高考化学冲刺逐题过关专题07第13题水溶液中的离子平衡(考前训练)(含解析)
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1.仅能在水溶液中导电的物质是()A.NaOH B.NaHSO4C.CH3CH2OH D.NaHCO32.下列物质有导电性的是()①NaCl(S) ②溴水③明矾④液溴⑤蔗糖⑥HCl ⑦盐酸⑧液态 HCl(A)①④⑤ (B)②⑦ (C)⑤⑥⑧ (D)④⑧3.HCl 是一种强电解质是因为()(A)HCl 在熔化状态下不导电(B)HCl 水溶液导电(C)0.1mol HCl 气体溶解于水配成 1L 溶液后,pH=1。
D)HCl 气体极易溶于水。
4.下列溶液中c(OH-)最小的是()(A)向 0.1mol/L 氨水中加同体积水(B)向 0.1mol/L KOH 溶液中加同体积水(C)向 0.2mol/L 氨水中加同体积 0.1mol/L 盐酸(D)向 0.2mol/L KOH 溶液中加同体积的 0.1mol/L 盐酸5.用水稀释0.1 mol∙L-1 氨水时,溶液中随水量的增加而减小的是()(A)c(OH-)/c(NH3∙H2O) (B)c(NH3∙H2O)/c(OH-)(C)c(H+)∙c(OH-)的乘积(D)n(OH-)6.pH 和体积都相同的醋酸和硫酸,分别跟足量的 Na2CO3溶液反应,在相同条件下,放出 CO2气体的体积是()(A)一样多(B)醋酸比硫酸多(C)硫酸比醋酸多(D)无法比较7.对于100℃纯水,下列叙述中不正确的是()(A)c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L (B)微弱导电(C)离子积常数大于 10-14 (D)100℃纯水中c(H+)大于25℃纯水中 c(H+)8.把 1ml 0.1mol/L H2SO4溶液加水稀释制成 2L 溶液,在此溶液中由水电离出的H+浓度接近于()(A)1×10-4mol/L (B)1×10-8mol/L(C)1×10-11mol/L (D)1×10-10mol/L9.在99℃,水的离子积常数 K w=1.0×10-12,该温度下 0.1mol/L 的NaOH 溶液的pH (设水的密度近似为1g∙ml-1)()(A)10 (B)11 (C)13 (D)1210.pH=13 的强碱溶液与 pH=2 的强酸溶液混合,所得混合液 pH=11,则强碱和强酸的体积比为()(A)11:1 (B)9:1 (C)1:11 (D)1:93 3 3 1.叠氮酸(HN 3)与醋酸酸性相似,下列叙述中错误的是( )A .HN 3 水溶液中微粒浓度大小顺序为: c(HN 3)>c(H +)>c(N - )>c(OH -)B .HN 3 与 NH 3 作用生成的叠氮酸铵是共价化合物C .NaN 3 水溶液中离子浓度大小顺序为: c(Na +)>c(N - )>c(OH -)>c(H +)D .N -与 CO 2 含相等电子数2.分别在 pH=1 的酸和pH=13 的NaOH 溶液中加入足量的铝,放出的H 2 的量前者多,其原因可能是( )。
水溶液中的离子平衡1.向等物质的量浓度2Na S 、NaOH 混合溶液中滴加稀盐酸至过量。
其中主要含硫物种(2H S 、HS -、2S -)的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与滴加盐酸体积的关系如图所示(忽略滴加过程2H S 气体的逸出)。
下列说法正确的是A .由X 点处的pH ,可计算出1a K (2H S ) B .X 点对应溶液中存在()()()222H S S HS c c c --⋅>C .Y 点对应溶液中存在()()()()22Na 3H S HS S c c c c +--⎡⎤=++⎣⎦D .X 、Y 点对应溶液中水的电离程度大小关系为:X Y <2.25℃时,用0. 20001mol L -⋅盐酸滴定20. 00mL0. 20001mol L -⋅ NaR 溶液。
混合溶液的pH 与所加盐酸体积(V)的关系如图所示,下列说法正确的是A .M 点中加入少量HA(4Ka 7.210-=⨯)不一定生成HRB .N 点溶液的pH 约为4C .M 点到N 点溶液中水的电离程度先减弱后增强D .当盐酸加入体积为10. 00ml 时,此时溶液中的微粒浓度大小关系为()()()()+---+c Na =c Cl =c R =c(HR)>c(OH )=c H3.已知p -c(HX)c(X )=-lg -c(HX)c(X )。
室温下,向20.00 mL 0.10 mol/LHX 溶液中逐滴滴加0.10 mol ·L -1NaOH 溶液,溶液pH 随p -c(HX)c(X )变化关系如图所示。
下列说法错误的是( )A .当p -c(HX)c(X )=1时,溶液的pH=5.75 B .当p -c(HX)c(X )=0时,加入NaOH 溶液的体积小于10.00 mL C .当加入10.00 mL NaOH 溶液时:c(H +)+c(HX)=c(Na +)+c(OH -)D .如图所示各点对应溶液中水电离出来的H +浓度:a>b>c 4.邻苯二甲酸()是酸碱中和滴定中常用的标准溶液。
水溶液中的离子平衡1.常温下将稀NaOH溶液和稀CH3COOH溶液混合,溶液中不可能出现的结果是().A.pH>7,且c(OH-)>c(Na+)>c(H+)>c(CH3COO-)B.pH>7,且c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)C.pH<7,且c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)D.pH=7,且c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)=c(OH-)2. 在25℃,将a mol/L的氨水与b…的盐酸等体积混合,反应后显中性…用含a和b的代数式表示该混合溶液中一水合氨的电离平衡常数是?3.水的电离平衡曲线如图所示,下列说法中,正确的是()A、图中A、B、D三点处Kw的大小关系:B>A>DB、25℃时,向pH=1的稀硫酸中逐滴加入pH=8的稀氨水,溶液中c(NH4+)/c(NH3?H2O)的值逐渐减小C、在25℃时,保持温度不变,在水中加人适量NH4Cl固体,体系可从A点变化到C点D、A点所对应的溶液中,可同时大量存在Na+、Fe3+、Cl-、S042-4. 设水的电离平衡线如图所示:(1)若以A点表示25℃时水在电离平衡时的离子浓度,当温度上升到100℃时,水的电离平衡状态到B点,则此时水的离子积从_____增加到____,造成水的离子积增大的原因是____.(2)将pH=8的Ba(OH) 2 溶液与pH=5的稀盐酸混合,并保持100℃的恒温,欲混合溶液pH=7,则Ba(OH) 2 溶液与盐酸的体积比为____.(3)100℃时,已知某强酸溶液的pH酸与某强碱溶液的pH碱存在如下关系:pH酸+ pH碱=13,若要使该强酸与该强碱混合后溶液呈中性,则该强酸溶液的体积与强碱溶液的体积之比为__5. 已知NaHSO4在水中的电离方程式为:NaHSO4═Na++H++SO42-.某温度下,向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的pH为2.下列对该溶液的叙述中,不正确的是()A.该温度高于25℃B.由水电离出来的H+的浓度是1.0×10-10mol/LC.加入NaHSO4晶体抑制了水的电离D.该温度下加入等体积pH=12的NaOH溶液可使该溶液恰好呈中性6.为更好地表示溶液的酸碱性,科学家提出了酸度(AG)的概念,AG=已知某无色溶液的AG=12,则在此溶液中能大量共存的离子组是( )A.Na+、AlO2-、K+、NO3-B.MnO4-、K+、SO42-、Na+C.NH4+、NO3-、Al3+、Cl-D.Mg2+、SO42-、HCO3-、Na+7.下列事实能说明醋酸是弱电解质的是( )①醋酸与水能以任意比互溶②醋酸溶液能导电③醋酸溶液中存在醋酸分子④1mol/L醋酸的pH比0.1mol/L盐酸pH大⑤醋酸能和碳酸钙反应放出CO2⑥0.1mol/L醋酸钠溶液pH=8.9⑦大小相同的锌粒与相同物质的量浓度的盐酸和醋酸反应,醋酸产生H2速率慢A.②⑥⑦B.③④⑥⑦C.③④⑤⑥D.①②③8.关于小苏打水溶液的表述正确的是()A.c (Na+)=c (HCO3-)+c (CO32-)+2c (H2CO3)B.c (Na+)+c (H+)=c (HCO3-)+c (CO32-)+c (OH-)C.HCO3-的电离程度大于HCO3-的水解程度D.存在的电离有:NaHCO3=Na++HCO3-,HCO3-⇌H++CO32-,H2O⇌H++OH-9.下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是()A.在0.1mol•L-1NaHCO3溶液中:c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(H2CO3)B.在0.1mol•L-1Na2CO3溶液中:c(OH-)-c(H+)=c(HCO3-)+2c(H2CO3)C.向0.2 mol•L-1NaHCO3溶液中加入等体积0.1mol•L-1NaOH溶液:c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)D.常温下,CH3COONa和CH3COOH混合溶液[pH=7,c(Na+)=0.1mol•L-1]:c(Na+)=c(CH3COO-)>c(CH3COOH)>c(H+)=c(OH-)10. (1)在25°C时,已知0.1mol/LHCN溶液的PH=4,0.1mol/LNaCN溶液的pH=12.现将0.2mol/L 的HCN溶液和0.1mol/L的NaOH溶液等体积混合后,溶液中各种离子的浓度有大到小的关系为______.(2)常温下,将0.01molNH4Cl和0.002molNaOH溶于水,配制成0.5L混合溶液.试回答(填写数据):①溶液中c(NH4+)+c(NH3•H2O)一定等于______②溶液中n(OH-)+n(Cl-)-n(NH+4)=______.11某二元弱酸的酸式盐,NaHA溶液,若PH<7,则溶液中各离子的浓度关系不正确的是A C(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)B c(Na+)+ c(H+)= c(HA-)+2 c(A2-)+ c(OH-)C c(H+)+ c(HA-)= c(OH-)+ c(H2A)D c(Na+)= c(HA-)+ c(H2A)+ c(A2-).答案1.在电解质溶液中存在三个守恒:①电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),②物料守恒,③质子守恒,故B正确;D项pH=7,c(H+)=c(OH-),则有c(Na+)=c(CH3COO-),故D项错;A项NaOH是强电解质NaOH====Na++OH-,当两溶液混合OH-参加反应被消耗,而Na+不参加反应,故c(Na+)>c(OH-),同理c (CH3COO-)>c(H+),故A项错;C项pH<7,醋酸过量,结论正确。
高考化学化水溶液中的离子平衡(大题培优易错难题)含答案解析一、水溶液中的离子平衡1.以环己醇为原料制取己二酸[HOOC(CH2)4COO H]的实验流程如下:其中“氧化”的实验过程:在250mL四颈烧瓶中加入50 mL水和3.18g碳酸钠,低速搅拌至碳酸钠溶解,缓慢加入9.48g(约0.060 mol)高锰酸钾,按图示搭好装置:打开电动搅拌,加热至35℃,滴加3.2 mL(约 0.031 mol) 环己醇,发生的主要反应为:-KMnO/OH−−−−→ KOOC(CH2)4COOK ∆H<04<50℃(1)“氧化”过程应采用____________加热(2)“氧化”过程为保证产品纯度需要控制环己醇滴速的原因是:_______________。
(3)为证明“氧化”反应已结束,在滤纸上点1滴混合物,若观察到___________则表明反应已经完成。
(4)“趁热抽滤”后,用___________进行洗涤(填“热水”或“冷水")。
(5)室温下,相关物质溶解度如表:化学式己二酸NaCl KCl溶解度g/100g水 1.4435.133.3“蒸发浓缩”过程中,为保证产品纯度及产量,应浓缩溶液体积至_________(填标号)A.5mL B.10mL C.15mL D.20mL(6)称取己二酸(Mr-=146 g/mol)样品0.2920 g,用新煮沸的50 mL 热水溶解,滴入2滴酚酞试液,用0.2000 mol/L NaOH 溶液滴定至终点,消耗 NaOH 的平均体积为 19.70 mL。
NaOH 溶液应装于____________(填仪器名称),己二酸样品的纯度为________。
【来源】四川省成都七中2020届高三理科综合二诊模拟考试化学试题【答案】水浴为保证反应温度的稳定性(小于50℃)或控制反应温度在50℃以下未出现紫红色热水 C 碱式滴定管 98.5%【解析】【分析】由题意可知,三颈烧瓶中加入3.18克碳酸钠和50mL 水,低温搅拌使其溶解,然后加入9.48g 高锰酸钾,小心预热溶液到35℃,缓慢滴加3.2mL 环己醇,控制滴速,使反应温度维持在45℃左右,反应20min 后,再在沸水浴上加热5min 促使反应完全并使MnO 2沉淀凝聚,加入适量亚硫酸氢钠固体除去多余高锰酸钾,趁热过滤得到MnO 2沉淀和含有己二酸钾的滤液,用热水洗涤MnO 2沉淀,将洗涤液合并入滤液,热浓缩使滤液体积减少至10mL 左右,趁热小心加入浓硫酸,使溶液呈强酸性(调节pH =1~2),冷却结晶、抽滤、洗涤、干燥,得己二酸白色晶体;(1)氧化过程需要使反应温度维持在35℃左右;(2)因为滴速对溶液的温度有影响,为保证产品纯度,需要控制反应温度;(3)为证明“氧化”反应已结束,就是检验无高锰酸钾即可;(4)根据减少物质的损失,结合物质溶解度与温度的关系分析;(5)室温下,根据相关物质溶解度,“蒸发浓缩”过程中,要保证产品纯度及产量,就是生成的杂质要依然溶解在溶液中,据此计算应浓缩溶液体积;(6)①根据仪器的特点和溶液的性质选取仪器;②称取已二酸(Mr =146g/mol)样品0.2920g ,用新煮沸的50mL 热水溶解,滴入2滴酚酞试液,用0.2000mol/L NaOH 溶液滴定至终点,进行平行实验及空白实验后,消耗NaOH 的平均体积为19.70mL ;设己二酸样品的纯度为ω,根据HOOC(CH 2)4COOH ~2NaOH 计算。
选择题12水溶液中的离子平衡角度一溶液中的三大平衡及影响因素1.三大平衡影响因素电离平衡CH3COOH CH3COO -+H+水解平衡CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-沉淀溶解平衡AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)(或物质)2.影响水电离程度大小的常考因素3.溶液中离子浓度大小比较(1)紧扣两个微弱电离是微弱的,大多数盐的水解也是微弱的。
(2)牢记三大守恒①电荷守恒:电解质溶液中阴离子所带电荷总数等于阳离子所带电荷总数,根据电荷守恒可准确、快速地解决电解质溶液中许多复杂的离子浓度问题。
如(NH4)2CO3与NH4HCO3的混合溶液中一定有:c(NH+4)+c(H+)=2c(CO2-3)+c(HCO-3)+c(OH-)。
②物料守恒:物质发生变化前后,有关元素的存在形式不同,但元素的种类和原子数目在变化前后保持不变,根据物料守恒可准确、快速地解决电解质溶液中复杂离子、分子的物质的量浓度或物质的量的关系。
如:0.1mol·L-1NaHCO3溶液中一定有c(Na+)=c(HCO-3)+c(CO2-3)+c(H2CO3)=0.1mol·L-1。
0.1mol·L-1CH3COOH溶液与0.1mol·L-1CH3COONa溶液等体积混合一定有:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=2c(Na+)=0.1mol·L-1。
③质子守恒:在电离或水解过程中,会发生质子(H+)转移,但质子转移过程中其数量保持不变。
将混合溶液中的电荷守恒式和物料守恒式相联立,通过代数运算消去其中未参与平衡移动的离子,即可推出溶液中的质子守恒式。
(3)解题思维流程1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”(1)LiH 2PO 4溶液中含P 元素的粒子有H 2PO -4、HPO 2-4和PO 3-4( )(2018·天津,6B 改编) (2)常温下,pH =2的H 3PO 4溶液,加水稀释使电离度增大,溶液pH 减小( )(2019·全国卷Ⅲ,11C)(3)常温下,pH =2的H 3PO 4溶液,加入NaH 2PO 4固体,溶液酸性增强( )(2019·全国卷Ⅲ,11D)(4)碳酸钠可用于去除餐具的油污( )(2018·全国卷Ⅱ,7A)(5)100mL1mol·L -1FeCl 3溶液中所含Fe 3+的数目为0.1N A ( )(2018·全国卷Ⅱ,11B)(6)常温下,pH =2的H 3PO 4溶液,c (H +)=c (H 2PO -4)+2c (HPO 2-4)+3c (PO 3-4)+c (OH -)( )(2019·全国卷Ⅲ,11B)答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√2.(2016·全国卷Ⅲ,13)下列有关电解质溶液的说法正确的是( ) A.向0.1mol·L -1CH 3COOH 溶液中加入少量水,溶液中c (H +)c (CH 3COOH )减小B.将CH 3COONa 溶液从20℃升温至30℃,溶液中c (CH 3COO -)c (CH 3COOH )·c (OH -)增大C.向盐酸中加入氨水至中性,溶液中c (NH +4)c (Cl -)>1D.向AgCl 、AgBr 的饱和溶液中加入少量AgNO 3,溶液中c (Cl -)c (Br -)不变答案 D解析 A 项,c (H +)c (CH 3COOH )=K a c (CH 3COO -),加水稀释,c (CH 3COO ―)减小,K a 不变,所以比值增大,错误;B 项,c (CH 3COO -)c (CH 3COOH )·c (OH -)=1K h(K h 为水解常数),温度升高,K h 增大,比值减小,错误;C 项,向盐酸中加入氨水至中性,根据电荷守恒:c (NH +4)+c (H +)=c (Cl ―)+c (OH -),此时c (H +)=c (OH ―),故c (NH +4)=c (Cl ―),所以c (NH +4)c (Cl -)=1,错误;D 项,在饱和溶液中c (Cl -)c (Br -)=K sp (AgCl )K sp (AgBr ),温度不变K sp 不变,则溶液中c (Cl -)c (Br -)不变,正确。
高考化学压轴题专题复习——化水溶液中的离子平衡的综合含答案解析一、水溶液中的离子平衡1.水合肼(N2H4·H2O)又名水合联氨,无色透明,是具有腐蚀性和强还原性的碱性液体,它是一种重要的化工试剂。
利用尿素法生产水合肼的原理为:CO(NH2)2+2NaOH+NaClO=N2H4·H2O+Na2CO3+NaCl。
实验1:制备NaClO溶液。
(已知:3NaClO Δ2NaCl+NaClO3)(1)如图装置Ⅰ中烧瓶内发生反应的化学方程式为___________。
(2)用NaOH固体配制溶质质量分数为30%的NaOH溶液时,所需玻璃仪器除量筒外还有__________(填字母)。
a.烧杯b.容量瓶c.玻璃棒d.烧瓶(3)图中装置Ⅱ中用冰水浴控制温度的目的是__________ 。
实验2:制取水合肼。
(4)图中充分反应后,____________(填操作名称)A中溶液即可得到水合肼的粗产品。
若分液漏斗滴液速度过快,部分N2H4·H2O会参与A中反应并产生大量氮气,降低产品产率。
写出该过程反应生成氮气的化学方程式 ________。
实验3:测定馏分中水合肼的含量。
(5)称取馏分3.0g,加入适量NaHCO3固体(滴定过程中,调节溶液的pH保持在6.5左右),加水配成250 mL溶液,移出25.00 mL置于锥形瓶中,并滴加2~3滴淀粉溶液,用0.15 mol·L-1的碘的标准溶液滴定(已知:N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O)。
①滴定时,碘的标准溶液盛放在 ________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
②下列能导致馏分中水合肼的含量测定结果偏高的是 _________(填字母)。
a.锥形瓶清洗干净后未干燥b.滴定前,滴定管内无气泡,滴定后有气泡c.读数时,滴定前平视,滴定后俯视d.盛标准液的滴定管水洗后,直接装标准液③实验测得消耗I2溶液的平均值为20.00mL,馏分中水合肼(N2H4·H2O)的质量分数为_________。
专题13 水溶液中的离子平衡【母题来源】2022年全国乙卷【母题题文】常温下,一元酸HA 的3a K (HA)=1.010-⨯。
在某体系中,+H 与-A 离子不能穿过隔膜,未电离的HA 可自由穿过该膜(如图所示)。
设溶液中()c (HA)c(HA)c A -=+总,当达到平衡时,下列叙述正确的是 A .溶液Ⅰ中()()()c Hc OH c A +--=+B .溶液Ⅱ中的HA 的电离度()-c A c (HA)⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭总为1101C .溶液Ⅰ和Ⅱ中的(HA)c 不相等D .溶液Ⅰ和Ⅱ中的c (HA)总之比为410- 【答案】B 【试题解析】A .常温下溶液I 的pH=7.0,则溶液I 中c (H +)=c (OH -)=1×10-7mol/L ,c (H +)<c (OH -)+c (A -),A 错误;B .常温下溶液II 的pH=1.0,溶液中c (H +)=0.1mol/L ,K a =+-(H )(A )(HA)c c c ⋅=1.0×10-3,c 总(HA)=c (HA)+c (A -),则--0.1(A )(HA)-(A )c c c 总=1.0×10-3,解得-(A )(HA)c c 总=1101,B 正确; C .根据题意,未电离的HA 可自由穿过隔膜,故溶液I 和II 中的c (HA)相等,C 错误;D .常温下溶液I 的pH=7.0,溶液I 中c (H +)=1×10-7mol/L ,K a =+-(H )(A )(HA)c c c ⋅=1.0×10-3,c 总(HA)=c (HA)+c (A -),-710[(HA)(HA)](HA)c c c -总=1.0×10-3,溶液I 中c 总(HA)=(104+1)c (HA),溶液II 的pH=1.0,溶液II 中c (H +)=0.1mol/L ,K a =+-(H )(A )(HA)c c c ⋅=1.0×10-3,c 总(HA)=c (HA)+c (A -),0.1[(HA)(HA)](HA)c c c -总=1.0×10-3,溶液II 中c 总(HA)=1.01c (HA),未电离的HA 可自由穿过隔膜,故溶液I 和II 中的c (HA)相等,溶液I 和II 中c 总(HA)之比为[(104+1)c (HA)]∶[1.01c (HA)]=(104+1)∶1.01≈104,D 错误; 答案选B 。
水溶液中的离子平衡目录:2023年真题展现考向一电离平衡与溶液的pH值考向二溶度积常数及其应用考向三沉淀溶解平衡及其应用考向四酸碱中和滴定与离子浓度大小比较考向五电离平衡的综合应用真题考查解读近年真题对比考向一强、弱电解质的判断与比较考向二 溶液的pH及其应用考向三 酸碱中和滴定考向四滴定曲线分析考向五盐类水解的实质及规律考向六 盐类水解的应用考向七 沉淀溶解平衡的应用考向八溶度积常数的应用与计算考向九 沉淀溶解平衡曲线的理解与应用命题规律解密名校模拟探源易错易混速记考向一电离平衡与溶液的pH值1(2023·浙江选考1月第13题)甲酸(CH3COOH)是重要的化工原料。
工业废水中的甲酸及其盐,通过离子交换树脂(含固体活性成分R3N,R为烷基)因静电作用被吸附回收,其回收率(被吸附在树脂上甲酸根的物质的量分数)与废水初始pH关系如图(已知甲酸K a=1.8×10-4),下列说法不正确的是()A.活性成分R3N在水中存在平衡:R3N+H2O⇌R3NH++OH-B.pH=5的废水中c HCOO-:c(HCOOH)=18C.废水初始pH<2.4,随pH下降,甲酸的电离被抑制,与R3NH+作用的HCOO-数目减少D.废水初始pH>5,离子交换树脂活性成分主要以R3NH+形态存在【答案】D【解析】由图可知,R3N溶液呈碱性,溶液中存在如下平衡R3N+H2O⇌R3NH++OH-,故A正确;由电离常数公式可知,溶液中c HCOO-c(HCOOH)=K ac(H+),当溶液pH为5时,溶液中c HCOO-c(HCOOH)=1.8×10-41.0×10-5=18,故B正确;由图可知,溶液pH为2.4时,废水中的甲酸及其盐回收率最高,当溶液中pH小于2.4时,随溶液pH下降,溶液中氢离子浓度增大,甲酸的电离被抑制,溶液中甲酸根个离子浓度减小,与R3NH+作用的数目减小,故C正确;由图可知,R3N溶液呈碱性,溶液中存在如下平衡R3N+H2O⇌R3NH++OH-,当废水初始pH大于5时,平衡向左移动,离子交换树脂活性成分主要以R3N形态存在,故D错误。
2020-2021高考化学压轴题之化水溶液中的离子平衡(高考题型整理,突破提升)含答案一、水溶液中的离子平衡1.某同学进行实验研究时,欲配1.0mol•L-1Ba(OH)2溶液,但只找到在空气中暴露已久的Ba(OH)2·8H2O试剂(化学式量:315)。
在室温下配制溶液时发现所取试剂在足量的水中仅部分溶解,烧杯中存在大量未溶物。
为探究原因,该同学查得Ba(OH)2·8H2O在283K、293K 和303K时的溶解度(g/100g H2O)分别为2.5、3.9和5.6。
(1)烧杯中未溶物可能仅为BaCO3,理由是___________________________________。
(2)假设试剂由大量Ba(OH)2·8H2O和少量BaCO3组成,设计实验方案,进行成分检验。
在答题纸上进一步完成实验步骤、预期现象和结论_____。
(不考虑结晶水的检验;室温时BaCO3饱和溶液的pH=9.6)限选试剂及仪器:稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、pH计、烧杯、试管、带塞导气管、滴管实验步骤预期现象和结论步骤1:取适量试剂于洁净烧杯中,加入足量蒸馏水,充分搅拌,静置,过滤,得滤液和沉淀。
步骤2:取适量滤液于试管中,滴加稀硫酸。
步骤3:取适量步骤1中的沉淀于试管中,_____。
步骤4:将试剂初步提纯后,准确测定其中Ba(OH)2·8H2O的含量。
实验如下:(3)配制250mL约0.1mol•L-1Ba(OH)2溶液:准确称取w克试样,置于烧杯中,加适量蒸馏水,__________,将溶液转入_____________,洗涤,定容,摇匀。
(4)滴定:准确量取25.00mL所配制Ba(OH)2溶液于锥形瓶中,滴加指示剂,将__________(填“0.020”、“0.05”、“0.1980”或“1.5”)mol•L-1盐酸装入50mL酸式滴定管,滴定至终点,记录数据。
备战高考化学压轴题之化水溶液中的离子平衡(备战高考题型整理,突破提升)及答案解析一、水溶液中的离子平衡1.三草酸合铁酸钾K 3[Fe(C 2O 4)3]·3H 2O 是一种绿色晶体,易溶于水,难溶于乙醇等有机溶剂,光照或受热易分解。
实验室要制备K 3[Fe(C 2O 4)3]·3H 2O 并测定2-24C O 的含量。
请回答下列相关问题。
I .FeC 2O 4·2H 2O 的制备向烧杯中加入5.0g(NH 4)2Fe(SO 4)2·6H 2O 、15mL 蒸馏水、1mL3moL/L 的硫酸,加热溶解后加入25mL 饱和H 2C 2O 4溶液,继续加热并搅拌一段时间后冷却,将所得FeC 2O 4·2H 2O 晶体过滤、洗涤。
(1)制备FeC 2O 4·2H 2O 时,加入3mol /L 硫酸的作用是________________________。
II .K 3[Fe(C 2O 4)3]·3H 2O 的制备向I 中制得的FeC 2O 4·2H 2O 晶体中加入10mL 饱和K 2C 2O 4溶液,水浴加热至40℃,缓慢加入过量3%的H 2O 2溶液并不断搅拌,溶液中产生红褐色沉淀,H 2O 2溶液完全加入后将混合物加热煮沸一段时间,然后滴加饱和H 2C 2O 4溶液使红褐色沉淀溶解。
向溶液中再加入10mL 无水乙醇,过滤、洗涤、干燥。
(2)制备过程中有两个反应会生成K 3[Fe(C 2O 4)3],两个化学方程式依次是:______________________、2Fe(OH)3+3K 2C 2O 4+3H 2C 2O 4=2K 3[Fe(C 2O 4)3]+6H 2O 。
(3)H 2O 2溶液完全加入后将混合物加热煮沸一段时间的目的是______________________。
III .2-24C O 含量的测定称取0.22g Ⅱ中制得的K 3[Fe(C 2O 4)3]·3H 2O 晶体于锥形瓶中,加入50mL 蒸馏水和15mL3mol /L 的硫酸,用0.02000mol /L 的标准KMnO 4溶液滴定,重复3次实验平均消耗的KMnO 4溶液体积为25.00mL 。
高考化学冲刺逐题过关专题07第13题水溶液中的离子平衡(考前训练)(含解析)1.常温下,将NaOH溶液滴入某一元酸(HA)溶液中,测得混合溶液的pH与离子浓度变化关系如图所示[已知:]。
下列叙述不正确...的是A.K a(HA)的数量级为10-5 B.滴加NaOH溶液的过程中,保持不变C.m点所示溶液中:c(H+)+c(Na+)=c(HA)+c(OH-) D.n点所示溶液中:c(Na+)=c(A-)+c(HA)【答案】D【解析】A、HA为弱酸,即存在HA H++A-,Ka=c(H+)×c(A-)/c(HA),,时,Ka=c(H +)=10-4.76=10-5+0.24,即数量级为10-5,故A说法正确;B、,K a和K w只受温度的影响,因此该比值保持不变,故B说法正确;C、根据电荷守恒,m点所示溶液中:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(A-),由A选项分析,m点时,c(A-)=c(HA),因此有c(H+)=c(HA)+c(OH-)-c(Na+),故C说法正确;D、n点时溶液pH=2,HA的物质的量大于NaOH的物质的量,则此时溶液中:c(Na+)<c(A-)+c(HA),故D说法错误。
2.已知:四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH ]是强碱,甲胺 (CH3NH2・H2O)为弱碱。
常温下,在体积均为20 mL、浓度均为0.1 mol/L的四甲基氢氧化铵溶液和甲胺溶液中,分别滴加浓度为0.1 mol/L的盐酸,溶液的导电率与盐酸体积的关系如图所示。
下列说法正确的是A.pH的相对大小: c>d B.在b、c、e三点中,水的电离程度最大的点是eC.b 点溶液:c(H+)+c(CH3NH3+) = c(OH-) D.c 点溶液:c(Cl-)>c(CH3NH3+) >c(H+) >c(OH-)【答案】D【解析】A.当滴加20mL盐酸时,恰好完全反应,四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH ]是强碱,此时溶液中溶质为强酸强碱盐,溶液呈中性;甲胺 (CH3NH2・H2O)为弱碱,此时溶液中溶质为强酸弱碱盐,溶液呈酸性,pH相对大小:c<d,故A错误;B.体积为20mL、浓度为0.1mol·L-1的甲胺溶液,滴加浓度为0.1mol·L-1的盐酸,当滴加20mL盐酸时,恰好完全反应,此时溶液中溶质为强酸弱碱盐,促进水电离,此时水电离程度最大,即b、c、e三点中c点水的电离程度最大,故B错误;C.根据电荷守恒,b 点溶液:c(H+)+c(CH3NH3+) = c(OH-)+ c(Cl-),故C错误;D.当滴加20mL盐酸时,恰好完全反应,此时溶液中溶质为强酸弱碱盐CH3NH3Cl,少量CH3NH3+水解使溶液显酸性,所以溶液中的离子浓度大小:c(Cl-)>c(CH3NH3+) >c(H+) >c(OH-),故D正确。
3.H2R是一种二元弱酸。
25℃时,向H2R溶液中逐滴加入NaOH溶液,混合溶液中lgX[X为或]与pH的变化关系如图所示。
下列说法一定正确的是A.Ⅱ表示lg与pH的变化关系 B.pH=1.22的溶液中:2c(R2-)+c(HR-)<c(Na+) C.NaHR溶液中c(H+)>c(OH-) D.当溶液呈中性时:c(Na+)>c(HR-)>c(R2-)>c(H+)=c(OH-) 【答案】C【解析】根据上述分析可知,A.Ⅱ表示lg与pH的变化关系,A项错误; B. pH=1.22时,溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH−),根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HR-)+2c(R2-)+c(OH−)可知,2c(R2-) + c(HR-)>c(Na+),B 项错误;C. 二元弱酸H2R的K1=,则当pH=1.22时,lg=0,即=1,可知第一步电离平衡常数K1=10-1.22,则HR-的水解平衡常数K h=,同理根据电离平衡常数的定义可知,当pH=4.19时,曲线Ⅱ中lg=0,即=1,得出第二步电离平衡常数K2=10-4.19> K h,由此可知NaHR 溶液中HR-的电离程度大于水解程度,即c(H+) > c(OH-),C项正确;D. 曲线中lgX随pH值的增大而增大,则根据图像性质可推出,曲线Ⅱ在pH=7(中性)时,推知lg> 1,即c(R2-) > c(HR-),D项错误。
4.已知:pOH=-lgc(OH-)。
室温下,将稀盐酸滴加到某一元碱(BOH)溶液中,测得混合溶液的pOH与离子浓度的变化关系如图所示。
下列叙述错误的是A.BOH属于弱碱 B.BOH的电离常数K=1×10-4.8C.P点所示的溶液中:c(Cl-)>c(B+) D.N点所示的溶液中:c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)-c(BOH)【答案】C【解析】A. 若BOH为强碱,其完全电离,那么c(BOH)为0,那么这样的式子必然不合理。
由图中N点的数据可以计算出BOH的电离常数,可以判断BOH为弱碱,A项正确;B.BOH ⇌ B+ + OH-,所以K b=,可得=-lgK b+lgc(OH-)=-lgK b-pOH,带入N点数据,可得0=-lgK b-4.8,K b=10-4.8,B项正确;C.根据电荷守恒得c(Cl-)+ c(OH-)=c(B+)+ c(H+),在P点,pOH<7,说明溶液显碱性,c(OH-)> c(H+),因而c(Cl-)<c(B+),C项错误;D.N点=0,因而c(B+)= c(BOH),根据电荷守恒,c(Cl-)+ c(OH-)=c(B+)+ c(H+),可变为c(Cl-)+ c(OH-)=c(BOH)+ c(H+),因而c(H+)=c(Cl -)+c(OH-)-c(BOH),D项正确。
5.298K时,向20mL 0.01mol·L-1 HF溶液中逐滴加入0.01mol·L-1 KOH溶液,其pH变化曲线如图所示。
下列叙述正确的是()A.水电离出的H+浓度:a<b<c<d B.氢氟酸的电离平衡常数:Ka=C.V=20 D.b点溶液中:c(F-)>c(HF)【答案】D【解析】A.因为酸和碱都可抑制水的电离,氢氟酸与氢氧化钾反应生成的氟化钾水解可使溶液显碱性,促进了水的电离。
由图像可知,a点只有氢氟酸、d点氢氧化钾过量较多,而c点接近滴定终点,故c点水的电离程度最大,A错误;B.由于c点pH=7,即c(H+)= c(OH-),由电荷守恒可知c( F-)= c(K+)=V0. 01 mol/L /(20+V), c(F- ) +c(HF)=(2010-30.01mol/L)/ (20+V) 10-3=0.02/(20+V) mol/L,则 c(HF)=0.02/(20+V)-0.01V/(20+V)=[(20-V)/ (20+V)]0.01mol/L,所以氢氟酸的电离平衡常数:Ka= c( F- ) c(H+)/ c(HF)= {10-7[V0. 01/(20+V)]}/ [(20-V)/ (20+V)]0.01=V10-7/(20-V),故B错误。
C. HF酸是弱酸,所以0. 01 mol/L的HF溶液中c(H+)<0.01 mol/L。
当加入氢氧化钾溶液的体积为20mL时,氢氟酸与氢氧化钾恰好反应生成的氟化钾水解可使溶液显碱性。
c点pH=7,所以,加入的0.01mol·L-1 KOH 溶液的体积小于20mL,即V<20,故C错误;D. b点表示等物质的量的HF和KF形成的混合溶液,溶液中存在电荷守恒:c(F-)+c(OH-)=c(K+ )+c(H+),物料守恒:c(F-)+c(HF)=2c(K+ ),两式联立消去钾离子项可得c(HF) +2c(H+ )=c(F-) +2c(OH-),以因为b点的pH<7, c(HF)< c(F-),故D正确;答案:D。
6.人体血液存在H2CO3 /HCO3—、HPO42-/H2PO4-等缓冲对。
常温下,水溶液中各缓冲对的微粒浓度之比的对数值lg x[x表示H2CO3 /HCO3—或HPO42-/H2PO4-]与pH的关系如图所示。
已知碳酸pK al=6.4、磷酸pK a2=72(pK a= -lgKa)。
则下列说法正确的是A.曲线I表示lg[c(HPO42-)/c(H2PO4-)]与pH的变化关系B.a→b的过程中,水的电离程度逐渐减小C.当c(H2CO3) =c(HCO3—)时c(HPO42-)=c(H2PO4-)D.当pH增大时,c(HCO3—).c(H2PO4-)/c(HPO42-)逐渐减小【答案】D【解析】A. 根据以上分析,曲线I表示lg[H2CO3/HCO3-)]与pH的变化关系,故A错误;B. 曲线I表示lg[H2CO3 /HCO3-)]与pH的变化关系,a→b的过程中,c(HCO3-)逐渐增大,对水的电离促进作用增大,所以水的电离程度逐渐增大,故B错误;C. 根据H2CO3HCO3-+H+,K al=;H2PO4-HPO42-+H+,K a2=;由题给信息可知,K a1K a2,则当c(H2CO3) =c(HCO3—)时c(HPO42-)c(H2PO4-),故C错误;D. 根据K al=;K a2=,可得c(HCO3- )c(H2PO4-)/c(HPO42-)= c(H2CO3),当pH增大时,c(H2CO3)逐渐减小,所以c(HCO3- )c(H2PO4-)/c(HPO42-)逐渐减小,故D正确。
7.已知NaCN溶液中CN-水解常数是NaCN溶液的起始浓度]。
25℃时,向c0的NaCN溶液中不断加水稀释,NaCN溶液浓度的对数值lgc0与2pOH[pOH-=-lg c(OH-)]的关系如图。
下列说法不正确的是A.其它条件不变,降低温度,可使b点变到a点B.相同温度时,c点对应溶液中的pH大于a点C.由图可知,25 ℃时,K h(CN-)≈10-4.7D.向1 L lgc0=0的NaCN溶液中通入0.5 mol HCl气体,所得溶液中c(CN-)<c(HCN)【答案】A【解析】A.降低温度,CN-水解平衡向左移动,溶液中OH-浓度减小,2pOH增大,不能使曲线上的b点变到a点,故A错误;B.根据pOH=-lgc(OH-),c点的2pOH小于a点2pOH,则c点对应溶液中的c(OH-)大于a 点,因此c点对应溶液的pH大于a点,故B正确;C.根据a点坐标(-1,5.7),即lgc0=-1,2pOH=5.7,即c0=0.1mol/L,c(OH-)=10-2.85mol/L,则K h(CN-)===10-4.7,故C正确;D.lgc0=0的NaCN 溶液中NaCN的浓度为1 mol/L,1 L lgc0=0的NaCN溶液含有1mol NaCN,通入0.5 mol HCl气体,NaCN+ HCl= HCN+NaCl,反应后溶液中含有等浓度的NaCN、HCN和NaCl,K h(CN-)=10-4.7,NaCN的水解程度大于HCN的电离程度,则c(CN-)<c(HCN),故D正确。