水溶液中的离子平衡专题检测

2017-03-28北京李宏华

教学考试(高考化学) 2017年1期

关键词：强酸弱酸电离

北京李宏华

(作者单位：北京市顺义区第八中学)

水溶液中的离子平衡专题检测

一、选择题

1.(原创)下列事实不能证明HNO2是弱电解质的是

( )

A.HNO2和NaCl不能发生反应

B.0.1 mol·L-1HNO2溶液的pH=2.1

C.NaNO2和H3PO4反应，生成HNO2

D.0.1 mol·L-1HNO2溶液稀释至100倍，pH约为3.1

2.(原创)25℃时，现有0.10 mol/L Na2CO3溶液。下列观点不正确的是

( )

A.该溶液的pH>7

C．水垢中的CaSO4用Na2CO3溶液充分浸泡后可转化为CaCO3，说明溶解度CaSO4

3.(原创)某温度下，将相同pH的盐酸和醋酸分别加水稀释，溶液的pH随着溶液体积的变化曲线如图所示。据图判断正确的是

( )

A.Ⅱ为稀释盐酸时的pH变化曲线

B.b点溶液的导电能力比c点溶液的导电能力强

C.a点Kw的数值比c点Kw的数值大

D.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度

( )

B.Q点对应的溶液中c(Na+)>2c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)

D.如果M点表示开始滴加时的溶液，则N点表示反应结束时的溶液

5.(原创)下列判断不正确的是

( )

A.①②⑥⑦⑧________________B.②③⑤⑦

C.①②③④⑤⑥⑧___________D.全部

( )

A.MnS的Ksp小于CuS的Ksp

B.达到平衡时c(Mn2+)=c(Cu2+)

C.溶液中加入少量Na2S固体后，溶液中c(Cu2+)、c(Mn2+)保持不变

7．(原创)分析下表，下列选项中错误的是

( )

B．将amol/L HCN溶液与amol/L NaOH溶液等体积混合，测得所得溶液呈碱性(pH>7)，则c(OH-)>c(H+)，c(CN-)

C．相同物质的量浓度的Na2CO3和NaCN溶液，后者pH较大

D．等物质的量的各溶液pH大小关系为pH(Na2CO3)>pH(NaCN)>pH(CH3COONa)

二、非选择题

8.(改编题)(1)AlCl3溶液呈________(填“酸”“中”或“碱”)性，原因是________(用离子方程式表示)。把AlCl3溶液蒸干、灼烧，最后得到的主要固体产物是________(写化学式)。实验室在保存AlCl3溶液时，常在溶液中加少量的________，以________(填“促进”或“抑制”)其水解。

(2)将等体积等物质的量浓度的醋酸和氢氧化钠溶液混合后，溶液呈________(填“酸”“中”或“碱”)性，溶液中c(Na+)________(填“>”“=”或“<”)c(CH3COO-)。

(3)25 ℃时，pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液呈________(填“酸”“中”或“碱”)性，溶液中，c(Na+)________(填“>”“=”或“<”)c(CH3COO-)。

溶质CH3COONaNaHCO3Na2CO3NaClONaCNNa2SO4pH8.89.711.610.311.17.0

请回答下列问题：

①上述盐中的阴离子，结合质子能力最强的是________。

②根据表中数据，下列浓度均为0.1 mol·L-1的五种溶液中，酸性最强的是________(填序号，下同)；将各溶液分别稀释100倍，pH变化最小的是________。

A.HCN B.HClO C.H2SO4D.CH3COOH

E.H2CO3

③将CO2气体通入饱和碳酸钠溶液中，可以观察到的现象为________________，原因是________________________________ (用离子方程式表示)。

④要增大氯水中HClO的浓度，可向氯水中加入少量的碳酸钠溶液，用离子方程式解释其原因：________。

9.(改编题)水的电离平衡曲线如图所示。

(1)购房者成本变动的影响与分析。购房者成本：购房者购买被动房时的增量成本费用为C3。下面是使用MATLAB仿真得出的图6，图像的纵轴是购房者选择购买普通房的概率，横轴是推广时间，因此曲线反映了概率水平随着推广过程进行产生的变化。

(1)若以A点表示25 ℃时水在电离平衡时的离子浓度，当温度升到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________。

(2)常温下，将pH=10的Ba(OH)2溶液与pH=5的稀盐酸混合，然后保持100 ℃的恒温，欲使混合溶液pH=7，则 Ba(OH)2溶液与盐酸的体积比为________。

(3)在某温度下，Ca(OH)2的溶解度为0.74 g，其饱和溶液密度设为1 g·mL-1，Ca(OH)2的离子积为________。

(4)25 ℃时，在等体积的①pH=0的H2SO4溶液，②0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液，③pH=10的Na2S溶液，④pH=5的NH4NO3溶液中，发生电离的水的物质的量之比是________。

(5)等体积的下列溶液中，阴离子的总物质的量最大的是________(填序号)。

①0.1 mol·L-1的CuSO4溶液

②0.1 mol·L-1的Na2CO3

③0.1 mol·L-1的KCl

④0.1 mol·L-1的NaHCO3

①则Na2A溶液显________(填“酸性”“中性”或“碱性”)；NaHA溶液显________(填“酸性”“中性”或“碱性”)。

②若有0.1 mol·L-1Na2A的溶液，其中各种离子浓度由大到小的顺序是________(填字母)。

A．c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(HA-)>c(H+)

B．c(Na+)>c(OH-)>c(HA-)>c(A2-)>c(H+)

C．c(Na+)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)>c(HA-)

D．c(A2-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)>c(HA-)

(7)一定温度下，向等体积纯水中分别加入等物质的量的下列物质：①NaOH、②CH3COOH、③NaClO，则水的电离程度最大的是________(填编号)。一定温度下，向等体积纯水中分别加入等物质的量的CH3COONa和NaCN，两溶液中阴离子的总物质的量分别为n1和n2，则n1和n2的关系为n1________(填“>”“<”或“=”)n2。

已知：常温下Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-11；Ksp[Fe(OH)2]=2.2×10-16；Ksp[Fe(OH)3]=3.5×10-38；Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33

(1)写出在该酸性废液中通入空气时发生反应的离子方程式：________，指出使用空气的优点是___________。

(3)常温下，根据已知条件计算在pH=5的溶液中，理论上下列微粒在该溶液中可存在的最大浓度c(Fe3+)=___________ 。

(4)有人用氨水调节溶液pH，在pH=5时将Fe(OH)3沉淀出来，此时可能混有的杂质是________(填化学式，下同)，用________试剂可将其除去。

(5)FeCl2溶液蒸干灼烧得到的固体物质是________，原因是___________。

11.(改编题)三氯氧磷(化学式：POCl3)常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料。氯化水解法生产三氯氧磷的流程如下：

(1)氯化水解法生产三氯氧磷的化学方程式为___________。

(2)通过佛尔哈德法可以测定三氯氧磷产品中Cl元素含量，实验步骤如下：

Ⅰ．取ag产品于锥形瓶中，加入足量NaOH溶液，待完全水解后加稀硝酸至酸性。

Ⅱ．向锥形瓶中加入0.100 0 mol·L-1的AgNO3溶液40.00 mL，使Cl-完全沉淀。

Ⅲ．向其中加入2 mL硝基苯，用力摇动，使沉淀表面被有机物覆盖。

Ⅳ．加入指示剂，用cmol·L-1NH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点，记下所用体积。

已知：Ksp(AgCl)=3.2×10-10，Ksp(AgSCN)=2×10-12

①滴定选用的指示剂是___________ (填字母)，滴定终点的现象为___________ 。

a．FeCl2___________b．NH4Fe(SO4)2

c．淀粉___________d．甲基橙

②实验过程中加入硝基苯的目的是___________ ，如无此操作所测Cl元素含量将会________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。

(3)氯化水解法生产三氯氧磷会产生含磷(主要为H3PO4、H3PO3等)废水。在废水中先加入适量漂白粉，再加入生石灰调节pH将磷元素转化为磷酸的钙盐沉淀并回收。

①在沉淀前先加入适量漂白粉的作用是___________。

②下图是不同条件对磷的沉淀回收率的影响图象。

处理该厂废水最合适的工艺条件为___________ (填字母)。

a．调节pH=9___________b．调节pH=10

c．反应时间30 min___________d．反应时间120 min

(4)为了研究沉淀溶解平衡和沉淀转化，某同学查阅资料并设计如下实验。资料：AgSCN是白色沉淀，相同温度下，溶解度：AgSCN>AgI。

操作步骤现象步骤1:向2mL0.005mol·L-1AgNO3溶液中加入2mL0.005mol·L-1KSCN溶液,静置出现白色沉淀步骤2:取1mL上层清液于试管中,滴加1滴2mol·L-1Fe(NO3)3溶液溶液变红色步骤3:向步骤2的溶液中,继续加入5滴3mol·L-1AgNO3溶液,溶液红色变浅步骤4:向步骤1余下的浊液中加入5滴3mol·L-1KI溶液出现黄色沉淀

①写出步骤2中溶液变红色的离子方程式：___________。

②步骤3中现象a是___________。

③用化学平衡原理解释步骤4的实验现象：___________。

参考答案及解析

1.A 【解析】A选项，HNO2和NaCl不能发生反应，只能说明不符合复分解反应的条件，但不能说明HNO3是弱酸，故A错误；B选项，常温下0.1 mol·L-1HNO2溶液的pH=2.1，说明亚硝酸不完全电离，溶液中存在电离平衡，所以能说明亚硝酸为弱酸，故B正确；C选项，强酸可以制取弱酸，NaNO2和H3PO4反应，生成HNO2，说明HNO2的酸性弱于H3PO4，所以能说明亚硝酸为弱酸，故C正确；D选项，常温下pH=1的HNO2溶液稀释至100倍，pH约为3.1说明亚硝酸中存在电离平衡，则亚硝酸为弱电解质，故D正确。

3.B 【解析】两种酸的起始pH相同，即c(H+)相同，说明起始时c(弱酸)远大于c(强酸)；没有稀释前弱酸的c(H+) 已等于强酸的c(H+)，而稀释导致弱酸的电离程度增大，所以在稀释的整个过程中，弱酸的c(H+)都大于强酸的c(H+)，即pH：弱酸<强酸，所以曲线Ⅱ是醋酸、Ⅰ是盐酸，A项错误；溶液的导电能力的强弱取决于溶液中离子浓度的大小，对于酸而言，其pH越大，c(H+)越小，离子浓度越小，导电能力越弱，故B正确；Kw的大小只取决于温度，与溶液的浓度无关，C项错误；两溶液稀释相同的倍数时，醋酸的浓度始终大于强酸的浓度，故D项错误。