专题11弱电解质的电离和溶液的酸碱性高考化学(江苏省专用)A组自主命题·江苏卷题组五年高考考点一弱电解质的电离平衡1.(2014江苏单科,14,4分)25℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是 ()A.0.1mol·L-1CH3COONa溶液与0.1mol·L-1HCl溶液等体积混合:c(Na+)=c(Cl-)c(CH3COO-)c(OH-)B.0.1mol·L-1NH4Cl溶液与0.1mol·L-1氨水等体积混合(pH7):c(NH3·H2O)c(N )c(Cl-)c(OH-)C.0.1mol·L-1Na2CO3溶液与0.1mol·L-1NaHCO3溶液等体积混合: c(Na+)=c(C )+c(HC )+c(H2CO3)D.0.1mol·L-1Na2C2O4溶液与0.1mol·L-1HCl溶液等体积混合(H2C2O4为二元弱酸):2c(C2 )+c(HC2 )+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)4H2323O3O24O4O答案ACA项,两种溶液等体积混合,CH3COONa与HCl恰好完全反应生成浓度均为0.05mol·L-1的NaCl、CH3COOH的混合溶液,由于CH3COOH是弱酸,部分电离,故c(Na+)=c(Cl-)=0.05mol·L-1c(CH3COO-)c(OH-),A项正确;B项,等浓度的NH4Cl溶液和氨水混合,溶液呈碱性,说明NH3·H2O的电离程度大于N 的水解程度,故c(N )c(NH3·H2O),B项错误;C项,根据物料守恒可知正确;D项,由电荷守恒可得:2c(C2 )+c(HC2 )+c(OH-)+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+),D项错误。4H4H24O4O方法归纳出现等式关系时一般要用到守恒原理解题,C项中要用到物料守恒,即 = ,则2c(Na+)=3[c(C )+c(HC )+c(H2CO3)];D项中要用到电荷守恒,关键要找全溶液中的阴、阳离子。(Na)(C)nn3223O3O对比突破NH3·H2O与NH4Cl按物质的量之比1∶1混合,溶液呈碱性,即NH3·H2O的电离程度大于N 的水解程度,故可只考虑NH3·H2O的电离而忽略N 的水解,所以有c(N )c(Cl-)c(NH3·H2O)c(OH-)c(H+);类似的还有CH3COOH和CH3COONa按物质的量之比1∶1混合,溶液呈酸性,有c(CH3COO-)c(Na+)c(CH3COOH)c(H+)c(OH-)。4H4H4H2.(2013江苏单科,11,4分)下列有关说法正确的是 ()A.反应NH3(g)+HCl(g) NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的ΔH0B.电解法精炼铜时,以粗铜作阴极,纯铜作阳极C.CH3COOH溶液加水稀释后,溶液中 的值减小D.Na2CO3溶液中加入少量Ca(OH)2固体,C 水解程度减小,溶液的pH减小33(CH)(CHO)cCOOHcCO23O答案ACNH3(g)+HCl(g) NH4Cl(s)的ΔS0,该反应室温下可自发进行,则ΔG=ΔH-T·ΔS0,所以ΔH0,A项正确;精炼粗铜时粗铜作阳极,纯铜作阴极,B项错误;CH3COOH溶液加水稀释,CH3COOH电离程度增大, 的值减小,C项正确;Na2CO3溶液与Ca(OH)2反应生成CaCO3和NaOH,溶液pH增大,D项错误。33(CH)(CHO)cCOOHcCO3.(2017江苏单科,20,14分)砷(As)是一些工厂和矿山废水中的污染元素,使用吸附剂是去除水中砷的有效措施之一。(1)将硫酸锰、硝酸钇与氢氧化钠溶液按一定比例混合,搅拌使其充分反应,可获得一种砷的高效吸附剂X,吸附剂X中含有C ,其原因是。(2)H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如图1和图2所示。 图123O 图2①以酚酞为指示剂(变色范围pH8.0~10.0),将NaOH溶液逐滴加入到H3AsO3溶液中,当溶液由无色变为浅红色时停止滴加。该过程中主要反应的离子方程式为。②H3AsO4第一步电离方程式H3AsO4 H2As +H+的电离常数为 ,则p =(p =-lg )。(3)溶液的pH对吸附剂X表面所带电荷有影响。pH=7.1时,吸附剂X表面不带电荷;pH7.1时带4O1aK1aK1aK1aK负电荷,pH越高,表面所带负电荷越多;pH7.1时带正电荷,pH越低,表面所带正电荷越多。pH不同时吸附剂X对三价砷和五价砷的平衡吸附量(吸附达平衡时单位质量吸附剂X吸附砷的质量)如图3所示。 图3①在pH7~9之间,吸附剂X对五价砷的平衡吸附量随pH升高而迅速下降,其原因是。②在pH4~7之间,吸附剂X对水中三价砷的去除能力远比五价砷的弱,这是因为。提高吸附剂X对三价砷去除效果可采取的措施是。答案(14分)(1)碱性溶液吸收了空气中的CO2(2)①OH-+H3AsO3 H2As +H2O②2.2(3)①在pH7~9之间,随pH升高H2As 转变为HAs ,吸附剂X表面所带负电荷增多,静电斥力增加②在pH4~7之间,吸附剂X表面带正电,五价砷主要以H2As 和HAs 阴离子存在,静电引力较大;而三价砷主要以H3AsO3分子存在,与吸附剂X表面产生的静电引力小加入氧化剂,将三价砷转化为五价砷3O4O24O4O24O解析(1)碱性溶液易吸收空气中的CO2,CO2与碱发生反应CO2+2OH- C +H2O,故吸附剂X中含有C 。(2)①观察图1知,在pH为8~10之间,H3AsO3的分布分数逐渐减小,H2As 的分布分数逐渐增大,故该过程中,NaOH与H3AsO3反应生成NaH2AsO3和水,离子方程式为OH-+H3AsO3 H2As +H2O。②由H3AsO4的第一步电离方程式知, = ,观察图2知,当pH=2.2,即c(H+)=10-2.2mol/L时,H3AsO4的分布分数和H2As 的分布分数相等,即 =10-2.2,故p =-lg =-lg10-2.2=2.2。23O23O3O3O1aK2434(H)(HO)(HO)ccAscAs4O1aK1aK1aK解题方法①认真观察图像,注意图像中的关键点和特殊点;②解第(3)小题时,注意阅读题干中的已知信息,围绕已知信息分析图像。考点二溶液的酸碱性中和滴定4.(2018江苏单科,13,4分)根据下列图示所得出的结论不正确的是 () A.图甲是CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的平衡常数与反应温度的关系曲线,说明该反应的ΔH0B.图乙是室温下H2O2催化分解放出氧气的反应中c(H2O2)随反应时间变化的曲线,说明随着反应的进行H2O2分解速率逐渐减小C.图丙是室温下用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L-1某一元酸HX的滴定曲线,说明HX是一元强酸D.图丁是室温下用Na2SO4除去溶液中Ba2+达到沉淀溶解平衡时,溶液中c(Ba2+)与c(S )的关系曲线,说明溶液中c(S )越大c(Ba2+)越小24O24O答案C由图甲可知,温度升高,lgK减小,即K值减小,平衡逆向移动,故正反应放热,ΔH0,A正确;由图乙可知随着时间的推移,单位时间内Δc(H2O2)越来越小,说明H2O2分解速率逐渐减小,B正确;由图丙可知0.1000mol·L-1一元酸(HX)的pH1,故HX为弱酸,C错误;由图丁可知c(S )与c(Ba2+)成反比,即c(S )越大c(Ba2+)越小,D正确。24O24O审题方法解答图像题时要看清横坐标、纵坐标对应的物理量及二者的关系。如图甲,随着温度升高,lgK逐渐减小,即K值逐渐减小,说明平衡逆向移动。5.(2016江苏单科,14,4分)H2C2O4为二元弱酸。20℃时,配制一组c(H2C2O4)+c(HC2 )+c(C2 )=0.100mol·L-1的H2C2O4和NaOH混合溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如图所示。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是 () A.pH=2.5的溶液中:c(H2C2O4)+c(C2 )c(HC2 )B.c(Na+)=0.100mol·L-1的溶液中:c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH-)+c(C2 )C.c(HC2 )=c(C2 )的溶液中:c(Na+)0.100mol·L-1+c(HC2 )D.pH=7.0的溶液中:c(Na+)2c(C2 )4O24O24O4O24O4O24O4O24O答案BD结合图像分析,pH=2.5时,c(H2C2O4)+c(C2 )远小于c(HC2 ),A错误;c(Na+)=0.100mol·L-1的溶液中存在c(Na+)=c(C2 )+c(HC2 )+c(H2C2O4)、c(H+)+c(Na+)=c(HC2 )+2c(C2 )+c(OH-),联合两式可以得到c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH-)+c(C2 ),B正确;根据电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=2c(C2 )+c(HC2 )+c(OH-),可以得到c(Na+)=2c(C2 )+c(HC2 )+c(OH-)-c(H+),再结合c(C2)+c(HC2 )+c(H2C2O4)=0.100mol·L-1可以得出c(Na+)=0.100mol·L-1+c(C2 )-c(H2C2O4)+c(OH-)-c(H+)=0.100mol·L-1+c(HC2 )-c(H2C2O4)+c(OH-)-c(H+),因为此时溶液pH7,则c(OH-)-c(H+)-c(H2C2O4)0,故c(Na+)0.100mol·L-1+c(HC2 ),C错误;根据电荷守恒及c(H+)=c(OH-)可得,c(Na+)=2c(C2 )+c(HC2 ),所以c(Na+)2c(C2 ),D正确。24O4O24O4O4O24O24O24O4O24O4O24O4O24O4O4O24O4O24O6.(2012江苏单科,15,4分)25℃时,有c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1mol·L-1的一组醋酸、醋酸钠混合溶液,溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO-)与pH的关系如下图所示。下列有关溶液中离子浓度关系的叙述正确的是 ()A.pH=5.5的溶液中:c(CH3COOH)c(CH3COO-)c(H+)c(OH-)B.W点所表示的溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COOH)+c(OH-)C.pH=3.5的溶液中:c(Na+)+c(H+)-c(OH-)+c(CH3COOH)=0.1mol·L-1D.向W点所表示的1.0L溶液中通入0.05molHCl气体(溶液体积变化可忽略):c(H+)=c(CH3COOH)+c(OH-)答案BCA项,由图示可知,pH=4.75时,c(CH3COO-)=0.050mol·L-1,若pH由4.75→5.5,溶液酸性减弱,说明CH3COONa的量增加,即c(CH3COO-)0.050mol·L-1,c(CH3COOH)0.050mol·L-1,即c(CH3COOH)c(CH3COO-),故错误;B项,W点时,c(CH3COO-)=c(CH3COOH)=0.050mol·L-1,根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),故c(Na+)+c(H+)=c(CH3COOH)+c(OH-),故正确;C项,由电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),结合c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1mol·L-1,可得c(Na+)+c(H+)-c(OH-)=c(CH3COO-)=0.1mol·L-1-c(CH3COOH),即c(Na+)+c(H+)-c(OH-)+c(CH3COOH)=0.1mol·L-1,故正确;D项通入0