2022届高三化学每天练习20分钟——难溶电解质溶度积常数及图像
展开一、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。
1.(2019·重庆适应性考试)常温下,将pH=a的NaOH溶液与pH=b的醋酸溶液等体积混合后,两者恰好完全反应,则该温度下醋酸的电离常数约为( )
A.1014-a-2b B.10a+b-14
C.10a-2b D.10a-2b+14
2.[2013·新课标全国卷Ⅱ,13]室温时,M(OH)2(s)M2+(aq)+2OH-(aq) Ksp=a,c(M2+)=b ml·L-1时,溶液的pH等于( )
A.eq \f(1,2)lg(eq \f(b,a)) B.eq \f(1,2)lg(eq \f(a,b))
C.14+eq \f(1,2)lg(eq \f(a,b)) D.14+eq \f(1,2)lg(eq \f(b,a))
3.(2019·郑州模拟)已知:25 ℃ 时,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5。该温度下,用0.100 ml·L-1的氨水滴定10.00 mL 0.100 ml·L-1的一元酸HA的溶液,滴定过程中加入氨水的体积(V)与溶液中lgeq \f(cH+,cOH-)的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.HA为弱酸
B.a=10
C.25 ℃时,NHeq \\al(+,4)的水解平衡常数为eq \f(5,9)×10-9
D.当滴入20 mL氨水时, 溶液中存在c(NHeq \\al(+,4))>c(A-)
4.(2019·豫南七校联考)已知:pNi=-lg c(Ni2+);常温下,Ksp(NiCO3)=1.4×10-7,H2S的电离平衡常数:Ka1=1.3×10-7,Ka2=7.1×10-15。常温下,向10 mL 0.1 ml·L-1 Ni(NO3)2溶液中滴加0.1 ml·L-1 Na2S溶液,滴加过程中pNi与Na2S溶液体积的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.E、F、G三点中,F点对应溶液中水电离程度最小
B.常温下,Ksp(NiS)=1×10-21
C.在NiS和NiCO3的浊液中eq \f(cCO\\al(2-,3),cS2-)=1.4×1014
D.Na2S溶液中,S2-第一步水解常数Kh1=eq \f(1.0×10-14,1.3×10-7)
二、非选择题
5.(1)常温下,用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液,在NH4HCO3溶液中,c(NHeq \\al(+,4))________(填“>”“<”或“=”)c(HCOeq \\al(-,3));反应NHeq \\al(+,4)+HCOeq \\al(-,3)+H2O===NH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=________________________________________________________。
(已知常温下NH3·H2O的电离常数Kb=2×10-5,H2CO3的电离常数K1=4×10-7,K2=4×10-11)。
(2)已知Ksp[Mg(OH)2]=2×10-11,在某MgSO4溶液里c(Mg2+)=0.002 ml·L-1,如果生成Mg(OH)2沉淀,应调整溶液pH,使之大于______;在0.20 L的0.002 ml·L-1 MgSO4溶液中加入等体积的0.10 ml·L-1的氨水溶液,电离常数Kb(NH3·H2O)=2×10-5,试计算________(填“有”或“无”)Mg(OH)2沉淀生成。
(3)CuCl悬浊液中加入Na2S,发生的反应为2CuCl(s)+S2-(aq)Cu2S(s)+2Cl-(aq),该反应的平衡常数K=__________________[已知Ksp(CuCl)=1.2×10-6,Ksp(Cu2S)=2.5×10-43]。
(4)已知常温下H2SO3的电离常数:Ka1=1.0×10-1.9,Ka2=1.0×10-7.2,计算0.1 ml·L-1 NaHSO3溶液的pH值为________(忽略SOeq \\al(2-,3)的二级水解)。
6.(1)[2017·天津,10(5)]已知25 ℃,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2SO3的Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.2×10-8。若氨水的浓度为2.0 ml·L-1,溶液中的c(OH-)=____________ ml·L-1。将SO2通入该氨水中,当c(OH-)降至1.0×10-7 ml·L-1时,溶液中的eq \f(cSO\\al(2-,3),cHSO\\al(-,3))=________。
(2)[2017·江苏,20(2)②]H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(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。
H3AsO4第一步电离方程式H3AsO4H2AsOeq \\al(-,4)+H+的电离常数为Ka1,则pKa1=____________(pKa1=-lgKa1)。
(3)[2016·全国卷Ⅱ,26(4)]联氨(又称肼,N2H4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料。联氨为二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似。联氨第一步电离反应的平衡常数值为________(已知:N2H4+H+N2Heq \\al(+,5)的K=8.7×107;Kw=1.0×10-14)。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为__________________________________________________________。
7.(2019·漳州模拟)钪及其化合物具有许多优良的性能,在宇航、电子、超导等方面有着广泛的应用。从钛白工业废酸(含钪、钛、铁、锰等离子)中提取氧化钪(Sc2O3)的一种流程如图:
回答下列问题:
(1)先加入氨水调节pH=3,过滤,滤渣主要成分是________________;再向滤液加入氨水调节pH=6,滤液中Sc3+的浓度为________________________。{已知:Ksp[Mn(OH)2]=1.9×10-13,Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39,Ksp[Sc(OH)3]=9.0×10-31}
(2)用草酸“沉钪”。25 ℃时pH=2的草酸溶液中eq \f(cC2O\\al(2-,4),cH2C2O4)=________________(保留两位有效数字)。写出“沉钪”得到草酸钪的离子方程式:__________________________________
______________________________________________________________________________。
[已知Ka1(H2C2O4)=5.9×10-2,Ka2(H2C2O4)=6.4×10-5]
8.(2020·自贡模拟)(1)已知某温度时,Na2CO3溶液的水解常数Kh=2×10-4 ml·L-1,则当溶液中c(HCOeq \\al(-,3))∶c(COeq \\al(2-,3))=2∶1时,试求该溶液的pH=__________。
(2)已知25 ℃时,NH3·H2O的电离平衡常数Kb=1.8×10-5,该温度下1 ml·L-1的NH4Cl溶液中c(H+)=____________ ml·L-1。(已知eq \r(5.56)≈2.36)
(3)25 ℃时,H2SO3HSOeq \\al(-,3)+H+的电离常数Ka=1×10-2,则该温度下NaHSO3水解反应的平衡常数Kh=________________,若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,则溶液中eq \f(cH2SO3,cHSO\\al(-,3))将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)已知常温下CN-的水解常数Kh=1.61×10-5。
①常温下,含等物质的量浓度的HCN与NaCN的混合溶液显________(填“酸”“碱”或“中”)性,c(CN-)________(填“>”“<”或“=”)c(HCN)。该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为___________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
②常温下,若将c ml·L-1盐酸与0.62 ml·L-1KCN溶液等体积混合后恰好得到中性溶液,则c=________(小数点后保留4位数字)。
答案精析
1.A [pH=b的醋酸溶液中c(H+)=c(CH3COOO-)=10-b ml·L-1,pH=a的NaOH溶液中c(OH-)=c(NaOH)=10a-14 ml·L-1,将两者等体积混合,恰好完全反应,则说明醋酸的物质的量浓度等于NaOH的物质的量浓度,c(CH3COOH)约为10a-14 ml·L-1,故该温度下醋酸的电离常数为1014-a-2b。]
2.C [由Ksp=c(M2+)·c2(OH-)得c(OH-)= ml·L-1,Kw=c(H+)·c(OH-)得c(H+)= ml·L-1
pH==14+eq \f(1,2)lg(eq \f(a,b))。]
3.AB [A项,HA溶液中lg eq \f(cH+,cOH-)=12,根据水的离子积常数可知溶液中c(H+)=0.1 ml·L-1,所以HA为强酸,错误;B项,lgeq \f(cH+,cOH-)=0时溶液显中性,二者恰好反应时生成的铵盐水解,溶液显酸性,欲使溶液显中性,则a>10,错误;C项,25 ℃时,NHeq \\al(+,4)的水解平衡常数Kh=eq \f(Kw,KbNH3·H2O)=eq \f(5,9)×10-9,正确;D项,当滴入20 mL氨水时氨水过量,溶液显碱性,根据电荷守恒:c(NHeq \\al(+,4))+c(H+)=c(OH-)+c(A-),可知混合溶液中c(NHeq \\al(+,4))>c(A-),正确。]
4.D
5.(1)> 1.25×10-3 (2)10 有 (3)5.76×1030 (4)4.1
6.(1)6.0×10-3 0.62
(2)2.2
(3)8.7×10-7 N2H6(HSO4)2
解析 (1)由NH3·H2O的电离方程式及其电离平衡常数Kb=1.8×10-5可知,Kb=eq \f(cNH\\al(+,4)·cOH-,cNH3·H2O)=1.8×10-5,当氨水的浓度为2.0 ml·L-1时,溶液中的c(NHeq \\al(+,4))=c(OH-)=6.0×10-3 ml·L-1。由H2SO3的第二步电离方程式HSOeq \\al(-,3)SOeq \\al(2-,3)+ H+及其电离平衡常数Ka2=6.2×10-8可知,Ka2=eq \f(cSO\\al(2-,3)·cH+,cHSO\\al(-,3))=6.2×10-8,将SO2通入该氨水中,当c(OH-)降至1.0×10-7 ml·L-1时,溶液的c(H+)=1.0×10-7 ml·L-1,则c(SOeq \\al(2-,3))/c(HSOeq \\al(-,3))=eq \f(6.2×10-8,1.0×10-7)=0.62。
(2)Ka1=eq \f(cH2AsO\\al(-,4)·cH+,cH3AsO4),由图可知,选c(H3AsO4)=c(H2AsOeq \\al(-,4))点,此时pH=2.2,pKa1=-lgc(H+)=2.2。
(3)联氨为二元弱碱,在水中的电离方程式与氨相似,则联氨第一步电离的方程式为N2H4+H2ON2Heq \\al(+,5)+OH-,再根据已知:N2H4+H+N2Heq \\al(+,5)的K=8.7×107及Kw=1.0×10-14,故联氨第一步电离平衡常数为K=eq \f(cN2H\\al(+,5)·cOH-,cN2H4)=eq \f(cN2H\\al(+,5)·cOH-·cH+,cN2H4·cH+)=eq \f(cN2H\\al(+,5),cN2H4·cH+)×c(OH-)·c(H+)=8.7×107×1.0×10-14=8.7×10-7;联氨为二元弱碱,酸碱发生中和反应生成盐,则联氨与硫酸形成酸式盐的化学式为N2H6(HSO4)2。
7.(1)Fe(OH)3 9.0×10-7ml·L-1
(2)3.8×10-2 2Sc3++3H2C2O4===Sc2(C2O4)3↓+6H+
解析 (1)废酸中含钪、钛、铁、锰等离子,洗涤“油相”已除去大量的钛离子,根据Ksp[Mn(OH)2]=1.9×10-13、Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39,Ksp[Sc(OH)3]=9.0×10-31,可以求出余下三种离子沉淀完全(离子浓度小于10-5ml·L-1)的pH,发现锰离子沉淀完全时pH约为10,钪离子沉淀完全时pH约为5,而铁离子沉淀完全时pH约为4,所以先加入氨水调节pH=3,过滤,滤渣主要成分是Fe(OH)3;再向滤液加入氨水调节pH=6,此时溶液中c(OH-)=10-8ml·L-1,滤液中Sc3+的浓度为eq \f(9.0×10-31,10-83) ml·L-1=9.0×10-7 ml·L-1。(2)25 ℃时pH=2的草酸溶液中eq \f(c(C2O\\al(2-,4)),c(H2C2O4))=eq \f(c(C2O\\al(2-,4))·c(H+),c(HC2O\\al(-,4)))×eq \f(c(HC2O\\al(-,4))·c(H+),c(H2C2O4))×eq \f(1,c2(H+))=Ka2(H2C2O4)×Ka1(H2C2O4)×eq \f(1,c2(H+))=6.4×10-5×5.9×10-2×eq \f(1,(10-2)2)≈3.8×10-2。“沉钪”得到草酸钪的离子方程式为2Sc3++3H2C2O4
===Sc2(C2O4)3↓+6H+。
8.(1)10
(2)2.36×10-5
(3)1×10-12 增大
(4)①碱 < c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)
②0.616 2
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