第3章 物质在水溶液中的行为 复习提升 试卷

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本章复习提升易混易错练 易错点1　弱电解质溶液稀释过程中量的变化1.(2020河北承德期中,)25 ℃时,相同pH的两种一元弱酸HA与HB的溶液分别加水稀释,溶液pH随加水体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)A.HB的酸性强于HAB.a点溶液的导电性强于b点溶液C.同浓度的NaA与NaB溶液中:c(A-)=c(B-)D.加水稀释到pH相同时,HA溶液和HB溶液所用水的体积后者大易错点2　离子浓度大小比较2.(2020河北邯郸期中,)常温下,0.1 mol Na2CO3与盐酸混合所得的一组体积为1 L的溶液,溶液中部分微粒与pH的关系如图所示。下列有关溶液中离子浓度关系叙述正确的是(　　)A.W点所示的溶液中:c(Na+)>c(C)=c(HC)>c(OH-)>c(H+)B.pH=4的溶液中:c(H2CO3)+c(HC)+c(C)=0.1 mol·L-1C.pH=8的溶液中:c(Na+)>c(HC)>c(C)>c(H2CO3)D.pH=11的溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)+c(C)+c(HC)3.()已知H2A为二元弱酸。室温时,配制一组c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.10 mol·L-1的H2A和NaOH混合溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如下图所示。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系不正确的是(　　)A.pH=7的溶液中:c(Na+)>2c(A2-)B.E点溶液中:c(Na+)-c(HA-)<0.10 mol·L-1C.c(Na+)=0.10 mol·L-1的溶液中:c(H+)+c(H2A)=c(OH-)+c(A2-)D.pH=2的溶液中:c(H2A)+c(A2-)>c(HA-)易错点3　离子浓度的表达方式的改变4.(2020黑龙江大庆实验中学高三上开学考试,)已知:p(Ba2+)=-lg c(Ba2+),p(X2-)=-lg c(X2-),Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3),常温下BaSO4、BaCO3的溶解平衡曲线如图所示,下列叙述中正确的是(　　)A.M线为BaCO3的溶解平衡曲线B.b点对应的溶液中Ba2+、S不能形成BaSO4沉淀C.Ksp(BaSO4)>10-(1+a) mol2·L-2D.BaSO4(s)+C(aq) BaCO3(s)+S(aq)的K=0.1易错点4　离子共存的“隐含”条件认识误区5.(2020江西名师联盟联考,)常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是(　　)A.=10-12的溶液中:N、Cu2+、N、SB.滴加KSCN溶液显血红色的溶液中:N、K+、Cl-、I-C.0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中:Fe3+、K+、Cl-、SD.由水电离出的c(OH-)=10-12 mol·L-1的溶液中:Na+、Al3+、Cl-、N思想方法练 运用守恒思想解决溶液中离子浓度大小的比较问题1.(2020四川眉山期末,)下列有关电解质溶液中粒子浓度的关系正确的是(　　)A.常温下,pH=1的NaHSO4溶液中:c(H+)=2c(S)+c(OH-)B.常温下,pH=4的醋酸溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后的溶液中:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)C.Na2CO3溶液中:c(H+)=c(OH-)-c(HC)-c(H2CO3)D.含等物质的量的Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中:3c(Na+)=2[c(C)+c(HC)+c(H2CO3)]2.(2020黑龙江哈尔滨期末,)室温下,向10 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中加入0.1 mol·L-1的一元酸HA的溶液,pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)A.a点所示溶液中c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(HA)B.b点所示溶液中c(A-)>c(HA)C.pH=7时,c(Na+)=c(A-)+c(HA)D.a、b两点所示溶液中水的电离程度相同3.(2020辽宁瓦房店期末,)常温下,用0.10 mol/L盐酸分别滴定20.00 mL浓度均为0.10 mol/L CH3COONa溶液和NaCN溶液,所得滴定曲线如图所示(忽略总体积变化)。下列说法正确的是(　　)A.溶液中阳离子的物质的量浓度之和:点②等于点③B.点①所示溶液中c(CN-)+c(HCN)﹤2c(Cl-)C.点②所示溶液中c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(CH3COOH)D.点④所示溶液中c(Na+)+c(CH3COOH)+c(H+)>0.10 mol/L4.()已知K、Ka、KW、Ksp分别表示化学平衡常数、弱酸的电离平衡常数、水的离子积常数、难溶电解质的溶度积常数。深度解析(1)有关上述常数的说法正确的是　　　。 a.它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度b.它们的大小都随温度的升高而增大c.常温下,CH3COOH在水中的Ka大于在饱和CH3COONa溶液中的Ka(2)已知25 ℃时CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等,则该温度下CH3COONH4溶液中H+浓度为　　　　,溶液中离子浓度大小关系为　　　　　　　　　　　。 (3)氯化铝溶液蒸干、灼烧后得到的固体物质是    (填化学式)。(4)泡沫灭火器(主要成分为硫酸铝溶液与NaHCO3溶液)的反应原理为　　　　　　　　　　　　　　。(写离子方程式) (5)已知在25 ℃时Ksp[Mg(OH)2]=3.2×10-11 mol3·L-3,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20 mol3·L-3。25 ℃时,向浓度均为0.02 mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,先生成沉淀　　　　　(填化学式);当两种沉淀共存时,=　　　　。 5.(2020云南广南第二中学高二期末,)室温下,用0.10 mol·L-1 KOH溶液滴定10.00 mL 0.10 mol·L-1 H2C2O4(二元弱酸)溶液所得滴定曲线如图所示(混合溶液的体积可看成混合前溶液的体积之和)。请回答下列问题:深度解析(1)点①所示溶液中,KW=　　　　　　　　。 (2)点②所示溶液中的电荷守恒式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)点③所示溶液中存在　　　　　　种平衡。 (4)点④所示溶液中的物料守恒式为0.10 mol·L-1=　　　　　　　　　。 (5)点⑤所示溶液中各离子浓度的大小关系为　　　　　　　　　　　　。 (6)上述5点所示溶液中,水的电离程度最大的是　　　　　(填序号,下同),最小的是　　　　。 答案全解全析易混易错练1.D2.A3.D4.D5.A   1.D　相同pH的弱酸,酸性越弱,加相同体积的水稀释后电离出的氢离子越多,pH越小,故HB的酸性弱于HA,A项错误;a点溶液的pH大于b点溶液的pH,所以a点溶液中的c平(H+)小于b点溶液中的c平(H+),可以推知a点溶液中的离子的总浓度小于b点溶液中的离子的总浓度,所以a点溶液的导电性弱于b点溶液的导电性,B项错误;酸的酸性越弱,酸根离子的水解程度越大,故同浓度的NaA与NaB溶液中,c(A-)大于c(B-),C项错误;根据题图可知,稀释到相同pH时,HA溶液比HB溶液所用的水的体积小,D项正确。易错警示弱电解质溶液的稀释过程中,弱电解质的电离平衡右移,电离度始终增大(较稀溶液的稀释),而电离平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数保持不变。2.A　W点所示的溶液中c(C)=c(HC),溶液显碱性,则c(OH-)>c(H+),C、HC的水解程度都较小,钠离子不水解,所以溶液中离子浓度关系为c(Na+)>c(C)=c(HC)>c(OH-)>c(H+),A项正确;当pH=4时反应中有CO2生成,根据物料守恒可知c(H2CO3)+c(HC)+c(C)<0.1 mol·L-1,B项错误;根据题图可知当pH=8时,溶液中碳酸氢根离子的浓度大于c(H2CO3),c(H2CO3)大于碳酸根离子的浓度,则c(Na+)>c(HC)>c(H2CO3)>c(C),C项错误;当pH=11时,由电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)+2c(C)+c(HC),D项错误。易错警示应用三大守恒时,应注意以下几点:(1)应用电荷守恒时,一是注意“一边站”,即阳离子、阴离子分列在等号两边,与分子无关,二是注意离子所带电荷加倍,mc(Mm+)或nc(Nn-);(2)应用物料守恒时,注意既不水解也不电离的离子在等号一边,如c(Na+),另一边为含有同种元素的所有粒子,既有分子又有离子;(3)对于正盐溶液应用质子守恒时,等号一边为c(OH-)(碱性溶液)或c(H+)(酸性溶液)。3.D　根据电荷守恒,pH=7的溶液中,c(Na+)=2c(A2-)+c(HA-),故A正确;根据电荷守恒可得c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),c(Na+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)-c(H+),E点溶液中c(A2-)=c(HA-),c(OH-)<c(H+),所以c(Na+)-c(HA-)=c(HA-)+c(A2-)+c(OH-)-c(H+)<0.10 mol·L-1,故B正确;根据电荷守恒可得,c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),c(Na+)=0.10 mol·L-1,即c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=c(Na+),所以c(H+)+c(H2A)=c(OH-)+c(A2-),故C正确,根据题图可知,pH=2的溶液中,c(H2A)+c(A2-)<c(HA-),故D错误。4.D　p(Ba2+)=-lg c(Ba2+),因此当阴离子浓度相等时,溶度积常数越大p(Ba2+)越小,所以N线为BaCO3的溶解平衡曲线,M线为BaSO4的溶解平衡曲线,A项错误;b点位于M曲线的下侧,浓度商大于溶度积常数,所以对应的溶液中Ba2+、S能形成BaSO4沉淀,B项错误;根据题图可知Ksp(BaSO4)=10-a×10-2 mol2·L-2=10-(2+a) mol2·L-2<10-(1+a) mol2·L-2,C项错误;根据题图可知Ksp(BaSO4)=10-(2+a) mol2·L-2,Ksp(BaCO3)=10-(1+a) mol2·L-2,所以BaSO4(s)+C(aq) BaCO3(s)+S(aq)的K=Ksp(BaSO4)/Ksp(BaCO3)=0.1,D项正确。5.A　由常温下,溶液中=10-12,可得溶液显酸性,酸性溶液中N、Cu2+、N、S可以大量共存,A项正确;滴加KSCN溶液显血红色,说明溶液中存在三价铁离子,三价铁离子能够氧化碘离子,不能大量共存,B项错误;Fe3+与HC发生相互促进的水解反应,不能大量共存,C项错误;常温下由水电离出的c(H+)=10-12 mol·L-1的溶液呈酸性或碱性,酸性溶液中,Na+、Al3+、Cl-、N之间不发生任何反应,可大量共存,碱性溶液中Al3+不能大量存在,D项错误。易错警示离子共存问题中的易错点是溶液酸碱性的判断,如本题中A、D项溶液的酸碱性判断。离子共存问题可按照如下“模板”进行解答:思想方法练1.B2.B3.D     1.B　常温下,pH=1的NaHSO4溶液中,NaHSO4完全电离为Na+、H+和S,根据电荷守恒可知c(H+)+c(Na+)=2c(S)+c(OH-),由于c(Na+)=c(S),所以c(H+)=c(S)+c(OH-),A项错误;溶液中的溶质为CH3COONa和CH3COOH,以CH3COOH的电离为主,溶液显酸性,则离子浓度的关系为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),B项正确;Na2CO3溶液中,根据质子守恒可知c(H+)=c(OH-)-c(HC)-2c(H2CO3),C项错误;含等物质的量的Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中,依据物料守恒可知2c(Na+)=3[c(C)+c(HC)+c(H2CO3)],D项错误。2.B　a点所示溶液中酸、碱恰好中和,溶质为NaA,溶液呈碱性,说明HA为弱酸,NaA水解使溶液显碱性,c(H+)<c(OH-),则有c(Na+)>c(A-)>c(HA)>c(H+),A项错误;b点所示溶液中HA过量,溶液中存在等物质的量的NaA和HA,溶液呈酸性,说明HA的电离程度大于A-的水解程度,则存在c(A-)>c(HA),B项正确;室温下pH=7时,c(H+)=c(OH-),由电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),则c(Na+)=c(A-),C项错误;a点所示溶液中A-水解,促进水的电离,b点所示溶液中HA过量,溶液呈酸性,抑制水的电离,D项错误。3.D　根据电荷守恒可知点②所示溶液中存在c(CH3COO-)+c(OH-)+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+),点③所示溶液中存在c(CN-)+c(OH-)+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+),由于两点的溶液体积不等,故c(Na+)不相等,溶液的pH相等,c(H+)相等,因此阳离子的物质的量浓度之和不相等,A项错误;点①所示溶液中含等物质的量浓度的NaCN、HCN、NaCl,存在物料守恒:c(CN-)+c(HCN)=2c(Cl-),B项错误;点②所示溶液中含有等物质的量的CH3COONa、CH3COOH和NaCl,常温下溶液的pH=5,说明以醋酸的电离为主,因此c(CH3COO-)>c(Cl-),C项错误;点④所示溶液中醋酸和氯化钠的浓度均为0.05 mol/L,则c(Na+)=c(Cl-)=0.05 mol/L,c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.05 mol/L,根据电荷守恒可知c(CH3COO-)+c(OH-)+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+),因此c(CH3COO-)=c(H+)-c(OH-),则c(Na+)+c(CH3COOH)+c(H+)=0.05 mol/L+0.05 mol/L-c(CH3COO-)+c(H+)=0.10 mol/L-c(H+)+c(OH-)+c(H+)=0.10 mol/L+c(OH-)>0.10 mol/L,D项正确。4.答案　(1)a(2)1.0×10-7 mol/L　c(N)=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+)(3)Al2O3(4)Al3++3HC Al(OH)3↓+3CO2↑(5)Cu(OH)2　1.45×109解析　(1)题述平衡常数都能反映一定条件下对应变化进行的程度,a项正确;升高温度平衡向吸热方向移动,如果某化学反应的正反应是放热反应,则升高温度化学平衡常数将减小,b项错误;CH3COOH的电离平衡常数只与温度有关,温度相同,电离平衡常数相同,c项错误。(2)25 ℃时CH3COOH和NH3·H2O的电离平衡常数相等,则该温度下CH3COONH4溶液中铵根离子和醋酸根离子水解程度相同,导致醋酸铵溶液呈中性,此时溶液中氢离子浓度为1.0×10-7 mol/L;水的电离程度很小,溶液中离子浓度大小顺序为c(N)=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+)。(3)氯化铝溶液中铝离子水解生成氢氧化铝和HCl:AlCl3+3H2O Al(OH)3+3HCl,水解过程吸热,加热促进水解,蒸发时,HCl挥发,促进水解正向进行,得到Al(OH)3固体,灼烧时氢氧化铝分解最终得到氧化铝:2Al(OH)3 Al2O3+3H2O↑。(4)泡沫灭火器中装有碳酸氢钠溶液和硫酸铝溶液,碳酸氢钠属于弱酸的酸式盐,硫酸铝属于强酸弱碱盐,两者发生双水解反应,所以泡沫灭火器的反应原理为Al3++3HC Al(OH)3↓+3CO2↑。(5)溶度积常数越小的越先析出,所以先生成的沉淀是Cu(OH)2;当两种沉淀共存时,===≈1.45×109。方法技巧理清四大常数关系已知:常温下,H2S的电离常数为Ka1、Ka2,Cu(OH)2、CuS、Ag2S的溶度积常数分别为Ksp、K'sp、K″sp。(1)水解常数与电离常数、水的离子积之间的关系常温下的Na2S溶液中:S2-的水解常数Kh1=KW/Ka2,HS-的水解常数Kh2=KW/Ka1(2)水解常数与溶度积、水的离子积之间的关系常温下的CuCl2溶液中:Cu2+的水解常数Kh=/Ksp(3)平衡常数与电离常数、溶度积之间的关系①反应CuS(s)+2Ag+(aq) Cu2+(aq)+Ag2S(s)的平衡常数K=K'sp/K″sp②反应CuS(s)+2H+(aq) Cu2+(aq)+H2S(aq)的平衡常数K=K'sp/(Ka1·Ka2)(4)判断溶液的酸碱性NaHS溶液显碱性,离子浓度大小顺序为c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+)>c(S2-),判断的理由是HS-的水解常数(KW/Ka1)大于其电离常数(Ka2)。5.答案　(1)1.0×10-14 mol2·L-2(2)c(K+)+c(H+)=c(HC2)+2c(C2)+c(OH-)(3)3(4)c(K+)+c(H2C2O4)+c(HC2)+c(C2)(5)c(K+)>c(C2)>c(OH-)>c(HC2)>c(H+)(6)⑤　①解析　(1)在任何的水溶液中均存在水的电离平衡,室温下水的离子积为KW=1.0×10-14 mol2·L-2。(2)溶液中所有阳离子所带的正电荷总数一定等于阴离子所带的负电荷总数,即c(H+)+c(K+)=c(HC2)+c(OH-)+2c(C2)。(3)点③时KOH和H2C2O4恰好完全反应生成了KHC2O4,因此存在HC2的电离平衡和水解平衡以及水的电离平衡,总共3种。(4)点④所示的溶液的总体积为25 mL,根据物料守恒知,c(HC2)+c(H2C2O4)+c(C2)=0.10 mol·L-1×=0.04 mol·L-1,c(K+)=0.10 mol·L-1×=0.06 mol·L-1,所以0.10 mol·L-1=c(HC2)+c(H2C2O4)+c(C2)+c(K+)。(5)点⑤KOH和H2C2O4恰好完全反应生成了K2C2O4,C2水解后溶液显碱性,离子浓度大小关系为c(K+)>c(C2)>c(OH-)>c(HC2)>c(H+)。(6)H2C2O4的存在会抑制水的电离,而K2C2O4的存在会促进水的电离,所以水的电离程度最大的是K2C2O4浓度最大的点⑤所示的溶液,水的电离程度最小的是H2C2O4的浓度最大的点①所示的溶液。  方法技巧酸碱中和滴定pH曲线的“四点”分析法注意纵坐标和横坐标的含义以及图像中的“四点”。(1)起点:利用起点可以确定酸或碱的强弱。(2)中和点:①酸和碱恰好完全反应,溶液呈中性、酸性或碱性,取决于生成盐的水解情况;②利用此点可以确定酸或碱的浓度和体积。(3)中性点:①酸和碱不一定完全反应;②利用中性点和中和点确定酸或碱的强弱。(4)一半点:一元酸与一元碱反应时剩余的酸或碱与生成的盐浓度相等。