高中化学人教版 (2019)选择性必修1第三节 盐类的水解精品测试题
展开1.在室温下,下列有关电解质溶液的说法正确的是
A.Na2SO3溶液中:c(OH-)=c(HSO- 3)+c(H2SO3)+c(H+)
B.NaHA溶液的pH<7,则溶液中的粒子有:c(H2A)>c(A2-)
C.向某稀NaHCO3溶液中通入CO2至pH=7:c(Na+)=c(HCO- 3)+2c(CO2- 3)
D.浓度均为0.1ml·L-1 CH3COOH与NaOH按体积2∶1混合:c(CH3COO-)
【解析】A.根据质子守恒可知,正确的关系式为c(OH-)=c(HSO- 3)+c(H2SO3)+c(H+),A错误;
B.NaHA溶液的pH<7,说明HA-的电离程度大于水解程度,HA-电离生成A2-,HA-水解生成H2A,故c(H2A)
D.浓度均为0.1ml·L-1 CH3COOH与NaOH按体积2∶1混合则溶液显酸性,根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)可知c(CH3COO-)>c(Na+),故D错误;
故选C 。
2.室温时,用0.1000ml/L的NaOH标准溶液滴定同浓度20mL的NH4HSO4溶液(稀溶液中不考虑氨水的分解导致氨的逸出)。下列说法错误的是
A.滴定过程中,溶液中c(SO2- 4)逐渐减小
B.V(NaOH)=20mL时:c(NH+ 4)+c(H+)-c(Na+)=c(OH-)
C.V(NaOH)=40mL时:c(Na+)>c(SO2- 4)>c(NH+ 4)>c(OH-)
D.V(NaOH)分别为20mL和40mL时水的电离程度:前者>后者
【答案】C
【解析】A.滴定过程中n(SO2- 4)不变,但溶液体积变大,故c(SO2- 4)变小,A正确;
V(NaOH)=20mL时恰好发生反应:2NH4HSO4+2NaOH=Na2SO4+(NH4)2SO4+2H2O,由电荷守恒,存在:
c(NH+ 4)+c(Na+)+c(H+)=2c(SO2- 4)+c(OH-);由物料守恒,存在:c(Na+)=c(SO2- 4),故溶液存在:c(NH+ 4)+c(H+)-c(Na+)=c(OH-),B正确;
V(NaOH)=40mL时:NH4HSO4+2NaOH=Na2SO4+NH3·H2O+H2O,溶质为Na2SO4和NH3·H2O,
c(Na+)>c(SO2- 4)>c(OH-)>(NH+ 4),C错误;
D.V(NaOH)=20mL时,溶液中存在等物质的量的Na2SO4、(NH4)2SO4,NH+ 4水解,促进水的电离,而V(NaOH)=40mL时一水合氨电离,抑制水的电离,所以前者大于后者,D正确;
故选C。
3.下列有关25℃时1ml/L NaHSO3溶液(H2SO3的Ka1=10-2、Ka2=10-8)的说法正确的是
A.NaHSO3=Na++H++SO2- 3
B.c(HSO- 3)>c(SO2- 3)
C.c(OH-)=c(H+)+c(HSO- 3)+2c(H2SO3)
D.n(SO2- 3)+n(HSO- 3)+n(H2SO3)=1ml
【答案】B
【解析】A.NaHSO3为弱酸的酸式盐,NaHSO3的电离方程式为NaHSO3=Na++HSO- 3,故A错误;
HSO- 3的电离平衡常数为1×10-8,所以NaHSO3溶液中c(HSO- 3)>c(SO2- 3),故B正确;
根据质子守恒,NaHSO3溶液中c(OH-)+c(SO2- 3)=c(H+)+c(H2SO3),故C错误;
根据物料守恒,c(SO2- 3)+c(HSO- 3)+c(H2SO3)=1ml,没有溶液体积,n(SO2- 3)+n(HSO- 3)+n(H2SO3)不一定为1ml,故D错误;
选B。
4.钾的化合物对调节体内循环有重要用途,一定温度下,下列溶液中的离子浓度关系式正确的是
A.0.1 ml·L-1的KHCO3溶液中:c(K+)+c(H+)=c(HCO- 3)+c(CO2- 3)+c(OH-)
K2S溶液中:2c(K+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)
K2CO3溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HCO- 3)+2c(H2CO3)
D.pH相同的①CH3COOK、②KOH、③KClO三种溶液中的c(K+):③>①>②(已知:CH3COOH的Ka=1.75×10-5,HClO的Ka=4.0×10-8)
【答案】C
【解析】A.根据电荷守恒可得:c(K+)+c(H+)=c(HCO- 3)+2c(CO2- 3)+c(OH-),故A错误;
根据物料守恒可得:c(K+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S),故B错误;
根据质子守恒可得:c(OH-)=c(H+)+c(HCO- 3)+2c(H2CO3),故C正确;
D.由Ka可知,相同物质的量浓度,三种溶液的pH大小为②>③>①,所以pH相同时,三种溶液的物质的量浓度大小为②<③<①,则c(K+):②<③<①,故D错误;
故选C。
5.常温下,下列说法正确的是
A.pH=8的NaHCO3溶液中,水电离产生的c(OH-)=10-8ml/L
B.pH相等的CH3COONa、NaOH和Na2CO3三种溶液:c(NaOH)
D.0.1ml/L NH4HSO4溶液与0.1ml/L NH4Al(SO4)2溶液中c(NH+ 4):前者小
【答案】C
【解析】A.pH=8的NaHCO3溶液中,c(H+)=10-8ml/L,c(OH-)=10-6ml/L,碳酸氢钠水解显碱性,因此溶液中的氢氧根浓度是水电离出的,因此水电离产生的c(OH-)=10-6ml/L,故A错误;
B.由于碳酸根水解程度大于醋酸根水解程度,pH相等的CH3COONa、NaOH和Na2CO3三种溶液,水解程度越大,则浓度越小,氢氧化钠电离程度大,其物质的量浓度应最小:c(NaOH)<c(Na2CO3)<c(CH3COONa),故B错误。
C.将等体积等物质的量浓度的CH3COONa和NaF溶液混合,溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)+c(F-),存在物料守恒c(Na+)=2c(CH3COO-)+2c(CH3COOH)=2c(F-)+2c(HF),根据电荷守恒和物料守恒得c(CH3COOH)+c(HF)+c(H+)=c(OH-),则c(CH3COOH)+c(HF)=c(OH-)-c(H+),故C正确;
D.两种溶液中NH+ 4都水解,前者电离产生H+,对NH+ 4水解平衡抑制程度更大,因此前者中c(NH+ 4)更大,故D错误;
答案为C。
6.已知NaHSO3溶液呈酸性,溶液中存在以下平衡:
①HSO- 3⇌H++SO2- 3;②HSO- 3+H2O⇌H2SO3+OH-向0.1ml·L-1的NaHOS3溶液中分别加入以下物质,下列有关说法正确的是
A.加入少量金属Na,平衡①右移,平衡②左移,溶液中c(HSO- 3)增大
B.加入少量NaOH固体,c(SO32−)c(HSO3−)、c(OH−)c(H+)的值均增大
C.加入少量Na2SO3固体,则c(H+)+c(Na+)=c(HSO- 3)+c(OH-)+c(SO2- 3)
D.加入氨水至溶液呈中性,则c(Na+)+c(NH+ 4)
【解析】A.加入少量金属钠,Na与H+反应,使平衡①右移,c(HSO- 3)减小,平衡②左移,但结果溶液中c(HSO- 3)减小,故A错误;
B.加入少量NaOH,c(H+)减小,c(OH-)增大,所以c(OH−)c(H+)增大,根据Ka2=c(H+)×c(SO32−)c(HSO3−),Ka2不变,可知c(SO32−)c(HSO3−)增大,故B正确;
C.加入少量Na2SO3固体,根据电荷守恒,有c(H+)+c(Na+)=c(HSO- 3)+c(OH-)+2c(SO2- 3),故C错误;
D.加入氨水至溶液呈中性,根据电荷守恒有c(Na+)+c(NH+ 4)=c(HSO- 3)+2c(SO2- 3),所以
c(Na+)+c(NH+ 4)>c(SO2- 3)+c(HSO- 3),故D错误;
选B。
7.25℃时H2C2O4的电离平衡常数为Ka1=5.0×10-2,Ka2=5.4×10-5。常温下,关于1ml·L-1的H2C2O4溶液的理解正确的是
A.加水稀释过程中,溶液的pH减小
B.[H2C2O4]+[HC2O- 4]+[C2O2- 4]=1ml·L-1
C.溶液中,1ml·L-1<[H+]<2ml·L-1
D.溶液中,H2C2O4电离出的[H+]:[C2O2- 4]=2:1
【答案】B
【解析】A.加水稀释促进H2C2O4电离,但是H2C2O4电离程度小于溶液体积增大程度,则稀释后c(H+)减小,溶液的pH增大,故A错误;
B.溶液中存在物料守恒,根据物料守恒得[H2C2O4]+[HC2O- 4]+[C2O2- 4]=1ml·L-1,故B正确;
C.H2C2O4是二元弱酸,部分电离且电离程度较小,则溶液中c(H+)<1ml/L,故C错误;
D.H2C2O4是二元弱酸,部分电离,且第一步电离程度大于第二步电离程度,则溶液中[H+]:[C2O2- 4]>2:1,故D错误;
故选:B。
8.室温下,将两种浓度均为0.10ml·L-1的溶液等体积混合,若溶液混合引起的体积变化可忽略,下列各混合溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是
A.NaHCO3-Na2CO3混合溶液:3c(Na+)=2c(HCO- 3)+2c(CO2- 3)+2c(H2CO3)
B.氨水—NH4Cl混合溶液(Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5) :c(NH+ 4)>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)
C.CH3COOH-CH3COONa混合溶液:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COOH)
D.H2C2O4-NaHC2O4混合溶液:2c(H+)+c(H2C2O4)=c(C2O2- 4)+2c(OH-)
【答案】B
【解析】A.根据物料守恒,NaHCO3-Na2CO3等物质的量的混合溶液中存在:
2c(Na+)=3c(HCO- 3)+3c(CO2- 3)+3c(H2CO3),A错误;
B.由Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5可知NH+ 4水解常数为1×10−141.8×10−5<Kb(NH3·H2O),NH+ 4水解程度小于NH3·H2O的电离程度,则氨水—NH4Cl混合溶液呈碱性,溶液中c(NH+ 4)>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+),B正确;
C.CH3COOH-CH3COONa混合溶液中,根据电荷守恒存在:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-),C错误;
D.H2C2O4-NaHC2O4混合溶液,根据电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=2c(C2O2- 4)+c(OH-)+c(HC2O- 4),和物料守恒:
c(HC2O- 4)+c(C2O2- 4)+c(H2C2O4)=2C(Na+),可得2c(H+)+c(H2C2O4)=3c(C2O2- 4)+2c(OH-)+c(HC2O- 4),D错误;
故选B。
9.磷能形成次磷酸(H3PO2)、亚磷酸(H3PO3)等多种含氧酸。
(1)次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品,已知10 mL 1 ml·L-1H3PO2与20 mL 1 ml·L-1NaOH溶液充分反应后生成组成为NaH2PO2的盐,回答下列问题:
①NaH2PO2属于 (填“正盐”“酸式盐”或“无法确定”)。
②若25 ℃时,Ka(H3PO2)=1×10-2,则0.02 ml·L-1的H3PO2溶液的pH= 。
③设计两种实验方案,证明次磷酸是弱酸: 、 。
(2)亚磷酸(H3PO3)是二元中强酸,某温度下,0.11 ml·L-1的H3PO3溶液的pH为2,该温度下H3PO3的电离平衡常数Ka1约为 (Ka2=2×10-7,H3PO3的二级电离和水的电离忽略不计)。
(3)向H3PO3溶液中滴加NaOH溶液:
①当恰好中和生成Na2HPO3时,所得溶液的pH (填“>”“<”或“=”,下同)7。
②当溶液呈中性时,所得溶液中c(Na+) c(H2PO)+2c(HPO)。
③若用甲基橙作为指示剂,用NaOH溶液滴定,达到滴定终点时,所得溶液中c(Na+) c(H2PO)+2c(HPO)。
【答案】(1) 正盐 2 测NaH2PO2溶液的pH,若pH>7,则证明次磷酸为弱酸 向等物质的量浓度的盐酸、次磷酸溶液中各滴入2滴石蕊溶液,若次磷酸溶液中红色浅一些,则说明次磷酸为弱酸
(2)1×10-3
(3) > = <
【解析】(1)①NaOH溶液过量,只生成NaH2PO2,说明次磷酸中只有一个可电离的氢原子,因而NaH2PO2是正盐。②设溶液中的H+浓度为x ml·L-1;
H3PO2 ⇌ H+ + H2PO- 2
初始(ml·L-1) 0.02 0 0
平衡(ml·L-1) 0.02-x x x
Ka(H3PO2)=x20.02−x=1×10-2,解得x=0.01,故pH=-lg 0.01=2.③可从NaH2PO2溶液中存在水解平衡以及H3PO2存在电离平衡等角度设计实验。
(2)忽略H3PO3的二级电离和水的电离,则c(H2PO- 3)≈c(H+)=1×10-2 ml·L-1,c(H3PO3)=(0.11-1×10-2) ml·L-1=0.1 ml·L-1,则该温度下H3PO3的电离平衡常数Ka1=c(H+)·c(H2PO3−)c(H3PO3)≈1×10−2×1×10−20.1=1×10-3;
(3)①Na2HPO3溶液中,HPO2- 3水解,溶液呈碱性。②溶液呈中性时,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒得c(Na+)=c(H2PO- 3)+2c(HPO2- 3)。③溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(H2PO- 3)+2c(HPO2- 3)+c(OH-),用甲基橙作为指示剂,达到滴定终点时,溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),故c(Na+)
A.曲线2表示HPO2- 4,曲线4表示PO3- 4
B.25℃时,H3PO4的电离常数Ka1Ka2=10-5.1
C.pH=7.2时,溶液中由水电离出的c(H+)=10-6.8ml•L-1
D.pH=12.3时,溶液中5c(Na+)=2c(H3PO4)+2c(H2PO- 4)+2c(HPO2- 4)+2c(PO3- 4)
【答案】C
【解析】A.起始时段附近浓度较高的为H3PO4,随着pH缓慢增大,溶液中H3PO4浓度降低,H2PO- 4浓度增大,然后H2PO- 4浓度降低,HPO2- 4浓度增大,然后HPO2- 4浓度降低,PO3- 4浓度增大,所以曲线1表示δ(H3PO4),曲线2表示δ(H2PO- 4),曲线3表示δ(HPO2- 4),曲线4表示δ(PO3- 4),故A错误;
B.根据图象,溶液中c(H3PO4)=c(H2PO- 4)时,即δ(H3PO4)=δ(H2PO- 4)时,溶液的pH=2.1,则H3PO4的电离常数K1=c(H+)·c(H2PO4−)c(H3PO4) =c(H+)=10-2.1;pH=7.2时,溶液中δ(H2PO- 4)=δ(HPO2- 4),则c(H2PO- 4)=c(HPO2- 4),K2=
c(H+)·c(HPO42−)c(H2PO4−) =c(H+)=10-7.2,则K1:K2=10-2.1:10-7.2=105.1,故B错误;
C.pH=7.2时,溶液中δ(H2PO- 4)=δ(HPO2- 4),则c(H2PO- 4)=c(HPO2- 4),溶液呈碱性,说明以水解为主,促进了水的电离,溶液中氢氧根离子来自水的电离,则水电离的c(H+)=c(OH-)=KWc(H+)溶液=10−1410−7.2ml/L=10-6.8ml/L,故C正确;
D.pH=12.3时,溶液中δ(HPO2- 4)=δ(PO3- 4),则c(HPO2- 4)=c(PO2- 4),即c(Na3PO4)=c(Na2HPO4),根据物料守恒可得:2c(Na+)=5c(H2PO- 4)+5c(HPO2- 4)+5c(PO3- 4)+5c(H3PO4),故D错误。
答案选C。
11.以酚酞为指示剂,用0.1000ml/LNaOH溶液滴定20.00mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中,pH、分布系数δ随滴加NaOH溶液VNaOH的变化关系如图所示。
比如A2-的分布系数:[δ(A2-)=c(A2−)c(H2A)+c(HA−)+c(A2−)]下列说法正确的是
A.H2A的电离方程式为:H2A⇌H++HA-,HA-⇌H++A2-
B.HA-的电离常数Ka=1.0×10-2
C.H2A的浓度为0.2000ml/L
D.滴定终点时,溶液中2c(Na+)=c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)
【答案】B
【分析】根据图象,曲线①代表的粒子的分布系数随着NaOH的滴入逐渐减小,曲线②代表的粒子的分布系数随着NaOH的滴入逐渐增大,粒子的分布系数只有1个交点;当加入40mLNaOH溶液时,溶液的pH在中性发生突变,且曲线②代表的粒子达到最大值接近1;没有加入NaOH时,pH约为1,说明H2A第一步完全电离,第二步部分电离,曲线①代表δ(HA-),曲线②代表δ(A2-),根据反应2NaOH+H2A=Na2A+2H2O,
C(H2A)=0.1ml/L×40mL2×20mL=0.1ml/L,据此分析作答;
【解析】A.根据分析,c(H2A)=0.1ml/L,起点的pH值约为1.0,所以H2A的第一步完全电离,第二步部分电离,H2A=H++HA-,HA-⇌H++A2-,A错误;
B.根据曲线当δ(HA-)=δ(A2-)时溶液的pH=2,则HA-的电离平衡常数Ka=c(A2−)×c(H+)c(HA−)=c(H+)=10-2,B正确;
C.当加入40.00mLNaOH溶液时,溶液的pH发生突变,说明恰好完全反应,结合分析,根据反应2NaOH+H2A=Na2A+2H2O,c(H2A)=0.1ml/L×40mL2×20mL=0.1ml/L,C错误;
D.用酚酞作指示剂,酚酞变色的pH范围为8.2~10,终点时溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),则c(Na+)>2c(A2-)+c(HA-),D错误;
故答案为:B。
12.乙二酸(用H2A表示)为二元弱酸。25℃时,向0.1ml·L-1NH4HA溶液中滴加适量的0.1ml/L盐酸或0.1ml/LNaOH溶液,溶液中各含氮(或A)微粒的分布分数δ与溶液pH的关系如图所示(不考虑溶液中NH3分子)。例如,溶液中H2A的分布分数δ(H2A)=c(H2A)c(H2A)+c(HA−)+c(A2−)。下列说法不正确的是
A.溶液pH=8时,存在:c(A2-)>c(NH+ 4)>(NH3·H2O)>c(HA-)
B.NH4HA溶液中:c(HA-)>c(NH+ 4)>c(H+)>c(OH-)
C.n点溶液中存在:c(Na+)+c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.1ml·L-1
D.2HA-=H2A+A2-的平衡常数K=10-3.0
【答案】B
【分析】向NH4HA溶液中滴加盐酸,HA-浓度降低,H2A浓度增大,向NH4HA溶液中滴加NaOH溶液,HA-浓度降低,A2-浓度增大,NH+ 4 浓度降低,NH3▪H2O浓度增大,所以图像中从左开始曲线依次表示H2A、HA-、A2-、NH+ 4和NH3▪H2O,从图中可以看出,d点c(H2A)=c(HA-),可知H2A的Ka1=10-1.3,e点c(HA-)=c(A2-),可知H2A的Ka2=10-4.3,n点c(NH+ 4 )=c(NH3▪H2O),可知NH3▪H2O的Kb=10-4.7。
【解析】A.从图中可以看出,pH=8的溶液中:c(A2-)>c(NH+ 4)>(NH3·H2O)>c(HA-),故A正确;
B.NH4HA溶液中,存在着NH+ 4 的水解、HA-的电离和水解,NH+ 4 的水解常数Kh=KWKℎ=10−1410−4.7=10-9.3,HA-的电离常数即为H2A的Ka2=10-4.3,Kh=KWKa1=10−1410−1.3=10-12.7,所以以HA-的电离为主,溶液显酸性,所以NH4HA溶液中c(NH+ 4)>c(HA-)>c(H+)>c(OH-),故B错误;
C.n点时,NH+ 4和NH3▪H2O的含量相等,说明加入的NaOH溶液的体积与NH4HA溶液的体积相等,根据元素守恒有c(Na+)+c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.1ml·L-1,故C正确;
D.2HA-=H2A+A2-的平衡常数K=c(A2−)·c(H2A)c2(HA−)=Ka2Ka1=10−4.310−1.3=10-3.0,故D正确。
答案选B。
13.常温下,向20mL0.1ml•L-1CH3COOH溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液或盐酸,CH3COOH和CH3COO-的分布分数δ与pH的关系如图所示。已知:分布分数δ(X)=c(X)c(CH3COOH)+c(CH3COO−),X为CH3COOH和CH3COO-。
下列说法错误的是
A.曲线Ⅱ是CH3COO-的分布分数曲线
B.Ka(CH3COOH)=10-4.76
C.将等体积等浓度的CH3COOH与CH3COONa溶液混合后,溶液的pH=4.76
D.X点溶液中c(CH3COO-)=c(CH3COOH)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
【答案】C
【解析】A.pH增大的过程中,CH3COOH的分布分数减小,CH3COO-的分布分数增大,因此曲线Ⅰ是CH3COOH的分布分数曲线,曲线Ⅱ是CH3COO-的分布分数曲线,A正确;
B.X点坐标为(4.76,0.5),溶液中c(CH3COO-)=c(CH3COOH),则Ka(CH3COOH)=c(H+)c(CH3COO−)c(CH3COOH)=10-4.76,B正确;
C.由Ka(CH3COOH)=10-4.76可知,CH3COO-的水解常数Kh=10−1410−4.76=10-9.24,即CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,将等体积等浓度的CH3COOH与CH3COONa溶液混合,所得溶液中c(CH3COO-)>c(CH3COOH),则pH>4.76,C错误;
D.由图可知,X点溶液中c(CH3COO-)>c(CH3COOH),则溶液中溶质为CH3COOH和CH3COONa,且c(H+)>c(OH-),结合溶液中的电荷守恒关系c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),可知c(CH3COO-)>c(Na+),则
C(CH3COO-)=c(CH3COOH)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),D正确;
故答案为:C。
14.常温下,向20.00mL 0.10ml·L-1 MOH溶液中滴入0.10ml·L-1的稀盐酸,溶液中pX[pX=-1gc(H+)c(OH−)]与加入稀盐酸的体积关系如图所示。下列说法正确的是
A.常温下,MOH电离常数的数量级为10-3
B.a点对应的溶液中:c(Cl-)>c(M+)>c(OH-)>c(H+)
C.b点对应的溶液中水的电离程度最大,且溶液中:c(Cl-)>c(M+)>c(MOH)
D.c点溶液中:c(Cl-)=2c(M+)=2c(MOH)
【答案】D
【解析】A.结合图像,V=0mL时,-1gc(H+)c(OH−)=8,可知c(OH-)=1×10-3ml·L-1,Kb=c(M+)·c(OH−)c(MOH)=10−3×10−30.1=10-5
,A错误;
B.a点对应的溶液中溶质为等物质的量的MOH和MCl,溶液呈碱性,根据电荷守恒:c(M+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),结合c(OH-)>c(H+),得:c(M+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),B错误;
C.b点对应酸碱恰好完全中和时,得MCl溶液,此时水的电离程度最大,结合物料守恒,溶液中c(Cl-)=c(M+)+c(MOH),C错误;
D.c点溶液中溶质为等物质的量的MCl和HCl,根据物料守恒,溶液中c(Cl-)=2c(M+)+2c(MOH),D正确;
答案选D。
15.已知,某温度下的溶液中c(H+)=10xml·L-1、c(OH-)=10yml·L-1,x与y的关系如图所示,下列说法错误的是
A.该温度低于25℃
B.该温度下,0.1ml·L-1Na2SO3溶液中存在:c(HSO- 3)+2c(SO2- 3)
D.该温度下,pH=2的稀盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中c(Na+)=c(Cl-)
【答案】D
【解析】A.根据图知,当c(H+)=10-5 ml/L,c(OH-)=10-10 ml/L,离子积常数=c(H+)×c(OH-)=10-5×10-10=10-15<10-14,所以该温度低于25℃,故A正确;
B.Na2CO3溶液中存在电荷守恒:c(HSO- 3)+2c(SO2- 3)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),Na2CO3溶液呈碱性则c(OH-)> c(H+),则c(HSO- 3)+2c(SO2- 3)
KWc(OH−)=10−1510−12=10-3ml/Lml/L,故C正确;
D.pH=2的稀盐酸c(H+)=10-2ml/L,该温度下Kw=10-15,NaOH溶液中c(OH-)=KWc(H+)=10−1510−12=10-3,两者等体积混合后H+过量,所得溶液呈酸性c(H+)> c(OH-),由电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(Cl-)+c(OH-),则c(Na+)
16.H2A是一种二元弱酸,H2A由于与空气中的某种成分作用而保持浓度不变,已知Ksp(MA)=3.0×10-9,某水体中lg c(X)(X为H2A、HA-、A2-、M2+)与pH的关系如图所示。下列说法正确的是
A.曲线③代表HA-
B.H2A的一级电离常数为10-8.3
C.c(M2+)随pH升高而增大
D.pH=10.3时,c(M2+)=3.0×10-7.9 ml·L-1
【答案】D
【解析】A.H2A的浓度保持不变,则①代表H2A,随着pH逐渐增大,HA-、A2-的浓度增大,pH较小时HA-的浓度大于A2-的浓度,则曲线②代表HA-,曲线③代表A2-,A错误;
B.曲线①②的交点代表溶液中H2A、HA-的浓度相等,由坐标 (6.3,-5)知:H2A的一级电离常数Ka1=c(H+)·c(HA−)c(H2A)=c(H+)=10-6.3,B错误;
C.曲线④代表M2+,则c(M2+)随pH升高而减小,C错误;
D.据图像,曲线②③的交点(10.3,-1.1)代表溶液中HA-、A2-浓度相等,均为10-1.1 ml·L-1,则c(M2+)=KSP(MA)c(A2−)= 3.0×10−910−1.1ml·L-1=3.0×10-7.9 ml·L-1,D正确;
故选D。
17.常温下,向某浓度的二元弱酸H2B溶液中加NaOH(s)调pH,测得pC(M)变化如图所示[已知:pC(M)=-lgc(M),M代指H2B或HB-或B2-]。下列说法正确的是
A.曲线Ⅱ表示pC(HB-)与pH关系
B.Z点时,c(Na+)<3c(B2-)
C.已知:25℃时,NH3·H2O的电离常数为10-4.69,则(NH4)2B溶液呈碱性
D.NaHB溶液中:c(Na+)>c(HB-)>c(H2 B)>c(B2-)
【答案】C
【分析】H2B 为二元弱酸,其电离方程式为H2B⇌H++HB-、HB-⇌H++B2-,向某浓度的二元弱酸H2B溶液中加NaOH(s),pH 增大促进电离平衡正向移动,所以由图可知:曲线Ⅰ是 c(HB-)的负对数,曲线Ⅱ是 c(H2B)的负对数,曲线Ⅲ是 c(B2-)的负对数。
【解析】A.由分析知:曲线Ⅰ是 c(HB-)的负对数,曲线Ⅱ是 c(H2B)的负对数,曲线Ⅲ是 c(B2-)的负对数,A错误;
B.Z点时,c(HB-)=c(B2-),根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HB-)+2c(B2-)=c(OH-)+3c(B2-),由于c(H+)
C.由Z点可知,c(HB-)=c(B2-),则H2B⇌H++HB-,ka2=1×10-7.1,B2-的水解常数为KWKa2=10-6.9;NH3·H2O 的电离常数为 10-4.69,则NH+ 4的水解常数为10−1410−4.69=10-9.31;故NH+ 4水解程度较小,(NH4)2B溶液呈碱性,C正确;
D.由X点可知:H2B⇌H++HB-,c(HB-)=c(B2-),ka1=1×10-1.9,HB-的水解常数为Kh=KWKa1=10-12.1,HB-的电离常数ka2=1×10-7.1,HB-的电离程度大于水解程度,则NaHB溶液中c(Na+)>c(HB-)>c(B2-)>c(H2B),D错误;
故选C。
18.25℃时,向弱酸H3RO3的溶液中加入NaOH溶液,所有含R微粒的lgc-pOH关系如图所示。下列叙述正确的是
已知:①pOH=-lgc(OH-);②a、b、c三点的坐标:a(7.3,-1.3)、b(10.0,-3.6)、c(12.6,-1.3)。
A.H3RO3与足量NaOH溶液反应,生成的盐为Na3RO3
B.a点溶液中,c(H+)+c(Na+)=3c(H2RO- 3)+c(OH-)
C.曲线①表示lgc(H3RO3)随pOH的变化
D.反应H3RO3+HRO2- 3⇌2H2RO- 3的平衡常数K=104.7
【答案】B
【分析】由电离常数公式可知,当溶液中R微粒的浓度相等时,电离常数与溶液中的氢离子浓度相等;由图可知,含R微粒只有3条曲线说明H3RO3为二元弱酸,Na2HRO3为正盐,由多元弱酸分步电离,以一级电离为主可知,一级电离常数大于二级电离常数,则电离常数越大,溶液中pOH的值越小,则曲线③表示表示lgc(H3RO3)随pOH的变化的曲线、曲线②表示lgc(H2RO- 3)随pOH的变化、曲线①表示lgc(HRO2- 3)随pOH的变化;由a点数据可知,a点的pOH=7.3则pH=6.7,c(HRO2- 3)= c(H2RO- 3),则Ka2=c(H+)c(HRO32−)H2RO3−=10-6.7,同理,由c点数据可知,H3RO3的电离常数Ka1(H3RO3)= 10—1.4。
【解析】A.H3RO3是个二元弱酸,所以其与足量NaOH溶液反应,生成的盐为Na2HRO3,故A错误;
B.由图可知,a点溶液中c(HRO2- 3)= c(H2RO- 3),由电荷守恒关系c(Na+)+ c(H+)=2c(HRO2- 3)+ c(H2RO- 3)+ c(OH—),可得:溶液中c(H+)+c(Na+)=3c(H2RO- 3)+c(OH-),故B正确;
C.由分析可知,曲线①表示lgc(HRO2- 3)随pOH的变化,故C错误;
D.由方程式可知反应的平衡常数K=c2(H2RO3−)c(H3RO3)c(HRO32−)=c2(H2RO3−)c(H+)c(H3RO3)c(HRO32−)c(H+)=Ka1Ka2=10−1.410−6.7=105.3,故D错误;
故选B。
19.研究电解质在水溶液中的平衡能了解它的存在形式。已知25℃时部分弱电解质的电离平衡常数数据如表所示,回答下列问题:
(1)物质的量浓度均为的下列四种溶液:pH由小到大排列的顺序是 。
A.CH3COONa B.Na2CO3 C.NaCN D.NaHCO3
(2)常温下,0.1ml/LCH3COOH溶液加水稀释过程中,下列表达式的数据变大的是 (填序号)。
A.c(H+) B.c(H+)c(CH3COOH) C.c(H+) c(OH—) D.c(OH−)c(H+) E.c(CH3COO−)c(H+)c(CH3COOH)
(3)写出向氰化钠溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式: 。
(4)25℃时,将aml/L的醋酸溶液与bml/L氢氧化钠溶液等体积混合,反应后溶液恰好显中性,表示醋酸的电离平衡常数Ka (用含a、b的代数式表示)。
(5)标准状况下将2.24LCO2,通入100mL0.1ml/LNaOH溶液中,用溶液中微粒的浓度符号完成下列等式:c(OH—)= c(H2CO3)+ 。
(6)25℃,氨水的浓度为2.0ml/L,溶液中的c(OH—)= ml/L,将CO2通入该氨水中,当溶液中c(OH—)降至1×10—7ml/L时,溶液中c(HCO- 3) c(CO2- 3)。(填“">”或“<”或“=”)
(7)盐酸肼(N2H6Cl2)是一种重要的化工原料,属于离子化合物,易溶于水,溶液呈酸性,水解原理与NH4Cl类似。
①写出盐酸肼第一步水解反应的离子方程式 。
②盐酸肼水溶液中离子浓度的排列顺序正确的是 (填序号)。
A.c(Cl-)>c(N2H2+ 6)>c(H+)>c(OH-)
B.c(Cl-)> c[(N2H5·H2O)]+>c(H+)>c(OH-)
C.2 c(N2H2+ 6)+ c[(N2H5·H2O)]++c(H+)= c(Cl-)+c(OH-)
D.c[(N2H5·H2O)]+>c(Cl-)> c(H+)>c(OH-)
【答案】(1)ADCB
(2)BD
(3)CN—+H2O+CO2=HCO- 3+HCN
(4)10−7ba−b
(5)c(H+)—c(CO2- 3)
(6)6.0×10—3 >
(7)N2H2+ 6+H2O⇌(N2H5·H2O)++H+ AC
【解析】(1)由电离常数可知,酸和酸式根离子在溶液中的电离程度的大小顺序为CH3COOH>H2CO3>HCN> HCO- 3,由盐类水解规律可知,酸和酸式根离子的电离程度越弱,对应离子在溶液中的水解程度越大,等浓度的盐溶液的pH越大,则四种盐溶液的pH大小顺序为CH3COONa<NaHCO3<NaCN<Na2CO3,故答案为:ADCB;
(2)醋酸溶液稀释时,溶液温度不变,溶液中醋酸、醋酸根离子、氢离子浓度减小,水的离子积常数、电离常数不变;
A.由分析可知,醋酸溶液稀释时,溶液中氢离子浓度减小,故错误;
B.由电离常数公式可知,溶液中c(H+)c(cH3COOH)=Kac(cH3COO−),醋酸溶液稀释时,溶液温度不变,醋酸根离子浓度减小,电离常数不变,则Kac(cH3COO−)和c(H+)c(cH3COOH)的值增大,故正确;
C.水的离子积常数Kw= c(H+) c(OH—),醋酸溶液稀释时,溶液温度不变,水的离子积常数不变,故错误;
D.水的离子积常数Kw= c(H+) c(OH—),醋酸溶液稀释时,溶液温度不变,溶液中氢离子浓度减小,水的离子积常数不变,则溶液中氢氧根离子浓度增大,则c(OH−)c(H+)的值增大,故正确;
E.醋酸的电离出Ka=c(CH3COO−)c(H+)c(CH3COOH)醋酸溶液稀释时,溶液温度不变,醋酸的电离常数不变,故错误;
故选BD;
(3)由电离常数可知,酸和酸式根离子在溶液中的电离程度的大小顺序为H2CO3>HCN> HCO- 3,由强酸制弱酸的反应原理可知,氰化钠溶液与少量二氧化碳反应生成氢氰酸和碳酸氢钠,反应的离子方程式为CN—+H2O+CO2=HCO- 3+HCN,故答案为:CN—+H2O+CO2=HCO- 3+HCN;
(4)25℃时,将aml/L的醋酸溶液与bml/L氢氧化钠溶液等体积混合,反应后溶液恰好显中性,溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度相等,都为10—7ml/L,由电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO—)+ c(OH—)可知,溶液中c(Na+)=c(CH3COO—)=b2ml/L,由物料守恒可知溶液中醋酸的浓度为a−b2ml/L,则醋酸的电离出Ka=
b2×10−7a−b2=10−7ba−b,故答案为:10−7ba−b;
(5)由题意可知,二氧化碳与氢氧化钠的物质的量比为:(0.1ml/L×0.1L)=1:1,则二氧化碳与氢氧化钠溶液恰好反应生成碳酸氢钠溶液,溶液中存在质子守恒关系c(H2CO3)+c(H+)=c(CO2- 3)+ c(OH—),则溶液中c(OH—)= c(H2CO3)+c(H+)—c(CO2- 3),故答案为:c(H+)—c(CO2- 3);
(6)由电离常数可知,2ml/L氨水中氢氧根离子浓度约为1.8×10−5×2ml/L=6.0×10-3ml/L;由碳酸的电离常数Ka2可知,当溶液中氢氧根离子浓度为1×10—7ml/L时,氢离子浓度为1×10—7ml/L,则溶液中c(CO32−)c(HCO3−)=Ka2c(H+)=5.6×10−111.0×10−7=5.6×10—4,所以溶液中碳酸氢根离子浓度大于碳酸根离子,故答案为:6.0×10—3;>;
(7)①由题意可知,N2H2+ 6离子在溶液中分步水解,第一步水解生成(N2H5·H2O)+和氢离子,水解的离子方程式为N2H+ 6+H2O⇌(N2H5·H2O)++H+,故答案为:N2H+ 6+H2O⇌(N2H5·H2O)++H+;
②由题意可知,N2H+ 6离子在溶液中分步水解使溶液呈酸性,一级水解生成的氢离子抑制二级水解,则溶液中离子浓度大小顺序为c(Cl—)>c(N2H+ 6)>c(H+)>c(OH—),溶液中存在的电荷守恒关系为2 c(N2H+ 6)+ c[(N2H5·H2O)]++c(H+)= c(Cl—)+c(OH—),故选AC。
化学式
CH3COOH
H2CO3
HCN
NH3·H2O
电离平衡常数
Ka=1.8×10−5
Kal=4.3×10−7
Ka2=5.6×10−11
Ka=6.2×10−10
Kb=1.8×10−5
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