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2015版高考化学考点分类汇编(近3年真题+模拟)专题九 溶液中的电离平衡


专题九
考点一 弱电解质的电离平衡

溶液中的电离平衡
高考试题

1.(2013 年福建理综,8,6 分)室温下,对于 0.10 mol·L 的氨水,下列判断正确的是( 3+ A.与 AlCl3 溶液发生反应的离子方程式为 Al +3OH Al(OH)3↓ B.加水稀释后,溶液中 c(N H ? 4 )·c(OH )变

大 C.用 HNO3 溶液完全中和后,溶液不显中性 D.其溶液的 pH=13
-

-1

)

解析:NH3·H2O 是弱电解质,在离子反应中应写化学式,A 项错误;加水稀释后,c(N H ? c(OH ) 4 )、 都减小,B 项错误;用 HNO3 中和氨水生成 NH4NO3,但其会水解而呈酸性,C 项正确;0.10 mol·L 的氨水中 NH3·H2O 不完全电离,因此其 pH 应小于 13,D 项错误。 答案:C + + 22.(2013 年上海化学,11,3 分)H2S 水溶液中存在电离平衡 H2S H +HS 和 HS H +S 。若向 H2S 溶液 中( ) A.加水,平衡向右移动,溶液中氢离子浓度增大 B.通入过量 SO2 气体,平衡向左移动,溶液 pH 增大 C.滴加新制氯水,平衡向左移动,溶液 pH 减小 D.加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化),溶液中所有离子浓度都减小 解析:加水稀释促进电离,但氢离子浓度减小,A 项错误;通入 SO2,发生反应:2H2S+SO2 3S↓ +2H2O,平衡左移,当 SO2 过量时,溶液显酸性,而且酸性比 H2S 强,pH 减小,B 项错误;滴加新制 氯水,发生反应 Cl2+H2S 2HCl+S↓,平衡向左移动,溶液 pH 减小,C 项正确;加入少量硫酸铜 22+ 固体,发生反应 S +Cu CuS↓,上述平衡右移,氢离子浓度增大,D 项错误。 答案:C 3.(双选题)(2013 年江苏化学,11,4 分)下列有关说法正确的是( ) A.反应 NH3(g)+HCl(g) NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的Δ H<0 B.电解法精炼铜时,以粗铜作阴极,纯铜作阳极 C.CH3COOH 溶液加水稀释后,溶液中
c ? CH3COOH ? c ? CH3COO? ?
-1

-

的值减小

2? D.Na2CO3 溶液中加入少量 Ca(OH)2 固体,C O 3 水解程度减小,溶液的 pH 减小

解析:已知反应的Δ S<0,在室温下反应能自发进行,根据Δ H-TΔ S<0,则该反应的Δ H<0,A 项 正确;电解法精炼铜时,粗铜作阳极,纯铜作阴极,B 项错误;醋酸溶液加水稀释时,电离程度 增大,CH3COOH 的物质的量减小,CH3COO 的物质的量增大,则:
n ? CH3COOH ? n ? CH3COO
?

?

=

c ? CH3COOH ? ? V ? 溶液 ? c ? CH3COOH ? = 减小,C 项正确;Na2CO3 溶液中加入少 c ? CH3 COO? ? ? V ? 溶液 ? c ? CH3COO? ?

1

2? 量 Ca(OH)2 固体,c(OH )增大,由于 C O 3 +Ca

-

2+

2? CaCO3↓,则溶液中 c(C O 3 )减小,水解平衡逆

向移动,水解程度减小,但溶液的 pH 增大,D 项错误。 答案:AC 4.(2012 年浙江理综,12,6 分)下列说法正确的是( ) A.常温下,将 pH=3 的醋酸溶液稀释到原体积的 10 倍后,溶液的 pH=4 B.为确定某酸 H2A 是强酸还是弱酸,可测 NaHA 溶液的 pH。 若 pH>7,则 H2A 是弱酸;若 pH<7,则 H2A 是强酸 -1 C.用 0.200 0 mol·L NaOH 标准溶液滴定 HCl 与 CH3COOH 的混合液(混合液中两种酸的浓度 均约为 -1 0.1 mol·L ),至中性时,溶液中的酸未被完全中和 -1 D.相同温度下,将足量氯化银固体分别放入相同体积的①蒸馏水、②0.1 mol·L 盐酸、③ -1 -1 + 0.1 mol·L 氯化镁溶液、④0.1 mol·L 硝酸银溶液中,Ag 浓度:①>④=②>③ 解析:醋酸是弱酸,存在电离平衡,稀释平衡右移,pH<4,A 错;pH>7 可确定 H2A 是弱酸,但 pH<7, 只能说明 HA 电离程度大于水解程度,不能说明 H2A 是强酸,B 错;假定 HCl、 CH3COOH 被完全中 和生成 NaCl、CH3COONa,CH3COONa 发生水解显碱性,现为中性,少加了 NaOH,即酸未被完全中 + 和,C 正确;AgCl(s) Ag (aq)+Cl (aq),增大 c(Cl ),平衡左移,②、③中 c(Cl )分别为 0.1 -1 -1 + mol·L 、0.2 mol·L ,③中平衡左移程度大,①对平衡无影响,所以 c(Ag )大小:④>①>②> ③,D 错。 答案:C 5.(2012 年上海化学,17,3 分)将 100 mL 1 mol/L 的 NaHCO3 溶液等分为两份,其中一份加入
2? 少许冰醋酸,另外一份加入少许 Ba(OH)2 固体,忽略溶液体积变化。两份溶液中 c(C O 3 )的变

化分别是( ) A.减小、减小 B.减小、增大 C.增大、增大 D.增大、减小
? 解析:NaHCO3 溶液中存在平衡:HC O3 2? H +C O 3 ,加入少许冰醋酸发生反
+

? 应:HC O3 +CH3COOH

? ? CH3COO +CO2↑+H2O,导致 c(HC O3 )减少,电离平衡 HC O3
-

2? 2? H +C O 3 向左移动,溶液中 c(C O 3 )
+

? 减小;加入少量 Ba(OH)2 固体后,发生反应:2HC O3 +Ba +2OH
2+

-

2? 2H2O+BaCO3↓+C O 3 ,溶液中

2? c(C O 3 )增大。

答案:B -1 6.(2011 年新课标全国理综,10,6 分)将浓度为 0.1 mol·L HF 溶液加水不断稀释,下列各量 始终保持增大的是( ) A.c(H ) B.Ka(HF) C.
+

c ? H? ?
+

c ? F? ?

D.
-

c ? HF?
+

c ? H? ?

解析:HF 溶液中存在 HF H +F ,加水稀释后,c(H )会减小,A 项错误;Ka(HF)是电离常数,只 + 与温度有关,加水稀释后大小不变,B 项错误;加水稀释后 HF 的浓度减小,对 H2O H +OH 抑制

2

变弱,所以不断稀释,c(F )一直减小,但 c(H )最终会接近 1×10 mol·L ,故
c ? H ? ? ? c ? F? ? c ? HF ? c ? H? ? c ? H? ?

-

+

-7

-1

c ? H? ?

c ? F? ?

会变小,C

项错误;根据 K=

,则

c ? HF?

=

c ? F? ?

K

,由于 c(F )减小,所以

-

c ? HF?

会增大,D 项正

确。 答案:D -1 7.(2011 年福建理综,10,6 分)常温下 0.1 mol·L 醋酸溶液的 pH=a,下列能使溶液 pH=(a+1) 的措施是( ) A.将溶液稀释到原体积的 10 倍 B.加入适量的醋酸钠固体 -1 C.加入等体积 0.2 mol·L 盐酸 D.提高溶液的温度 解析:醋酸是弱酸,稀释到原体积的 10 倍,pH 小于(a+1),A 项不行;加入醋酸钠使 + + -1 CH3COOH CH3COO +H 平衡左移,c(H )减小,pH 增大,B 项可以;加入等体积 0.2 mol·L 盐 + 酸,pH 减小,C 项不行;升温平衡右移,c(H )增大,pH 变小,pH<a,D 项不行。 答案:B 8.(2011 年山东理综,14,4 分)室温下向 10 mL pH=3 的醋酸溶液中加水稀释后,下列说法正确 的是( ) A.溶液中导电粒子的数目减少 B.溶液中
c ? CH3COOH ? ? c ? OH? ?
+

c ? CH3COO? ?

不变

C.醋酸的电离程度增大,c(H )亦增大 D.再加入 10 mL pH=11 的 NaOH 溶液,混合液 pH=7 解析:醋酸溶液稀释,平衡向电离的方向移动,导电粒子物质的量增加,A 错;由于温度不变, 所以醋酸的 Ka 是不变的,也就是
c ? CH3COO? ? ? K W
c ? CH3COO? ? ? c ? H ? ? c ? CH3COOH ?

是不变的,而 c(H )=

+

c ? OH ? ?

KW

,则

c ? CH3COOH ? ? c ? OH? ?

不变,所以

c ? CH3COOH ? ? c ? OH? ?
+

c ? CH3COO? ?

不变,B 正确;平衡向电离的方向移

动,醋酸的电离程度增大,但溶液体积增大,c(H )减小,C 错;当加入 10 mL pH=11 的 NaOH 溶液, 此时醋酸过量,溶液显酸性,pH<7,D 错。 答案:B 9.(2010 年大纲全国理综Ⅱ,9,6 分)相同体积、 相同 pH 的某一元强酸溶液①和某一元中强酸 溶液②分别与足量的锌粉发生反应,下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是 ( )

3

解析:pH 相同的两种酸溶液中,开始时 c(H )相等,但 c(中强酸)>c(强酸)。加入锌反应后,H + 浓度减小,中强酸溶液中电离平衡右移,继续补充 H ,所以生成 H2 的速率大于强酸溶液,最终 产生 H2 的体积也大于强酸溶液。 答案:C 10.(2013 年江苏化学,20,14 分)磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素,主要以难溶于水的 磷酸盐如 Ca3(PO4)2 等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。 (1)白磷(P4)可由 Ca3(PO4)2、焦炭和 SiO2 在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下: -1 2Ca3(PO4)2(s)+10C(s) 6CaO(s)+P4(s)+10CO(g) Δ H1=+3 359.26 kJ·mol CaO(s)+SiO2(s) CaSiO3(s) -1 Δ H2=-89.61 kJ·mol 2Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s) 6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g) Δ H3 -1 则Δ H3= kJ·mol 。 (2)白磷中毒后可用 CuSO4 溶液解毒,解毒原理可用下列化学方程式表示: 11P4+60CuSO4+96H2O 20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4 60 mol CuSO4 能氧化白磷的物质的量是 。 (3)磷的重要化合物 NaH2PO4、Na2HPO4 和 Na3PO4 可通过 H3PO4 与 NaOH 溶液反应获得,含磷各物 种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与 pH 的关系如图所示。

+

+

①为获得尽可能纯的 NaH2PO4,pH 应控制在 ;pH=8 时,溶液中主要含磷物种浓度大 小关系为 。 ②Na2HPO4 溶液显碱性,若向溶液中加入足量的 CaCl2 溶液,溶液则显酸性,其原因是 (用离子方程式表示)。 (4)磷的化合物三氯氧磷( )与季戊四醇( )以物质的量之比 2∶1

反应时,可获得一种新型阻燃剂中间体 X,并释放出一种酸性气体。 季戊四醇与 X 的核磁共振 氢谱如图所示。

①酸性气体是 ②X 的结构简式为

(填化学式)。 。

4

解析:(1)根据盖斯定律,第二个热化学方程式×6+第一个热化学方程式,即得第三个热化学 -1 -1 方程式,则Δ H3=Δ H1+Δ H2×6=3 359.26 kJ·mol +6×(-89.61 kJ·mol )=2 821.6 -1 kJ·mol 。 (2)该反应中,Cu 转化为 Cu ,则 60 mol CuSO4 得到 60 mol e , P4
2+ + -

0

? 4 P 4 O3 ,1 mol P4 被 CuSO4 4

?5

氧化时失去 20 mol e ,所以 60 mol CuSO4 可以氧化 3 mol P4。 (3)①根据图像可知要获得尽可能纯的 NaH2PO4 应控制 pH 在 4~5.5 之间。pH=8 时溶质主要
? ? 是 Na2HPO4 和 NaH2PO4。由两者的物种分布分数可知此时 c(HP O 2 4 )>c(H2P O 4 )。

? ②HP O 2 4 在溶液中主要存在以下两个平衡:

? HP O 2 4 +H2O

H2P O? 4 +OH (主)
+

-

? HP O 2 4

? H +P O 3 4 (次),显碱性是因为以其水解为主,当加入足量 CaCl2 时,由于发

? 生:2P O 3 4 +3Ca

2+

Ca3(PO4)2↓,从而使上面第一个平衡左移,第二个平衡右移,最终相当于
2+

? 发生了如下反应:2HP O 2 4 +3Ca

Ca3(PO4)2↓+2H ;

+

(4)根据反应物所具有的元素种类及其性质(羟基氢较活泼)可以判定酸性气体应是 HCl;由 给出的 X 的核磁共振氢谱可知 X 分子中只含有一种化学环境的氢原子,再分析反应物季戊四 醇的结构特点,可知羟基氢原子活性较大,故季戊四醇与三氯氧磷反应时,季戊四醇中的四个 羟基氢原子被完全取代,则 X 的结构简式为

。 答案:(1)2 821.6 (2)3 mol

? ? (3)①4~5.5(介于此区间内的任意值或区间均可) c(HP O 2 4 )>c(H2P O 4 )

? ②3Ca +2HP O 2 4
2+

Ca3(PO4)2↓+2H

+

(4)①HCl ② 考点二 水的电离平衡及影响因素 1.(2012 年上海化学,7,3 分)水中加入下列溶液对水的电离平衡不产生影响的是( ) A.NaHSO4 溶液 B.KF 溶液 C.KAl(SO4)2 溶液 D.NaI 溶液 + + 解析:H2O H +OH ,A 项 NaHSO4 电离出 H ,抑制了水的电离,A 项错误;B 项 F 结合了水电离出 + 3+ 的 H 生成弱电解质 HF,促进了水的电离,B 项错误;C 项 Al 结合水电离出的 OH 促进水的电离,

5

? 若为强碱性,Na 、Ba 、Al O? 2 、N O3 可以大量存在,C 项错;D 项中 Na 、I 均不与水电离出的

+

2+

+

-

H 和 OH 反应,对水的电离无影响,D 项正确。 答案:D 2.(2011 年天津理综,5,6 分)下列说法正确的是( ) A.25 ℃时 NH4Cl 溶液的 KW 大于 100 ℃时 NaCl 溶液的 KW B.SO2 通入碘水中,反应的离子方程式为 SO2+I2+2H2O
+

+

-

2? S O3 +2I +4H

-

+

? C.加入铝粉能产生 H2 的溶液中,可能存在大量的 Na 、Ba 、Al O? 2 、N O3

2+

D.100 ℃时,将 pH=2 的盐酸与 pH=12 的 NaOH 溶液等体积混合,溶液显中性 解析:水的离子积常数随温度升高而增大,A 项错误;SO2 通入碘水中,发生氧化还原反 应:SO2+I2+2H2O H2SO4+2HI,改写成离子方程式为 SO2+I2+2H2O
? S O2 4 +2I +4H ,B 项错误;加
+

? 入铝粉能产生 H2 的溶液,可能是酸性或强碱性溶液,若为强碱性,Na 、Ba 、Al O? 2 、N O3 可以

+

2+

大量存在,C 项正确;在 -14 + -2 100 ℃时 KW 增大,KW>1.0×10 ,pH=2 的盐酸中 c(H )=10 mol/L,pH=12 的 NaOH 溶液中 -2 c(OH )>10 mol/L,二者等体积混合后溶液应显碱性,D 项错误。 答案:C 3.(2011 年四川理综,9,6 分)25 ℃时,在等体积的①pH=0 的 H2SO4 溶液、②0.05 mol/L 的 Ba(OH)2 溶液、③pH=10 的 Na2S 溶液、④pH=5 的 NH4NO3 溶液中,发生电离的水的物质的量之 比是( ) 10 9 9 8 A.1∶10∶10 ∶10 B.1∶5∶5×10 ∶5×10 10 9 4 9 C.1∶20∶10 ∶10 D.1∶10∶10 ∶10 + -4 + -5 解析:①中 c(H )=1.0 mol/L,②中 c(OH )=0.1 mol/L,③中 c(OH )=10 mol/L,④中 c(H )=10 mol/L。由于①②分别是酸、碱溶液,抑制水的电离,③④是盐溶液,促进水的电离,故①中 c(OH )水=
-

c ?H

KW
+

?

=

1.0 ?10?14 -14 + -13 =1.0×10 mol/L;②中 c(H )水=1.0×10 mol/L,③中 c(OH )水 1.0
+ + -5

=c(OH )溶液=10 mol/L,④中 c(H )水=c(H )溶液=10 mol/L。所以等体积四种溶液中,发生电离 -14 -13 -4 -5 10 9 的水的物质的量之比是 10 ∶10 ∶10 ∶10 =1∶10∶10 ∶10 ,正确答案为 A。 答案:A 考点三 溶液的酸碱性和 pH 1.(2013 年浙江理综,7,6 分)下列说法不正确的是( ) A.多孔碳可用作氢氧燃料电池的电极材料 B.pH 计不能用于酸碱中和滴定终点的判断 C.科学家发现一种新细菌的 DNA 链中有砷(As)元素,该 As 元素最有可能取代了普通 DNA 链中 的 P 元素 D. 原则 和 CO2 反应生成可降解聚合物 ,该反应符合绿色化学的

-4

6

解析:由于氢氧燃料电池气体物质参与电极反应,所以要求电极必须多孔,具有很强的吸附能 力,而多孔碳有很强的吸附能力,正好符合要求,A 正确;能作为滴定终点判断的依据是确定 酸碱尽可能接近恰好完全反应,一般可以选用能反映出滴定终点的指示剂,根据颜色变化确 定滴定终点,二是能确定接近恰好完全反应的溶液的 pH,而 pH 计则符合后一种情况,则 B 错 误;As 和 P 是位于同一主族的元素,其性质相似,所以最有可能取代了 DNA 链中的 P 原子,C 正确;从反应前后的物质组成的化学式可看出,此反应前后原子没有减少且生成可降解的聚 合物,所以符合原子利用率 100%,D 正确。 答案:B 2.(2012 年福建理综,10,6 分)下列说法正确的是( ) A.0.5 mol O3 与 11.2 L O2 所含的分子数一定相等 B.25 ℃与 60 ℃时,水的 pH 相等 C.中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸所消耗的 n(NaOH)相等 D.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)和 4SO2(g)+2O2(g) 4SO3(g)的Δ H 相等 解析:11.2 L O2 在不知状况的情况下,无法计算物质的量,A 错误;H2O 的电离为吸热过程,升 + 温,c(H )增大,pH 减小,故 60 ℃的水比 25 ℃的水 pH 小,B 错误;C 中 n(HCl)=n(CH3COOH),与 NaOH 均 1∶1 发生中和反应,C 正确;Δ H 与反应物和生成物的物质的量成正比,后者应为前者 的 2 倍,D 错误。 答案:C 3.(2012 年重庆理综,10,6 分)下列叙述正确的是( ) A.盐酸中滴加氨水至中性,溶液中溶质为氯化铵 B.稀醋酸加水稀释,醋酸电离程度增大,溶液的 pH 减小 C.饱和石灰水中加入少量 CaO,恢复至室温后溶液的 pH 不变 D.沸水中滴加适量饱和 FeCl3 溶液,形成带电的胶体,导电能力增强 解析:盐酸与氨水反应呈中性时氨水过量,所以 A 错。稀醋酸加水稀释,醋酸电离程度增大, 同时 pH 也增大,B 错。饱和石灰水中加入少量 CaO,恢复到室温后仍为饱和溶液,所以 pH 不 变,C 正确。沸水中滴加适量饱和 FeCl3 溶液,形成的胶体不带电,而是胶粒带电,D 错。 答案:C 4.(双选题)(2012 年广东理综,23,6 分)对于常温下 pH 为 2 的盐酸,叙述正确的是( ) + A.c(H )=c(Cl )+c(OH ) B.与等体积 pH=12 的氨水混合后所得溶液显酸性 + -12 -1 C.由 H2O 电离出的 c(H )=1.0×10 mol·L -1 D.与等体积 0.01 mol·L 乙酸钠溶液混合后所得溶液中:c(Cl )=c(CH3COO ) + + 解析:盐酸中存在的离子有:H 、 Cl 、 OH ,根据电荷守恒可知:c(H )=c(Cl )+c(OH ),A 对。 pH=12 -1 的氨水,其物质的量浓度大于 0.01 mol·L ,所以和 pH=2 的盐酸等体积混合后,氨水过量,溶 液呈碱性,B 错。 pH=2 的盐酸中,c(H )水=c(OH )水=
+ -

c ? H+ ?

KW

=

1?10?14 -1 -12 -1 mol·L =1×10 mol·L ,C ?2 1?10

正确。pH=2 的盐酸与等体积 -1 + 0.01 mol·L 乙酸钠溶液混合,CH3COO 被 H 结合生成了 CH3COOH,所以 c(Cl )>c(CH3COO ),D 错。 答案:AC 5.(2012 年新课标全国理综,11,6 分)已知温度 T 时水的离子积常数为 KW,该温度下,将浓度为 -1 -1 a mol·L 的一元酸 HA 与 b mol·L 的一元碱 BOH 等体积混合,可判定该溶液呈中性的依据 是( ) A.a=b B.混合溶液的 pH=7 C.混合溶液中,c(H )= K W mol·L
+ -1

7

D.混合溶液中,c(H )+c(B )=c(OH )+c(A ) 解析:判断溶液呈中性的依据是溶液中 c(H )=c(OH )。混合溶液中 c(H )= K W mol·L ,则 c(H )=c(OH ),可判定该溶液呈中性。 答案:C 6.(双选题)(2011 年上海化学,19,4 分)常温下用 pH 为 3 的某酸溶液分别与 pH 都为 11 的氨 水、氢氧化钠溶液等体积混合得到 a、b 两种溶液,关于这两种溶液酸碱性的描述正确的是 ( ) A.b 不可能显碱性 B.a 可能显酸性或碱性 C.a 不可能显酸性 D.b 可能显碱性或酸性 解析:pH=3 的酸溶液既可能为强酸溶液,也可能为弱酸溶液,①当为强酸溶液时,与氨水、氢 氧化钠溶液混合,a 溶液是铵盐与氨水混合液显碱性,b 溶液是强酸钠盐溶液为中性;②当为 弱酸溶液时,a 溶液是弱酸弱 碱盐溶液与过量的酸或氨水的混合液,酸、碱性都有可能;b 溶液是过量弱酸与弱酸的钠盐的 混合液,溶液呈酸性。 答案:AB 7.(2013 年江苏化学,18,12 分)硫酸镍铵 [(NH4)xNiy(SO4)m·nH2O]可用于电镀、印刷等领域。某同学为测定硫酸镍铵的组成,进行如下 实验:①准确称取 2.335 0 g 样品,配制成 100.00 mL 溶液 A;②准确量取 25.00 mL 溶液 A, -1 2+ 用 0.040 00 mol·L 的 EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的 Ni (离子方程式为 2+ 22+ Ni +H2Y NiY +2H ),消耗 EDTA 标准溶液 31.25 mL;③另取 25.00 mL 溶液 A,加足量的 NaOH 溶液并充分加热,生成 NH3 56.00 mL(标准状况)。 2+ (1)若滴定管在使用前未用 EDTA 标准溶液润洗,测得的 Ni 含量将 (填 “偏高” 、 “偏 低”或“ 不变”)。 (2)氨气常用 检验,现象是 。 (3)通过计算确定硫酸镍铵的化学式(写出计算过程)。 解析:(1)若滴定管未用 EDTA 标准溶液润洗,则 EDTA 标准溶液会被稀释,滴定过程中消耗标准 溶液的体积增大,使滴定结果偏高。 (2)氨气是碱性气体,可用湿润的红色石蕊试纸检验,现象变蓝。
2? (3)根据题目给出的数据,先计算 Ni 、N H ? 4 的物质的量,再由电荷守恒计算出 S O 4 的物质的
2+ + + + -1

+

+

-

-

2? 量,然后由 Ni 、N H ? 4 、S O 4 的物质的量确定结晶水的物质的量。
2+

答案:(1)偏高 (2)湿润的红色石蕊试纸 试纸颜色由红变蓝 2+ -1 -3 -1 -3 (3)n(Ni )=0.040 00 mol·L ×31.25 mL×10 L·mL =1.250×10 mol n(N H ? 4 )=
56.00mL ?10?3 L ? mL?1 -3 =2.500×10 mol 22.4L ? mol?1
2n ? Ni 2+ ? ? n ? NH ? 4 ? 2

? n(S O 2 4 )=

2 ?1.250 ?10?3 mol ? 2.500 ?10?3 mol 2 -3 =2.500×10 mol

=

m(Ni )=59 g·mol ×1.250×10
-1

2+

-1

-3

mol=0.073 75 g mol=0.045 00 g

m(N H ? 4 )=18 g·mol ×2.500×10

-3

8

? m(S O 2 4 )=96 g·mol ×2.500×10

-1

-3

mol=0.240 0 g

n(H2O)=
2. 335 0g ? 25.00mL ? 0.073 75g ? 0.045 00g ? 0.240 0g -2 100.00mL =1.250×10 mol 18g ? mol?1
2+

2? x∶y∶m∶n=n(N H ? 4 )∶n(Ni )∶n(S O 4 )∶n(H2O)=2∶1∶2∶10

硫酸镍铵的化学式为(NH4)2Ni(SO4)2·10H2O。 模拟试题 考点一 弱电解质的电离平衡 -1 1.(2013 浙江镇海中学质检)已知 0.1 mol·L 的醋酸溶液中存在电离平 + 衡:CH3COOH CH3COO +H 。欲使平衡发生如图变化,可以采取的措施是(

)

A.加少量烧碱溶液

B.升高温度

C.加少量冰醋酸 D.加水 解析:由图改变条件后,v(电离)>v(生成),知平衡向电离方向移动,且在拐点处(即改变条件 的瞬间),v(电离)和 v(生成)都增大,符合该条件的只有 B。 答案:B -4 -4 -10 2.(2012 广东韶关乳源高中质检)已知下面三个数据:7.2×10 、4.6×10 、4.9×10 分别 是下列有关的三种酸的电离常数,若已知下列反应可以发 生:NaCN+HNO2 HCN+NaNO2,NaCN+HF HCN+NaF,NaNO2+HF HNO2+NaF 由此可判断下列叙述不正确的是( ) A.K(HF)=7.2×10
-4 -10

B.K(HNO2)=4.9×10

C.根据其中两个反应即可得出结论 D.K(HCN)<K(HNO2)<K(HF) 解析:相同温度下,弱电解质的电离常数是比较弱电解质相对强弱的条件之一;根据第一、第 三两个反应可知三种一元弱酸的强弱顺序为:HF>HNO2>HCN。由此可判断 K(HF)>K(HNO2)>K(HCN),其相对数据依次为 K(HF)=7.2×10 ,K(HNO2)=4.6×10 ,K(HCN)=4.9×10 。 答案:B 3.(2013 沂南一中质检)将 0.1 mol·L 的氨水加水稀释至 0.01 mol·L ,稀释过程中温度不 变,下列叙述正确的是(
+ -1 -1 -4 -4 -10

)
-

A.稀释后溶液中 c(H )和 c(OH )均减小 B.稀释后溶液中 c(OH )变为稀释前的 1/10 C.稀释过程中氨水的电离平衡向左移动

9

D.稀释过程中溶液中

c ? NH3 ? H 2 O ?

c ? OH ? ?

增大

解析:氨水中存在电离平衡:NH3·H2O
+

N H? 4 +OH ,加水稀释平衡右移,c(OH )减小,由于温度

-

-

不变,水的离子积不变,故 c(H )增大,故 A、B、C 都错。 Kb=
? c ? NH ? 4 ? ? c ? OH ?

c ? NH3 ? H 2 O ?

=

c ? NH3 ? H2 O ? ? c ? H? ?

c ? NH? 4 ? ? KW

,c(NH3·H2O)·c(H )=

+

c ? NH ? 4 ? ? KW Kb

,又稀释过程中

c(N H ? 4 )减小,KW、Kb 都不变,所以 c(NH3·H2O)·c(H )减小,又
c ? OH ? ?

+

c ? NH3 ? H 2 O ? c ? NH3 ? H2 O ? ? c ? H
c ? OH ? ?

=

c ? OH? ? ? c ? H? ?

?

? c ? NH

=

? 3 ? H2O? ? c ? H ?

KW

,c(NH3·H2O)·c(H )减小,所以

+

c ? NH3 ? H 2 O ?

增大,所以 D 对。

答案:D 考点二 水的电离平衡及影响因素 4.(2013 河南长葛一模)25 ℃时,水中存在电离平衡:H2O 确的是( ) A.水的电离是吸热过程 B.向水中加入少量稀硫酸,c(H )增大,KW 不变 C.含 H 的溶液显酸性,含 OH 的溶液显碱性 D.水是极弱的电解质,在 50 ℃时水的 pH 小于 7
+ +

H +OH ,下列关于水的说法,不正

+

-

解析:弱电解质的电离是吸热过程,A 项正确;B 项中根据勒夏特列原理,c(H )增大,KW 只与温 度有关,B 项正确;溶液的酸碱性与 c(H )和 c(OH )的相对大小有关,而不是单一的只看 c(H ) 或 c(OH )大小,C 项错误;升高温度,促进水的电离,c(H )增大,pH 减小,D 项正确。 答案:C + 5.(2013 安徽巢湖质检)25 ℃时,水的电离达到平衡:H2O H +OH ? H>0,下列叙述正确的 是( ) A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH )降低 B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H )增大,KW 不变 C.向水中加入少量固体 CH3COONa,平衡逆向移动,c(H )降低 D.将水加热,KW 增大,pH 不变 解析:加碱抑制水的电离,使水的电离平衡逆向移动,但 c(OH )增大,A 项错误;硫酸氢钠电离 出 c(H ),使水的电离平衡逆向移动,但 c(H )增大,KW 仅与温度有关,故 KW 不变,B 项正确;C 项 中 CH3COO 与水电离出的 H 结合,使水的电离平衡正向移动,C 项错误;将水加热促进水的电 离,c(H )增大,pH 减小,D 项错误。 答案:B 6.(2013 广东六校教研协作体模拟)针对 0.1 mol·L 的醋酸溶液,下列分析判断正确的是 ( )
-1 + + + + + + + + +

+

10

A.升高温度,溶液的 pH 会增大 B.加入少量固体 NaOH,溶液中 c(CH3COO )+c(OH )>c(Na )+c(H ) C.加入少量 0.2 mol·L 的硫酸溶液,水电离产生的 c(H )减小 D.与 0.1 mol·L 的 NaOH 溶液等体积混合后,溶液中 c(CH3COO )=c(Na ) 解析:升高温度,醋酸的电离程度增大,氢离子的浓度增大,溶液的 pH 减小,A 错误;B 选项不符 合电荷守恒,错误;加入少量 0.2 mol·L 的硫酸溶液,氢离子的浓度增大,水的电离受到抑 制,C 正确;与 0.1 mol·L 的 NaOH 溶液等体积混合后,生成强碱弱酸盐,溶液呈碱性,根据电 荷守恒知,溶液中 c(CH3COO )<c(Na ),D 错误。 答案:C 考点三 溶液的酸碱性和 pH -1 -1 7.(2013 蚌埠二中模拟)常温时,将 V1 mL c1 mol·L 的氨水滴加到 V2 mL c2 mol·L 的盐酸 中,下述结论中正确的是( ) A.若混合溶液的 pH=7,则 c1V1>c2V2 B.若 V1=V2,c1=c2,则混合液中 c(N H ? 4 )=c(Cl )
+ -1 -1 -1 + -1 + + +

C.若混合液的 pH=7,则混合液中 c(N H ? 4 )>c(Cl )
-

D.若 V1=V2,且混合液的 pH<7,则一定有 c1<c2 解析:如果二者恰好完全反应(c1V1=c2V2),则生成物为 NH4Cl,水解显酸性,要使溶液显中性,则 氨水要过量,即 c1V1>c2V2,A 正确,根据电荷守恒,则 B 和 C 都不正确,当 c1V1=c2V2 时,溶液显酸 性,混合液的 pH<7,则 D 不正确。 答案:A 8.(2013 深圳高级中学模拟)常温下,下列溶液肯定呈酸性的是( A.含 H 的溶液 C.pH<7 的溶液
+

)

B.加酚酞显无色的溶液 D.c(OH )>c(H )的溶液
-14 + + +

解析:常温下,KW=1×10 ,当溶液中 c(OH )<c(H )时溶液呈酸性,pH<7 的溶液 c(OH )<c(H ), 故 C 对,D 错;由于酚酞的变色范围是 8.2~10.0,在 pH<8.2 时,呈无色,故显无色的溶液可能 显碱性,B 错。 答案:C 9.(2013 山东新泰汶城中学质检)今有室温下四种溶液,有关叙述不正确的是( ① pH 溶液 11 氨水 ② 11 氢氧化钠溶液 ③ 3 醋酸 ) ④ 3 盐酸

A.①、②中分别加入适量的氯化铵晶体后,两溶液的 pH 均减小 B.分别加水稀释 10 倍,四种溶液的 pH:①>②>④>③ C.①、④两溶液等体积混合,所得溶液中 c(Cl )>c(N H ? 4 )>c(OH )>c(H )
+

D.Va L ④与 Vb L ②溶液混合,若混合后溶液 pH=4,则 Va∶Vb=11∶9 解析:A 项,①、②中分别加入适量的氯化铵晶体后,因为 N H ? 4 要结合 OH ,溶液的碱性减弱,
-

两溶液的 pH 均减小,正确;B 项,分别加水稀释 10 倍,氢氧化钠 pH 减小 1,盐酸 pH 增大 1,氨

11

水减小的比 1 小,醋酸增大的比 1 小,所以 pH①>②>④>③,正确;C 项,①、 ④两溶液等体积混 合,氨水继续电离,溶液显碱性,所得溶液中, c(N H ? 4 )>c(Cl )>c(OH )>c(H ),C 项错误;D 项,Va L ④与 Vb L ②溶液混合,若混合后溶液 pH=4,
10?3 Va ? 10?3 Vb -4 -1 =10 mol·L ,则 Va∶Vb=11∶9,正确。 Va ? Vb
+

答案:C 综合演练 10.(2012 江南十校第一次联考)电导率可用于衡量电解质溶液导电能力大小。室温下,用 -1 -1 0.100 mol·L NH3·H2O 溶液滴定 10.00 mL 浓度均为 0.100 mol·L 盐酸和 CH3COOH 溶液的 混合溶液,所得曲线如图所示。下列说法正确的是( )

A.①点溶液中 c(H )为 0.200 mol·L B.溶液温度高低为①>③>② C.③点溶液中有 c(Cl )>c(CH3COO )
-

+

-1

D.③点后因离子数目减少使溶液电导率略降低 解析:①点尚未开始滴定,由于 CH3COOH 是弱酸,存在电离平衡,此时 c(H )<0.200 mol·L ,A 选项错;由于中和反应为放热反应,随着反应进行溶液温度升高,B 选项错;③点时加入 20 mL NH3·H2O 溶液恰好把 HCl、CH3COOH 完全中和,生成等物质的量的 NH4Cl 与 CH3COONH4,由于 CH3COO 发生水解,导致其浓度降低,c(Cl )>c(CH3COO ),C 选项正确;③点后,继续滴加氨水,中 和反应已进行完全,溶液体积增大造成离子浓度降低,电导率下降,D 选项错。 答案:C 11.(2012 南昌调研)25 ℃时,电离平衡常数: 弱酸的化学式 电离平衡常数 (25 ℃) 回答下列问题: (1)物质的量浓度为 0.1 mol/L 的下列四种物质: a.Na2CO3,b.NaClO,c.CH3COONa,d.NaHCO3; pH 由大到小的顺序是 是 A.c(H )
+ + + -1

CH3COOH 1.8×10
-5

HClO 3.0× 10 ?8

H2CO3 K1=4.3×10 K2=5.6×10
-7 -11

(填编号)。

(2)常温下 0.1 mol/L 的 CH3COOH 溶液加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的 ; B.c(H )/c(CH3COOH)
+ +

C.c(H )·c(OH ) D.c(OH )/c(H )

12

(3)体积为 10 mL pH=2 的醋酸溶液与一元酸 HX 分别加水稀释至 1 000 mL,稀释过程 pH 变化 如图,则 HX 的电离平衡常数 理由是 , (填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸溶 ; (填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸的平衡常数;

稀释后,HX 溶液中水电离出来的 c(H ) + 液中水电离出来的 c(H ),理由 是

+

(4)25 ℃时,CH3COOH 与 CH3COONa 的混合溶液,若测得混合液 pH=6,则溶液中 + c(CH3COO )-c(Na )= (填准确数值)。
? 解析:(1)观察电离平衡常数可知酸性为 CH3COOH>H2CO3>HClO>HC O3 ,而这些酸失去氢离子后

水解能力却正好相反,所以得出 pH 大小顺序为 a,b,d,c。 + (2)醋酸是弱电解质,稀释后电离程度增大,但 CH3COOH、 CH3COO 、 H 浓度却都要减小,但 c(OH ) 却是增大的,且 CH3COOH 浓度减少最多,所以 A 减小,B 增大,C 不变,D 增大。 (3)观察图示稀释 100 倍 pH 变化小于两个单位说明 HX 也为弱酸,pH 变化大于醋酸 pH 变化, 因此酸性大于醋酸,电离常数大于醋酸;稀释后 c(H )小于醋酸溶液中的 c(H ),所以对水的电 离抑制能力减小。 (4)根据电荷守恒得 c(CH3COO )-c(Na )=c(H )-c(OH )=10 mol/L。 答案:(1)a,b,d,c (2)A (3)大于 稀释相同倍数,HX 的 pH 变化比 CH3COOH 大,酸性强,电离平衡常数大 大于 HX 酸 + + 性强于 CH3COOH,稀释后 c(H )小于 CH3COOH 溶液中的 c(H ),所以对水的抑制能力减弱 -7 (4)9.9×10 mol/L 12.(2013 湖北部分重点中学联考)已知醋酸和盐酸是日常生活中极为常见的酸,在一定条件 + 下,CH3COOH 溶液中存在电离平衡:CH3COOH CH3COO +H Δ H>0。 (1)常温下,在 pH=5 的稀醋酸溶液中,c(CH3COO )= (列式,不必化简); -1 下列方法中,可以使 0.10 mol·L CH3COOH 的电离程度增大的是 。 a.加入少量 0.10 mol·L 的稀盐酸 b.加热 CH3COOH 溶液 c.加水稀释至 0.010 mol·L d.加入少量冰醋酸 e.加入少量氯化钠固体 f.加入少量 0.10 mol·L 的 NaOH 溶液
-1 -1 -1 + + -6 + +

mol/L-10

-8

mol/L=9.9×10

-7

13

(2)将等质量的锌投入等体积且 pH 均等于 3 的醋酸和盐酸溶液中,经过充分反应后,发现只在 一种溶液中有锌粉剩余,则生成氢气的体积:V(盐酸) 为:v(盐酸) v(醋酸)(填“>”、“<”或“=”)。 。 V(醋酸),反应的最初速率

(3)常温下,向体积为 Va mL,pH 为 3 的醋酸溶液中滴加 pH=11 的 NaOH 溶液 Vb mL 至溶液恰好 呈中性,则 Va 与 Vb 的关系是 (4)常温下,将 0.1 mol/L 盐酸和 0.1 mol/L 醋酸钠溶液混合,所得溶液为中性,则混合溶液中 各离子的浓度按由大到小排序为 。 -13 (5)已知:90 ℃时,水的离子积常数为 KW=3.8×10 ,在此温度下,将 pH=3 的盐酸和 pH=11 的 + 氢氧化钠溶液等体积混合,则混合溶液中的 c(H )= (保留三位有效数字) mol/L。 + -5 解析:(1)在 pH=5 的稀醋酸溶液中,c(H )=10 mol/L,根据水的电离平衡及醋酸的电离平衡方 + + + -5 -9 程式 CH3COOH H +CH3COO 可以看出,c(CH3COO )=c(H )溶液-c(H )水=(10 -10 ) mol/L;加热、 加水稀释、加入碱性物质均能使电离平衡向右移动,故选 bcf。 (2)醋酸是弱酸,等体积等 pH,则 n(CH3COOH)>n(HCl),则盐酸中锌粉剩余,随着它和金属的反 应,电离平衡不断地向右移动,会电离出更多的氢离子,所以醋酸产生的氢气体积较大,开始 时,醋酸和盐酸的 pH 均等于 3,即开始时氢离子的浓度相等,所以开始时的速率相等。 (3)醋酸是弱酸,pH 为 3 的醋酸溶液中,CH3COOH 的浓度大于 10 mol/L,pH=11 的 NaOH 溶液浓 度等于 10 mol/L,最后溶液恰好呈中性,说明碱过量,所以 Va<Vb。 + + (4)根据电荷守恒:c(CH3COO )+c(Cl )+c(OH )=c(Na )+c(H ),溶液为中性,可以知道 + + + c(CH3COO )+c(Cl )=c(Na ),所以 c(Na )>c(CH3COO )>c(Cl )>c(H )=c(OH )。 (5)pH=3 的盐酸中 c(H )=10
+ -3 -3 -3

mol/L,pH=11 的氢氧化钠溶液中:c(OH )=
-

-

3.8 ?10?13 -3 =38×10 ?11 10

mol/L,混合后碱剩余,剩余的氢氧根的浓度为:c(OH )= 所以 c(H )=
+

38 ?10?3 ?10?3 =0.018 5 mol/L, 2

3.8 ?10?13 -11 mol/L≈2.05×10 mol/L。 0.018 5
-5 -9

答案:(1)(10 -10 ) mol/L bcf (2)< =
+

(3)Va<Vb
+ -11

(4)c(Na )>c(CH3COO )>c(Cl )>c(H )=c(OH ) (5)2.05×10

14


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