专题3 溶液中的离子反应专项训练

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溶液中的离子反应专项训练一、弱电解质的电离平衡1.(2016·奉化中学月考)0.1 mol·L-1氨水10 mL,加蒸馏水稀释到1 L后,下列变化正确的是()①电离程度增大②c(NH3·H2O)增大③NH+4数目增多④c(OH-)增大⑤导电性增强⑥c(NH+4)c(NH3·H2O)增大A.①②③B.①③⑤C.①③⑥D.②④⑥答案 C解析稀释促进弱电解质的电离,①正确;稀释电离平衡正向移动,n(NH3·H2O)减小,溶液的体积变大,c(NH3·H2O)减小,②错误;稀释电离平衡正向移动,NH+4,数目增多,③正确;加水时电离平衡正向移动,n(OH-)增大,但溶液的体积变大,则c(OH-)减小,④错误;加水稀释溶液中离子的浓度减小,导电性减弱,⑤错误;电离平衡正向移动,n(NH+4)增大,n(NH3·H2O)减小,在同一溶液中离子浓度之比等于物质的量之比,c(NH+4)c(NH3·H2O)增大,⑥正确。

2.已知某温度下CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等,现向10 mL浓度为0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水,在滴加过程中()A.水的电离程度始终增大B.c(NH+4)c(NH3·H2O)先增大再减小C.c(CH3COOH)与c(CH3COO-)之和始终保持不变D.当加入氨水的体积为10 mL时,c(NH+4)=c(CH3COO-)答案 D解析A项,醋酸显酸性,水的电离平衡受到抑制,在滴加NH3·H2O的过程中,酸性减弱,水的电离程度受到抑制的程度减小,电离程度增大,当CH3COOH反应完后,加入的NH3·H2O会抑制水的电离,电离程度减小,故该选项错误;B 项,在向醋酸中滴加氨水的过程中,碱性增强酸性减弱,c (OH -)一直增大。

由NH 3·H 2ONH +4+OH -可知,K b =c (NH +4)·c (OH -)c (NH 3·H 2O ),则c (NH +4)c (NH 3·H 2O )=K b c (OH -),而K 是常数,故K b c (OH -)一直减小,该选项错误;C 项,n (CH 3COOH)、n (CH 3COO -)之和保持不变,但溶液的体积是增大的,故c (CH 3COOH)与c (CH 3COO -)之和逐渐减小,该选项错误;D 项,当加入氨水10 mL 时,两者恰好完全反应生成CH 3COONH 4,由CH 3COOH 和NH 3·H 2O 的电离常数相等可知,CH 3COO -和NH +4的水解程度也相等,故c (NH +4)=c (CH 3COO -),该选项正确。

3.常温下0.1 mol·L -1醋酸溶液的pH =a ,下列能使溶液pH =(a +1)的措施是( )A.将溶液稀释到原体积的10倍B.加入适量的醋酸钠固体C.加入等体积0.2 mol·L-1盐酸D.升高溶液的温度答案 B解析 醋酸是弱酸,稀释10倍同时也促进了其电离,溶液的pH<(a +1),A 错误;醋酸根离子水解显碱性,向酸溶液中加入适量显碱性的溶液可以使pH 增大1,B 正确;盐酸完全电离,加入盐酸后溶液的pH<a ,C 错误;升高温度促进醋酸的电离,溶液的pH<a ,D 错误。

二、电离平衡常数及应用4.下列说法正确的是( )A.电离常数受溶液浓度的影响B.电离常数可以表示弱电解质的相对强弱C.电离常数大的酸溶液中的c (H +)一定比电离常数小的酸溶液中的c (H +)大D.H 2CO 3的电离常数表达式:K a =c (H +)·c (CO 2-3)c (H 2CO 3) 答案 B解析 电离常数是温度的函数,与溶液浓度无关,A 项错误;电离常数可以表示弱电解质的相对强弱,B 项正确;酸中c (H +)即跟酸的电离常数有关,还跟酸的浓度有关,C 项错误;碳酸是分步电离的,第一步电离常数表达式为K a1=c (H +)·c (HCO -3)c (H 2CO 3),第二步电离常数表达式为K a2=c (H +)·c (CO 2-3)c (HCO -3),D 项错误。

5.7.2×10-4、4.6×10-4、4.9×10-10分别是下列三种酸的电离常数,若已知下列反应可以发生:NaCN +HNO 2===HCN +NaNO 2、NaCN +HF===HCN +NaF 、NaNO 2+HF===HNO 2+NaF 。

由此可判断下列叙述中不正确的是( )A.K (HF)=7.2×10-4 B.K (HNO 2)=4.9×10-10C.根据两个反应即可得出一元弱酸的强弱顺序为HF >HNO 2>HCND.K (HCN)<K (HNO 2)<K (HF)答案 B解析 在复分解反应中,较强酸可制备较弱酸,根据第一、第三个反应可知三种酸的强弱顺序为HF >HNO 2>HCN ,K (HF)>K (HNO 2)>K (HCN),即K (HF)=7.2×10-4,K (HNO 2)=4.6×10-4,K (HCN)=4.9×10-10,B 符合题意。

三、水的电离、溶液的酸碱性和pH6.25 ℃时,在等体积的①pH =0的H 2SO 4溶液、②0.05 mol·L -1的Ba(OH)2溶液、③pH =10的Na 2S 溶液、④pH =5的NH 4NO 3溶液中,发生电离的水的物质的量之比是( )A.1∶10∶1010∶109B.1∶5∶(5×109)∶(5×108)C.1∶20∶1010∶109D.1∶10∶104∶109答案 A解析 25 ℃时,pH =0的H 2SO 4溶液中由水电离出的c (H +)=10-14mol·L -1;0.05 mol·L -1的Ba(OH)2溶液中c (OH -)=0.05 mol·L -1×2=0.1 mol·L -1,根据K w =c (H +)·c (OH -)=1.0×10-14,则由水电离出的c (H +)=10-13 mol·L -1;pH =10的Na 2S 溶液中由水电离出的c(H+)=10-4 mol·L-1;pH=5的NH4NO3溶液中由水电离出的c(H+)=10-5mol·L-1,故等体积上述溶液中发生电离的水的物质的量之比为10-14∶10-13∶10-4∶10-5=1∶10∶1010∶109,即选项A正确。

7.某温度下,向一定体积0.1 mol·L-1的醋酸溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液,溶液中pOH[pOH=-lg c(OH-)]与pH的变化关系如图所示,下列说法正确的是()A.M点所示溶液的导电能力强于Q点B.N点所示溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)C.M点和N点所示溶液中水的电离程度相同D.Q点消耗NaOH溶液的体积等于醋酸溶液的体积答案 C解析结合醋酸与NaOH溶液的反应,pOH、pH的定义及题给图像,分析各选项并得出合理答案。

Q点pOH=pH=a,则有c(H+)=c(OH-),此时溶液呈中性,那么c(CH3COO-)=c(Na+),N点溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),那么c(CH3COO-)<c(Na+),B错;结合图像可知,M点溶液中含有CH3COOH和CH3COONa,在滴加NaOH溶液的过程中,溶液中离子浓度变大,则M点溶液的导电能力比Q点弱,A错;M点pOH=b,N点pH=b,说明M点c(OH-)与N点c(H+)相等,对水的电离抑制程度相同,因此M点和N点水的电离程度相同,C对;若消耗NaOH溶液与醋酸溶液的体积相等,二者恰好反应生成CH3COONa,溶液显碱性,而Q点溶液呈中性,显然醋酸溶液的体积大于消耗NaOH溶液的体积,D错。

8.水的电离平衡曲线如图所示,下列说法不正确的是()A.图中五点K w的关系:B>C>A=D=EB.若从A点到D点,可采用:温度不变向水中加入少量的酸C.若从A点到C点,可采用:温度不变向水中加入适量的NH4Cl固体D.若处在B点时,将pH=2的硫酸与pH=10的KOH溶液等体积混合后,溶液显中性答案 C解析K w只与温度有关,温度相同时,K w相同;温度越高,K w越大,A项正确;从A点到D点,溶液中c(H+)增大,可采取温度不变向水中加入少量酸的措施,B项正确;从A 点到C点,溶液中c(H+)、c(OH-)同时增大,K w增大,应采用升温的方法,C项错误;B 点时K w=10-12,若处在B点时,将pH=2的硫酸与pH=10的KOH溶液等体积混合后,溶液显中性,D项正确。

四、离子浓度比较9.(2016·东阳中学月考)叠氮酸(HN3)与醋酸酸性相似,下列叙述中一定错误的是()A.HN3水溶液中微粒浓度大小顺序为c(HN3)>c(H+)>c(N-3)>c(OH-)B.HN3与NH3作用生成的叠氮酸铵是共价化合物C.NaN3水溶液中离子浓度大小顺序为c(Na+)>c(N-3)>c(OH-)>c(H+)D.N-3与CO2含相等电子数答案 B解析A项,HN3为弱酸,在水溶液中极少部分电离生成氢离子和酸根离子,导致溶液呈酸性,水也电离生成氢离子,所以溶液中离子浓度大小顺序:c(HN3)>c(H+)>c(N-3)>c(OH-),正确;B项,叠氮酸铵中叠氮酸根离子和铵根离子之间存在离子键,所以为离子化合物,错误;C项,叠氮酸钠为强碱弱酸盐,其溶液呈碱性,但叠氮酸根离子水解程度较小,所以离子浓度大小顺序是c(Na+)>c(N-3)>c(OH-)>c(H+),正确;D项,叠氮酸根离子和二氧化碳都含有22个电子,所以其电子数相等,正确。

10.(2016·新昌中学月考)25 ℃时,0.1 mol Na2CO3与盐酸混合所得的一组体积为1 L 的溶液,溶液中部分微粒与pH的关系如图所示。

下列有关溶液中离子浓度关系叙述正确的是()A.W点所示的溶液中:c(Na+)+c(H+)=2c(CO2-3)+c(OH-)+c(Cl-)B.pH=4的溶液中:c(H2CO3)+c(HCO-3)+c(CO2-3)=0.1 mol·L-1C.pH=8的溶液中:c(H+)+2c(H2CO3)+c(HCO-3)=c(OH-)+c(Cl-)D.pH=11的溶液中:c(Na+)>c(Cl-)>c(CO2-3)>c(HCO-3)>c(H2CO3)答案 C解析A项,根据电荷守恒可知,溶液中离子浓度应该满足:c(Na+)+c(H+)=2c(CO2-3)+c(OH-)+c(Cl-)+c(HCO-3),错误;B项,根据图像可知,pH=4时有CO2生成,根据物料守恒可知c(H2CO3)+c(HCO-3)+c(CO2-3)<0.1 mol·L-1,错误;C项,根据图像可知pH=8时,溶液中碳酸氢钠的浓度远远大于碳酸钠的浓度,这说明反应中恰好是生成碳酸氢钠,则根据物料守恒可知:c(H2CO3)+c(HCO-3)+c(CO2-3)=c(Cl-)=12c(Na+),再结合电荷守恒c(Na+)+c(H+)=2c(CO2-3)+c(OH-)+c(Cl-)+c(HCO-3)可得:c(H+)+2c(H2CO3)+c(HCO-3)=c(OH-)+c(Cl-),正确;D项,根据图像可知pH=11时,溶液碳酸钠的浓度远远大于碳酸氢钠,这说明碳酸钠是过量的,则c(Na+)>c(CO2-3)>c(Cl-)>c(HCO-3)>c(H2CO3),错误。