2021高考化学(浙江专用)二轮考点突破-答案解析-专题九溶液中的电离平衡-.docx

专题九　溶液中的电离平衡
真题考点·高效突破
考点一:弱电解质的电离平衡
【真题题组】
1.C　加水稀释促进电离,但氢离子浓度减小,A项错误;通入SO2,发生反应:2H2S+SO23S↓+2H2O,平衡左移,当SO2过量时,溶液显酸性,而且酸性比H2S强,pH减小,B项错误;滴加新制氯水,发生反应Cl2+H2S2HCl+S↓,平衡向左移动,溶液pH减小,C项正确;加入少量硫酸铜固体,发生反应S2-+Cu2+CuS↓,上述平衡右移,氢离子浓度增大,D项错误。
2.AC　已知反应的ΔS<0,在室温下反应能自发进行,依据ΔH-TΔS<0,则该反应的ΔH<0,A项正确;电解法精炼铜时,粗铜作阳极,纯铜作阴极,B项错误;醋酸溶液加水稀释时,电离程度增大,CH3COOH的物质的量减小,CH3COO-的物质的量增大,则: ==减小,C项正确;Na2CO3溶液中加入少量Ca(OH)2固体,c(OH-)增大,由于C+Ca2+CaCO3↓,则溶液中c(C)减小,水解平衡逆向移动,水解程度减小,但溶液的pH增大,D项错误。
3.C　醋酸是弱酸,存在电离平衡,稀释平衡右移,pH<4,A错;pH>7可确定H2A是弱酸,但pH<7,只能说明HA-电离程度大于水解程度,不能说明H2A是强酸,B错;假定HCl、CH3COOH被完全中和生成NaCl、CH3COONa,CH3COONa发生水解显碱性,现为中性,少加了NaOH,即酸未被完全中和,C正确;AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),增大c(Cl-),平衡左移,②、③中c(Cl-)分别为0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1,③中平衡左移程度大,①对平衡无影响,所以c(Ag+)大小:④>①>②>③,D错。
4.B　NaHCO3溶液中存在平衡:HCH++C,加入少许冰醋酸发生反应:HC+CH3COOHCH3COO-+CO2↑+H2O,导致c(HC)削减,电离平衡HCH++C向左移动,溶液中c(C)减小;加入少量Ba(OH)2固体后,发生反应:2HC+Ba2++2OH-2H2O+BaCO3↓+C,溶液中c(C)增大。
5.D　HF溶液中存在HFH++F-,加水稀释后,c(H+)会减小,A项错误;Ka(HF)是电离常数,只与温度有关,加水稀释后大小不变,B项错误;加水稀释后HF的浓度减小,对H2OH++OH-抑制变弱,所以不断稀释,c(F-)始终减小,但c(H+)最终会接近1×10-7 mol·L-1,故会变小,C项错误;依据K=,则=,由于c(F-)减小,所以会增大,D项正确。
6.B　醋酸是弱酸,稀释到原体积的10倍,pH小于(a+1),A项不行;加入醋酸钠使CH3COOHCH3COO-+H+平衡左移,c(H+)减小,pH增大,B项可以;加入等体积0.2 mol·L-1盐酸,pH减小,C项不行;升温平衡右移,c(H+)增大,pH变小,pH<a,D项不行。
7.B　醋酸溶液稀释,平衡向电离的方向移动,导电粒子物质的量增加,A错;由于温度不变,所以醋酸的Ka是不变的,也就是是不变的,而c(H+)=,则不变,所以不变,B正确;平衡向电离的方向移动,醋酸的电离程度增大,但溶液体积增大,c(H+)减小,C错;当加入10 mL pH=11的NaOH溶液,此时醋酸过量,溶液显酸性,pH<7,D错。
8.C　pH相同的两种酸溶液中,开头时c(H+)相等,但c(中强酸)>c(强酸)。加入锌反应后,H+浓度减小,中强酸溶液中电离平衡右移,连续补充H+,所以生成H2的速率大于强酸溶液,最终产生H2的体积也大于强酸溶液。
9.解析:(1)依据盖斯定律,其次个热化学方程式×6+第一个热化学方程式,即得第三个热化学方程式,则ΔH3=ΔH1+ΔH2×6=3 359.26 kJ·mol-1+6×(-89.61 kJ·mol-1)=2 821.6 kJ·mol-1。
(2)该反应中,Cu2+转化为Cu+,则60 mol CuSO4得到60 mol e-,4,1 mol P4被CuSO4氧化时失去20 mol e-,所以60 mol CuSO4可以氧化3 mol P4。
(3)①依据图像可知要获得尽可能纯的NaH2PO4应把握pH在4～5.5之间。pH=8时溶质主要是Na2HPO4和NaH2PO4。由两者的物种分布分数可知此时c(HP)>c(H2P)。
②HP在溶液中主要存在以下两个平衡:
HP+H2OH2P+OH-(主)
HPH++P(次),显碱性是由于以其水解为主,当加入足量CaCl2时,由于发生:2P+3Ca2+Ca3(PO4)2↓,从而使上面第一个平衡左移,其次个平衡右移,最终相当于发生了如下反应:
2HP+3Ca2+Ca3(PO4)2↓+2H+;
(4)依据反应物所具有的元素种类及其性质(羟基氢较活泼)可以判定酸性气体应是HCl;由给出的X的核磁共振氢谱可知X分子中只含有一种化学环境的氢原子,再分析反应物季戊四醇的结构特点,可知羟基氢原子活性较大,故季戊四醇与三氯氧磷反应时,季戊四醇中的四个羟基氢原子被完全取代,则X的结构简式为
。
答案:(1)2 821.6
(2)3 mol
(3)①4～5.5(介于此区间内的任意值或区间均可)　
c(HP)>c(H2P)
②3Ca2++2HPCa3(PO4)2↓+2H+
(4)①HCl　②
考点二:水的电离平衡及影响因素
【真题题组】
1.C　NH3·H2O是弱电解质,在离子反应中应写化学式,A项错误;加水稀释后,c(N)、c(OH-)都减小,B项错误;用HNO3中和氨水生成NH4NO3,但其会水解而呈酸性,C项正确;0.10 mol·L-1的氨水中NH3·H2O不完全电离,因此其pH应小于13,D项错误。
2.D　H2OH++OH-,A项NaHSO4电离出H+,抑制了水的电离,A项错误;B项F-结合了水电离出的H+生成弱电解质HF,促进了水的电离,B项错误;C项Al3+结合水电离出的OH-促进水的电离,若为强碱性,Na+、Ba2+、Al、N可以大量存在,C项错;D项中Na+、I-均不与水电离出的H+和OH-反应,对水的电离无影响,D项正确。
3.C　水的离子积常数随温度上升而增大,A项错误;SO2通入碘水中,发生氧化还原反应:SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI,改写成离子方程式为SO2+I2+2H2OS+2I-+4H+,B项错误;加入铝粉能产生H2的溶液,可能是酸性或强碱性溶液,若为强碱性,Na+、Ba2+、Al、N可以大量存在,C项正确;在100 ℃时KW增大,KW>1.0×10-14,pH=2的盐酸中c(H+)=10-2 mol/L,pH=12的NaOH溶液中c(OH-)>10-2 mol/L,二者等体积混合后溶液应显碱性,D项错误。
4.A　①中c(H+)=1.0 mol/L,②中c(OH-)=0.1 mol/L,③中c(OH-)=10-4 mol/L,④中c(H+)=10-5 mol/L。由于①②分别是酸、碱溶液,抑制水的电离,③④是盐溶液,促进水的电离,故①中c(OH-)水===1.0×10-14 mol/L;②中
c(H+)水=1.0×10-13 mol/L,③中c(OH-)水=c(OH-)溶液=10-4 mol/L,④中c(H+)水=c(H+)溶液=10-5 mol/L。所以等体积四种溶液中,发生电离的水的物质的量之比是10-14∶10-13∶10-4∶10-5=1∶10∶1010∶109,正确答案为A。
考点三:溶液的酸碱性和pH
【真题题组】
1.B　由于氢氧燃料电池气体物质参与电极反应,所以要求电极必需多孔,具有很强的吸附力气,而多孔碳有很强的吸附力气,正好符合要求,A正确;能作为滴定终点推断的依据是确定酸碱尽可能接近恰好完全反应,一般可以选用能反映出滴定终点的指示剂,依据颜色变化确定滴定终点,二是能确定接近恰好完全反应的溶液的pH,而pH计则符合后一种状况,则B错误;As和P是位于同一主族的元素,其性质相像,所以最有可能取代了DNA链中的P原子,C正确;从反应前后的物质组成的化学式可看出,此反应前后原子没有削减且生成可降解的聚合物,所以符合原子利用率100%,D正确。
2.C　11.2 L O2在不知状况的状况下,无法计算物质的量,A错误;H2O的电离为吸热过程,升温,c(H+)增大,pH减小,故60 ℃的水比25 ℃的水pH小,B错误;C中n(HCl)=n(CH3COOH),与NaOH均1∶1发生中和反应,C正确;ΔH与反应物和生成物的物质的量成正比,后者应为前者的2倍,D错误。
3.C　盐酸与氨水反应呈中性时氨水过量,所以A错。稀醋酸加水稀释,醋酸电离程度增大,同时pH也增大,B错。饱和石灰水中加入少量CaO,恢复到室温后仍为饱和溶液,所以pH不变,C正确。沸水中滴加适量饱和FeCl3溶液,形成的胶体不带电,而是胶粒带电,D错。
4.AC　盐酸中存在的离子有:H+、Cl-、OH-,依据电荷守恒可知:c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),A对。pH=12的氨水,其物质的量浓度大于0.01 mol·L-1,所以和pH=2的盐酸等体积混合后,氨水过量,溶液呈碱性,B错。pH=2的盐酸中,c(H+)水=c(OH-)水==mol·L-1=1×10-12 mol·L-1,C正确。pH=2的盐酸与等体积0.01 mol·L-1乙酸钠溶液混合,CH3COO-被H+结合生成了CH3COOH,所以c(Cl-)>c(CH3COO-),D错。
5.C　推断溶液呈中性的依据是溶液中c(H+)=c(OH-)。混合溶液中c(H+)= mol·L-1,则c(H+)=c(OH-),可判定该溶液呈中性。
6.AB　pH=3的酸溶液既可能为强酸溶液,也可能为弱酸溶液,①当为强酸溶液时,与氨水、氢氧化钠溶液混合,a溶液是铵盐与氨水混合液显碱性,b溶液是强酸钠盐溶液为中性;②当为弱酸溶液时,a溶液是弱酸弱碱盐溶液与过量的酸或氨水的混合液,酸、碱性都有可能;b溶液是过量弱酸与弱酸的钠盐的混合液,溶液呈酸性。
7.解析:(1)若滴定管未用EDTA标准溶液润洗,则EDTA标准溶液会被稀释,滴定过程中消耗标准溶液的体积增大,使滴定结果偏高。
(2)氨气是碱性气体,可用潮湿的红色石蕊试纸检验,现象变蓝。
(3)依据题目给出的数据,先计算Ni2+、N的物质的量,再由电荷守恒计算出S的物质的量,然后由Ni2+、N、S的物质的量确定结晶水的物质的量。
答案:(1)偏高
(2)潮湿的红色石蕊试纸　试纸颜色由红变蓝
(3)n(Ni2+)=0.040 00 mol·L-1×31.25 mL×10-3 L·mL-1=1.250×10-3 mol
n(N)==2.500×10-3 mol
n(S)=
=
=2.500×10-3 mol
m(Ni2+)=59 g·mol-1×1.250×10-3 mol=0.073 75 g
m(N)=18 g·mol-1×2.500×10-3 mol=0.045 00 g
m(S)=96 g·mol-1×2.500×10-3 mol=0.240 0 g
n(H2O)==1.250×10-2 mol
x∶y∶m∶n=n(N)∶n(Ni2+)∶n(S)∶n(H2O)=2∶1∶2∶10
硫酸镍铵的化学式为(NH4)2Ni(SO4)2·10H2O
三年模拟·力气提升
1.B　由图转变条件后,v(电离)>v(生成),知平衡向电离方向移动,且在拐点处(即转变条件的瞬间),v(电离)和v(生成)都增大,符合该条件的只有B。
2.C　加入烧碱,平衡正向移动,H+和CH3COOH物质的量均削减,由CH3COOHH++CH3COO-知Ka===,由于Ka、KW不变,c(CH3COO-)增大,所以c(CH3COOH)·c(OH-)增大,
又==,所以c(H+)/c(CH3COOH)减小,A错误;盐的水解促进水的电离平衡,B错误;H+浓度相等的盐酸和醋酸稀释相同倍数后,盐酸中H+浓度更小,加入锌粉,反应速率较小,C正确;硝酸钠溶液中滴加盐酸,不会生成弱电解质,所以Na+浓度与N浓度相等,D错误。
3.D　氨水中存在电离平衡:NH3·H2ON+OH-,加水稀释平衡右移,c(OH-)减小,由于温度不变,水的离子积不变,故c(H+)增大,故A、B、C都错。K=,c(NH3·H2O)·c(H+)=,又稀释过程中c(N)减小,KW、Kb都不变,所以c(NH3·H2O)·c(H+)减小,又=
=,
c(NH3·H2O)·c(H+)减小,所以增大,所以D对。
4.C　弱电解质的电离是吸热过程,A项正确;B项中依据勒夏特列原理,c(H+)增大,KW只与温度有关,B项正确;溶液的酸碱性与c(H+)和c(OH-)的相对大小有关,而不是单一的只看c(H+)或c(OH-)大小,C项错误;上升温度,促进水的电离,c(H+)增大,pH减小,D项正确。
5.B　加碱抑制水的电离,使水的电离平衡逆向移动,但c(OH-)增大,A项错误;硫酸氢钠电离出c(H+),使水的电离平衡逆向移动,但c(H+)增大,KW仅与温度有关,故KW不变,B项正确;C项中CH3COO-与水电离出的H+结合,使水的电离平衡正向移动,C项错误;将水加热促进水的电离,c(H+)增大,pH减小,D项错误。
6.C　上升温度,醋酸的电离程度增大,氢离子的浓度增大,溶液的pH减小,A错误;B选项不符合电荷守恒,错误;加入少量0.2 mol·L-1的硫酸溶液,氢离子的浓度增大,水的电离受到抑制,C正确;与0.1 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合后,生成强碱弱酸盐,溶液呈碱性,依据电荷守恒知,溶液中c(CH3COO-)<c(Na+),D错误。
7.A　假如二者恰好完全反应(c1V1=c2V2),则生成物为NH4Cl,水解显酸性,要使溶液显中性,则氨水要过量,即c1V1>c2V2,A正确,依据电荷守恒,则B和C都不正确,当c1V1=c2V2时,溶液显酸性,混合液的pH<7,则D不正确。
8.C　常温下,KW=1×10-14,当溶液中c(OH-)<c(H+)时溶液呈酸性,pH<7的溶液c(OH-)<c(H+),故C对,D错;由于酚酞的变色范围是8.2～10.0,在pH<8.2时,呈无色,故显无色的溶液可能显碱性,B错。
9.C　A项,①、②中分别加入适量的氯化铵晶体后,由于N要结合OH-,溶液的碱性减弱,两溶液的pH均减小,正确;B项,分别加水稀释10倍,氢氧化钠pH减小1,盐酸pH增大1,氨水减小的比1小,醋酸增大的比1小,所以pH①>②>④>③,正确;C项,①、④两溶液等体积混合,氨水连续电离,溶液显碱性,所得溶液中,c(N)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),C项错误;D项,Va L ④与Vb L ②溶液混合,若混合后溶液pH=4,=10-4 mol·L-1,则Va∶Vb=11∶9,正确。
10.C　①点尚未开头滴定,由于CH3COOH是弱酸,存在电离平衡,此时c(H+)<0.200 mol·L-1,A选项错;由于中和反应为放热反应,随着反应进行溶液温度上升,B选项错;③点时加入20 mL NH3·H2O 溶液恰好把HCl、CH3COOH完全中和,生成等物质的量的NH4Cl与CH3COONH4,由于CH3COO-发生水解,导致其浓度降低,c(Cl-)>c(CH3COO-),C选项正确;③点后,连续滴加氨水,中和反应已进行完全,溶液体积增大造成离子浓度降低,电导率下降,D选项错。
11.解析:(1)观看电离平衡常数可知酸性为CH3COOH>H2CO3>HClO>HC,而这些酸失去氢离子后水解力气却正好相反,所以得出pH大小挨次为a,b,d,c。
(2)醋酸是弱电解质,稀释后电离程度增大,但CH3COOH、CH3COO-、H+浓度却都要减小,但c(OH-)却是增大的,且CH3COOH浓度削减最多,所以A减小,B增大,C不变,D增大。
(3)观看图示稀释100倍pH变化小于两个单位说明HX也为弱酸,pH变化大于醋酸pH变化,因此酸性大于醋酸,电离常数大于醋酸;稀释后c(H+)小于醋酸溶液中的c(H+),所以对水的电离抑制力气减小。
(4)依据电荷守恒得c(CH3COO-)-c(Na+)=c(H+)-c(OH-)=10-6 mol/L-10-8 mol/L=9.9×10-7 mol/L。
答案:(1)a,b,d,c　(2)A
(3)大于　稀释相同倍数,HX的pH变化比CH3COOH大,酸性强,电离平衡常数大　大于　HX酸性强于CH3COOH,稀释后c(H+)小于CH3COOH溶液中的c(H+),所以对水的抑制力气减弱
(4)9.9×10-7 mol/L
12.解析:(1)在pH=5的稀醋酸溶液中,c(H+)=10-5 mol/L,依据水的电离平衡及醋酸的电离平衡方程式CH3COOHH++CH3COO-可以看出,c(CH3COO-)=c(H+)溶液-c(H+)水=(10-5-10-9) mol/L;加热、加水稀释、加入碱性物质均能使电离平衡向右移动,故选bcf。
(2)醋酸是弱酸,等体积等pH,则n(CH3COOH)>n(HCl),则盐酸中锌粉剩余,随着它和金属的反应,电离平衡不断地向右移动,会电离出更多的氢离子,所以醋酸产生的氢气体积较大,开头时,醋酸和盐酸的pH均等于3,即开头时氢离子的浓度相等,所以开头时的速率相等。
(3)醋酸是弱酸,pH为3的醋酸溶液中,CH3COOH的浓度大于10-3 mol/L,pH=11的NaOH溶液浓度等于10-3 mol/L,最终溶液恰好呈中性,说明碱过量,所以Va<Vb。
(4)依据电荷守恒:c(CH3COO-)+c(Cl-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),溶液为中性,可以知道c(CH3COO-)+c(Cl-)=c(Na+),所以c(Na+)>c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)。
(5)pH=3的盐酸中c(H+)=10-3 mol/L,pH=11的氢氧化钠溶液中:c(OH-)==38×10-3 mol/L,混合后碱剩余,剩余的氢氧根的浓度为:
c(OH-)==0.018 5 mol/L,
所以c(H+)= mol/L≈2.05×10-11 mol/L。
答案:(1)(10-5-10-9) mol/L　bcf
(2)<　=　(3)Va<Vb
(4)c(Na+)>c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)
(5)2.05×10-11