《高考化學一輪復習 主題21 水的電離和溶液的酸堿性7含解析》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考化學一輪復習 主題21 水的電離和溶液的酸堿性7含解析（10頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 主題21:水的電離和溶液的酸堿性 李仕才 B卷　最新模擬滾動訓練 1.在下列給定條件的溶液中,一定能大量共存的離子組是(　　)。 A.無色溶液:Ca2+、H+、Cl-、HSO3- B.能使pH試紙呈紅色的溶液:Na+、N、I-、NO3- C.FeCl2溶液:K+、Na+、S、AlO2- D.加水稀釋時c(H+)c(OH-)明顯增大的溶液中:Ba2+、Cl-、NO3-、Na+ 【解析】H+和HSO3-不能大量共存,發(fā)生反應(yīng)H++HSO3-H2O+SO2↑,故A項錯誤;能使pH試紙顯紅色,說明此溶液顯酸性,NO3-在酸性條件下具有強氧化性,能與I-發(fā)生氧化還原反應(yīng),因此

2、不能大量共存,故B項錯誤; Fe2+和AlO2-發(fā)生雙水解反應(yīng),因此不能大量共存,故C項錯誤;加水稀釋時,c(H+)c(OH-)增大,說明此溶液顯堿性,這些離子在堿液中能夠大量共存,故D項正確。 【答案】D 2.短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序數(shù)依次增大,X的氣態(tài)氫化物極易溶于Y的氫化物中,常溫下,Z的單質(zhì)能溶于W的最高價氧化物對應(yīng)水化物的稀溶液,卻不溶于其濃溶液。下列說法不正確的是(　　)。 A.原子半徑的大小順序為W>Q>Z>X>Y B.元素X的氣態(tài)氫化物與Q的單質(zhì)可發(fā)生置換反應(yīng) C.元素X與Y可以形成5種以上的化合物 D.元素Q的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性比W的強

3、 【解析】短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序數(shù)依次增大,X的氣態(tài)氫化物極易溶于Y的氫化物中,聯(lián)想NH3極易溶于水,可知X為氮元素,Y為氧元素;常溫下,Z的單質(zhì)能溶于W的最高價氧化物對應(yīng)水化物的稀溶液,卻不溶于其濃溶液,說明Z為鋁元素,W為硫元素,因為鋁在常溫下能溶于稀硫酸,在濃硫酸中發(fā)生鈍化;Q只能為氯元素。同周期元素自左而右原子半徑逐漸減小,電子層數(shù)越多原子半徑越大,故原子半徑Z(Al)>W(S)>Q(Cl)>X(N)>Y(O),故A項錯誤;氯氣能與氨氣反應(yīng)得到氮氣和HCl,屬于置換反應(yīng),故B項正確;N元素與O元素可以形成N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5,故C項正確;

4、非金屬性Cl>S,故Cl元素最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性更強,故D項正確。 【答案】A 3.一種熔融碳酸鹽燃料電池的原理示意如圖。下列有關(guān)該電池的說法正確的是(　　)。 A.反應(yīng)CH4+H2O3H2+CO,每消耗1 mol CH4轉(zhuǎn)移12 mol電子 B.電極A上H2參與的電極反應(yīng)為H2+2OH--2e-2H2O C.電池工作時,C向電極B移動 D.電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為O2+2CO2+4e-2C 【解析】A項,每消耗1 mol CH4,轉(zhuǎn)移6 mol e-,錯誤;B項,電解質(zhì)為熔融的碳酸鹽,不含氫氧根離子,錯誤;C項,B極通入氧氣,為正極,碳酸根離子向負極移動,錯誤;D項

5、,電極B上氧氣得到電子生成碳酸根離子,正確。 【答案】D 4.化學上常用AG表示溶液中的lg c(H+)c(OH-)。25 ℃時,用0.100 molL-1的NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 molL-1HNO2溶液,AG與所加NaOH溶液的體積(V)的關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是(　　)。 A.D點溶液的pH=11.25 B.B點溶液中存在 c(H+)-c(OH-)=c(NO2-)-c(HNO2) C.C點時,加入NaOH溶液的體積為20 mL D.25℃時,HNO2的電離常數(shù)Ka=1.010-5.5 【解析】D點時lg c(H+)c(OH-)=-8.5,則c

6、(H+)c(OH-)=1.010-8.5,因為Kw=1.010-14,所以c(H+)=1.010-11.25,pH=11.25,A項正確;B點溶液為等濃度的HNO2和NaNO2的混合溶液,電荷守恒式為c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(NO2-),物料守恒式為2c(Na+)=c(NO2-)+c(HNO2),則2c(H+)-2c(OH-)=c(NO2-)-c(HNO2),B項錯誤;C點溶液的lg c(H+)c(OH-)=0,則c(H+)c(OH-)=1,HNO2的電離程度與NaNO2的水解程度相同,加入NaOH溶液的體積小于20 mL,C項錯誤;A點溶液lg c(H+)c(OH-)=8.

7、5,則c(H+)c(OH-)=1.0108.5,Kw=1.010-14,c2(H+)=1.010-5.5,則HNO2的電離常數(shù)Ka=c(H+)c(NO2-)c(HNO2)=c2(H+)0.100molL-1-c(H+)=1.010-5.50.100molL-1-c(H+),D項錯誤。 【答案】A 5.常溫下,向20 mL 0.1 molL-1氨水中滴加鹽酸,溶液中由水電離的氫離子濃度隨加入鹽酸體積的變化如圖所示。則下列說法正確的是(　　)。 A.b、d兩點為恰好完全反應(yīng)點 B.c點溶液中c(N)=c(Cl-) C.a、b之間的任意一點:c(Cl-)>c(N),c(H+)>c(OH

8、-) D.常溫下,0.1 molL-1氨水的電離常數(shù)Ka約為110-5 【解析】如果氨水和鹽酸恰好完全反應(yīng)生成氯化銨,氯化銨為強酸弱堿鹽,其溶液呈酸性,此時水的電離程度最大,為圖中c點,故A項錯誤;根據(jù)圖像可知,c點c(H+)>10-7 molL-1,溶液呈酸性,結(jié)合電荷守恒得c(N)

9、正確。 【答案】D 6.25 ℃時,將濃度均為0.1 molL-1,體積分別為Va和Vb的HA溶液與BOH溶液按不同體積比混合,保持Va+Vb=100 mL,Va、Vb與混合液pH的關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是(　　)。 A.Ka(HA)=110-6 B.b點,c(B+)=c(A-)=c(OH-)=c(H+) C.c點時,c(A-)c(OH-)c(HA)隨溫度升高而減小 D.a→c過程中水的電離程度始終增大 【解析】根據(jù)圖像可知,酸溶液的pH=3,則c(H+)<0.1 molL-1,說明HA是弱酸;堿溶液的pH=11,c(OH-)<0.1 molL-1,則BOH是弱堿。Ka

10、(HA)=c(H+)c(A-)c(HA)≈10-310-30.1≈110-5,A項錯誤;b點二者恰好反應(yīng),溶液顯中性,則c(B+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+),B項錯誤;c(A-)c(OH-)c(HA)=1Kh,水解平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),升高溫度促進水解,水解平衡常數(shù)增大,因此該比值隨溫度升高而減小,C項正確;酸或堿抑制水的電離,鹽類水解促進水的電離,所以b點水電離出的c(H+)>10-7 molL-1,而a、c兩點水電離出的c(H+)<10-7 molL-1,D項錯誤。 【答案】C 7.常溫下,向 100 mL 0.01 molL-1 HA溶液中逐滴加入0.02 molL-1的

11、 MOH溶液,圖中所示曲線表示混合溶液的pH變化情況,下列說法中錯誤的是(　　)。 A.HA為一元強酸,MOH為一元弱堿 B.N 點溶液中離子濃度大小關(guān)系為 c(M+)=c(A-)>c(H+)=c(OH-) C.N點水的電離程度大于K點水的電離程度 D.N→K之間曲線上任意一點都有c(M+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+) 【解析】0.01 molL-1 HA溶液中pH=2,則 HA是強酸,N點時溶液呈中性,MOH的物質(zhì)的量大于 HA的物質(zhì)的量,說明 MOH是弱堿,A項正確;N點pH=7,則c(H+)=c(OH-),由電荷守恒可知,B項正確;N點溶液呈中性,K點溶液呈堿性,

12、堿性溶液抑制水的電離,所以N點水的電離程度大于K點水的電離程度,C項正確; N→K之間曲線上任意一點溶液為MA和 MOH的混合溶液,在N點起始階段 c(A-)>c(OH-),即c(A-)和c(OH-)的大小與 MOH的量有關(guān),D項錯誤。 【答案】D 8.水中溶氧量(DO)是衡量水體自凈能力的一個指標,通常用每升水中溶解氧分子的質(zhì)量表示,單位mgL-1,我國《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》規(guī)定,生活飲用水源的DO不能低于5 mgL-1。某化學小組同學用錳鹽—碘量法測定某河水的DO。 Ⅰ.測定原理: ①用如圖所示裝置(夾持裝置略),使溶解在水中的O2在堿性條件下將Mn2+氧化為MnO(OH)2:

13、Mn2++O2+OH-MnO(OH)2↓(未配平); ②酸性條件下,MnO(OH)2將I-氧化生成I2:MnO(OH)2+2I-+4H+Mn2++I2+3H2O; ③用Na2S2O3標準溶液滴定生成的I2:2S2+I2S4+2I-。 Ⅱ.測定步驟 a.安裝裝置,檢驗氣密性。充N2排盡空氣后,停止充N2。 b.向燒瓶中加入200 mL水樣。 c.向燒瓶中依次迅速加入1 mL MnSO4無氧溶液(過量)、2 mL堿性KI無氧溶液(過量),開啟攪拌器,至測定原理①反應(yīng)完全。 d.攪拌并向燒瓶中加入2 mL硫酸無氧溶液至反應(yīng)②完全,溶液為中性或弱酸性。 e.從燒瓶中取出40.00 mL

14、溶液,用0.01000 molL-1Na2S2O3溶液進行滴定,記錄數(shù)據(jù)。 f.重復步驟e的操作2~3次。 g.處理數(shù)據(jù)(忽略氧氣從水樣中的溢出量和加入試劑后水樣體積的變化)。 回答下列問題: (1)配平測定原理①反應(yīng)的離子方程式,其化學計量數(shù)依次為　　　　　　。 (2)配制以上無氧溶液時,除去所用溶劑水中溶解氧的簡單操作為　　　　　　　　　　　。 (3)在橡膠塞處加入水樣及有關(guān)試劑應(yīng)選擇的儀器為　　　　。 A.滴定管　　　　B.量筒　　　　C.注射器 (4)步驟e需滴加2~3滴　　　　溶液作指示劑。 (5)如圖,可記錄到某次滴定消耗Na2S2O3溶液　　　　mL。水樣的DO

15、=　　　　 mgL-1(保留一位小數(shù))。作為飲用水源,此次測得的DO是否達標?　　　　(填“是”或“否”)。 (6)步驟d中加入適量的硫酸使溶液接近中性,其原因為若堿過量,則MnO(OH)2不能全部轉(zhuǎn)化變?yōu)镸n2+;若酸過量,滴定過程中將發(fā)生的反應(yīng)為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用離子方程式表示),從而造成誤差。 (7)誤差分析:下列操作會導致測定結(jié)果偏高的是　　　　(填字母)。 A.水洗后未用Na2S2O3標準溶液潤洗滴定管 B.盛待測液的錐形瓶中原有少量蒸餾水 C.滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡,滴定后氣泡消失 D.初讀數(shù)時仰視,末讀數(shù)時俯視 (8)用錳鹽

16、-碘量法測定水樣中的DO時,若水樣中存在微量的某些離子,就可能對測定結(jié)果有影響。下列離子對測定易造成干擾的是　　　　(填字母)。 A.Cl-　　　B.Na+　　　C.S2-　　　D.Fe3+ 【解析】(1)根據(jù)化合價升降守恒,反應(yīng)中氧元素的化合價由0價變?yōu)?2價,錳元素的化合價由+2價變?yōu)?4價,電子轉(zhuǎn)移總數(shù)為4,結(jié)合觀察法,配平得2Mn2++O2+4OH-2MnO(OH)2↑。 (2)溶液中氧氣的溶解度不大,且隨溫度升高溶解度減小,所以配制以上無氧溶液時需要通過煮沸溶劑后再冷卻的方法,把溶劑水中溶解的氧氣趕出。 (3)加入水樣需要避免空氣進入三頸燒瓶,橡皮塞處用注射器把水樣注入,在橡

17、膠塞處加入水樣及有關(guān)試劑應(yīng)選擇的儀器是注射器,滴定管和量筒無法達到加入水樣的目的。 (4)根據(jù)滴定原理,MnO(OH)2將I-氧化成I2,再用Na2S2O3標準溶液滴定生成的I2,因此可以選用淀粉作指示劑。 (5)根據(jù)圖示,某次滴定消耗Na2S2O3溶液4.20 mL。用Na2S2O3標準溶液滴定生成的I2發(fā)生反應(yīng)2S2+I2S4+2I-,以淀粉作指示劑,隨硫代硫酸鈉溶液的滴入,當?shù)稳胱詈笠坏螘r溶液由藍色變?yōu)闊o色且半分鐘內(nèi)不恢復,說明反應(yīng)達到終點,若某次滴定消耗Na2S2O3溶液4.20 mL,2Mn2++O2+4OH-2MnO(OH)2↓,MnO(OH)2+2I-+4H+Mn2++I2+

18、3H2O,2S2+I2S4+2I-,得到定量關(guān)系為 O2~2MnO(OH)2~2I2~4S2 1　　　　　　　　 4 n　　　　　 0.0042 L0.01000 molL-1 n=1.0510-5 mol,200 mL水樣中含氧氣1.0510-5 mol20040=5.2510-5 mol,氧氣濃度=5.2510-5mol0.2L=2.62510-4 molL-1,水中溶氧量(DO)=2.62510-4 molL-132 gmol-1=8.410-3 gL-1=8.4 mgL-1>5 mgL-1。生活飲用水源的DO不能低于5 mgL-1,則此水樣符合標準。 (6)硫代硫酸鈉在酸性條

19、件下發(fā)生歧化反應(yīng),生成的二氧化硫也能夠被生成的碘氧化,同時空氣中的氧氣也能夠?qū)⒌怆x子氧化,反應(yīng)的離子方程式分別為2H++S2S↓+SO2↑+H2O;SO2+I2+2H2O4H++S+2I-;4H++4I-+O22I2+2H2O。 (7)A項,水洗后未用Na2S2O3標準溶液潤洗滴定管,使得標準溶液濃度偏小,消耗的標準溶液的體積偏大,根據(jù)c(待測)=c(標準)V(標準)V(待測),結(jié)果偏大,正確;B項,盛待測液的錐形瓶中原有少量蒸餾水對實驗結(jié)果無影響,錯誤;C項,滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡,滴定后氣泡消失,導致標準溶液的體積偏大,結(jié)果偏大,正確;D項,初讀數(shù)時仰視,末讀數(shù)時俯視,導致溶液體積偏

20、小,結(jié)果偏小,錯誤。 (8)根據(jù)錳鹽-碘量法測定原理,測定水樣中的DO時,若水樣中存在微量的S2-,能夠被溶液中的碘單質(zhì)氧化,含有Fe3+時,能夠?qū)⒌怆x子氧化為碘單質(zhì),對實驗結(jié)果均有影響。 【答案】(1)2,1,4,2 (2)將水煮沸后冷卻 (3)C (4)淀粉 (5)4.20　8.4　是 (6)2H++S2S↓+SO2↑+H2O　SO2+I2+2H2O4H++S+2I-　4H++4I-+O22I2+2H2O(任寫其中1個) (7)AC (8)CD 9.CO2的轉(zhuǎn)換在生產(chǎn)、生活中具有重要的應(yīng)用。請回答下列問題: (1)CO2的低碳轉(zhuǎn)型對抵御氣候變化具有重要意義,海洋

21、是地球上碳元素最大的“吸收池”。 ①溶于海水的CO2主要以四種無機碳形式存在,除CO2、H2CO3兩種分子外,還有兩種離子的化學式為　　　　、　　　　。 ②在海洋碳循環(huán)中,可通過圖1所示的途徑固碳。寫出鈣化作用的離子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)將CO2與金屬鈉組合設(shè)計成Na-CO2電池,很容易實現(xiàn)可逆的充、放電反應(yīng),該電池反應(yīng)為4Na+3CO22Na2CO3+C。放電時,在正極得電子的物質(zhì)為　　　　;充電時,陽極的電極反應(yīng)式為　。 (3)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2和H2在230 ℃并有催化劑的條件下轉(zhuǎn)化生成甲醇蒸氣和水蒸氣。圖2表示恒壓容器中0.5 mo

22、l CO2和1.5 mol H2轉(zhuǎn)化率達80%時的能量變化示意圖。下列能判斷該反應(yīng)達到化學平衡狀態(tài)的是　　　　(填字母)。 A.容器中壓強不變　　　　B.H2的體積分數(shù)不變 C.c(H2)=3c(CH3OH) D.容器中密度不變 E.2個CO鍵斷裂的同時有6個H—H鍵斷裂 (4)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入體積為2 L的恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如表三組數(shù)據(jù): 實驗組 溫度 /℃ 起始量/mol 平衡量/mol 達到平衡所 需時間/min CO H2O H2 CO 1 650 4 2 1.

23、6 2.4 6 2 900 2 1 0.4 1.6 3 3 900 a b c d t ①實驗2條件下平衡常數(shù)K=　　　　。 ②實驗3中,若平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率大于水蒸氣,則的值　　　　(填具體值或取值范圍)。 ③實驗4,若900 ℃時,在此容器中加入CO、H2O、CO2、H2均為1 mol,則此時v(正)　　　　(填“<”“>”或“=”)v(逆)。 (5)已知在常溫常壓下: ①2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(g)　 ΔH1=-1275.6 kJmol-1 ②2CO(g)+O2(g)2CO2(g)　 ΔH2=-566.0

24、 kJmol-1 ③H2O(g)H2O(l)　ΔH3=-44.0 kJmol-1 寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式:　。 【解析】(1)①溶于海水的CO2主要以四種無機碳形式存在,除CO2、H2CO3兩種分子外,還有兩種離子,分別為C和HCO3-。 ②根據(jù)圖1的轉(zhuǎn)化方式分析,HCO3-通過鈣化作用生成CaCO3,可知Ca2+與HCO3-在此反應(yīng)中生成CaCO3,則反應(yīng)的離子方程式為Ca2++2HCO3-CaCO3↓+CO2↑+H2O。 (2)電池反應(yīng)為4Na+3CO22Na2CO3+C,原電池中正極物質(zhì)得電子,發(fā)生還原反應(yīng),則放電時,在正極得電子的物質(zhì)為CO2,充

25、電時為電解池,陽極物質(zhì)失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),根據(jù)總反應(yīng)式,應(yīng)為C失去電子,變成CO2,則充電時,陽極的電極反應(yīng)式為C-4e-+2C3CO2↑。 (3)CO2和H2在230 ℃并有催化劑的條件下轉(zhuǎn)化生成甲醇蒸氣和水蒸氣,反應(yīng)的化學方程式為CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),反應(yīng)為氣體分子數(shù)減少的反應(yīng),增大壓強有利于反應(yīng)正向進行,根據(jù)能量變化圖,反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,則反應(yīng)為放熱反應(yīng),降低溫度有利于反應(yīng)正向進行。反應(yīng)在恒壓裝置中進行,整個反應(yīng)過程中體系壓強一直不變,不能根據(jù)壓強判斷化學反應(yīng)是否達到平衡,A項不符合題意;隨著反應(yīng)的進行,各組分的體積分數(shù)會改變,當

26、H2的體積分數(shù)不變時,可以判斷化學反應(yīng)是否達到平衡,B項符合題意;平衡時,不一定具有關(guān)系c(H2)=3c(CH3OH),需根據(jù)具體的反應(yīng)的初始的量來判斷,不能判斷化學反應(yīng)是否達到平衡,C項不符合題意;容器中混合氣體的密度ρ=mV,反應(yīng)前后,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,m不變,反應(yīng)為恒壓裝置,隨著反應(yīng)的進行,氣體總體積會發(fā)生改變,當氣體總體積不變,也就是密度不變時,可以判斷化學反應(yīng)是否達到平衡,D項符合題意; 2個CO鍵斷裂的同時有6個H—H鍵斷裂表明反應(yīng)物CO2和H2均在參加反應(yīng),反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行,不一定是化學反應(yīng)已經(jīng)達到平衡,不能判斷化學反應(yīng)是否達到平衡,E項不符合題意。 (4)①反應(yīng)CO(g)

27、+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的化學平衡常數(shù)K=c(H2)c(CO2)c(H2O)c(CO),根據(jù)實驗2的數(shù)據(jù),平衡時,c(CO)=1.6mol2L=0.8 molL-1,c(H2)=0.4mol2L=0.2 molL-1,c(H2O)==0.3 molL-1,c(CO2)=0.2 molL-1,則反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.2molL-10.2molL-10.3molL-10.8molL-1=16。 ②實驗3中,若平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率大于水蒸氣,CO和水蒸氣是按1∶1反應(yīng)進行的,增大其中一種反應(yīng)物的量可以增大另一種反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率,所以可判斷是增大了水蒸氣的量,則<1。 ③溫度不變,

28、故平衡常數(shù)不變,由濃度商Qc=0.5molL-10.5molL-10.5molL-10.5molL-1=1>K,則反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動,v(正)