内容正文:
专题微练9 水溶液中的离子平衡
选择题:每小题只有一个选项符合题意
1.利用手持技术探究氢氧化铝的制备实验:分别用0.5 mol·L-1的氢氧化钠溶液和0.5 mol·L-1的氨水滴定0.01 mol·L-1的硫酸铝溶液,混合溶液的导电能力随加入氢氧化钠溶液或氨水的体积的变化关系如图所示。下列叙述正确的是 ( )
A.曲线1表示氢氧化钠溶液滴定时的曲线
B.常温下,a点对应溶液的pH>7
C.be段溶液导电能力降低是因为生成了Al(OH)3沉淀
D.b点对应溶液中c(H+)<2c(S)+c(OH-)
解析 溶液的导电能力取决于溶液中自由移动的离子浓度和离子所带电荷数,从整体上看,此滴定过程是用浓溶液滴定稀溶液的过程,体积增大使自由移动的离子浓度减小的程度小于加入浓溶液使自由离子浓度增大的程度,故开始滴定时,溶液导电能力增大。NH3·H2O是一元弱碱,部分电离,NaOH是一元强碱,完全电离,相同浓度的氨水和NaOH溶液,NaOH电离出的c(OH-)远大于NH3·H2O电离出的c(OH-),在相同体积的溶液中,c(OH-)越大,单位时间内结合Al3+越多,单位时间内使c(Al3+)减小越多,使溶液中自由移动的c(Al3+)减小得越快,溶液导电能力越小,则刚开始加入氨水时导电能力比加入NaOH溶液时导电能力大,故曲线1表示用氨水滴定时的曲线,A项错误。硫酸铝是强酸弱碱盐,Al3+水解使溶液呈酸性,故滴定前硫酸铝溶液的pH<7,B项错误。ab段生成Al(OH)3沉淀,be段溶液导电能力降低是因为溶液体积增大,离子浓度减小,C项错误。b点对应溶液中,根据电荷守恒有3c(Al3+)+c(N)+c(H+)=2c(S)+c(OH-),故c(H+)<2c(S)+c(OH-),D项正确。
答案 D
2.王水能溶解金是因为王水和金能发生反应生成四氯金酸(HAuCl4)。25 ℃时,向20 mL 0.1 mol·L-1四氯金酸溶液中滴加0.1 mol·L-1NaOH溶液,滴定曲线如图甲所示,含Cl微粒的物质的量分数(δ)随pH的变化关系如图乙所示。下列说法错误的是 ( )
甲乙
A.Ka(HAuCl4)的数量级为10-5
B.b点对应溶液中:2c(H+)+c(AuC)=2c(OH-)+c(HAuCl4)
C.c点对应溶液中:c(Na+)=c(AuC)
D.X点对应滴定曲线中b点
解析 未加NaOH溶液时,0.1 mol·L-1HAuCl4溶液的pH=3,则Ka(HAuCl4)=≈≈1.0×10-5,A项正确。b点对应溶液为物质的量浓度相等的HAuCl4和NaAuCl4的混合溶液,由电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(AuC)+c(OH-) ①,由物料守恒得2c(Na+)=c(AuC)+c(HAuCl4) ②,由①×2-②可得2c(H+)+c(HAuCl4)=2c(OH-)+c(AuC),B项错误。c点对应溶液的pH=7,溶液呈中性,由电荷守恒有c(Na+)=c(AuC),C项正确。X点对应溶液中两种含Cl微粒的物质的量分数相等,则Ka(HAuCl4)==c(H+)=1.0×10-5,即溶液的pH≈5,即对应滴定曲线中b点,D项正确。
答案 B
3.50 ℃时,0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液的pH=12,下列说法正确的是 ( )
A.c(OH-)=1.0×10-2 mol·L-1
B.加入少量NaOH固体,c(Na+)和c(C)均增大
C.c(Na+)+c(H+)=c(HC)+c(OH-)+c(C)
D.2c(Na+)=c(HC)+c(C)+c(H2CO3)
解析 50 ℃时水的离子积不等于1.0×10-14,所以c(OH-)不能用25 ℃时水的离子积进行计算,A项错误;加入少量NaOH固体,抑制了Na2CO3的水解,c(Na+)和c(C)都增大,B项正确;根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=2c(C)+c(HC)+c(OH-),C项错误;根据物料守恒得c(Na+)=2c(C)+2c(HC)+2c(H2CO3),D项错误。
答案 B
4.工业上向锅炉里注入Na2CO3溶液浸泡,将水垢中的CaSO4转化为CaCO3,而后用盐酸去除。下列叙述不正确的是 ( )
A.温度升高,Na2CO3溶液的Kw和c(OH-)均会增大
B.沉淀转化的离子方程式为C(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+S(aq)
C.盐酸溶液中,CaCO3的溶解性大于CaSO4
D.Na2CO3溶液遇CO2后,阴离子浓度均减小
解析 温度升高,Kw增大,温度升高促进碳酸钠溶液水解,c(OH-)增大,A项正确;加入碳酸钠溶液,把硫酸钙转化为碳酸钙:C(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+S(aq),B项正确;因为碳酸钙与盐酸反应,而硫酸钙不与盐酸