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2017-2018学年福建省三明市第一中学高二上学期第二次月考化学试题 解析版
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福建省三明市第一中学2017-2018学年高二上学期第二次月考化学试题
说明: 1、考试时间:120分钟;本卷满分:100分。
2、请将答案填写在答案卷上,考试结束后只交答案卷。
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 O—16 N—14 Zn—65
一、选择题(每小题2 分,共48 分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 关于溶液的酸碱性说法正确的是( )
A. c(H+)很小的溶液一定呈碱性 B. pH=7的溶液一定呈中性
C. c(OH-)=c(H+)的溶液一定呈中性 D. 能使酚酞试液变红的溶液一定呈酸性
【答案】C
【解析】试题分析:A.如果酸的浓度很小,则c(H+)很小,但溶液仍呈酸性,故A错误;B.pH=7的溶液不一定呈中性,如100℃时,纯水的pH<7,则该温度下,pH=7的溶液呈碱性,故B错误;C.溶液中如果c(OH-)=c(H+),则溶液呈中性,故C正确;D.酚酞的变色范围是8-10,所以能使酚酞试液变红的溶液呈碱性,故D错误;故选C。
【考点定位】考查溶液酸碱性的判断
【名师点晴】明确溶液的酸碱性取决于溶液中c(OH-)、c(H+)的相对大小是解本题关键,溶液的酸碱性取决于溶液中c(OH-)、c(H+)的相对大小,如果c(OH-)>c(H+),溶液呈碱性,如果c(OH-)=c(H+),溶液呈中性,如果c(OH-)<c(H+),溶液呈酸性;易错选项是B,注意不能单纯根据pH判断溶液的酸碱性,为易错点。
2. 已知水的电离方程式:H2OH++OH-,下列叙述中,正确的是( )
A. 升高温度,KW增大,pH不变
B. 向水中加入氨水,平衡向逆反应方向移动,c(OH-)降低
C. 向水中加入少量硫酸,c(H+)增大,KW不变
D. 向水中加入少量固体CH3COONa,平衡向逆反应方向移动,c(H+)降低
【答案】C
【解析】试题分析:A、水的电离为吸热过程,升高温度,KW增大,氢离子浓度变大,pH变小,A错误;B、向水中加入氨水,水的电离平衡逆向移动,抑制水的电离,但c(OH-)增大,B错误;C、向水中加入少量硫酸,氢离子浓度增大,水的离子积常数只与温度有关,温度不变,KW不变,C正确;D、乙酸钠为弱酸强碱盐,醋酸根水解促进水的电离,平衡向正向移动,D错误。答案选C。
考点:弱电解质的电离
3. 将浓度为0.1mol•L﹣1HF溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是( )
A. c(H+) B. Ka(HF) C. D.
【答案】D
【解析】在0.1mol/L HF溶液中存在如下电离平衡:HFH++F-,加水稀释,平衡向右移动,但c(H+)减小,A项错误;电离平衡常数与浓度无关,其数值在稀释过程中不变,B项错误;加水后,平衡右移,n(F-)、n(H+)都增大,但由于水电离产生的n(H+)也增大,故比值减小,C项错误;变形后得,稀释过程中c(F-)逐渐减小,故其比值始终保持增大。
4. 向0.1 mol·L-1醋酸溶液中逐滴加入氨水至过量时,溶液的导电能力将发生相应的变化,其电流强度随加入氨水的体积(V)变化的曲线关系是下图中的( )
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】试题分析:醋酸和氨水是弱电解质存在电离平衡,但溶液的导电性不可能为0。二者反应后生成的醋酸铵是强电解质,因此溶液的导电性增强。完全反应后继续加入氨水溶液的导电性开始降低,所以图像B符合,答案选B。
考点:考查电解质的电离、溶液导电性判断
5. 在一定条件下发生下列反应,其中属于盐类水解反应的是( )
A. Cl2+H2O⇌H++Cl﹣+HClO B. HCO3﹣+H2O⇌H3O++CO32﹣
C. H2S⇌H++HS﹣ D. NH4++2H2O⇌NH3•H2O+H3O+
【答案】D
【解析】A、氯气为单质,Cl2+H2OH++Cl-+HClO是氯气和水之间发生化学反应的过程,不属于水解反应,故A错误;B、碳酸氢根离子水解生成碳酸,而HCO3-+H2OH3O++CO32-为电离方程式,故B错误;C、HS-水解生成H2S和OH-,该反应是HS-的电离方程式,故C错误;D、铵根离子为弱碱离子,结合水电离产生的OH-,水解反应为NH4++2H2ONH3•H2O+H3O+,故D正确;故选D。
点睛:本题考查水解的原理,需要明确盐的构成及“有弱才水解”的规律。注意离子结合水电离产生的氢离子或氢氧根离子结合生成弱电解质是解答的关键。本题的易错点为BC,注意与电离方程式的区别。
6. 下列有关电解质溶液的说法正确的是( )
A. 用CH3COOH溶液做导电实验,灯泡很暗,证明CH3COOH是弱电解质
B. pH相同的醋酸和盐酸,取等体积的两种酸溶液分别稀释至原溶液体积的m倍和n倍,稀释后两溶液的pH仍然相同,则m
C. 常温下,在0.10mol﹒L-1的NH3﹒H2O溶液中加入少置NH4Cl晶体,能使溶液的pH减小且c (NH4+)/c(NH3﹒H2O)的值增大
D. 常温下,CH3COOH的Ka=1.7×10-5,NH3.H2O的Kb=1.7×10-5,CH3COOH溶液中的c(H+)与NH3.H2O的溶液中的c(OH-)相等
【答案】C
【解析】试题分析:A.用CH3COOH溶液做导电实验,灯泡很暗,说明醋酸溶液的导电性很弱,但不能证明CH3COOH是弱电解质,A错误;B.醋酸是弱酸,稀释促进电离。pH相同的醋酸和盐酸,取等体积的两种酸溶液分别稀释至原溶液体积的m倍和n倍,稀释后两溶液的pH仍然相同,则m>n,B错误;C.常温下,在0.10mol﹒L-1的NH3·H2O溶液中加入少置NH4Cl晶体抑制电离,能使溶液的pH减小且(NH4+)/c(NH3﹒H2O)的值增大,C正确;D.醋酸钾水解促进水的电离,醋酸是弱酸,抑制水的电离,D错误,答案选C。
【考点定位】考查电解质溶液的有关判断
【名师点晴】易错选项是A,注意弱电解质的证明,是基于与强电解质对比进行的。弱电解质与强电解质最大的区别就 是弱电解质存在电离平衡,而强电解质不存在电离平衡。因此只要证明有电离平衡存在, 就证明了弱电解质。
7. 为了使Na2S溶液中c(Na+)/c(S2-)的比值变小,可采取的措施是( )
①适量盐酸 ②适量NaOH(s) ③适量KOH(s) ④适量KHS(s) ⑤加水 ⑥适量Cl2溶液⑦加热
A. ②③④ B. ①②⑤⑥⑦
C. ②③ D. ③④
【答案】D
【解析】在Na2S溶液中S2-+H2OHS-+OH-。①H++OH-H2O,c(OH-)减小,上述平衡右移,c(Na+)/c(S2-)增大;②c(Na+)增大,导致c(Na+)/c(S2-)增大;③c(OH-)增大,上述平衡左移,c(Na+)/c(S2-)减小;④c(HS-)增大,上述平衡左移,c(Na+)/c(S2-)减小;⑤上述平衡右移,c(Na+)/c(S2-)增大;⑥Cl2氧化S2-,c(S2-)减小,c(Na+)/c(S2-)增大;⑦上述平衡右移,c(Na+)/c(S2-)增大。故选D。
点睛:解答本题需要准确把握稀释和加热盐类水解平衡右移,水解的离子S2-的物质的量减小,而Na+的物质的量不变,结果c(Na+)/c(S2-)增大。
8. 下列操作中的试剂、方法和对应原理都正确的是( )
选项
目的
试剂与方法
原理
A
泡沫灭火器的灭火
混合Al2(SO4)3与NaHCO3两种固体
直接发生化学反应产生CO2
B
制备胆矾
将CuSO4溶液加热直至蒸干
加热促进Cu2+的水解
C
配制AlCl3溶液
AlCl3溶液中加硫酸
抑制Al3+水解
D
除铁锈
NH4Cl溶液
NH4Cl溶液显酸性
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】试题分析:A.混合Al2(SO4)3与NaHCO3两种溶液通过双水解产生CO2,故A错误;B.CuSO4溶液加热过程中加热促进Cu2+的水解,但生成的酸为不挥发性硫酸,蒸干后得胆矾与水解无头,故B错误;C.配制AlCl3溶液时应加稀盐酸抑制Al3+水解,故C错误;D.NH4Cl溶液因NH4+水解显酸性,能除铁锈,故D正确,答案为D。
考点:探究实验原理,涉及盐类水解;
9. 在水溶液中能大量共存的一组离子是( )
A. Fe3+、Al3+、CO32—、Cl— B. K+、Cu2+、OH—、NO3—
C. NH4+、Na+、Br—、SO42— D. Mg2+、H+、SiO32—、SO42—
【答案】C
【解析】A. Fe3+、CO32-,Al3+、CO32-发生反应而不能大量共存;B. Cu2+、OH-发生反应而不能大量共存;C. NH4+、Na+、Br-、SO42-不发生反应而能大量共存;D. Mg2+、SiO32-,H+、SiO32-发生反应而不能大量共存。故选C。
点睛:解答本题的难点是全面把握所谓“双水解反应”——水解互促至完全的离子间水解反应,常见的离子组合有Fe3+、CO32-,Al3+、CO32-,Fe3+、HCO3-,Al3+、HCO3-,Fe3+、S2-,Al3+、S2-,Al3+、AlO2-等。
10. 常温下,0.1mol•L﹣1的一元酸HA与0.1mol•L﹣1的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液pH>7,下列说法正确的是( )
A. 混合前一元酸HA的c(H+)=0.1 mol•L﹣1
B. 该混合溶液中:c(Na+)>c(A﹣)>c(OH﹣)>c(H+)
C. HA在水溶液中的电离方程式:HA=H++A﹣
D. 该混合溶液中:c(A﹣)+c(HA)=0.1 mol•L﹣1
【答案】B
【解析】试题分析:A、常温下,0.1 mol·L-1的一元酸HA与0.1 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合后,二者恰好反应生成NaA,所得溶液pH>7,这说明生成的NaA是强碱弱酸盐,即A-水解,则混合前一元酸HA的c(H+)小于0.1 mol·L-,A错误; B、阴离子水解,溶液显碱性,则该混合溶液中:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),B正确;C、HA在水溶液中的电离方程式为HAH++ A-,C错误;D、根据物料守恒可知该混合溶液中:c(A-)+ c(HA)=0.05mol·L-1,D错误,答案选B。
考点:考查盐类水解、溶液中离子浓度大小比较
11. 今有室温下四种溶液,有关叙述不正确的是 ( )
①
②
③
④
pH
11
11
3
3
溶液
氨水
氢氧化钠溶液
醋酸
盐酸
A. ①、②中分别加入适量的氯化铵晶体后,两溶液的pH均减小
B. 分别加水稀释10倍,四种溶液的pH①>②>④>③
C. ①、④两溶液等体积混合,所得溶液中c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
D. VaL④与VbL②溶液混合后,若混合后溶液pH=4,则Va∶Vb=11∶9
【答案】C
考点:考查弱电解质的电离、酸碱混合溶液定性判断等。
12. 将pH=5的H2SO4的溶液稀释1000倍后,溶液中SO42-离子浓度与H+离子浓度的比值约为( )
A. 1:10 B. 1:1 C. 1:2 D. 1:20
【答案】D
【解析】试题分析:pH为5的溶液中氢离子浓度为:c(H+)=1×10-5mol/L,硫酸根离子的浓度为:c(SO42-)=1/2c(H+)=5×10-6mol/L;溶液稀释1000倍后,氢离子浓度只能无限接近1×10-7mol/L,而硫酸根离子浓度为:c(SO42-)=5×10-9mol/L,所以稀释后溶液中c(H+)与c(SO42-)的比值近似为:5×10-9mol/L:1×10-7mol/L=1:20,答案选D。
考点:考查电解质溶液pH计算。
13. 常温下,有①Na2CO3溶液 ②CH3COONa溶液 ③NaOH溶液 ④CH3COONH4溶液各25mL,物质的量浓度均为0.l mol/L,下列说法正确的是( )
A. 四种溶液的pH大小顺序是③>②>①>④
B. 若分别加入25 mL 0.1 mol/L的盐酸充分反应后,pH最大的是①
C. 若将四种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是④
D. 升高温度,③溶液的pH不变
【答案】B
【解析】A. Na2CO3、CH3COONa水解产生OH-且水解程度:Na2CO3>CH3COONa,NaOH完全电离出OH-,CH3COONH4中CH3COO-和水解程度相同而使溶液呈中性,所以四种溶液的pH大小顺序是③>①>②>④,故A错误;B. 四种溶液分别恰好发生反应:Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3,CH3COONa+HClCH3COOH+NaCl,NaOH+HClNaCl+H2O,CH3COONH4+HClCH3COOH+NH4Cl,NaCl对溶液酸碱性无影响,NaHCO3水解使溶液呈碱性,CH3COOH少量电离产生H+,NH4Cl水解使溶液呈酸性,所以pH最大的是①,故B正确;C.①②③的pH随着稀释而减小,同时稀释促进水解,①②pH变化比③小,④的pH不受稀释影响,所以pH变化最大的是③,故C错误;D. c(H+)=,升高温度,Kw增大,c(H+)增大,③溶液的pH减小,故D错误。故选B。
点睛:由于酸性:HCO3-CH3COONa。在稀释过程中,由于c(OH-)减小,①②③的pH随着减小。同时稀释盐类水解平衡右移,①②pH变化比③小。
14. 分别将下列物质:①FeCl3 ②KMnO4 ③NaCl ④Ca(HCO3)2 ⑤Na2SO3 ⑥K2SO4投入水中,在蒸发皿中对其溶液加热蒸干灼烧,能得到原物质的是( )
A. ②③ B. ③⑥ C. ①④ D. ⑤⑥
【答案】B
【解析】①FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,加热蒸干FeCl3溶液,HCl挥发,得到Fe(OH)3,灼烧,2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O,得到Fe2O3,故①不能得到原物质;②2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,得到K2MnO4和MnO2,故②不能得到原物质;③得到NaCl,故③能得到原物质;④Ca(HCO3)2CaCO3+H2O+CO2↑,CaCO3CaO+CO2↑,得到CaO,故④不能得到原物质;⑤2Na2SO3+O22Na2SO4,得到Na2SO4,故⑤不能得到原物质;⑥得到K2SO4,故⑥能得到原物质。故选B。
15. 部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
HCOOH
HCN
H2CO3
电离平衡常数(25℃)
Ka=1.77×10-4
Ka=4.9×10-10
Ka1=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11
下列选项正确的是( )
A. 2CN-+H2O+CO2=2HCN+CO32-
B. 中和等体积、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者大于后者
C. 物质的量浓度相等的HCOONa和KCN溶液中,c(Na+)-c(HCOO-) > c(K+)-c(CN-)
D. 浓度均为0.1 mol·L-1的①(NH4)2CO3、②(NH4)2SO4、③(NH4)2Fe(SO4)2溶液中,c(N)的大小顺序为③>②>①
【答案】D
【解析】A. 酸性:HCN>HCO3-,所以CN-+H2O+CO2=HCN+HCO3,故A错误;-B. 酸性:HCOOH>HCN,等pH的HCOOH和HCN前者浓度较小,所以中和等体积、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者小于后者,故B错误;C. 电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HCOO-)+c(OH-),c(K+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-),由此可得c(Na+)-c(HCOO-)=c(OH-)-c(H+),c(K+)-c(CN-)=c(OH-)-c(H+),酸性:HCOOH>HCN,所以水解程度:HCOONa②>①,故D正确。故选D。
16. 已知t ℃时AgCl的Ksp=4×10-10,在t ℃时,Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A. 在t ℃时,Ag2CrO4的Ksp为1×10-11
B. 在饱和溶液中加入K2CrO4(s)可使溶液由Y点到Z点
C. 在t ℃,Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq) 2AgCl(s)+CrO (aq)平衡常数K=6.25×107
D. 在t ℃时,以0.001 mol·L-1 AgNO3溶液滴定20 mL 0.001 mol·L-1 KCl和0.001 mol·L-1的K2CrO4的混合溶液,CrO先沉淀
【答案】D
【解析】A.在t ℃时,Ag2CrO4的Ksp为Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)c(CrO42-)=(1×10-3)2×10-5=1×10-11,A正确;B. 在饱和溶液中加入K2CrO4(s),c(CrO42-)增大,可使溶液由Y点到Z点,故B正确;C. 在t ℃,Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq) 2AgCl(s)+CrO(aq)的平衡常数K=×==6.25×107,故C正确;D. 在t ℃时,开始产生AgCl沉淀时,c(Ag+)==4×10-7mol/L,开始产生Ag2CrO4沉淀时,[=1×10-4mol/L,所以Cl-沉淀需要的c(Ag+)较小而先沉淀,故D错误。故选D。
17. 常温下,浓度均为0.1 mol/L 的下列四种盐溶液,其pH测定如下表所示:
序号
①
②
③
④
溶液
CH3COONa
NaHCO3
Na2CO3
NaClO
pH
8.8
9.7
11.6
10.3
下列说法正确的是( )
A. 四种溶液中,水的电离程度①>②>④>③
B. Na2CO3和NaHCO3溶液中,粒子种类相同
C. 将等浓度的CH3COOH和HClO溶液比较,pH小的是HClO
D. Na2CO3溶液中, c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)
【答案】B
【解析】试题分析:A.该溶液为四种盐溶液,均促进了水的电离,根据越弱越水解,水解显碱性,水解程度越大,、PH越大,则四种溶液中,水的电离程度③>④>②>①,A错误;B.Na2CO3和NaHCO3溶液中都存在着H+、OH-、CO32-、HCO3-、H2CO3、Na+、H2O,B正确;C.醋酸的酸性强于次氯酸,在等物质的量浓度相等下,pH小的是醋酸,C错误;D.根据物料守恒,Na2CO3溶液中,c(Na+)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3),D错误;答案选B。
考点:考查盐类水解的应用,电解质溶液中水的电离程度大小比较,守恒关系等知识。
18. 常温下,下列各组离子一定能大量共存的是( )
A. 滴加石蕊试剂显红色的溶液中:Na+、Fe2+、Cl-、NO3-
B. Kw/c(H+)=0.1 mol·L-1的溶液:Na+、K+、SO32-、NO3-
C. c(OH-)/ c(H+)=1012的溶液中:NH4+、Al3+、NO3-、CO32-
D. 由水电离的c(H+)=1.0×10-13 mol·L-1的溶液中:K+、NH4+、[Al(O H)4]-、HCO3-
【答案】B
【解析】A. 滴加石蕊试剂显红色的溶液呈酸性,Fe2+、H+、NO3-发生反应,故A不能大量共存;B. Kw/c(H+)=0.1mol·L-1,c(H+)=10-13mol·L-1<10-7mol·L-1,溶液呈碱性,OH-、Na+、K+、SO32-、NO3-不发生反应,故B一定能大量共存;C. c(OH-)/c(H+)=1012,c(OH-)>c(H+),溶液呈碱性,NH4+、OH-,Al3+、OH-发生反应,故C不能大量共存;D. 由水电离的c(H+)=1.0×10-13mol·L-1<10-7mol·L-1,溶液呈碱性或酸性,碱性溶液中NH4+、OH-,HCO3-、OH-发生反应,酸性溶液中H+、[Al(O H)4]-,H+、HCO3-发生反应,故D不能大量共存。故选B。
19. 下列说法中不正确的是( )
A. pH=a的氨水,稀释至原体积的10倍后,其pH=b,则b
B. pH相同的①CH3COONa ②NaHCO3 ③NaClO三种溶液中c(Na+):③<②<①
C. 某温度下,Ksp(Ag2S)=6×10-50,Ksp(AgCl)=2×10-6,则2AgCl(s)+S2-(aq)Ag2S(s)+2Cl-(aq)的平衡常数约为6.7×1037
D. 一定浓度的NaHS溶液中:c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)
【答案】A
【解析】A、pH=a的氨水溶液, c(OH-)=10-(14-a)mol/L,还含有没有电离的NH3·H2O,稀释10倍后,原有的OH-浓度变为c(OH-)2=10-(14-a)-1mol/L,同时稀释将导致氨水电离程度增大,原有的NH3·H2O部分电离,所以溶液中OH-浓度大于10-(14-a)-1mol/L,c(H+)< ,pH=b>-lg101-a=a-1,A描述错误。B、由于酸性:CH3COOH>H2CO3>HClO,所以浓度相同的CH3COONa、NaHCO3、NaClO溶液,NaClO溶液水解程度最大,碱性最强pH最大,NaHCO3次之,CH3COONa水解程度最小,碱性最弱pH最小,那么要使三种溶液pH相同,以CH3COONa为基准,NaHCO3需要加入一定量的水进行稀释,NaClO需要加入更多的水进行稀释,即pH相等时三种溶液浓度③<②<①,所以此时Na+③<②<①,B描述正确。C、 ,C描述正确。D、对于NaHS溶液,根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-),根据Na与S元素原子数的等量关系,c(Na+)=c(H2S)+c(HS-)+c(S2-),以第二个式子的c(S2-) = c(Na+)-c(H2S)-c(HS-)带入第一个式子,化简得到c(Na+)+c(OH-)==c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),D描述正确。正确答案A。
点睛:①弱酸、弱碱溶液中H+、OH-的变化分析,将弱酸、弱碱溶液拆分成已经电离得到的离子和没有电离剩余的分子,将会使问题变得更加简单。②溶液中离子浓度等量关系,一般通过电荷守恒、质量守恒进行,出现与上述所列粒子不符合的式子,观察可以找到判断选项中没有列出的粒子,通过两个守恒的换算即可判断。
20. 在体积都为1 L,pH都等于2的盐酸和醋酸溶液中,各投入0.65 g锌粒,则下图所示符合客观事实的是( )
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【考点定位】考查了化学反应速率的影响条件,弱电解质的电离平衡的应用。
【名师点晴】本题解题关键是图象分析,挖掘解题信息,根据盐酸和醋酸溶液中的氢离子物质的量和加入锌的物质的量,依据盐酸是强酸,醋酸是弱酸存在电离平衡判断反应过程和反应量的关系,结合图象中的纵坐标和横坐标的意义,曲线的变化趋势,起点、拐点、终点的意义分析判断是否符合事实,特别是反应过程中溶液中的氢离子浓度大小的判断和一定量锌与氢离子反应的过量判断,据此分析解题。
21. 25℃时,在等体积的①pH=0的 H2SO4溶液、②0.05 mol·L-1的 Ba(OH)2溶液、③pH=10的Na2S溶液、④pH=5 的NH4NO3溶液中,发生电离的水的物质的量之比是 ( )
A. 1∶10∶1010∶109 B. 1∶5∶5×109∶5×108
C. 1∶20∶1010∶109 D. 1∶10∶104∶109
【答案】A
【解析】酸、碱抑制水的电离,则①硫酸溶液中水电离的氢离子浓度即为溶液中的氢氧根离子浓度10-14mol/L;②氢氧化钡是强碱,水电离的氢离子浓度即为溶液中的氢离子浓度:10-13mol/L;③Na2S水解显碱性,水电离的氢离子浓度等于溶液中的氢氧根离子浓度:10-4mol/L;④NH4NO3-水解显酸性,水电离的氢离子浓度等于溶液中的氢离子离子浓度:10-5mol/L,所以水电离的氢离子的物质的量浓度之比是10-14:10-13:10-4:10-5=1:10:1010:109。答案选A。
点睛:明确溶液中的氢离子与水电离出的氢离子不同是解答的关键,需要注意的是外界条件改变,水的电离平衡发生移动,但任何时候由水电离出的H+和OH-总是相等的,据此可以结合题干信息进行相关计算。
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22. 常温下,pH=10的X、Y两种碱溶液各1mL,分别加水稀释到100mL,其pH与溶液体积(V)的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A. 稀释前,两种碱溶液中溶质的物质的量浓度一定相等
B. 稀释后,X溶液的碱性比Y溶液的碱性强
C. 完全中和X、Y溶液时,消耗同浓度盐酸的体积VX>VY
D. 若8<a<10,则X、Y都是弱碱
【答案】D
【解析】A. X、Y溶液的pH随溶液体积变化快慢不同,所以X、Y的强弱程度不同,稀释前,两种碱溶液中溶质的物质的量浓度一定不相等,故A错误;B. 稀释后,X溶液的pH比Y溶液的小,所以X溶液的碱性比Y溶液的碱性弱,故B错误;C. X溶液的pH随溶液体积变化快,所以X的碱性比Y强,X溶液浓度小于Y溶液,完全中和X、Y溶液时,消耗同浓度盐酸的体积VX
23. 下列混合溶液中,各离子浓度的大小顺序正确的是( )
A. 10mL0.1mol/L氨水与10mL0.1mol/L盐酸混合,c(Clˉ)>c(NH4+)>c(OHˉ)>c(H+)
B. 10mL0.1mol/LNH4 Cl溶液与5mL0.2mol/LNaOH溶液混合,c(Na+)=c(Cl﹣)>c(OH﹣)>c(H+)
C. 10mL0.1mol/LCH3COOH溶液与5mL0.2mol/LNaOH溶液混合,c(Na+)=c(CH3COOˉ)>c(OHˉ)>c(H+)
D. 10mL0.5mol/LCH3COONa溶液与6mL1mol/L盐酸混合,c(Clˉ)>c(Na+)>c(OHˉ)>c(H+)
【答案】B
【解析】试题分析:A.10 mL0.1 mol·L-1氨水与10 mL0.1 mol·L-1盐酸混合,恰好完全反应产生NH4Cl,NH4Cl是强酸弱碱盐,NH4+发生水解反应消耗水电离产生的OH-,使溶液显酸性,所以离子浓度关系是:c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-),A错误;B.10 mL0.1 mol·L-1NH4Cl溶液与5 mL0.2 mol·L-1NaOH溶液混合发生反应产生等物质的量的NaCl、NH3∙H2O的混合物,由于NaCl是强酸强碱反应产生的盐,而NH3∙H2O是弱碱,电离产生OH-,因此溶液显碱性,所以c(Na+)=c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),B正确;C.10 mL0.1 mol/LCH3COOH溶液与5 mL0.2 mol/LNaOH溶液混合恰好发生反应得到的CH3COONa溶液。CH3COONa是强碱弱酸盐,CH3COO-水解消耗,所以c(OH-)>c(CH3COO-),故离子浓度关系是c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),C错误;D.10 mL0.5 mol·L-1CH3COONa溶液与6mL1 mol·L-1盐酸混合元素过量,所得溶液是醋酸、盐酸和氯化钠的混合溶液,溶液显酸性,所以离子浓度关系是:c(Cl-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),D错误。
【考点定位】本题主要是考查了电解质溶液中离子浓度大小比较方法
【名师点晴】溶液中微粒浓度大小的比较
(1)微粒浓度大小比较的理论依据和守恒关系:
①两个理论依据:弱电解质电离理论:电离微粒的浓度大于电离生成微粒的浓度。例如,H2CO3溶液中:c(H2CO3)>c(HCO3-)≫c(CO32-)(多元弱酸第一步电离程度远远大于第二步电离)。
②水解理论:水解离子的浓度大于水解生成微粒的浓度。例如,Na2CO3溶液中:c(CO32-)>c(HCO3-)≫c(H2CO3)(多元弱酸根离子的水解以第一步为主)。
(2)三个守恒关系:
①电荷守恒:电荷守恒是指溶液必须保持电中性,即溶液中所有阳离子的电荷总浓度等于所有阴离子的电荷总浓度。例如,NaHCO3溶液中:c(Na+)+c(H+)===c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)。
②物料守恒:物料守恒也就是原子守恒,变化前后某种元素的原子个数守恒。例如,0.1 mol·L-1NaHCO3溶液中:c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)=0.1 mol·L-1。
③质子守恒:由水电离出的c(H+)等于由水电离出的c(OH-),在碱性盐溶液中OH-守恒,在酸性盐溶液中H+守恒。例如,纯碱溶液中c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)。
(3)四种情况分析:
①多元弱酸溶液:根据多步电离分析,如:在H3PO3溶液中,c(H+)>c(H2PO4-)>c(HPO42-)>c(PO43-)。
②多元弱酸的正盐溶液:根据弱酸根的分步水解分析,如:Na2CO3溶液中:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)。
③不同溶液中同一离子浓度的比较:要看溶液中其他离子对其产生的影响。例如,在相同物质的量浓度的下列溶液中:①NH4NO3溶液,②CH3COONH4溶液,③NH4HSO4溶液,c(NH4+)由大到小的顺序是③>①>②。
④混合溶液中各离子浓度的比较:要进行综合分析,如电离因素、水解因素等。例如,在0.1 mol·L-1的NH4Cl和0.1 mol·L-1的氨水混合溶液中,各离子浓度的大小顺序为c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。在该溶液中,但NH3·H2O的电离程度大于NH的水解程度,溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),同时c(NH4+)>c(Cl-)。即
24. 下列溶液中有关物质的量浓度关系正确的是( )
A. NaHSO3溶液呈酸性,则有:c(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H+)>c(OH﹣)
B. pH相等的CH3COONa和Na2CO3两种溶液:c(CH3COONa)<c(Na2CO3)
C. 强酸HA溶液与弱碱MOH溶液混合后溶液呈中性,则有:c(M+)=c(A﹣)
D. 0.1 mol•L﹣1的NaHA溶液pH=1,则有:c(Na+)=c(H2A)+c(HA﹣)+c(A2-)
【答案】C
【解析】试题分析:A.NaHSO3溶液呈酸性,则说明亚硫酸氢根离子的电离程度大于水解程度,则有:c(Na+)>c(SO32-)>c(HSO3-)>c(H+)>c(OH−),A错误;B.由于在浓度相等时碳酸根的水解程度大于醋酸根,则pH相等的CH3COONa和Na2CO3两种溶液:c(CH3COONa) >c(Na2CO3),B错误;C.强酸HA溶液与弱碱MOH溶液混合后溶液呈中性,则根据电荷守恒可知c(M+)=c(A-),C正确;D.0.1 mol/L的 NaHA 溶液pH=1,这说明HA-只存在电离,则c(Na+)=c(A2-),D错误,答案选C。
考点:考查溶液中离子浓度关系和大小比较
二、非选择题(共52分)
25. (1)FeCl3的水溶液显________(“酸”、“中”、“碱”)性,原因是(用离子方程式表示):_________________________________________;
(2)实验室配制FeCl3的溶液时,常将固体FeCl3先溶于_____中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度。
(3)把FeCl3溶液蒸干、灼烧,最后得到的主要产物是____________
(4)普通泡沫灭火器内的玻璃筒里盛硫酸铝溶液,铁筒中盛碳酸氢钠溶液,其化学反应的原理是(用离子方程式解释)________________________________;
(5)Al2S3为什么不能用Na2S溶液和AlCl3溶液制备(用离子方程式解释)__________________;
(6)将足量BaCO3分别加入:① 30mL 水 ②10mL 0.2mol/LNa2CO3溶液 ③50mL 0.01mol/L 氯化钡溶液 ④50mL 0.01mol/L盐酸中溶解至溶液饱和。请确定各溶液中Ba2+的浓度由大到小的顺序为:_________________。
【答案】 (1). 酸 (2). Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+ (3). 盐酸 (4). Fe2O3 (5). Al3++3HCO3-═Al(OH)3↓+3CO2↑ (6). 2Al3++3S2-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑ (7). ③④①②
【解析】本题主要考查溶液中的离子平衡。
(1)FeCl3的水溶液显酸性,原因是(用离子方程式表示):Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+;
(2)为了抑制FeCl3水解,防止溶液变浑浊,实验室配制FeCl3的溶液时,常将固体FeCl3先溶于盐酸中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度。
(3)FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,加热蒸干FeCl3溶液,HCl挥发,得到Fe(OH)3,灼烧,2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O,最后得到的主要产物是Fe2O3。
(4)普通泡沫灭火器内的玻璃筒里盛硫酸铝溶液,铁筒中盛碳酸氢钠溶液,其化学反应的原理是(用离子方程式解释)Al3++3HCO3-═Al(OH)3↓+3CO2↑;
(5)Al2S3为什么不能用Na2S溶液和AlCl3溶液制备(用离子方程式解释),因为2Al3++3S2-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑;
(6)①c(Ba2+)=[mol/L;②c(Ba2+)==mol/L;③c(Ba2+)=0.01mol/L;④c(Ba2+)=0.005mol/L,所以各溶液中Ba2+的浓度由大到小的顺序为:③④①②。
26. 已知在25℃时,醋酸、碳酸和亚硫酸的电离平衡常数如下表:
醋酸
碳酸
亚硫酸
Ka=1.75×10﹣5
Ka1=4.30×10﹣7 Ka2=5.61×10﹣11
Ka1=1.54×10﹣2 Ka2=1.02×10﹣7
(1)写出碳酸的第一步电离平衡常数表达式:Ka1=__.
(2)在相同条件下,试比较H2CO3、HCO3﹣和HSO3﹣的酸性强弱:__>__>__.
(3)如图表示常温时稀释醋酸、碳酸两种酸的稀溶液时,溶液pH随水量的变化图象中:
①曲线I表示的酸是__(填化学式).
②A、B、C三点中,水的电离程度最大的是__(填字母).
(4)下列事实不能说明醋酸是弱酸的是_______
①当温度低于16.6℃时醋酸可凝结成冰一样晶体
②0.1mol/L的醋酸钠溶液的pH约为9
③等体积等物质的量浓度的硫酸比醋酸消耗氢氧化钠多
④0.1mol/L的醋酸的pH约为4.8
⑤pH都等于4且等体积的醋酸和盐酸,与等浓度NaOH溶液充分反应时,醋酸消耗碱液多
⑥同物质的量浓度的醋酸和盐酸加水稀释至pH相同时,醋酸加入的水多
【答案】 (1). c(H+)c(HCO3-)/c(H2CO3) (2). H2CO3 (3). HSO3- (4). HCO3- (5). CH3COOH (6). C (7). ①③
【解析】本题主要考查弱酸的电离平衡。
(1)碳酸的第一步电离平衡常数表达式:Ka1= c(H+)c(HCO3-)/c(H2CO3)。
(2)在相同条件下,碳酸的Ka1>亚硫酸的Ka2>碳酸的Ka2,所以H2CO3>HSO3->HCO3-。
(3)①曲线I的pH随溶液体积变化较慢,所以曲线I表示的酸是弱酸CH3COOH。
②A、B、C三点中,水的电离程度最大的是酸性最弱的即pH最大的C。
(4)①醋酸的熔点与醋酸是否弱酸没有关系,故①不能说明醋酸是弱酸;②醋酸钠溶液呈碱性,说明醋酸钠水解,醋酸是弱酸,故②能说明醋酸是弱酸;③说明硫酸的元数多于醋酸,与醋酸是否弱酸没有关系,故③不能说明醋酸是弱酸;④若醋酸是强酸,则0.1mol/L醋酸的pH=1,故④能说明醋酸是弱酸;⑤说明醋酸电离程度比氯化氢小,故⑤能说明醋酸是弱酸;⑥醋酸的pH随溶液体积变化较慢,故⑥说明醋酸是弱酸,故选①③。
27. 醋酸和醋酸盐在日常生活和生产中的应用很广泛。
(1)25℃时,pH=11的CH3COONa溶液中由水电离产生的c(OH-) =___________,其溶液中离子浓度按由大到小的顺序为__________________。pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液呈________(填“酸性”、“中性”或“碱性”),溶液中c(Na+)________c(CH3COO-)(填“>”、“=”或“<”)。
(2)25℃时,向0.lmol的醋酸中加入少量醋酸钠固体,当固体溶解后,测得溶液pH增大,主要原因是______________________________________________。
(3)室温下,如果将0.lmol CH3COONa固体和0.05mol HCl全部溶于水形成混合溶液2 L。在混合溶液中:
①________和________两种粒子的物质的量之和等于0.1mol。
②c(CH3COO-)+ c(OH-)—c(H+)= _______mol/L。
(4)25℃时,将amol 醋酸钠溶于水,向该溶液滴加稀醋酸后溶液呈中性,所得溶液总体积为bL,则所滴加稀醋酸的浓度为_______mol·L-1。(25℃时CH3COOH的电离平衡常数Ka = 2×10-5)
【答案】 (1). 1×10—3 mol/L (2). c(Na+)>c(CH3COO‾)>c(OH—)>c(H+) (3). 酸性 (4). < (5). 醋酸钠溶于水电离出大量醋酸根离子,抑制了醋酸的电离,使c(H+)减小 (6). CH3COOH (7). CH3COO- (8). 0.025 (9). a/200b
【解析】本题主要考查盐类水解。
(1)25℃时,pH=11的CH3COONa溶液中由水电离产生的c(OH-)==mol/L=1×10-3mol/L,其溶液中离子浓度按由大到小的顺序为c(Na+)>c(CH3COO‾)>c(OH—)>c(H+)。醋酸难电离,pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后,中和反应剩余大量醋酸,所以溶液呈酸性,溶液中电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+ c(OH—),由于c(OH—)
(2)25℃时,向0.lmol的醋酸中加入少量醋酸钠固体,当固体溶解后,测得溶液pH增大,主要原因是醋酸钠溶于水电离出大量醋酸根离子,抑制了醋酸的电离,使c(H+)减小。
(3)①CH3COOH和CH3COO-两种粒子的物质的量之和等于0.1mol。
②电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+ c(OH-)+c(Cl-)得c(CH3COO-)+c(OH-)-c(H+)=c(Na+)-c(Cl-)=0.025mol/L。
(4)电荷守恒:c(Na+)+c(H+=c(CH3COO-)+c(OH-),pH=7,c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol/L,设所得溶液总体积为VL,所滴加稀醋酸的浓度为xmol/L,c(CH3COO-)=c(Na+)=a/Vmol/L,c(CH3COOH)=ax/Vmol/L,Ka==2×10-5,x=,则所滴加稀醋酸的浓度为mol·L-1。
28. 某温度(t℃)时,测得0.01 mol•L-1的NaOH溶液的pH=11,则该温度下水的离子积Kw=________;在此温度下,将pH=a的NaOH溶液VaL与pH=b的H2SO4溶液VbL混合。
(1)若所得混合液为中性,且a=12,b=2,则Va:Vb=__________;
(2)若所得混合液为中性,且a+b=12,则Va:Vb=__________;
(3)若所得混合液的pH=10,且a=12,b=2,则Va:Vb=__________;
(4)有两瓶pH=2的酸溶液,一瓶为强酸,一瓶为弱酸。现只有石蕊试液、酚酞试液、pH试纸和蒸馏水,而没有其他试剂。简述如何用最简单的方法来确定哪瓶为强酸。所选试剂是__________;采用的方法为_______________________________________________。
【答案】 (1). 10-13 (2). 1:10 (3). 10:1 (4). 1:9 (5). pH试纸、蒸馏水 (6). 分别取等体积(如10 mL)的酸溶液用蒸馏水稀释(至1000 mL),然后用pH试纸测试,pH变化大的那一瓶为强酸,pH变化小的为弱酸
【解析】本题主要考查有关中和反应的计算。
某温度(t℃)时,Kw= c(OH-) c(H+)=0.01×10-11=10-13,将pH=a的NaOH溶液VaL与pH=b的H2SO4溶液VbL混合。
(1)NaOH溶液中c(OH-)==mol/L=0.1mol/L,H2SO4溶液中c(H+)=1×10-2mol/L,c(OH-)Va=c(H+)Vb,则Va:Vb=1:10;
(2)NaOH溶液中c(OH-)==mol/L=10a-13mol/L,H2SO4溶液中c(H+)=10-bmol/L,c(OH-)Va=c(H+)Vb,则Va:Vb=1013-a-b=10:1;
(3)[c(OH-)Va-c(H+)Vb]/(Va+Vb)=10-3mol/L,则Va:Vb=1:9;
(4)解题思路:稀释有利于弱酸电离,pH相同的强酸和弱酸,稀释相同程度,弱酸pH增大的程度小。所选试剂是pH试纸、蒸馏水;采用的方法为分别取10mL的酸溶液用蒸馏水稀释至1000mL,然后用pH试纸测试,pH变化大的那一瓶为强酸,pH变化小的为弱酸。
29. 研究难溶电解质的沉淀溶解平衡及在生产生活中应用意义重大。
(1)FeS沉淀废水中的Hg2+的反应式为:_________________;
(2)氢氧化铜悬浊液中存在如下平衡:Cu(OH)2 (s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),常温下其Ksp=c(Cu2+)•c2(OH-)=2×10-20mol2•L-2;
①某硫酸铜溶液里c(Cu2+)=0.02mol/L,如要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液pH使之大于_____;
②要使0.2mol/L硫酸铜溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一),则应向溶液里加入氢氧化钠溶液使溶液中OH-浓度为__________。
【答案】 (1). FeS(s)+Hg2+(aq)=Fe2+(aq)+HgS(s) (2). 5 (3). 10-8mol/L
【解析】试题分析:(1)FeS沉淀废水中的Hg2+的反应式为FeS(s)+Hg2+(aq)=Fe2+(aq)+HgS(s);(2)①Ksp=c(Cu2+)•[c(OH-)]2=2×10-20,c(Cu2+)=0.02mol/L,如果生成Cu(OH)2沉淀,c(0H-)==10-9mol/L,c(H+)=10-5mol/L,所以pH=5,即生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液pH,使之大于5;②0.2mol/L的CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一)则应向溶液里加NaOH溶液,c(Cu2+)=0.0002mol/L,c(0H-)==10-8mol/L。
考点:考查较综合,涉及化学平衡的计算、溶度积的计算及盐类水解等知识点
30. 在含有弱电解质的溶液中,往往有多个化学平衡共存。
(1)一定温度下,向1 L 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入0.1 mol CH3COONa固体,则溶液中_________(填“增大”“不变”或“减小”);写出该混合溶液中所有离子浓度之间存在的一个等式:__________________________________________。
(2)土壤的pH一般在4~9之间。土壤中Na2CO3含量较高时,pH可高达10.5,试用离子方程式解释土壤呈碱性的原因:________________。加入石膏(CaSO4·2H2O)可以使土壤碱性降低,有关反应的化学方程式为______________________。
(3)常温下在20 mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中逐滴加入40 mL 0.1 mol·L-1 HCl溶液,溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)物质的量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如图所示。回答下列问题:
①在同一溶液中,H2CO3、HC、C____(填“能”或“不能”)大量共存。
②当pH=7时,溶液中含碳元素的主要微粒为____________,溶液中各种离子的物质的量浓度的大小关系为____________。
③已知在25 ℃时,C水解反应的平衡常数即水解常数Kh==2.0×10-4,当溶液中c(HC)∶c(C)=2∶1时,溶液的pH=____。
【答案】 (1). 不变 (2). c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+) (3). C+H2OHC+OH- (4). Na2CO3+CaSO4·2H2OCaCO3+Na2SO4+2H2O (5). 不能 (6). HC、H2CO3 (7). c(Na+)>c(Cl-)>c(HC)>c(H+)=c(OH-) (8). 10
【解析】本题主要考查盐类水解。
(1)K仅是温度的函数,温度不变,所以K=不变,电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)。
(2)土壤呈碱性的原因:+H2O+OH-。加入石膏(CaSO4·2H2O)可以使土壤碱性降低,有关反应的化学方程式为Na2CO3+CaSO4·2H2OCaCO3+Na2SO4+2H2O。
(3)①+H2O+CO22,所以在同一溶液中H2CO3、HC、C不能大量共存。
②水解使溶液呈碱性,当pH=7时,溶液中含碳元素的主要微粒为、H2CO3,溶液中各种离子的物质的量浓度的大小关系为c(Na+)>c(Cl-)>c()>c(H+)=c(OH-)。
③Kh==2.0×10-4,当溶液中c(HC)∶c(C)=2∶1时,c(OH-)=1×10-4mol/L,c(H+)==-mol/L =1×10-10mol/L, pH=10。
福建省三明市第一中学2017-2018学年高二上学期第二次月考化学试题
说明: 1、考试时间:120分钟;本卷满分:100分。
2、请将答案填写在答案卷上,考试结束后只交答案卷。
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 O—16 N—14 Zn—65
一、选择题(每小题2 分,共48 分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 关于溶液的酸碱性说法正确的是( )
A. c(H+)很小的溶液一定呈碱性 B. pH=7的溶液一定呈中性
C. c(OH-)=c(H+)的溶液一定呈中性 D. 能使酚酞试液变红的溶液一定呈酸性
【答案】C
【解析】试题分析:A.如果酸的浓度很小,则c(H+)很小,但溶液仍呈酸性,故A错误;B.pH=7的溶液不一定呈中性,如100℃时,纯水的pH<7,则该温度下,pH=7的溶液呈碱性,故B错误;C.溶液中如果c(OH-)=c(H+),则溶液呈中性,故C正确;D.酚酞的变色范围是8-10,所以能使酚酞试液变红的溶液呈碱性,故D错误;故选C。
【考点定位】考查溶液酸碱性的判断
【名师点晴】明确溶液的酸碱性取决于溶液中c(OH-)、c(H+)的相对大小是解本题关键,溶液的酸碱性取决于溶液中c(OH-)、c(H+)的相对大小,如果c(OH-)>c(H+),溶液呈碱性,如果c(OH-)=c(H+),溶液呈中性,如果c(OH-)<c(H+),溶液呈酸性;易错选项是B,注意不能单纯根据pH判断溶液的酸碱性,为易错点。
2. 已知水的电离方程式:H2OH++OH-,下列叙述中,正确的是( )
A. 升高温度,KW增大,pH不变
B. 向水中加入氨水,平衡向逆反应方向移动,c(OH-)降低
C. 向水中加入少量硫酸,c(H+)增大,KW不变
D. 向水中加入少量固体CH3COONa,平衡向逆反应方向移动,c(H+)降低
【答案】C
【解析】试题分析:A、水的电离为吸热过程,升高温度,KW增大,氢离子浓度变大,pH变小,A错误;B、向水中加入氨水,水的电离平衡逆向移动,抑制水的电离,但c(OH-)增大,B错误;C、向水中加入少量硫酸,氢离子浓度增大,水的离子积常数只与温度有关,温度不变,KW不变,C正确;D、乙酸钠为弱酸强碱盐,醋酸根水解促进水的电离,平衡向正向移动,D错误。答案选C。
考点:弱电解质的电离
3. 将浓度为0.1mol•L﹣1HF溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是( )
A. c(H+) B. Ka(HF) C. D.
【答案】D
【解析】在0.1mol/L HF溶液中存在如下电离平衡:HFH++F-,加水稀释,平衡向右移动,但c(H+)减小,A项错误;电离平衡常数与浓度无关,其数值在稀释过程中不变,B项错误;加水后,平衡右移,n(F-)、n(H+)都增大,但由于水电离产生的n(H+)也增大,故比值减小,C项错误;变形后得,稀释过程中c(F-)逐渐减小,故其比值始终保持增大。
4. 向0.1 mol·L-1醋酸溶液中逐滴加入氨水至过量时,溶液的导电能力将发生相应的变化,其电流强度随加入氨水的体积(V)变化的曲线关系是下图中的( )
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】试题分析:醋酸和氨水是弱电解质存在电离平衡,但溶液的导电性不可能为0。二者反应后生成的醋酸铵是强电解质,因此溶液的导电性增强。完全反应后继续加入氨水溶液的导电性开始降低,所以图像B符合,答案选B。
考点:考查电解质的电离、溶液导电性判断
5. 在一定条件下发生下列反应,其中属于盐类水解反应的是( )
A. Cl2+H2O⇌H++Cl﹣+HClO B. HCO3﹣+H2O⇌H3O++CO32﹣
C. H2S⇌H++HS﹣ D. NH4++2H2O⇌NH3•H2O+H3O+
【答案】D
【解析】A、氯气为单质,Cl2+H2OH++Cl-+HClO是氯气和水之间发生化学反应的过程,不属于水解反应,故A错误;B、碳酸氢根离子水解生成碳酸,而HCO3-+H2OH3O++CO32-为电离方程式,故B错误;C、HS-水解生成H2S和OH-,该反应是HS-的电离方程式,故C错误;D、铵根离子为弱碱离子,结合水电离产生的OH-,水解反应为NH4++2H2ONH3•H2O+H3O+,故D正确;故选D。
点睛:本题考查水解的原理,需要明确盐的构成及“有弱才水解”的规律。注意离子结合水电离产生的氢离子或氢氧根离子结合生成弱电解质是解答的关键。本题的易错点为BC,注意与电离方程式的区别。
6. 下列有关电解质溶液的说法正确的是( )
A. 用CH3COOH溶液做导电实验,灯泡很暗,证明CH3COOH是弱电解质
B. pH相同的醋酸和盐酸,取等体积的两种酸溶液分别稀释至原溶液体积的m倍和n倍,稀释后两溶液的pH仍然相同,则m
D. 常温下,CH3COOH的Ka=1.7×10-5,NH3.H2O的Kb=1.7×10-5,CH3COOH溶液中的c(H+)与NH3.H2O的溶液中的c(OH-)相等
【答案】C
【解析】试题分析:A.用CH3COOH溶液做导电实验,灯泡很暗,说明醋酸溶液的导电性很弱,但不能证明CH3COOH是弱电解质,A错误;B.醋酸是弱酸,稀释促进电离。pH相同的醋酸和盐酸,取等体积的两种酸溶液分别稀释至原溶液体积的m倍和n倍,稀释后两溶液的pH仍然相同,则m>n,B错误;C.常温下,在0.10mol﹒L-1的NH3·H2O溶液中加入少置NH4Cl晶体抑制电离,能使溶液的pH减小且(NH4+)/c(NH3﹒H2O)的值增大,C正确;D.醋酸钾水解促进水的电离,醋酸是弱酸,抑制水的电离,D错误,答案选C。
【考点定位】考查电解质溶液的有关判断
【名师点晴】易错选项是A,注意弱电解质的证明,是基于与强电解质对比进行的。弱电解质与强电解质最大的区别就 是弱电解质存在电离平衡,而强电解质不存在电离平衡。因此只要证明有电离平衡存在, 就证明了弱电解质。
7. 为了使Na2S溶液中c(Na+)/c(S2-)的比值变小,可采取的措施是( )
①适量盐酸 ②适量NaOH(s) ③适量KOH(s) ④适量KHS(s) ⑤加水 ⑥适量Cl2溶液⑦加热
A. ②③④ B. ①②⑤⑥⑦
C. ②③ D. ③④
【答案】D
【解析】在Na2S溶液中S2-+H2OHS-+OH-。①H++OH-H2O,c(OH-)减小,上述平衡右移,c(Na+)/c(S2-)增大;②c(Na+)增大,导致c(Na+)/c(S2-)增大;③c(OH-)增大,上述平衡左移,c(Na+)/c(S2-)减小;④c(HS-)增大,上述平衡左移,c(Na+)/c(S2-)减小;⑤上述平衡右移,c(Na+)/c(S2-)增大;⑥Cl2氧化S2-,c(S2-)减小,c(Na+)/c(S2-)增大;⑦上述平衡右移,c(Na+)/c(S2-)增大。故选D。
点睛:解答本题需要准确把握稀释和加热盐类水解平衡右移,水解的离子S2-的物质的量减小,而Na+的物质的量不变,结果c(Na+)/c(S2-)增大。
8. 下列操作中的试剂、方法和对应原理都正确的是( )
选项
目的
试剂与方法
原理
A
泡沫灭火器的灭火
混合Al2(SO4)3与NaHCO3两种固体
直接发生化学反应产生CO2
B
制备胆矾
将CuSO4溶液加热直至蒸干
加热促进Cu2+的水解
C
配制AlCl3溶液
AlCl3溶液中加硫酸
抑制Al3+水解
D
除铁锈
NH4Cl溶液
NH4Cl溶液显酸性
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】试题分析:A.混合Al2(SO4)3与NaHCO3两种溶液通过双水解产生CO2,故A错误;B.CuSO4溶液加热过程中加热促进Cu2+的水解,但生成的酸为不挥发性硫酸,蒸干后得胆矾与水解无头,故B错误;C.配制AlCl3溶液时应加稀盐酸抑制Al3+水解,故C错误;D.NH4Cl溶液因NH4+水解显酸性,能除铁锈,故D正确,答案为D。
考点:探究实验原理,涉及盐类水解;
9. 在水溶液中能大量共存的一组离子是( )
A. Fe3+、Al3+、CO32—、Cl— B. K+、Cu2+、OH—、NO3—
C. NH4+、Na+、Br—、SO42— D. Mg2+、H+、SiO32—、SO42—
【答案】C
【解析】A. Fe3+、CO32-,Al3+、CO32-发生反应而不能大量共存;B. Cu2+、OH-发生反应而不能大量共存;C. NH4+、Na+、Br-、SO42-不发生反应而能大量共存;D. Mg2+、SiO32-,H+、SiO32-发生反应而不能大量共存。故选C。
点睛:解答本题的难点是全面把握所谓“双水解反应”——水解互促至完全的离子间水解反应,常见的离子组合有Fe3+、CO32-,Al3+、CO32-,Fe3+、HCO3-,Al3+、HCO3-,Fe3+、S2-,Al3+、S2-,Al3+、AlO2-等。
10. 常温下,0.1mol•L﹣1的一元酸HA与0.1mol•L﹣1的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液pH>7,下列说法正确的是( )
A. 混合前一元酸HA的c(H+)=0.1 mol•L﹣1
B. 该混合溶液中:c(Na+)>c(A﹣)>c(OH﹣)>c(H+)
C. HA在水溶液中的电离方程式:HA=H++A﹣
D. 该混合溶液中:c(A﹣)+c(HA)=0.1 mol•L﹣1
【答案】B
【解析】试题分析:A、常温下,0.1 mol·L-1的一元酸HA与0.1 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合后,二者恰好反应生成NaA,所得溶液pH>7,这说明生成的NaA是强碱弱酸盐,即A-水解,则混合前一元酸HA的c(H+)小于0.1 mol·L-,A错误; B、阴离子水解,溶液显碱性,则该混合溶液中:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),B正确;C、HA在水溶液中的电离方程式为HAH++ A-,C错误;D、根据物料守恒可知该混合溶液中:c(A-)+ c(HA)=0.05mol·L-1,D错误,答案选B。
考点:考查盐类水解、溶液中离子浓度大小比较
11. 今有室温下四种溶液,有关叙述不正确的是 ( )
①
②
③
④
pH
11
11
3
3
溶液
氨水
氢氧化钠溶液
醋酸
盐酸
A. ①、②中分别加入适量的氯化铵晶体后,两溶液的pH均减小
B. 分别加水稀释10倍,四种溶液的pH①>②>④>③
C. ①、④两溶液等体积混合,所得溶液中c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
D. VaL④与VbL②溶液混合后,若混合后溶液pH=4,则Va∶Vb=11∶9
【答案】C
考点:考查弱电解质的电离、酸碱混合溶液定性判断等。
12. 将pH=5的H2SO4的溶液稀释1000倍后,溶液中SO42-离子浓度与H+离子浓度的比值约为( )
A. 1:10 B. 1:1 C. 1:2 D. 1:20
【答案】D
【解析】试题分析:pH为5的溶液中氢离子浓度为:c(H+)=1×10-5mol/L,硫酸根离子的浓度为:c(SO42-)=1/2c(H+)=5×10-6mol/L;溶液稀释1000倍后,氢离子浓度只能无限接近1×10-7mol/L,而硫酸根离子浓度为:c(SO42-)=5×10-9mol/L,所以稀释后溶液中c(H+)与c(SO42-)的比值近似为:5×10-9mol/L:1×10-7mol/L=1:20,答案选D。
考点:考查电解质溶液pH计算。
13. 常温下,有①Na2CO3溶液 ②CH3COONa溶液 ③NaOH溶液 ④CH3COONH4溶液各25mL,物质的量浓度均为0.l mol/L,下列说法正确的是( )
A. 四种溶液的pH大小顺序是③>②>①>④
B. 若分别加入25 mL 0.1 mol/L的盐酸充分反应后,pH最大的是①
C. 若将四种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是④
D. 升高温度,③溶液的pH不变
【答案】B
【解析】A. Na2CO3、CH3COONa水解产生OH-且水解程度:Na2CO3>CH3COONa,NaOH完全电离出OH-,CH3COONH4中CH3COO-和水解程度相同而使溶液呈中性,所以四种溶液的pH大小顺序是③>①>②>④,故A错误;B. 四种溶液分别恰好发生反应:Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3,CH3COONa+HClCH3COOH+NaCl,NaOH+HClNaCl+H2O,CH3COONH4+HClCH3COOH+NH4Cl,NaCl对溶液酸碱性无影响,NaHCO3水解使溶液呈碱性,CH3COOH少量电离产生H+,NH4Cl水解使溶液呈酸性,所以pH最大的是①,故B正确;C.①②③的pH随着稀释而减小,同时稀释促进水解,①②pH变化比③小,④的pH不受稀释影响,所以pH变化最大的是③,故C错误;D. c(H+)=,升高温度,Kw增大,c(H+)增大,③溶液的pH减小,故D错误。故选B。
点睛:由于酸性:HCO3-
14. 分别将下列物质:①FeCl3 ②KMnO4 ③NaCl ④Ca(HCO3)2 ⑤Na2SO3 ⑥K2SO4投入水中,在蒸发皿中对其溶液加热蒸干灼烧,能得到原物质的是( )
A. ②③ B. ③⑥ C. ①④ D. ⑤⑥
【答案】B
【解析】①FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,加热蒸干FeCl3溶液,HCl挥发,得到Fe(OH)3,灼烧,2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O,得到Fe2O3,故①不能得到原物质;②2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,得到K2MnO4和MnO2,故②不能得到原物质;③得到NaCl,故③能得到原物质;④Ca(HCO3)2CaCO3+H2O+CO2↑,CaCO3CaO+CO2↑,得到CaO,故④不能得到原物质;⑤2Na2SO3+O22Na2SO4,得到Na2SO4,故⑤不能得到原物质;⑥得到K2SO4,故⑥能得到原物质。故选B。
15. 部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
HCOOH
HCN
H2CO3
电离平衡常数(25℃)
Ka=1.77×10-4
Ka=4.9×10-10
Ka1=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11
下列选项正确的是( )
A. 2CN-+H2O+CO2=2HCN+CO32-
B. 中和等体积、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者大于后者
C. 物质的量浓度相等的HCOONa和KCN溶液中,c(Na+)-c(HCOO-) > c(K+)-c(CN-)
D. 浓度均为0.1 mol·L-1的①(NH4)2CO3、②(NH4)2SO4、③(NH4)2Fe(SO4)2溶液中,c(N)的大小顺序为③>②>①
【答案】D
【解析】A. 酸性:HCN>HCO3-,所以CN-+H2O+CO2=HCN+HCO3,故A错误;-B. 酸性:HCOOH>HCN,等pH的HCOOH和HCN前者浓度较小,所以中和等体积、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者小于后者,故B错误;C. 电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HCOO-)+c(OH-),c(K+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-),由此可得c(Na+)-c(HCOO-)=c(OH-)-c(H+),c(K+)-c(CN-)=c(OH-)-c(H+),酸性:HCOOH>HCN,所以水解程度:HCOONa
16. 已知t ℃时AgCl的Ksp=4×10-10,在t ℃时,Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A. 在t ℃时,Ag2CrO4的Ksp为1×10-11
B. 在饱和溶液中加入K2CrO4(s)可使溶液由Y点到Z点
C. 在t ℃,Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq) 2AgCl(s)+CrO (aq)平衡常数K=6.25×107
D. 在t ℃时,以0.001 mol·L-1 AgNO3溶液滴定20 mL 0.001 mol·L-1 KCl和0.001 mol·L-1的K2CrO4的混合溶液,CrO先沉淀
【答案】D
【解析】A.在t ℃时,Ag2CrO4的Ksp为Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)c(CrO42-)=(1×10-3)2×10-5=1×10-11,A正确;B. 在饱和溶液中加入K2CrO4(s),c(CrO42-)增大,可使溶液由Y点到Z点,故B正确;C. 在t ℃,Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq) 2AgCl(s)+CrO(aq)的平衡常数K=×==6.25×107,故C正确;D. 在t ℃时,开始产生AgCl沉淀时,c(Ag+)==4×10-7mol/L,开始产生Ag2CrO4沉淀时,[=1×10-4mol/L,所以Cl-沉淀需要的c(Ag+)较小而先沉淀,故D错误。故选D。
17. 常温下,浓度均为0.1 mol/L 的下列四种盐溶液,其pH测定如下表所示:
序号
①
②
③
④
溶液
CH3COONa
NaHCO3
Na2CO3
NaClO
pH
8.8
9.7
11.6
10.3
下列说法正确的是( )
A. 四种溶液中,水的电离程度①>②>④>③
B. Na2CO3和NaHCO3溶液中,粒子种类相同
C. 将等浓度的CH3COOH和HClO溶液比较,pH小的是HClO
D. Na2CO3溶液中, c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)
【答案】B
【解析】试题分析:A.该溶液为四种盐溶液,均促进了水的电离,根据越弱越水解,水解显碱性,水解程度越大,、PH越大,则四种溶液中,水的电离程度③>④>②>①,A错误;B.Na2CO3和NaHCO3溶液中都存在着H+、OH-、CO32-、HCO3-、H2CO3、Na+、H2O,B正确;C.醋酸的酸性强于次氯酸,在等物质的量浓度相等下,pH小的是醋酸,C错误;D.根据物料守恒,Na2CO3溶液中,c(Na+)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3),D错误;答案选B。
考点:考查盐类水解的应用,电解质溶液中水的电离程度大小比较,守恒关系等知识。
18. 常温下,下列各组离子一定能大量共存的是( )
A. 滴加石蕊试剂显红色的溶液中:Na+、Fe2+、Cl-、NO3-
B. Kw/c(H+)=0.1 mol·L-1的溶液:Na+、K+、SO32-、NO3-
C. c(OH-)/ c(H+)=1012的溶液中:NH4+、Al3+、NO3-、CO32-
D. 由水电离的c(H+)=1.0×10-13 mol·L-1的溶液中:K+、NH4+、[Al(O H)4]-、HCO3-
【答案】B
【解析】A. 滴加石蕊试剂显红色的溶液呈酸性,Fe2+、H+、NO3-发生反应,故A不能大量共存;B. Kw/c(H+)=0.1mol·L-1,c(H+)=10-13mol·L-1<10-7mol·L-1,溶液呈碱性,OH-、Na+、K+、SO32-、NO3-不发生反应,故B一定能大量共存;C. c(OH-)/c(H+)=1012,c(OH-)>c(H+),溶液呈碱性,NH4+、OH-,Al3+、OH-发生反应,故C不能大量共存;D. 由水电离的c(H+)=1.0×10-13mol·L-1<10-7mol·L-1,溶液呈碱性或酸性,碱性溶液中NH4+、OH-,HCO3-、OH-发生反应,酸性溶液中H+、[Al(O H)4]-,H+、HCO3-发生反应,故D不能大量共存。故选B。
19. 下列说法中不正确的是( )
A. pH=a的氨水,稀释至原体积的10倍后,其pH=b,则b
C. 某温度下,Ksp(Ag2S)=6×10-50,Ksp(AgCl)=2×10-6,则2AgCl(s)+S2-(aq)Ag2S(s)+2Cl-(aq)的平衡常数约为6.7×1037
D. 一定浓度的NaHS溶液中:c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)
【答案】A
【解析】A、pH=a的氨水溶液, c(OH-)=10-(14-a)mol/L,还含有没有电离的NH3·H2O,稀释10倍后,原有的OH-浓度变为c(OH-)2=10-(14-a)-1mol/L,同时稀释将导致氨水电离程度增大,原有的NH3·H2O部分电离,所以溶液中OH-浓度大于10-(14-a)-1mol/L,c(H+)< ,pH=b>-lg101-a=a-1,A描述错误。B、由于酸性:CH3COOH>H2CO3>HClO,所以浓度相同的CH3COONa、NaHCO3、NaClO溶液,NaClO溶液水解程度最大,碱性最强pH最大,NaHCO3次之,CH3COONa水解程度最小,碱性最弱pH最小,那么要使三种溶液pH相同,以CH3COONa为基准,NaHCO3需要加入一定量的水进行稀释,NaClO需要加入更多的水进行稀释,即pH相等时三种溶液浓度③<②<①,所以此时Na+③<②<①,B描述正确。C、 ,C描述正确。D、对于NaHS溶液,根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-),根据Na与S元素原子数的等量关系,c(Na+)=c(H2S)+c(HS-)+c(S2-),以第二个式子的c(S2-) = c(Na+)-c(H2S)-c(HS-)带入第一个式子,化简得到c(Na+)+c(OH-)==c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),D描述正确。正确答案A。
点睛:①弱酸、弱碱溶液中H+、OH-的变化分析,将弱酸、弱碱溶液拆分成已经电离得到的离子和没有电离剩余的分子,将会使问题变得更加简单。②溶液中离子浓度等量关系,一般通过电荷守恒、质量守恒进行,出现与上述所列粒子不符合的式子,观察可以找到判断选项中没有列出的粒子,通过两个守恒的换算即可判断。
20. 在体积都为1 L,pH都等于2的盐酸和醋酸溶液中,各投入0.65 g锌粒,则下图所示符合客观事实的是( )
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【考点定位】考查了化学反应速率的影响条件,弱电解质的电离平衡的应用。
【名师点晴】本题解题关键是图象分析,挖掘解题信息,根据盐酸和醋酸溶液中的氢离子物质的量和加入锌的物质的量,依据盐酸是强酸,醋酸是弱酸存在电离平衡判断反应过程和反应量的关系,结合图象中的纵坐标和横坐标的意义,曲线的变化趋势,起点、拐点、终点的意义分析判断是否符合事实,特别是反应过程中溶液中的氢离子浓度大小的判断和一定量锌与氢离子反应的过量判断,据此分析解题。
21. 25℃时,在等体积的①pH=0的 H2SO4溶液、②0.05 mol·L-1的 Ba(OH)2溶液、③pH=10的Na2S溶液、④pH=5 的NH4NO3溶液中,发生电离的水的物质的量之比是 ( )
A. 1∶10∶1010∶109 B. 1∶5∶5×109∶5×108
C. 1∶20∶1010∶109 D. 1∶10∶104∶109
【答案】A
【解析】酸、碱抑制水的电离,则①硫酸溶液中水电离的氢离子浓度即为溶液中的氢氧根离子浓度10-14mol/L;②氢氧化钡是强碱,水电离的氢离子浓度即为溶液中的氢离子浓度:10-13mol/L;③Na2S水解显碱性,水电离的氢离子浓度等于溶液中的氢氧根离子浓度:10-4mol/L;④NH4NO3-水解显酸性,水电离的氢离子浓度等于溶液中的氢离子离子浓度:10-5mol/L,所以水电离的氢离子的物质的量浓度之比是10-14:10-13:10-4:10-5=1:10:1010:109。答案选A。
点睛:明确溶液中的氢离子与水电离出的氢离子不同是解答的关键,需要注意的是外界条件改变,水的电离平衡发生移动,但任何时候由水电离出的H+和OH-总是相等的,据此可以结合题干信息进行相关计算。
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22. 常温下,pH=10的X、Y两种碱溶液各1mL,分别加水稀释到100mL,其pH与溶液体积(V)的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A. 稀释前,两种碱溶液中溶质的物质的量浓度一定相等
B. 稀释后,X溶液的碱性比Y溶液的碱性强
C. 完全中和X、Y溶液时,消耗同浓度盐酸的体积VX>VY
D. 若8<a<10,则X、Y都是弱碱
【答案】D
【解析】A. X、Y溶液的pH随溶液体积变化快慢不同,所以X、Y的强弱程度不同,稀释前,两种碱溶液中溶质的物质的量浓度一定不相等,故A错误;B. 稀释后,X溶液的pH比Y溶液的小,所以X溶液的碱性比Y溶液的碱性弱,故B错误;C. X溶液的pH随溶液体积变化快,所以X的碱性比Y强,X溶液浓度小于Y溶液,完全中和X、Y溶液时,消耗同浓度盐酸的体积VX
A. 10mL0.1mol/L氨水与10mL0.1mol/L盐酸混合,c(Clˉ)>c(NH4+)>c(OHˉ)>c(H+)
B. 10mL0.1mol/LNH4 Cl溶液与5mL0.2mol/LNaOH溶液混合,c(Na+)=c(Cl﹣)>c(OH﹣)>c(H+)
C. 10mL0.1mol/LCH3COOH溶液与5mL0.2mol/LNaOH溶液混合,c(Na+)=c(CH3COOˉ)>c(OHˉ)>c(H+)
D. 10mL0.5mol/LCH3COONa溶液与6mL1mol/L盐酸混合,c(Clˉ)>c(Na+)>c(OHˉ)>c(H+)
【答案】B
【解析】试题分析:A.10 mL0.1 mol·L-1氨水与10 mL0.1 mol·L-1盐酸混合,恰好完全反应产生NH4Cl,NH4Cl是强酸弱碱盐,NH4+发生水解反应消耗水电离产生的OH-,使溶液显酸性,所以离子浓度关系是:c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-),A错误;B.10 mL0.1 mol·L-1NH4Cl溶液与5 mL0.2 mol·L-1NaOH溶液混合发生反应产生等物质的量的NaCl、NH3∙H2O的混合物,由于NaCl是强酸强碱反应产生的盐,而NH3∙H2O是弱碱,电离产生OH-,因此溶液显碱性,所以c(Na+)=c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),B正确;C.10 mL0.1 mol/LCH3COOH溶液与5 mL0.2 mol/LNaOH溶液混合恰好发生反应得到的CH3COONa溶液。CH3COONa是强碱弱酸盐,CH3COO-水解消耗,所以c(OH-)>c(CH3COO-),故离子浓度关系是c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),C错误;D.10 mL0.5 mol·L-1CH3COONa溶液与6mL1 mol·L-1盐酸混合元素过量,所得溶液是醋酸、盐酸和氯化钠的混合溶液,溶液显酸性,所以离子浓度关系是:c(Cl-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),D错误。
【考点定位】本题主要是考查了电解质溶液中离子浓度大小比较方法
【名师点晴】溶液中微粒浓度大小的比较
(1)微粒浓度大小比较的理论依据和守恒关系:
①两个理论依据:弱电解质电离理论:电离微粒的浓度大于电离生成微粒的浓度。例如,H2CO3溶液中:c(H2CO3)>c(HCO3-)≫c(CO32-)(多元弱酸第一步电离程度远远大于第二步电离)。
②水解理论:水解离子的浓度大于水解生成微粒的浓度。例如,Na2CO3溶液中:c(CO32-)>c(HCO3-)≫c(H2CO3)(多元弱酸根离子的水解以第一步为主)。
(2)三个守恒关系:
①电荷守恒:电荷守恒是指溶液必须保持电中性,即溶液中所有阳离子的电荷总浓度等于所有阴离子的电荷总浓度。例如,NaHCO3溶液中:c(Na+)+c(H+)===c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)。
②物料守恒:物料守恒也就是原子守恒,变化前后某种元素的原子个数守恒。例如,0.1 mol·L-1NaHCO3溶液中:c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)=0.1 mol·L-1。
③质子守恒:由水电离出的c(H+)等于由水电离出的c(OH-),在碱性盐溶液中OH-守恒,在酸性盐溶液中H+守恒。例如,纯碱溶液中c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)。
(3)四种情况分析:
①多元弱酸溶液:根据多步电离分析,如:在H3PO3溶液中,c(H+)>c(H2PO4-)>c(HPO42-)>c(PO43-)。
②多元弱酸的正盐溶液:根据弱酸根的分步水解分析,如:Na2CO3溶液中:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)。
③不同溶液中同一离子浓度的比较:要看溶液中其他离子对其产生的影响。例如,在相同物质的量浓度的下列溶液中:①NH4NO3溶液,②CH3COONH4溶液,③NH4HSO4溶液,c(NH4+)由大到小的顺序是③>①>②。
④混合溶液中各离子浓度的比较:要进行综合分析,如电离因素、水解因素等。例如,在0.1 mol·L-1的NH4Cl和0.1 mol·L-1的氨水混合溶液中,各离子浓度的大小顺序为c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。在该溶液中,但NH3·H2O的电离程度大于NH的水解程度,溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),同时c(NH4+)>c(Cl-)。即
24. 下列溶液中有关物质的量浓度关系正确的是( )
A. NaHSO3溶液呈酸性,则有:c(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H+)>c(OH﹣)
B. pH相等的CH3COONa和Na2CO3两种溶液:c(CH3COONa)<c(Na2CO3)
C. 强酸HA溶液与弱碱MOH溶液混合后溶液呈中性,则有:c(M+)=c(A﹣)
D. 0.1 mol•L﹣1的NaHA溶液pH=1,则有:c(Na+)=c(H2A)+c(HA﹣)+c(A2-)
【答案】C
【解析】试题分析:A.NaHSO3溶液呈酸性,则说明亚硫酸氢根离子的电离程度大于水解程度,则有:c(Na+)>c(SO32-)>c(HSO3-)>c(H+)>c(OH−),A错误;B.由于在浓度相等时碳酸根的水解程度大于醋酸根,则pH相等的CH3COONa和Na2CO3两种溶液:c(CH3COONa) >c(Na2CO3),B错误;C.强酸HA溶液与弱碱MOH溶液混合后溶液呈中性,则根据电荷守恒可知c(M+)=c(A-),C正确;D.0.1 mol/L的 NaHA 溶液pH=1,这说明HA-只存在电离,则c(Na+)=c(A2-),D错误,答案选C。
考点:考查溶液中离子浓度关系和大小比较
二、非选择题(共52分)
25. (1)FeCl3的水溶液显________(“酸”、“中”、“碱”)性,原因是(用离子方程式表示):_________________________________________;
(2)实验室配制FeCl3的溶液时,常将固体FeCl3先溶于_____中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度。
(3)把FeCl3溶液蒸干、灼烧,最后得到的主要产物是____________
(4)普通泡沫灭火器内的玻璃筒里盛硫酸铝溶液,铁筒中盛碳酸氢钠溶液,其化学反应的原理是(用离子方程式解释)________________________________;
(5)Al2S3为什么不能用Na2S溶液和AlCl3溶液制备(用离子方程式解释)__________________;
(6)将足量BaCO3分别加入:① 30mL 水 ②10mL 0.2mol/LNa2CO3溶液 ③50mL 0.01mol/L 氯化钡溶液 ④50mL 0.01mol/L盐酸中溶解至溶液饱和。请确定各溶液中Ba2+的浓度由大到小的顺序为:_________________。
【答案】 (1). 酸 (2). Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+ (3). 盐酸 (4). Fe2O3 (5). Al3++3HCO3-═Al(OH)3↓+3CO2↑ (6). 2Al3++3S2-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑ (7). ③④①②
【解析】本题主要考查溶液中的离子平衡。
(1)FeCl3的水溶液显酸性,原因是(用离子方程式表示):Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+;
(2)为了抑制FeCl3水解,防止溶液变浑浊,实验室配制FeCl3的溶液时,常将固体FeCl3先溶于盐酸中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度。
(3)FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,加热蒸干FeCl3溶液,HCl挥发,得到Fe(OH)3,灼烧,2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O,最后得到的主要产物是Fe2O3。
(4)普通泡沫灭火器内的玻璃筒里盛硫酸铝溶液,铁筒中盛碳酸氢钠溶液,其化学反应的原理是(用离子方程式解释)Al3++3HCO3-═Al(OH)3↓+3CO2↑;
(5)Al2S3为什么不能用Na2S溶液和AlCl3溶液制备(用离子方程式解释),因为2Al3++3S2-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑;
(6)①c(Ba2+)=[mol/L;②c(Ba2+)==mol/L;③c(Ba2+)=0.01mol/L;④c(Ba2+)=0.005mol/L,所以各溶液中Ba2+的浓度由大到小的顺序为:③④①②。
26. 已知在25℃时,醋酸、碳酸和亚硫酸的电离平衡常数如下表:
醋酸
碳酸
亚硫酸
Ka=1.75×10﹣5
Ka1=4.30×10﹣7 Ka2=5.61×10﹣11
Ka1=1.54×10﹣2 Ka2=1.02×10﹣7
(1)写出碳酸的第一步电离平衡常数表达式:Ka1=__.
(2)在相同条件下,试比较H2CO3、HCO3﹣和HSO3﹣的酸性强弱:__>__>__.
(3)如图表示常温时稀释醋酸、碳酸两种酸的稀溶液时,溶液pH随水量的变化图象中:
①曲线I表示的酸是__(填化学式).
②A、B、C三点中,水的电离程度最大的是__(填字母).
(4)下列事实不能说明醋酸是弱酸的是_______
①当温度低于16.6℃时醋酸可凝结成冰一样晶体
②0.1mol/L的醋酸钠溶液的pH约为9
③等体积等物质的量浓度的硫酸比醋酸消耗氢氧化钠多
④0.1mol/L的醋酸的pH约为4.8
⑤pH都等于4且等体积的醋酸和盐酸,与等浓度NaOH溶液充分反应时,醋酸消耗碱液多
⑥同物质的量浓度的醋酸和盐酸加水稀释至pH相同时,醋酸加入的水多
【答案】 (1). c(H+)c(HCO3-)/c(H2CO3) (2). H2CO3 (3). HSO3- (4). HCO3- (5). CH3COOH (6). C (7). ①③
【解析】本题主要考查弱酸的电离平衡。
(1)碳酸的第一步电离平衡常数表达式:Ka1= c(H+)c(HCO3-)/c(H2CO3)。
(2)在相同条件下,碳酸的Ka1>亚硫酸的Ka2>碳酸的Ka2,所以H2CO3>HSO3->HCO3-。
(3)①曲线I的pH随溶液体积变化较慢,所以曲线I表示的酸是弱酸CH3COOH。
②A、B、C三点中,水的电离程度最大的是酸性最弱的即pH最大的C。
(4)①醋酸的熔点与醋酸是否弱酸没有关系,故①不能说明醋酸是弱酸;②醋酸钠溶液呈碱性,说明醋酸钠水解,醋酸是弱酸,故②能说明醋酸是弱酸;③说明硫酸的元数多于醋酸,与醋酸是否弱酸没有关系,故③不能说明醋酸是弱酸;④若醋酸是强酸,则0.1mol/L醋酸的pH=1,故④能说明醋酸是弱酸;⑤说明醋酸电离程度比氯化氢小,故⑤能说明醋酸是弱酸;⑥醋酸的pH随溶液体积变化较慢,故⑥说明醋酸是弱酸,故选①③。
27. 醋酸和醋酸盐在日常生活和生产中的应用很广泛。
(1)25℃时,pH=11的CH3COONa溶液中由水电离产生的c(OH-) =___________,其溶液中离子浓度按由大到小的顺序为__________________。pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液呈________(填“酸性”、“中性”或“碱性”),溶液中c(Na+)________c(CH3COO-)(填“>”、“=”或“<”)。
(2)25℃时,向0.lmol的醋酸中加入少量醋酸钠固体,当固体溶解后,测得溶液pH增大,主要原因是______________________________________________。
(3)室温下,如果将0.lmol CH3COONa固体和0.05mol HCl全部溶于水形成混合溶液2 L。在混合溶液中:
①________和________两种粒子的物质的量之和等于0.1mol。
②c(CH3COO-)+ c(OH-)—c(H+)= _______mol/L。
(4)25℃时,将amol 醋酸钠溶于水,向该溶液滴加稀醋酸后溶液呈中性,所得溶液总体积为bL,则所滴加稀醋酸的浓度为_______mol·L-1。(25℃时CH3COOH的电离平衡常数Ka = 2×10-5)
【答案】 (1). 1×10—3 mol/L (2). c(Na+)>c(CH3COO‾)>c(OH—)>c(H+) (3). 酸性 (4). < (5). 醋酸钠溶于水电离出大量醋酸根离子,抑制了醋酸的电离,使c(H+)减小 (6). CH3COOH (7). CH3COO- (8). 0.025 (9). a/200b
【解析】本题主要考查盐类水解。
(1)25℃时,pH=11的CH3COONa溶液中由水电离产生的c(OH-)==mol/L=1×10-3mol/L,其溶液中离子浓度按由大到小的顺序为c(Na+)>c(CH3COO‾)>c(OH—)>c(H+)。醋酸难电离,pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后,中和反应剩余大量醋酸,所以溶液呈酸性,溶液中电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+ c(OH—),由于c(OH—)
(3)①CH3COOH和CH3COO-两种粒子的物质的量之和等于0.1mol。
②电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+ c(OH-)+c(Cl-)得c(CH3COO-)+c(OH-)-c(H+)=c(Na+)-c(Cl-)=0.025mol/L。
(4)电荷守恒:c(Na+)+c(H+=c(CH3COO-)+c(OH-),pH=7,c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol/L,设所得溶液总体积为VL,所滴加稀醋酸的浓度为xmol/L,c(CH3COO-)=c(Na+)=a/Vmol/L,c(CH3COOH)=ax/Vmol/L,Ka==2×10-5,x=,则所滴加稀醋酸的浓度为mol·L-1。
28. 某温度(t℃)时,测得0.01 mol•L-1的NaOH溶液的pH=11,则该温度下水的离子积Kw=________;在此温度下,将pH=a的NaOH溶液VaL与pH=b的H2SO4溶液VbL混合。
(1)若所得混合液为中性,且a=12,b=2,则Va:Vb=__________;
(2)若所得混合液为中性,且a+b=12,则Va:Vb=__________;
(3)若所得混合液的pH=10,且a=12,b=2,则Va:Vb=__________;
(4)有两瓶pH=2的酸溶液,一瓶为强酸,一瓶为弱酸。现只有石蕊试液、酚酞试液、pH试纸和蒸馏水,而没有其他试剂。简述如何用最简单的方法来确定哪瓶为强酸。所选试剂是__________;采用的方法为_______________________________________________。
【答案】 (1). 10-13 (2). 1:10 (3). 10:1 (4). 1:9 (5). pH试纸、蒸馏水 (6). 分别取等体积(如10 mL)的酸溶液用蒸馏水稀释(至1000 mL),然后用pH试纸测试,pH变化大的那一瓶为强酸,pH变化小的为弱酸
【解析】本题主要考查有关中和反应的计算。
某温度(t℃)时,Kw= c(OH-) c(H+)=0.01×10-11=10-13,将pH=a的NaOH溶液VaL与pH=b的H2SO4溶液VbL混合。
(1)NaOH溶液中c(OH-)==mol/L=0.1mol/L,H2SO4溶液中c(H+)=1×10-2mol/L,c(OH-)Va=c(H+)Vb,则Va:Vb=1:10;
(2)NaOH溶液中c(OH-)==mol/L=10a-13mol/L,H2SO4溶液中c(H+)=10-bmol/L,c(OH-)Va=c(H+)Vb,则Va:Vb=1013-a-b=10:1;
(3)[c(OH-)Va-c(H+)Vb]/(Va+Vb)=10-3mol/L,则Va:Vb=1:9;
(4)解题思路:稀释有利于弱酸电离,pH相同的强酸和弱酸,稀释相同程度,弱酸pH增大的程度小。所选试剂是pH试纸、蒸馏水;采用的方法为分别取10mL的酸溶液用蒸馏水稀释至1000mL,然后用pH试纸测试,pH变化大的那一瓶为强酸,pH变化小的为弱酸。
29. 研究难溶电解质的沉淀溶解平衡及在生产生活中应用意义重大。
(1)FeS沉淀废水中的Hg2+的反应式为:_________________;
(2)氢氧化铜悬浊液中存在如下平衡:Cu(OH)2 (s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),常温下其Ksp=c(Cu2+)•c2(OH-)=2×10-20mol2•L-2;
①某硫酸铜溶液里c(Cu2+)=0.02mol/L,如要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液pH使之大于_____;
②要使0.2mol/L硫酸铜溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一),则应向溶液里加入氢氧化钠溶液使溶液中OH-浓度为__________。
【答案】 (1). FeS(s)+Hg2+(aq)=Fe2+(aq)+HgS(s) (2). 5 (3). 10-8mol/L
【解析】试题分析:(1)FeS沉淀废水中的Hg2+的反应式为FeS(s)+Hg2+(aq)=Fe2+(aq)+HgS(s);(2)①Ksp=c(Cu2+)•[c(OH-)]2=2×10-20,c(Cu2+)=0.02mol/L,如果生成Cu(OH)2沉淀,c(0H-)==10-9mol/L,c(H+)=10-5mol/L,所以pH=5,即生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液pH,使之大于5;②0.2mol/L的CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一)则应向溶液里加NaOH溶液,c(Cu2+)=0.0002mol/L,c(0H-)==10-8mol/L。
考点:考查较综合,涉及化学平衡的计算、溶度积的计算及盐类水解等知识点
30. 在含有弱电解质的溶液中,往往有多个化学平衡共存。
(1)一定温度下,向1 L 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入0.1 mol CH3COONa固体,则溶液中_________(填“增大”“不变”或“减小”);写出该混合溶液中所有离子浓度之间存在的一个等式:__________________________________________。
(2)土壤的pH一般在4~9之间。土壤中Na2CO3含量较高时,pH可高达10.5,试用离子方程式解释土壤呈碱性的原因:________________。加入石膏(CaSO4·2H2O)可以使土壤碱性降低,有关反应的化学方程式为______________________。
(3)常温下在20 mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中逐滴加入40 mL 0.1 mol·L-1 HCl溶液,溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)物质的量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如图所示。回答下列问题:
①在同一溶液中,H2CO3、HC、C____(填“能”或“不能”)大量共存。
②当pH=7时,溶液中含碳元素的主要微粒为____________,溶液中各种离子的物质的量浓度的大小关系为____________。
③已知在25 ℃时,C水解反应的平衡常数即水解常数Kh==2.0×10-4,当溶液中c(HC)∶c(C)=2∶1时,溶液的pH=____。
【答案】 (1). 不变 (2). c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+) (3). C+H2OHC+OH- (4). Na2CO3+CaSO4·2H2OCaCO3+Na2SO4+2H2O (5). 不能 (6). HC、H2CO3 (7). c(Na+)>c(Cl-)>c(HC)>c(H+)=c(OH-) (8). 10
【解析】本题主要考查盐类水解。
(1)K仅是温度的函数,温度不变,所以K=不变,电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)。
(2)土壤呈碱性的原因:+H2O+OH-。加入石膏(CaSO4·2H2O)可以使土壤碱性降低,有关反应的化学方程式为Na2CO3+CaSO4·2H2OCaCO3+Na2SO4+2H2O。
(3)①+H2O+CO22,所以在同一溶液中H2CO3、HC、C不能大量共存。
②水解使溶液呈碱性,当pH=7时,溶液中含碳元素的主要微粒为、H2CO3,溶液中各种离子的物质的量浓度的大小关系为c(Na+)>c(Cl-)>c()>c(H+)=c(OH-)。
③Kh==2.0×10-4,当溶液中c(HC)∶c(C)=2∶1时,c(OH-)=1×10-4mol/L,c(H+)==-mol/L =1×10-10mol/L, pH=10。
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