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专题训练(八)水溶液中的离子平衡时间：45分钟 分值：100分一、选择题(每小题5分，共50分)1(2013·佛山期末)下列叙述中正确的是()A物质的溶解过程，实质上就是其电离过程B三氧化硫的水溶液能导电，所以三氧化硫是电解质C1 L 0.1 mol·L1的H2SO4溶液中含有0.2 mol HD1 L 0.1 mol·L1的H2SO3溶液中含有0.2 mol H解析非电解质溶解时不存在电离的过程，A错误；三氧化硫本身不能电离出离子，SO3是非电解质，B错误；H2SO4是强电解质，能完全电离，而H2SO3是弱电解质，只能部分电离，C正确，D错误。答案C2(2013·新课标卷)室温时，M(OH)2(s)M2(aq)2OH(aq)Kspa。c(M2)b mol·L1时，溶液的pH等于()A.lg B.lgC14lg D14lg解析根据M(OH)2的Kspc(M2)·c2(OH)，则溶液中c(OH) ，则pHlg c(H)lg(1014÷)(14lg)14lg。答案C3(2013·江苏卷)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H<0B电解法精炼铜时，以粗铜作阴极，纯铜作阳极CCH3COOH溶液加水稀释后，溶液中的值减小DNa2CO3溶液中加入少量Ca(OH)2固体，CO水解程度减小，溶液的pH减小解析A项反应的S<0，在室温下反应能自发进行，根据HTS<0，则该反应的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，n(H)增大，但c(H)减小，根据K，得，稀释过程中K不变，则减小，C项正确；Na2CO3溶液中加入Ca(OH)2固体，溶液中c(CO)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AC4(2013·天津卷)下列有关电解质溶液的说法正确的是()A在蒸馏水中滴加浓H2SO4，KW不变BCaCO3难溶于稀硫酸，也难溶于醋酸C在Na2S稀溶液中，c(H)c(OH)2c(H2S)c(HS)DNaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同解析浓硫酸溶于水会放出大量的热，使水的温度升高，所以KW增大，A项错误；碳酸钙既可以和硫酸反应，也可以和醋酸反应，只不过在和硫酸反应时，生成的硫酸钙覆盖在碳酸钙表面，阻止了反应的进行，B项错误；根据电荷守恒c(Na)c(H)2c(S2)c(OH)c(HS)和物料守恒c(Na)2c(S2)2c(H2S)2c(HS)可得：c(H)c(OH)2c(H2S)c(HS)，C项正确；氯化钠为强酸强碱盐，不影响水的电离，而醋酸铵是弱酸弱碱盐，促进水的电离，故两溶液中水的电离程度不同，D项错误。答案C5(2013·福建卷)室温下，对于0.10 mol·L1的氨水，下列判断正确的是()A与AlCl3溶液发生反应的离子方程式为Al33OH=Al(OH)3 B加水稀释后，溶液中c(NH)·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pH13解析氨水是弱碱，书写离子方程式时不能拆写，应为：Al33NH3·H2O=Al(OH)33NH，A项错误；加水稀释虽然能促进氨水的电离，但c(NH)和c(OH)都减小，即c(NH)·c(OH)减小，B项错误；用硝酸完全中和后，生成硝酸铵，硝酸铵为强酸弱碱盐，其水解显酸性，C项正确；因为氨水为弱碱，部分电离，所以0.1 mol·L1的溶液中c(OH)远远小于0.1 mol·L1，D项错误。答案C6(2013·武昌一模)在一定条件下，Na2CO3溶液中存在COH2OHCOOH平衡。下列说法不正确的是()A稀释溶液，增大B通入CO2，溶液pH减小C升高温度，平衡常数增大D加入NaOH固体，减小解析由平衡常数表达式可得K，K只随温度的变化而变化，所以稀释后达平衡，此值不变；B选项中通入CO2，会使溶液中OH浓度减小，所以溶液的pH也减小；C选项中升高温度平衡向吸热方向移动，而盐的水解吸热，所以平衡常数增大；D中加入OH时抑制CO水解，所以CO浓度增大，而HCO浓度减小，所以减小。答案A7(2013·江南十校联考)下列对于25 时pH为12的氨水，叙述正确的是()A由水电离出的c(OH)1.0×102 mol·L1Bc(NH)c(NH3·H2O)1.0×1012 mol·L1C与等体积、pH2的盐酸混合后所得的溶液中：c(NH)>c(OH)>c(Cl)>c(H)D加入一定量pH2的醋酸溶液混合后所得的溶液中：c(CH3COO)c(OH)c(NH)c(H)解析pH为12的氨水中水电离出的c(OH)c(H)1.0×1012 mol·L1，A错；由于没有给出氨水的浓度，所以无法得到B项的结论；与pH2的盐酸混合后生成NH4Cl，NH3·H2O过量，溶液显碱性，有c(NH)>c(Cl)>c(OH)>c(H)，C错。答案D8(2013·淮安一调)常温下，下列有关醋酸溶液的叙述中不正确的是()ApH5.6的CH3COOH与CH3COONa混合溶液中：c(Na)<c(CH3COO)B浓度均为0.1 mol·L1的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合后：c(CH3COO)c(CH3COOH)2c(H)c(OH)C将pHa的醋酸稀释为pHa1的过程中，c(CH3COOH)/c(H)不变D等体积pHa的醋酸与pHb的NaOH溶液恰好中和时，ab14解析A项，pH5.6的CH3COOH与CH3COONa混合溶液中存在电荷守恒式：c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH)，而c(H)>c(OH)，则c(Na)<c(CH3COO)；B项，浓度均为0.1 mol·L1的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合后，溶液中存在电荷守恒式：c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH)，物料守恒式：c(CH3COO)c(CH3COOH)2c(Na)，整理两式可得c(CH3COO)c(CH3COOH)2c(H)c(OH)；C项，一定温度下，醋酸的电离平衡常数Ka是一个定值，加水稀释的过程中，c(CH3COO)减小，则c(CH3COOH)/c(H)也减小；D项，等体积pHa的醋酸与pHb的NaOH溶液恰好中和，则醋酸与NaOH浓度相同，即c(CH3COOH)10(14b)mol·L1，由于醋酸是弱电解质，则c(CH3COOH)>c(H)，即10(14b)mol·L1>10amol·L1，得ab>14。答案CD9(2013·浙江卷)25 时，用浓度为0.100 0 mol·L1的NaOH溶液滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L1的三种酸HX、HY、HZ，滴定曲线如图所示。下列说法正确的是()A在相同温度下，同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序：HZ<HY<HXB根据滴定曲线，可得Ka(HY)105C将上述HX、HY溶液等体积混合后，用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反应时：c(X)>c(Y)>c(OH)>c(H)DHY与HZ混合，达到平衡时：c(H)c(Z)c(OH)解析A项，在相同温度下，同浓度的三种酸溶液的酸性：HX<HY<HZ，故导电能力：HX<HY<HZ，A项错误；B项，Ka(HY)105，B项正确；C项，反应后Y的浓度应大于X，C项错误；分析可知，D项错误。答案B10(2013·江苏卷)一定温度下，三种碳酸盐MCO3(M：Mg2、Ca2、Mn2)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知：pMlgc(M)，p(CO)lgc(CO)。下列说法正确的是()AMgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次增大Ba点可表示MnCO3的饱和溶液，且c(Mn2)c(CO)Cb点可表示CaCO3的饱和溶液，且c(Ca2)<c(CO)Dc点可表示MgCO3的不饱和溶液，且c(Mg2)<c(CO)解析pM、p(CO)越大，则c(M)、c(CO)越小，Ksp越小，根据图示，可以判断MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次减小，A项错误；a点在MnCO3的沉淀溶解平衡曲线上，为饱和溶液，且p(Mn2)p(CO)，则c(Mn2)c(CO)，B项正确；b点在CaCO3的沉淀溶解平衡曲线上，为饱和溶液，p(Ca2)<p(CO)，则c(Ca2)>c(CO)，C项错误；c点在MgCO3的沉淀溶解平衡曲线上方，c(Mg2)·c(CO)<Ksp(MgCO3)，为不饱和溶液，D项正确。答案BD二、填空题(共50分)11(6分)(2013·西城模拟)25 时，下图烧杯中各盛有25 mL的溶液。(1)甲溶液pH_。(2)若将甲溶液全部倒入乙中，所得的混合溶液的pH_丙溶液的pH(填“>”、“<”或“”)。(3)若将乙溶液全部倒入丙中，所得的混合溶液pH>7，所得溶液中离子浓度大小顺序是_。解析(1)根据pH的定义：pHlg c(H)，盐酸为强酸，则pHlg c(H)lg 0.1001。(2)若将甲溶液全部倒入乙中，所得的混合溶液为NH4Cl溶液，但溶液的浓度小于0.100 mol/L，NH4Cl溶液水解呈酸性，溶液越稀，pH越大。(3)混合后溶液中只含NH、Cl、H、OH四种离子，溶液pH>7，则c(OH)>c(H)，再根据电荷守恒可知溶液中c(NH)>c(Cl)，即混合溶液中有c(NH)>c(Cl)>c(OH)>c(H)。答案(1)1(2)>(3)c(NH)>c(Cl)>c(OH)>c(H)12(14分)(2013·辽宁师大附中月考)已知水在25 和95 时，其电离平衡曲线如图所示。(1)25 时水的电离平衡曲线应为_(填“A”或“B”)，请说明理由_，25 时，将pH9的NaOH溶液与pH4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH7，则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为_。(2)95 时，若100体积pHa的某强酸溶液与1体积pHb的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则a与b之间应满足的关系是_。(3)曲线A所对应的温度下，pH2的HCl溶液和pH11的某BOH溶液中，若水的电离程度分别用1、2表示，则1_2(填“大于”、“小于”、“等于”或“无法确定”，下同)，若将二者等体积混合，则混合溶液的pH_7，判断的理由是_。(4)在曲线B所对应的温度下，将0.02 mol/L的Ba(OH)2溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液等体积混合，所得混合液的pH_。解析(1)25 时，pH9的NaOH溶液中c(OH)1×105 mol/L，pH4的硫酸中c(H)1×104 mol/L，当二者恰好反应完时有1×105 V(碱)1×104 V(酸)，V(碱):V(酸)10:1。(2)95 时，Kw1×1012，pHa的强酸溶液中，c(H)1×10a mol/L，pHb的强碱溶液中，c(OH)10b12 mol/L,100×10a1×10b12,2ab12，ab14。(3)由于盐酸中c(H)>碱BOH溶液中c(OH)，结合水的电离方程式知二者对水电离程度的抑制能力前者较强，故1小于2。若BOH是强碱，等体积混合时酸过量，此时pH<7，若BOH是弱碱，则无法确定碱与酸的物质的量的相对多少，故无法确定反应后溶液的pH。(4)等体积混合时，溶液中Ba2反应完毕，但此时OH消耗掉一半，故混合溶液中c(OH)0.01 mol/L，c(H)1×1010 mol/L，故pH10。答案(1)A水电离需要吸热，温度越高KW越大10:1(2)ab14(3)小于无法确定若BOH是弱碱，无法确定酸碱的物质的量的相对多少(4)1013(14分)(2013·南京联考)弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属于化学平衡。.已知H2A在水中存在以下平衡：H2A=HHA，HAHA2。(1)常温下NaHA溶液的pH_(填序号)，原因是_。A大于7 B小于7C等于7 D无法确定(2)某温度下，若向0.1 mol·L1的NaHA溶液中逐滴滴加0.1 mol·L1 KOH溶液至溶液呈中性(忽略混合后溶液的体积变化)。此时该混合溶液中的下列关系一定正确的是_。Ac(H)·c(OH)1.0×1014Bc(Na)c(K)c(HA)2c(A2)Cc(Na)>c(K)Dc(Na)c(K)0.05 mol·L1(3)已知常温下H2A的钙盐(CaA)的饱和溶液中存在以下平衡：CaA(s)Ca2(aq)A2(aq)H>0。若要使该溶液中Ca2浓度变小，可采取的措施有_。A升高温度 B降低温度C加入NH4Cl晶体 D加入Na2A固体.含有Cr2O的废水毒性较大，某工厂废水中含5.0×103 mol·L1的Cr2O。为了使废水的排放达标，进行如下处理：Cr2OCr3、Fe3Cr(OH)3、Fe(OH)3(1)该废水中加入绿矾和H，发生反应的离子方程式为_。(2)若处理后的废水中残留的c(Fe3)2.0×1013 mol·L1，则残留的Cr3的浓度为_。(已知：KspFe(OH)34.0×1038，KspCr(OH)36.0×1031)解析H2A在水中的一级电离进行完全，则HA不水解只电离，故NaHA溶液呈酸性。HA在水中部分电离，0.1 mol·L1的NaHA溶液中c(H)小于0.1 mol·L1，加入0.1 mol·L1 KOH溶液至溶液呈中性时消耗的KOH溶液体积小于NaHA溶液体积，则混合溶液中c(Na)>c(K)；由电荷守恒知，c(Na)c(K)c(H)c(HA)2c(A2)c(OH)，且c(H)c(OH)，则c(Na)c(K)c(HA)2c(A2)；水的离子积与温度有关；c(Na)c(K)0.1 mol·L1。降温、增大c(A2)都能使平衡CaA(s)Ca2(aq)A2(aq)左移。废水中加入绿矾和H，根据流程图，可知发生的是氧化还原反应，配平即可。c(Cr3)/c(Fe3)c(Cr3)·c3(OH)/c(Fe3)·c3(OH)KspCr(OH)3/KspFe(OH)31.5×107，故c(Cr3)3.0×106 mol·L1。答案.(1)BNaHA只能发生电离，不能发生水解(2)BC(3)BD.(1)Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O(2)3.0×106 mol·L114(16分)(2013·山东卷)化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。(1)利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体，发生如下反应：TaS2(s)2I2(g)TaI4(g)S2(g)H>0()反应()的平衡常数表达式K_，若K1，向某恒容容器中加入1 mol I2(g)和足量TaS2(s)，I2(g)的平衡转化率为_。(2)如图所示，反应()在石英真空管中进行，先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2(g)，一段时间后，在温度为T1的一端得到了纯净TaS2晶体，则温度T1_T2(填“>”“<”或“”)。上述反应体系中循环使用的物质是_。(3)利用I2的氧化性可测定钢铁中硫的含量。做法是将钢样中的硫转化成H2SO3，然后用一定浓度的I2溶液进行滴定，所用指示剂为_，滴定反应的离子方程式为_。(4)25 时，H2SO3HSOH的电离常数Ka1×102 mol·L1，则该温度下NaHSO3水解反应的平衡常数Kb_ mol·L1，若向NaHSO3溶液中加入少量的I2，则溶液中将_(填“增大”“减小”或“不变”)。解析(1)在有气体参与的反应中，固体和液体的浓度不列入化学平衡常数表达式中。设容器的容积是V L，TaS2(s)2I2(g)TaI4(g)S2(g)起始浓度/mol·L1 1/V 0 0转化浓度/mol·L1 2x x x平衡浓度/mol·L1 (1/V2x) x x则K1，x，则I2(g)的平衡转化率是66.7%。(2)根据平衡移动及物质的提纯，在温度T1端得到纯净的TaS2晶体，即温度T1端与T2端相比，T1端平衡向左移动，则T1<T2。生成物I2(g)遇冷可在管壁上凝结成纯净的I2(s)，从而循环利用。(3)碘单质遇淀粉溶液变蓝色，当滴入最后一滴I2溶液时溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不褪色，则说明达滴定终点。由I22e2I，H2SO32eSO，根据得失电子数相等则有I2H2SO3，再结合原子守恒和电荷守恒配平。(4)H2SO3的电离常数表达式为Ka，NaHSO3的水解反应的平衡常数Kh1×1012。加入I2后HSO被氧化为H2SO4，c(H)增大，c(OH)减小，Kh不变，由Kh得，所以该比值增大。答案(1)66.7%(2)<I2(3)淀粉I2H2SO3H2O=4H2ISO(4)1×1012增大13