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[课下巩固检测练(二十八)] 溶液中的电离平衡与水解平衡
___________________________________________________________________________(每小题5分)
1.测定0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH,数据如下。
时刻
①
②
③
④
温度/℃
25
30
40
25
pH
9.66
9.52
9.37
9.25
实验过程中,取①④时刻的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验,④产生的白色沉淀多。下列说法不正确的是( )
A.Na2SO3溶液中存在水解平衡:+OH-
B.④的pH与①不同,是由浓度减小造成的
C.①→③的过程中,温度和浓度对水解平衡移动方向的影响一致
D.①与④的Kw值相等
解析:选C。①→③的过程中,pH变小,说明水解产生的c(OH-)减小;升高温度的水解平衡正向移动,溶液中水解产生的c(OH-)应增大,pH应增大,而实际上溶液的pH减小,其主要原因是实验过程中部分被空气中的O2氧化生成,溶液中减小,水解平衡逆向移动,则溶液中c(OH-)减小,pH减小。①→③的过程中,温度升高的水解平衡正向移动,而减小,水解平衡逆向移动,二者对水解平衡移动方向的影响不一致,C错;Na2SO3是强碱弱酸盐,在水溶液中发生水解,存在水解平衡:+OH-,A对;实验过程中,取①④时刻的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验,④产生白色沉淀多,说明④中的数目大于①中的数目,④中的数目小于①中的数目,所以④中OH-的数目小于①中OH-的数目,pH不同,B对;Kw只与温度有关,D对。
2.下列叙述正确的是( )
A.向蒸馏水中加入浓硫酸,Kw不变
B.向稀氨水中加少量NH4Cl固体,将减小
C.向CH3COONa溶液中通入HCl气体至溶液呈中性,c(CH3COOH)>c(Cl-)
D.0.2 mol/L H2S 溶液与0.2 mol/L NaOH溶液等体积混合,忽略溶液混合的体积变化:c(OH-)+c(H2S)+2c(HS-)+3c(S2-)=0.2 mol·L-1+c(H+)
解析:选D。向蒸馏水中加入浓硫酸,温度升高,Kw增大,A错误;向稀氨水中加少量NH4Cl固体增大,抑制NH3·H2O的电离,使得c(OH-)减小, 将增大,B错误;根据电荷守恒得:c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(CH3COO-)+c(OH-),溶液呈中性,即c(H+)=c(OH-),代入得:c(Na+)=c(Cl-)+c(CH3COO-),元素守恒得:c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),即c(CH3COOH)=c(Cl-),C错误;0.2 mol/L H2S溶液与0.2 mol/L NaOH 溶液等体积混合,恰好生成0.1 mol/L NaHS,可得元素守恒:c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S),电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-),两式相加得c(OH-)+c(H2S)+2c(HS-)+3c(S2-)=2c(Na+)+c(H+),即c(OH-)+c(H2S)+2c(HS-)+3c(S2-)=0.2 mol·L-1+c(H+),D正确。
3.一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图。下列说法正确的是( )
A.升高温度,可能引起由c向b的变化
B.该温度下,水的离子积常数为1.0×10-13
C.该温度下,加入FeCl3可能引起由b向a的变化
D.该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化
解析:选C。由图可知,a、b、c三点对应的平衡常数不变,该曲线上的点温度相等,升高温度,不能引起由c向b的变化,故A项错误;b点c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7 mol·L-1,故Kw=1.0×10-14,故B项错误;Fe3+能结合水电离出的OH-,促进水的电离平衡右移,c(H+)增大,c(OH-)减小,可能引起由b向a的变化,故C项正确;由c点到d点,水的离子积常数减小,但温度不变,Kw不变,则稀释溶液不能引起由c向d的变化,故D项错误。
4.(2024·安徽合肥三模)血液的正常pH范围是7.35~7.45。当血浆的pH降到7.2以下会引起酸中毒,升到7.5以上会引起碱中毒,降到6.8以下或升到7.8以上,会危及生命安全。血浆中缓冲体系对稳定体系的酸碱度发挥着重要作用。的缓冲作用可用下列平衡表示:H+(aq)+(aq)⥫⥬H2CO3(aq)⥫⥬CO2(g)+H2O(l)。下列有关溶液的说法正确的是( )
A.由于血浆中存在缓冲体系,加入酸或碱,pH一定无明显变化
B.人体发生碱中毒时注射NaHCO3溶液可以缓解症状
C.已知在水溶液中可以形成二聚体,可分析出通过氢键形成八元环结构
D.实验测得0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液在25~60 ℃升温过程中(不考虑水挥发)溶液的pH先减小后增大,减小的原因是升温抑制了的水解
解析:选C。向体系中加入少量的酸或碱,pH才无明显变化,A错误;NaHCO3溶液呈碱性,人体血液碱中毒时,可以注射酸性溶液缓解,B错误;通过氢键形成的二聚体是八元环结构,C正确;起初升温时以促进水的电离为主,溶液中的水解为主,溶液中c(H+)减小,pH增大,D错误。
5.(2024·湖北一模)25 ℃时,常见物质的平衡常数如下表。
Ksp(BaCO3)
Ksp(CaCO3)
H2CO3
CH3COOH
2.5×10-9
3.4×10-9
Ka1=4.5×10-7,
Ka2=4.7×10-11
Ka=1.75×10-5
下列说法错误的是( )
A.25 ℃时,实验测得CaCO3的溶解度大于用Ksp(CaCO3)计算的溶解度,主要原因是发生水解
B.CaCO3可溶于CH3COOH是因为反应的平衡常数K>1.0×105
C.BaCO3饱和溶液中存在:c(H+)+1.0×10-4 mol·L-1=+c(OH-)+
D.25 ℃时,BaCO3饱和溶液的pH≈10
解析:选B。碳酸根离子水解使得碳酸根离子浓度减小,导致碳酸钙溶解平衡正向移动,使得25 ℃时,实验测得CaCO3的溶解度大于用Ksp(CaCO3)计算的溶解度,A正确;CaCO3可溶于CH3COOH是因为醋酸酸性大于碳酸,反应中生成二氧化碳气体促使反应正向进行,B错误;BaCO3饱和溶液中c(Ba2+)= mol/L=0.5×10-4 mol/L,由电荷守恒可知,存在:c(H+)+2c(Ba2+)=+c(OH-)+,则c(H+)+1.0×10-4 mol·L-1=+c(OH-)+,C正确;25 ℃时,BaCO3饱和溶液中= mol/L=+H2O⥫⥬OH-+,Kh=,c(OH-)≈10-4 mol/L,pOH=4、pH=10,D正确。
6.(2024·广东深圳模拟)下列说法正确的是( )
A.氨水加水稀释过程中,逐渐减小
B.NH4Cl溶液中存在:>c(OH-)
C.等物质的量浓度的NaHCO3溶液和Na2CO3溶液中水的电离程度:前者大于后者
D.0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中:c(H+)-c(OH-)=-c(H2CO3)
解析:选D。+OH-,Kb=⇒,氨水加水稀释过程中,c(OH-)减小,逐渐增大,A错误;NH4Cl是强酸弱碱盐,溶液中存在:>c(H+)>c(OH-),B错误;等物质的量浓度的NaHCO3溶液和Na2CO3溶液中水的电离程度:前者小于后者,C错误;0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中,电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=++c(OH-),元素守恒:c(Na+)=++c(H2CO3),两式相差得c(H+)-c(OH-)=-c(H2CO3),D正确。
7.实验测得0.10 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH随温度变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.OM段随温度升高溶液的pH减小,原因是的水解被抑制
B.O点溶液和P点溶液中c(OH-)相等
C.将N点溶液恢复到25 ℃,pH可能大于8.62
D.Q点、M点溶液中均有++c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
解析:选C。水解吸热,升高温度的水解平衡向右移动,而根据图像可知,M点之前升高温度,溶液pH减小,主要原因是升温促进了水的电离,A错误;温度不同,Kw不同,c(OH-)不相等,B错误;温度升高后,碳酸氢钠可能部分发生分解得到碳酸钠,将N点溶液恢复到25 ℃,由于碳酸钠的水解程度大于碳酸氢钠,故溶液pH可能大于8.62,C正确;Q点、M点溶液中均有电荷守恒:++c(OH-)=c(Na+)+c(H+),D错误。
8.BiOCl是一种具有珍珠光泽的材料,利用金属Bi制备BiOCl的工艺流程如图:
下列说法错误的是( )
A.酸浸工序中分次加入稀HNO3可降低反应的剧烈程度
B.转化工序中加入稀盐酸可抑制生成BiONO3
C.水解工序中加入少量CH3COONa(s)可提高Bi3+水解程度
D.水解工序中加入少量NH4NO3(s)有利于BiOCl的生成
解析:选D。硝酸为强氧化剂,可与金属铋反应,酸浸工序中分次加入稀HNO3,可降低反应的剧烈程度,A正确;金属铋与硝酸反应生成的硝酸铋会发生水解反应生成BiONO3,水解的离子方程式为Bi3+++H2O⥫⥬BiONO3+2H+,转化工序中加入稀盐酸,使氢离子浓度增大,硝酸铋的水解平衡左移,可抑制生成BiONO3,B正确;氯化铋水解生成BiOCl的离子方程式为Bi3++Cl-+H2O⥫⥬BiOCl+2H+,水解工序中加入少量CH3COONa(s),醋酸根离子会结合氢离子生成弱电解质醋酸,使氢离子浓度减小,氯化铋水解平衡右移,促进Bi3+水解,C正确;结合C项分析水解工序中加入少量NH4NO3(s),铵根离子水解生成氢离子,使氢离子浓度增大,氯化铋水解平衡左移,不利于生成BiOCl,且部分铋离子与硝酸根离子、水也会发生反应:Bi3+++H2O===BiONO3+2H+,也不利于生成BiOCl,D错误。
9.(2024·四川遂宁三模)利用pH传感器和温度传感器探究0.1 mol/L Na2SO3溶液的pH随溶液温度的变化,升温和降温过程中溶液pH的变化分别如图甲、乙所示,下列说法不正确的是( )
A.Na2SO3溶液中存在水解平衡:+OH-
B.从a点到b点,pH下降的原因可能是水的电离程度增大
C.d点pH低于a点的原因是部分Na2SO3被氧化成Na2SO4
D.a点和d点的Kw值不相等
解析:选D。亚硫酸钠是强碱弱酸盐,在溶液中分步发生水解使溶液呈碱性,以一级水解为主,水解的离子方程式:+OH-,A正确;从a点到b点,温度升高,可能是由于水的电离程度增大,导致pH下降,B正确;硫酸钠是强酸强碱盐,在溶液中不水解,则d点溶液pH低于a点说明溶液中部分亚硫酸钠被氧化为硫酸钠,C正确;水的离子积常数是温度的函数,温度不变,离子积常数不变,由图可知,a点和d点的温度相同,则a点和d点的离子积常数相等,D错误。
10.向10.00 mL 0.50 mol·L-1 NaHCO3溶液中滴加不同浓度的CaCl2溶液,观察到明显产生浑浊时,停止滴加;取少量所得浑浊液加热,记录实验现象。下列说法不正确的是( )
序号
c(CaCl2)/(mol·L-1)
滴加CaCl2溶液时的实验现象
加热浑浊液时的实验现象
①
0.05
至1.32 mL时产生明显浑浊,但无气泡产生
有较多气泡生成
②
0.005
至15.60 mL时产生明显浑浊,但无气泡产生
有少量气泡生成
③
0.000 5
至20 mL未见浑浊
—
A.①中产生浑浊的原因是c>Ksp(CaCO3)
B.未加热前①和②中发生了反应:+Ca2+===CaCO3↓+H2CO3
C.加热浊液产生气泡主要是因为CaCO3受热分解产生了更多的CO2
D.向上述NaHCO3溶液中加入足量0.5 mol·L-1 CaCl2溶液,可能同时产生浑浊和气泡
解析:选C。①中能产生碳酸钙沉淀,说明c>Ksp(CaCO3),A项正确;未加热前①和②不放出二氧化碳,说明碳酸未饱和,加热后二氧化碳溶解度减小,放出二氧化碳气体,所以未加热前①和②中发生反应:+Ca2+===CaCO3↓+H2CO3,B项正确;结合B项分析知,加热浊液产生气泡主要是因为H2CO3受热分解生成了CO2,C项错误;向上述NaHCO3溶液中加入足量0.5 mol·L-1 CaCl2溶液,所用试剂浓度较大,生成的H2CO3浓度较大,可能分解逸出CO2,发生反应:CaCl2+2NaHCO3===CaCO3↓+2NaCl+CO2↑+H2O,能同时产生浑浊和气泡,D项正确。
11.水合乙二胺[H2N(CH2)2NH2·2H2O]是一种二元弱碱,在水中的电离方程式与NH3·H2O相似,其Kb1=10-4,Kb2=10-7。常温下,用0.010 mol·L-1盐酸滴定10.00 mL 0.010 mol·L-1水合乙二胺溶液。下列说法错误的是( )
A.水合乙二胺在水溶液中的第一步电离方程式为[H2N(CH2)2NH3·2H2O]++OH-
B.滴定时选用酚酞作指示剂产生的误差最小
C.滴入10.00 mL盐酸时,溶液呈碱性
D.滴入20.00 mL盐酸时,加水稀释,溶液中减小
解析:选B。强酸滴定弱碱选用甲基橙作指示剂可减小实验误差,B项错误;当滴入10.00 mL盐酸时形成碱式盐,由Kb1×Kb2>KW可知[H2N(CH2)2NH3·2H2O]+的电离程度大于水解程度而呈碱性,C项正确;加水稀释过程中n(Cl-)不变,但[H3N(CH2)2NH3]2+水解程度增大,n[H2N(CH2)2NH2]增大,故减小,D项正确。
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