内容正文:
限时练习:40min 完成时间: 月 日 天气:
寒假作业08 水溶液中的离子平衡综合分析
1.溶液中微粒浓度的等量关系
1)电荷守恒
①含义:阳离子所带的正电荷总数与阴离子所带的负电荷总数相等
②系数:电荷数
③特点:只含离子,与物质的种类、比例、是否反应无关,只与离子的种类有关
④判断:先看系数是否正确,再看离子是否齐全
2)物料守恒
(1)含义
①原始物质中某些微粒间存在特定的比例关系
②溶液中所有含某元素或原子团的微粒的浓度之和等于某一特定的数值
(2)系数:按照比例确定
(3)特点:一定没有H+和OH-,与比例有关,与是否反应无关
(4)判断:先看比例是否正确,再看微粒是否齐全
3)质子守恒
(1)含义:水电离出的c(H+)和c(OH-)相等
(2)表达式:c(OH-)+c(OH-)消耗-c(OH-)外来=c(H+)+c(H+)消耗-c(H+)外来
(3)系数:变化量
(4)特点:一定有H+和OH-,还有分子
(5)混合液中质子守恒=电荷守恒与物料守恒消不变或特定的离子
(6)判断:先根据变化量确定系数是否正确,再看微粒方向是否正确
如:0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液中各粒子浓度的关系:
①大小关系:c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+)。
②物料守恒:c(Na+)=2[c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)]。
③电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO)。
④质子守恒:c(OH-)=c(H+)+2c(H2CO3)+c(HCO)。
2.溶液中微粒浓度的不等量关系
1)三个原则
(1)原始物质中微粒浓度大
①盐在溶液中主要以离子形式存在
②弱酸或弱碱在溶液中主要以分子形式存在
(2)化学式中个数多的微粒浓度大
(3)主要反应生成的微粒浓度大
2)一个忽略:弱酸(碱)及其相应盐的混合物,相互抑制,忽略程度小的平衡
(1)CH3COONa+CH3COOH(1∶1)
①酸碱性:酸性,电离>水解,忽略水解
②大小关系:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)
(2)NH4Cl和NH3·H2O(1∶1)
①酸碱性:碱性,电离>水解,忽略水解
②大小关系:c(NH4+)>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)
(3)HCN和NaCN(1∶1)
①酸碱性:碱性,电离<水解,忽略电离
②大小关系:c(HCN)>c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)
(4)pH=3的一元弱酸HR与pH=11的NaOH溶液等体积混合
①反应后溶液的成分:NaR(少量)和HR(大量)
②酸碱性:酸性,电离>水解,忽略水解
③大小关系:c(HR)>c(R-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
(5)pH=9的一元弱碱ROH与pH=5的HCl溶液等体积混合
①反应后溶液的成分:RCl(少量)和ROH(大量)
②酸碱性:碱性,电离>水解,忽略水解
③大小关系:c(ROH)>c(R+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
三层必刷:巩固提升+能力培优+创新题型
1.(24-25高二上·安徽黄山·期末)化学与生产、生活息息相关。下列说法正确的是
A.含氟牙膏可以预防龋齿,利用了沉淀转化的原理,降低龋齿的发生率
B.常用硫酸铜做泳池消毒剂,是因为铜盐水解生成的胶状物质可吸附细菌
C.碳酸钠俗称“纯碱”,是泡沫灭火器的原料之一
D.工业上电解熔融的来制备金属铝
2.25℃,0.1mol/LNH4Cl溶液中部分微粒组分及浓度如图所示。下列说法正确的是
A.图中M表示
B.NH4Cl溶液
C.NH4Cl溶液中:
D.NH4Cl溶液中:
3.下列离子方程式书写错误的是
A. 向FeBr2溶液中通入足量氯气:2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-
B. 泡沫灭火器灭火的工作原理:Al3++=Al(OH)3 ↓+3CO2↑
C. 用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢中的硫酸钙:CaSO4(s)+(aq)=CaCO3(s)+(aq)
D. 碳酸钙与足量稀醋酸反应:CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O
4.下列各组离子能大量共存的是
A.K+、CO、AlO、Na+ B.Ag+、Ba2+、NO、I-
C.Na+、HCO、Al3+、SO D.Fe3+、SCN-、Cl-、SO
5.在常温下,下列有关电解质溶液的说法正确的是
A.溶液中:
B.在溶液中
C.NaHA溶液的pH<7,则溶液中
D.向某稀溶液中通入至pH=7:
6.(24-25高二上·广东佛山·期末)时,对氨水进行如下操作。下列说法不正确的是
A.加入几滴浓氨水,电离平衡正方向移动
B.加入稀硫酸使氨水恰好被中和,则溶液中
C.加入少量硫酸铵固体,则溶液中将减少
D.加水稀释至溶液中时,减小
7.下列溶液中各离子的物质的量浓度关系正确的是
A.溶液中:滴加几滴稀盐酸,增大
B.饱和小苏打溶液中:
C.与混合溶液呈酸性:
D.时,的纯碱溶液:
8.下列各离子浓度的大小比较,正确的是
A.溶液中:
B.的溶液与溶液等体积混合显碱性:
C.常温时,将等体积的盐酸和氨水混合后,,则
D.同浓度的下列溶液中:①②③,④,由大到小的顺序是:①>②>③>④
9.平衡思想是化学研究的一个重要观念,在电解质溶液中存在电离平衡、水解平衡、溶解平衡等多种平衡。
I.25℃时,三种弱酸的电离平衡常数如下:
弱酸
CH3COOH
H2CO3
HClO
电离平衡常数
1.8×10-5
Ka1=4.2×10-7,Ka2=4.8×10-11
3.0×10-8
回答下列问题:
(1)碳酸二级电离平衡常数的表达式为Ka2= 。
(2)下列四种离子结合质子能力由大到小的顺序是 。
A.CO B.ClO- C.CH3COO- D.HCO
(3)下列反应不能发生的是___________。
A.CO+2CH3COOH=2CH3COO-+CO2↑+H2O
B.ClO-+CH3COOH=CH3COO-+HClO
C.CO+2HClO=CO2↑+H2O+2ClO-
D.2ClO-+CO2+H2O=CO+2HClO
Ⅱ.体积均为10mL、pH均为2的醋酸溶液与HX溶液分别加水稀释至1000mL,稀释过程中pH变化如下图所示。
(4)25 ℃时,pH为2的醋酸溶液中由水电离出的c(H+)= mol·L-1。
(5)用同浓度的NaOH溶液分别中和上述两种酸溶液,恰好中和时消耗NaOH溶液的体积:醋酸___________HX。
A.大于 B.等于 C.小于 D.无法比较
10.室温下,通过下列实验探究溶液的性质。
实验1
用pH试纸测得溶液的pH约为8
实验2
向溶液中加入等体积盐酸
实验3
向溶液中加入等体积NaOH溶液
实验4
向浓溶液中加入浓溶液,有气体和沉淀生成
(1)实验1的溶液中存在 (填“>”“<”或“=”)
(2)实验2过程中,水的电离程度 (填“逐渐增大”“逐渐减小”或“基本不变”)
(3)实验3反应后的溶液中,所含离子浓度大小与关系正确的是___________。
A.
B.
C.
D.
(4)从平衡移动角度解释实验4中产生气体和沉淀的原因: 。
(5)若想使碳酸氢钠溶液中的比值变小,可加入的物质是___________。
A.通入HCl B.NaOH固体 C.通入CO2 D.固体
11.乙二酸(H2C2O4)俗称草酸,为无色晶体,是二元弱酸,广泛分布于植物、动物和真菌体中。在实验研究和化学工业中应用广泛。
(1)室温下,草酸溶液中粒子(H2C2O4、HC2O、C2O)的物质的量分数随溶液pH变化关系如图所示:
回答下列问题:
①图中X表示的粒子的化学式为___________。
②向pH = 2.5草酸溶液中滴加KOH溶液至pH = 6.5时,发生的主要反应的离子方程式是___________。
③䓍酸的Ka2=___________mol· L-1; KHC2O4的水解常数Kh=___________mol· L-1.
④图中M点所对应的pH=___________。
(2)0.1 mol·L−1 KHC2O4溶液中,下列粒子浓度关系正确的是___________(填序号)。
a. c(K+) + c(H+) = c(HC2O) + c(C2O) + c(OH–)
b. c(K+) > c(HC2O) > c(H+) >c(C2O) >c(OH–) > c(H2C2O4)
c. c(K+) = c(HC2O) + c(C2O) + c(H2C2O4)
12.常温下,将一定浓度的NaOH溶液和氨水加水稀释,溶液的导电能力随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A.两溶液稀释前的浓度相同
B.曲线I是氢氧化钠溶液,曲线II是氨水
C.a、b、c三点溶液的pH由大到小的顺序为a>b>c
D.a点水电离出的氢离子浓度小于b点水电离出的氢离子浓度
13.常温下,用溶液分别滴定浓度均为的溶液和溶液,所得滴定曲线如图所示。下列说法错误的是
已知:,。
A. 常温下,溶液中,
B. 常温下,
C. 的过程中,溶液中水的电离程度先减小后增大
D. 常温下,溶液中,
14.(24-25高二上·安徽合肥·期末)草酸是二元弱酸。向溶液中加入或溶液调节,加水控制溶液体积为。测得溶液中微粒的随变化如图所示,其中,x代表微粒、或。下列说法正确的是
A.曲线Ⅰ是的变化曲线
B.已知曲线Ⅱ的最高点与曲线Ⅰ、Ⅲ交点的值相同,得到该点值需要加入溶液
C.的
D.时,溶液中
15.(24-25高二上·广东江门·期末)如图所示为25℃时、、三种微粒随变化的分布分数[如]。下列说法不正确的是
A.
B.曲线a代表的分布分数随变化的曲线
C.等物质的量的和混合溶液的
D.时,溶液中存在
16.电位滴定法是根据滴定过程中电极电位变化来判断滴定终点的一种滴定分析方法,滴定终点时电极电位发生突变。常温下,利用盐酸滴定某溶液中磷酸钠的含量,其电位滴定曲线与pH曲线如图所示。下列说法错误的是
已知:磷酸Ka1=6.9×10−3、Ka2=6.2×10−8、Ka3=4.8×10−13
A. a点对应溶液为碱性
B. 水的电离程度a>b>c
C. pH=7时,溶液中c()<c()
D. c点对应溶液中存在:c(H+)=c()+2c()+3c()+c(OH-)
17.(24-25高二上·广东广州·期末)铁及其化合物在生产生活中有着广泛的应用,常用作净水、原电池和催化剂等方面。
(1)常用作净水剂的原因是(用离子方程式表示) 。
(2)配制溶液时,某同学误将直接放入自来水(含有、、、等杂质离子)中,看到红褐色沉淀和大量气泡,试解释出现该现象的原因(用离子方程式表示) 。
(3)工业上常采用氧化法生产高铁酸钾,有关反应原理为:,,实验证明,反应的温度、原料的浓度及配比对高铁酸钾的产率都有影响。图1为不同的温度下,质量浓度不同的对生成率的影响;图2为一定温度下,质量浓度不同的对生成率的影响。(高铁酸钾具有极强的氧化性,是一种优良的水处理剂,与水反应的主反应是:)
①工业生产中,反应进行的适宜温度为 ℃;此时与两种溶液的理想的质量浓度之比是 。
②高铁酸钾做水处理剂时的作用主要有 (答出2条即可)。
(4)将适量配制成的试样,在水溶液中的存在形态如图所示:
①时,溶液中主要含铁形体浓度的大小关系为 。
②为获得尽可能纯净的高铁酸盐,应控制在 。
③的这种溶液中加溶液,发生反应的离子方程式为 。
(5)将置于40℃恒温水浴中,测定的变化结果如图,试画出将试样置于60℃恒温水浴中的图像 。
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限时练习:40min 完成时间: 月 日 天气:
寒假作业08 水溶液中的离子平衡综合分析
1.溶液中微粒浓度的等量关系
1)电荷守恒
①含义:阳离子所带的正电荷总数与阴离子所带的负电荷总数相等
②系数:电荷数
③特点:只含离子,与物质的种类、比例、是否反应无关,只与离子的种类有关
④判断:先看系数是否正确,再看离子是否齐全
2)物料守恒
(1)含义
①原始物质中某些微粒间存在特定的比例关系
②溶液中所有含某元素或原子团的微粒的浓度之和等于某一特定的数值
(2)系数:按照比例确定
(3)特点:一定没有H+和OH-,与比例有关,与是否反应无关
(4)判断:先看比例是否正确,再看微粒是否齐全
3)质子守恒
(1)含义:水电离出的c(H+)和c(OH-)相等
(2)表达式:c(OH-)+c(OH-)消耗-c(OH-)外来=c(H+)+c(H+)消耗-c(H+)外来
(3)系数:变化量
(4)特点:一定有H+和OH-,还有分子
(5)混合液中质子守恒=电荷守恒与物料守恒消不变或特定的离子
(6)判断:先根据变化量确定系数是否正确,再看微粒方向是否正确
如:0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液中各粒子浓度的关系:
①大小关系:c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+)。
②物料守恒:c(Na+)=2[c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)]。
③电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO)。
④质子守恒:c(OH-)=c(H+)+2c(H2CO3)+c(HCO)。
2.溶液中微粒浓度的不等量关系
1)三个原则
(1)原始物质中微粒浓度大
①盐在溶液中主要以离子形式存在
②弱酸或弱碱在溶液中主要以分子形式存在
(2)化学式中个数多的微粒浓度大
(3)主要反应生成的微粒浓度大
2)一个忽略:弱酸(碱)及其相应盐的混合物,相互抑制,忽略程度小的平衡
(1)CH3COONa+CH3COOH(1∶1)
①酸碱性:酸性,电离>水解,忽略水解
②大小关系:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)
(2)NH4Cl和NH3·H2O(1∶1)
①酸碱性:碱性,电离>水解,忽略水解
②大小关系:c(NH4+)>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)
(3)HCN和NaCN(1∶1)
①酸碱性:碱性,电离<水解,忽略电离
②大小关系:c(HCN)>c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)
(4)pH=3的一元弱酸HR与pH=11的NaOH溶液等体积混合
①反应后溶液的成分:NaR(少量)和HR(大量)
②酸碱性:酸性,电离>水解,忽略水解
③大小关系:c(HR)>c(R-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
(5)pH=9的一元弱碱ROH与pH=5的HCl溶液等体积混合
①反应后溶液的成分:RCl(少量)和ROH(大量)
②酸碱性:碱性,电离>水解,忽略水解
③大小关系:c(ROH)>c(R+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
三层必刷:巩固提升+能力培优+创新题型
1.(24-25高二上·安徽黄山·期末)化学与生产、生活息息相关。下列说法正确的是
A.含氟牙膏可以预防龋齿,利用了沉淀转化的原理,降低龋齿的发生率
B.常用硫酸铜做泳池消毒剂,是因为铜盐水解生成的胶状物质可吸附细菌
C.碳酸钠俗称“纯碱”,是泡沫灭火器的原料之一
D.工业上电解熔融的来制备金属铝
【答案】A
【解析】A.含氟牙膏中的氟离子与牙齿中的羟基磷灰石反应生成更难溶的氟磷灰石,属于沉淀转化原理,A正确;B.硫酸铜的消毒作用主要源于铜离子的杀菌能力,而非水解生成的胶状物质吸附细菌,B错误;C.泡沫灭火器的原料是碳酸氢钠和硫酸铝溶液,而非碳酸钠,C错误;D.工业上电解熔融的氧化铝(Al2O3)制备铝,而非AlCl3(AlCl3熔融不导电),D错误;故答案为A。
2.25℃,0.1mol/LNH4Cl溶液中部分微粒组分及浓度如图所示。下列说法正确的是
A.图中M表示
B.NH4Cl溶液
C.NH4Cl溶液中:
D.NH4Cl溶液中:
【答案】C
【分析】25℃,0.1mol•L-1NH4Cl溶液中离子浓度大小为:c(Cl-)>c()>c(H+)>c(OH-),部分微粒组分及浓度分析回答问题。
【解析】A.溶液中离子浓度最大的是氯离子,c(Cl-)=0.1mol•L-1,图中M浓度小于0.1mol•L-1,表示的是,A错误;
B.NH4Cl溶液中铵根离子水解,溶液显酸性,pH<7,B错误;
C.NH4Cl溶液中存在物料守恒:c()+c(NH3•H2O)=c(Cl-),C正确;
D.NH4Cl溶液中:c(Cl-)>c()>c(H+)>c(OH-),D错误;
故答案为:C。
3.下列离子方程式书写错误的是
A. 向FeBr2溶液中通入足量氯气:2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-
B. 泡沫灭火器灭火的工作原理:Al3++=Al(OH)3 ↓+3CO2↑
C. 用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢中的硫酸钙:CaSO4(s)+(aq)=CaCO3(s)+(aq)
D. 碳酸钙与足量稀醋酸反应:CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O
【答案】A
【解析】A.中的都可以被氯气氧化,物质的量比为1:2,由于氯气过量,所以二者均能被氧化,方程式为:,A错误;
B.与发生双水解生成,B正确;
C.的大于CaCO3,CaSO4转化为更难溶的CaCO3,C正确;
D.醋酸为弱酸,应保留分子形式,生成醋酸钙、水和二氧化碳,D正确;
故选A。
4.下列各组离子能大量共存的是
A.K+、CO、AlO、Na+ B.Ag+、Ba2+、NO、I-
C.Na+、HCO、Al3+、SO D.Fe3+、SCN-、Cl-、SO
【答案】A
【解析】A.各离子之间互不反应,能大量共存,A符合题意;
B .Ag+、I-反应生成AgI沉淀,不能大量共存,B不符合题意;
C. 、Al3+发生双水解反应,不能大量共存,C不符合题意;
D. Fe3+、SCN-能反应生成Fe(SCN)3,不能大量共存,D不符合题意;
故选A。
5.在常温下,下列有关电解质溶液的说法正确的是
A.溶液中:
B.在溶液中
C.NaHA溶液的pH<7,则溶液中
D.向某稀溶液中通入至pH=7:
【答案】D
【解析】A.根据质子守恒可知,,A错误;B.根据元素守恒可知,,B错误;C.NaHA溶液的pH<7,如果H2A为强酸,则溶液中不存在H2A,溶液中含有A2-;如果H2A为弱酸,则HA-的电离程度大于水解程度,则,C错误;D.常温下,pH=7的溶液呈中性,则,溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c()+2c(),所以,D正确;故选D。
6.(24-25高二上·广东佛山·期末)时,对氨水进行如下操作。下列说法不正确的是
A.加入几滴浓氨水,电离平衡正方向移动
B.加入稀硫酸使氨水恰好被中和,则溶液中
C.加入少量硫酸铵固体,则溶液中将减少
D.加水稀释至溶液中时,减小
【答案】D
【解析】A.加入浓氨水增加了NH3·H2O的浓度,根据勒沙特列原理,电离平衡正向移动。A正确;
B.氨水被硫酸中和生成硫酸铵(强酸弱碱盐),NH水解使溶液显酸性,故c(H+)>c(OH-)。B正确;
C.加入硫酸铵固体后,NH浓度增大,抑制NH3·H2O电离,导致c(OH-)减少,而c(NH3·H2O)增加,c(OH-)/c(NH3·H2O)=Kb/[NH],比值减小。C正确;
D.Kb仅与温度有关,25℃时稀释溶液不会改变Kb。D错误;
故选D。
7.下列溶液中各离子的物质的量浓度关系正确的是
A.溶液中:滴加几滴稀盐酸,增大
B.饱和小苏打溶液中:
C.与混合溶液呈酸性:
D.时,的纯碱溶液:
【答案】B
【解析】A.溶液中存在以下平衡状态:,滴加几滴稀盐酸后,溶液中增大,平衡逆向移动,使减小,A错误;
B.饱和小苏打溶液中,根据Na和C元素守恒,有以下关系:,故,B正确;
C.根据电荷守恒,与混合溶液中:,溶液呈现酸性时,,故,C错误;
D. 升高温度,水电离程度增大,则时,水的,的纯碱溶液中,,,D错误;
故选B。
8.下列各离子浓度的大小比较,正确的是
A.溶液中:
B.的溶液与溶液等体积混合显碱性:
C.常温时,将等体积的盐酸和氨水混合后,,则
D.同浓度的下列溶液中:①②③,④,由大到小的顺序是:①>②>③>④
【答案】B
【解析】A.质子守恒应为,选项A缺少系数2,A错误;B.溶液与溶液等体积混合后所得的溶液组成为:氯化钠、一水合氨以及剩余的,且前两者的浓度相等,浓度是它们的4倍,所得的碱性溶液中离子浓度顺序为,与选项B描述一致,B正确;C.pH=7时,混合溶液呈中性,则,电荷守恒得,C错误;D.、、均是强电解质,完全电离,中最大,中正常水解,中促进水解,减小,是弱电解质,电离产生的最少,正确顺序为① > ③ > ② > ④,D错误;故答案选B。
9.平衡思想是化学研究的一个重要观念,在电解质溶液中存在电离平衡、水解平衡、溶解平衡等多种平衡。
I.25℃时,三种弱酸的电离平衡常数如下:
弱酸
CH3COOH
H2CO3
HClO
电离平衡常数
1.8×10-5
Ka1=4.2×10-7,Ka2=4.8×10-11
3.0×10-8
回答下列问题:
(1)碳酸二级电离平衡常数的表达式为Ka2= 。
(2)下列四种离子结合质子能力由大到小的顺序是 。
A.CO B.ClO- C.CH3COO- D.HCO
(3)下列反应不能发生的是___________。
A.CO+2CH3COOH=2CH3COO-+CO2↑+H2O
B.ClO-+CH3COOH=CH3COO-+HClO
C.CO+2HClO=CO2↑+H2O+2ClO-
D.2ClO-+CO2+H2O=CO+2HClO
Ⅱ.体积均为10mL、pH均为2的醋酸溶液与HX溶液分别加水稀释至1000mL,稀释过程中pH变化如下图所示。
(4)25 ℃时,pH为2的醋酸溶液中由水电离出的c(H+)= mol·L-1。
(5)用同浓度的NaOH溶液分别中和上述两种酸溶液,恰好中和时消耗NaOH溶液的体积:醋酸___________HX。
A.大于 B.等于 C.小于 D.无法比较
【答案】(1)
(2)ABDC
(3)CD
(4)
(5)A
【解析】(1)H2CO3的电离,,,则;
故答案为:;
(2)根据电离平衡常数,酸性:CH3COOH>H2CO3>HClO>,则酸根水解能力:;
故答案为:ABDC;
(3)A.根据强酸制弱酸原理,酸性:CH3COOH>H2CO3,酸根水解能力:,A正确;
B.根据强酸制弱酸原理,酸性:CH3COOH>HClO,酸根水解能力:,B正确;
C.根据强酸制弱酸原理,酸性:H2CO3>HClO,C错误;
D.根据强酸制弱酸原理,酸性:H2CO3>HClO,酸根水解能力:,D错误
故答案为:CD;
(4)pH为2的醋酸溶液,酸电离的,;
故答案为:10-2mol/L;
(5)pH相同的两种酸HX、CH3COOH,稀释相同的倍数后,酸性越弱,稀释后电离程度大,则酸性CH3COOH<HX,起始时,电离相同的氢离子,CH3COOH的浓度>HX的浓度,中和NaOH时,CH3COOH消耗NaOH的体积大;
故答案为:A。
10.室温下,通过下列实验探究溶液的性质。
实验1
用pH试纸测得溶液的pH约为8
实验2
向溶液中加入等体积盐酸
实验3
向溶液中加入等体积NaOH溶液
实验4
向浓溶液中加入浓溶液,有气体和沉淀生成
(1)实验1的溶液中存在 (填“>”“<”或“=”)
(2)实验2过程中,水的电离程度 (填“逐渐增大”“逐渐减小”或“基本不变”)
(3)实验3反应后的溶液中,所含离子浓度大小与关系正确的是___________。
A.
B.
C.
D.
(4)从平衡移动角度解释实验4中产生气体和沉淀的原因: 。
(5)若想使碳酸氢钠溶液中的比值变小,可加入的物质是___________。
A.通入HCl B.NaOH固体 C.通入CO2 D.固体
【答案】(1)>
(2)逐渐减小
(3)A
(4)水解使溶液呈酸性:,水解使溶液呈碱性;,两者水解平衡相互促进,故而产生CO2气体和Al(OH)3沉淀
(5)CD
【解析】(1)溶液的pH约为8,说明的水解大于电离,即程度大于,则>;
故答案为:>;
(2)溶液中存在促进水的电离,水的电离程度大于纯水电离,随盐酸的加入,发生化学反应,浓度逐渐减小,水解平衡逆移,对水的电离的促进作用减小,故水的电离程度逐渐减小;
故答案为:逐渐减小;
(3)向溶液中加入等体积NaOH溶液,二者恰好完全反应,反应后的溶液为溶液;
A.溶液中存在、、、,故,A正确;
B.根据电荷守恒,溶液中存在,B错误;
C.根据物料守恒,溶液中存在,C错误;
D.溶液中存在质子守恒,D错误;
故答案为:A;
(4)浓溶液存在,溶液显碱性,浓溶液水解使溶液呈酸性,,两溶液混合后使与水解平衡正移,水解平衡相互促进发生双水解反应,故而产生CO2气体和Al(OH)3沉淀;
故答案为:水解使溶液呈酸性:,水解使溶液呈碱性;,两者水解平衡相互促进,故而产生CO2气体和Al(OH)3沉淀;
(5)A.碳酸氢钠溶液中通入HCl发生反应,减小,不变,则的比值变大,A错误;
B.碳酸氢钠溶液中加入NaOH固体,增大,发生反应,减小,则的比值变大,B错误;
C.碳酸氢钠溶液中通入CO2,发生反应、,增大,不变,则的比值变小,C正确;
D.碳酸氢钠溶液中加入固体,溶液浓度增大,增大,增大,但水解程度小于碳酸氢钠稀溶液中水解,故的比值减小,D正确;
故答案为:CD。
11.乙二酸(H2C2O4)俗称草酸,为无色晶体,是二元弱酸,广泛分布于植物、动物和真菌体中。在实验研究和化学工业中应用广泛。
(1)室温下,草酸溶液中粒子(H2C2O4、HC2O、C2O)的物质的量分数随溶液pH变化关系如图所示:
回答下列问题:
①图中X表示的粒子的化学式为___________。
②向pH = 2.5草酸溶液中滴加KOH溶液至pH = 6.5时,发生的主要反应的离子方程式是___________。
③䓍酸的Ka2=___________mol· L-1; KHC2O4的水解常数Kh=___________mol· L-1.
④图中M点所对应的pH=___________。
(2)0.1 mol·L−1 KHC2O4溶液中,下列粒子浓度关系正确的是___________(填序号)。
a. c(K+) + c(H+) = c(HC2O) + c(C2O) + c(OH–)
b. c(K+) > c(HC2O) > c(H+) >c(C2O) >c(OH–) > c(H2C2O4)
c. c(K+) = c(HC2O) + c(C2O) + c(H2C2O4)
【答案】(1) H2C2O4 HC2O+OH- =C2O+H2O 10-4.2 10-12.8 2.7
(2)bc
【解析】(1)溶液pH增大时,溶液中的草酸浓度减小,草酸氢根离子浓度先增大后减小,草酸根离子浓度增大,则曲线X、Y、Z分别表示草酸、草酸氢根离子、草酸根离子的物质的量分数随溶液pH变化关系,由图可知,草酸和草酸氢根离子浓度相等时,溶液pH为1.2,则草酸的电离常数Ka1(H2C2O4)= = c(H+)=10-1.2,同理可知,草酸的电离常数Ka2(H2C2O4)= = c(H+)=10-4.2;
①由分析可知,图中X表示的粒子的化学式为H2C2O4;
②由图可知,向pH = 2.5草酸溶液中滴加氢氧化钾溶液至pH = 6.5时,发生的主要反应为溶液中草酸氢根离子与氢氧根离子反应生成草酸根离子和水,反应的离子方程式为HC2O+OH- =C2O+H2O;
③由分析可知,䓍酸的Ka2(H2C2O4)= = c(H+)=10-4.2;由电离常数可知,草酸氢钾的水解常数Kh===10-12.8;
④由图可知,图中M点溶液中草酸和草酸根离子浓度相等,草酸的电离常数Ka1(H2C2O4) Ka2(H2C2O4)= = c2(H+)=10-5.4,则溶液中氢离子浓度为10-2.7,则所对应溶液的pH为2.7;
(2)a.草酸氢钾溶液中存在电荷守恒关系c(K+) + c(H+) = c(HC2O) +2c(C2O) + c(OH–),故错误;
b.由电离常数可知,草酸氢钾的水解常数Kh===10-12.8<Ka2,说明草酸氢根离子在溶液中的水解程度小于电离程度,溶液呈酸性,则溶液中粒子浓度关系为c(K+) > c(HC2O) > c(H+) >c(C2O) >c(OH–) > c(H2C2O4),故正确;
c.草酸氢钾溶液中存在元素守恒关系c(K+) = c(HC2O) + c(C2O) + c(H2C2O4) ,故正确;
故选bc;
12.常温下,将一定浓度的NaOH溶液和氨水加水稀释,溶液的导电能力随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A.两溶液稀释前的浓度相同
B.曲线I是氢氧化钠溶液,曲线II是氨水
C.a、b、c三点溶液的pH由大到小的顺序为a>b>c
D.a点水电离出的氢离子浓度小于b点水电离出的氢离子浓度
【答案】D
【解析】A.稀释之前,两种溶液导电能力相等,说明离子浓度相等,由于一水合氨为弱电解质,不能完全电离,则氨水浓度大于NaOH浓度,故A错误;
B.开始时两种溶液中离子浓度相同,加水稀释促进一水合氨的电离,所以氨水中离子浓度大于NaOH,则稀释后导电能力强的为氨水,所以曲线Ⅱ表示的是NaOH溶液的导电性与溶液体积的变化关系,故B错误;
C.导电能力越大,说明离子浓度越大,碱性越强,pH越大,则a、b、c三点溶液的pH大小顺序为c>a>b,故C错误;
D.a点离子浓度大于b点离子浓度,a点对水的电离抑制程度越大,则a点水电离出的氢离子浓度小于b点水电离出的氢离子浓度,故D正确;
故选D。
13.常温下,用溶液分别滴定浓度均为的溶液和溶液,所得滴定曲线如图所示。下列说法错误的是
已知:,。
A. 常温下,溶液中,
B. 常温下,
C. 的过程中,溶液中水的电离程度先减小后增大
D. 常温下,溶液中,
【答案】CD
【解析】A.常温下,溶液中,得,,故,故A正确;
B.常温下,,故B正确;
C.的过程中为酸性环境,酸性减弱,所以溶液中水的电离程度一直增大,故C错误;
D.常温下,溶液中,会发生水解,溶液呈碱性,所以,故D错误;
答案选CD。
14.(24-25高二上·安徽合肥·期末)草酸是二元弱酸。向溶液中加入或溶液调节,加水控制溶液体积为。测得溶液中微粒的随变化如图所示,其中,x代表微粒、或。下列说法正确的是
A.曲线Ⅰ是的变化曲线
B.已知曲线Ⅱ的最高点与曲线Ⅰ、Ⅲ交点的值相同,得到该点值需要加入溶液
C.的
D.时,溶液中
【答案】D
【分析】随增大,浓度逐渐减小,浓度先增大后减小,浓度逐渐增大,故曲线Ⅰ是的变化曲线,曲线Ⅱ是的变化曲线,曲线Ⅲ是的变化曲线,据此解答。
【解析】A.根据分析可知,曲线Ⅰ是的变化曲线,A错误;B.已知曲线Ⅱ的最高点时的浓度最大,当加入溶液时,草酸与氢氧化钠物质的量之比为1:2,溶液中溶质为,不可能的浓度最大,B错误;C.根据曲线Ⅰ与曲线Ⅱ的交点,此时溶液中的与的浓度相等,则 ,C错误;D.时,与浓度相等,根据电荷守恒得,即,D正确;故答案选D。
15.(24-25高二上·广东江门·期末)如图所示为25℃时、、三种微粒随变化的分布分数[如]。下列说法不正确的是
A.
B.曲线a代表的分布分数随变化的曲线
C.等物质的量的和混合溶液的
D.时,溶液中存在
【答案】C
【分析】是二元弱酸,分两步电离,第一步电离程度大于第二步的,其氢离子浓度也大于第二步的,则、、三种微粒随变化的分布分数分别为a、b、c曲线;
【解析】A.、微粒随变化的分布分数分别为a、b,当pH=6.37时,c()=c(),,由交点可知,A项正确;
B.溶液增大的过程中浓度逐渐降低,曲线a代表的分布分数随变化的曲线,B项正确;
C.当溶液中时,,等物质的量的和混合溶液中,的水解程度大于的电离程度,故溶液不等于10.25,C项错误;
D.,则时,,再结合图可知溶液中存在,D项正确;
故选C。
16.电位滴定法是根据滴定过程中电极电位变化来判断滴定终点的一种滴定分析方法,滴定终点时电极电位发生突变。常温下,利用盐酸滴定某溶液中磷酸钠的含量,其电位滴定曲线与pH曲线如图所示。下列说法错误的是
已知:磷酸Ka1=6.9×10−3、Ka2=6.2×10−8、Ka3=4.8×10−13
A. a点对应溶液为碱性
B. 水的电离程度a>b>c
C. pH=7时,溶液中c()<c()
D. c点对应溶液中存在:c(H+)=c()+2c()+3c()+c(OH-)
【答案】C
【解析】A.a点为第一个化学计量点,反应为,a点的溶质为等物质的量的和,二者发生电离,电离出的会与水发生反应,,即的水解程度大于电离程度,所以a点对应溶液为碱性,A正确;
B.a点的溶质为和,b点的溶质为和,c点的溶质为和,a点的水解促进水的电离,b、c中溶质电离呈酸性,抑制水的电离,且酸性b<c,所以水的电离程度a>b>c,B正确;
C.Ka2=6.2×10−8,pH=7时,将数值代入可得,则c()>c(),C错误;
D.c点的溶质为和,根据电荷守恒可得c(H+)=c()+2c()+3c()+c(OH-),D正确;
17.(24-25高二上·广东广州·期末)铁及其化合物在生产生活中有着广泛的应用,常用作净水、原电池和催化剂等方面。
(1)常用作净水剂的原因是(用离子方程式表示) 。
(2)配制溶液时,某同学误将直接放入自来水(含有、、、等杂质离子)中,看到红褐色沉淀和大量气泡,试解释出现该现象的原因(用离子方程式表示) 。
(3)工业上常采用氧化法生产高铁酸钾,有关反应原理为:,,实验证明,反应的温度、原料的浓度及配比对高铁酸钾的产率都有影响。图1为不同的温度下,质量浓度不同的对生成率的影响;图2为一定温度下,质量浓度不同的对生成率的影响。(高铁酸钾具有极强的氧化性,是一种优良的水处理剂,与水反应的主反应是:)
①工业生产中,反应进行的适宜温度为 ℃;此时与两种溶液的理想的质量浓度之比是 。
②高铁酸钾做水处理剂时的作用主要有 (答出2条即可)。
(4)将适量配制成的试样,在水溶液中的存在形态如图所示:
①时,溶液中主要含铁形体浓度的大小关系为 。
②为获得尽可能纯净的高铁酸盐,应控制在 。
③的这种溶液中加溶液,发生反应的离子方程式为 。
(5)将置于40℃恒温水浴中,测定的变化结果如图,试画出将试样置于60℃恒温水浴中的图像 。
【答案】(1)
(2)
(3)26 6:5 杀菌消毒、吸附悬浮杂质
(4) pH≥9
(5)
【解析】(1)在水溶液中发生水解反应产生胶体,能够吸附水中悬浮的固体小颗粒一并沉降,从而达到净水的目的,用离子方程式表示水解过程为;
(2)和在水溶液中会发生彻底的双水解反应,最终生成沉淀和气体,因此看到红褐色沉淀和大量气泡的现象,反应的离子方程式为;
(3)①由图1可知,浓度一定时,温度在26℃,的生成率最高,故工业生产中最佳温度为26℃;由图1可知,的最佳质量浓度为330 g/L,由图2可知,的最佳质量浓度为275 g/L,二者理想的质量浓度比为;
②具有极强的氧化性,能够起到杀菌消毒的作用;其还原产物形成胶体,能够吸附悬浮杂质,达到净水的目的;
(4)①根据pH和各组分分布分数图,pH=2.6时,溶液中主要含铁形体浓度的大小关系为;
②从图中可以看出,pH大于9以后,溶液中含铁形体基本完全以形式存在,故为获得尽可能纯净的高铁酸盐,应控制在9以上;
③pH=8时,溶液中主要存在及,则加入KOH溶液后,进一步转化为,发生的离子方程式为;
(5)温度越高,反应速率越快,相同时间内,的浓度减小更多,因此60℃的变化曲线如下图所示:
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