專題訓(xùn)練8 (2)

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1、專題訓(xùn)練(八)　水溶液中的離子平衡 時間：45分鐘　 分值：100分 一、選擇題(每小題5分，共50分) 1．(2013·佛山期末)下列敘述中正確的是(　　) A．物質(zhì)的溶解過程，實(shí)質(zhì)上就是其電離過程 B．三氧化硫的水溶液能導(dǎo)電，所以三氧化硫是電解質(zhì) C．1 L 0.1 mol·L－1的H2SO4溶液中含有0.2 mol H＋ D．1 L 0.1 mol·L－1的H2SO3溶液中含有0.2 mol H＋ 解析　非電解質(zhì)溶解時不存在電離的過程，A錯誤；三氧化硫本身不能電離出離子，SO3是非電解質(zhì)，B錯誤；H2SO4是強(qiáng)電解質(zhì)，能完全電離，而H2SO3是弱電解質(zhì)，只能部分電離，C正

2、確，D錯誤。 答案　C 2．(2013·新課標(biāo)卷)室溫時，M(OH)2(s)M2＋(aq)＋2OH－(aq)　Ksp＝a。c(M2＋)＝b mol·L－1時，溶液的pH等于(　　) A.lg B.lg C．14＋lg D．14＋lg 解析　根據(jù)M(OH)2的Ksp＝c(M2＋)·c2(OH－)，則溶液中c(OH－)＝ ＝，則pH＝－lg c(H＋)＝－lg(10－14÷)＝－(14－lg)＝14＋lg。 答案　C 3．(2013·江蘇卷)下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．反應(yīng)NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)在室溫下可自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的ΔH<0 B

3、．電解法精煉銅時，以粗銅作陰極，純銅作陽極 C．CH3COOH溶液加水稀釋后，溶液中的值減小 D．Na2CO3溶液中加入少量Ca(OH)2固體，CO水解程度減小，溶液的pH減小 解析　A項(xiàng)反應(yīng)的ΔS<0，在室溫下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，根據(jù)ΔH－TΔS<0，則該反應(yīng)的ΔH<0，A項(xiàng)正確；電解法精煉銅時，粗銅作陽極，純銅作陰極，B項(xiàng)錯誤；醋酸溶液加水稀釋時，電離程度增大，n(H＋)增大，但c(H＋)減小，根據(jù)K＝，得＝，稀釋過程中K不變，則減小，C項(xiàng)正確；Na2CO3溶液中加入Ca(OH)2固體，溶液中c(CO)減小，水解平衡逆向移動，水解程度減小，但溶液的pH增大，D項(xiàng)錯誤。 答案　AC 4

4、．(2013·天津卷)下列有關(guān)電解質(zhì)溶液的說法正確的是(　　) A．在蒸餾水中滴加濃H2SO4，KW不變 B．CaCO3難溶于稀硫酸，也難溶于醋酸 C．在Na2S稀溶液中，c(H＋)＝c(OH－)－2c(H2S)－c(HS－) D．NaCl溶液和CH3COONH4溶液均顯中性，兩溶液中水的電離程度相同 解析　濃硫酸溶于水會放出大量的熱，使水的溫度升高，所以KW增大，A項(xiàng)錯誤；碳酸鈣既可以和硫酸反應(yīng)，也可以和醋酸反應(yīng)，只不過在和硫酸反應(yīng)時，生成的硫酸鈣覆蓋在碳酸鈣表面，阻止了反應(yīng)的進(jìn)行，B項(xiàng)錯誤；根據(jù)電荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(S2－)＋c(OH－)＋c(HS－)和物料守恒

5、c(Na＋)＝2c(S2－)＋2c(H2S)＋2c(HS－)可得：c(H＋)＝c(OH－)－2c(H2S)－c(HS－)，C項(xiàng)正確；氯化鈉為強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，不影響水的電離，而醋酸銨是弱酸弱堿鹽，促進(jìn)水的電離，故兩溶液中水的電離程度不同，D項(xiàng)錯誤。 答案　C 5．(2013·福建卷)室溫下，對于0.10 mol·L－1的氨水，下列判斷正確的是(　　) A．與AlCl3溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Al3＋＋3OH－===Al(OH)3 ↓ B．加水稀釋后，溶液中c(NH)·c(OH－)變大 C．用HNO3溶液完全中和后，溶液不顯中性 D．其溶液的pH＝13 解析　氨水是弱堿，書寫離子方程式

6、時不能拆寫，應(yīng)為：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH，A項(xiàng)錯誤；加水稀釋雖然能促進(jìn)氨水的電離，但c(NH)和c(OH－)都減小，即c(NH)·c(OH－)減小，B項(xiàng)錯誤；用硝酸完全中和后，生成硝酸銨，硝酸銨為強(qiáng)酸弱堿鹽，其水解顯酸性，C項(xiàng)正確；因?yàn)榘彼疄槿鯄A，部分電離，所以0.1 mol·L－1的溶液中c(OH－)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于0.1 mol·L－1，D項(xiàng)錯誤。 答案　C 6．(2013·武昌一模)在一定條件下，Na2CO3溶液中存在CO＋H2OHCO＋OH－平衡。下列說法不正確的是(　　) A．稀釋溶液，增大 B．通入CO2，溶液pH減小 C．升高溫度，平衡常數(shù)

7、增大 D．加入NaOH固體，減小 解析　由平衡常數(shù)表達(dá)式可得K＝，K只隨溫度的變化而變化，所以稀釋后達(dá)平衡，此值不變；B選項(xiàng)中通入CO2，會使溶液中OH－濃度減小，所以溶液的pH也減??；C選項(xiàng)中升高溫度平衡向吸熱方向移動，而鹽的水解吸熱，所以平衡常數(shù)增大；D中加入OH－時抑制CO水解，所以CO濃度增大，而HCO濃度減小，所以減小。 答案　A 7．(2013·江南十校聯(lián)考)下列對于25 ℃時pH為12的氨水，敘述正確的是(　　) A．由水電離出的c(OH－)＝1.0×10－2 mol·L－1 B．c(NH)＋c(NH3·H2O)＝1.0×10－12 mol·L－1 C．與等體積、p

8、H＝2的鹽酸混合后所得的溶液中：c(NH)>c(OH－)>c(Cl－)>c(H＋) D．加入一定量pH＝2的醋酸溶液混合后所得的溶液中：c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(NH)＋c(H＋) 解析　pH為12的氨水中水電離出的c(OH－)＝c(H＋)＝1.0×10－12 mol·L－1，A錯；由于沒有給出氨水的濃度，所以無法得到B項(xiàng)的結(jié)論；與pH＝2的鹽酸混合后生成NH4Cl，NH3·H2O過量，溶液顯堿性，有c(NH)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)，C錯。 答案　D 8．(2013·淮安一調(diào))常溫下，下列有關(guān)醋酸溶液的敘述中不正確的是(　　) A．pH＝5.6的CH3

9、COOH與CH3COONa混合溶液中：c(Na＋)< c(CH3COO－) B．濃度均為0.1 mol·L－1的CH3COOH和CH3COONa溶液等體積混合后：c(CH3COO－)－c(CH3COOH)＝2[c(H＋)－c(OH－)] C．將pH＝a的醋酸稀釋為pH＝a＋1的過程中，c(CH3COOH)/c(H＋)不變 D．等體積pH＝a的醋酸與pH＝b的NaOH溶液恰好中和時，a＋b＝14 解析　A項(xiàng)，pH＝5.6的CH3COOH與CH3COONa混合溶液中存在電荷守恒式：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，而c(H＋)>c(OH－)，則c(Na＋)

10、(CH3COO－)；B項(xiàng)，濃度均為0.1 mol·L－1的CH3COOH和CH3COONa溶液等體積混合后，溶液中存在電荷守恒式：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，物料守恒式：c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝2c(Na＋)，整理兩式可得c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝2[c(H＋)－c(OH－)]；C項(xiàng)，一定溫度下，醋酸的電離平衡常數(shù)Ka＝是一個定值，加水稀釋的過程中，c(CH3COO－)減小，則c(CH3COOH)/c(H＋)也減小；D項(xiàng)，等體積pH＝a的醋酸與pH＝b的NaOH溶液恰好中和，則醋酸與NaOH濃度相同，即c(CH3COOH)

11、＝10－(14－b)mol·L－1，由于醋酸是弱電解質(zhì)，則c(CH3COOH)>c(H＋)，即10－(14－b)mol·L－1>10－amol·L－1，得a＋b>14。 答案　CD 9．(2013·浙江卷)25 ℃時，用濃度為0.100 0 mol·L－1的NaOH溶液滴定20.00 mL濃度均為0.100 0 mol·L－1的三種酸HX、HY、HZ，滴定曲線如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．在相同溫度下，同濃度的三種酸溶液的導(dǎo)電能力順序：HZ

12、應(yīng)時：c(X－)>c(Y－)>c(OH－)>c(H＋) D．HY與HZ混合，達(dá)到平衡時：c(H＋)＝＋c(Z－)＋c(OH－) 解析　A項(xiàng)，在相同溫度下，同濃度的三種酸溶液的酸性：HX

13、O3、MnCO3的Ksp依次增大 B．a(chǎn)點(diǎn)可表示MnCO3的飽和溶液，且c(Mn2＋)＝c(CO) C．b點(diǎn)可表示CaCO3的飽和溶液，且c(Ca2＋)

14、＋)>c(CO)，C項(xiàng)錯誤；c點(diǎn)在MgCO3的沉淀溶解平衡曲線上方，c(Mg2＋)·c(CO)”、“<”或“＝”)。 (3)若將乙溶液全部倒入丙中，所得的混合溶液pH>7，所得溶液中離子濃度大小順序是________________________________。 解析　(1)根據(jù)pH

15、的定義：pH＝－lg c(H＋)，鹽酸為強(qiáng)酸，則pH＝－lg c(H＋)＝－lg 0.100＝1。(2)若將甲溶液全部倒入乙中，所得的混合溶液為NH4Cl溶液，但溶液的濃度小于0.100 mol/L，NH4Cl溶液水解呈酸性，溶液越稀，pH越大。(3)混合后溶液中只含NH、Cl－、H＋、OH－四種離子，溶液pH>7，則c(OH－)>c(H＋)，再根據(jù)電荷守恒可知溶液中c(NH)>c(Cl－)，即混合溶液中有c(NH)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)。 答案　(1)1　(2)>　(3)c(NH)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋) 12．(14分)(2013·遼寧師大附中月考)已

16、知水在25 ℃和95 ℃時，其電離平衡曲線如圖所示。 (1)25 ℃時水的電離平衡曲線應(yīng)為________(填“A”或“B”)，請說明理由____________，25 ℃時，將pH＝9的NaOH溶液與pH＝4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH＝7，則NaOH溶液與H2SO4溶液的體積比為________。 (2)95 ℃時，若100體積pH＝a的某強(qiáng)酸溶液與1體積pH＝b的某強(qiáng)堿溶液混合后溶液呈中性，則a與b之間應(yīng)滿足的關(guān)系是________。 (3)曲線A所對應(yīng)的溫度下，pH＝2的HCl溶液和pH＝11的某BOH溶液中，若水的電離程度分別用α1、α2表示，則α1_____

17、___α2(填“大于”、“小于”、“等于”或“無法確定”，下同)，若將二者等體積混合，則混合溶液的pH________7，判斷的理由是__________________。 (4)在曲線B所對應(yīng)的溫度下，將0.02 mol/L的Ba(OH)2溶液與等物質(zhì)的量濃度的NaHSO4溶液等體積混合，所得混合液的pH＝________。 解析　(1)25 ℃時，pH＝9的NaOH溶液中c(OH－)＝1×10－5 mol/L，pH＝4的硫酸中c(H＋)＝1×10－4 mol/L，當(dāng)二者恰好反應(yīng)完時有1×10－5 V(堿)＝1×10－4 V(酸)，V(堿):V(酸)＝10:1。 (2)95 ℃時，Kw

18、＝1×10－12，pH＝a的強(qiáng)酸溶液中，c(H＋)＝1×10－a mol/L，pH＝b的強(qiáng)堿溶液中，c(OH－)＝10b－12 mol/L,100×10－a＝1×10b－12,2－a＝b－12，a＋b＝14。 (3)由于鹽酸中c(H＋)>堿BOH溶液中c(OH－)，結(jié)合水的電離方程式知二者對水電離程度的抑制能力前者較強(qiáng)，故α1小于α2。若BOH是強(qiáng)堿，等體積混合時酸過量，此時pH<7，若BOH是弱堿，則無法確定堿與酸的物質(zhì)的量的相對多少，故無法確定反應(yīng)后溶液的pH。 (4)等體積混合時，溶液中Ba2＋反應(yīng)完畢，但此時OH－消耗掉一半，故混合溶液中c(OH－)＝0.01 mol/L，c(H＋

19、)＝1×10－10 mol/L，故pH＝10。 答案　(1)A　水電離需要吸熱，溫度越高KW越大　10:1 (2)a＋b＝14 (3)小于　無法確定　若BOH是弱堿，無法確定酸堿的物質(zhì)的量的相對多少 (4)10 13．(14分)(2013·南京聯(lián)考)弱電解質(zhì)的電離平衡、鹽類的水解平衡和難溶物的溶解平衡均屬于化學(xué)平衡。 Ⅰ.已知H2A在水中存在以下平衡：H2A===H＋＋HA－，HA－H＋＋A2－。 (1)常溫下NaHA溶液的pH________(填序號)，原因是________。 A．大于7 B．小于7 C．等于7 D．無法確定 (2)某溫度下，若向0.1 mo

20、l·L－1的NaHA溶液中逐滴滴加0.1 mol·L－1 KOH溶液至溶液呈中性(忽略混合后溶液的體積變化)。此時該混合溶液中的下列關(guān)系一定正確的是________。 A．c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－14 B．c(Na＋)＋c(K＋)＝c(HA－)＋2c(A2－) C．c(Na＋)>c(K＋) D．c(Na＋)＋c(K＋)＝0.05 mol·L－1 (3)已知常溫下H2A的鈣鹽(CaA)的飽和溶液中存在以下平衡：CaA(s)Ca2＋(aq)＋A2－(aq)　ΔH>0。若要使該溶液中Ca2＋濃度變小，可采取的措施有________。 A．升高溫度 B．降低溫度

21、C．加入NH4Cl晶體 D．加入Na2A固體 Ⅱ.含有Cr2O的廢水毒性較大，某工廠廢水中含5.0×10－3 mol·L－1的Cr2O。為了使廢水的排放達(dá)標(biāo)，進(jìn)行如下處理： Cr2OCr3＋、Fe3＋Cr(OH)3、Fe(OH)3 (1)該廢水中加入綠礬和H＋，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________。 (2)若處理后的廢水中殘留的c(Fe3＋)＝2.0×10－13 mol·L－1，則殘留的Cr3＋的濃度為________。(已知：Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Ksp[Cr(OH)3]＝6.0×10－31) 解析　H2A在水中的一級電離進(jìn)行完全，則HA－不水

22、解只電離，故NaHA溶液呈酸性。HA－在水中部分電離，0.1 mol·L－1的NaHA溶液中c(H＋)小于0.1 mol·L－1，加入0.1 mol·L－1 KOH溶液至溶液呈中性時消耗的KOH溶液體積小于NaHA溶液體積，則混合溶液中c(Na＋)>c(K＋)；由電荷守恒知，c(Na＋)＋c(K＋)＋c(H＋)＝c(HA－)＋2c(A2－)＋c(OH－)，且c(H＋)＝c(OH－)，則c(Na＋)＋c(K＋)＝c(HA－)＋2c(A2－)；水的離子積與溫度有關(guān)；c(Na＋)＋c(K＋)＝0.1 mol·L－1。降溫、增大c(A2－)都能使平衡CaA(s)Ca2＋(aq)＋A2－(aq)左移

23、。廢水中加入綠礬和H＋，根據(jù)流程圖，可知發(fā)生的是氧化還原反應(yīng)，配平即可。c(Cr3＋)/c(Fe3＋)＝[c(Cr3＋)·c3(OH－)]/[c(Fe3＋)·c3(OH－)]＝Ksp[Cr(OH)3]/Ksp[Fe(OH)3]＝1.5×107，故c(Cr3＋)＝3.0×10－6 mol·L－1。 答案?、?(1)B　NaHA只能發(fā)生電離，不能發(fā)生水解 (2)BC (3)BD Ⅱ.(1)Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O (2)3.0×10－6 mol·L－1 14．(16分)(2013·山東卷)化學(xué)反應(yīng)原理在科研和生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。 (1)利用“

24、化學(xué)蒸氣轉(zhuǎn)移法”制備TaS2晶體，發(fā)生如下反應(yīng)： TaS2(s)＋2I2(g)TaI4(g)＋S2(g)　ΔH>0　(Ⅰ) 反應(yīng)(Ⅰ)的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝________，若K＝1，向某恒容容器中加入1 mol I2(g)和足量TaS2(s)，I2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率為________。 (2)如圖所示，反應(yīng)(Ⅰ)在石英真空管中進(jìn)行，先在溫度為T2的一端放入未提純的TaS2粉末和少量I2(g)，一段時間后，在溫度為T1的一端得到了純凈TaS2晶體，則溫度T1________T2(填“>”“<”或“＝”)。上述反應(yīng)體系中循環(huán)使用的物質(zhì)是________。 (3)利用I2的氧化性可測

25、定鋼鐵中硫的含量。做法是將鋼樣中的硫轉(zhuǎn)化成H2SO3，然后用一定濃度的I2溶液進(jìn)行滴定，所用指示劑為________，滴定反應(yīng)的離子方程式為_________________________________。 (4)25 ℃時，H2SO3HSO＋H＋的電離常數(shù)Ka＝1×10－2 mol·L－1，則該溫度下NaHSO3水解反應(yīng)的平衡常數(shù)Kb＝________ mol·L－1，若向NaHSO3溶液中加入少量的I2，則溶液中將________(填“增大”“減小”或“不變”)。 解析　(1)在有氣體參與的反應(yīng)中，固體和液體的濃度不列入化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式中。設(shè)容器的容積是V L， TaS2(s

26、)＋2I2(g)TaI4(g)＋S2(g) 起始濃度/mol·L－1 1/V 0 0 轉(zhuǎn)化濃度/mol·L－1 2x x x 平衡濃度/mol·L－1 (1/V－2x) x x 則K＝＝＝1，x＝，則I2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率是＝66.7%。 (2)根據(jù)平衡移動及物質(zhì)的提純，在溫度T1端得到純凈的TaS2晶體，即溫度T1端與T2端相比，T1端平衡向左移動，則T1