在弱電解質(zhì)溶液中,未離解的分子和其離子間建立的動態(tài)平衡關系,下面是水溶液中的離子平衡提升練習,希望對考生復習有幫助。
1.(重慶高考)下列敘述正確的是(C)
A.稀醋酸中加入少量醋酸鈉能增大醋酸的電離程度
B.25 ℃時,等體積等濃度的硝酸與氨水混合后,溶液pH=7
C.25 ℃時,0.1 molL-1的硫化氫溶液比等濃度的硫化鈉溶液的導電能力弱
D.0.1 mol AgCl和0.1 mol AgI混合后加入1 L水中,所得溶液中c(Cl-)=c(I-)
解析:醋酸是弱電解質(zhì),存在電離平衡CH3COOH??CH3COO-+H+,加入醋酸鈉,使溶液中的c(CH3COO-)增大,電離平衡逆向移動,抑制醋酸的電離,故不正確。25 ℃時,等體積等濃度的硝酸與氨水完全反應生成NH4NO3,NH4NO3是強酸弱堿鹽,NH發(fā)生水解,溶液呈酸性,pH7,故不正確。H2S是弱電解質(zhì),部分電離,而Na2S是強電解質(zhì),完全電離,在等濃度的兩種溶液中,Na2S溶液中離子濃度較大,溶液的導電能力強,故正確。0.1 mol AgCl和0.1 mol AgI混合后加入1 L水中,達到沉淀溶解平衡,因為AgCl的溶解度大于AgI,溶液中c(Cl-)c(I-),故不正確。
2.(新課標Ⅰ卷)濃度均為0.10 molL-1、體積均為V0的MOH和ROH溶液,分別加水稀釋至體積V,pH隨lg的變化如下圖所示。下列敘述錯誤的是(D)
A.MOH的堿性強于ROH的堿性
B.ROH的電離程度:b點大于a點
C.若兩溶液無限稀釋,則它們的c(OH-)相等
D.當lg=2時,若兩溶液同時升高溫度,則增大
解析:由圖象分析濃度為0.10 molL-1的MOH溶液,在稀釋前pH為13,說明MOH完全電離,則MOH為強堿,而ROH的pH13,說明ROH沒有完全電離,ROH為弱堿。A.MOH的堿性強于ROH的堿性,A正確。B.曲線的橫坐標lg越大,表示加水稀釋體積越大,由曲線可以看出b點的稀釋程度大于a點,弱堿ROH存在電離平衡:ROH??R++OH-,溶液越稀,弱電解質(zhì)電離程度越大,故ROH的電離程度:b點大于a點,B正確。C.若兩溶液無限稀釋,則溶液的pH接近于7,故兩溶液的c(OH-)相等,C正確。D.當lg=2時,溶液V=100V0,溶液稀釋100倍,由于MOH發(fā)生完全電離,升高溫度,c(M+)不變;ROH存在電離平衡:ROH??R++OH-,升高溫度促進電離平衡向電離方向移動,c(R+)增大,故減小,D錯誤。
3.(海南高考)下列曲線中,可以描述乙酸(甲,Ka=1.810-5)和一氯乙酸(乙,Ka=1.410-3)在水中的電離度與濃度關系的是(B)
解析:A.這兩種物質(zhì)都是弱電解質(zhì),在溫度不變、濃度相等時,電離程度CH3COOH
4.(天津高考)室溫下,將0.05 mol Na2CO3固體溶于水配成100 mL溶液,向溶液中加入下列物質(zhì)。有關結論正確的是(B)
加入的物質(zhì) 結論 A 50 mL 1 molL-1
H2SO4 反應結束后,c(Na+)=c(SO) B 0.05 mol CaO 溶液中增大 C 50 mL H2O 由水電離出的c(H+)c(OH-)不變 D 0.1 mol NaHSO4
固體 反應完全后,溶液pH減小,c(Na+)不變 解析:室溫下,將0.05 mol Na2CO3固體溶于水配成100 mL溶液,溶液中存在:CO+H2O??HCO+OH-溶液呈堿性;A項加入50 mL 1 molL-1H2SO4,H2SO4與Na2CO3恰好反應,則反應后的溶液溶質(zhì)為Na2SO4,故根據(jù)物料守恒反應結束后c(Na+)===2c(SO),故A項錯誤;向溶液中加入0.05 mol CaO,則CaO+H2O===Ca(OH)2,則c(OH-)增大,且Ca2++CO===CaCO3,使CO+H2O??HCO+OH-平衡左移,c(HCO)減小,故增大,故B項正確;C項加入50 mL H2O,溶液體積變大,CO+H2O??HCO+OH-平衡右移,但c(OH-)減小,Na2CO3溶液中H+、OH-均由水電離,故由水電離出的c(H+)c(OH-)減小,故C項錯誤;D項加入0.1 mol NaHSO4固體,NaHSO4為強酸酸式鹽,電離出H+與CO反應,則反應后溶液為Na2SO4溶液,溶液呈中性,故溶液pH減小,引入了Na+,故c(Na+)增大,D項錯誤;
5.(廣東高考)一定溫度下,水溶液中H+和OH-的濃度變化曲線如下圖所示。下列說法正確的是(C)
A.升高溫度,可能引起由c向b的變化
B.該溫度下,水的離子積常數(shù)為1.010-13
C.該溫度下,加入FeCl3可能引起由b向a的變化
D.該溫度下,稀釋溶液可能引起由c向d的變化
解析:A.c點溶液中c(OH-)c(H+),溶液呈堿性,升溫,溶液中c(OH-)不可能減小。B.由b點對應c(H+)與c(OH-)可知,Kw=c(H+)c(OH-)=1.010-71.010-7=1.010-14。C.FeCl3溶液水解顯酸性,溶液中c(H+)增大,因一定溫度下水的離子積是常數(shù),故溶液中c(OH-)減小,因此加入FeCl3溶液可能引起由b向a的變化。D.c點溶液呈堿性,稀釋時c(OH-)減小,同時c(H+)應增大,故稀釋溶液時不可能引起由c向d的轉化。
6.(四川高考)常溫下,將等體積、等物質(zhì)的量濃度的NH4HCO3與NaCl溶液混合,析出部分NaHCO3晶體,過濾,所得濾液pH7。下列關于濾液中的離子濃度關系不正確的是(C)
A.1.010-7 molL-1
B.c(Na+)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)
C.c(H+)+c(NH)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO)
D.c(Cl-)c(NH)c(HCO)c(CO)
解析:濾液中溶質(zhì)的主要成分為NH4Cl和NaHCO3的混合物。A項,濾液pH7,則c(H+)1.010-7 molL-1,常溫下Kw=1.010-14,所以1.010-7 molL-1,A項正確;B項,由于開始加入等物質(zhì)的量的NH4HCO3與NaCl,根據(jù)物料守恒可知,B項正確;C項,析出NaHCO3后,在濾液中根據(jù)電荷守恒得c(H+)+c(NH)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO)+c(Cl-),因c(Na+)
7.(山東高考)室溫下向10 mL 0.1 molL-1NaOH溶液中加入0.1 molL-1的一元酸HA溶液pH的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是(D)
A.a點所示溶液中c(Na+)c(A-)c(H+)c(HA)
B.a、b兩點所示溶液中水的電離程度相同
C.pH=7時,c(Na+)=c(A-)+c(HA)
D.b點所示溶液中c(A-)c(HA)
解析:A.a點NaOH與HA恰好完全反應,溶液的pH為8.7,呈堿性,說明HA為弱酸,NaA發(fā)生水解反應,c(Na+)c(A-)c(HA)c(H+),錯誤;B.a點NaA發(fā)生水解反應,促進了水的電離,所以a點水的電離程度大于b點,錯誤;C.根據(jù)電荷守恒,c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(A-),pH=7,則c(H+)=c(OH-),則c(Na+)=c(A-),錯誤;D.b點HA過量,溶液呈酸性,HA的電離程度大于NaA的水解程度,所以c(A-)c(HA),正確。
8.(浙江高考)40 ℃,在氨-水體系中不斷通入CO2,各種離子的變化趨勢如下圖所示。下列說法不正確的是(C)
A.在pH=9.0時,c(NH)c(HCO)c(NH2COO-)c(CO)
B.不同pH的溶液中存在關系:
c(NH)+c(H+)===2c(CO)+c(HCO)+c(NH2COO-)+c(OH-)
C.隨著CO2的通入,不斷增大
D.在溶液pH不斷降低的過程中,有含NH2COO-的中間產(chǎn)物生成
解析:A項,在橫坐標pH=9.0的點,向上做一條垂直于橫坐標的直線,根據(jù)與不同曲線的交點的縱坐標可以判斷,A項正確;B項,根據(jù)溶液中的電荷守恒可得B項正確;C項,c(OH-)/c(NH3H2O)=Kb/c(NH),隨著CO2的通入,NH的物質(zhì)的量分數(shù)不斷增大,故c(NH)不斷增大,Kb/c(NH)不斷減小,也就是c(OH-)/c(NH3H2O)不斷減小,C項錯;D項,根據(jù)圖象,pH在不斷降低的過程中NH2COO-先出現(xiàn),后消失,由此判斷D項正確。
9.(福建高考)研究硫元素及其化合物的性質(zhì)具有重要意義。
(1)①硫離子的結構示意圖為________。
②加熱時,硫元素的最高價氧化物對應水化物的濃溶液與木炭反應的化學方程式為________________________________________________________________________。
(2)25 ℃,在0.10 molL-1H2S溶液中,通入HCl氣體或加入NaOH固體以調(diào)節(jié)溶液pH,溶液pH與c(S2-)關系如圖(忽略溶液體積的變化、H2S的揮發(fā))。
①pH=13時,溶液中的c(H2S)+c(HS-)=________molL-1。
②某溶液含0.020 molL-1Mn2+、0.10 molL-1H2S,當溶液pH=__________時,Mn2+開始沉淀。[已知:Ksp(MnS)=2.810-13]
(3)25 ℃,兩種酸的電離平衡常數(shù)如下表。
Ka1 Ka2 H2SO3 1.310-2 6.310-8 H2CO3 4.210-7 5.610-11 ①HSO的電離平衡常數(shù)表達式K=________。
②0.10 molL-1 Na2SO3溶液中離子濃度由大到小的順序為_________________________________。
③H2SO3溶液和NaHCO3溶液反應的主要離子方程式為__________________________________。
解析:(1)①S的原子序數(shù)為16,故S2-的結構示意圖為。②硫元素的最高價氧化物對應水化物為H2SO4,C與濃H2SO4反應的化學方程式為C+2H2SO4(濃)2SO2+CO2+2H2O。(2)①根據(jù)物料守恒:c(S2-)+c(H2S)+c(HS-)=0.10 molL-1,故c(H2S)+c(HS-)=0.10 molL-1-c(S2-)=0.10 molL-1-5.710-2 molL-1=0.043 molL-1。②要使Mn2+沉淀,需要的c(S2-)最小值為c(S2-)===1.410-11,再對照圖象找出pH=5。
(3)①電離平衡常數(shù)等于電離出的離子平衡濃度的系數(shù)次冪的乘積與弱電解質(zhì)的平衡濃度的比值。
②SO發(fā)生水解,生成HSO和OH-,HSO再進一步水解生成H2SO3和OH-,故離子濃度大小關系為c(Na+)c(SO)c(OH-)c(HSO)c(H+)。
③根據(jù)電離平衡常數(shù)的大小可判斷H2SO3的酸性強于碳酸,故反應可放出CO2氣體,H2SO3+HCO===HSO+CO2+H2O。
答案:(1)① ②C+2H2SO4(濃)2SO2+CO2+2H2O (2)①0.043 ②5
(3)①或
②c(Na+)c(SO)c(OH-)c(HSO)c(H+)或[Na+][OH-][HSO][H+]
③H2SO3+HCO===HSO+CO2+H2O
10.(天津高考)FeCl3在溶液中分三步水解:
Fe3++H2O??Fe(OH)2++H+K1
Fe(OH)2++H2O??Fe(OH)+H+K2
Fe(OH)H2O??Fe(OH)3+H+ K3
(1)以上水解反應的平衡常數(shù)K1、K2、K3由大到小的順序是________。
(2)通過控制條件,以上水解產(chǎn)物聚合,生成聚合氯化鐵,離子方程式為:xFe3++yH2O??Fex(OH)+yH+。
欲使平衡正向移動可采用的方法是________________________________________________________________________(填序號)。
a.降溫 b.加水稀釋
c.加入NH4Cld.加入NaHCO3
(3)室溫下,使氯化鐵溶液轉化為高濃度聚合氯化鐵的關鍵條件是____________________。
(4)天津某污水處理廠用氯化鐵凈化污水的結果如下圖所示。由圖中數(shù)據(jù)得出每升污水中投放聚合氯化鐵[以Fe(mgL-1)表示]的最佳范圍約為__________mgL-1。
解析:(1)鐵離子的水解分為三步,且水解程度逐漸減弱,所以水解平衡常數(shù)逐漸減小,則K1K3。
(2)使平衡正向移動,因水解為吸熱反應,所以降溫,平衡逆向移動;加水稀釋,則水解平衡也正向移動;加入氯化銨,氯化銨溶液為酸性,氫離子濃度增大,平衡逆向移動;加入碳酸氫鈉,則消耗氫離子,所以氫離子濃度降低,平衡正向移動,所以答案選bd。
(3)從反應的離子方程式中可知,氫離子的濃度影響高濃度聚合氯化鐵的生成,所以關鍵步驟是調(diào)節(jié)溶液的pH。
(4)由圖象可知,聚合氯化鐵的濃度在18~20 mgL-1時,去除率達到最大值,污水的渾濁度減小。
答案:(1)K1K3 (2)bd
(3)調(diào)節(jié)溶液的pH (4)18~20
水溶液中的離子平衡提升練習及答案的所有內(nèi)容就是這些,化學網(wǎng)希望考生可以取得更好的成績。
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