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新高考化学一轮复习讲练测第21讲 电离平衡(练)(解析版)
展开1.下列关于电解质的叙述正确的是( )
A.电解质溶液的浓度越大,其导电性能一定越强
B.强酸和强碱一定是强电解质,不管其水溶液浓度的大小,都能完全电离
C.强极性共价化合物不一定都是强电解质
D.多元酸、多元碱的导电性一定比一元酸、一元碱的导电性强
【答案】C
【解析】A、D项,导电性取决于离子浓度及所带电荷数的多少,错误;B项,98.3%浓硫酸是强酸溶液,由于水太少,硫酸大部分以硫酸分子的形式存在,错误;C项,HF是强极性共价化合物,但是弱电解质,正确。
2.下列事实能证明HCOOH为弱酸的是( )
A.可与Na2CO3反应生成CO2
B.常温时HCOONa溶液的pH大于7
C.导电能力低于同浓度的硫酸
D.0.1 ml·L-1 HCOOH溶液可以使甲基橙变红
【答案】B
【解析】HCOOH能与Na2CO3反应产生CO2,只能说明甲酸的酸性比碳酸强(同理盐酸也可),故A不能证明其为弱酸;常温时HCOONa溶液的pH大于7,溶液显碱性,说明HCOONa为强碱弱酸盐,故B能证明其为弱酸;导电性强弱与离子浓度有关,HCOOH为一元酸,硫酸为二元强酸,同浓度时,比较导电性,即使HCOOH是强酸,导电性也比硫酸低,故C不能证明其为弱酸;0.1 ml·L-1 HCOOH溶液可以使甲基橙变红只能说明HCOOH溶液显酸性,故D不能证明其为弱酸。
3.将0.1 ml·L-1的氨水加水稀释至0.01 ml·L-1,稀释过程中温度不变,下列叙述正确的是( )
A.稀释后溶液中c(H+)和c(OH-)均减小
B.稀释后溶液中c(OH-)变为稀释前的eq \f(1,10)
C.稀释过程中氨水的电离平衡向左移动
D.稀释过程中溶液中eq \f(c(OH-),c(NH3·H2O))增大
【答案】D
【解析】温度不变,水的电离常数不变,稀释后c(OH-)减小,c(H+)增大,A错误;NH3·H2O为弱电解质,稀释后溶液中c(OH-)大于稀释前的eq \f(1,10),B错误;NH3·H2O为弱电解质,稀释过程中电离平衡向右移动,C错误;同一溶液中,eq \f(c(OH-),c(NH3·H2O))=eq \f(n(OH-),n(NH3·H2O)),稀释过程中电离平衡向右移动,故n(OH-)增大,n(NH3·H2O)减小,故eq \f(c(OH-),c(NH3·H2O))增大,D正确。
4.H2S水溶液中存在电离平衡H2SH++HS-和HS-H++S2-。下列说法正确的是( )
A.加水,平衡向右移动,溶液中氢离子浓度增大
B.通入过量SO2气体,平衡向左移动,溶液pH增大
C.滴加新制氯水,平衡向左移动,溶液pH减小
D.加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化),溶液中所有离子浓度都减小
【答案】C
【解析】向H2S溶液中加水,平衡向右移动,但溶液体积增大,溶液中H+浓度减小,A错误;通入SO2,可发生反应:2H2S+SO2===3S↓+2H2O,SO2过量时,SO2与水反应生成的H2SO3酸性比氢硫酸强,因此溶液pH减小,B错误;滴加新制氯水,发生反应:H2S+Cl2===2HCl+S↓,H2S浓度减小,平衡向左移动,反应生成的盐酸为强酸,溶液酸性增强,pH减小,C正确;加入少量CuSO4固体,发生反应:CuSO4+H2S===CuS↓+H2SO4,溶液中S2-浓度减小,H+浓度增大,D错误。
5.稀氨水中存在着电离平衡:NH3·H2ONHeq \\al(+,4)+OH-,若要使平衡向左移动,同时使 c(OH-) 增大,应加入的适量物质或采取的措施是( )
①NH4Cl固体 ②硫酸 ③NaOH固体 ④水 ⑤加热
⑥加入少量MgSO4固体
A.①②③⑤ B.③⑥
C.③ D.③⑤
【答案】C
【解析】若在氨水中加入NH4Cl固体,c(NHeq \\al(+,4))增大,平衡向左移动,c(OH-)减小,①不符合题意;硫酸中的H+与OH-反应,使c(OH-)减小,平衡向右移动,②不符合题意;当在氨水中加入NaOH固体后,c(OH-)增大,平衡向左移动,③符合题意;若在氨水中加入水,稀释溶液,平衡向右移动,c(OH-)减小,④不符合题意;电离属于吸热过程,加热平衡向右移动,c(OH-)增大,⑤不符合题意;加入MgSO4固体发生反应:Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,溶液中c(OH-)减小,平衡向右移动,⑥不符合题意。
6.常温下,0.2 ml·L-1的一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中部分微粒组分及浓度如图所示。下列说法正确的是( )
A.HA为强酸
B.该混合溶液pH=7.0
C.该混合溶液中:c(A-)+c(Y)=c(Na+)
D.图中X表示HA,Y表示OH-,Z表示H+
【答案】C
【解析】若HA为强酸,按题意两溶液混合后,所得溶液中c(A-)=0.1 ml·L-1,由图知A-浓度小于0.1 ml·L-1,表明A-发生水解,则HA为弱酸,根据水解原理,溶液中主要微粒的浓度大小关系应为c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(HA)>c(H+),可以判断X表示OH-,Y表示HA,Z表示H+,则A、B、D错误,C项满足物料守恒,正确。
7.已知数据:7.2×10-4、4.6×10-4、4.9×10-10分别是三种酸的电离平衡常数,若已知这些酸可发生如下反应:
①NaCN+HNO2===HCN+NaNO2
②NaCN+HF===HCN+NaF
③NaNO2+HF===HNO2+NaF
由此可判断下列叙述中不正确的是( )
A.HF的电离平衡常数为7.2×10-4
B.HNO2的电离平衡常数为4.9×10-10
C.根据①③两个反应即可知三种酸的相对强弱
D.HNO2的电离平衡常数比HCN大,比HF小
【答案】B
【解析】该题中涉及三个反应,由题中三个化学反应方程式(强酸制弱酸)可以得出:HF、HNO2、HCN的酸性依次减弱。酸性越强,电离平衡常数越大,据此将三个K值与酸对应起来,故A正确,B错误;反应①说明酸性HNO2>HCN,反应③说明酸性HF>HNO2,故C、D正确。
8.电离度是描述弱电解质电离程度的物理量,电离度=eq \f(已电离的电解质的物质的量,原来总的物质的量)×100%。现取20 mL c(H+)=1×10-3 ml·L-1的CH3COOH溶液,加入0.2 ml·L-1的氨水,测得溶液导电能力的变化如图所示,则加入氨水前CH3COOH的电离度为( )
A.0.5% B.1.5%
C.0.1% D.1%
【答案】D
【解析】由题图可知,当加入10 mL氨水时,溶液的导电能力最强,即此时二者恰好完全反应,则有20 mL×c(CH3COOH)=0.2 ml·L-1×10 mL,则c(CH3COOH)=0.1 ml·L-1,故CH3COOH的电离度为eq \f(1×10-3 ml·L-1×20×10-3 L,0.1 ml·L-1×20×10-3 L)×100%=1%。
9.相同温度下,关于盐酸和醋酸两种溶液的比较,下列说法正确的是( )
A.pH相等的两溶液中:c(CH3COO-)=c(Cl-)
B.分别中和pH相等、体积相等的两溶液,所需NaOH的物质的量相同
C.相同浓度的两溶液,分别与金属镁反应,反应速率相同
D.相同浓度的两溶液,分别与NaOH固体反应后呈中性的溶液中(忽略溶液体积变化):c(CH3COO-)=c(Cl-)
【答案】A
【解析】在盐酸中存在电荷守恒:c(Cl-)+c(OH-)=c(H+),可推得c(Cl-)=c(H+)-c(OH-),同理在醋酸溶液中存在:c(CH3COO-)=c(H+)-c(OH-),由于两者pH相等,即c(H+)-c(OH-)相同,故c(Cl-)=c(CH3COO-),A项正确;由于盐酸为强酸,在水溶液中完全电离,醋酸为弱酸,在水溶液中部分电离,故pH相等、体积相等的两溶液,n(CH3COOH)>n(HCl),故醋酸溶液所需NaOH的物质的量较大,B项错误;相同浓度的两溶液中醋酸溶液的c(H+)小于盐酸的c(H+),故与金属镁反应,反应速率不同,C项错误;取相同体积两溶液,所含n(HCl)=n(CH3COOH),则恰好反应时需NaOH的物质的量相等,生成NaCl和CH3COONa,NaCl溶液呈中性,由于CH3COO-的水解而使CH3COONa溶液呈碱性,为使溶液呈中性需要NaOH的物质的量应小于中和盐酸的物质的量,存在c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)和c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),又因c(OH-)=c(H+),故c(CH3COO-)=c(Na+)和c(Cl-)=c(Na+)。由于呈中性时,CH3COOH溶液中c(Na+)小于盐酸中c(Na+),再由物料守恒可得c(CH3COO-)
(1)向溶液中加入适量NaA固体,以上平衡将向________(填“正”或“逆”)反应方向移动,理由是_____________________________________________________________。
(2)若向溶液中加入适量NaCl溶液,以上平衡将向________(填“正”或“逆”)反应方向移动,溶液中c(A-)将________(填“增大”“减小”或“不变”,下同),溶液中c(OH-)将________。
(3)在25 ℃下,将a ml·L-1的氨水与0.01 ml·L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NHeq \\al(+,4))=c(Cl-),则溶液显________性(填“酸”“碱”或“中”);用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb=________。
【解析】(3)由溶液的电荷守恒可得:c(H+)+c(NHeq \\al(+,4))=c(Cl-)+c(OH-),已知c(NHeq \\al(+,4))=c(Cl-),则有c(H+)=c(OH-),所以溶液显中性;电离常数只与温度有关,则此时NH3·H2O的电离常数Kb=eq \f(cNH\\al(+,4)·cOH-,cNH3·H2O)=eq \f(0.005×10-7,\f(a,2)-0.005)=eq \f(10-9,a-0.01)。
【答案】(1)逆 c(A-)增大,平衡向c(A-)减小的方向即逆反应方向移动 (2)正 减小 增大 (3)中 eq \f(10-9,a-0.01)
1.关于pH相同的醋酸和盐酸,下列叙述不正确的是( )
A.取等体积的醋酸和盐酸分别稀释至原溶液的m倍和n倍,结果两溶液的pH仍然相同,则m>n
B.取等体积的两种酸溶液分别与完全一样的足量锌粒反应,开始时反应速率盐酸大于醋酸
C.取等体积的两种酸溶液分别中和NaOH溶液,醋酸消耗NaOH的物质的量比盐酸多
D.两种酸溶液中c(CH3COO-)=c(Cl-)
【答案】B
【解析】A项,由于弱酸溶液中存在电离平衡,故稀释相同倍数时,弱酸的pH变化小,现pH变化相等,则弱酸稀释的倍数大,正确;B项,由于两者的pH相同,故开始时反应速率相等,不正确;C项,pH相同的情况下,醋酸的浓度远大于盐酸,故等体积时醋酸消耗的氢氧化钠多,正确;D项,根据电离关系可知,正确。
2.相同体积、相同pH的某一元强酸溶液①和某一元弱酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应,下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是( )
【答案】C
【解析】强酸完全电离,弱酸部分电离,随着反应的进行,弱酸会继续电离出H+,所以溶液②产生氢气的体积多,在相同时间内,②的反应速率比①快,故选C。
2.醋酸为一元弱酸,25 ℃时,其电离常数Ka=1.75×10-5。下列说法错误的是( )
A.0.1 ml·L-1 CH3COOH溶液的pH在2~3范围内
B.CH3COONa溶液中,c(CH3COOH)+c(H+)=c(OH-)
C.将0.1 ml·L-1 CH3COOH溶液加水稀释,其电离常数和eq \f(cH+,cCH3COOH)均不变
D.等体积的0.1 ml·L-1 NaOH溶液和0.1 ml·L-1 CH3COOH溶液混合后,溶液pH>7,且c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
【答案】C
【解析】Ka=eq \f(cH+cCH3COO-,cCH3COOH)=1.75×10-5,c(H+)≈c(CH3COO-),则c(H+)=eq \r(Ka×cCH3COOH)= eq \r(0.1×1.75×10-5) ml·L-1=eq \r(1.75)×10-3 ml·L-1,pH=-lg(eq \r(1.75)×10-3)=3-lgeq \r(1.75),因2=3-lgeq \r(100)<3-lgeq \r(1.75)<3-lgeq \r(1)=3,则溶液的pH在2~3范围内,故A正确;CH3COONa溶液中,根据质子守恒得:c(CH3COOH)+c(H+)=c(OH-),故B正确;温度不变,则电离常数不变,将0.1 ml·L-1 CH3COOH溶液加水稀释,c(CH3COO-)减小,Ka=eq \f(cH+cCH3COO-,cCH3COOH),eq \f(cH+,cCH3COOH)增大,故C错误;等体积的0.1 ml·L-1 NaOH溶液和0.1 ml·L-1 CH3COOH溶液混合后,溶液溶质为CH3COONa,pH>7,则c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),故D正确。
4.一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.a、b、c三点溶液的pH:c<a<b
B.a、b、c三点CH3COOH的电离程度:c<a<b
C.用湿润的pH试纸测量a处溶液的pH,测量结果偏小
D.a、b、c三点溶液用1 ml·L-1NaOH溶液中和,消耗NaOH溶液体积:c<a<b
【答案】C
【解析】A项,由导电能力知c(H+):b>a>c,故pH:c>a>b,错误;B项,加水体积越大,越利于CH3COOH电离,故电离程度:c>b>a,错误;C项,用湿润的pH试纸测量a处溶液的pH,相当于稀释a点溶液,c(H+)增大,pH偏小,正确;D项,a、b、c三点n(CH3COOH)相同,用NaOH溶液中和时消耗n(NaOH)相同,故消耗V(NaOH):a=b=c,错误。
5.已知室温时,0.1 ml·L-1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,下列叙述错误的是( )
A.该溶液的pH=4
B.升高温度,溶液的pH增大
C.此酸的电离平衡常数约为1×10-7
D.由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的106倍
【答案】B
【解析】根据HA在水中的电离度可算出c(H+)=0.1%×0.1 ml·L-1=10-4 ml·L-1,所以pH=4,故A正确;因HA在水中有电离平衡,升高温度,促进平衡向电离的方向移动,所以c(H+)将增大,pH会减小,故B错误;由平衡常数表达式算出Ka=eq \f(c(H+)·c(A-),c(HA))=1×10-7,故C正确;c(H+)=10-4 ml·L-1,所以c(H+)H2O=10-10 ml·L-1,前者是后者的106倍,故D正确。
6.已知常温时HClO的Ka=3.0×10-8,HF的Ka=3.5×10-4,现将pH和体积都相同的次氯酸和氢氟酸溶液分别加蒸馏水稀释,pH随溶液体积的变化如图所示,下列叙述正确的是( )
A.曲线Ⅱ为氢氟酸稀释时pH变化曲线
B.取a点的两种酸溶液,中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液,消耗氢氟酸的体积较小
C.b点溶液中水的电离程度比c点溶液中水的电离程度小
D.从b点到d点,溶液中eq \f(c(R-),c(HR)·c(OH-))保持不变(HR代表HClO或HF)
【答案】D
【解析】A项,酸性越强,加水稀释时溶液pH变化越大,HF酸性强于HClO,加水稀释时pH变化大,所以曲线Ⅰ代表HF稀释时pH变化曲线,错误;B项,pH相同的两种酸,越弱的酸其浓度越大,消耗的NaOH溶液体积更多,HClO酸性弱于HF,所以中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液,消耗HClO的体积较小,错误;C项,酸越弱,电离出H+趋势越小,对水的电离抑制程度越低,所以b点溶液中水的电离程度比c点溶液中水的电离程度大,错误;D项,溶液中eq \f(c(R-),c(HR)·c(OH-))=eq \f(c(R-),c(HR)·\f(Kw,c(H+)))=eq \f(Ka,Kw),Ka和Kw只随温度的改变而改变,所以从b点到d点,溶液中eq \f(c(R-),c(HR)·c(OH-))保持不变,正确。
7.电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量。常温下,将相同体积的盐酸和氨水分别加水稀释,溶液的电导率随加入水的体积V(H2O)变化的曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.曲线Ⅰ表示盐酸加水稀释过程中溶液电导率的变化
B.a、b、c三点溶液的pH:a>b>c
C.将a、b两点溶液混合,所得溶液中:c(Cl-)=c(NHeq \\al(+,4))+c(NH3·H2O)
D.氨水稀释过程中,eq \f(c(NHeq \\al(+,4)),c(NH3·H2O))不断减小
【答案】B
【解析】加水稀释时,一水合氨进一步电离,导电能力变化较小,则曲线Ⅰ为氨水稀释曲线,故A错误;盐酸显酸性,氨水显碱性,导电能力越大,说明离子浓度越大,则a、b、c三点溶液的pH:a>b>c,故B正确;将a、b两点溶液混合,由于氨水浓度大于盐酸浓度,反应后氨水过量,所以溶液显碱性,c(Cl-)
A.1 ml MCl中含有NA对共用电子对
B.MCl为弱电解质,在水中仅部分电离
C.M+和Cl-均与水分子中的氧原子结合形成水合离子
D.MCl在水作用下的溶解和电离过程是物理变化
【答案】D
【解析】MCl为离子化合物,通过阴、阳离子之间的静电作用形成化学键,不存在共用电子对,故A错误;MCl为离子化合物,故MCl为强电解质,在水中完全电离,故B错误;M+带正电荷,与水分子中的显负电性的氧原子结合形成水合离子,Cl-带负电荷,与水分子中显正电性的氢原子结合形成水合离子,故C错误;MCl在水作用下的溶解和电离过程中没有新物质生成,是物理变化,故D正确。
9.在两个密闭的锥形瓶中,0.05 g形状相同的镁条(过量)分别与2 mL 2 ml·L-1的盐酸和醋酸反应,测得容器内压强随时间的变化曲线如图。下列说法正确的是( )
A.①代表的是盐酸与镁条反应时容器内压强随时间的变化曲线
B.任意相同时间段内,盐酸与Mg反应的化学反应速率均快于醋酸与Mg反应的化学反应速率
C.反应中醋酸的电离被促进,两种溶液最终产生的氢气总量基本相等
D.1 ml·L-1 NaOH溶液完全中和上述两种酸溶液,盐酸消耗NaOH溶液的体积更大
【答案】C
【解析】盐酸为一元强酸,醋酸为一元弱酸,则2 mL 2 ml·L-1的盐酸和醋酸中,盐酸中c(H+)大,与镁条反应的速率大,相同时间内产生的氢气多,容器内压强大,反应速率快,反应先结束,故②代表的是盐酸与镁条反应时容器内压强随时间的变化曲线,故A错误;可以通过曲线的斜率比较二者的反应速率,从图像可以看出,100 s后,醋酸与镁条的反应速率更大,此时盐酸与镁条的反应已接近结束,c(H+)较小,反应速率小,故B错误;由于盐酸和醋酸的浓度和体积均相同,则二者物质的量相同,故反应结束时,产生的氢气总量基本相等,故C正确;由于盐酸和醋酸的物质的量相同,故用1 ml·L-1 NaOH溶液完全中和上述两种酸溶液时,盐酸与醋酸消耗NaOH溶液的体积相等,故D错误。
10.现有pH=2的醋酸甲和pH=2的盐酸乙:
(1)取10 mL甲溶液,加入等体积的水,醋酸的电离平衡________(填“向左”“向右”或“不”,下同)移动;若加入少量的冰醋酸,醋酸的电离平衡________移动,若加入少量无水醋酸钠固体,待固体溶解后,溶液中eq \f(cH+,cCH3COOH)的值将______________(填“增大”“减小”或“无法确定”)。
(2)相同条件下,取等体积的甲、乙两溶液,各稀释100倍。稀释后的溶液,其pH大小关系为pH(甲)________(填“大于”“小于”或“等于”)pH(乙)。若将甲、乙两溶液等体积混合,溶液的pH=________。
(3)各取25 mL的甲、乙两溶液,分别用等浓度的NaOH稀溶液中和至pH=7,则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为V(甲)________(填“大于”“小于”或“等于”)V(乙)。
(4)取25 mL的甲溶液,加入等体积pH=12的NaOH溶液,反应后溶液中c(Na+)、c(CH3COO-) 的大小关系为c(Na+)________(填“大于”“小于”或“等于”)c(CH3COO-)。
【解析】(1)根据勒夏特列原理可知,加水稀释后电离平衡正向移动;若加入冰醋酸,相当于增大了反应物浓度,因此电离平衡也正向移动;加入醋酸钠固体后,溶液中醋酸根离子浓度增大,抑制了醋酸的电离,故eq \f(cH+,cCH3COOH)的值减小。
(2)由于在稀释过程中醋酸继续电离,故稀释相同的倍数后pH(甲)小于pH(乙)。盐酸和醋酸溶液的pH都是2,溶液中的H+浓度都是0.01 ml·L-1,设醋酸的原浓度为c ml·L-1,混合后平衡没有移动,则有:
CH3COOHH++CH3COO-
eq \a\vs4\al(原平衡浓度/,ml·L-1) c-0.01 0.01 0.01
eq \a\vs4\al(混合后浓度/,ml·L-1) eq \f(c-0.01,2) 0.01 eq \f(0.01,2)
由于温度不变醋酸的电离常数不变,结合数据可知醋酸的电离平衡确实未发生移动,因此混合后溶液的pH仍等于2。
(3)取体积相等的两溶液,醋酸的物质的量较多,经NaOH稀溶液中和至相同pH时,消耗NaOH溶液的体积V(甲)大于V(乙)。
(4)两者反应后醋酸过量,溶液显酸性,根据电荷守恒可得:c(Na+)小于c(CH3COO-)。
【答案】(1)向右 向右 减小 (2)小于 2 (3)大于 (4)小于
1.(2020·全国Ⅱ卷)二氧化碳的过量排放可对海洋生物的生存环境造成很大影响,其原理如图所示。下列叙述错误的是( )
A.海水酸化能引起HCOeq \\al(-,3)浓度增大、COeq \\al(2-,3)浓度减小
B.海水酸化能促进CaCO3的溶解,导致珊瑚礁减少
C.CO2能引起海水酸化,其原理为HCOeq \\al(-,3)H++COeq \\al(2-,3)
D.使用太阳能、氢能等新能源可改善珊瑚的生存环境
【答案】C
【解析】海水酸化,海水中H+和HCOeq \\al(-,3)的浓度均增大,COeq \\al(2-,3)的浓度减小,A项正确;H+可结合珊瑚礁溶解产生的COeq \\al(2-,3),故能促进CaCO3的溶解,使珊瑚礁减少,B项正确;CO2引起海水酸化的原理为CO2+H2OH2CO3H++HCOeq \\al(-,3),C项错误;使用太阳能、氢能等新能源,能有效减少CO2的排放,利于改善珊瑚的生存环境,D项正确。
2.(2019·全国Ⅲ卷)设NA为阿伏加德罗常数值。关于常温下pH=2的H3PO4溶液,下列说法正确的是( )
A.每升溶液中的H+数目为0.02NA
B.c(H+)=c(H2POeq \\al(-,4))+2c(HPOeq \\al(2-,4))+3c(POeq \\al(3-,4))+c(OH-)
C.加水稀释使电离度增大,溶液pH减小
D.加入NaH2PO4固体,溶液酸性增强
【答案】B
【解析】磷酸是中强酸,存在电离平衡。A错误,常温下pH=2的H3PO4溶液中,c(H+)=0.01 ml·L-1,每升溶液中的H+数目为0.01NA;B正确,由电荷守恒知,c(H+)=c(H2POeq \\al(-,4))+2c(HPOeq \\al(2-,4))+3c(POeq \\al(3-,4))+c(OH-);C错误,加水稀释使电离平衡右移,电离度增大,但是溶液中的离子浓度减小,溶液中的H+浓度减小,故溶液pH增大;D错误,加入NaH2PO4固体,抑制了磷酸的第一步电离,溶液酸性减弱。
3.(2019·天津卷)某温度下,HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.0×10-4和1.7×10-5。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eq \f(cHA·cOH-,cA-)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
【答案】C
【解析】根据HNO2和CH3COOH的电离常数,可知酸性:HNO2>CH3COOH,相同pH的两种酸溶液,稀释相同倍数时,弱酸的pH变化较小,故曲线Ⅰ代表CH3COOH溶液,A项错误;两种酸溶液中水的电离受到抑制,b点溶液pH小于c点溶液pH,则b点对应酸电离出的c(H+)大,对水的电离抑制程度大,故水的电离程度:b点
4.(2019·江苏卷)室温下,反应+H2OH2CO3+OH−的平衡常数K=2.2×10−8。将NH4HCO3溶液和氨水按一定比例混合,可用于浸取废渣中的ZnO。若溶液混合引起的体积变化可忽略,室温时下列指定溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是
A.0.2 ml·L−1氨水:c (NH3·H2O)>c()> c (OH−)> c (H+)
B.0.2 ml·L−1NH4HCO3溶液(pH>7):c ()> c ()> c (H2CO3)> c (NH3·H2O)
C.0.2 ml·L−1氨水和0.2 ml·L−1NH4HCO3溶液等体积混合:c()+c(NH3·H2O)=c(H2CO3)+c ()+c()
D.0.6 ml·L−1氨水和0.2 ml·L−1 NH4HCO3溶液等体积混合:c (NH3·H2O)+ c()+ c(OH−)=
0.3 ml·L−1+ c (H2CO3)+ c (H+)
【答案】BD
【解析】NH3∙H2O属于弱碱,部分电离,氨水中存在的电离平衡有:NH3∙H2ONH4++OH-,H2OH++OH-,所以c(OH-)>c(NH4+),A错误;NH4HCO3溶液显碱性,说明HCO3-的水解程度大于NH4+的水解,所以c(NH4+)>c(HCO3-),HCO3-水解:H2O+HCO3-H2CO3+OH-,NH4+水解:NH4++H2ONH3∙H2O+H+,前者水解程度大且水解都是微弱的,则c(H2CO3)>c(NH3∙H2O),B正确;由物料守恒,n(N):n(C)=2:1,则有c(NH4+)+c(NH3∙H2O)=2[c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)],C错误;由物料守恒,n(N):n(C)=4:1,则有c(NH4+)+c(NH3∙H2O)=
4[c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)]①;电荷守恒有:c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)②;结合①②消去c(NH4+)得:c(NH3∙H2O)+c(OH-)=c(H+)+4c(H2CO3)+3c(HCO3-)+2c(CO32-)③,0.2ml/LNH4HCO3与0.6ml/L氨水等体积混合后瞬间c(NH4HCO3)=0.1ml/L,由碳守恒有,c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)=0.1ml/L④,将③等式两边各加一个c(CO32-),则有c(NH3∙H2O)+c(OH-)+c(CO32-)=c(H+)+c(H2CO3)+3c(H2CO3)+3c(HCO3-)+3c(CO32-),将④带入③中得,c(NH3∙H2O)+c(OH-)+c(CO32-)=c(H+)+c(H2CO3)+0.3ml/L,故D正确;故选BD。
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