水溶液中的離子平衡

1、1下列操作中， 能使電離平衡 H 2OH OH 向右移動(dòng)且溶液呈酸性的是 ()A向水中加入NaHSO 4 溶液B向水中加入 Al 2(SO4)3 溶液C向水中加入Na2CO 3 溶液D將水加熱到100，使 pH 6解析： 加入 NaHSO 4 溶液顯酸性， 但抑制水的電離， 不正確； 加入 Al 24)3 溶液中 Al 3(SO水解促進(jìn)水的電離，同時(shí)水解使溶液顯酸性，B 正確；加入 Na 23 溶液中 CO 23水解顯CO堿性；將水加熱促進(jìn)其電離，氫離子濃度增加，但水依然是中性的。答案： B2用 0.1026 mol·L 1 的鹽酸滴定25.00 mL 未知濃度的氫氧化鈉溶液，滴定達(dá)

2、終點(diǎn)時(shí)，滴定管中的液面如右圖所示，正確的讀數(shù)是()A 22.30 mLB 22.35 mLC 23.65 mLD 23.70 mL解析： 圖中液面在22 23 mL 之間，分刻度有 10 個(gè)，因而每刻度是0.10 mL ，液體的凹面讀數(shù)約為 22.35 mL 。答案： B3某溫度下， CO 2 飽和溶液的濃度是0.03 mol·L 1，其中 1的 CO2 轉(zhuǎn)變?yōu)?H 2CO3，而3H 2CO 3 僅有 0.1% 發(fā)生如下電離： H 2CO 3H HCO 3 ，則溶液的 pH 約為 ()A 3B 4C 5D 6解析： c(H ) 0.03 mol/L × 1× 0.

3、1% 10 5mol/L ，故 pH 5。3答案： C4雙選題 一定溫度下， 在氫氧化鈣的懸濁液中， 存在如下溶解平衡關(guān)系：Ca(OH) 2(s)Ca2(aq)。向此懸濁液中加入少量的氧化鈣粉末，下列敘述正確的是 ()(aq) 2OHA溶液中 Ca 2 數(shù)減少B溶液中 c(Ca 2 )減小D pH 不變C溶液中 c(OH)增大1解析： 向氫氧化鈣的懸濁液中加入少量的氧化鈣粉末：CaO H 2O=Ca(OH) 2，溶劑水的量減少， 溶解的 Ca(OH) 2 也隨之減少， 則溶液中Ca 2數(shù)減少， A 正確；由于溫度不變，Ca(OH) 2 的溶解度不變，則該溫度下的c(Ca 2 )不變， c(OH

4、 )不變， pH 也不變， B、 C 錯(cuò)誤， D 正確。答案： AD 15現(xiàn)有常溫條件下甲、 乙、丙三種溶液， 甲為 0.1 mol L· 的 NaOH 溶液，乙為 0.1 mol ·L 1 的 HCl 溶液，丙為 0.1 mol ·L 1 的 CH 3COOH 溶液，試回答下列問(wèn)題：(1) 甲溶液的 pH _；(2) 丙溶液中存在電離平衡為 _( 用電離平衡方程式表示)；(3) 甲、乙、丙三種溶液中由水電離出的c(OH )的大小關(guān)系為 _；(4) 某同學(xué)用甲溶液分別滴定 20.00 mL 乙溶液和 20.00 mL 丙溶液，得到如圖所示兩條滴定曲線，請(qǐng)完成有關(guān)問(wèn)

5、題：甲溶液滴定丙溶液的曲線是_(填“圖 1”或“圖2” )； a _ mL 。解析： (1)c(OH1) 0.1 mol L·，則 c(H ) 10 13 mol ·L1， pH 13.(2)CH 3COOH 溶液中存在CH 3COOH 和水的電離平衡。(3)酸、堿對(duì)水的電離具有抑制作用，c(H )或 c(OH )越大，水的電離程度越小，反之越大。(4)氫氧化鈉溶液滴定鹽酸恰好中和時(shí)，pH 7；氫氧化鈉溶液滴定醋酸恰好中和時(shí)，生成醋酸鈉溶液，pH>7 。對(duì)照題中圖示，圖2 符合題意。 a 的數(shù)值是通過(guò)滴定管讀數(shù)所確定的，因此讀數(shù)應(yīng)小數(shù)點(diǎn)后保留兩位。2答案： (1)13

6、(2)CH 3COOHCH 3COO H ，H2OOH H(3) 丙 >甲乙(4) 圖 2 20.00(限時(shí) 45 分鐘，滿分100 分)一、選擇題 (本題包括7 小題，每小題6 分，共42 分)1將濃度為 10.1 mol L· HF 溶液加水不斷稀釋，下列各量始終保持增大的是()B Ka(HF)A c(H )c Fc HC. c HD.c HF解析：本題考查電離平衡， 意在考查考生對(duì)電離平衡常數(shù)、電離的影響因素的掌握情況。1HF溶液中存在如下電離平衡： HFH F，加水稀釋，平衡選項(xiàng) A ，在 0.1 mol L·向右移動(dòng)，但c(H )減?。贿x項(xiàng)B, 電離平衡常數(shù)

7、與濃度無(wú)關(guān)，其數(shù)值在稀釋過(guò)程中不變；選項(xiàng)C，加水后，平衡右移，n(F )、 n(H )都增大，但由于水電離產(chǎn)生的n(H )也增大，故 C 項(xiàng)比值減??；選項(xiàng)D ，變形后得 Ka HF ，稀釋過(guò)程中c(F )逐漸減小，故其比值始終保c F 持增大。答案： D2 雙選題 常溫時(shí)，下列關(guān)于電解質(zhì)溶液的敘述正確的是()A稀釋 pH 10 的氨水，溶液中所有離子的濃度均降低B pH 均為 5 的鹽酸和硫酸氫鈉溶液中，水的電離程度相同C等濃度的碳酸鈉與碳酸氫鈉溶液相比，碳酸鈉溶液的pH 大D分別中和 pH 與體積均相同的硫酸和醋酸，硫酸消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量多解析： 稀釋氨水，溶液中的c(OH )減小， c

8、(H )增大， A 不正確； pH相同的硫酸和醋酸，醋酸的濃度比硫酸大得多，故等體積的兩種酸，醋酸消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量多，D不正確。答案： BC3 雙選題 25時(shí)，弱酸的電離平衡常數(shù)如下表：3弱酸CH 3COOHHCNH2CO 3Ka 5 10K1： 4.3× 1071.8× 104.9× 10K2： 5.6× 10 11下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 ()A等物質(zhì)的量濃度的各溶液的pH 關(guān)系為：pH(NaCN) pH(Na 2CO 3) pH(CH 3COONa)Ba mol/L HCN 與 b mol/L NaOH溶液等體積混合后所得溶液中)>c(CN

9、c(Na)，則 a一定小于 bC往冰醋酸中逐滴加水，溶液導(dǎo)電能力先增大，后減小D NaHCO 3 和 Na 2CO 3 的混合液中： c(Na2) c(H) c(OH ) c(HCO3 ) 2c(CO 3 )解析： A 項(xiàng)，酸越弱，其對(duì)應(yīng)的鹽的水解程度越大，溶液的pH 越大，結(jié)合表格的數(shù)據(jù)可知 pH 大小關(guān)系為： pH(Na 2CO 3)>pH(NaCN)>pH(CH3COONa) ，故不正確； B 項(xiàng)，若 ab，則兩者恰好完全反應(yīng)生成NaCN溶液，而 CN 水解也能使溶液中c(Na )>c(CN )，故不正確。答案： CD4對(duì)滴有酚酞試液的下列溶液，操作后顏色變深的是()A

10、明礬溶液加熱BCH 3COONa 溶液加熱C氨水中加入少量NH 4Cl 固體D小蘇打溶液中加入少量NaCl 固體解析： 本題考查水解平衡和電離平衡等知識(shí)，溶液顏色變深的原因是溶液的堿性增強(qiáng)，抓住這一本質(zhì)尋找答案。A 選項(xiàng)，明礬溶液中鋁離子水解使溶液呈酸性，加熱鋁離子的水解程度增大，溶液的酸性增強(qiáng)，無(wú)顏色變化；B 選項(xiàng)，醋酸鈉溶液中醋酸根離子水解使溶液呈堿性，加熱，醋酸根離子的水解程度增大，溶液的堿性增強(qiáng)，溶液的顏色加深；C 選項(xiàng)，加入氯化銨固體，氨水的電離程度減弱，堿性減弱，溶液顏色變淺；D 選項(xiàng)，溶液的酸堿性不變，溶液的顏色沒(méi)有變化。答案： B5.已知在 25條件下向 10.00 mL 0.

11、1 mol 1溶液中L · HCOOH逐滴加入 0.1 mol·L 1NaOH溶液，其 pH 變化曲線如圖所示(忽略4溫度變化 )。下列說(shuō)法中不 正確的是 () 3 1A a 點(diǎn)表示的溶液中 c(HCOO)約為 10mol L·B用 25 mL 的酸式滴定管量取HCOOH溶液C c 點(diǎn) NaOH 溶液的體積小于10 mLD在 a、 c 間任一點(diǎn)，溶液中一定都有)> c(HCOOc(Na)>c(H )>c(OH)解析： a 點(diǎn) pH 3，則 c(H ) 103 mol/L ，而 c(HCOO) c(H )， A 正確；量取甲酸應(yīng)選擇酸式滴定管， B

12、 正確；假設(shè) c 點(diǎn) NaOH 溶液的體積為10 mL ，則甲酸和 NaOH 恰好完全反應(yīng)，所得 HCOONa溶液顯堿性，而圖中c 點(diǎn)顯中性，則NaOH 溶液的體積小于10 mL ， C 正確； D 項(xiàng)不符合電荷守恒，錯(cuò)誤。答案： D 1的 NaOH溶液與 b L 0.1 mol 1的 CH 3COOH 溶液混6常溫下，將 a L 0.1 mol L ·L·合，下列有關(guān)混合溶液的說(shuō)法不正確的是 ()A a<b 時(shí)，可能存在 c(CH 3COO)>c(Na)>c(H)> c(OH)B a>b 時(shí)， c(CH 3COO)>c(Na )>

13、 c(OH)>c(HC a b 時(shí)， c(CH 3COOH) c(H) c(OH )D無(wú)論 a、 b 有何關(guān)系，均有 c(H ) c(Na ) c(CH 3COO ) c(OH )解析： a<b 即酸過(guò)量， A 可成立；當(dāng)堿過(guò)量時(shí)，c(Na )>c(CH 3COO )， B 錯(cuò)誤； a b時(shí)，酸堿恰好完全反應(yīng)，由質(zhì)子守恒原理知C 正確；由電荷守恒原理知D 正確。答案： B 10 177已知，常溫下， Ksp(AgCl) 1.8× 10， Ksp(AgI) 8.3× 10，下列敘述中正確的是 ()A常溫下， AgCl 在飽和 NaCl 溶液中的 Ksp 比在

14、純水中的 Ksp 小B向 AgCl 的懸濁液中加入 KI溶液，沉淀由白色轉(zhuǎn)化為黃色AgI 沉C將 0.001 mol L·1 的 AgNO 3 溶液滴入 KCl 和 KI 的混合溶液中，一定先產(chǎn)生淀D向 AgCl 的飽和溶液中加入NaCl 晶體，有 AgCl 析出且溶液中)c(Ag) c(Cl解析： 在溶液中， Ksp 只與溫度有關(guān)， A 錯(cuò)誤；因 AgI 更難溶，故AgCl 可轉(zhuǎn)化為AgI ，B 正確；當(dāng) c(I )很小而 c(Cl )較大時(shí)， AgCl 會(huì)先沉淀出來(lái)，C 錯(cuò)誤； D 中操作的結(jié)果是溶液中 c(Cl )>c(Ag )， D 錯(cuò)誤。答案： B二、非選擇題(本題包

15、括4 小題，共 58 分 )58(12 分) 某化學(xué)學(xué)習(xí)小組為研究HA 、HB 和 MOH的酸堿性的相對(duì)強(qiáng)弱，設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)：將 pH 2 的兩種酸溶液 HA 、 HB 和 pH 12 的 MOH 堿溶液各 1 mL ，分別加水稀釋到 1 000 mL ，其 pH 的變化與溶液體積的關(guān)系如圖，根據(jù)所給的數(shù)據(jù)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)HA 為 _酸， HB 為 _酸 (選填“強(qiáng)”或“弱”)。(2) 若 c 9，則稀釋后的三種溶液中，由水電離的氫離子濃度的大小順序?yàn)開(用酸、堿化學(xué)式表示)。(3) 將稀釋后的 HA 溶液和 MOH 溶液取等體積混合， 則所得溶液中 c(A )與 c(M )的大小關(guān)系為

16、 c(A )_(選填“大于”、“小于”或“等于”) c(M )。(4) 若 b c 14，則 MOH 為 _堿 (選填“強(qiáng)”或“弱” )。將稀釋后的 HB 溶液和 MOH 溶液取等體積混合， 所得混合溶液的 pH_7( 選填“大于”、 “小于”或“等于” )。解析： (1)由圖可知： HA 溶液的 pH 等于 5， HB 溶液的 pH 小于 5，則 HA 是強(qiáng)酸，HB 是弱酸。(2)若 c 9，則 MOH為強(qiáng)堿， MOH 溶液中 c(OH )和 HA 溶液中 c(H )相等，都小于HB 溶液中 c(H )，故三種溶液中，由水電離的氫離子濃度的大小順序?yàn)镸OH HA>HB 。(3)HA 溶

17、液和 MOH 溶液取等體積混合， 則所得溶液pH 7，根據(jù)電荷守恒c(A )c(M)。(4)b 小于 5， bc 14，則 c 大于 9， MOH為弱堿，且和HB 弱的程度相同，兩溶液混合后 pH 7。答案： (1)強(qiáng)弱(2)MOH HA>HB(3) 等于 (4) 弱 等于9 (14 分 )描述弱電解質(zhì)電離情況可以用電離度和電離平衡常數(shù)表示，表1 是常溫下幾種弱酸的電離平衡常數(shù)(Ka)和弱堿的電離平衡常數(shù)(Kb)，表 2 是常溫下幾種難 (微 )溶物的溶度積常數(shù) (Ksp)。酸或堿電離平衡常數(shù) (Ka 或 Kb)CH 3COOH 51.8× 10HNO 2 44.6×

18、 10HCN 105× 10HClO83× 103· 2 5NHO1.8× 10H6表 1難 (微 )溶物溶度積常數(shù) (Ksp)BaSO4 101× 10BaCO 392.6× 10CaSO 4 57×10CaCO 3 95×10表 2請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1) 表 1 所給的四種酸中， 酸性最弱的是 _( 用化學(xué)式表示 )。下列能使醋酸溶液中CH 3COOH 的電離程度增大，而電離常數(shù)不變的操作是_(填序號(hào) )。A升高溫度B加水稀釋C加少量的CH 3COONa 固體D加少量冰醋酸(2)CH 3COONH 4 的水溶液

19、呈 _(選填“酸性”、“中性”或“堿性”)，理由是_ ，溶液中各離子濃度大小關(guān)系是_ 。(3) 物質(zhì)的量之比為 1 1 的 NaCN 和 HCN 的混合溶液，其pH>7 ，該溶液中離子濃度從大到小的排列為 _ 。(4) 工業(yè)中常將 BaSO4 轉(zhuǎn)化為 BaCO 3 后，再將其制成各種可溶性的鋇鹽(如 BaCl 2)。具體做法是用飽和的純堿溶液浸泡BaSO4 粉末，并不斷補(bǔ)充純堿， 最后 BaSO4 轉(zhuǎn)化為 BaCO 3.現(xiàn)有足量的 BaSO4 懸濁液， 在該懸濁液中加純堿粉末并不斷攪拌，為使 SO42 物質(zhì)的量濃度不小于 0.01 mol ·L 1，則溶液中 CO 32 物質(zhì)的

20、量濃度應(yīng) _mol·L 1。解析： 電離平衡常數(shù)越小，酸的酸性越弱，因此HCN 酸性最弱；電離平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)， 酸濃度越小， 電離程度越大。 由于醋酸與 NH ·的電離平衡常數(shù)相同， 故、3 H2ONH 4CH 3COO 水解能力相同， CH 3COONH4 溶液呈中性，溶液中c(CH 3COO ) c(NH 4 )>c(H) c(OH )。NaCN 和 HCN 混合溶液的pH>7 ，說(shuō)明 CN 的水解能力大于HCN 的電離能力，故有c(Na )>c(CN )>c(OH )>c(H )。因 c(SO2)不小于14·，0.01 m

21、ol L7則 c(Ba2Ksp BaSO 31×108· 1，)<mol Lc SO42而要使 BaSO4 轉(zhuǎn)為 BaCO 3，則需使 c(CO 23 ) ·c(Ba 2 ) Ksp(BaCO 3)，2 Ksp BaCO 3 而 c(CO 3)2c Ba 0.26 mol L· 1。答案： (1)HCNB(2) 中性2.6× 109108mol·L 1水電離出的H和 OH 的濃度相等， CH 3COONH 4 溶于水后，根據(jù)題表1 中的電離平衡常數(shù)， CH 3COO 結(jié)合 H 和 NH 4 結(jié)合 OH 生成弱電解質(zhì)的程度一樣，

22、導(dǎo)致水溶液中的 H 和 OH 濃度相等，溶液呈中性)>c(OHc(NH 4 ) c(CH 3COO) c(H)(3) c(Na )>c(CN )>c(OH )>c(H )(4)0.2610 (18 分 )工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr 2O72 和 CrO 42 ，它們會(huì)對(duì)人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大損害，必須進(jìn)行處理。常用的處理方法有兩種。方法 1：還原沉淀法。該法的工藝流程為：HFe2 OHCrO 42 Cr 2O 72 Cr 3轉(zhuǎn)化還原沉淀Cr(OH) 3其中第步存在平衡：2CrO 42(黃色 ) 2HCr 2O72 (橙色 ) H 2O(1) 若平衡體系的 pH 2，該

23、溶液顯 _色。(2) 能說(shuō)明第步反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的是 _。A Cr 2O27 和 CrO 24 的濃度相同B 2v(Cr 2O72 ) v (CrO 42 )C溶液的顏色不變(3) 第步中，還原21 mol Cr 2O7離子，需要 _mol 的 FeSO4·7H 2 O。(4) 第 步生成的 Cr(OH) 3 在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH) 3(s)Cr3(aq) 3OH (aq)常溫下， Cr(OH) 3的溶度積Ksp c(Cr33 32，要使c(Cr3) 降至) ·c(OH) 101085mol/L ，溶液的 pH 應(yīng)調(diào)至 _。方法 2：電解法。該法用Fe 做

24、電極電解含Cr 2O72的酸性廢水，隨著電解的進(jìn)行，在陰極附近溶液pH升高，產(chǎn)生Cr(OH) 3 沉淀。(5) 用 Fe 做電極的原因?yàn)?_ 。(6) 在陰極附近溶液 pH 升高的原因是 (用電極反應(yīng)解釋 )_，溶液中同時(shí)生成的沉淀還有 _。解析：本題主要結(jié)合工業(yè)廢水的處理考查溶液中的平衡問(wèn)題、氧化還原反應(yīng)和電解原理的應(yīng)用等知識(shí)， 意在考查考生綜合運(yùn)用化學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。(1)pH 2 時(shí)，反應(yīng)正向進(jìn)行的速率較大，溶液呈橙色。(2)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，混合物中各組分濃度保持不變，但不一定相等，溶液的顏色不再發(fā)生改變，即只有C 正確。 (3) 根據(jù)反應(yīng)前后Cr和 Fe

25、元素的化合價(jià)變化，可確定還原1 molCr 2O 72 需 6 molFeSO4·7H 2O。 (4)當(dāng) c(Cr 3) 10 5 mol/L 時(shí)，根據(jù)Ksp 的表達(dá)式可求出c(OH ) 109mol/L ，則此時(shí)溶液pH 5。(5) 用鐵做陽(yáng)極， 反應(yīng)中生成Fe2，提供還原劑。 (6)陰極 HH 2，隨著電解的進(jìn)行，溶液的pH 逐漸增大，溶液中還會(huì)生成Fe(OH) 3 沉得電子生成淀。答案： (1)橙(2)C (3)6(4)5(5) 陽(yáng)極反應(yīng)為22Fe 2e =Fe，提供還原劑 Fe(6)2H 2e =H 2 Fe(OH) 311 (14 分 ) .實(shí)驗(yàn)室有一瓶失去標(biāo)簽的某白色固體X ，已知其成分可能是碳酸或亞硫酸的鈉鹽或鉀鹽，且其成分單一?，F(xiàn)某化學(xué)小組通過(guò)如下步驟來(lái)確定其成分：(1) 陽(yáng)離子的確定：實(shí)