2021届人教版化学一轮复习水溶液中的离子平衡新情境练习题 (4份打包)

弱电解质的电离平衡 绿萝是最常见的家中植物了,在家庭、公司、商店,不少地方都可以看到绿萝的身影。绿萝简单好养活,因此大家都很爱养,而且绿萝净化空气的作用也受到不少花友的青睐。不少花友的绿萝容易出现黄叶的问题,如果给绿萝浇一浇几种“弱酸性水”,叶子容易由黄转绿,效果很好。 (1)米醋水 食醋中含有醋酸,因此有酸味,天然发酵的食醋,除了醋酸还有乳酸和葡萄糖等物质,可以改善盆土环境,还能够促进绿萝合成叶绿素。 (2)橘子皮水 橘子含有丰富的糖类,即葡萄糖、果糖、蔗糖,维生素、苹果酸、柠檬酸、蛋白质、脂肪、食物纤维以及多种矿物质等。可用橘子皮水来浇花。 (3)硫酸亚铁水 硫酸亚铁也叫绿矾,硫酸亚铁水呈弱酸性,还可以起到改善盆土环境的作用。 问题1.食醋加水稀释时,醋酸的电离度、电离常数、c(H+)、溶液的导电性如何变化?(素养角度——变化观念与平衡思想) 提示:醋酸属于弱酸,加水稀释电离平衡向电离的方向移动,故电离度增大;电离常数只与温度有关,故不变;加水稀释促进醋酸的电离,但溶液中c(H+)、 c(CH3COO—)减小,溶液的导电性减弱。 问题2.已知醋酸的Ka=1.75×10-5,柠檬酸的Ka1=7.44×10-4,Ka2=1.73×10-5,Ka3=4.02×10-7。(素养角度——变化观念与平衡思想) (1)则柠檬酸和醋酸哪个的酸性强? 提示:由于醋酸的Ka=1.75×10-5小于柠檬酸的Ka1=7.44×10-4,则柠檬酸的酸性强。 (2)将pH相同的醋酸和柠檬酸加水稀释相同倍数后,pH的关系如何? 提示:由于柠檬酸的酸性强,pH相同的醋酸和柠檬酸加水稀释相同倍数后,醋酸的pH变化小于柠檬酸的pH变化,则pH(醋酸)<pH(柠檬酸)。 问题3.硫酸亚铁水为什么呈弱酸性?用离子方程式表示。(素养角度——宏观辨识与微观探析) 提示:硫酸亚铁属于强酸弱碱盐,溶液中Fe2+发生水解使溶液呈弱酸性,离子方程式为Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+。 某医科大学的研究人员发现了常见的食品防腐剂——苯甲酸钠在治疗精神分裂症方面的一种新用途。苯甲酸钠联合氯氮平可以治疗精神分裂症,可有效改善疾病症状。 研究表明苯甲酸(简写为HA)的抑菌能力显著高于A-。已知25 ℃时,HA的Ka=6.25×10-5,H2CO3的Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11。在生产碳酸饮料的过程中,除了添加NaA外,还需加压充入CO2气体。下列说法正确的是(温度为25 ℃,不考虑饮料中其他成分) (　　) A.相比于未充CO2的饮料,碳酸饮料的抑菌能力较低 B.提高CO2充气压力,饮料中c(A-)不变 C.当pH为5.0时,饮料中=0.16 D.碳酸饮料中各种粒子的浓度关系为c(H+)=c(HC)+c(C)+c(OH-)-c(HA) 【解析】选C。充入CO2的碳酸饮料中H+浓度大,易形成抑菌能力强的HA,故碳酸饮料抑菌能力强,A项错误;提高CO2的充气压力,能够增大CO2的溶解度,溶液中H+浓度增大,与A-结合生成难电离的HA,饮料中c(A-)减小,B项错误;根据电离平衡常数的关系式可得:=6.25×10-5,整理得==0.16,C项正确;根据电荷守恒得:c(H+)+c(Na+)=c(A-)+2c(C)+c(OH-)+c(HC),根据物料守恒得:c(Na+)=c(A-)+c(HA),将c(Na+)=c(A-)+c(HA)代入电荷守恒关系式可得:c(H+)+c(HA)=2c(C)+c(OH-)+c(HC),D项错误。 【加固训练】 1.2019年8月,环境非政府组织——绿色和平组织公布的NASA数据分析,印度是世界上最大的人为二氧化硫排放国,主要是由燃煤产生的,并且极大地助长了空气污染。室温下,向100 mL饱和的H2S溶液中通入SO2气体(气体体积换算成标准状况),发生反应:2H2S+SO23S↓+2H2O,测得溶液pH与通入SO2关系如图所示。有关说法错误的是 (　　) A.a点水的电离程度最大 B.该温度下H2S的Ka1≈10-7.2 C.曲线y代表继续通入SO2气体后溶液pH的变化 D.a点之后,随SO2气体的通入,值始终减小 【解析】选D。由图可知,a点表示SO2气体通入112 mL即0.005 mol时pH=7,溶液呈中性,说明SO2气体与H2S溶液恰好完全反应,可知饱和H2S溶液中溶质物质的量为0.01 mol,c(H2S)=0.1 mol·L-1。a点之前为H2S过量,a点之后为SO2过量,溶液均呈酸性,故a点水的电离程度最大,故A正确;由图中起点可知 0.1 mol·L-1 H2S溶液电离出的c(H+)=10-4.1 mol·L-1,电离方程式为H2SH++ HS-、HS-H++S2-;以第一步为主,根据平衡常数表达式算出该温度