na+)>
c(X-)。则:
(1)①中由水电离出的c(OH-)_____②中由水电离出的c(H+)(填“>”、“=”或“<”)。
(2)上述混合液中共存在_____种粒子。且:c(HX)____
c(X-)(填“>”、“=”或“<”,下同)。c(HX)+c(X-)
____0.1 mol/L(忽略体积变化)。请根据电荷守恒写出一个用离子浓度表示的等式:_________。
(3)上述混合液显_________性 (填“酸”、“碱”或“中”),其原因用离子方程式表示______________。
【解析】NaOH溶液与HX溶液等浓度、等体积混合,二者恰好完全中和,所得溶液中c(Na+)>c(X-),说明X-水解,即HX为弱酸。
(1)HX溶液中c(H+)对水电离的影响程度小于NaOH溶液中c(OH-)对水电离的影响程度。
(2)混合溶液中应存在Na+、X-、H+、OH-、H2O、HX六种粒子。由于水解程度较小,故c(HX)答案:(1)<
(2)6 < = c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(X-)
(3)碱 X-+H2O HX+OH-
16.(15分)(2010·南安高二检测)(1)在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2+。①在提纯时为了除去Fe2+,常加入合适氧化剂,使Fe2+氧化为Fe3+,下列物质可采用的是______。
A.KMnO4 B.H2O2 C.氯水 D.HNO3
②然后再加入适当物质调整溶液至pH=4,使Fe3+转化为Fe(OH)3,调整溶液pH可选用下列中的____。
A.NaOH B.NH3·H2O
C.CuO D.Cu(OH)2
(2)甲同学怀疑调整溶液至pH=4是否能达到除去Fe3+而不
损失Cu2+的目的,乙同学认为可以通过计算确定,他查阅
有关资料得到如下数据,常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp=
1.0×10-38,Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.0×10-20,通常认为
残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10-5 mol·L-1时就认
为沉淀完全,设溶液中CuSO4的浓度为3.0 mol·L-1,则
Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为_____,Fe3+完全沉淀[即
c(Fe3+)≤1.0×10-5 mol·L-1]时溶液的pH为_____,通
过计算确定上述方案______(填“可行”或“不可行”)。
【解析】(1)①四个选项中的物质均能将Fe2+氧化成Fe3+,但只有H2O2的还原产物为H2O,不引入新的杂质。
②加入CuO或Cu(OH)2时既不引入新的杂质,同时又能消耗Fe3+水解生成的H+,从而促进Fe3+完全水解为Fe(OH)3而除去。
(2)Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·c2(OH-),则c(OH-)=
=1.0×10-10(mol/L),则c(H+)=1.0×
10-4 mol·L-1,pH=4。
Fe3+完全沉淀时:Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-),则c(OH-)= =1.0×10-11 mol·L-1。此时c(H+)=1×10-3 mol·L-1,pH=3,因此上述方案可行。
答案:(1)①B ②C、D (2)4 3 可行