2019届二轮复习 小题分点提速练(七) 水溶液中的离子平衡 作业(全国通用)
展开小题分点提速练(七) 水溶液中的离子平衡
(分值:30分,建议用时:25分钟)
选择题:本题10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知常温下CH3COOH的电离常数K=1.6×10-5,lg 4=0.6。该温度下,向20 mL 0.01 mol·L-1CH3COOH溶液中逐滴加入0.01 mol·L-1KOH溶液,其pH变化曲线如图所示(忽略温度变化)。下列说法正确的是( )
A.a点溶液中c(H+)为1×10-4mol·L-1
B.a、b、c、d四点中水的电离程度最大的是d点
C.滴定过程中宜选用酚酞作指示剂
D.b点溶液离子浓度大小顺序一定为c(CH3COO-)>c(H+)>c(K+)>c(OH-)
C [选项A,由K=得,c(H+)≈mol·L-1=4×10-4mol·L-1,错误;选项B,a点是醋酸溶液,b点是醋酸和少量CH3COOK的混合溶液,c点是CH3COOK和少量醋酸的混合溶液,d点是CH3COOK和KOH的混合溶液,酸、碱均能抑制水的电离,CH3COOK水解促进水的电离,所以c点溶液中水的电离程度最大,错误;选项C,由于酸碱恰好完全反应时溶液显碱性,故应该选择在碱性范围内变色的指示剂酚酞,正确;选项D,b点溶液中离子浓度也可能为c(CH3COO-)>c(K+)>c(H+)>c(OH-),错误。]
2.室温下,向100 mL某浓度的多元弱酸HnA溶液中加入0.1 mol·L-1NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化曲线如图所示。下列有关说法不正确的是( )
A.n=2且起始时c(HnA)=0.1 mol·L-1
B.b点时:c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(OH-)>c(A2-)
C.b→c段,反应的离子方程式为HA-+OH-===A2-+H2O
D.c→d段,溶液中A2-的水解程度逐渐减弱
B [曲线中有两个突跃范围,故为二元弱酸,当滴加NaOH溶液体积为100 mL时达到第一个计量点,故n(H2A)=0.1 mol·L-1×0.1 L=0.01 mol,起始时,c(H2A)==0.1 mol·L-1,A项正确;b点为NaHA溶液,显酸性,则HA-的电离程度大于水解程度,c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-),B项错误;a→b段发生反应H2A+NaOH===NaHA+H2O,b→c段发生反应NaHA+NaOH===Na2A+H2O,C项正确;c点时H2A与NaOH恰好完全中和,得Na2A溶液,c→d段是向Na2A溶液中继续滴加NaOH溶液,c(OH-)增大,抑制A2-的水解,D项正确。]
3.已知:pOH=-lg c(OH-)。298 K时,在20.00 mL 0.10 mol·L-1
盐酸中滴入0.10 mol·L-1的氨水,溶液中的pH和pOH与加入氨水体积的关系如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.曲线MJQ表示溶液中pH的变化
B.M、P两点的数值之和pH+pOH=14
C.N点水的电离程度比P点大
D.pH与pOH交叉点J表示V(氨水)=20.00 mL
B [选项A,把碱溶液滴入酸溶液中,溶液的pH逐渐增大,故曲线PJN表示溶液pH的变化,而曲线MJQ表示溶液pOH变化,错误。选项B,298 K时,水的离子积KW=1.0×10-14,M、P两点为滴定过程中相同时刻的溶液,故pH+pOH=-lg c(H+)-lg c(OH-)=-lg[c(H+)·c(OH-)]=-lg KW=14,正确。选项C,N点溶液的pH与M点溶液的pOH相等,故N、M两点水的电离程度相同,而M、P两点为滴定过程中相同溶度的溶液故N、P两点水的电离程度相同,错误。选项D,J的pH=pOH,溶液呈中性,V(氨水)>20 mL,错误。]
4.298 K时,0.1 mol·L-1H2R溶液中,H2R、HR-、R2-三种微粒的分布系数δ随pH变化的关系如图所示。已知:298 K时,HF的Ka=1.0×10-3.4。下列表述正确的是( )
A.Na2R溶液中离子存在关系:c(Na+)=c(HR-)+2c(R2-)
B.H2R的Ka1=1.0×10-1.3
C.等物质的量的NaHR和Na2R溶于水,所得溶液的pH恰好为4.3
D.在足量NaF溶液中加入少量H2R溶液:H2R+2F-===2HF+R2-
B [Na2R溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),电荷守恒式为:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HR-)+2c(R2-),上述两式联立推出:c(Na+)>c(HR-)+2c(R2-),A项错误;电离常数只与温度有关,由图像知,H2R为二元弱酸,当c(H2R)=c(HR-)时,溶液的pH=1.3,H2RH++HR-,Ka1==c(H+)=1.0×10-1.3,B项正确;当R2-、HR-两种离子浓度相同时,溶液呈酸性。Ka2==1.0×10-4.3,等物质的量的NaHR和Na2R溶于水,水溶液中c(R2-)>c(HR-),c(H+) <1.0×10-4.3mol·L-1,故等物质的量的NaHR和Na2R溶于水,所得溶液pH>4.3,C项错误;HF的电离常数大于H2R的Ka2而小于Ka1,由较强酸制较弱酸知,离子方程式为H2R+F-===HR-+HF,D项错误。]
5.亚砷酸(H3AsO3)可以用于治疗白血病,其在溶液中存在多种微粒形态,将KOH溶液滴入亚砷酸溶液,各种微粒物质的量分数与溶液的pH关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.人体血液的pH在7.35~7.45之间,用药后人体中含砷元素的主要微粒是AsO
B.n(H3AsO3)∶n(H2AsO)=1∶1时,溶液显酸性
C.当pH调至11时发生反应的离子方程式是H3AsO3+OH-===H2AsO+H2O
D.pH=12时,溶液中c(H2AsO)+2c(HAsO)+3c(AsO)+c(OH-)=c(H+)
C [由图可知pH在7.35~7.45之间时主要微粒为亚砷酸,A项错误;n(H3AsO3)∶n(H2AsO)=1∶1时,溶液显碱性,B项错误;调节pH至11时,由图像可知离子方程式为H3AsO3+OH-===H2AsO+H2O,C项正确;pH=12时溶液显碱性,氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,D项错误。]
6.常温下,向1 L 0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中,不断加入固体NaOH后,NH与NH3·H2O的变化趋势如图所示(不考虑溶液体积变化和氨的挥发)。下列说法不正确的是( )
A.M点溶液中水的电离程度比原溶液小
B.在M点时,n(OH-)-n(H+)=(a-0.05) mol
C.随着NaOH的加入,不断增大
D.当n(NaOH)=0.1 mol时,c(Na+)=c(NH)+c(NH3·H2O)
C [A项,M点表示在NH4Cl溶液中加NaOH生成NH3·H2O,NH的水解程度减小,水的电离程度减小,正确;B项,由电荷守恒有n(H+)+n(NH)+n(Na+)=n(OH-)+n(Cl-),M点时n(NH)=0.05 mol,n(Cl-)=0.1 mol,n(Na+)=a mol,则n(OH-)-n(H+)=n(NH)+n(Na+)-n(Cl-)=0.05 mol+a mol-0.1 mol=(a-0.05) mol,正确;C项,NH的水解平衡为NH+H2ONH3·H2O+H+,Kh=,随NaOH固体的加入,c(NH3·H2O)增大,温度不变Kh不变,减小,错误;D项,当n(NaOH)=0.1 mol时,恰好反应完全,根据物料守恒可知c(Na+)=c(NH)+c(NH3·H2O),正确。]
7.常温下,向20 mL的某稀H2SO4溶液中滴入0.1 mol/L氨水,溶液中水电离出的氢离子浓度随滴入氨水体积变化如图所示。下列分析正确的是( )
A.稀硫酸的浓度为0.1 mol/L
B.C点溶液呈中性
C.E溶液中存在:c(NH)>c(SO)>c(H+)>c(OH-)
D.B到D、D到F所加氨水体积一定相等
C [根据20 mL的稀H2SO4溶液中,水电离出的H+浓度是10-13 mol/L,再根据水的离子积得到硫酸电离出的H+浓度是0.1 mol/L,稀硫酸的浓度为0.05 mol/L,A项错误;D点时H2SO4恰好完全被中和,此时溶液溶质为(NH4)2SO4。C点时溶液为H2SO4与(NH4)2SO4的混合液,故C点溶液呈酸性,B项错误;E点溶液显示酸性,得到(NH4)2SO4和NH3·H2O的混合物,得到的溶液中NH的水解程度较强,所以c(NH)>c(SO)>c(H+)>c(OH-),C正确;B到D水的电离程度增大,是(NH4)2SO4生成阶段,NH水解显酸性,促进水的电离,D到F阶段是因为加入的氨水抑制水的电离,使水的电离程度逐渐减小,两个阶段NH的水解程度不一样,所加氨水体积不相等,D项错误。]
8.下列说法不正确的是( )
A.已知298 K时氢氰酸(HCN)的Ka=4.9×10-10,碳酸的Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.7×10-11,据此可推测将氢氰酸加入到碳酸钠溶液中不可能观察到有气泡产生
B.25 ℃时,将a mol·L-1氨水与0.01 mol·L-1盐酸等体积混合,反应完全时溶液中c(NH)=c(Cl-),用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb=
C.某温度下,相同体积、相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,pH随溶液体积V变化的曲线如图所示。Ⅱ为醋酸稀释时pH的变化曲线,且a、b两点水的电离程度:a<b
D.向0.10 mol·L-1 NaHSO4溶液中通入NH3至溶液pH=7(通入气体对溶液体积的影响可忽略):c(Na+)>c(SO)>c(NH)
D [由Ka值可知酸性:H2CO3>HCN>HCO,将氢氰酸加入到碳酸钠溶液中不可能生成CO2气体,A正确;25 ℃时,将a mol·L-1氨水与0.01 mol·L-1盐酸等体积混合,反应完全时溶液中c(NH)=c(Cl-)=0.01 mol·L-1×,由电荷守恒可知c(H+)=c(OH-)=10-7 mol·L-1,c(NH3·H2O)=(a-0.01)× mol·L-1,则NH3·H2O的电离常数Kb===,B正确;相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,醋酸是弱酸,存在电离平衡,pH变化较慢,曲线Ⅱ为醋酸稀释时pH的变化曲线,a点pH较小,c(H+)较大,对水电离的抑制程度更大,C正确;向NaHSO4溶液中通入NH3至溶液pH=7,不影响Na+和SO的浓度,所以c(Na+)=c(SO),D错误。]
9.已知:298 K时,物质的溶度积如表所示。
化学式 | CH3COOAg | AgCl | Ag2CrO4 | Ag2S |
Ksp | 2.3×10-3 | 1.56×10-10 | 1.12×10-12 | 6.7×10-15 |
下列说法正确的是( )
A.298 K时,将0.001 mol·L-1的AgNO3溶液逐滴滴入0.001 mol·L-1的KCl和0.001 mol·L-1的K2CrO4的混合液中,则先产生Ag2CrO4沉淀
B.298 K时,向2.0×10-4mol·L-1的K2CrO4溶液中加入等体积的2.0×10-4mol·L-1的AgNO3溶液,则有Ag2CrO4沉淀生成(忽略混合时溶液体积的变化)
C.298 K时,向CH3COOAg悬浊液中加入盐酸,发生反应的离子方程式为CH3COOAg+H++Cl-===CH3COOH+AgCl
D.298 K时,四种物质饱和溶液的物质的量浓度:c(CH3COOAg)>c(AgCl)>c(Ag2CrO4)>c(Ag2S)
C [A项,AgCl先沉淀,错误;B项,Qc=1.0×10-12<1.12×10-12,无沉淀生成,错误;D项,饱和溶液的浓度应为c(CH3COOAg)>c(Ag2CrO4)>c(AgCl)>c(Ag2S)错误。]
10.已知:25 ℃,H2A的电离常数K1=6.0×10-2,K2=6.0×10-5。此温度下,将1 mL浓度为0.1 mol·L-1的H2A溶液加水稀释到1 000 mL。下列说法正确的是( )
A.上述稀释过程中,H2A分子及所有离子浓度均减小
B.上述稀释过程中,的变化趋势保持增大
C.上述溶液稀释前后均存在:c(H+)=c(OH-)+2c(A2-)
D.根据H2A的电离常数,可推知0.1 mol·L-1 NaHA溶液的pH大于7
B [稀释过程中H+浓度减小,KW不变,则OH-浓度增大,故A错误;稀释过程中,=×=,H+浓度减小,K1不变,则的变化趋势保持增大,故B正确;H2A是弱酸,不可能完全电离,且第一步电离是主要的,溶液中c(H+)=c(OH-)+2c(A2-)+c(HA-),故C错误;NaHA溶液中HA-+H2OH2A+OH-,Kh==×10-12<6.0×10-5,即在0.1 mol·L-1 NaHA溶液中HA-的水解小于其电离,溶液显酸性,溶液的pH小于7,故D错误。]
11.测定0.1 mol·L-1Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH,数据如下。
时刻 | ① | ② | ③ | ④ |
温度/℃ | 25 | 30 | 40 | 25 |
pH | 9.66 | 9.52 | 9.37 | 9.25 |
实验过程中,取①④时刻的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验,④产生白色沉淀多。下列说法不正确的是( )
A.Na2SO3溶液中存在水解平衡:SO+H2OHSO+OH-
B.④的pH与①不同,是由于SO浓度减小造成的
C.①→③的过程中,温度和浓度对水解平衡移动方向的影响一致
D.①与④的KW值相等
C [亚硫酸钠是强碱弱酸盐,存在水解平衡:SO+H2OHSO+OH-,A项正确;①与④的温度相同,但pH不同,主要是由于亚硫酸钠被氧化为硫酸钠,从而导致溶液的碱性减弱,pH减小,B项正确;①→③的过程中,温度升高使水解平衡正向移动,而SO浓度逐渐减小,使水解平衡逆向移动,故温度和浓度对水解平衡移动方向的影响不一致,C项错误;①与④的温度相同,故KW相同,D项正确。]
12.常温下,下列微粒浓度关系不正确的是( )
A.向NaOH溶液中通SO2至pH=7:c(Na+)=c(HSO)+2c(SO)
B.向0.01 mol·L-1氨水中滴加相同浓度CH3COOH溶液的过程中,减小
C.向BaCO3和BaSO4饱和溶液中加入少量BaCl2固体,溶液中不变
D.pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合,所得溶液中c(H+)<c(OH-)
D [向NaOH溶液中通入SO2至pH=7,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO)+2c(SO),由于c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=c(HSO)+2c(SO),A项正确;=,向氨水中滴加相同浓度醋酸溶液的过程中,所得溶液碱性逐渐减弱,溶液中c(H+)逐渐增大,而Ka(CH3COOH)不变,故减小,B项正确;由==知,向BaCO3、BaSO4的饱和溶液中加入少量BaCl2固体,c(Ba2+)增大,但BaCO3、BaSO4的溶度积不变,故不变,C项正确;CH3COOH为弱电解质,pH=3的CH3COOH溶液浓度远大于pH=11的NaOH溶液浓度,两溶液等体积混合反应后,醋酸过量,溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),D项错误。]