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2019版高考化学一轮复习方案:第8章 水溶液中的离子平衡 4 第3讲 课后达标训练(含解析)
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[课后达标训练]
一、选择题
1.同温度同浓度的下列溶液中,c(NH)最大的是( )
A.NH4Al(SO4)2 B.CH3COONH4
C.NH4Cl D.NH3·H2O
解析:选A。NH3·H2O为弱电解质,NH4Al(SO4)2、CH3COONH4、NH4Cl为强电解质,且Al3+抑制NH的水解,CH3COO-促进NH的水解,故同温度同浓度的四种溶液中c(NH)的大小顺序为NH4Al(SO4)2>NH4Cl>CH3COONH4>NH3·H2O,A对。
2.在一定条件下,Na2S溶液中存在水解平衡:S2-+H2OHS-+OH-。下列说法正确的是( )
A.稀释溶液,水解平衡常数增大
B.通入H2S,HS-浓度减小
C.升高温度,增大
D.加入NaOH固体,溶液pH减小
解析:选C。水解平衡常数只与温度有关,因此稀释溶液,水解平衡常数不变,A项错误;通入H2S,HS-浓度增大,B项错误;升高温度,水解平衡向右移动,溶液中c(HS-)增大、c(S2-)减小,故增大,C项正确;加入NaOH固体,溶液碱性增强,pH增大,D项错误。
3.下列说法不正确的是( )
A.明矾能水解生成Al(OH)3胶体,可用作净水剂
B.水解反应NH+H2ONH3·H2O+H+达到平衡后,升高温度平衡逆向移动
C.制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法
D.盐类水解反应的逆反应是中和反应
解析:选B。水解吸热,升高温度促进水解,平衡正向移动,B错误。
4.(2018·抚顺六校联考)常温下,一定量的醋酸与氢氧化钠溶液发生中和反应。下列说法正确的是( )
A.当溶液中c(CH3COO-)=c(Na+)时,醋酸与氢氧化钠恰好完全反应
B.当溶液中c(CH3COO-)=c(Na+)时,一定是氢氧化钠过量
C.当溶液中c(CH3COO-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)时,一定是醋酸过量
D.当溶液中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)时,一定是氢氧化钠过量
解析:选C。当溶液中c(CH3COO-)=c(Na+)时,根据电荷守恒可得c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),溶液中还存在醋酸分子,则一定是醋酸过量,A、B项错,C项正确;D项,当氢氧化钠与醋酸恰好完全反应时,也符合。
5.(2018·雅安模拟)为了配制NH浓度与Cl-浓度比为1∶1的溶液,可在NH4Cl溶液中加入①适量的HCl
②适量的NaCl固体 ③适量的氨水 ④适量的NaOH固体,正确的是( )
A.①② B.③
C.③④ D.④
解析:选B。在NH4Cl溶液中存在水解平衡:NH+H2ONH3·H2O+H+,因此NH4Cl溶液中c(NH)∶c(Cl-)<1∶1,要使c(NH)∶c(Cl-)=1∶1,则需增大c(NH)或减小c(Cl-)。①加入适量的HCl,平衡逆向移动,使c(NH)增大,但是平衡移动增加的量很小,c(Cl-)增大的多,因此NH浓度与Cl-浓度比反而减小,错误。②加入适量的NaCl固体,c(NH)不变,c(Cl-)增大,c(NH)∶c(Cl-)减小,错误。③加入适量的氨水,c(NH3·H2O)增大,使NH的水解平衡逆向移动,会使c(NH)增大,而 c(Cl-)减小,因此c(NH)∶c(Cl-)增大,更接近1∶1,正确。④加入适量的NaOH固体,消耗H+,c(H+)减小,使平衡正向移动,c(NH)减小,c(Cl-)不变,c(NH)∶c(Cl-)减小,错误。
6.常温下,现有0.01 mol·L-1NaHY(酸式盐,Y表示原子或原子团)溶液,下列说法正确的是( )
A.溶液一定呈酸性
B.溶液中一定存在:Y2-+H2OOH-+HY-
C.溶液加水稀释,离子浓度都减小
D.溶液中:c(Na+)≥c(Y2-)
解析:选D。A项,溶液的酸碱性取决于HY-水解程度和电离程度的相对大小;B项,无论HY-是否水解或电离,溶液中都不存在此离子方程式;C项,若溶液呈酸性,c(OH-)增大,若溶液呈碱性,c(H+)增大。
7.(2018·衡阳一模)下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.某弱酸的酸式盐NaHA溶液中一定有c(OH-)+2c(A2-)=c(H+)+c(H2A)
B.0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液与0.05 mol·L-1盐酸等体积混合后的酸性溶液中:c(CH3COO-)>c(CH3COOH)>c(Cl- )>c(H+)
C.物质的量浓度相等的HCN溶液和NaCN溶液等体积混合后的溶液中:c(CN-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(HCN)
D.0.1 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液中:c(NH)+c(NH3·H2O)+c(Fe2+)=0.3 mol·L-1
解析:选C。A项,根据质子守恒可得c(OH-)+c(A2-)=c(H+)+c(H2A),错误。B项,0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液与0.05 mol·L-1盐酸等体积混合后发生反应:CH3COONa+HCl===NaCl+CH3COOH,反应后是含等物质的量的CH3COONa、NaCl、CH3COOH的混合溶液,因为溶液显酸性,则说明CH3COOH的电离大于CH3COO-的水解,弱电解质的电离程度是很微弱的,所以c(Cl-)>c(H+),因此该溶液中各离子浓度的大小关系为c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+),错误。C项,根据电荷守恒可得①c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-),根据物料守恒可得②2c(Na+)=c(CN-)+c(HCN),将①×2-②可得c(CN-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(HCN),正确。D项, 0.1 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液中,根据物料守恒可得c(NH)+c(NH3·H2O)+c(Fe2+)+c[Fe(OH)2]=0.3 mol·L-1,错误。
8.(2018·广州高中毕业班测试)T ℃时,在20.00 mL 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中滴入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,溶液pH与NaOH溶液体积关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.T ℃时,CH3COOH电离平衡常数Ka=1.0×10-3
B.M点对应的NaOH溶液体积为20.00 mL
C.N点与Q点所示溶液中水的电离程度:N>Q
D.N点所示溶液中c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
解析:选C。根据图像知,T ℃时滴入大量氢氧化钠溶液后溶液的pH保持在12,说明0.1 mol·L-1 NaOH溶液的pH=12,则该温度下水的离子积为Kw=c(OH-)·c(H+)=0.1×1×10-12=1×10-13,溶液呈中性时溶液的pH=6.5。A项,观察图像可知,T ℃时0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中氢离子浓度为10-3 mol·L-1,故其电离平衡常数Ka==1.0×10-5,错误;B项,pH=6.5时溶液呈中性,M点的pH=7,则溶液呈碱性,氢氧化钠溶液的体积可能为20.00 mL,也可能稍大于20.00 mL,错误;C项,Q点pH为12,水电离出来的氢离子浓度为10-12 mol·L-1,N点溶液中水电离出来的氢离子浓度为10-8 mol·L-1 ,正确;D项,N点溶液中氢氧根离子浓度为10-5 mol·L-1 ,远远小于醋酸根离子的浓度,错误。
9.(2015·高考浙江卷)40 ℃,在氨水体系中不断通入CO2,各种离子的变化趋势如下图所示。下列说法不正确的是( )
A.在pH=9.0时,c(NH)>c(HCO)>c(NH2COO-)>c(CO)
B.不同pH的溶液中存在关系:
c(NH)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(NH2COO-)+c(OH-)
C.随着CO2的通入,不断增大
D.在溶液pH不断降低的过程中,有含NH2COO-的中间产物生成
解析:选C。A项,在横坐标pH=9.0的点,向上做一条垂直于横坐标的直线,根据与不同曲线的交点的纵坐标可以判断,A项正确;B项,根据溶液中的电荷守恒可得B项正确;C项,=,随着CO2的通入,NH的物质的量分数不断增大,故c(NH)不断增大,不断减小,也就是不断减小,C项错;D项,根据图像,pH在不断降低的过程中 NH2COO-先出现,后消失,由此判断D项正确。
10.(2018·南通调研)25 ℃时,用0.050 0 mol·L-1 H2C2O4(二元弱酸)溶液滴定25.00 mL 0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液所得滴定曲线如图。下列说法正确的是( )
A.点①所示溶液中:c(H+)+c(H2C2O4)+c(HC2O)=c(OH-)
B.点②所示溶液中:c(HC2O)+2c(C2O)=c(Na+)
C.点③所示溶液中:c(Na+)>c(HC2O)>c(H2C2O4)>c(C2O)
D.滴定过程中不可能出现:c(Na+)>c(C2O)=c(HC2O)>c(H+)>c(OH-)
解析:选B。A项,点①为草酸钠溶液,溶液显碱性,根据质子守恒分析,有c(H+)+2c(H2C2O4)+c(HC2O)=c(OH-),故A错误;B项,点②溶液呈中性,则根据电荷守恒分析,c(OH-)+c(HC2O)+2c(C2O)=c(H+)+c(Na+),因为c(H+)=c(OH-),则有c(HC2O)+2c(C2O)=c(Na+),故B正确;C项,点③为NaHC2O4溶液,溶液呈酸性,说明HC2O的电离大于水解,则电离出的C2O浓度大于水解出的H2C2O4浓度,故C错误;D项,点①为Na2C2O4溶液呈碱性,点②溶液呈中性,为Na2C2O4和NaHC2O4的混合溶液,点③为NaHC2O4溶液,呈酸性,所以介于②和③之间,随着H2C2O4的滴入,NaHC2O4逐渐增多,所以可能出现c(Na+)>c(C2O)=c(HC2O)>c(H+)>c(OH-),故D错误。
二、非选择题
11.现有0.175 mol·L-1醋酸钠溶液500 mL(已知醋酸的电离平衡常数Ka=1.75×10-5)。
(1)写出醋酸钠水解反应的化学方程式:____________________________________
________________________________________________________________________。
(2)下列图像能说明醋酸钠的水解反应达到平衡的是________。
(3)在醋酸钠溶液中加入少量下列物质,水解平衡向正反应方向移动的有________。
A.冰醋酸 B.纯碱固体
C.醋酸钙固体 D.氯化铵固体
(4)在醋酸钠溶液中加入少量冰醋酸后,溶液中微粒浓度的关系式能成立的有________。
A.c(CH3COO-)+c(CH3COOH)>c(Na+)
B.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
C.c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
D.c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)>c(Na+)
(5)欲配制0.175 mol·L-1醋酸钠溶液500 mL,可采用以下两种方案:
方案一:用托盘天平称取________g无水醋酸钠,溶于适量水中,配成500 mL溶液。
方案二:体积均为250 mL且浓度均为________的醋酸与氢氧化钠两溶液混合而成(设混合后的体积等于混合前两者体积之和)。
(6)在室温下,0.175 mol·L-1醋酸钠溶液的pH约为________。
解析:(2)Na+不水解,所以其浓度始终不变,A错误;CH3COO-开始时水解速率最大,后逐渐减小,平衡时不再变化,B正确;随着水解的进行,pH逐渐增大,平衡时不再变化,C正确;温度不变,Kw不变,D错误。(3)加入冰醋酸,溶液中醋酸浓度增大,平衡向逆反应方向移动,A错误;加入纯碱固体,CO的水解抑制CH3COO-的水解,平衡向逆反应方向移动,B错误;加入醋酸钙固体,溶液中CH3COO-浓度增大,平衡向正反应方向移动,C正确;加入氯化铵固体,NH与水解生成的OH-结合成NH3·H2O,使溶液中OH-浓度减小,平衡向正反应方向移动,D正确。(4)B项不符合电荷守恒,错误;无论加入多少冰醋酸,都不会存在c(OH-)>c(Na+),D错误。(5)由m=nM得无水CH3COONa的质量为7.175 g,托盘天平精确度为0.1 g,故称量的质量应为7.2 g;醋酸与NaOH溶液等浓度等体积混合,混合后溶液浓度为0.175 mol·L-1,所以原溶液的浓度为0.35 mol·L-1。(6)CH3COO-的水解反应的平衡常数Kh=,即≈=,所以c(OH-)=10-5 mol·L-1,pH=9。
答案:(1)CH3COONa+H2OCH3COOH+NaOH (2)BC (3)CD (4)AC (5)7.2 0.35 mol·L-1 (6)9
12.NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂,用于焙烤食品中;NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题:
(1)NH4Al(SO4)2可作净水剂,其理由是______________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
__________________________________________(用必要的化学用语和相关文字说明)。
(2)相同条件下,0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2中c(NH)________(填“等于”“大于”或“小于”)0.1 mol·L-1NH4HSO4中c(NH)。
(3)如图是0.1 mol·L-1电解质溶液的pH随温度变化的图像。
①其中符合0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2的pH随温度变化的曲线是________(填写字母),导致pH随温度变化的原因是____________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
②20 ℃时,0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2中 2c(SO)-c(NH)-3c(Al3+)≈_______mol·L-1。
(4)室温时,向100 mL 0.1 mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1NaOH溶液,得到溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示:
试分析图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是________;在b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是________________________________________________。
解析:(1)Al3+水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性,即Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3吸附水中悬浮颗粒使其沉降。(2)NH4Al(SO4)2与NH4HSO4中的NH均发生水解,但NH4Al(SO4)2中Al3+水解呈酸性抑制NH水解,HSO电离出H+同样抑制NH水解,因为HSO电离生成的H+浓度比Al3+水解生成的H+浓度大,所以NH4HSO4中NH水解程度比NH4Al(SO4)2中的小。(3)①NH4Al(SO4)2水解,溶液呈酸性,升高温度其水解程度增大,pH减小,符合的曲线为Ⅰ。②根据电荷守恒,可以求出2c(SO)-c(NH)-3c(Al3+)=c(H+)-c(OH-)≈10-3 mol·L-1[c(OH-)太小,可忽略]。(4)a、b、c、d四个点,根据反应量的关系,a点恰好消耗完H+,溶液中只有(NH4)2SO4与Na2SO4;b、c、d三点溶液均含有NH3·H2O,(NH4)2SO4可以促进水的电离,而NH3·H2O抑制水的电离,a点水的电离程度最大。b点溶液呈中性,即溶液含有(NH4)2SO4、Na2SO4、NH3·H2O三种溶质,a点时c(Na+)=c(SO),b点时c(Na+)>c(SO),根据N元素与S元素的关系,可以得出c(SO)>c(NH),故c(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(OH-)=c(H+)。
答案:(1)Al3+水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性,即Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体可以吸附水中悬浮颗粒使其沉降从而净化水
(2)小于
(3)①Ⅰ NH4Al(SO4)2水解,溶液呈酸性,升高温度其水解程度增大,pH减小
②10-3
(4)a c(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(OH-)=c(H+)
一、选择题
1.同温度同浓度的下列溶液中,c(NH)最大的是( )
A.NH4Al(SO4)2 B.CH3COONH4
C.NH4Cl D.NH3·H2O
解析:选A。NH3·H2O为弱电解质,NH4Al(SO4)2、CH3COONH4、NH4Cl为强电解质,且Al3+抑制NH的水解,CH3COO-促进NH的水解,故同温度同浓度的四种溶液中c(NH)的大小顺序为NH4Al(SO4)2>NH4Cl>CH3COONH4>NH3·H2O,A对。
2.在一定条件下,Na2S溶液中存在水解平衡:S2-+H2OHS-+OH-。下列说法正确的是( )
A.稀释溶液,水解平衡常数增大
B.通入H2S,HS-浓度减小
C.升高温度,增大
D.加入NaOH固体,溶液pH减小
解析:选C。水解平衡常数只与温度有关,因此稀释溶液,水解平衡常数不变,A项错误;通入H2S,HS-浓度增大,B项错误;升高温度,水解平衡向右移动,溶液中c(HS-)增大、c(S2-)减小,故增大,C项正确;加入NaOH固体,溶液碱性增强,pH增大,D项错误。
3.下列说法不正确的是( )
A.明矾能水解生成Al(OH)3胶体,可用作净水剂
B.水解反应NH+H2ONH3·H2O+H+达到平衡后,升高温度平衡逆向移动
C.制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法
D.盐类水解反应的逆反应是中和反应
解析:选B。水解吸热,升高温度促进水解,平衡正向移动,B错误。
4.(2018·抚顺六校联考)常温下,一定量的醋酸与氢氧化钠溶液发生中和反应。下列说法正确的是( )
A.当溶液中c(CH3COO-)=c(Na+)时,醋酸与氢氧化钠恰好完全反应
B.当溶液中c(CH3COO-)=c(Na+)时,一定是氢氧化钠过量
C.当溶液中c(CH3COO-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)时,一定是醋酸过量
D.当溶液中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)时,一定是氢氧化钠过量
解析:选C。当溶液中c(CH3COO-)=c(Na+)时,根据电荷守恒可得c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),溶液中还存在醋酸分子,则一定是醋酸过量,A、B项错,C项正确;D项,当氢氧化钠与醋酸恰好完全反应时,也符合。
5.(2018·雅安模拟)为了配制NH浓度与Cl-浓度比为1∶1的溶液,可在NH4Cl溶液中加入①适量的HCl
②适量的NaCl固体 ③适量的氨水 ④适量的NaOH固体,正确的是( )
A.①② B.③
C.③④ D.④
解析:选B。在NH4Cl溶液中存在水解平衡:NH+H2ONH3·H2O+H+,因此NH4Cl溶液中c(NH)∶c(Cl-)<1∶1,要使c(NH)∶c(Cl-)=1∶1,则需增大c(NH)或减小c(Cl-)。①加入适量的HCl,平衡逆向移动,使c(NH)增大,但是平衡移动增加的量很小,c(Cl-)增大的多,因此NH浓度与Cl-浓度比反而减小,错误。②加入适量的NaCl固体,c(NH)不变,c(Cl-)增大,c(NH)∶c(Cl-)减小,错误。③加入适量的氨水,c(NH3·H2O)增大,使NH的水解平衡逆向移动,会使c(NH)增大,而 c(Cl-)减小,因此c(NH)∶c(Cl-)增大,更接近1∶1,正确。④加入适量的NaOH固体,消耗H+,c(H+)减小,使平衡正向移动,c(NH)减小,c(Cl-)不变,c(NH)∶c(Cl-)减小,错误。
6.常温下,现有0.01 mol·L-1NaHY(酸式盐,Y表示原子或原子团)溶液,下列说法正确的是( )
A.溶液一定呈酸性
B.溶液中一定存在:Y2-+H2OOH-+HY-
C.溶液加水稀释,离子浓度都减小
D.溶液中:c(Na+)≥c(Y2-)
解析:选D。A项,溶液的酸碱性取决于HY-水解程度和电离程度的相对大小;B项,无论HY-是否水解或电离,溶液中都不存在此离子方程式;C项,若溶液呈酸性,c(OH-)增大,若溶液呈碱性,c(H+)增大。
7.(2018·衡阳一模)下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.某弱酸的酸式盐NaHA溶液中一定有c(OH-)+2c(A2-)=c(H+)+c(H2A)
B.0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液与0.05 mol·L-1盐酸等体积混合后的酸性溶液中:c(CH3COO-)>c(CH3COOH)>c(Cl- )>c(H+)
C.物质的量浓度相等的HCN溶液和NaCN溶液等体积混合后的溶液中:c(CN-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(HCN)
D.0.1 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液中:c(NH)+c(NH3·H2O)+c(Fe2+)=0.3 mol·L-1
解析:选C。A项,根据质子守恒可得c(OH-)+c(A2-)=c(H+)+c(H2A),错误。B项,0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液与0.05 mol·L-1盐酸等体积混合后发生反应:CH3COONa+HCl===NaCl+CH3COOH,反应后是含等物质的量的CH3COONa、NaCl、CH3COOH的混合溶液,因为溶液显酸性,则说明CH3COOH的电离大于CH3COO-的水解,弱电解质的电离程度是很微弱的,所以c(Cl-)>c(H+),因此该溶液中各离子浓度的大小关系为c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+),错误。C项,根据电荷守恒可得①c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-),根据物料守恒可得②2c(Na+)=c(CN-)+c(HCN),将①×2-②可得c(CN-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(HCN),正确。D项, 0.1 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液中,根据物料守恒可得c(NH)+c(NH3·H2O)+c(Fe2+)+c[Fe(OH)2]=0.3 mol·L-1,错误。
8.(2018·广州高中毕业班测试)T ℃时,在20.00 mL 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中滴入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,溶液pH与NaOH溶液体积关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.T ℃时,CH3COOH电离平衡常数Ka=1.0×10-3
B.M点对应的NaOH溶液体积为20.00 mL
C.N点与Q点所示溶液中水的电离程度:N>Q
D.N点所示溶液中c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
解析:选C。根据图像知,T ℃时滴入大量氢氧化钠溶液后溶液的pH保持在12,说明0.1 mol·L-1 NaOH溶液的pH=12,则该温度下水的离子积为Kw=c(OH-)·c(H+)=0.1×1×10-12=1×10-13,溶液呈中性时溶液的pH=6.5。A项,观察图像可知,T ℃时0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中氢离子浓度为10-3 mol·L-1,故其电离平衡常数Ka==1.0×10-5,错误;B项,pH=6.5时溶液呈中性,M点的pH=7,则溶液呈碱性,氢氧化钠溶液的体积可能为20.00 mL,也可能稍大于20.00 mL,错误;C项,Q点pH为12,水电离出来的氢离子浓度为10-12 mol·L-1,N点溶液中水电离出来的氢离子浓度为10-8 mol·L-1 ,正确;D项,N点溶液中氢氧根离子浓度为10-5 mol·L-1 ,远远小于醋酸根离子的浓度,错误。
9.(2015·高考浙江卷)40 ℃,在氨水体系中不断通入CO2,各种离子的变化趋势如下图所示。下列说法不正确的是( )
A.在pH=9.0时,c(NH)>c(HCO)>c(NH2COO-)>c(CO)
B.不同pH的溶液中存在关系:
c(NH)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(NH2COO-)+c(OH-)
C.随着CO2的通入,不断增大
D.在溶液pH不断降低的过程中,有含NH2COO-的中间产物生成
解析:选C。A项,在横坐标pH=9.0的点,向上做一条垂直于横坐标的直线,根据与不同曲线的交点的纵坐标可以判断,A项正确;B项,根据溶液中的电荷守恒可得B项正确;C项,=,随着CO2的通入,NH的物质的量分数不断增大,故c(NH)不断增大,不断减小,也就是不断减小,C项错;D项,根据图像,pH在不断降低的过程中 NH2COO-先出现,后消失,由此判断D项正确。
10.(2018·南通调研)25 ℃时,用0.050 0 mol·L-1 H2C2O4(二元弱酸)溶液滴定25.00 mL 0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液所得滴定曲线如图。下列说法正确的是( )
A.点①所示溶液中:c(H+)+c(H2C2O4)+c(HC2O)=c(OH-)
B.点②所示溶液中:c(HC2O)+2c(C2O)=c(Na+)
C.点③所示溶液中:c(Na+)>c(HC2O)>c(H2C2O4)>c(C2O)
D.滴定过程中不可能出现:c(Na+)>c(C2O)=c(HC2O)>c(H+)>c(OH-)
解析:选B。A项,点①为草酸钠溶液,溶液显碱性,根据质子守恒分析,有c(H+)+2c(H2C2O4)+c(HC2O)=c(OH-),故A错误;B项,点②溶液呈中性,则根据电荷守恒分析,c(OH-)+c(HC2O)+2c(C2O)=c(H+)+c(Na+),因为c(H+)=c(OH-),则有c(HC2O)+2c(C2O)=c(Na+),故B正确;C项,点③为NaHC2O4溶液,溶液呈酸性,说明HC2O的电离大于水解,则电离出的C2O浓度大于水解出的H2C2O4浓度,故C错误;D项,点①为Na2C2O4溶液呈碱性,点②溶液呈中性,为Na2C2O4和NaHC2O4的混合溶液,点③为NaHC2O4溶液,呈酸性,所以介于②和③之间,随着H2C2O4的滴入,NaHC2O4逐渐增多,所以可能出现c(Na+)>c(C2O)=c(HC2O)>c(H+)>c(OH-),故D错误。
二、非选择题
11.现有0.175 mol·L-1醋酸钠溶液500 mL(已知醋酸的电离平衡常数Ka=1.75×10-5)。
(1)写出醋酸钠水解反应的化学方程式:____________________________________
________________________________________________________________________。
(2)下列图像能说明醋酸钠的水解反应达到平衡的是________。
(3)在醋酸钠溶液中加入少量下列物质,水解平衡向正反应方向移动的有________。
A.冰醋酸 B.纯碱固体
C.醋酸钙固体 D.氯化铵固体
(4)在醋酸钠溶液中加入少量冰醋酸后,溶液中微粒浓度的关系式能成立的有________。
A.c(CH3COO-)+c(CH3COOH)>c(Na+)
B.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
C.c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
D.c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)>c(Na+)
(5)欲配制0.175 mol·L-1醋酸钠溶液500 mL,可采用以下两种方案:
方案一:用托盘天平称取________g无水醋酸钠,溶于适量水中,配成500 mL溶液。
方案二:体积均为250 mL且浓度均为________的醋酸与氢氧化钠两溶液混合而成(设混合后的体积等于混合前两者体积之和)。
(6)在室温下,0.175 mol·L-1醋酸钠溶液的pH约为________。
解析:(2)Na+不水解,所以其浓度始终不变,A错误;CH3COO-开始时水解速率最大,后逐渐减小,平衡时不再变化,B正确;随着水解的进行,pH逐渐增大,平衡时不再变化,C正确;温度不变,Kw不变,D错误。(3)加入冰醋酸,溶液中醋酸浓度增大,平衡向逆反应方向移动,A错误;加入纯碱固体,CO的水解抑制CH3COO-的水解,平衡向逆反应方向移动,B错误;加入醋酸钙固体,溶液中CH3COO-浓度增大,平衡向正反应方向移动,C正确;加入氯化铵固体,NH与水解生成的OH-结合成NH3·H2O,使溶液中OH-浓度减小,平衡向正反应方向移动,D正确。(4)B项不符合电荷守恒,错误;无论加入多少冰醋酸,都不会存在c(OH-)>c(Na+),D错误。(5)由m=nM得无水CH3COONa的质量为7.175 g,托盘天平精确度为0.1 g,故称量的质量应为7.2 g;醋酸与NaOH溶液等浓度等体积混合,混合后溶液浓度为0.175 mol·L-1,所以原溶液的浓度为0.35 mol·L-1。(6)CH3COO-的水解反应的平衡常数Kh=,即≈=,所以c(OH-)=10-5 mol·L-1,pH=9。
答案:(1)CH3COONa+H2OCH3COOH+NaOH (2)BC (3)CD (4)AC (5)7.2 0.35 mol·L-1 (6)9
12.NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂,用于焙烤食品中;NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题:
(1)NH4Al(SO4)2可作净水剂,其理由是______________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
__________________________________________(用必要的化学用语和相关文字说明)。
(2)相同条件下,0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2中c(NH)________(填“等于”“大于”或“小于”)0.1 mol·L-1NH4HSO4中c(NH)。
(3)如图是0.1 mol·L-1电解质溶液的pH随温度变化的图像。
①其中符合0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2的pH随温度变化的曲线是________(填写字母),导致pH随温度变化的原因是____________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
②20 ℃时,0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2中 2c(SO)-c(NH)-3c(Al3+)≈_______mol·L-1。
(4)室温时,向100 mL 0.1 mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1NaOH溶液,得到溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示:
试分析图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是________;在b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是________________________________________________。
解析:(1)Al3+水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性,即Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3吸附水中悬浮颗粒使其沉降。(2)NH4Al(SO4)2与NH4HSO4中的NH均发生水解,但NH4Al(SO4)2中Al3+水解呈酸性抑制NH水解,HSO电离出H+同样抑制NH水解,因为HSO电离生成的H+浓度比Al3+水解生成的H+浓度大,所以NH4HSO4中NH水解程度比NH4Al(SO4)2中的小。(3)①NH4Al(SO4)2水解,溶液呈酸性,升高温度其水解程度增大,pH减小,符合的曲线为Ⅰ。②根据电荷守恒,可以求出2c(SO)-c(NH)-3c(Al3+)=c(H+)-c(OH-)≈10-3 mol·L-1[c(OH-)太小,可忽略]。(4)a、b、c、d四个点,根据反应量的关系,a点恰好消耗完H+,溶液中只有(NH4)2SO4与Na2SO4;b、c、d三点溶液均含有NH3·H2O,(NH4)2SO4可以促进水的电离,而NH3·H2O抑制水的电离,a点水的电离程度最大。b点溶液呈中性,即溶液含有(NH4)2SO4、Na2SO4、NH3·H2O三种溶质,a点时c(Na+)=c(SO),b点时c(Na+)>c(SO),根据N元素与S元素的关系,可以得出c(SO)>c(NH),故c(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(OH-)=c(H+)。
答案:(1)Al3+水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性,即Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体可以吸附水中悬浮颗粒使其沉降从而净化水
(2)小于
(3)①Ⅰ NH4Al(SO4)2水解,溶液呈酸性,升高温度其水解程度增大,pH减小
②10-3
(4)a c(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(OH-)=c(H+)
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