2020高考化学二轮复习能力提升训练8电解质溶液(含解析)
展开能力提升训练(8)
1.下列事实中不能证明CH3COOH是弱电解质的是( D )
A.常温下某CH3COONa溶液的pH=8
B.常温下0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液的pH=2.8
C.CH3COONa溶液与稀盐酸反应生成CH3COOH和NaCl
D.CH3COOH属于共价化合物
解析:常温下某CH3COONa溶液的pH=8,说明CH3COOH为弱电解质,A正确;常温下0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液的pH=2.8,说明CH3COOH部分电离,为弱电解质,B正确;根据强酸制取弱酸的原理可知,盐酸制取了醋酸,所以醋酸为弱酸,是弱电解质,C正确;强电解质和弱电解质都有可能为共价化合物,D错误。
2.25 ℃时,用浓度均为0.1 mol·L-1的NaOH溶液和盐酸分别滴定体积均为20 mL浓度均为0.1 mol·L-1的HA溶液与BOH溶液。滴定过程中溶液的pH随滴加溶液的体积变化关系如图所示。下列说法中正确的是( D )
A.HA为弱酸,BOH为强碱
B.a点时,溶液中粒子浓度存在关系:c(BOH)<c(B+)
C.b点时V=20
D.c、d两点溶液混合后微粒之间存在关系:c(H+)=c(OH-)+c(BOH)
解析:由题图可知,0.1 mol·L-1 HA溶液的pH=1,HA是强酸,而0.1 mol·L-1 BOH溶液的pH=11,BOH是弱碱,A错误;根据0.1 mol·L-1 BOH溶液的pH=11,求得BOH电离常数Kb≈=10-5,a点时pH=10,则c(OH-)=10-4 mol·L-1,根据温度不变,电离常数不变,则该点满足10-4×=10-5,解得c(BOH)=10c(B+),即c(BOH)>c(B+),B错误;b、c两点所在曲线是NaOH溶液滴定强酸HA的曲线,若V=20,则所得溶液应该呈中性,pH=7,C错误;c点加入的NaOH溶液和d点加入的盐酸的体积相等,故c、d两点溶液混合后,NaOH与HCl恰好完全反应生成NaCl,HA与BOH也恰好完全反应得到BA,由于NaCl不水解,而BA是强酸弱碱盐,根据质子守恒可得:c(H+)=c(OH-)+c(BOH),D正确。
3.下列有关电解质溶液的说法不正确的是( D )
A.向Na2CO3溶液中通入NH3,减小
B.将0.1 mol·L-1 K2C2O4溶液从25 ℃升高到35 ℃,增大
C.向0.1 mol·L-1 HF溶液中滴加NaOH溶液至中性,=1
D.向0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液中加入少量水,增大
解析:Na2CO3溶液中存在:CO+H2OHCO+OH-,通入NH3后溶液中c(OH-)增大,水解平衡逆向移动,c(CO)增大,c(Na+)不变,则减小,A正确;K2C2O4溶液中存在:C2O+H2OHC2O+OH-,升高温度,水解平衡正向移动,溶液中c(C2O)减小,c(K+)不变,则增大,B正确;向0.1 mol·L-1 HF溶液中滴加NaOH溶液至中性,则有c(H+)=c(OH-),据电荷守恒可得c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(F-),则有c(Na+)=c(F-),即=1,C正确;CH3COONa溶液中存在:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,则水解常数Kh=,则有=,由于温度不变,则Kw、Kh不变,故不变,D错误。
4.已知:Ksp(CuS)=6.0×10-36,Ksp(ZnS)=3.0×10-25,Ksp(PbS)=9.0×10-29。在自然界中,闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS)遇CuSO4溶液能转化成铜蓝(CuS)。下列有关说法不正确的是( B )
A.ZnS转化成铜蓝的离子方程式为ZnS(s)+Cu2+(aq)===Zn2+(aq)+CuS(s)
B.在白色ZnS浊液中滴加Pb(NO3)2溶液,不会生成黑色沉淀(PbS)
C.在水中的溶解度:S(ZnS)>S(PbS)>S(CuS)
D.若溶液中c(Cu2+)=1×10-10 mol·L-1,则S2-已完全转化成CuS
解析:ZnS在水中存在溶解平衡,由于Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),ZnS固体加入CuSO4溶液后,能转化成铜蓝(CuS),离子方程式为ZnS(s)+Cu2+(aq)===Zn2+(aq)+CuS(s),A正确;由于Ksp(PbS)<Ksp(ZnS),则在白色ZnS浊液中滴加Pb(NO3)2溶液,Pb2+与S2-结合生成更难溶的PbS黑色沉淀,B错误;由于Ksp(ZnS)>Ksp(PbS)>Ksp(CuS),且其Ksp表达形式相同,据此可知三种物质在水中的溶解度:S(ZnS)>S(PbS)>S(CuS),C正确;若溶液中c(Cu2+)=1×10-10 mol·L-1,则溶液中c(S2-)== mol·L-1=6.0×10-26 mol·L-1<1×10-5 mol·L-1,故S2-已完全转化成CuS,D正确。
5.将浓度为0.1 mol·L-1 HF溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是( D )
A.c(H+) B.Ka(HF)
C. D.
解析:加水稀释,促进电离,但c(H+)减小,A项错误;电离常数只受温度的影响,温度不变,电离常数不变,B项错误;HFH++F-,随着加水稀释,c(F-)不断减小,c(H+)接近且大于10-7 mol·L-1,故减小,C项错误;==,加水稀释,c(F-)减小,Ka不变,则比值增大,D项正确。
6.(2019·东北三省四市一模)已知对于电离常数为Ka的某一元弱酸滴定过程中,pH突变随其浓度的增大而增大,且浓度主要影响滴定终点和滴定终点之后的曲线部分。常温下,用不同浓度的NaOH溶液分别滴定20 mL与其同浓度的某弱酸HA溶液,滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是( B )
A.由图可知,c1>c2>c3
B.M点溶液中存在:c(H+)+c(HA)=c(OH-)+c(A-)
C.恰好中和时,溶液中离子浓度的大小关系:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
D.由pH=7的溶液计算得:Ka=(V0是消耗的NaOH溶液的体积)
解析:根据pH突变随其浓度增大而增大,并结合图示可知c1>c2>c3,A项正确;M点溶液的溶质为等物质的量的NaA和HA,根据电荷守恒得c(A-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),根据物料守恒得c(A-)+c(HA)=2c(Na+),联立两式消去c(Na+)得2c(H+)+c(HA)=c(A-)+2c(OH-),B项错误;恰好中和时生成强碱弱酸盐NaA,溶液呈碱性,则有c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),C项正确;pH=7时,溶液中c(H+)=10-7 mol·L-1,且c(Na+)=c(A-),则电离常数Ka==,设此时溶液的体积为V mL,原氢氧化钠溶液的浓度为c0 mol·L-1,则c(HA)=c0(20-V0)/V mol·L-1,c(Na+)=c0V0/V mol·L-1,故Ka=,D项正确。
7.(2019·桂林、百色、崇左联合模拟)已知常温下:Ksp(PbI2)=4×10-6,Ksp(PbS)=8×10-28。取适量黄色PbI2固体配制成100 mL溶液,配制过程中溶液的离子浓度与时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是( B )
A.A点处可表示PbI2的不饱和溶液
B.t时刻有可能向该PbI2溶液中加入了KI固体
C.常温下PbI2饱和溶液中c(I-)=10-2 mol·L-1
D.向A点处的PbI2溶液中加入100 mL 2×10-3 mol·L-1的Na2S溶液,平衡后溶液中c(Pb2+)<4×10-3 mol·L-1
解析:A点表示PbI2达到了溶解平衡,即A点处表示PbI2的饱和溶液,A项错误;t时刻c(I-)突然增大,而Pb2+浓度瞬时不变,可能是向该PbI2溶液中加入了KI固体,B项正确;设常温下PbI2饱和溶液中c(I-)为2a,则a·(2a)2=4×10-6,解得a=10-2 mol·L-1,则c(I-)=2×10-2 mol·L-1,C项错误;向A点PbI2饱和溶液中加入等体积、浓度为2×10-3 mol·L-1的Na2S溶液后,溶液中Pb2+、I-、S2-的浓度分别为5×10-3 mol·L-1、1×10-2 mol·L-1、1×10-3 mol·L-1,可以析出PbS沉淀,若S2-完全转化为PbS沉淀,则溶液中c(Pb2+)=4×10-3 mol·L-1,但由于PbS存在沉淀溶解平衡,故平衡后溶液中c(Pb2+)>4×10-3 mol·L-1,D项错误。
8.pC类似pH,是指极稀溶液中溶质物质的量浓度的常用对数负值。如某溶液溶质的浓度为1×10-3 mol·L-1,则该溶液中溶质的pC=3。下列表达正确的是( A )
A.25 ℃时,0.01 mol·L-1 Na2S水溶液中,pC(H+)+pC(OH-)=14
B.用0.01 mol·L-1的NaOH溶液滴定某浓度的盐酸,滴定过程中pC(OH-)逐渐增大
C.某温度下,A2B难溶性离子化合物的Ksp=1.0×10-10,其饱和溶液中pC(A+)+pC(B2-)=10
D.向0.01 mol·L-1的Ca(HCO3)2溶液中逐渐滴加烧碱溶液,滴加过程中pC(Ca2+)逐渐减小
解析:25 ℃时,Kw=c(H+)·c(OH-),pC(H+)+pC(OH-)=-lg[c(H+)·c(OH-)]=-lgKw,pC(H+)+pC(OH-)=14,A项正确;用0.01 mol·L-1的NaOH溶液滴定某浓度的盐酸溶液的过程中,氢离子与氢氧根离子反应生成水,碱性增强,c(OH-)逐渐增大,pC(OH-)逐渐减小,B项错误;因为Ksp=c2(A+)·c(B2-)=1.0×10-10,所以2pC(A+)+pC(B2-)=-lgKsp=10,C项错误;向Ca(HCO3)2溶液中逐渐滴加NaOH溶液生成CaCO3沉淀,溶液中c(Ca2+)减小,则pC(Ca2+)增大,D项错误。
9.25 ℃时,用0.100 mol·L-1盐酸分别滴定20.00 mL 0.100 mol·L-1的NaHA和20.00 mL 0.100 mol·L-1 Na2A溶液,两溶液的pH与所加盐酸体积(V)的关系如图所示。下列说法正确的是( D )
A.HA-的电离常数大于水解常数
B.b=2a
C.M、N点溶液均满足c(Na+)=2c(A2-)+c(HA-)
D.水的电离程度:M=N>P
解析:0.100 mol·L-1的NaHA溶液的pH>7,故HA-的电离常数小于水解常数,A项错误;pH=7时,M点为NaHA和H2A的混合溶液,a<20,而达到N点时,先滴入20 mL盐酸将Na2A转化为NaHA,再滴入一定体积盐酸形成NaHA和H2A的混合溶液,故b>2a,B项错误;由电荷守恒式知,M、N点溶液均满足c(Na+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(Cl-),C项错误;M、N点的pH=7,P点的pH<7,故水的电离程度:M=N>P,D项正确。
10.常温下,分别取未知浓度的MOH和HA溶液,加水稀释至原体积的n倍。稀释过程中,两溶液pH的变化如图所示。下列叙述正确的是( B )
A.MOH为弱碱,HA为强酸
B.水的电离程度:X=Z>Y
C.若升高温度,Y、Z点对应溶液的pH均不变
D.将X点溶液与Z点溶液等体积混合,所得溶液呈碱性
解析:纵坐标为原体积的倍数取对数,HA从pH=4到pH=5稀释了约100倍,所以HA为弱酸,MOH的pH从10到9稀释了10倍,所以MOH为强碱,A错误;水的电离程度受溶液中酸电离出的H+浓度或者碱电离出的OH-浓度的影响,X点pH=5时,c(H+)水= mol·L-1=10-9 mol·L-1,Z点c(H+)水=10-9 mol·L-1,Y点c(H+)水=10-10 mol·L-1,所以水的电离程度X=Z>Y,B正确;升温,水的离子积会增大,溶液的pH会发生变化,C错误;HA为弱酸,MOH为强碱,X点和Z点相比,HA溶液的浓度大于MOH溶液的浓度,所以等体积混合后,溶液应该呈酸性,D错误。
11.向0.10 mol·L-1的Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸,加入的HCl与原溶液中Na2CO3的物质的量之比f[f=]与混合液pH的关系如图所示。下列说法正确的是( B )
A.f=0时,溶液中:c(Na+)=2c(CO)
B.f=0.5时,溶液中:c(HCO)>c(CO)
C.f=1时,溶液中:c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-)
D.f=2时,溶液中:c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
解析:f=0时,溶液中的溶质为Na2CO3,因CO水解,则溶液中c(Na+)>2c(CO),A错误;f=0.5时,溶液中NaHCO3和Na2CO3的物质的量相等,因CO的水解程度大于HCO,则溶液中c(HCO)>c(CO),B正确;f=1时,溶液中的溶质为NaHCO3 和NaCl,根据电荷守恒可知,c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-)+c(Cl-),C错误;f=2时,Na2CO3恰好和HCl反应,有少量CO2逸出,溶液中,c(Na+)>c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3),D错误。
12.已知298 K时,Ksp(NiS)=1.0×10-21,Ksp(FeS)=6.0×10-18,其沉淀溶解平衡曲线如图所示(图中R表示Ni或Fe),下列说法正确的是(已知:≈2.4,≈3.2)( D )
A.M点对应的溶液中,c(S2-)≈3.2×10-11 mol·L-1
B.与P点相对应的NiS的分散系是均一稳定的
C.向Q点对应的溶液中加水,可转化成N点对应的溶液
D.FeS+Ni2+NiS+Fe2+的平衡常数K=6 000
解析:饱和的NiS溶液中c(Ni2+)=c(S2-)==≈3.2×10-11 mol·L-1,同理饱和FeS溶液中c(Fe2+)=c(S2-)=≈2.4×10-9 mol·L-1,因此Ⅰ曲线代表的是FeS的溶解平衡曲线,Ⅱ曲线代表的是NiS的溶解平衡曲线,M点c(S2-)=2.4×10-9 mol·L-1,A错误;此时P点对应的NiS的分散系为过饱和溶液,不是稳定分散系,应有沉淀产生,B错误;向Q点对应的溶液中加水,溶液中c(Ni2+)、c(S2-)减小,Q不能转化到N点,C错误;平衡常数K=====6 000,D正确。
13.(2019·东北师大附中摸底考试)已知25 ℃时有关弱酸的电离平衡常数如表所示。
弱酸的 化学式 | HSCN | CH3COOH | HCN | H2CO3 |
电离平 衡常数 | 1.3×10-1 | 1.8×10-5 | 4.9×10-10 | Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11 |
(1)25 ℃时,将20 mL 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液和20 mL 0.1 mol·L-1 HSCN溶液分别与20 mL 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)的变化关系如图所示。
反应初始阶段两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是HSCN的酸性比CH3COOH的强,HSCN溶液中c(H+)较大,故HSCN溶液比NaHCO3溶液的反应速率快。
(2)若保持温度不变,在CH3COOH溶液中通入一定量的氨气,下列量会变小的是b(填字母)。
a.c(CH3COO-)
b.c(H+)
c.Kw
d.CH3COOH的电离平衡常数
(3)某温度时,测得0.01 mol·L-1 NaOH溶液的pH=11。在此温度下,将pH=2的H2SO4溶液Va L与pH=12的NaOH溶液Vb L混合,若所得混合液呈中性,则Va∶Vb=10∶1。
解析:(1)由Ka(CH3COOH)=1.8×10-5和Ka(HSCN)=0.13可知,CH3COOH的酸性弱于HSCN的酸性,即在相同浓度的情况下,HSCN溶液中H+的浓度大于CH3COOH溶液中H+的浓度,H+浓度越大反应速率越快。(2)通入氨气,促进CH3COOH的电离,则c(CH3COO-)增大,故a项错误;通入氨气,氢氧根离子浓度增大,c(H+)减小,故b项正确;由于温度不变,则Kw不变,故c项错误;由于温度不变,CH3COOH的电离平衡常数不变,故d项错误。(3)某温度时,0.01 mol·L-1 NaOH溶液中c(OH-)=0.01 mol·L-1,pH=11,则c(H+)=1×10-11 mol·L-1,Kw=c(H+)·c(OH-)=0.01×1×10-11=1×10-13;此温度下pH=12的NaOH溶液中c(OH-)=0.1 mol·L-1,pH=2的H2SO4溶液中c(H+)=0.01 mol·L-1,若所得混合溶液呈中性,则反应后溶液中的n(OH-)=n(H+),即0.01 mol·L-1·Va L=0.1 mol·L-1·Vb L,Va∶Vb=10∶1。
14.三氯氧磷(POCl3)广泛用于农药、医药等生产。工业制备三氯氧磷的过程中会产生副产品亚磷酸(H3PO3)。回答下列问题:
(1)三氯氧磷可由三氯化磷、水、氯气加热反应生成,反应的化学方程式为PCl3+H2O+Cl2POCl3+2HCl。
(2)已知亚磷酸(H3PO3)为二元弱酸,则Na2HPO3溶液中,各离子浓度的大小关系为c(Na+)>c(HPO)>c(OH-)>c(H2PO)>c(H+)。
(3)常温下,将NaOH溶液滴加到亚磷酸(H3PO3)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示,则表示lg的是曲线Ⅰ(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),亚磷酸(H3PO3)的Ka1=10-1.4,反应HPO+H2OH2PO+OH-的平衡常数的值是10-7.5。
(4)工业上生产三氯氧磷的同时会产生含磷废水(主要成分为H3PO4、H3PO3)。向废水中先加入适量漂白粉,再加入生石灰调节pH,将磷元素转化为磷酸的钙盐沉淀并回收。若处理后的废水中c(Ca2+)=5×10-6 mol·L-1,则溶液中c(PO)=4×10-7 mol·L-1。(已知Ksp[Ca3(PO4)2]=2×10-29)
解析:(2)由于H3PO3为二元弱酸,所以Na2HPO3为正盐;溶液中水解方程式和电离方程式为HPO+H2OH2PO+OH-、H2PO+H2OH3PO3+OH-、H2OH++OH-,其离子浓度大小顺序为:c(Na+)>c(HPO)>c(OH-)>c(H2PO)>c(H+)。
(3)H3PO3H2PO+H+,
H2POH++HPO
Ka1==10-2.4×10=10-1.4,
Ka2==10-5.5×10-1=10-6.5,
所以HPO+H2OH2PO+OH-
Kh==10-7.5。
(4)Ca3(PO4)2(s)3Ca2+(aq)+2PO(aq)
Ksp[Ca3(PO4)2]=c3(Ca2+)·c2(PO)=2×10-29,
c(PO)= mol·L-1=4×10-7 mol·L-1。