2.3 盐类的水解 溶液中粒子浓度的比较 期末考前训练 2024-2025学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
2024-12-06
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第三节 盐类的水解 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 359 KB |
| 发布时间 | 2024-12-06 |
| 更新时间 | 2024-12-06 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-12-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49137605.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
盐类的水解 溶液中粒子浓度的比较
(时间:60分钟 分值:100分)
一、选择题(本题共13小题,每小题5分,共65分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.(2022·浙江1月选考,1)水溶液呈酸性的盐是( )
A.NH4Cl
B.BaCl2
C.H2SO4
D.Ca(OH)2
2.(2022·北京,1改编)2022年3月神舟十三号航天员在中国空间站进行了“天宫课堂”授课活动。其中太空“冰雪实验”演示了过饱和醋酸钠溶液的结晶现象。下列说法不正确的是( )
A.醋酸钠是强电解质
B.醋酸钠溶液中:c(Na+)<c(CH3COO-)
C.常温下,醋酸钠溶液的pH>7
D.该溶液中加入少量醋酸钠固体可以促进醋酸钠晶体析出
3.下列事实与盐类的水解有关的有( )
①碳酸氢钠溶液呈碱性 ②草木灰与铵态氮肥不能混施 ③配制CuCl2溶液,用稀盐酸溶解CuCl2固体 ④实验室盛放纯碱溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞 ⑤加热FeCl3·6H2O晶体,往往得不到FeCl3固体
⑥碳酸氢根离子与四羟基合铝酸根离子在溶液中不能大量共存
A.全部 B.5个
C.4个 D.3个
4.(2024·广东惠州高二检测)常温下,下列事实能说明HClO是弱电解质的是( )
A.HClO在光照条件下易分解成HCl和O2
B.0.1 mol·L-1 NaClO溶液的pH>7
C.NaClO的电离方程式:NaClO===Na++ClO-
D.HClO与Na2SO3溶液反应,可以得到Na2SO4
5.在水溶液中,因为发生水解而不能大量共存的一组微粒是( )
A.CO、OH-、Na+、H+
B.Al3+、Na+、[Al(OH)4]-、Cl-
C.Ba2+、HCO、K+、SO
D.S2-、Na+、SO、Cu2+
6.NaCN溶液中存在水解平衡:CN-+H2OHCN+OH-,下列说法正确的是( )
A.加入少量NaOH固体,c(CN-)减小
B.稀释溶液,溶液的pH增大
C.加入少量AlCl3固体,c(CN-)减小
D.加入适量HCN得到的酸性混合溶液中c(Na+)>c(CN-)>c(H+)>c(OH-)
7.(2023·长沙高二期中联考)常温下,pH=10的三种钠盐溶液,其物质的量浓度大小关系为NaX<NaY<NaZ,下列说法正确的是( )
A.HX、HY、HZ的酸性依次减弱
B.HX和NaY能发生反应:HX+NaY===HY+NaX
C.浓度相同的三种钠盐溶液中,水的电离程度最大的是NaZ溶液
D.恰好中和体积与pH均相等的HX、HY、HZ溶液时,HX消耗的NaOH最多
8.25 ℃,两种酸的电离平衡常数如下表所示。
物质
Ka1
Ka2
H2A
1.3×10-2
6.3×10-4
H2B
4.2×10-7
5.6×10-11
下列叙述中正确的是( )
A.H2A的电离方程式:H2A2H++A2-
B.常温下,在水中Na2B的水解平衡常数:Kh=
C.相同pH的Na2A、Na2B溶液中物质的量浓度:c(Na2A)>c(Na2B)
D.向Na2B溶液中加入少量H2A溶液,可发生反应:B2-+H2A===A2-+H2B
9.实验室使用pH传感器来测定某Na2A和NaHA混合溶液中NaHA的含量,用0.1 mol·L-1盐酸滴定该混合溶液,得到如图曲线。滴定过程中,当滴入标准溶液的物质的量与待测组分的物质的量恰好符合化学反应式所表示的计量关系时,称反应达到了化学计量点,简称计量点。下列说法错误的是( )
A.未滴定时该混合溶液中:2c(Na+)=3c(A2-)+3c(HA-)+3c(H2A)
B.滴定过程中,c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(Cl-)+c(OH-)恒成立
C.滴加10 mL盐酸时,溶液中:c(Na+)>c(A2-)>c(HA-)>c(H2A)>c(H+)
D.滴加30 mL盐酸时,溶液中:c(Na+)=c(Cl-)>c(H2A)>c(H+)>c(OH-)
10.(2022·浙江6月选考,23)25 ℃时,向20 mL浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1的NaOH溶液(醋酸的Ka=1.8×10-5;用0.1 mol·L-1的NaOH溶液滴定20 mL等浓度的盐酸,滴定终点的pH突跃范围4.3~9.7)。下列说法不正确的是( )
A.恰好中和时,溶液呈碱性
B.滴加NaOH溶液至pH=4.3的过程中,发生反应的离子方程式为H++OH-===H2O
C.滴定过程中,c(Cl-)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
D.pH=7时,c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(CH3COOH)
11.(2023·宁夏高二月考)298 K时,向20 mL 0.01 mol·L-1 HCOOH(弱酸)溶液中滴加一定浓度的NaOH溶液,滴加过程中水电离的c水(H+)与滴加NaOH溶液的体积V的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.常温下,HCOO-的水解常数Kh=1×10-10
B.A、B之间的点对应的溶液满足:c(HCOO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
C.C点表示NaOH溶液与HCOOH溶液恰好完全反应
D.D点对应的溶液显碱性
12.常温下,向20 mL 0.1 mol·L-1 HA溶液中滴加0.1 mol·L-1的氨水,溶液的pH随氨水体积变化的曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A.HA的电离方程式为HA===H++A-
B.B点时加入的HA和氨水恰好完全反应
C.A点所示溶液中:c(A-)=2c(NH)+2c(NH3·H2O)
D.C点所示溶液中:c(NH)>c(A-)>c(NH3·H2O)
13.常温下,二元弱酸H3PO3溶液中含磷微粒的浓度之和为0.1 mol·L-1,溶液中各含磷微粒的pc(X)(X表示各含磷微粒)与pOH的关系如图所示。图中pc(X)表示各含磷微粒浓度的负对数[pc(X)=-lg c(X)],pOH表示OH-浓度的负对数[pOH=-lg c(OH-)]。下列有关说法正确的是( )
A.曲线③表示pc(H3PO3)随pOH的变化
B.H3PO3的Ka1·Ka2=10-8.1
C.b点溶液:c(H+)=0.1 mol·L-1+c(HPO)+c(OH-)
D.Na2HPO3溶液呈碱性是因为HPO的水解程度大于其电离程度
二、非选择题(本题共2小题,共35分)
14.(21分,每空3分)已知25 ℃时,醋酸、氢硫酸、氢氰酸的电离平衡常数如下表:
醋酸
氢硫酸
氢氰酸
Ka=1.8×10-5
Ka1=9.1×10-8,
Ka2=1.1×10-12
Ka=4.9×10-10
(1)体积相同、c(H+)相同的三种酸溶液a.CH3COOH;b.HCN;c.H2SO4分别与同浓度的NaOH溶液完全中和,消耗NaOH溶液的体积由大到小的排列顺序是__________(填字母)。
(2)25 ℃时,等浓度的三种溶液①NaCN溶液、②Na2S溶液、③CH3COONa溶液,pH由大到小的顺序为__________(填序号,下同)。
(3)25 ℃时,浓度均为0.01 mol·L-1的①NaCN、②CH3COONa、③NaCl溶液中,阴离子总浓度由大到小的顺序为__________。
(4)将浓度为0.02 mol·L-1的HCN溶液与0.01 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,测得混合溶液中c(Na+)>c(CN-),下列关系正确的是__________(填字母)。
a.c(H+)<c(OH-)
b.c(H+)+c(HCN)=c(OH-)+c(CN-)
c.c(HCN)+c(CN-)=0.01 mol·L-1
(5)25 ℃时,向NaCN溶液中通入少量H2S,反应的离子方程式为______________
____________________。
(6)下列四种离子结合质子能力由大到小的顺序是__________(填字母,下同)。
a.S2- b.CN-
c.CH3COO- d.HS-
(7)用蒸馏水稀释0.10 mol·L-1的醋酸,下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是__________。
a. b.
c.
15.(14分)在含有弱电解质的溶液中,往往有多个化学平衡共存。
(1)一定温度下,向1 L 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入0.1 mol CH3COONa固体,平衡后溶液中________(填“增大”“减小”或“不变”);写出表示该混合溶液中所有离子浓度间关系的一个等式:_______________________________________
________________________________________________________________________。
(2)常温下向20 mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 HCl溶液40 mL,溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)物质的量分数随溶液pH变化的情况如图。
回答下列问题:
①在同一溶液中,H2CO3、HCO、CO______(填“能”或“不能”)大量共存;
②当pH=7时,溶液中含碳元素的主要微粒有________、________,溶液中含量最多的三种微粒的物质的量浓度的大小关系为
________________________________________________________________________;
③已知在25 ℃时,CO水解反应的平衡常数即水解常数Kh=2×10-4,当溶液中c(HCO)∶c(CO)=2∶1时,溶液的pH=________。
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盐类的水解 溶液中粒子浓度的比较
(时间:60分钟 分值:100分)
一、选择题(本题共13小题,每小题5分,共65分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.(2022·浙江1月选考,1)水溶液呈酸性的盐是( )
A.NH4Cl
B.BaCl2
C.H2SO4
D.Ca(OH)2
答案 A
解析 NH4Cl盐溶液中存在NH+H2ONH3·H2O+H+而呈酸性,A符合题意;BaCl2溶液中Ba2+和Cl-均不水解,是强酸强碱盐,溶液呈中性,B不符合题意;H2SO4属于酸,不是盐,C不符合题意;Ca(OH)2属于碱,不是盐,D不符合题意。
2.(2022·北京,1改编)2022年3月神舟十三号航天员在中国空间站进行了“天宫课堂”授课活动。其中太空“冰雪实验”演示了过饱和醋酸钠溶液的结晶现象。下列说法不正确的是( )
A.醋酸钠是强电解质
B.醋酸钠溶液中:c(Na+)<c(CH3COO-)
C.常温下,醋酸钠溶液的pH>7
D.该溶液中加入少量醋酸钠固体可以促进醋酸钠晶体析出
答案 B
解析 醋酸钠在水溶液中能完全电离,醋酸钠是强电解质,故A正确;醋酸钠溶液显碱性:c(H+)<c(OH-),根据电荷守恒:c(H+) + c(Na+) = c(CH3COO-)+ c(OH-),则c(Na+)>c(CH3COO-),故B错误;醋酸钠是强碱弱酸盐,常温下,醋酸钠溶液的pH>7,故C正确;过饱和醋酸钠溶液处于亚稳态,加入少量醋酸钠固体可以促进醋酸钠晶体析出,形成饱和溶液,故D正确。
3.下列事实与盐类的水解有关的有( )
①碳酸氢钠溶液呈碱性 ②草木灰与铵态氮肥不能混施 ③配制CuCl2溶液,用稀盐酸溶解CuCl2固体 ④实验室盛放纯碱溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞 ⑤加热FeCl3·6H2O晶体,往往得不到FeCl3固体
⑥碳酸氢根离子与四羟基合铝酸根离子在溶液中不能大量共存
A.全部 B.5个
C.4个 D.3个
答案 B
解析 ①碳酸氢钠溶液呈碱性是因为碳酸氢根离子的水解;②草木灰含K2CO3,铵态氮肥即铵盐,混合后碳酸根离子和铵根离子发生相互促进的水解反应,肥效降低;③配制CuCl2溶液,用稀盐酸溶解CuCl2固体是为了抑制CuCl2水解;④纯碱即Na2CO3,其水解产生NaOH与玻璃中的SiO2反应产生黏性的Na2SiO3,会将玻璃塞黏在试剂瓶上;⑤FeCl3水解得到氢氧化铁和HCl,加热FeCl3·6H2O晶体,HCl挥发,水解平衡正向移动,得到氢氧化铁,得不到FeCl3固体;⑥四羟基合铝酸根离子与碳酸氢根离子发生反应生成氢氧化铝沉淀,所以不能共存,与盐类的水解无关。
4.(2024·广东惠州高二检测)常温下,下列事实能说明HClO是弱电解质的是( )
A.HClO在光照条件下易分解成HCl和O2
B.0.1 mol·L-1 NaClO溶液的pH>7
C.NaClO的电离方程式:NaClO===Na++ClO-
D.HClO与Na2SO3溶液反应,可以得到Na2SO4
答案 B
解析 HClO在光照条件下分解只能证明其不稳定,不能证明是弱电解质,A项不选;0.1 mol·L-1 NaClO溶液的pH>7,说明ClO-发生了水解,使溶液呈碱性,即HClO为弱酸,B项选;NaClO的电离方程式:NaClO===Na++ClO-,说明NaClO为强电解质,不能证明HClO为弱电解质,C项不选;HClO与Na2SO3溶液反应,可以得到Na2SO4,体现了HClO的氧化性,D项不选。
5.在水溶液中,因为发生水解而不能大量共存的一组微粒是( )
A.CO、OH-、Na+、H+
B.Al3+、Na+、[Al(OH)4]-、Cl-
C.Ba2+、HCO、K+、SO
D.S2-、Na+、SO、Cu2+
答案 B
解析 本题四组离子均不能大量共存,A项中CO、OH-与H+不能大量共存;C项中Ba2+与SO因反应生成BaSO4沉淀而不能大量共存;D项中S2-与Cu2+因反应生成CuS沉淀而不能大量共存。
6.NaCN溶液中存在水解平衡:CN-+H2OHCN+OH-,下列说法正确的是( )
A.加入少量NaOH固体,c(CN-)减小
B.稀释溶液,溶液的pH增大
C.加入少量AlCl3固体,c(CN-)减小
D.加入适量HCN得到的酸性混合溶液中c(Na+)>c(CN-)>c(H+)>c(OH-)
答案 C
解析 NaOH固体的加入使OH-浓度增大,水解平衡逆向移动,所以c(CN-)增大,A项错误;溶液稀释后,虽然CN-水解程度增大,但水量增多使c(OH-)减小,所以溶液的pH减小,B项错误;加入少量AlCl3固体,Al3+水解生成H+,生成的H+与OH-结合能使CN-的水解平衡正向移动,则c(CN-)减小,若溶液pH达到一定值,则加入少量AlCl3固体后,Al3+与OH-发生反应,使CN-的水解平衡正向移动,则c(CN-)减小,C项正确;因混合溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),由电荷守恒可推知c(CN-)>c(Na+),故c(CN-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),D项错误。
7.(2023·长沙高二期中联考)常温下,pH=10的三种钠盐溶液,其物质的量浓度大小关系为NaX<NaY<NaZ,下列说法正确的是( )
A.HX、HY、HZ的酸性依次减弱
B.HX和NaY能发生反应:HX+NaY===HY+NaX
C.浓度相同的三种钠盐溶液中,水的电离程度最大的是NaZ溶液
D.恰好中和体积与pH均相等的HX、HY、HZ溶液时,HX消耗的NaOH最多
答案 D
解析 pH相同的NaX、NaY和NaZ溶液,其物质的量浓度大小关系为NaX<NaY<NaZ,由越弱越水解的规律可知,酸性:HX<HY<HZ,A项错误;酸性:HX<HY,则反应HX+NaY===HY+NaX不能发生,B项错误;HX、HY、HZ中HX的酸性最弱,则浓度相同的三种钠盐溶液中,NaX的水解程度最大,水的电离程度最大,C项错误;酸性:HX<HY<HZ,pH相同的三种酸的水溶液的浓度:HX>HY>HZ,则恰好中和体积与pH均相等的HX、HY、HZ溶液时,消耗NaOH的物质的量:HX>HY>HZ,D项正确。
8.25 ℃,两种酸的电离平衡常数如下表所示。
物质
Ka1
Ka2
H2A
1.3×10-2
6.3×10-4
H2B
4.2×10-7
5.6×10-11
下列叙述中正确的是( )
A.H2A的电离方程式:H2A2H++A2-
B.常温下,在水中Na2B的水解平衡常数:Kh=
C.相同pH的Na2A、Na2B溶液中物质的量浓度:c(Na2A)>c(Na2B)
D.向Na2B溶液中加入少量H2A溶液,可发生反应:B2-+H2A===A2-+H2B
答案 C
解析 A错,根据电离平衡常数可知,H2A和H2B都是弱电解质,电离分步进行,以第一步为主,所以H2A的电离方程式为H2AH++HA-、HA-H++A2-;B错,由水解平衡B2-+H2OHB-+OH-得出Kh=,则Kh===;C对,酸根离子对应的酸越弱越水解,碱性越强;酸性:HA->HB-,相同浓度的Na2A、Na2B溶液中,Na2B溶液pH较大,则相同pH的Na2A、Na2B溶液中物质的量浓度:c(Na2A)>c(Na2B);D错,酸性:H2A>HA->H2B,根据强酸制弱酸原理,可以发生反应:2B2-+H2A===A2-+2HB-。
9.实验室使用pH传感器来测定某Na2A和NaHA混合溶液中NaHA的含量,用0.1 mol·L-1盐酸滴定该混合溶液,得到如图曲线。滴定过程中,当滴入标准溶液的物质的量与待测组分的物质的量恰好符合化学反应式所表示的计量关系时,称反应达到了化学计量点,简称计量点。下列说法错误的是( )
A.未滴定时该混合溶液中:2c(Na+)=3c(A2-)+3c(HA-)+3c(H2A)
B.滴定过程中,c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(Cl-)+c(OH-)恒成立
C.滴加10 mL盐酸时,溶液中:c(Na+)>c(A2-)>c(HA-)>c(H2A)>c(H+)
D.滴加30 mL盐酸时,溶液中:c(Na+)=c(Cl-)>c(H2A)>c(H+)>c(OH-)
答案 C
解析 根据反应的化学方程式,当n(Na2A)∶n(HCl)=1∶2、n(NaHA)∶n(HCl)=1∶1时恰好完全反应,据此可知未滴定时该混合溶液中c(Na2A)∶c(NaHA)=1∶1,存在元素守恒:2c(Na+)=3c(A2-)+3c(HA-)+3c(H2A),故A项正确;滴定过程中,存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(Cl-)+c(OH-),故B项正确;滴加10 mL盐酸时,恰好反应生成一份NaHA和一份NaCl,还有原混合溶液中的一份NaHA,即n(NaHA)∶n(NaCl)=2∶1,且此时混合溶液显碱性,说明HA-水解程度大于其电离程度,则c(Na+)>c(HA-)>c(H2A)>c(A2-)>c(H+),故C项错误;滴加30 mL盐酸时,溶液完全转化为3份NaCl和2份H2A,溶液显酸性,因此存在c(Na+)=c(Cl-)>c(H2A)>c(H+)>c(OH-),故D项正确。
10.(2022·浙江6月选考,23)25 ℃时,向20 mL浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1的NaOH溶液(醋酸的Ka=1.8×10-5;用0.1 mol·L-1的NaOH溶液滴定20 mL等浓度的盐酸,滴定终点的pH突跃范围4.3~9.7)。下列说法不正确的是( )
A.恰好中和时,溶液呈碱性
B.滴加NaOH溶液至pH=4.3的过程中,发生反应的离子方程式为H++OH-===H2O
C.滴定过程中,c(Cl-)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
D.pH=7时,c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(CH3COOH)
答案 B
解析 恰好中和时,生成氯化钠和醋酸钠,其中醋酸根离子会水解,溶液呈碱性,A正确;加入20 mL NaOH溶液时,溶液为NaCl和CH3COOH的混合溶液,此时c(H+)≈= mol·L-1=×10-3 mol·L-1>1×10-4.3 mol·L-1,则滴加NaOH至pH=4.3,说明醋酸也参加了反应,B错误;滴定前盐酸和醋酸的浓度相同,故滴定过程中,氯离子浓度等于醋酸分子和醋酸根离子的浓度之和,C正确;当NaOH溶液的体积为20 mL时,溶液为氯化钠和醋酸的混合溶液,显酸性,需要再滴加适量的氢氧化钠,故c(Na+)>c(Cl-),由醋酸的Ka=1.8×10-5可知,CH3COO-的Kh=<Ka,即醋酸的电离程度大于CH3COO-的水解程度,故c(CH3COO-)>c(CH3COOH),故c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(CH3COOH),D正确。
11.(2023·宁夏高二月考)298 K时,向20 mL 0.01 mol·L-1 HCOOH(弱酸)溶液中滴加一定浓度的NaOH溶液,滴加过程中水电离的c水(H+)与滴加NaOH溶液的体积V的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.常温下,HCOO-的水解常数Kh=1×10-10
B.A、B之间的点对应的溶液满足:c(HCOO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
C.C点表示NaOH溶液与HCOOH溶液恰好完全反应
D.D点对应的溶液显碱性
答案 B
解析 A点处,HCOOH溶液中c水(H+)=1×10-11 mol·L-1,OH-全部来自水的电离,则c(OH-)=1×10-11 mol·L-1,溶液中的c(HCOO-)=c(H+)==1×10-3 mol·L-1,故Ka===1×10-4,Kh==1×10-10,A项正确;经分析可知,A、B之间的点对应的溶液显酸性,则c(H+)>c(OH-),B项错误。
12.常温下,向20 mL 0.1 mol·L-1 HA溶液中滴加0.1 mol·L-1的氨水,溶液的pH随氨水体积变化的曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A.HA的电离方程式为HA===H++A-
B.B点时加入的HA和氨水恰好完全反应
C.A点所示溶液中:c(A-)=2c(NH)+2c(NH3·H2O)
D.C点所示溶液中:c(NH)>c(A-)>c(NH3·H2O)
答案 B
解析 根据常温下0.1 mol·L-1的HA溶液的pH=1,可知HA是强酸,所以HA完全电离,A正确;一水合氨是弱碱,若二者恰好完全反应,形成强酸弱碱盐,NH发生水解使溶液显酸性,图中B点所示溶液pH=7,氨水过量,B错误;A点所示溶液中溶质成分为NH4A和HA,且二者物质的量之比为1∶1,在此溶液中存在元素守恒:c(A-)=2c(NH)+2c(NH3·H2O),C正确;C点所示溶液中溶质为NH4A和NH3·H2O,且二者物质的量之比为1∶1,根据溶液显碱性,可知NH3·H2O电离程度大于NH水解程度,c(NH)>c(A-)>c(NH3·H2O),D正确。
13.常温下,二元弱酸H3PO3溶液中含磷微粒的浓度之和为0.1 mol·L-1,溶液中各含磷微粒的pc(X)(X表示各含磷微粒)与pOH的关系如图所示。图中pc(X)表示各含磷微粒浓度的负对数[pc(X)=-lg c(X)],pOH表示OH-浓度的负对数[pOH=-lg c(OH-)]。下列有关说法正确的是( )
A.曲线③表示pc(H3PO3)随pOH的变化
B.H3PO3的Ka1·Ka2=10-8.1
C.b点溶液:c(H+)=0.1 mol·L-1+c(HPO)+c(OH-)
D.Na2HPO3溶液呈碱性是因为HPO的水解程度大于其电离程度
答案 B
解析 H3PO3为二元弱酸,则在水中存在:H3PO3H2PO+H+、H2POHPO+H+,随着pOH增大(OH-浓度逐渐减小),H+浓度逐渐增大,H+会抑制H3PO3的各级电离,则随着pOH增大,c(H3PO3)逐渐增大,c(HPO)逐渐减小,故pc(H3PO3)逐渐减小,pc(HPO)逐渐增大,则曲线①表示pc(H3PO3)随pOH的变化,曲线③表示pc(HPO)随pOH的变化,曲线②表示pc(H2PO)随pOH的变化,A项错误;a点是曲线③和曲线①的交点,此时c(H3PO3)=c(HPO),对应的Ka1·Ka2==c2(H+),a点处pOH=9.95,即c(OH-)=10-9.95 mol·L-1,则c(H+)=10-4.05 mol·L-1,故Ka1·Ka2=10-8.1,B项正确;b点处pOH=14,则pH=0,可得c(OH-)=10-14 mol·L-1,c(H+)=1 mol·L-1,HPO来自H3PO3的二级电离,则c(HPO)远小于0.1 mol·L-1,所以c(H+)>0.1 mol·L-1+c(HPO)+c(OH-),C项错误;H3PO3是二元弱酸,所以Na2HPO3溶液中存在HPO的水解,不存在HPO的电离,D项错误。
二、非选择题(本题共2小题,共35分)
14.(21分,每空3分)已知25 ℃时,醋酸、氢硫酸、氢氰酸的电离平衡常数如下表:
醋酸
氢硫酸
氢氰酸
Ka=1.8×10-5
Ka1=9.1×10-8,
Ka2=1.1×10-12
Ka=4.9×10-10
(1)体积相同、c(H+)相同的三种酸溶液a.CH3COOH;b.HCN;c.H2SO4分别与同浓度的NaOH溶液完全中和,消耗NaOH溶液的体积由大到小的排列顺序是__________(填字母)。
(2)25 ℃时,等浓度的三种溶液①NaCN溶液、②Na2S溶液、③CH3COONa溶液,pH由大到小的顺序为__________(填序号,下同)。
(3)25 ℃时,浓度均为0.01 mol·L-1的①NaCN、②CH3COONa、③NaCl溶液中,阴离子总浓度由大到小的顺序为__________。
(4)将浓度为0.02 mol·L-1的HCN溶液与0.01 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,测得混合溶液中c(Na+)>c(CN-),下列关系正确的是__________(填字母)。
a.c(H+)<c(OH-)
b.c(H+)+c(HCN)=c(OH-)+c(CN-)
c.c(HCN)+c(CN-)=0.01 mol·L-1
(5)25 ℃时,向NaCN溶液中通入少量H2S,反应的离子方程式为______________
____________________。
(6)下列四种离子结合质子能力由大到小的顺序是__________(填字母,下同)。
a.S2- b.CN-
c.CH3COO- d.HS-
(7)用蒸馏水稀释0.10 mol·L-1的醋酸,下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是__________。
a. b.
c.
答案 (1)b>a>c (2)②>①>③ (3)③>②>① (4)ac (5)CN-+H2S===HS-+HCN (6)a>b>d>c (7)b
解析 (1)硫酸是强酸,根据表格数据可知,酸性:CH3COOH>HCN,体积相同、c(H+)相同的三种酸溶液,酸性越弱,中和时消耗氢氧化钠的物质的量越多,分别与同浓度的NaOH溶液完全中和,消耗NaOH溶液的体积由大到小的排列顺序是HCN>CH3COOH>H2SO4。(2)25 ℃时,Ka(CH3COOH)>Ka(HCN)>Ka2(H2S),电离常数越大,阴离子水解程度越小,等浓度的三种溶液pH由大到小的顺序为Na2S>NaCN>CH3COONa,即②>①>③。(3)根据电荷守恒,上述三种溶液中阴离子总浓度均等于c(Na+)+c(H+),Na+浓度均相同,总浓度取决于H+浓度,因阴离子水解程度越大,溶液中H+浓度越小,pH越大,则溶液中阴离子总浓度越小,25 ℃时,浓度均为0.01 mol·L-1的三种溶液中,pH由大到小的顺序为NaCN>CH3COONa>NaCl,则阴离子总浓度由大到小的顺序为NaCl >CH3COONa>NaCN,即③>②>①。(4)混合溶液中含有等浓度的NaCN、HCN,c(Na+)>c(CN-),说明CN-水解程度大于HCN电离程度,溶液呈碱性,c(H+)<c(OH-) ,故a正确;根据质子守恒,2c(H+)+c(HCN)=2c(OH-)+c(CN-),故b错误;根据元素守恒,c(HCN)+c(CN-)=0.01 mol·L-1,故c正确。(5)根据“强酸制弱酸”,25 ℃时,向NaCN溶液中通入少量H2S生成NaHS和HCN,反应的离子方程式为CN-+H2S===HS-+HCN。(6)由表格数据可知,Ka(CH3COOH) >Ka1(H2S) >Ka(HCN)>Ka2(H2S),则酸性:CH3COOH> H2S>HCN>HS-,酸性越强,其对应弱酸根离子结合质子能力越弱,则四种离子结合质子能力由大到小的顺序是a>b>d>c。(7)==,蒸馏水稀释过程中c(CH3COO-)减小,减小,a不符合题意;==,蒸馏水稀释过程中c(H+)减小,增大,b符合题意;=,蒸馏水稀释过程中c(H+)减小,减小,c不符合题意。
15.(14分)在含有弱电解质的溶液中,往往有多个化学平衡共存。
(1)一定温度下,向1 L 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入0.1 mol CH3COONa固体,平衡后溶液中________(填“增大”“减小”或“不变”);写出表示该混合溶液中所有离子浓度间关系的一个等式:_______________________________________
________________________________________________________________________。
(2)常温下向20 mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 HCl溶液40 mL,溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)物质的量分数随溶液pH变化的情况如图。
回答下列问题:
①在同一溶液中,H2CO3、HCO、CO______(填“能”或“不能”)大量共存;
②当pH=7时,溶液中含碳元素的主要微粒有________、________,溶液中含量最多的三种微粒的物质的量浓度的大小关系为
________________________________________________________________________;
③已知在25 ℃时,CO水解反应的平衡常数即水解常数Kh=2×10-4,当溶液中c(HCO)∶c(CO)=2∶1时,溶液的pH=________。
答案 (1)不变 c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)(合理即可)
(2)①不能 ②HCO H2CO3 c(Na+)>c(Cl-)>c(HCO) ③10
解析 (1)一定温度下,向1 L 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入0.1 mol CH3COONa固体,由于温度不变,Ka=只与温度有关,所以不变;溶液中存在电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)。(2)常温下向20 mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 HCl溶液40 mL,反应先生成碳酸氢钠,碳酸氢钠再与盐酸反应生成碳酸(部分碳酸分解成二氧化碳、水)。①由反应及图像可知,在同一溶液中,H2CO3、HCO、CO不能大量共存;②由图像可知,pH=7时,溶液中含碳元素的主要微粒为HCO、H2CO3,溶液显中性,溶液中c(H+)=c(OH-),此时加入盐酸的体积大于20 mL小于40 mL,从开始到pH=7过程中,发生的反应有Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl(Na2CO3完全反应)、NaHCO3+HCl===NaCl+H2CO3(NaHCO3部分反应),溶液中溶质为碳酸氢钠、氯化钠(NaCl浓度大于碳酸氢钠浓度)及碳酸,则溶液中含量最多的三种微粒的物质的量浓度的大小关系为c(Na+)>c(Cl-)>c(HCO)。③CO的水解常数Kh==2×10-4,当溶液中c(HCO)∶c(CO)=2∶1时,c(OH-)=10-4 mol·L-1,则c(H+)=10-10 mol·L-1,所以pH=10。
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