專題突破練十 水溶液中的離子平衡(A)一、選擇題1.(2021天津模擬)對于0.1mol·L-1Na2CO3溶液,下列說法正確的是( )A.加入NaOH固體,溶液pH減小B.升高溫度,溶液中c(OH-)增大C.稀釋溶液,溶液中c(H+)減少D.c(Na+)+c(H+)=c(HC)+c(C)+c(OH-)2.(2021山東棗莊第三次質(zhì)檢)已知下面三個數(shù)據(jù):7.2×10-4、4.6×10-4、4.9×10-10分別是下列有關(guān)三種酸的電離平衡常數(shù)(25℃),若已知下列反應(yīng)可以發(fā)生:NaCN+HNO2HCN+NaNO2、NaCN+HFHCN+NaF、NaNO2+HFHNO2+NaF。由此可判斷下列敘述不正確的是( )A.K(HF)=7.2×10-4B.K(HNO2)=4.6×10-4C.根據(jù)兩個反應(yīng)即可得出一元弱酸的強弱順序:HF>HCN>HNO2D.K(HCN)Ksp(AgSCN)B.①中存在平衡:AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN-(aq)C.②中無明顯變化是因為溶液中的c(SCN-)過低D.上述實驗不能證明AgSCN向AgI沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)的發(fā)生4.(2021廣東“六校聯(lián)盟”第三次聯(lián)考)室溫時,下列有關(guān)電解質(zhì)溶液的說法正確的是( )A.pH相等的HNO3和HCN兩種酸溶液中,c(N)>c(CN-)B.NaHB溶液呈酸性,可推知H2B在水中不能完全電離C.往NH4Cl溶液中加入鎂粉,可生成兩種氣體D.Na2CO3溶液中通入CO2所得的中性溶液中:c(Na+)=2c(C)5.(2021湖北七市州教科協(xié)3月聯(lián)考)下列關(guān)于電解質(zhì)溶液的說法中錯誤的是( )A.等濃度、等體積的HCOOH溶液與HCOONa溶液混合后pH<7:c(HCOO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)B.新制氯水中:c(ClO-)+c(HClO)=c(Cl-)C.已知Ka(HF)>(H2S),則同濃度的NaHS和NaF溶液的pH:NaHS>NaFD.Na2CO3與NaHCO3的混合溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC)+c(C)
6.(雙選)(2021山東煙臺模擬)已知AG=lg。25℃時,用0.100mol·L-1的鹽酸滴定20.00mL0.100mol·L-1某一元弱堿MOH溶液,AG與所加鹽酸的體積(V)關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是( )A.Kb(MOH)約為10-5.5B.a點時,由水電離出來的c水(H+)為1×10-10.75mol·L-1C.b點時,加入鹽酸的體積大于20.00mLD.由b點到c點的過程中水的電離平衡逆向移動7.(2021廣東珠海模擬)常溫下,往20mL0.10mol·L-1HA溶液中滴加0.10mol·L-1KOH溶液,所得混合溶液中水電離的H+濃度和所加的KOH溶液體積變化趨勢如圖所示,下列有關(guān)說法錯誤的是( )[注意:電離度=×100%]A.該酸的電離度約為1%B.b點:溶液存在c(A-)>c(K+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)C.c點:溶液存在c(HA)+c(H+)=c(OH-)D.d點:pH=78.(雙選)(2021吉林長春聯(lián)考)已知H2RO3為二元弱酸。常溫下,用0.10mol·L-1Na2RO3溶液吸收RO2氣體,吸收液的pH與的關(guān)系如圖所示(忽略溶液體積變化)。下列說法不正確的是( )A.常溫下,(H2RO3)的數(shù)量級為10-8B.常溫下,中性溶液中c(HR)c(R)>c(OH-)>c(HR)>c(H+)D.G點時,2c(R)+c(HR)-c(Na+)=(1.0×10-6.2-1.0×10-7.8)mol·L-1二、非選擇題
9.(2021遼寧沈陽聯(lián)考)0.010mol·L-1的二元酸H2A溶液中H2A、HA-、A2-的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)δ(X)隨pH變化如圖所示。(1)用離子方程式說明Na2A溶液顯堿性的原因: ,該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K= ;溶液中c(Na+)+c(H+)= 。?(2)若升高溫度,發(fā)現(xiàn)溶液的堿性增強,說明隨溫度升高,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K (填“增大”“不變”或“減小”)。?(3)H2A分兩步發(fā)生電離,對應(yīng)的電離平衡常數(shù)分別為。由圖確定下列數(shù)據(jù)(保留整數(shù)位):①-lg= ;= 。?②將0.020mol·L-1Na2A溶液和0.010mol·L-1鹽酸等體積混合,所得溶液的pH約為 。?(4)0.010mol·L-1的NaHA溶液中,HA-的水解常數(shù)Kh約為 ;該溶液中離子濃度由大到小的順序為 。?10.(2021福建模擬節(jié)選)(1)工業(yè)上常用氨水吸收含碳燃料燃燒產(chǎn)生的溫室氣體CO2,其產(chǎn)物之一是NH4HCO3。已知常溫下碳酸的電離常數(shù)=4.4×10-7、=4.7×10-11,NH3·H2O的電離常數(shù)Kb=1.8×10-5,則所得的NH4HCO3溶液中c(N) (填“>”“<”或“=”)c(HC)。?(2)“亞硫酸鹽法”吸收煙中的SO2。①將煙氣通入1.0mol·L-1Na2SO3溶液,若此過程中溶液體積不變,則溶液的pH不斷 (填“減小”“不變”或“增大”)。當(dāng)溶液pH約為6時,吸收SO2的能力顯著下降,應(yīng)更換吸收劑,此時溶液中c(S)=0.2mol·L-1,則溶液中c(HS)= 。?②室溫條件下,將煙氣通入(NH4)2SO3溶液中,測得溶液pH與各組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的變化關(guān)系如圖,B點時溶液pH=7,則n(N)∶n(HS)= 。?(3)25℃時,亞碲酸(H2TeO3)的=1×10-3,=2×10-8。①0.1mol?L-1H2TeO3電離度α約為 。(α=×100%)?②0.1mol?L-1的NaHTeO3溶液中,下列粒子的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是 。?A.c(Na+)>c(HTe)>c(OH-)>c(H2TeO3)>c(H+)B.c(Na+)+c(H+)=c(HTe)+c(Te)+c(OH-)C.c(Na+)=c(Te)+c(HTe)+c(H2TeO3)D.c(H+)+c(H2TeO3)=c(OH-)+c(Te)(4)粗Se中Se的含量可以用如下方法測定:
①Se+2H2SO4(濃)2SO2↑+SeO2+2H2O②SeO2+4KI+4HNO3Se+2I2+4KNO3+2H2O③I2+2Na2S2O3Na2S4O6+2NaI用淀粉溶液作指示劑,Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定反應(yīng)②中生成的I2來測定Se的含量。若從100g銅的陽極泥中回收得到ag粗Se,每次準(zhǔn)確稱取0.01ag粗Se進行實驗,重復(fù)三次實驗,平均消耗0.1000mol·L-1Na2S2O3溶液的體積為22.10mL,滴定終點的現(xiàn)象是? ,?Se的回收率為 。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字,回收率=×100%)?已知:銅的陽極泥化學(xué)成分(其他元素不考慮):元素AuAgCuSeTe成分/%0.912.0823.48.03.1參考答案專題突破練十 水溶液中的離子平衡(A)1.B 解析加入NaOH固體,C的水解平衡逆向移動,但溶液中c(OH-)較原來增大,故溶液pH增大,A項錯誤。升高溫度,促使C的水解平衡正向移動,c(OH-)較原來增大,B項正確。稀釋溶液,C的水解平衡正向移動,C水解程度增大,但由于溶液體積增大程度更大,所以c(OH-)減小,由于溫度不變,KW不變,則c(H+)增大,C項錯誤。Na2CO3溶液中,據(jù)電荷守恒可得:c(Na+)+c(H+)=c(HC)+2c(C)+c(OH-),D項錯誤。2.C 解析相同溫度下,酸的電離常數(shù)越大,該酸的酸性越強,較強酸能和較弱酸的鹽反應(yīng)生成弱酸,根據(jù)反應(yīng)推知酸的強弱順序是HCNKsp(AgSCN)時,析出白色沉淀AgSCN,A項正確。AgSCN固體在水溶液中存在溶解平衡:AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN-(aq),B項正確。①中滴加Fe(NO3)3溶液,溶液不變紅,說明AgSCN溶解產(chǎn)生的c(SCN-)較低,不能顯色,C項正確。②中滴加KI溶液,Ag+與I-反應(yīng)生成黃色沉淀AgI,溶液變紅,說明AgSCN向AgI沉淀轉(zhuǎn)化,D項錯誤。4.C 解析pH相等的HNO3和HCN兩種酸溶液中,氫離子的濃度相等,酸根離子等于對應(yīng)的氫離子濃度,則有c(N)=c(CN-),A項錯誤。NaHB溶液呈酸性,則NaHB可以是NaHSO4,對應(yīng)的H2B是H2SO4,H2SO4在水中能完全電離,B項錯誤。NH4Cl溶液中N水解生成NH3·H2O和H+,加入的鎂粉與氫離子反應(yīng)生成氫氣,促進N水解,生成較多NH3·H2O,NH3·H2O濃度較大時轉(zhuǎn)化為氨,故可生成兩種氣體,C項正確。溶液呈中性,則存在c(H+)=c(OH-),根據(jù)電荷守恒得2c(C)+c(HC)=c(Na+),D項錯誤。5.D 解析等濃度、等體積的HCOOH溶液與HCOONa溶液混合后的溶液中存在著電荷守恒:c(HCOO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),又因為溶液的pH<7,所以c(H+)>c(OH-),則c(HCOO-)>c(Na+),因此c(HCOO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),A項正確。新制氯水中含有的粒子為Cl2、ClO-、Cl-、HClO、H+、OH-,根據(jù)元素質(zhì)量守恒有
c(ClO-)+c(HClO)=c(Cl-),B項正確。已知Ka(HF)>(H2S),則Kh(HF)<(H2S),因此同濃度的NaHS和NaF溶液的pH:NaHS>NaF,C項正確。Na2CO3與NaHCO3的混合溶液中存在著電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC)+2c(C),D項錯誤。6.CD 解析由圖可知,V(鹽酸)=0時,AG=lg=-7.5,結(jié)合KW求得c(OH-)=10-3.25mol·L-1,故電離常數(shù)Kb(MOH)==10-5.5,A項正確。a點是MOH溶液,抑制水的電離,溶液中c水(H+)=c(H+)=mol·L-1=1×10-10.75mol·L-1,B項正確。恰好完全反應(yīng)生成MCl時,M+水解使溶液呈酸性,b點溶液呈中性,故加入鹽酸的體積小于20.00mL,C項錯誤。b點溶液中溶質(zhì)為MOH和MCl,滴定終點在b~c之間,恰好中和時水的電離程度最大,故b→c過程中水的電離平衡先正向移動后逆向移動,D項錯誤。7.D 解析a點時為HA溶液,此時c水(H+)=10-11mol·L-1,則c水(OH-)=c水(H+),酸溶液中OH-全部來源于水,故c(OH-)=c水(OH-)=10-11mol·L-1,則c(H+)==10-3mol·L-1,由于弱電解質(zhì)電離很微弱,故c(HA)近似等于起始濃度,則電離度=×100%=1%,A項正確。b點對應(yīng)加入KOH10mL,即n(KOH)∶n(HA)=1∶2,故b點溶液組成為c(KA)∶c(HA)=1∶1,溶液中大量存在K+、A-、HA,由圖示知,此時c水(H+)<10-9mol·L-1,說明水的電離受到抑制,則HA電離(HAH++A-)大于A-水解(A-+H2OHA+OH-),故c(A-)>c(K+)>c(HA),H+、OH-微量存在,故濃度大小順序為c(A-)>c(K+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-),B項正確。c點對應(yīng)投料比n(KOH)∶n(HA)=1∶1,溶液組成為KA,由質(zhì)子守恒得:c(HA)+c(H+)=c(OH-),C項正確。由C選項知c點組成為KA,由于A-水解,導(dǎo)致溶液顯堿性,c點到d點繼續(xù)加入KOH,故溶液堿性增強,不可能呈中性,D項錯誤。8.BC 解析用Na2RO3溶液吸收RO2氣體,發(fā)生Na2RO3+RO2+H2O2NaHRO3,隨著反應(yīng)的進行,逐漸增大,且pH降低。H2RO3的二級電離平衡常數(shù),電離平衡常數(shù)只受溫度的影響,與物質(zhì)的量濃度無關(guān),可取=1的點,即=c(H+)=1,數(shù)量級為10-8,A項正確。根據(jù)圖像=1時,溶液的pH=7.2;>1時,存在某點pH為7,即c(HR)>c(R),B項錯誤。E點時,<1,推出c(HR)c(H+),c(OH-)的數(shù)量級約為10-6,水解、電離程度微弱,則有c(HR)>c(OH-),C項錯誤。G點時根據(jù)電荷守恒,c(Na+)+c(H+)=2c(R)+c(HR)+c(OH-),則有2c(R)+c(HR)-c(Na+)=c(H+)-c(OH-)=(1.0×10-6.2-1.0×10-7.8)mol·L-1,D項正確。9.答案(1)A2-+H2OHA-+OH- c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-)(2)增大(3)①6 1×10-10?、?0(4)1×10-8 c(Na+)>c(HA-)>c(OH-)>c(H+)>c(A2-)解析(1)由圖可知,H2A溶液中含有H2A、HA-、A2-,則H2A是二元弱酸;Na2A溶液中A2-發(fā)生水解而使溶液呈堿性:A2-+H2OHA-+OH-。Na2A溶液呈電中性,據(jù)電荷守恒可得,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-)。(2)升高溫度,溶液的堿性增強,則溶液中c(OH-)增大,說明升高溫度,A2-的水解平衡正向移動,則水解平衡常數(shù)增大。(3)①H2A分兩步發(fā)生電離:H2AHA-+H+、HA-A2-+H+,則有=;由圖可知,H2A和HA-的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)均為0.5時,溶液的pH=6,則c(HA-)=c(H2A)時,c(H+)=1×10-6mol·L-1,則有=c(H+)=1×10-6,-lg=6。HA-和A2-的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)均為0.5時,溶液pH=10,則c(HA-)=c(A2-)時,c(H+)=1×10-10mol·L-1,則有=c(H+)=1×10-10。②0.020mol·L-1Na2A溶液和0.010mol·L-1鹽酸等體積混合,兩者發(fā)生反應(yīng),得到等濃度Na2A、NaHA和NaCl混合溶液,由圖可知,溶液的pH=10。
(4)0.010mol·L-1的NaHA溶液中,存在水解平衡:HA-+H2OH2A+OH-,則水解常數(shù)Kh==1×10-8。NaHA溶液中存在HA-的電離平衡和水解平衡,由于Kh>,則HA-的水解程度大于其電離程度,NaHA溶液呈堿性,且HA-的水解程度較小,Na+不發(fā)生水解,故溶液中離子濃度大小:c(Na+)>c(HA-)>c(OH-)>c(H+)>c(A2-)。10.答案(1)>(2)①減小 1.6mol·L-1?、?∶1(3)①10%?、贑D(4)當(dāng)加入最后半滴Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液時,溶液由藍(lán)色變成無色且30s內(nèi)不恢復(fù)原來的顏色 54.6%解析(1)碳酸的=4.4×10-7,NH3·H2O的電離常數(shù)Kb=1.8×10-5,則NH4HCO3溶液中HC的水解程度大于N的水解程度,故有c(N)>c(HC)。(2)①煙氣通入1.0mol·L-1的Na2SO3溶液,生成NaHSO3,其水溶液顯酸性,pH不斷減小。發(fā)生反應(yīng)SO2+Na2SO3+H2O2NaHSO3,此時溶液中c(S)=0.2mol·L-1,據(jù)反應(yīng)可知生成的c(HS)=(1.0mol·L-1-0.2mol·L-1)×2=1.6mol·L-1。②B點時溶液中溶質(zhì)為(NH4)2SO3和NH4HSO3,據(jù)電荷守恒可得:c(N)+c(H+)=c(OH-)+c(HS)+2c(S)。由于溶液pH=7,則有c(H+)=c(OH-),可得:c(N)=c(HS)+2c(S),圖中B點時c(HS)=c(S),從而可得:c(N)=3c(HS),故n(N)∶n(HS)=3∶1。(3)①25℃時,亞碲酸(H2TeO3)的=1×10-3,=2×10-8,電離以第一步電離為主,H2TeO3H++HTe=10-3,c(H+)=10-2mol·L-1,故0.1mol·L-1H2TeO3的電離度α約為×100%=10%。②NaHTeO3的溶液中存在電離和水解平衡,水解平衡常數(shù)=10-11<=2×10-8,說明HTe水解程度小于其電離程度,溶液顯酸性,則c(Na+)>c(HTe)>c(H+)>c(OH-)>c(H2TeO3),A項錯誤。根據(jù)電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HTe)+2c()+c(OH-),B項錯誤。根據(jù)元素質(zhì)量守恒:c(Na+)=c()+c()+c(H2TeO3),C項正確。根據(jù)質(zhì)子守恒:c(H+)+c(H2TeO3)=c(OH-)+c(),D項正確。(4)用Na2S2O3溶液滴定反應(yīng)②生成的I2,達到滴定終點時,I2被完全消耗,溶液由藍(lán)色變成無色且30s內(nèi)不恢復(fù)原來的顏色。據(jù)測定反應(yīng)可得關(guān)系式:Se~SeO2~2I2~4Na2S2O3,則有n(Se)=n(Na2S2O3)=×0.1000mol·L-1×22.10×10-3L=5.525×10-4mol,則0.01ag粗Se中含有Se為5.525×10-4mol×79g·mol-1=0.04365g,ag粗Se中含有Se的質(zhì)量為0.04365g×=4.365g。理論上100g銅的陽極泥中含有Se的質(zhì)量為100g×8.0%=8.0g,故Se的回收率為×100%=54.6%。
