2021高考化学一轮复习 专题突破训练5 水溶液中的四大常数及其应用 新人教版

1专题突破训练5水溶液中的四大常数及其应用(建议用时：35分钟)1.水的电离平衡曲线如图所示。下列说法正确的是()A．a点对应温度条件下，将pH＝x的氨水稀释10倍后，其pH＝y，则x＝y＋1B．纯水仅升高温度，可从d点变到b点C．c点对应温度条件下醋酸的电离常数比a点对应温度条件下醋酸的电离常数大D．b点对应温度条件下，0.5mol·L－1的H2SO4溶液与1mol·L－1的KOH溶液等体积混合，充分反应后，所得溶液的c(H＋)＝10－7mol·L－1C[A项，NH3·H2O是弱电解质，加水稀释促进NH3·H2O的电离，将pH＝x的氨水稀释10倍后，溶液中的OH－浓度大于原来的110，则xy＋1，错误；B项，d点和b点的c(OH－)相等，若纯水仅升高温度，c(OH－)与c(H＋)都增大，错误；C项，水的电离是吸热反应，温度升高，水的离子积增大，根据图中数据得出各点对应的水的离子积Kw的数值大小关系为bca＝d，温度关系为bca＝d，而醋酸的电离也是吸热反应，温度越高，电离常数越大，正确；D项，b点的Kw＝1.0×10－12,0.5mol·L－1的H2SO4溶液与1mol·L－1的KOH溶液等体积混合，充分反应后所得溶液呈中性，此时c(H＋)＝1.0×10－6mol·L－1，错误。]2．(2019·临沂模拟)相同温度下，根据三种酸的电离常数，下列判断正确的是()酸HXHYHZ电离常数Ka9×10－79×10－610－2A．三种酸的强弱关系：HX＞HY＞HZB．反应HZ＋Y－===HY＋Z－能够发生C．相同温度下，0.1mol·L－1的NaX、NaY、NaZ溶液，NaZ溶液pH最大D．相同温度下，1mol·L－1HX溶液的电离常数大于0.1mol·L－1HX溶液的电离常数B[A项，Ka越大，酸越强，故HZHYHX，错误；C项，酸越弱，相应的盐水解程度越大，碱性越强，pH越大，NaZ溶液pH最小，错误；D项，Ka只与温度有关，与浓度无关，错误。]23．室温时，M(OH)2(s)M2＋(aq)＋2OH－(aq)Ksp＝a，c(M2＋)＝bmol·L－1时，溶液的pH等于()A．12lg(ba)B．12lg(ab)C．14＋12lg(ab)D．14＋12lg(ba)C[Ksp[M(OH)2]＝c(M2＋)·c2(OH－)＝a，c(M2＋)＝bmol·L－1，则有c(OH－)＝(ab)12mol·L－1，结合水的离子积常数可知，c(H＋)＝Kwc－＝1×10－14mol2·L－2ab12mol·L－1＝10－14·ba12mol·L－1，那么pH＝14＋12lg(ab)。]4．已知：25℃时醋酸的电离平衡常数：Ka(CH3COOH)＝1.8×10－5，水的离子积常数：Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14。则25℃时，0.1mol·L－1CH3COONa水溶液中，c(OH－)约为(已知：1.8≈1.34)()A．1×10－7mol·L－1B．1.8×10－6mol·L－1C．7.5×10－6mol·L－1D．7.5×10－5mol·L－1C[CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－起始的物质的量浓度－1：0.100改变的物质的量浓度－1：xxx平衡的物质的量浓度－1：0.1－xxxKh＝c3c－c3COO－＝KwKa即：x20.1－x＝1×10－141.8×10－5因为CH3COONa的水解程度很小，则(0.1－x)≈0.1，上式可变为：x20.1＝1×10－141.8×10－5解得：x＝1×10－51.8≈7.5×10－6。]5．某温度时，CuS、MnS在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是()3A．a点对应的Ksp大于b点对应的KspB．向CuSO4溶液中加入MnS发生如下反应：Cu2＋(aq)＋MnS(s)===CuS(s)＋Mn2＋(aq)C．在含有CuS和MnS固体的溶液中，c(Cu2＋)∶c(Mn2＋)＝(2×10－23)∶1D．该温度下，Ksp(CuS)小于Ksp(MnS)A[因为a点和b点都在CuS的沉淀溶解平衡曲线上，Ksp是定值，A错误；因为Ksp(CuS)Ksp(MnS)，向CuSO4溶液中加入MnS，可以发生沉淀转化反应：Cu2＋(aq)＋MnS(s)===CuS(s)＋Mn2＋(aq)，B正确；从图像可知Ksp(CuS)＝0.01×6×10－34＝6×10－36、Ksp(MnS)＝0.01×3×10－11＝3×10－13，在含有CuS和MnS固体的溶液中c(S2－)相同，c(Cu2＋)∶c(Mn2＋)＝Ksp(CuS)∶Ksp(MnS)＝(2×10－23)∶1，C、D正确。]6．(2019·淄博模拟)常温下，将11.65gBaSO4粉末置于盛有250mL蒸馏水的烧杯中，然后向烧杯中加入Na2CO3固体(忽视溶液体积的变化)并充分搅拌，加入Na2CO3固体的过程中，溶液中几种离子的浓度变化曲线如图所示，下列说法中不正确的是()A．相同温度时，Ksp(BaSO4)Ksp(BaCO3)B．若使0.05molBaSO4全部转化为BaCO3，至少加入1.3molNa2CO3C．BaSO4恰好全部转化为BaCO3时，溶液中离子浓度大小为：c(CO2－3)＞c(SO2－4)＞c(OH－)＞c(Ba2＋)D．BaSO4在水中的溶解度、Ksp均比在BaCl2溶液中的大D[BaSO4在BaCl2溶液中由于Ba2＋的存在，使沉淀溶解平衡向生成沉淀方向移动，因此在BaCl2溶液中的溶解度变小，Ksp只随温度的改变而改变，无论在水中还是BaCl2溶液中，Ksp值是不变的，D错误。]7．(2019·泸州二模)常温下，将稀HCl溶液滴加等浓度的弱碱AOH溶液中，测得混合液的pH和lgcc＋的关系如图所示，其中a点表示未加盐酸时的数据，e点表示HCl和AOH恰好完全反应时的数据。下列说法错误的是()4A．常温下，A＋的水解平衡常数为1.0×10－10B．e点溶液中水电离出的H＋浓度为10－6.23mol·L－1C．c点溶液中的n(A＋)＋n(AOH)等于e点溶液中的n(Cl－)D．d点溶液中：c(Cl－)c(AOH)c(A＋)D[d点溶液盐酸过量，溶液为ACl和HCl混合溶液，由于A＋水解受到抑制，水解程度微弱，所以d点溶液中：c(Cl－)c(A＋)c(AOH)，D错误。]8．已知：pAg＝－lgc(Ag＋)，Ksp(AgCl)＝1×10－12。如图是向10mLAgNO3溶液中逐渐加入0.1mol·L－1的NaCl溶液时，溶液的pAg随着加入NaCl溶液的体积变化的图像(实线)。根据图像所得下列结论正确的是[提示：Ksp(AgCl)Ksp(AgI)]()A．原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1mol·L－1B．图中x点的坐标为(100,6)C．x点时c(Cl－)＝0.05mol·L－1D．把0.1mol·L－1的NaCl换成0.1mol·L－1NaI则图像在终点后变为虚线部分B[加入NaCl之前，pAg＝0，所以c(AgNO3)＝1mol·L－1，A错误；由于c(Ag＋)＝10－6mol·L－1，所以恰好完全反应，n(NaCl)＝n(AgNO3)＝0.01L×1mol·L－1＝0.01mol，所以V(NaCl)＝100mL，B正确；因为不知道AgNO3溶液的浓度，且NaCl溶液的体积未知，无法求x点Cl－的浓度，C错误；若把NaCl换成NaI，由于Ksp(AgI)更小，所以c(Ag＋)更小，pAg更大，D错误。]9．(2019·福州模拟)25℃时，往HA溶液中滴加NaOH溶液，溶液中HA和A－二者中各自所占的物质的量分数(α)随溶液pH变化的关系如图所示。下列说法正确的是()5A．在pH＝5的溶液中，c(A－)＝c(HA)，c(OH－)＝c(H＋)B．在pH＝7的溶液中，α(HA)＝0，α(A－)＝1.0C．25℃时，Ka(HA)＝1×10－5D．pH＝5时，溶液中水电离产生的c(H＋)＝1×10－5mol·L－1C[由题图可知，25℃时，在pH＝5的溶液中，c(A－)＝c(HA)，但c(OH－)c(H＋)，A项错误；在pH＝7的溶液中，仍存在HA的电离平衡和A－的水解平衡，α(HA)趋向于0，α(A－)趋向于1.0，B项错误；pH＝5时，α(HA)＝α(A－)＝0.5，c(HA)＝c(A－)，故25℃时，Ka(HA)＝c＋c－c＝1×10－5，C项正确；25℃、pH＝5时，所得溶液为HA和NaA的混合溶液，该溶液中水的电离受到抑制，故水电离产生的c(H＋)＝1×10－9mol·L－1，D项错误。]10．(2019·武汉模拟)常温下，向10mL0.1mol·L－1CuCl2溶液中滴加0.1mol·L－1Na2S溶液滴加过程中－lgc(Cu2＋)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示。下列说法错误的是()A．Ksp(CuS)的数量级为10－35B．曲线上各点的溶液均满足关系式：c(S2－)·c(Cu2＋)＝Ksp(CuS)C．a、b、c三点中，由水电离的c(H＋)和c(OH－)的积最小的为b点D．c点溶液中：c(Na＋)c(Cl－)c(S2－)c(OH－)c(H＋)A[Ksp(CuS)＝10－17.7×10－17.7＝10－35.4＝100.6×10－36，故Ksp(CuS)的数量级为10－36，A错误。]11．(2019·武汉模拟)已知Ka、Kb、Kw、Kh、Ksp分别表示弱酸的电离平衡常数、弱碱的电离平衡常数、水的离子积常数、盐的水解平衡常数、难溶电解质的溶度积常数。(1)有关上述常数的说法正确的是________。a．它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度6b．它们的大小都随温度的升高而增大c．常温下，CH3COOH在水中的Ka大于在饱和CH3COONa溶液中的Kad．一定温度下，在CH3COONa溶液中，Kw＝Ka·Kh(2)已知：25℃时，HA的Ka＝1×10－6，则25℃时，浓度均为0.01mol·L－1的HA与NaA等体积混合，则混合溶液呈________性(填“酸”“碱”或“中”)。(3)已知常温下Fe(OH)3和Mg(OH)2的Ksp分别为8.0×10－38、1.0×10－11，向浓度均为0.1mol·L－1的FeCl3、MgCl2的混合溶液中加入碱液，要使Fe3＋完全沉淀而Mg2＋不沉淀，应该调节溶液的pH范围是________(已知lg2≈0.3)。[解析](2)Kh(A－)＝KwKa＝1×10－141×10－6＝1×10－8＜Ka，故HA电离程度大于A－的水解程度，溶液呈酸性。(3)Fe3＋完全沉淀时，c3(OH－)×1.0×10－58.0×10－38，c(OH－)(8.0×10－33)13mol·L－1＝2×10－11mol·L－1，所以pH3.3；Mg2＋不沉淀，c2(OH－)×0.11×10－11，c(OH－)(1×10－10)12mol·L－1＝1×10－5mol·L－1，所以pH9，故pH范围为3.3pH9。[答案](1)ad(2)酸(3)3.3pH912．(2018·襄阳统考，节选)(1)根据下表数据作答：表125℃时浓度为0.1mol·L－1两种溶液的pH溶质NaClONa2CO3pH9.711.6表225℃时两种酸的电离平衡常数Ka1Ka2H2SO31.3×10－26.3×10－8H2CO34.2×10－75.6×10－11①根据表1能不能判断出H2CO3与HClO酸性强弱？________(填“能”或“不能”)。②0.10mol·L－1Na2SO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为______________。③H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为________________。(2)已知：Ksp(AgCl)＝1.5×10－10、Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12；AgCl为白色沉淀，Ag2CrO4为砖红色沉淀。向Cl－和CrO2－4浓度均为0.1mo