专项突破练(五)-加试题溶液中的离子反应

专项突破练(五)加试题溶液中的离子反应1．已知：25℃时，Kb(NH3·H2O)＝1.8×10－5。该温度下，用0.100mol·L－1的氨水滴定10.00mL0.100mol·L－1的一元酸HA的溶液，滴定过程中加入氨水的体积(V)与溶液中的关系如图所示。下列说法不正确的是()A．HA为强酸B．a＝10C．25℃时，NH＋4的水解平衡常数为59×10－9D．当滴入20mL氨水时，溶液中存在c(NH＋4)＞c(A－)答案B解析水溶液中lgcH＋cOH－＝12，所以根据水的离子积常数可知溶液中氢离子浓度是0.1mol·L－1，所以HA为强酸，A正确；lgcH＋cOH－＝0时溶液显中性，二者恰好反应时生成的铵盐水解，溶液显酸性，则要显中性，则a＞10，B错误；25℃时，NH＋4的水解平衡常数为KwKb，C正确；当滴入20mL氨水时氨水过量，溶液显碱性，根据电荷守恒可知混合溶液中c(NH＋4)＞c(A－)，D正确。2．(2018·浙江名校协作体高三上学期)室温下，将0.10mol·L－1盐酸滴入20.00mL0.10mol·L－1氨水中，溶液中pH和pOH随加入盐酸体积变化曲线如图所示。已知：pOH＝－lgc(OH－)，下列说法正确的是()A．M点所示溶液中c(NH＋4)＋c(NH3·H2O)＝c(Cl－)B．N点所示溶液中溶质一定含NH4Cl，可能还含HClC．Q点消耗盐酸的体积等于氨水的体积D．Q点所示溶液中c(NH＋4)c(Cl－)c(NH3·H2O)c(OH－)c(H＋)答案B解析M点溶液呈碱性，为NH4Cl、NH3·H2O混合溶液，溶液中c(NH＋4)＋c(NH3·H2O)＞c(Cl－)，A错误；N点溶液呈酸性，溶液中溶质一定含NH4Cl，可能还含HCl，B正确；恰好反应得到NH4Cl溶液呈酸性，Q点溶液呈中性，氨水稍过量，C错误；Q点溶液呈中性，则c(H＋)＝c(OH－)，根据电荷守恒可知：c(NH＋4)＝c(Cl－)，正确的离子浓度大小为c(NH＋4)＝c(Cl－)＞c(H＋)＝c(OH－)，D错误。3．(1)(2017·宁波新高考适应性考试)25℃时，在某浓度的NH4Cl溶液中滴加一定量的氨水至中性，此时测得溶液中c(Cl－)＝0.36mol·L－1，则混合溶液中c(NH3·H2O)＝________mol·L－1。(25℃时，NH3·H2O的Kb＝1.8×10－5)(2)水的电离平衡曲线如图所示。①Kw(T1℃)________(填“＞”“＜”或“＝”)Kw(T2℃)。T2℃时1mol·L－1的NaOH溶液中，由水电离出的c(H＋)＝________mol·L－1。②M区域任意一点均表示溶液呈________(填“酸性”“中性”或“碱性”)。③25℃时，向纯水中加入少量NH4Cl固体，对水的电离平衡的影响是________(填“促进”“抑制”或“不影响”)。答案(1)2×10－3(2)①＜1×10－13②碱性③促进解析(1)氯化铵溶液中加入氨水溶液至中性，则c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7mol·L－1，根据电荷守恒得：c(Cl－)＝c(NH＋4)＝0.36mol·L－1，结合氨水的电离方程式可知：Kb＝cNH＋4·cOH－cNH3·H2O＝0.36mol·L－1×1×10－7mol·L－1cNH3·H2O＝1.8×10－5，c(NH3·H2O)＝2.0×10－3mol·L－1。(2)①温度越高，水的电离程度越大，水的离子积常数越大，根据图像，Kw(T1℃)＜Kw(T2℃)。Kw(T2℃)＝10－13，T2℃时1mol·L－1的NaOH溶液中，c(OH－)＝1mol·L－1，c(H＋)＝10－13mol·L－1，则由水电离出的c(H＋)＝1×10－13mol·L－1；②M区域任意一点都存在c(H＋)＜c(OH－)，表示溶液呈碱性；③25℃时，向纯水中加入少量NH4Cl固体，氯化铵水解，促进水的电离。4．(1)常温时，初始浓度分别为1mol·L－1和0.1mol·L－1的氨水中c(OH－)分别为c1和c2，则c1和c2的关系为c1________10c2。(2)25℃时，醋酸的电离常数Ka＝1.75×10－5。①向该溶液中加入一定量的盐酸，Ka是否变化？为什么？②若醋酸的初始浓度为0.010mol·L－1，平衡时c(H＋)是多少？醋酸的电离度是多少？答案(1)(2)①不变，Ka不随浓度变化而变化。②c(H＋)为4.18×10－4mol·L－1，醋酸的电离度为4.18%。解析(1)设两种浓度的氨水中NH3·H2O的电离度分别为α1、α2，则c1c2＝1×α10.1×α2＝10·α1α2，溶液浓度越小，电离度越大，即α1α2，所以c110c2。(2)①Ka只随温度变化而变化。加入盐酸，电离平衡发生移动，但Ka不变。②设平衡时c(H＋)＝c(CH3COO－)＝xmol·L－1，则c平(CH3COOH)＝0.010mol·L－1－xmol·L－1，Ka＝x20.010－x＝1.75×10－5，解得x≈4.18×10－4，α＝4.18×10－4mol·L－10.010mol·L－1×100%＝4.18%。5．下表是几种常见弱酸的电离常数(25℃)。弱酸电离方程式电离常数KCH3COOHCH3COOHCH3COO－＋H＋K＝1.8×10－5H2CO3H2CO3H＋＋HCO－3HCO－3H＋＋CO2－3K1＝4.3×10－7K2＝5.6×10－11H3PO4H3PO4H＋＋H2PO－4H2PO－4H＋＋HPO2－4HPO2－4H＋＋PO3－4K1＝7.5×10－3K2＝6.2×10－8K3＝2.2×10－13回答下列问题：(1)升高温度，会________(填“促进”或“抑制”)弱酸的电离，K值________(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)在温度相同时，各弱酸的K值不同，那么K值的大小与酸性的相对强弱关系是________________________________________________________________________________。(3)若把CH3COOH、H2CO3、HCO－3、H3PO4、H2PO－4、HPO2－4都看作酸，则它们酸性强弱的顺序是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)电离常数是用实验的方法测定出来的，现已经测得25℃时，cmol·L－1的CH3COOH的电离度为α。试表示该温度下醋酸的电离常数K＝________。答案(1)促进增大(2)K值越大，溶液的酸性越强(3)H3PO4CH3COOHH2CO3H2PO－4HCO－3HPO2－4(4)cα2c1－α(或cα21－α)解析(1)弱电解质的电离是吸热反应，升高温度促进弱电解质电离，则生成物浓度增大，反应物浓度减小，所以K值增大。(2)K值越大，酸的电离程度越大，则溶液中氢离子浓度越大，所以溶液的酸性越强。(3)电离常数越大，则酸性越强，电离常数越小，则酸性越弱，根据表格知，酸性最强的是H3PO4，最弱的是HPO2－4。(4)醋酸溶液中水电离出的氢离子浓度很小，对于醋酸电离出的氢离子来说水电离出的氢离子可以忽略，所以该溶液中c(CH3COO－)＝c(H＋)＝cαmol·L－1，溶液中c(CH3COOH)＝c(1－α)mol·L－1，则电离常数K＝cα2c1－α＝cα21－α。6．下表是25℃时某些弱酸的电离平衡常数。化学式CH3COOHHClOH2CO3H2C2O4KaKa＝1.8×10－5Ka＝3.0×10－8Ka1＝4.3×10－7Ka2＝5.6×10－11Ka1＝5.9×10－2Ka2＝6.4×10－5(1)H2C2O4与含等物质的量的KOH的溶液反应后所得溶液呈酸性，该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为______________________________。(2)pH相同的NaClO和CH3COOK溶液，其溶液的物质的量浓度的大小关系是CH3COOK________NaClO，两溶液中：[c(Na＋)－c(ClO－)]________[c(K＋)－c(CH3COO－)](填“”“”或“＝”)。(3)下列方法中，可以使醋酸稀溶液中CH3COOH电离程度增大的是________(填字母)。A．滴加少量浓盐酸B．微热溶液C．加水稀释D．加入少量醋酸钠晶体(4)向0.1mol·L－1CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液至c(CH3COOH)∶c(CH3COO－)＝5∶9，此时溶液的pH＝________。(5)用0.1mol·L－1NaOH溶液分别滴定体积均为20.00mL、浓度均为0.1mol·L－1的盐酸和醋酸溶液，得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线。①滴定醋酸的曲线是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)；②滴定开始前，三种溶液中由水电离出的c(H＋)最大的是____________________；③V1和V2的关系：V1________(填“＞”“＝”或“＜”)V2。答案(1)c(K＋)c(HC2O－4)c(H＋)c(C2O2－4)c(OH－)(2)＝(3)BC(4)5(5)①Ⅰ②0.1mol·L－1醋酸溶液③解析(1)H2C2O4与含等物质的量的KOH的溶液反应后所得溶液是草酸氢钾，溶液呈酸性，说明草酸氢根的电离程度大于水解程度，因此该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c(K＋)c(HC2O－4)c(H＋)c(C2O2－4)c(OH－)。(2)醋酸的电离平衡常数大于次氯酸，酸性是醋酸大于次氯酸，酸越弱，酸根越容易水解，则pH相同的NaClO和CH3COOK溶液，其溶液的物质的量浓度的大小关系是CH3COOK＞NaClO；溶液中c(Na＋)－c(ClO－)＝c(OH－)－c(H＋),c(K＋)－c(CH3COO－)＝c(OH－)－c(H＋)，由于pH相等，则两溶液中[c(Na＋)－c(ClO－)]＝[c(K＋)－c(CH3COO－)]。(3)加入盐酸，抑制醋酸的电离，电离程度降低，A错误；弱电解质的电离是吸热过程，升高温度，平衡向正反应方向进行，醋酸的电离程度增大，B正确；加水稀释，促进电离，醋酸电离程度增大，C正确；加入醋酸钠，CH3COO－浓度增大，抑制醋酸的电离，电离程度减小，D错误。(4)根据醋酸的电离平衡常数可知溶液中c(H＋)＝Ka·c(CH3COOH)/c(CH3COO－)＝10－5mol·L－1，则此时溶液的pH＝5。(5)①醋酸是弱酸，盐酸是强酸，开始时盐酸的pH小于醋酸的pH，即Ⅰ是滴定醋酸，Ⅱ是滴定盐酸；②盐酸和氢氧化钠是强电解质，对水的电离抑制强于醋酸，因此滴定前，0.1mol·L－1CH3COOH溶液中水电离出的c(H＋)最大；③CH3COOH是弱酸，滴定到pH＝7，溶液中的溶质为CH3COOH和CH3COONa，盐酸是强酸，滴定到pH＝7时，溶质为NaCl，即醋酸消耗NaOH的体积小于盐酸消耗NaOH的体积，V1V2。7．某小组以醋酸为例探究弱酸的性质。(1)实验一：探究酸的强弱对酸与镁条反应速率的影响。①设计实验方案如下表，表中c＝________mol·L－1。编号酸的种类酸的浓度/mol·L－1酸的体积/mL镁条质量/g1醋酸1.0102.02盐酸c102.0②实验步骤：(a)检查装置(图1)的气密性后，添加药品；(b)反应开始后，______________________(填写操作)；(c)将所记录的数据转化为曲线图(图2)。③写出0～5min醋酸、盐酸与镁条反应的反应速率变化规律：____________________________________________