专题七水溶液中的离子平衡(含答案解析)
专题七水溶液中的离子平衡
(时间:40分钟满分:70分)
小题限时满分练
一、选择题(本题包括7小题,每小题4分,满分28分,限时15分钟;每小题只有一个选项符合题意)
1.(仿2013上海高考,11)下列离子方程式中,属于水解反应的是()。
A.HCOOH+OH-===HCOO-+H2O
B.CO2+H2O HCO3-+H+
C.CO32-+H2O HCO3-+OH-
D.HS-+H2O S2-+H3O+
答案 C
2.(仿2013天津高考,5)下列叙述正确的是()。
A.在常温下,无论是纯水,还是酸性、碱性或中性稀溶液中,c(H+)·c(OH-) =1×10-14
B.c(H+)=1×10-7 mol·L-1的溶液一定是中性溶液
C.0.2 mol·L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)是0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)的2倍
D.任何浓度的溶液都可以用pH来表示其酸碱性的强弱
解析B项,温度不确定c(H+)=1×10-7mol·L-1的溶液不一定为中性;C 项中0.2 mol·L-1CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度比0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度小,所以,0.2 mol·L-1CH3COOH
溶液中的c(H+)小于0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)的2倍;当c(H+)或c(OH-)大于1 mol·L-1时,用pH表示溶液的酸碱性就不简便了,所以,当c(H+)或c(OH-)大于1 mol·L-1时,一般不用pH表示溶液的酸碱性,而是直接用c(H+)或c(OH-)来表示。
答案 A
3.(仿2013上海高考,19)部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸HCOOH HCN H2CO3
电离平衡常数(25℃) K i=1.77×10-4K i=4.9×10-10
K i1=4.3×10-7
K i2=5.6×10-11
下列选项正确的是()。
A.2CN-+H2O+CO2===2HCN+CO32-
B.2HCOOH+CO32-===2HCOO-+H2O+CO2↑
C.等浓度的HCOONa和NaCN溶液的pH前者大于后者
D.中和等浓度的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者等于后者
解析根据电离常数可知酸性HCOOH>H2CO3>HCN>HCO3-,A错误,B 正确;等浓度时,NaCN的水解程度大于HCOONa的水解程度,因此NaCN 溶液的pH大于HCOONa溶液的pH,C错误;等浓度的HCOONa溶液和NaCN 溶液,各自的体积未知,消耗的NaOH的量也就不确定,D错误。
答案 B
4.(仿2011新课标全国高考,10)用水稀释0.1 mol·L-1氨水时,溶液中随水量的增加而减小的是()。
A.c(OH-)/c(NH3·H2O)
B.c(NH3·H2O)/c(OH-)
C.n(OH-)和c(H+)
D.c(H+)和c(OH-)的乘积
解析加水促进NH3·H2O的电离,使n(NH3·H2O)减小,n(OH-)增大,
c(OH-)减小,但c(H+)和c(OH-)的乘积即K W不变,则c(H+)增大。因此c(NH3·H2O)/c(OH-)=n(NH3·H2O)/n(OH-)减小。
答案 B
5.(仿2012海南高考,8)下列有关问题,与盐类的水解有关的是()。
①NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属中的除锈剂②用NaHCO3与Al2(SO4)3
两种溶液可作泡沫灭火剂③草木灰与铵态氮肥不能混合施用④实验室盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞⑤加热蒸干AlCl3溶液得到Al(OH)3固体
A.①②③B.②③④
C.①④⑤D.①②③④⑤
答案 D
6.(仿2013天津高考,4)用已知浓度的盐酸测定未知浓度的NaOH溶液的物质的量浓度,进行酸碱中和滴定时,无论是酸往碱中滴还是碱往酸中滴,下列操作都会使测定结果偏低的是(锥形瓶中溶液用滴定管量取) ()。
A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗
B.滴定过程中不慎有液体溅出
C.滴定前仰视读数,滴定后读数正确
D.碱式滴定管未用待测液润洗
解析A项造成标准盐酸浓度变小,所需体积增大,测定结果偏高;B项使消耗盐酸的体积增大,测定结果偏高;C项造成体积小,如果是酸滴定未知浓度的NaOH溶液造成测定结果偏低,如果是未知浓度的NaOH溶液滴定酸,则测定结果偏高。
答案 D
7.(仿2013山东高考,13)常温时,将CH3COOH溶液和NaOH溶液等体积混合后,溶液呈中性。则下列各项正确的是()。
A.混合前:pH(CH3COOH)+pH(NaOH)=14
B.混合后:c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
C.混合前:c(CH3COOH)>c(NaOH)
D.混合后:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
解析混合前,若pH(CH3COOH)+pH(NaOH)=14,则,c(H+)=c(OH-),CH3COOH为弱电解质,部分电离,c(CH3COOH)比c(NaOH)大得多,混合后不会呈中性而是呈酸性,故A不正确,C正确;混合后溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒,c(Na+)=c(CH3COO-),故B、D不正确。
答案 C
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二、非选择题(本题包括3小题,共42分,限时25分钟)
8.(仿2012北京高考,25)(满分12分)现有浓度均为0.1 mol·L-1的下列溶液:
①硫酸、②醋酸溶液、③氢氧化钠溶液、④氯化铵溶液、⑤醋酸铵溶液、⑥
硫酸铵溶液、⑦硫酸氢铵溶液、⑧氨水,请回答下列问题:
(1)①、②、③、④四种溶液中由水电离出的H+浓度由大到小的顺序是(填序
号)________。
(2)④、⑤、⑦、⑧四种溶液中NH4+浓度由大到小的顺序是(填序号)________。
(3)将③和④等体积混合后,混合液中各离子浓度关系正确的是________。
A.c(Na+)=c(Cl-)>c(OH-)>c(NH4+)
B.c(Na+)=0.1 mol·L-1
C.c(Na+)+c(NH4+)=c(Cl-)+c(OH-)
D.c(H+)>c(OH-)
解析(1)①、②、③抑制水的电离,①中c(H+)=0.2 mol·L-1,②中c(H+)<0.1 mol·L-1,③中c(OH-)=0.1 mol·L-1,④促进水的电离,故四种溶液中由水电离出的H+浓度由大到小的顺序是④②③①。(2)NH4HSO4溶液中,H+抑制NH4+水解,CH3COONH4溶液中,CH3COO-促进NH4+的水解,NH3·H2O 是弱电解质,电离产生极少的NH4+,故四种溶液中NH4+浓度由大到小的顺
序为⑦④⑤⑧。(3)NaOH溶液和NH4Cl溶液等浓度等体积混合:NaOH+NH4Cl===NaCl+NH3·H2O,c(Na+)=c(Cl-)=0.05 mol·L-1,c(OH-)=
c(NH4+)+c(H+),A正确,B错误。根据电荷守恒,C错误。溶液显碱性c(OH-)>c(H+),D错误。
答案(1)④②③①(2)⑦④⑤⑧(3)A
9.(仿2013广西高考,12)(满分13分)下表是不同温度下水的离子积的数据:温度/℃25 t1t2
水的离子积1×10-14a1×10-12
试回答以下问题:
(1)若25<t1<t2,则a________1×10-14(填“>”、“<”或“=”),做此判
断的理由是_______________________________________________________。
(2)25 ℃时,某Na2SO4溶液中c(SO42-)=5×10-4mol·L-1,取该溶液1 mL
加水稀释至10 mL,则稀释后溶液中c(Na+)∶c(OH-)=________。
(3)在t2温度下测得某溶液pH=7,该溶液显________(填“酸”、“碱”或“中”)
性,将此温度下pH=11的NaOH溶液a L与pH=1的H2SO4溶液b L混合,若所得混合液pH=2,则a∶b=________。
解析(2)c(Na+)=2×5×10-4 mol·L-1×1 mL
10 mL
=1.0×10-4 mol·L-1,而25 ℃
时水电离出来的c(OH-)=1.0×10-7 mol·L-1,所以c(Na+)∶c(OH-)=(1.0×10-4)∶(1.0×10-7)=1 000∶1。(3)t2温度下,pH=6的溶液呈中性,则pH=7的溶液显碱性。若所得混合液pH=2,即酸过量,c(H+)=
1×10-1 mol·L-1×b L-1×10-12
1×10-11
mol·L-1×a L
(a+b) L
=1×10-2mol·L-1,则a∶b
=9∶11。
答案(1)>温度升高,水的电离程度增大,离子积增大(2)1 000∶1(3)碱9∶11
10.(仿2013北京高考,10)(满分17分)钡(Ba)和锶(Sr)及其化合物在工业上有着广泛的应用,它们在地壳中常以硫酸盐的形式存在,BaSO4和SrSO4都是难溶性盐。工业上提取钡和锶时首先将BaSO4和SrSO4转化成难溶弱酸盐。已知:
SrSO4(s)Sr2+(aq)+SO42-(aq)K sp=2.5×10-7
SrCO3(s)Sr2+(aq)+CO32-(aq)K sp=2.5×10-9
(1)将SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为________________________,该反
应的平衡常数表达式为____________;该反应能发生的原因是____________ __________________________________________________________________ ______。(用沉淀溶解平衡的有关理论解释)
(2)对于上述反应,实验证明增大CO32-的浓度或降低温度都有利于提高SrSO4
的转化率。判断在下列两种情况下,平衡常数K的变化情况(填“增大”、“减小”或“不变”):
①升高温度,平衡常数K将________;
②增大CO32-的浓度,平衡常数K将________。
(3)已知,SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性与BaSO4和BaCO3类似,设计实验
证明上述过程中SrSO4是否完全转化成SrCO3。
实验所用的试剂为________;实验现象及其相应结论为
_________________________________________________________________。
解析(1)SrSO4转化成SrCO3的离子反应为:SrSO4(s)+CO32-(aq)SrCO3(s)+SO42-(aq),根据沉淀转化的原理,该反应能够发生,是因为K sp(SrCO3) 数K减小。②平衡常数只与温度有关,增大CO32-的浓度,平衡常数不变。 (3)根据提供的信息,可以推断SrSO4难溶于盐酸,而SrCO3可溶于盐酸,因此向溶液中加入盐酸,若沉淀全部溶解,则SrSO4完全转化成SrCO3,若沉淀没有全部溶解,则SrSO4没有完全转化成SrCO3,需要注意的是,不能选择稀硫酸,因为SrCO3与稀硫酸反应生成SrSO4。 答案(1)SrSO4(s)+CO32-(aq)SrCO3(s)+SO42-(aq)K=c(SO42-)c(CO32-) K sp(SrCO3) (2)①减小②不变 (3)盐酸若沉淀完全溶解,则证明SrSO4完全转化成SrCO3,否则,未完全转化 【人教版】选修4知识点总结:第三章水溶液中的离子平衡 一、弱电解质的电离 课标要求 1、了解电解质和非电解质、强电解质和弱电解质的概念 2、掌握弱电解质的电离平衡 3、熟练掌握外界条件对电离平衡的影响 要点精讲 1、强弱电解质 (1)电解质和非电解质 电解质是指溶于水或熔融状态下能够导电的化合物;非电解质是指溶于水和熔融状态下都不导电的化合物。 注:①单质、混合物既不是电解质,也不是非电解质。 ②化合物中属于电解质的有:活泼金属的氧化物、水、酸、碱和盐;于非电解质的有:非金属的氧化物。 (2)强电解质和弱电解质 ①强电解质:在水溶液中能完全电离的电解质称为强电解质(如强酸、强碱和大部分的盐) ②弱电解质:在水溶液里只有部分电离为离子(如:弱酸、弱碱和少量盐)。 注:弱电解质特征:存在电离平衡,平衡时离子和电解质分子共存,而且大部分以分子形式存在。 (3)强电解质、弱电解质及非电解的判断 2、弱电解质的电离 (1)弱电解质电离平衡的建立(弱电解质的电离是一种可逆过程) (2)电离平衡的特点 弱电解质的电离平衡和化学平衡一样,同样具有“逆、等、动、定、变”的特征。 ①逆:弱电解质的电离过程是可逆的。 ②等:达电离平衡时,分子电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等③动:动态平衡,即达电离平衡时分子电离成离子和离子结合成分子的反应并没有停止。 ④定:一定条件下达到电离平衡状态时,溶液中的离子浓度和分子浓度保持不变,溶液里既有离子存在,也有电解质分子存在。且分子多,离子少。 ⑤变:指电离平衡是一定条件下的平衡,外界条件改变,电离平衡会发生移动。 (3)电离常数 ①概念:在一定条件下,弱电解质在达到电离平衡时,溶液中电离所生成的各种离子浓度的乘积跟溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数。这个常数叫做电离平衡常数,简称电离常数,用K来表示。 ② ③意义:K值越大,表示该弱电解质越易电离,所对应的弱酸或弱碱相对较强。 ④电离常数的影响因素 a.电离常数随温度变化而变化,但由于电离过程热效应较小,温度改变对电离常数影响不大,其数量级一般不变,所以室温范围内可忽略温度对电离常数的影响 b.电离常数与弱酸、弱碱的浓度无关,同一温度下,不论弱酸、弱碱的浓度如何变化,电离常数是不会改变的。即:电离平衡常数与化学平衡常数一样,只与温度有关。 (3)电解质的电离方程式 ①强电解质的电离方程式的书写强电解质在水中完全电离,水溶液中只存在水合阴、阳离子,不存在电离平衡。在书写有关强电解质电离方程式时,应用“” ②弱电解质的电离方程式的书写弱电解质在水中部分电离,水溶液中既有水合阴、阳离子又有水合分子,存在电离平衡,书写电离方程式时应该用“”。 (4)影响电离平衡的因素 ①内因:电解质本身的性质,是决定性因素。 ②外因 a.温度:因电离过程吸热较少,在温度变化不大的情况下,一般不考虑温度变化对电离平衡的影响。 b.浓度:在一定温度下,浓度越大,电离程度越小。因为溶液浓度越大,离子相互碰撞结合成分子的机会越大,弱电解质的电离程度就越小。因此,稀释溶液会促进弱电解质的电离。 c.外加物质:若加入的物质电离出一种与原电解质所含离子相同的离子,则会抑制原电解质的电离,使电离平衡向生成分子的方向移动;若加入的物质能与弱电解质电离出的离子反应,则会促进原电解质的电离,使电离平衡向着电离的方向移动。 本节知识树 弱电解质的电离平衡类似于化学平衡,应用化学平衡的知识来理解电离平衡的实质和影响因素,并注意电离常数的定义。 二、水的电离和溶液的酸碱性 课标要求 1、熟练掌握水的电离平衡,外加物质对水的电离平衡的影响 2、熟练掌握溶液的计算 水溶液中的离子平衡 1.常温下将稀NaOH溶液和稀CH3COOH溶液混合,溶液中不可能出现的结果是(). A.pH>7,且c(OH-)>c(Na+)>c(H+)>c(CH3COO-) B.pH>7,且c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-) C.pH<7,且c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-) D.pH=7,且c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)=c(OH-) 2. 在25℃,将a mol/L的氨水与b…的盐酸等体积混合,反应后显中性…用含a和b的代数式表示 该混合溶液中一水合氨的电离平衡常数是? 3.水的电离平衡曲线如图所示,下列说法中,正确的是() A、图中A、 B、D三点处Kw的大小关系:B>A>D B、25℃时,向pH=1的稀硫酸中逐滴加入pH=8的稀氨水,溶液中c(NH4+)/c(NH3?H2O)的值逐渐减小 C、在25℃时,保持温度不变,在水中加人适量NH4Cl固体,体系可从A点变化到C点 D、A点所对应的溶液中,可同时大量存在Na+、Fe3+、Cl-、S042- 4. 设水的电离平衡线如图所示: (1)若以A点表示25℃时水在电离平衡时的离子浓度,当温度上升到100℃时,水的电离平衡状态到B 点,则此时水的离子积从_____增加到____,造成水的离子积增大的原因是____. (2)将pH=8的Ba(OH) 2 溶液与pH=5的稀盐酸混合,并保持100℃的恒温,欲混合溶液pH=7,则 Ba(OH) 2 溶液与盐酸的体积比为____. (3)100℃时,已知某强酸溶液的pH酸与某强碱溶液的pH碱存在如下关系:pH酸+ pH碱=13,若要 使该强酸与该强碱混合后溶液呈中性,则该强酸溶液的体积与强碱溶液的体积之比为__ 5. 已知NaHSO4在水中的电离方程式为:NaHSO4═Na++H++SO42-.某温度下,向pH=6的蒸馏水中加入 NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的pH为2.下列对该溶液的叙述中,不正确的是()A.该温度高于25℃ B.由水电离出来的H+的浓度是1.0×10-10mol/L C.加入NaHSO4晶体抑制了水的电离 D.该温度下加入等体积pH=12的NaOH溶液可使该溶液恰好呈中性 (人教版选修四)第三章《水溶液中的离子平衡》综合测试题 (考试时间:90分钟满分:100分) 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷54分,第Ⅱ卷46分,共100分,考试时间90分钟。 第Ⅰ卷(选择题共50分) 一、选择题(本大题共25小题,每小题2分,共50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.下列说法中正确的是( D) A.二氧化硫溶于水能导电,故二氧化硫属于电解质 B.硫酸钡难溶于水,故硫酸钡属于弱电解质 C.硫酸是强电解质,故纯硫酸能导电 D.氢氧根离子浓度相同的氢氧化钠溶液和氨水导电能力相同 2.将mol·L-1醋酸溶液加水稀释,下列说法正确的是( D) A.溶液中c(OH-)和c(H+)都减小 B.溶液中c(H+)增大 C.醋酸电离平衡向左移动 D.溶液的pH增大 A、因醋酸溶液中加水稀释,溶液的体积增大,则电离产生的氢离子的浓度减小,则氢 氧根浓度增大,故A错误; B 、因醋酸溶液中加水稀释,溶液的体积增大,则电离产生的氢离子的浓度减小,故B 错误; C 、醋酸是弱电解质,则醋酸溶液中加水稀释将促进电离,平衡向右移动,故C 错误; D 、醋酸溶液中加水稀释,溶液的体积增大,则电离产生的氢离子的浓度减小,根据Kw 值不变,所以氢氧根浓度增大,故D 正确;故选D . 3.相同温度下,等物质的量浓度的下列溶液中,pH 最小的是( C ) A .NH 4Cl B .NH 4HCO 3 C .NH 4HSO 4 D .(NH 4)2SO 4 解析:NH4Cl 和(NH4)2SO4对比,水解都呈酸性,(NH4)2SO4pH 较小;NH4HCO3水解呈碱性,pH 最大;NH4HSO4为酸式盐,HSO4-完全电离,溶液酸性最强,则pH 最小,故选C 。 4.下列各电离方程式中,书写正确的是( D ) A .H 2S 2H ++S 2— B .KHSO 4K ++H ++SO 2- 4 C .Al(OH)3===Al 3++3OH - D .NaH 2PO 4===Na ++H 2PO -4 A .氢硫酸分步电离,应该分步写,主要以第一步为主,其正确的为:H 2S H ++HS — ,故A 错误; B .为强电解质,应该用等号,正确的为:KHSO4==K++H++SO42-,故B 错误; C .为弱电解质,应该用可逆号,正确的为:Al (OH )3==Al3++3OH-,故C 错误; 考点一弱电解质的电离 (一)强、弱电解质 1.概念 [注意]①六大强酸:HCl、H SO4、HNO3、HBr、HI、HClO4。②四大强碱:NaOH、 2 KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2。③大多数盐包括难溶性盐,如BaSO4。 2.电离方程式书写 (1)弱电解质 ①多元弱酸分步电离,且第一步电离程度远远大于第二步(通常只写第一步电离),如H2CO3的电离方程式: H2CO3H++HCO-3、HCO-3H++CO2-3。 ②多元弱碱电离方程式一步写成,如Fe(OH)3电离方程式为Fe(OH)3Fe3++3OH-。 (2)酸式盐 ①强酸的酸式盐在溶液中完全电离,如NaHSO4的电离方程式为NaHSO4===Na++H++SO2-4。 ②弱酸的酸式盐中酸根离子在溶液中不能完全电离,如 NaHCO3===Na++HCO-3、HCO-3H++CO2-3。 (二)弱电解质的电离平衡 1.电离平衡的建立 2.电离平衡的特征 (三)影响弱电解质电离平衡的因素 1.影响电离平衡的内因 弱电解质本身的性质是决定电离平衡的主要因素。 2.外界条件对电离平衡的影响 以弱电解质HB的电离为例:HB H++B-。 (1)温度:弱电解质电离吸热,温度升高,电离平衡向正反应方向移动,HB的电离程度增大,c(H+)、c(B-)均增大。 (2)浓度:稀释溶液,电离平衡向正反应方向移动,电离程度增大,n(H+)、n(B-)增大,但c(H+)、c(B-)均减小。 (3)相同离子:在弱电解质的溶液中,加入与弱电解质具有相同离子的强电解质,电离平衡向逆反应方向移动,电离程度减小。 (4)加入能与电离出的离子反应的物质:电离平衡向正反应方向移动,电离程度增大。 (四)溶液的导电能力 电解质溶液导电能力取决于溶液中自由移动离子浓度和离子所带电荷数。自由移动离子浓度越大,离子所带电荷数越多,则导电能力越强。将冰醋酸、稀醋酸加水稀释,其导电能力随加水的量的变化曲线如图所示。 [说明]①OA段导电能力随加水量的增多导电能力增强,原因是冰醋酸发生了电离,溶液中离子浓度增大。 ②AB段导电能力减弱的原因,随水的加入,溶液的体积增大,离子浓度变小,导电能力减弱。 水溶液中的离子平衡练习题 1.已知水的电离方程式:H 2O H++ OH-。下列叙述中,正确的是A.升高温度,K W增大,pH不变 B.向水中加入少量硫酸,c(H+)增大,K W不变 C.向水中加入氨水,平衡向逆反应方向移动,c(OH-)降低 D.向水中加入少量固体CH3COONa,平衡向逆反应方向移动,c(H+)降低 2.A、B两种酸溶液pH都是2,各取1 mL分别加水稀释成1000 mL,其pH的变化如图所示,则下列判断正确的是 A.原酸溶液的浓度c(A)=c(B) B.若a=5,则B为强酸,A为弱酸 C.原酸溶液的浓度c(A)>c(B) D.若a<5,则A、B都是弱酸 3.某温度下,相同pH值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,溶液的pH值随溶液体积变化的曲线如右图所示。据图判断正确的是 A.Ⅱ为盐酸稀释时的pH值变化曲线 B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强 C.a点K W的数值比c点K W的数值大 D.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度 4.现有等pH或等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液,分别加入足量镁产生H2的体积(同温同 压下测定)的变化图示如下: 其中正确的是 A.①③B.②④C.①②③④D.都不对 5.(12分)有甲、乙两份等体积的浓度均为0.1mol·L-1的氨水,pH为11。 (1)甲用蒸馏水稀释100倍,则NH3·H2O的电离平衡向__________ (填“促进”或“抑制”)电离的方向移动,溶液的pH将为_______ (填序号)。 A.9~11之间B.11 C.12~13之间D.13 (2)乙用0.1mol·L-1的氯化铵溶液稀释100倍。稀释后的乙溶液与稀释后的甲溶液比较,pH______(填“甲大”、“乙大”或“相等”),其原因是_____________________________________。25.(6分)根据电离平衡原理,设计实验证明NH3?H2O是弱碱。 可选用的试剂:酚酞、石蕊、稀氨水、醋酸铵晶体和蒸馏水。 专题16 水溶液中的离子平衡 2017年高考题 1.【2017高考全国卷Ⅱ卷12题】改变0.1 mol·L-1二元弱酸H2A溶液的pH,溶液中H2A、 HA-、A2-的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示[已知δ(X)=]。下列叙述错误的是() A.pH=1.2时,c(H2A)=c(HA-) B.lg [K2(H2A)]=-4.2 C.pH=2.7时,c(HA-)>c(H2A)=c(A2-) D.pH=4.2时,c(HA-)=c(A2-)=c(H+) 【答案】D 【解析】本题考查水溶液中的离子平衡。解答本题的关键是明确δ(X)与溶液pH的对应关系,以及H2A、HA-、A2-的浓度与pH的大小关系。从图象中可以看出pH=1.2时,δ(H2A)=δ(HA-), 则c(H2A)=c(HA-),A项正确;根据HA-H++A2-,可确定K2(H2A)=,从图象中 可以看出pH=4.2时,δ(HA-)=δ(A2-),则c(HA-)=c(A2-),即lg [K2(H2A)]=lg c(H+)=-4.2,B项正确;从图象中可以看出pH=2.7时,δ(HA-)>δ(H2A)=δ(A2-),则c(HA-)>c(H2A)=c(A2-),C 项正确;从图象中可以看出pH=4.2时,δ(HA-)=δ(A2-),则c(HA-)=c(A2-)≈0.05 mol·L-1,而 c(H+)=10-4.2 mol·L-1,D项错误。 2.【2017高考全国卷Ⅲ卷13题】在湿法炼锌的电解循环溶液中,较高浓度的Cl-会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4,生成CuCl沉淀从而除去Cl-。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图,下列说法错误的是() A.K sp(CuCl)的数量级为10-7 B.除Cl-反应为Cu+Cu2++2Cl-2CuCl 《第三章水溶液中的离子平衡》单元测试题 满分:100分时间90分钟 1.下列电离方程式书写正确的是() A.H2S2H++S2-B.H2S+H2O H3O++HS- C.NH3+H2O===NH+4+OH-D.HClO===H++ClO- 2.等体积等物质的量浓度MOH强碱和HA弱酸溶液混合后,混合液中有关离子浓度应满足的关系是() A.c(M+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+) B.c(M+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-) C.c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+) D.c(M+)>c(H+)>c(A-)>c(OH-) 3.向盛有0.1mol/LAgNO3溶液的试管中滴加0.05mol/LNa2S溶液至沉淀完全,再向上层清液中滴加足量NaCl,产生的现象及发生的反应是() A.黑色沉淀完全转化为白色沉淀B.既有Ag2S也有AgCl C.不能由黑色沉淀转变为白色沉淀D.只有AgCl白色沉淀 4.用0.1mol·L-1的盐酸滴定0.10mol·L-1的氨水,滴定过程中不可能 ...出现的结果是() A.c(NH+4)>c(Cl-),c(OH-)>c(H+) B.c(NH+4)=c(Cl-),c(OH-)=c(H+) C.c(Cl-)>c(NH+4),c(OH-)>c(H+) D.c(Cl-)>c(NH+4),c(H+)>c(OH-) 5.25℃,向纯水中加入NaOH,使溶液的pH为11,则该溶液中由NaOH电离出的c(OH-)与由水电离出的c(OH-)之比为() A.1010∶1 B.5×109∶1 C.108∶1 D.1∶1 6. 25℃时,BaCl2溶液呈中性,溶液中存在平衡:H2O H++OH-;ΔH>0,下列叙述正 确的是 A.向溶液中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH―)降低,K w不变 B.向溶液中加入少量固体CuSO4,c (H+)增大,K w不变 C.向溶液中加入少量固体CH3COONa,平衡逆向移动,c (H+)降低,K w不变 D.将溶液加热到90℃,K w增大,溶液仍呈中性,pH不变 7.下列各组离子一定能大量共存的是 A.在含大量Fe3+的溶液中:NH4+、Na+、Cl-、SCN- B.在强碱溶液中:Na+、K+、AlO2-、CO32- C.在c(H+)=10—13mol/L的溶液中:NH4+、Al3+、CO32-、NO3- D.在pH=1的溶液中:K+、Fe2+、Cl-、NO3- 8.室温下,物质的量浓度相同的三种盐NaX、NaY、NaZ溶液,其pH依次为7、8、9。下列有关说法正确的是 A.HX、HY、HZ三种酸的强弱顺序为:HZ>HY>HX B.HX是强酸,HY、HZ是弱酸,且酸HY强于酸HZ C.X-、Y-、Z-三种酸根均能水解,且水解程度Z->Y->X- D.三种盐溶液中X-、Y-、Z-的浓度大小顺序为c(Z-)>c(Y-)>c(X-) 9.下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是() A.相同浓度的两溶液中c(H+)相同 B.100mL 0.1mol/L的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠 C.pH=3的两溶液稀释100倍,pH都为5 D.两溶液中分别加入少量对应的钠盐,c(H+)均明显减小 10.常温下,以下4种溶液pH最小的是() 水溶液中的离子平衡 知识点 Revised on November 25, 2020 【人教版】选修4知识点总结:第三章水溶液中的离子平衡 一、弱电解质的电离 课标要求 1、了解电解质和非电解质、强电解质和弱电解质的概念 2、掌握弱电解质的电离平衡 3、熟练掌握外界条件对电离平衡的影响 要点精讲 1、强弱电解质 (1)电解质和非电解质 电解质是指溶于水或熔融状态下能够导电的化合物;非电解质是指溶于水和熔融状态下都不导电的化合物。 注:①单质、混合物既不是电解质,也不是非电解质。 ②化合物中属于电解质的有:活泼金属的氧化物、水、酸、碱和盐;于非电解质的有:非金属的氧化物。 (2)强电解质和弱电解质 ①强电解质:在水溶液中能完全电离的电解质称为强电解质(如强酸、强碱和大部分的盐) ②弱电解质:在水溶液里只有部分电离为离子(如:弱酸、弱碱和少量盐)。 注:弱电解质特征:存在电离平衡,平衡时离子和电解质分子共存,而且大部分以分子形式存在。 (3)强电解质、弱电解质及非电解的判断 2、弱电解质的电离 (1)弱电解质电离平衡的建立(弱电解质的电离是一种可逆过程) (2)电离平衡的特点 弱电解质的电离平衡和化学平衡一样,同样具有“逆、等、动、定、变”的特征。 ①逆:弱电解质的电离过程是可逆的。 ②等:达电离平衡时,分子电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等③动:动态平衡,即达电离平衡时分子电离成离子和离子结合成分子的反应并没有停止。 ④定:一定条件下达到电离平衡状态时,溶液中的离子浓度和分子浓度保持不变,溶液里既有离子存在,也有电解质分子存在。且分子多,离子少。 ⑤变:指电离平衡是一定条件下的平衡,外界条件改变,电离平衡会发生移动。 专题3水溶液中的离子平衡学案 考情解读: 1.了解弱电解质在水溶液中存在电离平衡。 2.了解水的电离、离子积常数。 3.了解溶液pH的定义,能进行pH的简单计算。 4.了解盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素、盐类水解的应用。 5.了解难溶电解质的溶解平衡。了解溶度积的含义,能用平衡移动原理分析沉淀溶解、生成和转化过程。 水溶液中的离子平衡是化学平衡的延伸和应用,也是高考中考点分布较多的内容之一。其中沉淀溶解平衡是新课标中新增的知识点,题型主要是选择题和填空题,其考查主要内容有:①电离平衡。②酸、碱混合溶液酸碱性的判断及pH的简单计算。③盐对水电离平衡的影响及盐溶液蒸干(或灼烧)后产物的判断。④电解质溶液中离子浓度的大小比较。⑤沉淀的溶解平衡及沉淀的转化。 从高考命题的变化趋势来看,溶液中离子浓度的大小比较及沉淀的溶解平衡和转化是主流试题。此类题目考查的内容既与盐的水解有关,又与弱电解质的电离平衡有关。题目不仅偏重考查粒子的浓度大小顺序,而且还侧重溶液中的各种守恒(电荷守恒、物料守恒、质子守恒)关系的考查,从而使题目具有一定的综合性、灵活性和技巧性。 重点知识梳理: 一、电解质 1.强、弱电解质与物质分类的关系 2.强、弱电解质与化学键的关系 一般电解质的键型不同,电离程度就不同,已知典型的离子化合物,如强碱(NaOH、KOH等)、大部分盐类(如NaCl、CaCl2)以及强极性共价化合物(如HCl、H2SO4),在水分子作用下能够全部电离,我们称这种在水溶液中能够完全电离的物质为强电解质。而含弱极性键的共价化合物如 CH3COOH、NH3·H2O、H2O等,在水中仅部分电离,为弱电解质。但是,仅从键型来区分强、弱电解质是不全面的,即使强极性共价化合物也有属于弱电解质的情况,如HF。 溶液中的离子平衡图像题 一、溶液的导电性 溶液的导电性与离子浓度成正比 1.在一定温度下,无水醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力I随加入水的体积 V变化的曲线如图所示。请回答: (1)“O”点导电能力为O的理由是______________; (2)a、b、c三点处,溶液的c(H+)由小到大的顺序为_________; (3)a、b、c三点处,电离程度最大的是___________________; 2.(2016北京)在两份相同的Ba(OH)2溶液中,分别滴入物质的量浓度相等的H2SO4、NaHSO4溶液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如右图所示。 下列分析不正确 ...的是() A.①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线 B.b点,溶液中大量存在的离子是Na+、OH– C.c点,两溶液中含有相同量的OH– D.a、d两点对应的溶液均显中性 ※3.电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量。常温下,将相同体积的氢氧化钠溶液和醋酸溶液分别加水稀释,溶液的电导率随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是()A.I表示NaOH溶液加水稀释过程中溶液电导率的变化 B.a、b、c三点溶液的pH:b>c>a C.将a、b两点溶液混合,所得溶液中: c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) D.a点水电离出的n(H+)大于c点水电离出的n(H+) 二、强、弱电解质溶液的稀释 等浓度弱酸碱的PH更靠近7;等PH弱酸碱的浓度更大;越弱稀释时PH变化越小;无论酸碱溶液稀释时PH不过7;每稀释10倍PH变化1为强电解质;酸碱盐反应的量不分强弱。 4.能表示人体大量喝水时,胃液的pH变化的是() pH pH 7 7 7 7 0 V(H2O) 0 V(H2O) 0 V(H2O) 0 V(H2O) A C D 5.0.1 -c(H+)的变化曲线(如下图)正确的是() 第三章 水溶液中的离子平衡 一、弱电解质的电离 1、定义:电解质: 在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物,叫电解质 。 非电解质 : 在水溶液中或熔化状态下都不能导电的化合物 。 强电解质 : 在水溶液里全部电离成离子的电解质 。 弱电解质: 在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质 。 2、电解质与非电解质本质区别: 电解质——离子化合物或共价化合物 非电解质——共价化合物 注意:①电解质、非电解质都是化合物 ②SO 2、NH 3、CO 2等属于非电解质 ③强电解质不等于易溶于水的化合物(如BaSO 4不溶于水,但溶于水的BaSO 4全部电离,故BaSO 4为强电解质)——电解质的强弱与导电性、溶解性无关。 3、电离平衡:在一定的条件下,当电解质分子电离成 离子的速率 和离子结合成 电解质分子 时,电离过程就达到了 平衡状态 ,这叫电离平衡。 4、影响电离平衡的因素: A 、温度:电离一般吸热,升温有利于电离。 B 、浓度:浓度越大,电离程度 越小 ;溶液稀释时,电离平衡向着电离的方向移动。 C 、同离子效应:在弱电解质溶液里加入与弱电解质具有相同离子的电解质,会 减弱 电离。 D 、其他外加试剂:加入能与弱电解质的电离产生的某种离子反应的物质时,有利于电离。 物质 单质 化合物 电解质 非电解质: 非金属氧化物,大部分有机物 。如SO 3 、CO 2 、C 6H 12O 6 、CH 2 =CH 2 强电解质: 强酸,强碱,大多数盐 。如HCl 、NaOH 、NaCl 、BaSO 4 弱电解质: 弱酸,弱碱,极少数盐,水 。如HClO 、NH 3 ·H 2 O 、Cu(OH)2 、 混和物 纯净物水溶液中的离子平衡知识点(1)
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