第9章 第5讲 课后检测能力达标(教用Word)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·化学(鲁琼版 不定项)
2026-08-12
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摘要:
**基本信息**
聚焦电解质溶液核心素养,以电离平衡与水解原理为逻辑主线,通过精选典例系统训练离子浓度比较、守恒关系应用及平衡常数计算。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础判断|3题|单一溶液酸碱性、离子浓度比较|弱电解质电离平衡→盐类水解规律→离子浓度大小关系|
|混合反应|4题|酸碱中和、盐与酸/碱反应|反应进程分析→守恒关系(电荷/物料/质子)应用→溶液酸碱性判断|
|平衡常数|3题|电离/水解常数计算及应用|平衡常数表达式→数据推导→反应方向判断|
|缓冲溶液|1题|缓冲原理及pH计算|电离平衡移动→溶液pH稳定机制→实际应用分析|
内容正文:
一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。
1.常温下,乳酸(用HL表示)的Ka=1.4×10-4,乳酸和氢氧化钠溶液反应生成乳酸钠(用NaL表示)。下列说法正确的是( )
A.NaL水溶液呈中性
B.0.01 mol·L-1 HL溶液的pH=2
C.0.01 mol·L-1 HL溶液中,c(L-)>c(HL)
D.0.01 mol·L-1 NaL溶液中,c(Na+)=c(L-)+c(HL)
解析:选D。NaL是强碱弱酸盐,水溶液呈碱性,A错误;HL为弱酸,0.01 mol·L-1 HL溶液的pH>2,B错误;HL微弱电离,c(L-)<c(HL),C错误;根据元素守恒,c(Na+)=c(L-)+c(HL),D正确。
2.常温下,用0.1 mol·L-1氨水滴定10 mL浓度均为0.1 mol·L-1的HCl和CH3COOH的混合液。下列说法不正确的是( )
A.在氨水滴定前,HCl和CH3COOH的混合液中 c(Cl-)>c(CH3COO-)
B.当滴入10 mL氨水时,c(NH)+c(NH3·H2O)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
C.当滴入20 mL氨水时,c(CH3COOH)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-)
D.当溶液呈中性时,氨水滴入量大于20 mL,c(NH)<c(Cl-)
解析:选D。HCl是强电解质,在水溶液中完全电离,CH3COOH是弱电解质,在水溶液中部分电离,浓度相同的HCl和CH3COOH的混合液中c(Cl-)>c(CH3COO-),A项正确;当滴入10 mL氨水时,加入的氨水的体积、浓度和初始CH3COOH溶液的体积、浓度均相等,由元素守恒可知,c(NH)+c(NH3·H2O)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),B项正确;当滴入20 mL氨水时,溶液中溶质为等物质的量的CH3COONH4和NH4Cl,根据电荷守恒:c(NH)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(Cl-)+c(OH-),元素守恒:c(NH)+c(NH3·H2O)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(Cl-),两式相减可得c(CH3COOH)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-),C项正确;恰好完全反应时,生成等物质的量的氯化铵和醋酸铵,此时溶液呈酸性,若溶液呈中性,则氨水的滴入量大于20 mL,c(NH)>c(Cl-),D项错误。
3.乙氨酸(H2NCH2COOH)是一种两性有机化合物,可与盐酸反应生成盐酸盐(HOOCCH2NH3Cl)。已知HOOCCH2NH3Cl水溶液呈酸性,下列叙述正确的是( )
A.0.001 mol/L HOOCCH2NH3Cl水溶液的pH=3
B.0.001 mol/L HOOCCH2NH3Cl水溶液加水稀释,pH升高
C.HOOCCH2NH3Cl在水中的电离方程式为
HOOCCH2NH3Cl===HOOCCH2NH2+HCl
D.HOOCCH2NH3Cl水溶液中:c(OH-)+c(Cl-)=c(HOOCCH2NH)+
c(HOOCCH2NH2)
答案:B
4.有机酸的种类繁多,甲酸(HCOOH)是常见的一元酸,常温下,Ka=1.8×10-4;草酸(H2C2O4)是常见的二元酸,Ka1=5.4×10-2,Ka2=5.4×10-5。下列说法正确的是( )
A.甲酸钠溶液中:c(Na+)>c(HCOO-)>c(H+)>c(OH-)
B.草酸氢钠溶液中加入甲酸钠溶液至中性:c(Na+)=c(HC2O)+c(C2O)+c(HCOO-)
C.Na2C2O4溶液中:c(HC2O)+2c(H2C2O4)+c(H+)=c(OH-)
D.足量甲酸与草酸钠溶液反应:2HCOOH+Na2C2O4===H2C2O4+2HCOONa
解析:选C。甲酸为弱酸,甲酸钠为强碱弱酸盐,HCOO-水解使溶液呈碱性,故c(Na+)>c(HCOO-)>c(OH-)>c(H+),A错误;溶液中存在电荷守恒:c(Na+)=c(HC2O)+2c(C2O)+c(HCOO-),B错误;由电离常数可知,酸性:H2C2O4>HCOOH>HC2O,故足量甲酸与草酸钠溶液反应的化学方程式为HCOOH+Na2C2O4===HCOONa+NaHC2O4,D错误。
5.常温下浓度为0.1 mol·L-1的溶液的pH见下表:
溶质
NaF
NaClO
Na2CO3
pH
7.5
9.7
11.6
下列有关说法正确的是( )
A.在相同温度下,同浓度的三种酸溶液的导电能力:H2CO3<HClO<HF
B.若将CO2通入0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中至溶液呈中性,则溶液中2c(CO)+c(HCO)=0.1 mol·L-1
C.ClO-的水解常数Kh≈10-7.6
D.向上述NaClO溶液中通入HF气体至恰好完全反应时:c(Na+)>c(F-)>c(H+)>c(HClO)>c(OH-)
解析:选C。相同浓度的钠盐溶液碱性越强,说明酸根离子的水解程度越大,相应酸的酸性越弱,酸的电离平衡常数越小。根据钠盐溶液的pH可知,酸根离子的水解程度:CO>ClO->F-,故酸的电离平衡常数:HCO<HClO<HF,从表中数据无法得出H2CO3酸性强弱,A错误;溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO),由溶液呈中性可得,c(H+)=c(OH-),故c(Na+)=c(HCO)+2c(CO)=0.2 mol·L-1,B错误;ClO-的水解常数Kh=≈=10-7.6,C正确;NaClO与HF恰好完全反应生成HClO和NaF,由于HClO的电离程度较弱,因此c(HClO)>c(H+),D错误。
6.实验测得浓度均为0.10 mol·L-1的CH3COONa溶液和CH3COOH溶液的pH随温度的变化情况如下图所示。下列说法错误的是( )
A.T1 ℃时,CH3COOH的电离平衡常数约为10-(2a-1)
B.T2 ℃后,CH3COOH溶液的pH随温度的升高而增大的原因可能是CH3COOH的挥发
C.升高温度,CH3COONa溶液中c(OH-)减小,c(H+)增大,pH减小
D.CH3COONa溶液中存在:c(H+)+c(CH3COOH)=c(OH-)
解析:选C。T1 ℃时,0.10 mol·L-1的CH3COOH溶液pH=a,CH3COOH的电离平衡常数约为=10-(2a-1),故A正确;升高温度,促进CH3COOH电离,溶液中c(H+)增大,T2 ℃后,升高温度,pH增大,溶液中c(H+)减小,CH3COOH的挥发会导致c(H+)减小,故B正确;升高温度,CH3COO-水解平衡正向移动,CH3COONa溶液中c(OH-)增大,故C错误;CH3COONa溶液中存在质子守恒:c(H+)+c(CH3COOH)=c(OH-),故D正确。
二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。
7.一种捕集烟气中CO2的过程如下图所示。室温下以0.1 mol·L-1 KOH溶液吸收CO2,若通入CO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发可忽略,溶液中含碳物种的浓度c总=c(H2CO3)+c(HCO)+c(CO)。H2CO3电离常数分别为Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.4×10-11。下列说法正确的是( )
A.KOH吸收CO2所得到的溶液中:c(H2CO3)<c(HCO)
B.KOH完全转化为K2CO3时,溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+c(H2CO3)
C.KOH溶液吸收CO2,c总=0.1 mol·L-1溶液中:c(H2CO3)>c(CO)
D.如上图所示的“吸收”“转化”过程中,溶液的温度下降
解析:选AC。KOH吸收CO2所得到的溶液,若为K2CO3溶液,CO主要发生第一步水解,则溶液中c(H2CO3)<c(HCO);若为KHCO3溶液,HCO的水解程度很小,则溶液中c(H2CO3)<c(HCO),A正确。KOH完全转化为K2CO3时,溶液中存在质子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3),B不正确。KOH溶液吸收CO2,c(KOH)=0.1 mol·L-1,c总=0.1 mol·L-1时,溶液为KHCO3溶液,HCO的水解常数Kh==≈2.3×10-8>Ka2(H2CO3)=4.4×10-11,表明HCO的水解程度大于电离程度,所以溶液中c(H2CO3)>c(CO),C正确。“吸收”“转化”过程中,发生反应CO2+2KOH===K2CO3+H2O、K2CO3+CaO+H2O===CaCO3↓+2KOH(若生成KHCO3或K2CO3与KHCO3的混合物,原理相同),两式相加得:CO2+CaO===CaCO3↓,该反应放热,溶液的温度升高,D不正确。
8.(2026·临沂模拟)燃煤烟气脱硫的方法之一是常温下用氨水将SO2转化为NH4HSO3,再氧化成NH4HSO4。已知常温下,H2SO3的电离平衡常数Ka1=1.5×10-2,Ka2=1.0×10-7,NH3·H2O的电离平衡常数Kb=1.8×10-5。下列说法不正确的是( )
A.NH4HSO3溶液中:c(HSO)<c(NH)
B.NH4HSO3溶液中:c(NH)+c(H+)=c(HSO)+2c(SO)+c(OH-)
C.若溶液中=0.15,则溶液的pH=5
D.向NH4HSO3溶液中通入空气发生反应的离子方程式:2HSO+O2===2SO+2H+
解析:选C。NH4HSO3溶液中,NH4HSO3===NH+HSO,NH的水解常数Kh==<Ka2(H2SO3),说明HSO的电离程度大于NH的水解程度,且HSO还存在水解,则c(HSO)<c(NH),A项正确;NH4HSO3溶液中存在电荷守恒:c(NH)+c(H+)=c(HSO)+2c(SO)+c(OH-),B项正确;Ka1(H2SO3)==1.5×10-2,Ka2(H2SO3)==1.0×10-7,则Ka1(H2SO3)·Ka2(H2SO3)==1.5×10-9,当=0.15时,c(H+)=1.0×10-4 mol·L-1,溶液pH=4,C项错误;向NH4HSO3溶液中通入空气,发生反应的离子方程式为2HSO+O2===2SO+2H+,D项正确。
9.常温下,通过下列实验探究NaHCO3溶液的性质。
实验1:用 pH计测量0.05 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH,测得pH为8.3
实验2:向 0.05 mol·L-1 NaHCO3溶液中逐滴滴加等体积等浓度的NaOH溶液,溶液pH逐渐上升至11.3
实验3:向0.05 mol·L-1 NaHCO3溶液中逐滴滴加等体积等浓度的盐酸,溶液pH逐渐下降至4.3
下列说法正确的是( )
A.由实验1可得出: Kw>Ka1(H2CO3) ·Ka2(H2CO3)
B.实验2过程中,c(OH- )+c(HCO )+2c(CO)逐渐增大
C.实验3过程中,c(Na+)逐渐小于c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)
D.实验2和3结束时,用x和y依次表示两份溶液中c(Na+ )+c(H+),则x>y
解析:选AD。根据实验1,碳酸氢钠溶液显碱性,说明HCO的水解平衡常数大于电离平衡常数,即Kh(HCO)=>Ka2(H2CO3),Kw>Ka1(H2CO3)·Ka2(H2CO3),故A正确;0.05 mol·L-1 NaHCO3溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO)=(0.05+10-8.3) mol·L-1,向0.05 mol·L-1 NaHCO3溶液中加入等体积等浓度的NaOH溶液,二者恰好完全反应生成Na2CO3,溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO)=(0.05+10-11.3) mol·L-1,因此实验2过程中c(OH-)+c(HCO)+2c(CO)逐渐减小,故B错误;0.05 mol·L-1 NaHCO3溶液中存在元素守恒:c(Na+)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3),向0.05 mol·L-1 NaHCO3溶液中加入等体积等浓度的盐酸,二者恰好完全反应生成NaCl和CO2,CO2部分逸出,部分溶于水使溶液显酸性,因此c(Na+)>c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3),实验3过程中,c(Na+)逐渐大于c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3),故C错误;实验3结束后,溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO)+c(Cl-)=(0.025+10-4.3) mol·L-1,结合B选项分析,推出x>y,故D正确。
三、非选择题
10.(2025·大同模拟)氰化氢(HCN)分子被认为是生命起源中重要的中间体之一,主要应用于电镀业、采矿业等。已知25 ℃时有关弱电解质的电离平衡常数见下表:
弱电解质
CH3COOH
HCN
H2CO3
HNO2
NH3·H2O
电离平衡常数
1.8×10-5
4.9×10-10
Ka1=4.3
×10-7
Ka2=5.6
×10-11
7.2×
10-4
1.8×
10-5
(1)HCN具有酸性,能与氨水发生反应:HCN+NH3·H2O⥫⥬NH+CN-+H2O,此反应在常温下的平衡常数K约为________;NH4CN溶液呈_________性。
(2)已知可发生如下反应:NaCN+HNO2===HCN+NaNO2,NaCN+HF===HCN+NaF,NaF+HNO2===NaNO2+HF,则HF的电离平衡常数的范围为_______________________________________。
(3)向KCN溶液中通入少量的二氧化碳,反应的离子方程式为________________________________________________________。
(4)浓度均为0.1 mol·L-1的NaCN与HCN的混合溶液中,以下推断正确的是______________________________________(填字母)。
A.混合溶液pH约为9.3
B.2c(H+)=c(CN-)+c(HCN)+2c(OH-)
C.c(Na+)>c(CN-)>c(HCN)>c(H+)>c(OH-)
解析:(1)已知Ka(HCN)=,Kb(NH3·H2O)=,反应HCN+NH3·H2O⥫⥬NH+CN-+H2O的平衡常数K==
=
=
=0.882;NH4CN是弱酸弱碱盐,NH水解产生H+,CN-水解产生OH-,由电离平衡常数Ka(HCN)<Kb(NH3·H2O)知水解产生的OH-多于H+,故NH4CN溶液呈碱性。
(2)由题中化学方程式可知,酸性由强到弱的顺序为HNO2>HF>HCN,故HF的电离平衡常数的范围为4.9×10-10<Ka(HF)<7.2×10-4。
(4)HCN的电离常数Ka=4.9×10-10,CN-的水解常数Kh==≈2×10-5,浓度均为0.1 mol·L-1的NaCN与HCN的混合溶液中,c(CN-)≈c(HCN),则c(H+)≈4.9×10-10 mol·L-1,pH≈-lg(4.9×10-10)≈9.3,故A正确;NaCN与HCN的混合溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-),元素守恒:2c(Na+)=c(CN-)+c(HCN),联立可得c(HCN)+2c(H+)=c(CN-)+2c(OH-),故B错误;HCN的电离常数Ka=4.9×10-10,CN-的水解常数Kh=2×10-5,NaCN的水解程度大于HCN的电离程度,则c(OH-)>c(H+),故C错误。
答案:(1)0.882 碱 (2)4.9×10-10<Ka(HF)<7.2×10-4 (3)CN-+CO2+H2O===HCN+HCO (4)A
11.化学上把外加少量酸、碱,而pH基本不变的溶液,称为缓冲溶液。
Ⅰ.现有25 ℃时,浓度均为0.10 mol/L的CH3COOH和CH3COONa的缓冲溶液,pH=4.76[25 ℃时Ka(CH3COOH)=1.75×10-5]。
(1)25 ℃时Kh(CH3COO-)=___________________________________
(填表达式),计算Kh(CH3COO-)=________(保留三位有效数字)。
(2)该缓冲溶液中离子浓度由大到小的顺序是______________________________________________。
(3)在1.0 L上述缓冲溶液中滴加几滴NaOH稀溶液(忽略溶液体积的变化),反应后溶液中c(H+)=________mol/L。
(4)改变下列条件,能使CH3COONa稀溶液中增大的是________(填字母)。
a.升温
b.加入NaOH固体
c.加水稀释
d.加入CH3COONa固体
Ⅱ.人体血液里主要通过碳酸氢盐缓冲体系维持pH稳定。已知正常人体血液在正常体温时,H2CO3的一级电离常数Ka1=10-6.1,≈,lg 2=0.3。由题给数据计算正常人体血液的pH约为________;当过量的酸进入血液中时,血液缓冲体系中将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
解析:Ⅰ.(1)25 ℃时醋酸根离子水解的离子方程式为CH3COO-+H2O⥫⥬CH3COOH+OH-,Kh(CH3COO-)===≈5.71×10-10。
(2)浓度均为0.10 mol/L的CH3COOH和CH3COONa的缓冲溶液,pH=4.76,溶液呈酸性,说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,该缓冲溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
(3)在1.0 L题述缓冲溶液中滴加几滴NaOH稀溶液(忽略溶液体积的变化),NaOH与H+反应生成水,但CH3COOH发生电离补充消耗的H+,所以溶液的pH几乎不变,反应后溶液中c(H+)=1×10-4.76 mol/L。
(4)a项,升温,CH3COO-+H2O⥫⥬CH3COOH+OH-平衡正向移动,c(CH3COO-)减小、c(OH-)增大,所以减小;b项,加入NaOH固体,c(OH-)增大,CH3COO-+H2O⥫⥬CH3COOH+OH-平衡逆向移动,c(CH3COOH)减小,=不变,所以减小;c项,加水稀释,n(CH3COO-)减小,n(OH-)增大,所以=减小;d项,加入CH3COONa固体,c(CH3COO-)增大,CH3COO-+H2O⥫⥬CH3COOH+OH-平衡正向移动,c(CH3COOH)增大,=不变,所以增大。
Ⅱ.正常人体血液在正常体温时,H2CO3的一级电离常数Ka1==10-6.1,≈,20×c(H+)=10-6.1,c(H+)= mol/L,故正常人体血液的pH约为7.4;当过量的酸进入血液中时,氢离子浓度增大,=Ka1不变,所以血液缓冲体系中将变小。
答案:Ⅰ.(1) 5.71×10-10
(2)c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
(3)1×10-4.76 (4)d Ⅱ.7.4 变小
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