专题04 水溶液中的离子平衡(期末真题汇编,浙江专用)高二化学上学期
2025-11-18
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2份
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40页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 水的电离及溶液的酸碱性,弱电解质的电离,盐类的水解,沉淀溶解平衡 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.13 MB |
| 发布时间 | 2025-11-18 |
| 更新时间 | 2025-11-18 |
| 作者 | 汪静君 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-11-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54968832.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题04 水溶液中的离子平衡
4大高频考点概览
考点01 电离平衡
考点02 溶液的酸碱性与PH
考点03 盐类水解及沉淀溶解平衡
考点04 综合应用
◆题型01 电离平衡
1.(2024-2025高二上·浙江省下城区杭州十四中·期末)下列措施抑制水的电离的是( )
A.加热 B.加入NaOH溶液 C.加入CuSO4固体 D.加入Na2CO3固体
2.(2024-2025高二上·浙江省杭州师大附中·期末)与纯水的电离相似,液氨中也存在着微弱的电离:2NH3NH4++NH2-。一定温度下,液氨的电离达到平衡时,下列有关说法不正确的是( )
A.是常数
B.存在cNH3=cNH4+=cNH2-
C.加入氯化铵固体,液氨的电离平衡逆向移动
D.和液氨在一定条件下能发生反应:2Na+2NH3=2NaNH2+H2
3.(2024-2025高二上·宁波市奉化区·期末)25℃时,水的电离达到平衡:H2O⇌H++OH-,下列叙述正确的是( )
A.将纯水加热到95℃时,Kw变大,pH不变,水仍呈中性
B.25℃时,向纯水中加入稀氨水,水的电离平衡逆向移动,c(OH-)增大,Kw变小
C.保持温度不变,向纯水中加入少量CH3COONa固体,c(OH-)增大,Kw不变
D.向纯水中加入盐酸,可抑制水的电离;加入醋酸,可促进水的电离
4.(2024-2025高二上·浙江省杭州钱塘区杭州四中·期末)醋酸溶液中存在电离平衡 CH3COOHCH3COO-+H+,下列各项不正确的是( )
A.醋酸溶液中离子浓度关系满足:c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO- )
B.常温下,pH=2 的 CH3COOH 溶液与 pH=12 的 NaOH 溶液等体积混合后,溶液的 pH<7
C.向 CH3COOH 溶液中加少量的 CH3COONa固体,平衡逆向移动
D.将 0.10mol/L CH3COOH 溶液加水稀释,溶液中所有的离子浓度都减小
5.(2024-2025高二上·浙江省丽水市·期末)下列说法正确的是( )
A.在100℃时,pH约为6的纯水呈酸性(100℃时,Kw=10-12)
B.将1×10-6 mol·L-1盐酸稀释1000倍,所得溶液的pH为9
C.常温下,水电离出的c(H+)为1×10-13 mol·L-1时,此溶液的pH一定为13
D.将pH=3的盐酸与醋酸各1 mL分别稀释至100 mL,所得醋酸的pH较小
◆题型02 溶液的酸碱性与PH
1.(2024-2025高二上·浙江省杭州九中·期末)下列水溶液由于水解显酸性的是( )
A.NaHCO3 B.NaHSO4 C.NH4NO3 D.CH3COOH
2.(2024-2025高二上·浙江省杭州钱塘区杭州四中·期末)在水溶液中呈酸性且促进水电离的是( )
A.NaHSO4 B.BeCl2 C.NaHSO3 D.KNO3
3.(2024-2025高二上·浙江省杭州下沙区·期末)下列物质中属于强电解质,且其水溶液因水解呈酸性的是( )
A.KAl(SO4)2·12H2O B.CH3COOH C.NaHSO4 D.NaHCO3
4.(2024-2025高二上·浙江省杭州四中·期末)室温下pH相同、体积相同的醋酸与盐酸两种稀溶液,下列叙述正确的是( )
A.加水稀释相同倍数后,醋酸的pH大于盐酸
B.温度均升高10℃(忽略酸的挥发),两溶液的pH不变
C.与足量锌粉反应,当产生相同体积的H2时,醋酸所需时间短
D.与足量NaHCO3溶液反应,完全反应时产生气体的物质的量相同
5.(2024-2025高二上·浙江省湖州市·期末)下列叙述不正确的是( )
A.25℃时,pH均为3的醋酸溶液和盐酸等体积混合后pH仍为3
B.25℃时,pH=4的NH4Cl溶液,水电离出的氢氧根浓度为10-4mol·L-1
C.等物质的量浓度、等体积的NaCl与NaF两溶液中,离子总数:NaCl<NaF
D.加水稀释CH3COONa溶液,溶液中的值将减小
6.(2024-2025高二上·浙江省杭州西湖区八县联考·期末)时,下列说法不正确的是( )
A.将AlCl3 ·6H2O晶体与SOCl2混合加热可得到无水AlCl3
B.0.1mol·L-1CH3COOH溶液加水稀释,、都增大
C.常温下,pH=3的醋酸与pH=3的HCl等体积混合后,混合溶液的
D.将足量AgCl固体分别加入等体积的下列物质中①蒸馏水、②0.1mol·L-1盐酸、③0.1mol·L-1 MgCl2溶液、④0.1mol·L-1 AgNO3溶液,c(Ag+):①>④=②>③
◆题型03 盐类水解与沉淀溶解平衡
1.(2024-2025高二上·浙江省杭州拱墅区源清中学·期末)下列物质中能促进水的电离,且水溶液呈酸性的是( )
A.NaHSO3 B.NH4Cl C.CH3COOH D.CH3CH2ONa
2.(2024-2025高二上·浙江省杭州四中·期末)下列物质的水溶液因水解呈酸性的是( )
A.CH3COOH B.NaHCO3 C.(NH4)2Fe(SO4)2 D.NaHSO4
3.(2024-2025高二上·浙江省下城区杭州十四中·期末)《礼记·内则》记载:“冠带垢,和灰清漱;衣裳垢,和灰清浣。”古人洗涤衣裳冠带,所用的就是草木灰(主要成分是K2CO3)浸泡的溶液。下列有关说法错误的是( )
A.K2CO3是强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性
B.K2CO3中阴离子的空间结构为平面三角形
C.向K2CO3溶液中加入少量KOH固体,cHCO3-与cK+均增大
D.在K2CO3溶液中存在:cK++cH+=cOH-+cHCO3-+2cCO32-
4.(2024-2025高二上·浙江省杭州师大附中·期末)室温下,将0.10mol/LHClO溶液和0.10mol/LNaOH溶液等体积混合(忽略混合后体积变化)。下列关系不正确的是( )
A. B.
C. D.
5.(2024-2025高二上·浙江省杭州拱墅区源清中学·期末)常见物质的平衡常数如下表(25℃):
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
25℃时,下列有关说法错误的是( )
A.BaCO3饱和溶液的
B.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CO32-发生水解
C.BaCO3饱和溶液中存在:
D.CaCO3可溶于CH3COOH是因为反应的平衡常数
6.(2024-2025高二上·浙江省丽水市·期末)室温下,通过下列实验探究SO2的性质
已知:Ka1(H2SO3)=1.3×10-2,Ka2(H2SO3)=6.2×10-8
实验1:将SO2气体通入水中,测得溶液pH=3
实验2:将SO2气体通入0.1 mol·L-1NaOH溶液中,当溶液pH=4时停止通气。
实验3:将SO2气体通入0.1 mol·L-1酸性KMnO4溶液中,当溶液恰好褪色时停止通气。
下列说法正确的是( )
A.实验1所得溶液中:c(HSO3-)+c(SO32-)+c(OH−)=c(H+)
B.实验2所得溶液经蒸干、灼烧制得NaHSO3固体
C.实验2所得溶液中:c(SO32-)<c(HSO3-)
D.实验3所得溶液中:c(SO42-)<c(Mn2+)
7.(2024-2025高二上·浙江省学军教育集团·期末)碳酸亚铁是常见难溶物,将过量碳酸亚铁置于水中达到溶解平衡:FeCO3(s)Fe2+(aq)+ CO32-(aq) [已知,,H2CO3的电离常数Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11],下列有关说法正确的是( )
A.向体系中通入CO2气体,溶液中c(Fe2+)保持不变
B.上层清液中含碳微粒最主要以HCO3-形式存在
C.过量FeCO3水溶液敞开放置会逐渐转化为Fe(OH)2
D.用0.2mol·L-1的FeCl2溶液和0.2mol·L-1的NaHCO3溶液等体积混合可制备纯Fe(OH)2
8.(2024-2025高二上·浙江省杭州钱塘区杭州四中·期末)取1.0L浓缩卤水(Cl-、I-浓度均为1.0×10-3mol·L-1)进行实验:滴加一定量AgNO3溶液,产生黄色沉淀;继续滴加,产生白色沉淀。已知:Ksp(AgI)=8.5×10-17、Ksp(AgCl)= 1.8×10-10。下列分析不正确的是( )
A.黄色沉淀是AgI,白色沉淀是AgCl
B.产生白色沉淀时,溶液中存在
C.若起始时向卤水中滴加2滴(0.1mL)1.0×10-3mol·L-1AgNO3,能产生沉淀
D.白色沉淀开始析出时,
9.(2024-2025高二上·浙江省湖州市·期末)环境保护工程师研究利用Na2S、FeS和H2S处理水样中的。已知25℃时,H2S饱和溶液浓度约为0.1mol·L-1,Ka1(H2S)= 10-6.97,Ka2(H2S)=10-12.90,Ksp(FeS)=10-17.20,Ksp(CdS)=10-26.10。下列说法不正确的是( )
A.Na2S溶液中:cNa++cH+=cOH-+cHS-+2cS2-
B.0.01mol·L-1Na2S溶液中:c(Na+)>c(S2-)>c(OH―)>c(HS-)
C.向c(Cd2+)=0.01mol·L-1的溶液中加入FeS,可使c(Cd2+)<10-8mol/L
D.向c(Cd2+)=0.01mol·L-1的溶液中通入H2S气体至饱和,所得溶液中:c(H+)>c(Cd2+)
10.(2024-2025高二上·浙江省杭州西湖区八县联考·期末)常温下、将等体积、浓度均为0.4mol·L-1BaCl2溶液与新制H2SO3溶液混合,出现白色浑浊;再滴加过量的H2O2溶液,振荡,出现白色沉淀。
已知:H2SO3:Ka1=1.4×10-2,Ka2=6.0×10-8
Ksp(BaSO3)=5.6×10-10,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10
下列说法不正确的是( )
A.BaSO3悬浊液中
B.BaCl2溶液与H2SO3溶液混合后出现的白色浑浊不含有BaSO3
C.将0.4mol·L-1H2SO3溶液稀释到0.2mol·L-1,几乎不变
D.存在反应是出现白色沉淀的主要原因
11.(2024-2025高二上·浙江省杭州下沙区·期末)将FeSO4溶液分别滴入Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中,如图所示,I、II中均有沉淀产生。已知,,,。
下列说法正确是( )
A.Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中均存在:cNa++cH+=cOH-+cHCO3-+cCO32-
B.I中的沉淀可能有Fe(OH)2、Fe(OH)3和FeCO3
C.II中生成FeCO3的反应:Fe2++HCO3-FeCO3+H+
D.II中加入FeSO4溶液,不能生成[Fe(OH)2]沉淀
◆题型04 综合应用
1.(2024-2025高二上·浙江省湖州市·期末)回答下列问题:
(1)写出电子式 。
(2)泡沫灭火器中盛放的灭火剂包括Al2(SO4)3溶液(约1mol·L-1)、NaHCO3溶液(约1mol·L-1)及起泡剂。使用时发生反应的离子方程式是 。
(3)0.2mol·L-1与0.1mol·L-1醋酸中c(H+)之比为 2:1(填“>”“<”或“=”)。
(4)已知乙醇的燃烧热ΔH=-1366.8kJ/mol,且H2O(g)= H2O(l) ΔH=-44.0 kJ·mol-1,请写出乙醇燃烧生成气态水的热化学方程式 。
(5)联氨(N2H4)为二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似。联氨第一步电离反应的平衡常数值为 (已知:N2H4+H+N2H5+的K=8.7×107;Kw=1.0×10-14)。
2.(2024-2025高二上·浙江省杭州拱墅区源清中学·期末)已知25℃时,部分弱电解质的电离常数如下表所示:
弱电解质
HSCN
CH3COOH
HCN
H2CO3
NH3·H2O
电离常数
1.3×10-
1.75×10-5
6.2×10-10
Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11
1.75×10-5
(1)四种酸HSCN、CH3COOH、HCN、H2CO3的酸性由强到弱的顺序为 。
(2)25℃时,将等体积等浓度的醋酸和氨水混合,所得溶液呈 性(填“酸”,“碱”或“中”)。
(3)某温度下,纯水的pH=6,将pH=11的NaOH溶液与pH=1的H2SO4溶液等体积混合,所得溶液的pH= 。(忽略体积变化,已知,)
(4)25℃时,用0.100mol·L-1NaOH溶液滴定20 mL0.100mol·L-1CH3COOH溶液所得滴定曲线如图所示。则点①所示溶液的溶质有 (填化学式),点①②③所示溶液中,水的电离程度最大的是 (填序号)。
3.(2024-2025高二上·浙江省杭州钱塘区杭州四中·期末)研究电解质在水溶液中的行为有重要的意义(以下均为25℃)。
(1)有的三种溶液:a.NaOH b.CH3COOH c.盐酸
①溶液c中水电离出的c(H+)= 。
②溶液b的pH=3,用化学用语解释原因 。
③V1L溶液a与V2L溶液c混合后,若所得溶液的pH=2,则V1:V2= 。
(2)某些弱酸在25℃时的电离常数如下:
化学式
CH3COOH
HSCN
HCN
HClO
H2CO3
电离常数
Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11
下列反应可以发生的是___________(填字母)。
A.CH3COOH+Na2CO3=NaHCO3+CH3COONa
B.CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN
C.CO2+H2O+2NaClO=Na2CO3+2HClO
D.NaHCO3+HCN=NaCN+H2O+CO2↑
4.(2024-2025高二上·宁波市奉化区·期末) 25℃时,有关物质平衡常数的数值如表所示:
CH3COOH
H2SO3
H2S
Ka=1.69×10-5
Ka1=1.54×10-2
Ka2=1.02×10-7
Ka1=1.1×10-7
Ka2=1.0×10-13
H2CO3
HClO
CuS
Ka1=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11
Ka=3.0×10-8
Ksp=6.0×10-36
(1)前三种酸由强到弱的顺序是 。
(2)同浓度的CH3COO-、SO32-、CO32-结合H+能力由大到小的顺序为 。
(3)初始浓度为0.1mol/L的CH3COOH溶液pH为 。(已知lg1.3=0.11)
(4)物质的量浓度均为0.1mol/L的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合(体积变化忽略不计),则下列关于混合溶液的说法中不正确的是_______。
A.c(CH3COOH)+2c(H+)=c(CH3COO-)+2c(OH-)
B.c(Na+)-c(OH-)=c(CH3COO-)-c(H+)
C.c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.2mol/L
D.c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)
(5)向次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为 。
(6)反应H2S(aq)+Cu2+(aq) CuS(s)+2H+(aq)的平衡常数为 (保留小数点后一位)。
5.(2024-2025高二上·浙江省杭州西湖区八县联考·期末) 25℃时,部分物质的电离平衡常数如下:
化学式
CH3COOH
H2CO3
HCN
NH3·H2O
H2C2O4
电离平衡常数
Ka=1.75×10-5
Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11
Ka=6.2×10-10
Kb=1.8×10-5
Ka1=5.4×10-2,Ka2=5.4×10-5
(1)25℃时,0.1mol·L-1 NH4Cl水溶液pH=5.3,原因是 (用离子方程式表示),该溶液由水电离出的c(H+)= 。
(2)25℃时,0.1mol·L-1NaCN和0.1mol·L-1HCN溶液等体积混合,溶液呈 性。(填:“酸”“碱”或“中”)
(3)请写出25℃时,0.1mol·L-1 NH4HCO3溶液电荷守恒表达式: 。
(4)将等物质的量浓度的H2C2O4和NaOH溶液等体积混合,所得溶液中cNa+、cHC2O4-、cC2O42-、cH2C2O4四种微粒浓度从大到小顺序为: 。
6.(2024-2025高二上·浙江省杭州西湖区八县联考·期末)溶液中的化学反应大多是离子反应。根据要求回答下列问题。
(1)盐碱地(含较多Na2CO3、)不利于植物生长
①盐碱地产生碱性的主要原因 (写一个主要的离子方程式);
②农业上用石膏降低其碱性的反应原理 (写一个化学方程式)。
(2)一定温度下,若取pH、体积均相等的KOH和氨水分别加水稀释m、n倍,稀释后pH仍相等,则m n(填“>”、“<”或“=”)。
(3)时,在pH=6的CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中由水电离出来的c(OH-)= mol·L-1。
(4)一定温度下,向氨水中滴加同浓度的CH3COOH溶液,滴加过程中比值 (填“增大”,“减小”或“不变”)。
(5)时,,,向偏钒酸铵的悬浊液中加入CaCl2,当溶液中c(Ca2+)=1mol·L-1时,溶液中的c(NH4+)= mol·L-1。
7.(2024-2025高二上·浙江省杭州师大附中·期末) “缓冲溶液”是指由弱酸及其盐、弱碱及其盐组成的混合溶液,能在一定程度上抵消、减轻外加强酸或强碱对溶液酸碱度的影响,从而保持溶液的相对稳定。
(1)下列溶液中,能组成缓冲溶液的是_______。
A.0.2mol·L-1 NaHCO3
B.0.1mol·L-1CH3COOH和0.2mol·L-1CH3COONa
C.0.2mol·L-1NaH2PO4
D.0.1mol·L-1 NH3·H2O和0.1mol·L-1 NH4Cl
(2)写出CH3COONa水解反应的离子方程式: 。
(3)时,将amol·L-1 NH4Cl溶液与bmol·L-1 NaOH溶液等体积混合后,溶液刚好呈中性,用含a、b的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb= 。
(4)人体血液主要通过碳酸氢盐缓冲体系维持在7.35~7.45这一狭小范围内,下列说法正确的是_______。
A.H2CO3/HCO3-缓冲体系可以稳定血液酸碱度
B.呼吸性酸中毒时可通过加快呼吸进行调节
C.正常人体血液中c(OH-)范围在
D.过量碱进入血液中时,发生的反应只有HCO3-+OH-= CO32-+H2O
(5)磷酸盐缓冲液(简称PBS)是生物学上常用于细胞培养的缓冲液,主要成分为磷酸二氢钠(NaH2PO4)和磷酸氢二钠(Na2HPO4),H2PO4-H++HPO42-。PBS可用于维持疫苗贮存的酸碱度,试从化学平衡的角度解释其主要作用: 。
8.(2024-2025高二上·浙江省丽水市·期末)弱酸及其盐在水溶液中存在相关平衡。常温下,H2SO3、H2CO3和HCN的电离平衡常数如下表所示:
化学式
H2CO3
HCN
H2SO3
电离平衡常数
Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11
Ka=5.0×10-10
Ka1=1.5×10-2,Ka2=6.0×10-8
(1)25℃时,某浓度的NaCN水溶液的,原因是 (用离子方程式表示)。
(2)缓冲溶液是能缓解外加少量酸或碱而保持溶液pH基本不变的溶液。人体血液中H2CO3/HCO缓冲体系对稳定pH发挥着重要作用。当血液中CO2浓度上升,血液缓冲体系中的值 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)浓度均为0.1 mol·L-1Na2SO3和Na2CO3等体积混合后,溶液中①SO32- ②CO32- ③HSO3- ④HCO3-浓度从大到小的顺序为 (填序号)。
(4)常温下,用一定浓度的NaOH溶液滴定某二元酸H2A溶液。溶液中,含A元素粒子的分布系数δ随pH的变化关系如图所示
[例如A2-的分布系数:δ(A2-)=]。
①常温下,Na2A的水解平衡常数为 。
②若向0.1mol/L的NaHA溶液中加入等体积的0.1mol/L KOH溶液(忽略混合后溶液的体积变化),混合后溶液中c(Na+)+c(K+) 2c(HA-)+2c(A2-)(填“>”“<”或“=”)。
9.(2024-2025高二上·浙江省杭州下沙区·期末)溶液中的平衡在化学中有着广泛的应用。运用溶液中离子平衡的相关知识,解决下列问题。
(1)室温下,用0.100mol/L盐酸溶液滴定20.00mL0.100mol/L的某氨水溶液,滴定曲线如图所示。
①用离子方程式表示d点溶液呈酸性的原因 。
②b点所示的溶液中 (用溶液中的其它离子浓度表示)。
③假设滴定至c点时消耗盐酸的体积为,则该氨水的电离平衡常数 (用含V的表达式表示)。
(2)假设某滤液中和均为,向其中加入至沉淀完全,此时溶液中 ,据此判断能否实现和的完全分离 (填“能”或“不能”)。(注:加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于,其他金属离子不沉淀,即认为完全分离。已知:,,。)
10.(2024-2025高二上·浙江省湖州市·期末)填空
(1)25℃,两种酸的电离平衡常数如下表。
Ka1
Ka2
H2SO3
1.3×10-2
6.3×10-8
H2CO3
4.2×10-7
5.6×10-11
向NaHCO3溶液中通入少量二氧化硫时反应的离子方程式为 。
(2)25℃,在0.10mol·L-1H2S溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液,溶液与c(S2-)关系如图(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。
①pH=13时,溶液中的c(H2S)+c(HS—)= mol·L-1;
②某溶液含0.020mol·L-1Mn2+、0.10mol·L-1H2S,当溶液 时,Mn2+开始沉淀[已知:Ksp(MnS)=52.8×10-13]。
(3)银是一种贵金属,古代常用于制造钱币及装饰器皿,现代在电池和照明器材等领域亦有广泛应用。已知Ksp(AgCl)= 1.8×10-10,若向5mL0.018mol·L-1AgNO3溶液中加入5mL0.02mol·L-1的盐酸,混合后溶液中的Ag+的浓度为 mol·L-1。
11.(2024-2025高二上·浙江省杭州四中·期末)Ⅰ.水在25℃和95℃时电离平衡曲线如图。
(1)在曲线A所对应的温度下,pH=3的醋酸与pH=11的等体积混合,所得溶液呈 性。
(2)在曲线B所对应的温度下,pH=2的盐酸中由水电离产生的+浓度为 。
Ⅱ.25℃时,有关物质平衡常数的数值如下表所示:
CH3COOH
H2CO3
HCN
HNO2
AgCl
Ag2S
Ka=1.75×10-5
Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11
Ka=6.2×10-10
Ka=5.6×10-4
Ksp=1.8×10-10
Ksp=6.48×10-50
(3)四种酸CH3COOH、H2CO3、HCN、HNO2的酸性由强到弱的顺序是 。
(4)同浓度的CH3COO-、CO32-、CN-结合能力由大到小的顺序为 。
(5)若向溶液中通入少量CO2气体,写出发生反应的离子方程式: 。
(6)反应2AgCl(s)+S2-(aq)Ag2S(s)+2Cl-(aq)的平衡常数K= 。
12.(2024-2025高二上·浙江省杭州四中·期末)乙二酸(H2C2O4,俗名草酸)是一种二元弱酸,广泛分布于植物、动物和真菌体中。
(1)室温下,用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L-1草酸溶液,滴定过程中溶液pH随加入溶液体积的变化曲线如图1所示:所得溶液里H2C2O4、HC2O4-、C2O42-三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图2所示。
①当滴入溶液时,发生反应的离子方程式为 。第二次滴定终点,所选择的指示剂是 。
②Ka2(H2C2O4)= 。
(2)H2C2O4可以使酸性KMnO4溶液褪色,医学上常用酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液反应来测定血液中钙的含量。测定方法:取血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量的(NH4)2C2O4溶液,反应生成CaC2O4沉淀,将沉淀用稀硫酸溶解得到H2C2O4后,再用KMnO4标准溶液滴定。
①滴定管盛装好KMnO4标准溶液后需排气泡,下列排气泡的操作正确的是 (填序号)。
a b. c.
②滴定终点的标志为 。
③下列操作中,使测定的血液中钙含量数值偏高的是 (填字母)。
a.滴定过程中,振荡锥形瓶时有液滴溅出
b.达到滴定终点时,俯视读数
c.盛装KMnO4标准溶液的滴定管用水洗涤后未润洗
d.装KMnO4标准溶液的滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡,滴定后有气泡
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专题04 水溶液中的离子平衡
4大高频考点概览
考点01 电离平衡
考点02 溶液的酸碱性与PH
考点03 盐类水解及沉淀溶解平衡
考点04 综合应用
◆题型01 电离平衡
1.(2024-2025高二上·浙江省下城区杭州十四中·期末)下列措施抑制水的电离的是( )
A.加热 B.加入NaOH溶液 C.加入CuSO4固体 D.加入Na2CO3固体
【答案】B
【解析】A.水的电离吸热,加热促进水的电离,A不符合题意;B.NaOH可以电离出氢氧根,抑制水的电离,B符合题意;C.Cu2+可以结合水电离出的氢氧根,促进水的电离,C不符合题意;D.碳酸根可以结合水电离出的氢离子,促进水的电离,D不符合题意;综上所述答案为B。
2.(2024-2025高二上·浙江省杭州师大附中·期末)与纯水的电离相似,液氨中也存在着微弱的电离:2NH3NH4++NH2-。一定温度下,液氨的电离达到平衡时,下列有关说法不正确的是( )
A.是常数
B.存在cNH3=cNH4+=cNH2-
C.加入氯化铵固体,液氨的电离平衡逆向移动
D.和液氨在一定条件下能发生反应:2Na+2NH3=2NaNH2+H2
【答案】B
【解析】A.与纯水的电离相似,液氨中也存在着微弱的电离:2NH3NH4++NH2-,电离平衡常数为,是常数,A正确;B.液氨部分电离,电离程度较小,所以达到电离平衡时cNH3>cNH4+=cNH2-,B错误;C.加入氯化铵固体,cNH4+增大,抑制液氨电离,则电离平衡逆向移动,C正确;D.钠与液氨反应生成氨基钠(NaNH2)和氢气,反应式为2Na+2NH3=2NaNH2+H2,D正确;故选B。
3.(2024-2025高二上·宁波市奉化区·期末)25℃时,水的电离达到平衡:H2O⇌H++OH-,下列叙述正确的是( )
A.将纯水加热到95℃时,Kw变大,pH不变,水仍呈中性
B.25℃时,向纯水中加入稀氨水,水的电离平衡逆向移动,c(OH-)增大,Kw变小
C.保持温度不变,向纯水中加入少量CH3COONa固体,c(OH-)增大,Kw不变
D.向纯水中加入盐酸,可抑制水的电离;加入醋酸,可促进水的电离
【答案】C
【解析】A.水的电离是吸热过程,将水加热,促进水的电离,KW增大,氢离子浓度增大,pH减小,但是c(H+)=c(OH-),水仍呈中性,故A错误;B.向水中加入稀氨水,稀氨水是弱碱,抑制水的电离,平衡逆向移动,c(OH-)增大,Kw不变,故B错误;C.向水中加入少量固体CH3COONa,醋酸根离子水解结合水电离出的氢离子,c(H+)减小,水的电离平衡正向移动,促进水电离,Kw不变,c(OH-)增大,故C正确;D.向纯水中加入盐酸或者醋酸,都要抑制水的电离,故D错误;故选C。
4.(2024-2025高二上·浙江省杭州钱塘区杭州四中·期末)醋酸溶液中存在电离平衡 CH3COOHCH3COO-+H+,下列各项不正确的是( )
A.醋酸溶液中离子浓度关系满足:c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO- )
B.常温下,pH=2 的 CH3COOH 溶液与 pH=12 的 NaOH 溶液等体积混合后,溶液的 pH<7
C.向 CH3COOH 溶液中加少量的 CH3COONa固体,平衡逆向移动
D.将 0.10mol/L CH3COOH 溶液加水稀释,溶液中所有的离子浓度都减小
【答案】D
【解析】A.CH3COOH溶液中存在电荷守恒c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),故A正确;B.pH=2的CH3COOH溶液中氢离子浓度与pH=12的NaOH溶液中氢氧根离子浓度相等,氢氧化钠是强电解质,而醋酸是弱电解质,只有少部分发生电离,等体积混合反应后剩余大量的醋酸,醋酸电离出的氢离子浓度远低于醋酸根水解产生的氢氧根离子浓度,溶液呈酸性,即溶液的pH<7,故B正确;C.加入少量醋酸钠固体,醋酸根浓度增大,平衡逆向移动,故C正确;D.加水稀释,促进电解质电离,n(CH3COOH)减小,n(CH3COO-)、n(H+)增大,由于体积增大程度大于电离程度,则c(CH3COOH)、c(CH3COO-)、c(H+)都减小,根据Kw=c(H+)•c(OH-),可知c(OH-)浓度增大,故D错误;故选D。
5.(2024-2025高二上·浙江省丽水市·期末)下列说法正确的是( )
A.在100℃时,pH约为6的纯水呈酸性(100℃时,Kw=10-12)
B.将1×10-6 mol·L-1盐酸稀释1000倍,所得溶液的pH为9
C.常温下,水电离出的c(H+)为1×10-13 mol·L-1时,此溶液的pH一定为13
D.将pH=3的盐酸与醋酸各1 mL分别稀释至100 mL,所得醋酸的pH较小
【答案】D
【解析】A.在100℃时,纯水电离产生的c(H+)=1×10-6 mol/L,所以pH约为6,但由于纯水中c(H+)=c(OH-),因此此时纯水仍为中性,而不是显酸性,A错误;B.将1×10-6 mol/L盐酸稀释1000 mL,HCl电离产生的c(H+)=1×10-9 mol/L,此时溶液中水电离产生的H+不能忽略,溶液仍然显酸性,因此所得溶液的pH不可能为9,B错误;C.常温下,水电离出的c(H+)为1×10-13mol/L<1×10-7 mol/L,水电离受到了抑制作用,可能是加入了酸,也可能是加入了碱,若加入酸,此溶液的pH为1,若加入碱,则该溶液的pH为13,C错误;D.HCl是强酸,完全电离,将pH=3的盐酸,c(H+)=10-3 mol/L,将1 mL稀释至100 mL,此时溶液中c(H+)=10-5 mol/L,溶液pH=5;醋酸是弱酸,在溶液中存在电离平衡,主要以CH3COOH分子存在,pH=3时,c(CH3COOH>c(H+)=10-3 mol/L,当将该溶液1 mL稀释至100 mL,假设醋酸电离平衡不移动,此时溶液中c(H+)=10-5 mol/L;稀释时使醋酸的电离平衡正向移动,导致溶液中c(H+)>10-5 mol/L,使溶液的pH<5,可见所得醋酸的pH较小,D正确;故答案为D。
◆题型02 溶液的酸碱性与PH
1.(2024-2025高二上·浙江省杭州九中·期末)下列水溶液由于水解显酸性的是( )
A.NaHCO3 B.NaHSO4 C.NH4NO3 D.CH3COOH
【答案】C
【解析】A.NaHCO3溶液由于碳酸氢根离子的水解大于电离导致溶液显碱性,A不合题意;B.NaHSO4溶液由于NaHSO4电离出Na+、H+和硫酸根离子而使溶液显酸性,B不合题意;C.NH4NO3溶液由于NH4+发生水解而使溶液显酸性,水解离子方程式为:NH4++H2ONH3·H2O+H+,C符合题意;D.CH3COOH溶液由于醋酸电离出醋酸根和H+而使溶液显酸性,D不合题意;故选C。
2.(2024-2025高二上·浙江省杭州钱塘区杭州四中·期末)在水溶液中呈酸性且促进水电离的是( )
A.NaHSO4 B.BeCl2 C.NaHSO3 D.KNO3
【答案】B
【解析】A.硫酸氢钠是强酸的酸式盐,在水溶液中电离出氢离子,溶液呈酸性,但氢离子抑制水的电离,故A错误;B.BeCl2是强酸弱碱盐,Be2+水解使溶液呈酸性,Be2+水解促进水的电离,B正确;C.亚硫酸氢钠是弱酸的酸式盐,电离程度大于水解程度,溶液显弱酸性,由于电离程度更大,水的电离被抑制,C错误;D.硝酸钾是强酸强碱盐,溶液呈中性,对水的电离无影响,D错误;故选B。
3.(2024-2025高二上·浙江省杭州下沙区·期末)下列物质中属于强电解质,且其水溶液因水解呈酸性的是( )
A.KAl(SO4)2·12H2O B.CH3COOH C.NaHSO4 D.NaHCO3
【答案】A
【解析】A.KAl(SO4)2·12H2O属于盐,是强电解质,水溶液中铝离子水解使溶液呈酸性,A符合题意;B.CH3COOH是弱酸,属于弱电解质,B不符合题意;C.NaHSO4属于盐,是强电解质,水溶液中电离出氢离子使溶液呈酸性,C不符合题意;D.NaHCO3属于盐,是强电解质,水溶液中碳酸氢根水解使溶液呈碱性,D不符合题意;故选A。
4.(2024-2025高二上·浙江省杭州四中·期末)室温下pH相同、体积相同的醋酸与盐酸两种稀溶液,下列叙述正确的是( )
A.加水稀释相同倍数后,醋酸的pH大于盐酸
B.温度均升高10℃(忽略酸的挥发),两溶液的pH不变
C.与足量锌粉反应,当产生相同体积的H2时,醋酸所需时间短
D.与足量NaHCO3溶液反应,完全反应时产生气体的物质的量相同
【答案】C
【解析】A.室温下pH相同、体积相同的醋酸与盐酸两种稀溶液,加水稀释相同倍数后,醋酸的电离程度增大,电离产生的离子数目增多,而盐酸为强酸,电离程度不变,所以醋酸溶液中c(H+)比盐酸中大,醋酸的pH小于盐酸,A不正确;B.温度均升高10℃(忽略酸的挥发),盐酸的pH不变,而由于醋酸的电离程度增大,溶液中c(H+)增大,所以醋酸的pH减小,B不正确;C.与足量锌粉反应,刚开始反应时,由于c(H+)相同,二者反应速率相同,随着反应的进行,醋酸不断发生电离,醋酸中c(H+)大于盐酸中c(H+),醋酸溶液中反应速率快,所以当产生相同体积的H2时,醋酸所需时间短,C正确;D.室温下pH相同、体积相同的醋酸与盐酸两种稀溶液,由于醋酸发生部分电离,所以醋酸的物质的量大于盐酸的物质的量,与足量NaHCO3溶液完全反应时醋酸产生气体的物质的量比盐酸大,D不正确;故选C。
5.(2024-2025高二上·浙江省湖州市·期末)下列叙述不正确的是( )
A.25℃时,pH均为3的醋酸溶液和盐酸等体积混合后pH仍为3
B.25℃时,pH=4的NH4Cl溶液,水电离出的氢氧根浓度为10-4mol·L-1
C.等物质的量浓度、等体积的NaCl与NaF两溶液中,离子总数:NaCl<NaF
D.加水稀释CH3COONa溶液,溶液中的值将减小
【答案】C
【解析】A.25℃时,pH均为3的醋酸溶液和盐酸等体积混合后,c(CH3COOH)、c(CH3COO-)均变为原来的,不变,所以c(H+)不变,pH仍为3,故A正确;B.NH4Cl水解促进水电离,25℃时,pH=4的NH4Cl溶液中c(H+)=10-4、c(OH-)=10-10,水电离出的氢氧根浓度为10-4mol·L-1,故B正确;C.等物质的量浓度、等体积的NaCl与NaF两溶液中,c(Na+)+ c(H)=c(Cl-)+c(OH-)、c(Na+)+ c(H)=c(F-)+c(OH-),NaF溶液呈碱性、NaCl溶液呈中性,NaF溶液中c(H+)小于NaCl中的c(H+),所以离子总数:NaCl>NaF,故C错误;D.加水稀释CH3COONa溶液,CH3COO-水解程度增大,溶液中的值将减小,故D正确;故选C。
6.(2024-2025高二上·浙江省杭州西湖区八县联考·期末)时,下列说法不正确的是( )
A.将AlCl3 ·6H2O晶体与SOCl2混合加热可得到无水AlCl3
B.0.1mol·L-1CH3COOH溶液加水稀释,、都增大
C.常温下,pH=3的醋酸与pH=3的HCl等体积混合后,混合溶液的
D.将足量AgCl固体分别加入等体积的下列物质中①蒸馏水、②0.1mol·L-1盐酸、③0.1mol·L-1 MgCl2溶液、④0.1mol·L-1 AgNO3溶液,c(Ag+):①>④=②>③
【答案】D
【解析】A.SOCl2与水反应生成的氯化氢会对氯化铝水解起到抑制作用,蒸干AlCl3溶液不能得到无水AlCl3,使SOCl2与AlCl3 ·6H2O混合并加热,可得到无水AlCl3 ,SOCl2与和结晶水反应既能消耗水,生成的氯化氢会对氯化铝水解起到抑制作用,A正确;B.0.1mol·L-1CH3COOH溶液中存在电离平衡: CH3COOHCH3COO-+H+,加水稀释后,c(H+)减小,溶液pH增大,溶液中c(OH-)增大,增大,,K不变,故增大,B正确;C.常温下,pH=3的醋酸与pH=3的HCl等体积混合后,c(H+)不变,故混合溶液的pH=3,C正确;D.相同温度下,氯化银在水溶液中存在沉淀溶解平衡,依据溶度积是常数,与①蒸馏水相比较,②中0.1 mol·L-1盐酸溶液中氯离子0.1mol·L-1,抑制沉淀溶解平衡,银离子浓度减小;③中0.1 mol·L-1氯化镁溶液中氯离子浓度为0.2mol·L-1,平衡逆向进行,银离子浓度减小;④中0.1 mol/L-1硝酸银溶液中,银离子浓度为0.1mol·L-1,平衡逆向进行,银离子浓度增大,则Ag+浓度:④>①>②>③,D错误;故选D。
◆题型03 盐类水解与沉淀溶解平衡
1.(2024-2025高二上·浙江省杭州拱墅区源清中学·期末)下列物质中能促进水的电离,且水溶液呈酸性的是( )
A.NaHSO3 B.NH4Cl C.CH3COOH D.CH3CH2ONa
【答案】B
【解析】A.NaHSO3为弱酸酸式盐,亚硫酸氢根离子电离程度大于水解程度,电离出氢离子呈酸性,抑制水电离,A错误;B.NH4Cl为强酸弱碱盐,铵根离子水解,促进水电离,使溶液呈酸性,B正确;C.CH3COOH在水溶液中发生电离产生H+,抑制水电离,C错误;D.CH3CH2ONa电离产生的CH3CH2O-发生水解,促进水电离,使溶液呈碱性,D错误;故选B。
2.(2024-2025高二上·浙江省杭州四中·期末)下列物质的水溶液因水解呈酸性的是( )
A.CH3COOH B.NaHCO3 C.(NH4)2Fe(SO4)2 D.NaHSO4
【答案】C
【解析】A.CH3COOH是弱酸,电离出氢离子,溶液呈酸性,故A不选;B.NaHCO3是强碱弱酸盐,碳酸氢根离子发生水解,溶液呈碱性,故B不选;C.(NH4)2Fe(SO4)2是弱碱强酸盐,铵根离子、亚铁离子发生水解,溶液呈酸性,故C选;D.NaHSO4是强酸的酸式盐,电离出氢离子,溶液呈酸性,故D不选;故选C。
3.(2024-2025高二上·浙江省下城区杭州十四中·期末)《礼记·内则》记载:“冠带垢,和灰清漱;衣裳垢,和灰清浣。”古人洗涤衣裳冠带,所用的就是草木灰(主要成分是K2CO3)浸泡的溶液。下列有关说法错误的是( )
A.K2CO3是强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性
B.K2CO3中阴离子的空间结构为平面三角形
C.向K2CO3溶液中加入少量KOH固体,cHCO3-与cK+均增大
D.在K2CO3溶液中存在:cK++cH+=cOH-+cHCO3-+2cCO32-
【答案】C
【解析】A.K2CO3是强碱弱酸盐,在溶液中CO32-发生水解反应使溶液显碱性,第一步水解反应的离子方程式为:CO32-+H2OHCO3-+OH-,故A正确;B.CO32-中心原子孤电子对数=、价层电子对数=3+0=3,故为sp2杂化、空间构型为平面正三角形,故B正确;C.向K2CO3溶液中加入少量KOH固体,cK+增大,氢氧根浓度增大,水解平衡CO32-+H2O HCO3-+OH-左移,cHCO3-减小,故C错误;D.在K2CO3溶液中存在电荷守恒:cK++cH+=cOH-+cHCO3-+2cCO32-,故D正确;故选C。
4.(2024-2025高二上·浙江省杭州师大附中·期末)室温下,将0.10mol/LHClO溶液和0.10mol/LNaOH溶液等体积混合(忽略混合后体积变化)。下列关系不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】将0.10mol/L HClO溶液和0.10mol/L NaOH溶液等体积混合,得到0.05mol/L的NaClO溶液。A.由电荷守恒,存在,A正确;B.由质子守恒,存在,B正确;C.NaClO水解使得溶液显碱性,结合电荷守恒,存在,C正确;D.由物料守恒,,D错误;故选D。
5.(2024-2025高二上·浙江省杭州拱墅区源清中学·期末)常见物质的平衡常数如下表(25℃):
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
25℃时,下列有关说法错误的是( )
A.BaCO3饱和溶液的
B.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CO32-发生水解
C.BaCO3饱和溶液中存在:
D.CaCO3可溶于CH3COOH是因为反应的平衡常数
【答案】D
【解析】A.25℃时,BaCO3饱和溶液中,存在水解平衡:,,即,,则,A正确;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,所以实验测量CaCO3的溶解度大于用Ksp(CaCO3)计算的溶解度,B正确;C.BaCO3饱和溶液中存在电荷守恒:,C正确;D.CaCO3可溶于CH3COOH是因为醋酸酸性大于碳酸,CO32-与醋酸反应生成二氧化碳,导致CO32-浓度减小,促使CaCO3溶解平衡正向移动,D错误;故选D。
6.(2024-2025高二上·浙江省丽水市·期末)室温下,通过下列实验探究SO2的性质
已知:Ka1(H2SO3)=1.3×10-2,Ka2(H2SO3)=6.2×10-8
实验1:将SO2气体通入水中,测得溶液pH=3
实验2:将SO2气体通入0.1 mol·L-1NaOH溶液中,当溶液pH=4时停止通气。
实验3:将SO2气体通入0.1 mol·L-1酸性KMnO4溶液中,当溶液恰好褪色时停止通气。
下列说法正确的是( )
A.实验1所得溶液中:c(HSO3-)+c(SO32-)+c(OH−)=c(H+)
B.实验2所得溶液经蒸干、灼烧制得NaHSO3固体
C.实验2所得溶液中:c(SO32-)<c(HSO3-)
D.实验3所得溶液中:c(SO42-)<c(Mn2+)
【答案】C
【解析】A.实验1的电荷守恒应为c(HSO3-)+2c(SO32-)+c(OH−)=c(H+),A错误;B.NaHSO3溶液蒸干过程中会分解成Na2SO3,Na2SO3可被空气中O2氧化为Na2SO4,故蒸干、灼烧得固体Na2SO4,B错误;C.实验2溶液pH为4,依据Ka2==6.2×10-8,则6.2×10-4=,则c(SO32-)<c(HSO3-),C正确;D.实验3发生的反应:5SO2+2 MnO4 -+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+,则恰好完全反应后c(SO42-)>c(Mn2+),D错误;故选C。
7.(2024-2025高二上·浙江省学军教育集团·期末)碳酸亚铁是常见难溶物,将过量碳酸亚铁置于水中达到溶解平衡:FeCO3(s)Fe2+(aq)+ CO32-(aq) [已知,,H2CO3的电离常数Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11],下列有关说法正确的是( )
A.向体系中通入CO2气体,溶液中c(Fe2+)保持不变
B.上层清液中含碳微粒最主要以HCO3-形式存在
C.过量FeCO3水溶液敞开放置会逐渐转化为Fe(OH)2
D.用0.2mol·L-1的FeCl2溶液和0.2mol·L-1的NaHCO3溶液等体积混合可制备纯Fe(OH)2
【答案】B
【解析】A.向体系中通入CO2气体,CO32-+CO2+H2O═2HCO3- ,c(CO32-)减小,溶液中c(Fe2+)增大,故A错误;B.上层清液为碳酸亚铁的饱和溶液,H2CO3的电离常数,则碳酸根离子的水解平衡常数为Kh1=>Ka2,说明CO32-水解程度较大,则上层清液中含碳微粒最主要以HCO3-形式存在,故B正确;C.过量FeCO3水溶液敞开放置会逐渐转化为Fe(OH)2,Fe(OH)2发生氧化反应生成氢氧化铁,故C错误;D.用0.2mol·L-1的FeCl2溶液和0.2mol·L-1的NaHCO3溶液等体积混合,c(HCO3-)=0.1mol/L、c(Fe2+)=0.1mol/L,根据HCO3-的电离常数等于4.7×10-11,则c(CO32-)=,,有FeCO3生成,故D错误;故选B。
8.(2024-2025高二上·浙江省杭州钱塘区杭州四中·期末)取1.0L浓缩卤水(Cl-、I-浓度均为1.0×10-3mol·L-1)进行实验:滴加一定量AgNO3溶液,产生黄色沉淀;继续滴加,产生白色沉淀。已知:Ksp(AgI)=8.5×10-17、Ksp(AgCl)= 1.8×10-10。下列分析不正确的是( )
A.黄色沉淀是AgI,白色沉淀是AgCl
B.产生白色沉淀时,溶液中存在
C.若起始时向卤水中滴加2滴(0.1mL)1.0×10-3mol·L-1AgNO3,能产生沉淀
D.白色沉淀开始析出时,
【答案】D
【解析】A.碘化银的溶度积小于氯化银,则先生成的黄色沉淀为碘化银,A项正确;B.产生白色沉淀时,碘化银已经达到沉淀溶解平衡,B项正确;C.若起始时向1.0L卤水中滴加2滴(0.1mL)1.0×10-3mol·L-1AgNO3,则混合后的硝酸银浓度约等于,,比碘化银的溶度积大,则有碘化银沉淀生成,C项正确;D.根据氯化银的溶度积常数,白色沉淀氯化银开始析出时,,所以,D项错误;故选D。
9.(2024-2025高二上·浙江省湖州市·期末)环境保护工程师研究利用Na2S、FeS和H2S处理水样中的。已知25℃时,H2S饱和溶液浓度约为0.1mol·L-1,Ka1(H2S)= 10-6.97,Ka2(H2S)=10-12.90,Ksp(FeS)=10-17.20,Ksp(CdS)=10-26.10。下列说法不正确的是( )
A.Na2S溶液中:cNa++cH+=cOH-+cHS-+2cS2-
B.0.01mol·L-1Na2S溶液中:c(Na+)>c(S2-)>c(OH―)>c(HS-)
C.向c(Cd2+)=0.01mol·L-1的溶液中加入FeS,可使c(Cd2+)<10-8mol/L
D.向c(Cd2+)=0.01mol·L-1的溶液中通入H2S气体至饱和,所得溶液中:c(H+)>c(Cd2+)
【答案】B
【解析】A.由电荷守恒,Na2S溶液中:cNa++cH+=cOH-+cHS-+2cS2-,故A正确;B.0.01mol·L-1Na2S溶液中,S2-水解使溶液呈碱性,其水解常数为,根据硫元素守恒可知,所以,则c(OH―)>c(S2-),故B错误;C.Ksp(FeS)=10-17.20远远大于Ksp(CdS)=10-26.10,向c(Cd2+)=0.01mol·L-1的溶液中加入FeS时,可以发生沉淀的转化FeS(s)+Cd2+(aq)CdS(s)+Fe2+ (aq),该反应的平衡常数为,因此该反应可以完全进行,当溶液中Cd2+完全沉淀时,溶液中c(Fe2+)约为0.01mol/L,此时溶液中c(Cd2+)=mol/L=10-10.9mol/L<10-8mol/L,故C正确;D.的平衡常数,该反应可以完全进行,因此,向c(Cd2+)=0.01mol·L-1的溶液中通入H2S气体至饱和,Cd2+可以完全沉淀,所得溶液中c(H+)>c(Cd2+),故D正确;故选B。
10.(2024-2025高二上·浙江省杭州西湖区八县联考·期末)常温下、将等体积、浓度均为0.4mol·L-1BaCl2溶液与新制H2SO3溶液混合,出现白色浑浊;再滴加过量的H2O2溶液,振荡,出现白色沉淀。
已知:H2SO3:Ka1=1.4×10-2,Ka2=6.0×10-8
Ksp(BaSO3)=5.6×10-10,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10
下列说法不正确的是( )
A.BaSO3悬浊液中
B.BaCl2溶液与H2SO3溶液混合后出现的白色浑浊不含有BaSO3
C.将0.4mol·L-1H2SO3溶液稀释到0.2mol·L-1,几乎不变
D.存在反应是出现白色沉淀的主要原因
【答案】A
【解析】A.BaSO3悬浊液中存在,故,A错误;B.加入双氧水之前,不生成的白色浑浊,不能用强酸制弱酸,B正确;C.亚硫酸根离子是其二级电离产生的,则稀释的时候对氢离子的影响较大,稀释的时候,亚硫酸的浓度变为原来的一半,另外稀释的平衡常数不变,对第二级电离影响很小,则稀释时亚硫酸根浓度基本不变,C正确;D.过氧化氢具有强氧化性,可以将+4价硫氧化为+6价硫酸根离子,则存在反应,,则出现白色沉淀的主要原因生成BaSO4沉淀,D正确;故选A。
11.(2024-2025高二上·浙江省杭州下沙区·期末)将FeSO4溶液分别滴入Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中,如图所示,I、II中均有沉淀产生。已知,,,。
下列说法正确是( )
A.Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中均存在:cNa++cH+=cOH-+cHCO3-+cCO32-
B.I中的沉淀可能有Fe(OH)2、Fe(OH)3和FeCO3
C.II中生成FeCO3的反应:Fe2++HCO3-FeCO3+H+
D.II中加入FeSO4溶液,不能生成[Fe(OH)2]沉淀
【答案】BD
【解析】A.Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中均存在Na+、H+、HCO3-、CO32-、OH-,存在电荷守恒:cNa++cH+=cOH-+cHCO3-+2cCO32-,A错误;B.将FeSO4溶液滴入Na2CO3溶液中发生双水解反应和复分解反应,生成Fe(OH)2和FeCO3沉淀,氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化生成氢氧化铁,I中的沉淀可能有Fe(OH)2、Fe(OH)3和FeCO3,B正确;C.将FeSO4溶液滴入NaHCO3溶液中,Fe2+和HCO3-都发生水解后再生成Fe(OH)2沉淀,正确的离子方程式:Fe2++2HCO3-=FeCO3+↓ +CO2↑+H2O,C错误;D.将FeSO4溶液滴入NaHCO3溶液中,此时,,则,,,开始无沉淀生成,随着反应进行,氢氧根浓度继续降低,也无沉淀生成,D正确;故选BD。
◆题型04 综合应用
1.(2024-2025高二上·浙江省湖州市·期末)回答下列问题:
(1)写出电子式 。
(2)泡沫灭火器中盛放的灭火剂包括Al2(SO4)3溶液(约1mol·L-1)、NaHCO3溶液(约1mol·L-1)及起泡剂。使用时发生反应的离子方程式是 。
(3)0.2mol·L-1与0.1mol·L-1醋酸中c(H+)之比为 2:1(填“>”“<”或“=”)。
(4)已知乙醇的燃烧热ΔH=-1366.8kJ/mol,且H2O(g)= H2O(l) ΔH=-44.0 kJ·mol-1,请写出乙醇燃烧生成气态水的热化学方程式 。
(5)联氨(N2H4)为二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似。联氨第一步电离反应的平衡常数值为 (已知:N2H4+H+N2H5+的K=8.7×107;Kw=1.0×10-14)。
【答案】(1)
(2)Al3+ + 3HCO3-=Al(OH)3 ↓+ 3CO2↑
(3)<
(4)CH3CH2OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 3H2O(g) ΔH=-1234.8kJ/mol
(5)8.7×10-7
【解析】(1)NaOH是离子化合物,电子式;
(2)灭火剂包括 Al2(SO4)3溶液、NaHCO3溶液,两者能发生双水解反应:Al3+ +3HCO3-=Al(OH)3 ↓+3CO2↑,生成的氢氧化铝沉淀覆盖在可燃物表面,二氧化碳可隔绝氧气,从而起到灭火作用;
(3)弱电解质溶液越稀越电离,0.2 mol·L-1醋酸溶液中醋酸的电离程度小于0.1 mol·L-1醋酸溶液中的,故0.2 mol·L-1与0.1 mol·L-1醋酸中c(H+)之比小于2∶1;
(4)乙醇燃烧生成气态水的方程式为CH3CH2OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 3H2O(g),已知乙醇的燃烧热∆H=-1366.8 kJ∙mol−1,因此乙醇燃烧的热化学方程式为C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1366.8kJ∙mol−1 ①,又知H2O(g)= H2O(l) ΔH=-44.0 kJ·mol-1 ②,由①-3×②得到乙醇燃烧生成气态水的热化学方程式为CH3CH2OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 3H2O(g) ΔH=-1234.8kJ/mol;
(5)反应N2H4+H2ON2H5++OH-,Kb===KKw=8.7×107×1.0×10-14=8.7×10-7。
2.(2024-2025高二上·浙江省杭州拱墅区源清中学·期末)已知25℃时,部分弱电解质的电离常数如下表所示:
弱电解质
HSCN
CH3COOH
HCN
H2CO3
NH3·H2O
电离常数
1.3×10-
1.75×10-5
6.2×10-10
Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11
1.75×10-5
(1)四种酸HSCN、CH3COOH、HCN、H2CO3的酸性由强到弱的顺序为 。
(2)25℃时,将等体积等浓度的醋酸和氨水混合,所得溶液呈 性(填“酸”,“碱”或“中”)。
(3)某温度下,纯水的pH=6,将pH=11的NaOH溶液与pH=1的H2SO4溶液等体积混合,所得溶液的pH= 。(忽略体积变化,已知,)
(4)25℃时,用0.100mol·L-1NaOH溶液滴定20 mL0.100mol·L-1CH3COOH溶液所得滴定曲线如图所示。则点①所示溶液的溶质有 (填化学式),点①②③所示溶液中,水的电离程度最大的是 (填序号)。
【答案】(1) HSCN>CH3COOH>H2CO3>HCN
(2)中性
(3)6
(4) CH3COOH和CH3COONa ②
【解析】(1)多元弱酸在溶液中分步水解,以一级电离为主,由表格数据可知,四种酸的电离常数的大小顺序为HSCN>CH3COOH>H2CO3>HCN,则酸性强弱顺序为HSCN>CH3COOH>H2CO3>HCN;
(2)等体积等浓度的醋酸与氨水恰好反应生成醋酸铵和水,由电离常数可知,铵根离子与醋酸根离子在溶液中的水解程度相当,则醋酸铵溶液呈中性;
(3)某温度下,纯水的pH=6,则Kw=10-12;pH=11的NaOH溶液中氢氧根离子浓度为0.1mol/L,pH=1的H2SO4溶液中氢离子浓度为0.1mol/L,两者等体积混合,所得溶液为中性,pH=6;
(4)0.100mol·L-1NaOH溶液滴定20 mL0.100mol·L-1CH3COOH溶液反应,点①NaOH的体积为10mL,,,所得溶液的溶质有CH3COOH和CH3COONa;向溶液中加入酸或碱都会抑制水的电离,所以氢氧化钠和醋酸恰好完全反应生成醋酸钠时,水的电离程度最大,即②点。
3.(2024-2025高二上·浙江省杭州钱塘区杭州四中·期末)研究电解质在水溶液中的行为有重要的意义(以下均为25℃)。
(1)有的三种溶液:a.NaOH b.CH3COOH c.盐酸
①溶液c中水电离出的c(H+)= 。
②溶液b的pH=3,用化学用语解释原因 。
③V1L溶液a与V2L溶液c混合后,若所得溶液的pH=2,则V1:V2= 。
(2)某些弱酸在25℃时的电离常数如下:
化学式
CH3COOH
HSCN
HCN
HClO
H2CO3
电离常数
Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11
下列反应可以发生的是___________(填字母)。
A.CH3COOH+Na2CO3=NaHCO3+CH3COONa
B.CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN
C.CO2+H2O+2NaClO=Na2CO3+2HClO
D.NaHCO3+HCN=NaCN+H2O+CO2↑
【答案】(1) 10-13mol/L 醋酸为弱酸,存在电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+ 9:11
(2)AB
【解析】(1)①0.1mol/L的盐酸溶液中c(H+)=0.1mol/L,根据Kw=c(OH-)×c(H+)=10-14,则c(OH-)=10-13mol/L,氢氧根一定是水电离产生,且水电离产生一个氢氧根同时会产生一个氢离子,故溶液c中水电离出c(H+)=10-13mol/L;②b是醋酸,醋酸为弱酸,存在电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+,发生不完全电离,故0.1mol/L醋酸中c(H+)<0.1mol/L,溶液pH=3>1;③溶液混合后pH=2说明酸过量,则c(H+)==0.01mol/L,解得V1:V2=9:11;
(2)电离常数越大,酸性越强,根据表格中数据可知,酸性:HSCN>CH3COOH>H2CO3>HClO>HCN> HCO3-;A.酸性:CH3COOH>H2CO3,CH3COOH+Na2CO3=NaHCO3+CH3COONa能发生,A正确;B.酸性:CH3COOH>HCN,CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN能发生,B正确;C.酸性:H2CO3>HClO> HCO3-,无论CO2少量还是过量,反应应当为CO2+H2O+NaClO=NaHCO3+HClO,C错误;D.酸性:H2CO3>HCN,NaHCO3+HCN=NaCN+H2O+CO2↑不能发生,D错误;故选AB。
4.(2024-2025高二上·宁波市奉化区·期末) 25℃时,有关物质平衡常数的数值如表所示:
CH3COOH
H2SO3
H2S
Ka=1.69×10-5
Ka1=1.54×10-2
Ka2=1.02×10-7
Ka1=1.1×10-7
Ka2=1.0×10-13
H2CO3
HClO
CuS
Ka1=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11
Ka=3.0×10-8
Ksp=6.0×10-36
(1)前三种酸由强到弱的顺序是 。
(2)同浓度的CH3COO-、SO32-、CO32-结合H+能力由大到小的顺序为 。
(3)初始浓度为0.1mol/L的CH3COOH溶液pH为 。(已知lg1.3=0.11)
(4)物质的量浓度均为0.1mol/L的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合(体积变化忽略不计),则下列关于混合溶液的说法中不正确的是_______。
A.c(CH3COOH)+2c(H+)=c(CH3COO-)+2c(OH-)
B.c(Na+)-c(OH-)=c(CH3COO-)-c(H+)
C.c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.2mol/L
D.c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)
(5)向次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为 。
(6)反应H2S(aq)+Cu2+(aq) CuS(s)+2H+(aq)的平衡常数为 (保留小数点后一位)。
【答案】(1)H2SO3>CH3COOH>H2S
(2)CO 32->SO 32->CH3COO-
(3)2.89
(4)C
(5)ClO-+CO2+H2O═HClO+HCO3-
(6)1.8×1015
【解析】(1)酸的强度由电离常数(Ka)决定,Ka越大酸性越强。H2SO3的Ka1(1.54×10-2)最大,其次是CH3COOH(1.69×10-5),H2S的Ka1(1.1×10-7)最小,答案:H2SO3>CH3COOH>H2S;
(2)碱性越强的离子结合H+能力越强。对应共轭酸的Ka越小,碱性越强。HCO3-的Ka2(5.6×10-11)最小,故CO 32-碱性最强;HSO3-的Ka2(1.02×10-7)次之;CH3COOH的Ka(1.69×10-5)最大,故CH3COO-最弱,所以CO 32->SO 32->CH3COO-;
(3)弱酸近似公式:c(H+)=,;
(4)A.电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-) +c(OH-),物料守恒可知c(CH3COOH)+c(CH3COO-)= 2c(Na+),电荷守恒×2+物料守恒,可得c(CH3COOH)+2c(H+)=c(CH3COO-)+2c(OH-),正确;B.根据电荷守恒可以知道阳离子等于阴离子,得c(Na+)-c(OH-)=c(CH3COO-)-c(H+),正确;C.等体积混合,根据物料守恒,可知c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1mol/L,错误;D.可知醋酸电离大于水解,所以离子浓度大小为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-),正确;故选C;
(5)酸性H2CO3(Ka1=4.3×10-7)强于HClO(Ka=3.0×10-8),次氯酸强于碳酸氢根离子,则离子方程式:ClO-+CO2+H2O═HClO+HCO3-;
(6)反应H2S(aq)+Cu2+(aq)CuS(s)+2H+(aq)的平衡常数,代入数值。
5.(2024-2025高二上·浙江省杭州西湖区八县联考·期末) 25℃时,部分物质的电离平衡常数如下:
化学式
CH3COOH
H2CO3
HCN
NH3·H2O
H2C2O4
电离平衡常数
Ka=1.75×10-5
Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11
Ka=6.2×10-10
Kb=1.8×10-5
Ka1=5.4×10-2,Ka2=5.4×10-5
(1)25℃时,0.1mol·L-1 NH4Cl水溶液pH=5.3,原因是 (用离子方程式表示),该溶液由水电离出的c(H+)= 。
(2)25℃时,0.1mol·L-1NaCN和0.1mol·L-1HCN溶液等体积混合,溶液呈 性。(填:“酸”“碱”或“中”)
(3)请写出25℃时,0.1mol·L-1 NH4HCO3溶液电荷守恒表达式: 。
(4)将等物质的量浓度的H2C2O4和NaOH溶液等体积混合,所得溶液中cNa+、cHC2O4-、cC2O42-、cH2C2O4四种微粒浓度从大到小顺序为: 。
【答案】(1)NH4++H2ONH3·H2O+H+ 10-5.3
(2)碱
(3)cNH4++cH+=cOH-+cHCO3-+2cCO32-
(4) cNa+> cHC2O4->cC2O42-> cH2C2O4
【解析】(1)25℃时,0.1mol·L-1 NH4Cl水溶液pH=5.3,原因是铵根离子水解,离子方程式为:NH4++H2ONH3·H2O+H+,铵根离子水解促进水的电离,故该溶液由水电离出的c(H+)=10-5.3mol/L;
(2)由HCN的Ka=6.2×10-10可知,CN-的水解平衡常数,故25℃时,0.1mol·L-1NaCN和0.1mol·L-1HCN溶液等体积混合,CN-的水解程度大于HCN的电离程度,溶液呈碱性;
(3)25℃时,0.1mol·L-1 NH4HCO3溶液电荷守恒表达式:cNH4++cH+=cOH-+cHCO3-+2cCO32-;
(4)将等物质的量浓度的H2C2O4和NaOH溶液等体积混合:,所得溶液为草酸氢钠溶液,钠离子浓度最大,草酸氢根存在电离和水解,其浓度小于钠离子;HC2O4-的电离平衡常数为:Ka2=5.4×10-5,水解平衡常数为:,即HC2O4-的电离程度大于水解程度,故离子浓度由大到小的顺序为:cNa+> cHC2O4->cC2O42-> cH2C2O4。
6.(2024-2025高二上·浙江省杭州西湖区八县联考·期末)溶液中的化学反应大多是离子反应。根据要求回答下列问题。
(1)盐碱地(含较多Na2CO3、)不利于植物生长
①盐碱地产生碱性的主要原因 (写一个主要的离子方程式);
②农业上用石膏降低其碱性的反应原理 (写一个化学方程式)。
(2)一定温度下,若取pH、体积均相等的KOH和氨水分别加水稀释m、n倍,稀释后pH仍相等,则m n(填“>”、“<”或“=”)。
(3)时,在pH=6的CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中由水电离出来的c(OH-)= mol·L-1。
(4)一定温度下,向氨水中滴加同浓度的CH3COOH溶液,滴加过程中比值 (填“增大”,“减小”或“不变”)。
(5)时,,,向偏钒酸铵的悬浊液中加入CaCl2,当溶液中c(Ca2+)=1mol·L-1时,溶液中的c(NH4+)= mol·L-1。
【答案】(1) CO32-+H2OHCO3-+OH- Na2CO3+CaSO4=CaCO3↓+ Na2SO4
(2)<
(3) 1.0×10-8
(4)增大
(5)0.8
【解析】(1)①Na2CO3溶液显碱性,是导致盐碱地产生碱性的主要原因,其水解的离子方程式为CO32-+H2OHCO3-+OH-;②石膏能与碳酸根离子反应,降低碳酸根离子浓度,使碱性减弱,化学方程式为Na2CO3+CaSO4=CaCO3↓+ Na2SO4;
(2)KOH是强电解质,氨水是弱电解质,一定温度下,它们的 pH、体积均相等,说明氨水的浓度大于KOH,分别加水稀释m、n倍,若要使稀释后pH仍相等,则因氨水是弱电解质,起始的浓度大,那么氨水稀释的倍数肯定比KOH大,故m<n。
(3)常温下,在pH=6的CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中,c(H+)=1.0x10-6mol/L, OH-只有水电离产生,那么由水电离出来的。
(4),一定温度下,Kb是不变的,向氨水中滴加同浓度的CH3COOH溶液,滴加过程中,c(OH-)是不断变小的,那么的值则是不断变大的。
(5)向偏钒酸铵的悬浊液中加入CaCl2时,当溶液中c(Ca2+)=1mol·L-1时,则溶液中的,则溶液中的。
7.(2024-2025高二上·浙江省杭州师大附中·期末) “缓冲溶液”是指由弱酸及其盐、弱碱及其盐组成的混合溶液,能在一定程度上抵消、减轻外加强酸或强碱对溶液酸碱度的影响,从而保持溶液的相对稳定。
(1)下列溶液中,能组成缓冲溶液的是_______。
A.0.2mol·L-1 NaHCO3
B.0.1mol·L-1CH3COOH和0.2mol·L-1CH3COONa
C.0.2mol·L-1NaH2PO4
D.0.1mol·L-1 NH3·H2O和0.1mol·L-1 NH4Cl
(2)写出CH3COONa水解反应的离子方程式: 。
(3)时,将amol·L-1 NH4Cl溶液与bmol·L-1 NaOH溶液等体积混合后,溶液刚好呈中性,用含a、b的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb= 。
(4)人体血液主要通过碳酸氢盐缓冲体系维持在7.35~7.45这一狭小范围内,下列说法正确的是_______。
A.H2CO3/HCO3-缓冲体系可以稳定血液酸碱度
B.呼吸性酸中毒时可通过加快呼吸进行调节
C.正常人体血液中c(OH-)范围在
D.过量碱进入血液中时,发生的反应只有HCO3-+OH-= CO32-+H2O
(5)磷酸盐缓冲液(简称PBS)是生物学上常用于细胞培养的缓冲液,主要成分为磷酸二氢钠(NaH2PO4)和磷酸氢二钠(Na2HPO4),H2PO4-H++HPO42-。PBS可用于维持疫苗贮存的酸碱度,试从化学平衡的角度解释其主要作用: 。
【答案】(1)BD
(2)CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
(3)
(4)AB
(5)溶液中酸性增强时,平衡逆向移动,使c(H+)略微减小;溶液中碱性增强时,平衡正向移动,使使c(H+)略微增大,最终使溶液pH变化不明显
【解析】(1)“缓冲溶液”是指由弱酸及其盐、弱碱及其盐组成的混合溶液。A.0.2mol/LNaHCO3溶液是单一溶质组成的溶液组成的盐,不能组成缓冲溶液,A不符合题意;B.0.1mol/LCH3COOH和0.2mol/LCH3COONa混合溶液是弱酸和对应弱酸盐组成的混合物,可组成缓冲溶液,B符合题意;C.0.2mol/LKH2PO4溶液是单一溶质组成的溶液组成的盐,不能组成缓冲溶液,C不符合题意;D.0.1mol/LNH3•H2O和0.1mol/LNH4Cl混合溶液是弱碱对应的弱碱盐组成的混合物,可组成缓冲溶液,D符合题意;故选BD。
(2)CH3COONa溶液中,CH3COO-发生水解生成CH3COOH和OH-,离子方程式为:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-。
(3)时,将amol·L-1 NH4Cl溶液与bmol·L-1 NaOH溶液等体积混合后,NH4+与OH-反应生成NH3·H2O,剩余NH4+浓度为mol/L,浓度为mol/L,溶液中性时,c(OH-)=10-7mol/L,NH3·H2O的电离常数=。
(4)A.H2CO3/HCO3-是血液中主要的缓冲体系,可以稳定血液酸碱度,故A正确;B.呼吸性酸中毒时,通过加快呼吸排出CO2,可以调节血液 pH,故B正确;C.血液 pH 为 7.35~7.45,由于人体的温度高于25℃,KW>10-14,对应的 OH-浓度范围不是,故C错误;D.碱能与碳酸反应,则当过量的碱进入血液中时,发生的反应有HCO3-+OH-= CO32-+H2O、H2CO3+2OH-= CO32-+2H2O,故D错误;故选AB。
(5)磷酸盐缓冲液(简称PBS)是生物学上常用于细胞培养的缓冲液,主要成分为磷酸二氢钠(NaH2PO4)和磷酸氢二钠(Na2HPO4),H2PO4-H++HPO42-,溶液中酸性增强时,平衡逆向移动,使c(H+)略微减小;溶液中碱性增强时,平衡正向移动,使使c(H+)略微增大,最终使溶液pH变化不明显。
8.(2024-2025高二上·浙江省丽水市·期末)弱酸及其盐在水溶液中存在相关平衡。常温下,H2SO3、H2CO3和HCN的电离平衡常数如下表所示:
化学式
H2CO3
HCN
H2SO3
电离平衡常数
Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11
Ka=5.0×10-10
Ka1=1.5×10-2,Ka2=6.0×10-8
(1)25℃时,某浓度的NaCN水溶液的,原因是 (用离子方程式表示)。
(2)缓冲溶液是能缓解外加少量酸或碱而保持溶液pH基本不变的溶液。人体血液中H2CO3/HCO缓冲体系对稳定pH发挥着重要作用。当血液中CO2浓度上升,血液缓冲体系中的值 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)浓度均为0.1 mol·L-1Na2SO3和Na2CO3等体积混合后,溶液中①SO32- ②CO32- ③HSO3- ④HCO3-浓度从大到小的顺序为 (填序号)。
(4)常温下,用一定浓度的NaOH溶液滴定某二元酸H2A溶液。溶液中,含A元素粒子的分布系数δ随pH的变化关系如图所示
[例如A2-的分布系数:δ(A2-)=]。
①常温下,Na2A的水解平衡常数为 。
②若向0.1mol/L的NaHA溶液中加入等体积的0.1mol/L KOH溶液(忽略混合后溶液的体积变化),混合后溶液中c(Na+)+c(K+) 2c(HA-)+2c(A2-)(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1)CN-+H2OHCN+OH-
(2)减小
(3)①②④③
(4)10-12 =
【解析】(1)25℃时,某浓度的NaCN水溶液的pH=8,呈碱性,原因是弱酸根离子CN-会水解生成OH-,离子方程式为CN-+H2OHCN+OH-。
(2)当血液中CO2浓度上升,溶液中c(H+)增大,温度不变,碳酸的电离平衡常数不变,血液缓冲体系中减小。
(3)浓度为均为0.1mol/LNa2SO3和Na2CO3等体积混合后,水解程度:CO32->SO32-,水解程度越大,溶液中该离子浓度越小,得到的酸式酸根离子浓度越大,所以溶液中离子浓度由大到小的顺序是①②④③。
(4)①根据图知,常温下,溶液中含A的微粒有两种,说明H2A第一步完全电离、第二步部分电离,随着溶液pH值的增大,δ(A2-)增大、δ(HA-)减小,当δ(A2-)=δ(HA-)时,溶液的pH=2,Ka==c(H+)=10-2 mol/L,Na2A的水解平衡常数=。②混合后溶液中存在物料守恒为c(Na+)=c(K+)=c(HA-)+c(A2-),所以存在c(Na+)+c(K+)=2c(HA-)+2c(A2-)。
9.(2024-2025高二上·浙江省杭州下沙区·期末)溶液中的平衡在化学中有着广泛的应用。运用溶液中离子平衡的相关知识,解决下列问题。
(1)室温下,用0.100mol/L盐酸溶液滴定20.00mL0.100mol/L的某氨水溶液,滴定曲线如图所示。
①用离子方程式表示d点溶液呈酸性的原因 。
②b点所示的溶液中 (用溶液中的其它离子浓度表示)。
③假设滴定至c点时消耗盐酸的体积为,则该氨水的电离平衡常数 (用含V的表达式表示)。
(2)假设某滤液中和均为,向其中加入至沉淀完全,此时溶液中 ,据此判断能否实现和的完全分离 (填“能”或“不能”)。(注:加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于,其他金属离子不沉淀,即认为完全分离。已知:,,。)
【答案】(1) NH4++H2ONH3·H2O+H+ 2c(H+)-2c(OH-)
(2) 1.6×10-4 不能
【解析】(1)①d点加入20mL盐酸,恰好完全反应生成氯化铵,铵根离子水解:NH4++H2ONH3·H2O+H+,溶液呈酸性;②b点加入10mL盐酸,溶液中存在物料守恒:2c(Cl-)=c(NH3·H2O)+c(NH4+),存在电荷守恒:c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+c(NH4+),两式联立得:;③假设滴定至c点时消耗盐酸的体积为vmL,溶液pH=7,c(OH-)=10-7mol·L-1,根据电荷守恒,溶液中c(Cl-)=c(NH4+)=mol/L,余下c(NH3·H2O)≈mol/L,电离平衡常数=;
(2)c(Zn2+)=10-5mol·L-1时,溶液中,此时;说明Co2+已经沉淀,不能实现Zn2+和Co2+的完全分离。
10.(2024-2025高二上·浙江省湖州市·期末)填空
(1)25℃,两种酸的电离平衡常数如下表。
Ka1
Ka2
H2SO3
1.3×10-2
6.3×10-8
H2CO3
4.2×10-7
5.6×10-11
向NaHCO3溶液中通入少量二氧化硫时反应的离子方程式为 。
(2)25℃,在0.10mol·L-1H2S溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液,溶液与c(S2-)关系如图(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。
①pH=13时,溶液中的c(H2S)+c(HS—)= mol·L-1;
②某溶液含0.020mol·L-1Mn2+、0.10mol·L-1H2S,当溶液 时,Mn2+开始沉淀[已知:Ksp(MnS)=52.8×10-13]。
(3)银是一种贵金属,古代常用于制造钱币及装饰器皿,现代在电池和照明器材等领域亦有广泛应用。已知Ksp(AgCl)= 1.8×10-10,若向5mL0.018mol·L-1AgNO3溶液中加入5mL0.02mol·L-1的盐酸,混合后溶液中的Ag+的浓度为 mol·L-1。
【答案】(1)HCO3-+SO2=HSO3-+CO2
(2)0.043 5
(3)1.8×10—7
【解析】(1)弱酸的电离常数越大,酸性越强,由电离常数可知,碳酸的酸性弱于亚硫酸,强于亚硫酸氢根离子,由强酸制弱酸的原理可知,碳酸氢钠溶液与少量二氧化硫反应生成亚硫酸氢根离子和二氧化碳,反应的离子方程式为HCO+SO2=HSO+CO2;
(2)①由图可知,溶液pH为13时,溶液中硫离子浓度为0.057 mol/L,由物料守恒c(H2S)+c(HS—)+c(S2—)=0.1mol/L可知,溶液中c(H2S)+c(HS—)=0.1mol—0.057 mol/L=0.043 mol/L;②由溶度积可知,锰离子开始沉淀时,溶液中硫离子浓度为=1.4×10—11mol/L,由图可知,溶液中硫离子浓度为1.4×10—11mol/L时,溶液pH为5;(3)由题意可知,等体积的硝酸银溶液与盐酸混合反应得到的溶液中氯离子浓度为=1×10—3 mol/L,由溶度积可知,溶液中银离子浓度为=1.8×10—7mol/L。
11.(2024-2025高二上·浙江省杭州四中·期末)Ⅰ.水在25℃和95℃时电离平衡曲线如图。
(1)在曲线A所对应的温度下,pH=3的醋酸与pH=11的等体积混合,所得溶液呈 性。
(2)在曲线B所对应的温度下,pH=2的盐酸中由水电离产生的+浓度为 。
Ⅱ.25℃时,有关物质平衡常数的数值如下表所示:
CH3COOH
H2CO3
HCN
HNO2
AgCl
Ag2S
Ka=1.75×10-5
Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11
Ka=6.2×10-10
Ka=5.6×10-4
Ksp=1.8×10-10
Ksp=6.48×10-50
(3)四种酸CH3COOH、H2CO3、HCN、HNO2的酸性由强到弱的顺序是 。
(4)同浓度的CH3COO-、CO32-、CN-结合能力由大到小的顺序为 。
(5)若向溶液中通入少量CO2气体,写出发生反应的离子方程式: 。
(6)反应2AgCl(s)+S2-(aq)Ag2S(s)+2Cl-(aq)的平衡常数K= 。
【答案】(1)酸
(2)1.0×10-10
(3)HNO2>CH3COOH>H2CO3>HCN
(4)CO32->CN->CH3COO-
(5)CN-+CO2+H2O=HCN+HCO3-
(6) 5.0×1029
【解析】Ⅰ.根据水在25℃和95℃时电离平衡曲线图可以得到相应的水的电离平衡常数分别为:、;Ⅱ.根据表格中各酸电离平衡常数数据越大酸性越强的规律,可得各物质酸性强弱顺序为:HNO2>CH3COOH>H2CO3>HCN。
(1)在曲线A所对应的温度下,pH=3的醋酸中c(H+)=1.0×10-3mol·L-1 ,而pH=11的中,将它们等体积混合后,由于醋酸已经电离出的H+就能将NaOH全部消耗完,且醋酸中还含有大量未电离的醋酸分子还能继续电离出H+,所以中和后的溶液显酸性。
(2)在曲线B所对应的温度下,,pH=2的盐酸中c(H+)=1.0×10-2mol·L-1 ,则溶液中的,且OH-只由水电离产生,根据H2OH++OH-可知,由水电离产生的H+浓度与OH-浓度是相等的,所以由水电离产生的H+浓度为:c(H+)水= c(OH-)水=1.0×10-10mol·L-1 。
(3)根据分析,以下四种酸CH3COOH、H2CO3、HCN、HNO2的酸性由强到弱的顺序为:HNO2>CH3COOH>H2CO3>HCN。
(4)根据酸性越强,其酸根离子结合H+的能力越弱的规律,结合分析酸性强弱数据CH3COOH>HCN>HCO3-可知,同浓度的CH3COO-、CO32-、CN-结合H+能力由大到小的顺序为:CO32->CN->CH3COO-。
(5)根据酸性CH3COOH>HCN>HCO3-,在NaCN溶液中通入少量CO2气体,可以将CN-转化为HCN,但由于酸性HCN>HCO3-,所以CO2不会生成CO32-,只能生成HCO3-,则反应的离子方程式为:CN-+CO2+H2O=HCN+HCO3-。
(6)反应2AgCl(s)+S2-(aq)Ag2S(s)+2Cl-(aq)的平衡常数为:。
12.(2024-2025高二上·浙江省杭州四中·期末)乙二酸(H2C2O4,俗名草酸)是一种二元弱酸,广泛分布于植物、动物和真菌体中。
(1)室温下,用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L-1草酸溶液,滴定过程中溶液pH随加入溶液体积的变化曲线如图1所示:所得溶液里H2C2O4、HC2O4-、C2O42-三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图2所示。
①当滴入溶液时,发生反应的离子方程式为 。第二次滴定终点,所选择的指示剂是 。
②Ka2(H2C2O4)= 。
(2)H2C2O4可以使酸性KMnO4溶液褪色,医学上常用酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液反应来测定血液中钙的含量。测定方法:取血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量的(NH4)2C2O4溶液,反应生成CaC2O4沉淀,将沉淀用稀硫酸溶解得到H2C2O4后,再用KMnO4标准溶液滴定。
①滴定管盛装好KMnO4标准溶液后需排气泡,下列排气泡的操作正确的是 (填序号)。
a b. c.
②滴定终点的标志为 。
③下列操作中,使测定的血液中钙含量数值偏高的是 (填字母)。
a.滴定过程中,振荡锥形瓶时有液滴溅出
b.达到滴定终点时,俯视读数
c.盛装KMnO4标准溶液的滴定管用水洗涤后未润洗
d.装KMnO4标准溶液的滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡,滴定后有气泡
【答案】(1) H2C2O4+OH-=HC2O4-+H2O 酚酞 10-4.2
(2)b 当滴入最后半滴酸性高锰酸钾标准溶液,溶液由无色变为浅紫红色(或粉红色)且半分钟内不褪色 c
【解析】室温下,用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L-1草酸溶液,滴定过程中发生反应:H2C2O4+OH-=HC2O4-+H2O、HC2O4-+OH-=C2O42-+H2O,H2C2O4的浓度减小,HC2O4-的浓度先增大后减小,C2O42-的浓度增大,则曲线1、2、3分别代表H2C2O4、HC2O4-、C2O42-三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系。
(1)①H2C2O4是二元弱酸,当滴入20mLNaOH溶液时,生成NaHC2O4,发生反应的离子方程式为:H2C2O4+OH-=HC2O4-+H2O,第二次滴定终点时得到Na2C2O4溶液,由图1可知,此时pH约为8-10,酚酞的变色范围是8.2-10,适合作为指示剂;②由分析可知,曲线1、2、3分别代表H2C2O4、HC2O4-、C2O42-三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系,当pH=4.2时,HC2O4-、C2O42-浓度相等,则;
(2)①酸性高锰酸钾溶液是强氧化性溶液,应装在酸式滴定管中,正确的排气泡操作是:将滴定管固定在滴定管夹上,手控制活塞,拇指在前,中指和食指在后,轻轻握住旋塞柄,无名指和小指向手心弯曲,形成握空拳的样子,可防止把活塞顶出,打开滴定管活塞,让溶液快速流出,排出气泡,正确的操作方式如图b所示;②取2mL血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量的(NH4)2C2O4溶液,反应生成CaC2O4沉淀,将沉淀用稀硫酸溶解得到H2C2O4后,再用KMnO4标准溶液滴定,H2C2O4可以使酸性KMnO4溶液褪色,所以滴定终点的标志是:当滴入最后半滴酸性高锰酸钾标准溶液,溶液由无色变为浅紫红色(或粉红色)且半分钟内不褪色;③a. 滴定过程中,振荡锥形瓶时有液滴溅出,导致实际消耗的KMnO4溶液体积减少,计算出的钙含量偏低,a不选;b. 达到滴定终点时,俯视读数,导致读取消耗的KMnO4溶液体积偏小,计算出的钙含量偏低,b不选;c. 盛装KMnO4标准溶液的滴定管用水洗涤后未润洗,导致KMnO4溶液浓度降低,使消耗KMnO4溶液的体积偏大,计算出的钙含量偏高,c选;d. 装KMnO4标准溶液的滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡,滴定后有气泡,导致读取消耗的 KMnO4溶液体积减少,计算出的钙含量偏低,d不选;故选c。
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