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專題能力提升練 七
電解質(zhì)溶液
(建議用時:20分鐘)
一、選擇題
1.(2016全國卷Ⅲ)下列有關電解質(zhì)溶液的說法正確的是( )
A.向0.1 molL-1CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中減小
B.將CH3COONa溶液從20℃升溫至30℃,溶液中增大
C.向鹽酸中加入氨水至中性,溶液中>1
D.向AgCl、AgBr的飽和溶液中加入少量AgNO3,溶液中不變
【解析】選D。加水稀釋,CH3COOH的電離平衡CH3COOHCH3COO-+H+正向移動,n(H+)增多,n(CH3COOH)減小,則==增大,A項錯誤;CH3COONa水解的離子方程式為CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,其水解平衡常數(shù)表達式為Kh=,升高溫度,水解平衡正向移動,Kh變大,則=變小,B項錯誤;鹽酸和氨水的混合液中存在電荷守恒:c(H+)+c(N)=c(Cl-)+c(OH-),溶液呈中性,則c(H+)=c(OH-),所以c(N)=c(Cl-),即=1,C項錯誤;向AgCl、AgBr的飽和溶液中加入少量AgNO3,溶液中c(Ag+)相同,則==不變,D項正確。
【加固訓練】
某溫度下向pH=6的蒸餾水中加入NaHSO4晶體,保持溫度不變,測得溶液的pH為2。下列對該溶液的敘述中不正確的是( )
A.該溫度高于25℃
B.由水電離出來的H+的濃度是1.010-10molL-1
C.NaHSO4晶體的加入抑制了水的電離
D.該溫度下加入等體積pH為12的NaOH溶液可使該溶液恰好呈中性
【解析】選D。某溫度下蒸餾水的pH=6,所以KW=1.010-12。25C時的KW=1.010-14,所以溫度高于25C,A正確;c(H+)水=c(OH-)水==molL-1=1.010-10molL-1,
B正確;NaHSO4能完全電離出氫離子,相當于一元強酸,抑制水的電離,C正確;注意KW=1.010-12,所以應加入等體積pH=10的NaOH溶液,才能使該溶液恰好呈中性,D錯誤。
2.(2016泰安一模)關于室溫下下列溶液的說法不正確的是( )
編號
①
②
③
④
溶液
氨水
氫氧化鈉溶液
鹽酸
醋酸溶液
pH
11
11
3
3
A.水的電離程度:①=②=③=④
B.分別加水稀釋10倍,溶液的pH:①>②>③>④
C.①、③兩溶液等體積混合:c(Cl-)>c(N)>c(H+)>c(OH-)
D.V1L溶液②與V2L溶液③混合,若V1∶V2=9∶11,則混合溶液pH=4(忽略溶液體積變化)
【解析】選C。酸或堿抑制水的電離,酸中氫離子濃度和堿中氫氧根離子濃度相
等,所以它們抑制水電離程度相等,則水的電離程度①=②=③=④,A正確;加水稀釋促進弱電解質(zhì)電離,導致稀釋后醋酸pH小于鹽酸,氨水pH大于氫氧化鈉,所以它們分別稀釋10倍后,溶液的pH:①>②>③>④,B正確;①和③等體積混合,氨水過量導致溶液呈堿性,則c(H+)
”“<”“=”)n。
提示:<。因為醋酸是弱酸,加水促進電離,溶液中n(H+)增大,而鹽酸是強酸,在水中完全電離,加水后,溶液中n(H+)不變,所以要使稀釋后兩溶液c(H+)相同,就必須使mc(OH-)>c(A-)>c(H+)
B.某二元酸在水中的電離方程式為H2BH++HB-,HB-H++B2-,所以NaHB溶液呈酸性
C.在BaSO4飽和溶液中加入少量的BaCl2溶液產(chǎn)生沉淀,平衡后的溶液中:c(Ba2+)c(S)>Ksp(BaSO4);c(Ba2+)>c(S)
D.等濃度的NH3H2O、NH4HSO4、NH4Cl溶液中c(N)逐漸增大
【解析】選B。NaA的水解是微弱的,故c(A-)>c(OH-),A錯誤;H2B第一步完全電離,第二步電離可逆,說明HB-只電離不水解,NaHB溶液呈酸性,B正確;在BaSO4飽和溶液中加入少量的BaCl2溶液產(chǎn)生沉淀,溶液仍為飽和溶液,平衡后的溶液中:c(Ba2+)c(S)=Ksp(BaSO4),C錯誤;NH4HSO4溶液中N濃度最大,故D錯誤。
4.(2016邯鄲一模)常溫下,將0.05 molL-1的Ba(OH)2溶液不斷滴加到1 L 0.1 molL-1NaHSO4溶液中,產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量n(mol)與溶液pH的變化情況如圖所示,下列說法正確的是( )
A.B點時恰好完全沉淀
B.A點時pH=0
C.B點時,溶液中的離子濃度關系為c(Na+)>c(H+)
D.C點時pH=14
【解析】選C。向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液的反應過程為①2NaHSO4+ Ba(OH)2BaSO4↓+Na2SO4+2H2O,繼續(xù)加入Ba(OH)2溶液發(fā)生反應②:Na2SO4+ Ba(OH)2BaSO4↓+2NaOH,總反應為NaHSO4+Ba(OH)2BaSO4↓+NaOH+H2O,故恰好完全沉淀時,n(BaSO4)=n(NaHSO4)=n[Ba(OH)2],由此求出沉淀的物質(zhì)的量為0.10 mol,即C點完全沉淀,A錯誤;0.1 molL-1NaHSO4溶液中c(H+)=0.1 molL-1, pH=1,B錯誤;B點時發(fā)生反應①,溶質(zhì)為Na2SO4,pH=7,C正確;C點時,n(OH-)=0.1 mol,但溶液的體積為3L,c(OH-)≈0.033 molL-1,pH≠14,D錯誤。
二、非選擇題
5.(2016南陽一模)已知25℃時有關弱酸的電離平衡常數(shù):
弱酸
化學式
HSCN
CH3COOH
HCN
H2CO3
電離平
衡常數(shù)
1.3
10-1
1.8
10-5
4.9
10-10
K1=4.410-7
K2=4.710-11
(1)同溫度下,等pH的a.NaHCO3、b.NaCN、c.Na2CO3溶液的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序為________(填序號)。
(2)25℃時,將20 mL 0.1 molL-1CH3COOH溶液和20 mL0.1 molL-1HSCN溶液分別與20 mL 0.1 molL-1NaHCO3溶液混合,實驗測得產(chǎn)生的氣體體積(V)隨時間(t)的變化如圖所示,反應初始階段兩種溶液產(chǎn)生CO2氣體的速率存在明顯差異的原因是______________________________。反應結(jié)束后所得兩溶液中, c(SCN-)__________(填“>”“<”“=”)c(CH3COO-)。
(3)若保持溫度不變,在醋酸溶液中通入一定量氨氣,下列量會變小的是________(填序號)。
a.c(CH3COO-)
b.c(H+)
c.KW
d.醋酸電離平衡常數(shù)
【解析】(1)由電離平衡常數(shù)可知,室溫下酸性:H2CO3>HCN>HC,則同濃度溶液的pH:Na2CO3>NaCN>NaHCO3,同pH時溶液的物質(zhì)的量濃度:a>b>c。
(2)由電離平衡常數(shù)可知酸性:HSCN>CH3COOH。醋酸、HSCN溶液、NaHCO3溶液等濃度、等體積,HSCN與碳酸氫鈉反應速率快。水解能力:CH3COO->SCN-,所以反應結(jié)束后的溶液中:c(SCN-)>c(CH3COO-)。
(3)醋酸溶液中存在電離平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,向醋酸溶液中通入氨氣,NH3與H+結(jié)合,c(H+)減小,平衡向右運動,c(CH3COO-)增大,醋酸電離平衡常數(shù)和KW都只與溫度有關,兩者均不變。
答案:(1)a>b>c
(2)相同溫度下HSCN比CH3COOH的電離平衡常數(shù)大,同濃度時電離出的氫離子濃度大,與碳酸氫鈉溶液反應快 >
(3)b
【方法規(guī)律】
(1)在同濃度、同溫度下,兩酸的酸性比較,反應速率快者酸性強。
(2)鹽的組成中只要有弱酸陰離子或弱堿陽離子,就會發(fā)生水解,越弱越水解,相同條件下,越弱的離子水解程度越大,該離子的濃度越小。
6.(2016長沙一模)根據(jù)題目提供的溶度積數(shù)據(jù)進行計算并回答下列問題:
(1)已知25℃時,Ksp[Mg(OH)2]=5.610-12;酸堿指示劑百里酚藍變色的pH范圍如
下:
pH
<8.0
8.0～9.6
>9.6
顏色
黃色
綠色
藍色
25℃時,在Mg(OH)2飽和溶液中滴加2滴百里酚藍指示劑,溶液的顏色為______________。
(2)向50 mL 0.018 molL-1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 molL-1的鹽酸,生成沉淀。已知該溫度下AgCl的Ksp=1.010-10,忽略溶液的體積變化,請計算:
①完全沉淀后,溶液中c(Ag+)=_________________。
②完全沉淀后,溶液的pH=______________。
③如果向完全沉淀后的溶液中繼續(xù)加入50 mL 0.001 molL-1的鹽酸,是否有白色沉淀生成?________(填“是”或“否”)。
【解析】(1)設Mg(OH)2飽和溶液中c(OH-)為xmolL-1,則0.5x3=5.610-12,x>110-4,c(H+)<110-10molL-1,pH>10,溶液為藍色。
(2)①反應前,n(Ag+)=0.018 molL-10.05 L=0.910-3mol,n(Cl-)=0.020 molL-10.05 L=110-3mol;反應后剩余的Cl-為0.110-3mol,則混合溶液中, c(Cl-)=1.010-3molL-1,c(Ag+)==1.010-7molL-1。
②H+沒有參與反應,完全沉淀后,c(H+)=0.010 molL-1,pH=2。
③因為加入的鹽酸中c(Cl-)和反應后所得溶液中的c(Cl-)相同,c(Cl-)沒有改變,c(Ag+)變小,所以Qc=c(Ag+)c(Cl-)c1
【解析】選A。pH=3的醋酸溶液中c(H+)=0.001 molL-1,醋酸分子的濃度大于0.001 molL-1,pH=11的NaOH溶液中氫氧化鈉的濃度等于c(OH-)=0.001 molL-1,所以混合溶液呈酸性,A錯誤;等濃度的氫氧化鈉與醋酸混合后呈中性,則c(H+)=c(OH-),根據(jù)電荷守恒得出c(Na+)=c(CH3COO-),B正確;等體積等濃度CH3COOH溶液與KOH溶液混合后為CH3COOK溶液,由于CH3COO-的水解而顯堿性,根據(jù)質(zhì)子守恒可知c(CH3COOH)+c(H+)=c(OH-),C正確;若c1=c2,體積相同,說明二者恰好反應生成醋酸鈉,醋酸鈉水解顯堿性,所以需醋酸的量大于NaOH的量反應后才可能呈中性,D正確。
【加固訓練】
室溫下向10 mL 0.1 molL-1氨水中逐滴加入0.1 molL-1稀酸HA,混合液pH與所加酸體積(V/mL)的關系如圖所示。下列說法正確的是( )
A.a點所示溶液中:c(N)>c(A-)>c(H+)
B.a、b兩點所示溶液中水的電離程度相同
C.pH=7時,c(N)+c(NH3H2O)=c(A-)
D.c點所示溶液中:c(N)>c(NH3H2O)
【解析】選D。a點氨水與HA恰好完全反應,溶液的pH為5.7,呈酸性,說明HA為強酸,NH4A發(fā)生水解反應,c(A-)>c(N),A錯誤;a點NH4A發(fā)生水解反應,促進了水的電離,所以a點水的電離程度大于b點,B錯誤;根據(jù)電荷守恒,c(H+)+ c(N)=c(OH-)+c(A-),pH=7時,c(H+)=c(OH-),則c(N)=c(A-),C錯誤;c點氨水過量,溶液呈堿性,NH3H2O的電離程度大于NH4A的水解程度,所以c(N)> c(NH3H2O),D正確。
2.25℃時某些弱酸的電離平衡常數(shù)如表所示。常溫下,稀釋CH3COOH、HClO兩種酸時,溶液的pH隨加水量變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是( )
酸
CH3COOH
HClO
H2CO3
電離平
衡常數(shù)
K=
1.810-5
K=
3.010-8
K1=4.410-7
K2=4.710-11
A.相同濃度的CH3COONa和NaClO的混合溶液中,各離子濃度的大小關系是c(Na+)>c(ClO-)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
B.等物質(zhì)的量濃度Na2CO3與NaHCO3中c(C)>c(HC)>c(OH-)>c(H+)
C.圖象中a、c兩點所處的溶液中相等(HR代表CH3COOH或HClO)
D.圖象中a點酸的濃度大于b點酸的濃度
【解析】選C。根據(jù)表中的電離常數(shù)可知酸性由強至弱的順序為CH3COOH>H2CO3> HClO>HC,ClO-的水解程度大于CH3COO-的水解程度,相同濃度的CH3COONa和NaClO的混合溶液中,各離子濃度的大小關系應是c(Na+)>c(CH3COO-)>c(ClO-)> c(OH-)>c(H+),A項錯誤;Na2CO3與NaHCO3等濃度時:溶液中存在:C+H2OHC +OH-,HC+H2OH2CO3+OH-,HCH++C,由于C的水解程度大于HC的水解程度,所以c(HC)>c(C)>c(OH-)>c(H+),B項錯誤;中的分子、分母同乘以溶液中的c(H+),得,即為,溫度相同則該式的值相等,C項正確;CH3COOH的酸性強于HClO,pH相等時,HClO的濃度大,稀釋相同倍數(shù),HClO的濃度仍然大,D項錯誤。
3.粗制的CuSO45H2O晶體中含有Fe2+。提純時,為了除去Fe2+,常加入少量H2O2,然后再加入少量堿至溶液pH=4,可以達到除去鐵離子而不損失硫酸銅的目的。下列說法不正確的是( )
A.溶解CuSO45H2O晶體時要加入少量稀硫酸
B.加入H2O2,將Fe2+氧化,2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O
C.由于CuSO4的催化作用,會使部分H2O2分解而損失
D.調(diào)溶液pH=4的依據(jù)是Cu(OH)2比Fe(OH)3更難溶
【解析】選D。加入少量稀硫酸可抑制Cu2+的水解,A項正確;B、C項均正確;調(diào)溶液pH=4的依據(jù)是此時Fe3+已完全沉淀,而Cu2+還未沉淀,即Fe(OH)3比Cu(OH)2更難溶,D項錯誤。
【互動探究】
(1)配制、保存CuCl2鹽溶液時,加入少量的____________________________
目的是__________________________________。
提示:鹽酸 抑制Cu2+的水解。
(2)為了除去CuSO4酸性溶液中的F,除加入少量堿至溶液pH=4,還可以加入________調(diào)節(jié)pH。
提示:氧化銅或氫氧化銅或碳酸銅。
4.常溫下,濃度均為0.1 molL-1、體積均為100 mL的兩種一元酸HX、HY的溶液中,分別加入NaOH固體,lgc(H+)/c(OH-)隨加入NaOH的物質(zhì)的量的變化如圖所示。下列敘述正確的是( )
A.HX的酸性弱于HY
B.a點由水電離出的c(H+)=10-12molL-1
C.c點溶液中:c(Y-)>c(HY)
D.b點時酸堿恰好完全反應
【解析】選C。未加氫氧化鈉時,相同濃度溶液中,HX的lg=12,而HY的lg<9,由于c(H+)c(OH-)=Kw,則HX溶液中氫離子濃度更大,故HX的酸性強于HY,故A錯誤;a點溶液lg=12,結(jié)合c(H+)c(OH-)=10-14,可知c(OH-)= 10-13molL-1,水電離出的c(H+)等于溶液中c(OH-),即a點由水電離出的c(H+)= 10-13molL-1,故B錯誤;c點溶液lg=6,結(jié)合c(H+)c(OH-)=10-14,可知c(H+)=10-4molL-1,溶液呈酸性,此時溶液為等濃度的HY、NaY混合溶液,說明HY的電離程度大于Y-的水解程度,則c點溶液中:c(Y-)>c(HY),故C正確;HY為0.01 mol,b點進入NaOH為0.008 mol,二者按物質(zhì)的量1∶1反應,故HY有剩余,故D錯誤。
【加固訓練】
室溫下,將0.10 molL-1鹽酸逐滴滴入20.00 mL 0.10 molL-1氨水中,溶液中pH和pOH隨加入鹽酸體積變化曲線如圖所示。
已知:pOH=-lgc(OH-)。下列說法正確的是( )
A.M點所示溶液c(N)+c(NH3H2O)=c(Cl-)
B.N點所示溶液中:c(N)>c(Cl-)
C.Q點所示消耗鹽酸的體積等于氨水的體積
D.M點和N點所示溶液中水的離子積相同
【解析】選D。根據(jù)圖象分析M點所示溶液中,鹽酸的體積是氨水體積的一半,溶液含有等物質(zhì)的量的NH3H2O和NH4Cl,則c(N)+c(NH3H2O)>c(Cl-),A錯誤;N點所示溶液中,溶質(zhì)是NH4Cl、HCl溶液呈酸性,則c(N)c(HC)>c(OH-)>c(H+)>c(C)。
(3)依據(jù)N+H2ONH3H2O+H+通入氨氣,使c(NH3H2O)增大平衡左移,使c(N)增大,但c(NH3H2O)增大得多。
(4)如果等體積混合,恰好完全反應生成NaCl、NH3H2O,溶液顯堿性,若③與④混合后溶液呈中性,則NH4Cl過量。
答案:(1)④②③① ①
(2)c(Na+)>c(HC)>c(OH-)>c(H+)>c(C)
(3)減小
(4)大于
6.(1)一定溫度下,向1 L 0.1 molL-1CH3COOH溶液中加入0.1 mol CH3COONa固體,溶液中____________(填“增大”“減小”或“不變”)。
(2)常溫下,將VmL 0.100 0 molL-1氫氧化鈉溶液逐滴加入20.00 mL 0.100 0 molL-1醋酸溶液中,充分反應。當溶液pH=7,此時V的取值____________ 20.00 (填“>”“<”或“=”),此時溶液中c(Na+)、c(CH3COO-)、c(H+)、c(OH-)的大小關系為______________________。(忽略溶液體積的變化)
(3)常溫下,向20 mL 0.1 molL-1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 molL-1HCl溶液40 mL,溶液中含碳元素的各種微粒(CO2因逸出未畫出)物質(zhì)的量分數(shù)隨溶液c(H+)變化的情況如下圖,回答下列問題:
若將Na2CO3和NaHCO3混合物配成溶液,則此溶液的pH的取值范圍是________________。
【解析】(1)醋酸的電離平衡常數(shù)K=,只與溫度有關。
(2)若氫氧化鈉溶液與醋酸等體積混合,溶液呈堿性,如果溶液pH=7,則V<20.00;因溶液的pH=7,所以得c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)。
(3)根據(jù)圖象分析Na2CO3和NaHCO3共存時溶液的pH為8c(H+)=c(OH-)
(3)8”“<”或“=”)。
【解析】(1)若醋酸為一元強酸,則完全電離,濃度為0.010 0molL-1的醋酸pH
應為2,已知pH為3.38,說明醋酸沒有完全電離,是弱酸。隨著醋酸濃度的減小,
氫離子的濃度越來越接近醋酸的濃度,說明濃度越小醋酸的電離程度越大。
(2)pH相同的兩種酸稀釋相同倍數(shù),HX的pH變化較大,故酸性HX>CH3COOH,所以HX的電離常數(shù)大。
(3)兩者反應后醋酸過量,溶液顯酸性,根據(jù)電荷守恒可得c(Na+)小于c(CH3COO-)。
答案:(1)0.010 0 molL-1醋酸的pH大于2 增大
(2)大于 稀釋相同倍數(shù),一元酸HX的pH變化比CH3COOH的pH變化大,故HX的酸性較強,電離常數(shù)較大
(3)<
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