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2019-2020年高考化學(xué)二輪 專題訓(xùn)練 專題九 電解質(zhì)溶液教案(學(xué)生版)
【考綱點(diǎn)擊】
1.了解弱電解質(zhì)在水溶液中存在電離平衡。
2.了解水的電離、離子積常數(shù)。
3.了解溶液pH的定義,能進(jìn)行pH的簡單計(jì)算。
4.了解鹽類水解的原理、影響鹽類水解程度的主要因素、鹽類水解的應(yīng)用。
5.了解難溶電解質(zhì)的溶解平衡。了解溶度積的含義,能用平衡移動(dòng)原理分析沉淀溶解、生成和轉(zhuǎn)化過程。
【命題規(guī)律】
水溶液中的離子平衡是化學(xué)平衡的延伸和應(yīng)用,也是高考中考點(diǎn)分布較多的內(nèi)容之一。其中沉淀溶解平衡是新課標(biāo)中新增的知識點(diǎn),題型主要是選擇題和填空題,其考查主要內(nèi)容有:①電離平衡。②酸、堿混合溶液酸堿性的判斷及pH的簡單計(jì)算。③鹽對水電離平衡的影響及鹽溶液蒸干(或灼燒)后產(chǎn)物的判斷。④電解質(zhì)溶液中離子濃度的大小比較。⑤沉淀的溶解平衡及沉淀的轉(zhuǎn)化。
從高考命題的變化趨勢來看,溶液中離子濃度的大小比較及沉淀的溶解平衡和轉(zhuǎn)化是主流試題。此類題目考查的內(nèi)容既與鹽的水解有關(guān),又與弱電解質(zhì)的電離平衡有關(guān)。題目不僅偏重考查粒子的濃度大小順序,而且還側(cè)重溶液中的各種守恒(電荷守恒、物料守恒、質(zhì)子守恒)關(guān)系的考查,從而使題目具有一定的綜合性、靈活性和技巧性。
【知識網(wǎng)絡(luò)】
【重點(diǎn)知識梳理】
一、電解質(zhì)
1.強(qiáng)、弱電解質(zhì)與物質(zhì)分類的關(guān)系
2.強(qiáng)、弱電解質(zhì)與化學(xué)鍵的關(guān)系
一般電解質(zhì)的鍵型不同,電離程度就不同,已知典型的離子化合物,如強(qiáng)堿(NaOH、KOH等)、大部分鹽類(如NaCl、CaCl2)以及強(qiáng)極性共價(jià)化合物(如HCl、H2SO4),在水分子作用下能夠全部電離,我們稱這種在水溶液中能夠完全電離的物質(zhì)為強(qiáng)電解質(zhì)。而含弱極性鍵的共價(jià)化合物如CH3COOH、NH3H2O、H2O等,在水中僅部分電離,為弱電解質(zhì)。但是,僅從鍵型來區(qū)分強(qiáng)、弱電解質(zhì)是不全面的,即使強(qiáng)極性共價(jià)化合物也有屬于弱電解質(zhì)的情況,如HF。
3.弱電解質(zhì)的判斷
在中學(xué)化學(xué)電解質(zhì)溶液這一知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)中,常常需要根據(jù)一些性質(zhì)對強(qiáng)弱電解質(zhì)進(jìn)行有關(guān)判斷和分析,屬于高考的熱點(diǎn)?,F(xiàn)以弱酸為例進(jìn)行分析,常見的判斷方法有:
(1)測定已知物質(zhì)的量濃度的弱酸的pH。如已知酸HB,物質(zhì)的量濃度為0.01 molL-1,若為強(qiáng)酸,則完全電離,c(H+)=0.01 molL-1,pH=2;若為弱酸,則部分電離,c(H+)<0.01 molL-1,pH>2。
(2)取一定體積的酸HB溶液(設(shè)取1體積),測定其pH,稀釋至體積擴(kuò)大100倍,再測定其pH。若pH增大2個(gè)單位,則為強(qiáng)酸;若pH增大小于2個(gè)單位,則為弱酸。
(3)取酸HB對應(yīng)的鈉鹽溶液,測定其pH。若pH=7,則為強(qiáng)酸;若pH>7,則為弱酸。
(4)取體積和pH相同的酸HB溶液和鹽酸,分別加入足量的鋅粒,若HB產(chǎn)生H2的速率大且量多,說明是弱酸。
(5)分別取等體積等pH的酸HB和鹽酸進(jìn)行中和滴定,若達(dá)到終點(diǎn)時(shí)酸HB消耗的同濃度的NaOH溶液體積大,說明HB為弱酸。
(6)分別取相同物質(zhì)的量濃度的酸HB溶液和鹽酸,測其導(dǎo)電性,若酸HB溶液的導(dǎo)電能力弱,說明HB為弱酸。
(7)分別取相同pH的酸HB溶液和鹽酸,向其中加入NaCl晶體和NaB晶體,振蕩,待晶體溶解后,鹽酸的pH幾乎不變,若酸HB溶液的pH增大,說明HB為弱酸。
4.電離方程式的書寫
(1)強(qiáng)電解質(zhì):完全電離用“=”,如:HCl=H++Cl- ;NaOH=Na++OH-;NaNO3=Na++NO3-。
(2)弱電解質(zhì):部分電離用“”,如:CH3COOHCH3COO-+H+,NH3H2ONH2-+OH-。
(3)多元弱酸的電離是分步進(jìn)行的,以第一步電離為主。如:H2CO3H++HCO3- (主要);HCO3-H++CO32- (次要)。
(4)多元弱堿用一步電離表示,如:Cu(OH)2Cu2++2OH-。
(5)強(qiáng)酸的酸式鹽在水溶液中完全電離,如NaHSO4 =Na++H++SO42-,在熔融狀態(tài)下的電離為KHSO4=K++HSO4-。弱酸的酸式鹽既有完全電離,又有部分電離,如NaHCO3=Na++HCO3-,HCO3-H++CO32-。
5.電離度
(1)定義:弱電解質(zhì)在水中達(dá)到電離平衡狀態(tài)時(shí),已電離的電解質(zhì)分子數(shù)占原有電解質(zhì)分子總數(shù)(包括已電離和未電離)的百分率,稱為電離度。
(2)表達(dá)式:電離度通常用α表示:
α= 100%。
(3)意義
電離度實(shí)質(zhì)上是平衡轉(zhuǎn)化率的一種。電離度表示弱電解質(zhì)在水中的電離程度。溫度相同、濃度相同時(shí),不同的弱電解質(zhì)的電離度是不同的,同一種電解質(zhì)在不同濃度的水溶液中,其電離度也是不同的,溶液越稀,電離度越大。
二、酸堿稀釋時(shí)pH的變化
1.強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的稀釋
在稀釋時(shí),當(dāng)它們的濃度大于10-5molL-1時(shí),不考慮水的電離;當(dāng)它們的濃度小于10-5molL-1時(shí),應(yīng)考慮水的電離。
例如:(1)pH=6的HCl溶液稀釋100倍,混合液pH≈7(不能大于7);
(2)pH=8的NaOH溶液稀釋100倍,混合液pH≈7(不能小于7);
(3)pH=3的HCl溶液稀釋100倍,混合液pH=5;
(4)pH=10的NaOH溶液稀釋100倍,混合液pH=8。
2.弱酸、弱堿的稀釋
在稀釋過程中有濃度的變化,又有電離平衡的移動(dòng),不能求得具體數(shù)值,只能確定其pH范圍。
例如:(1)pH=3的CH3COOH溶液,稀釋100倍,稀釋后3
7,則說明HA為弱酸。
(2)配制一定物質(zhì)的量濃度的HA溶液(如:0.01 mol/L),測其pH。若pH>2,則說明HA為弱酸。
變式探究1為證明某可溶性一元酸(HX)是弱酸,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案,其中不合理的是( )
A.室溫下,測0.1 mol/L的HX溶液的pH,若pH>1,證明HX是弱酸
B.室溫下,將等濃度等體積的鹽酸和NaX溶液混合,若混合溶液pH<7,證明HX是弱酸
C.室溫下,測1 mol/L NaX溶液的pH,若pH>7,證明HX是弱酸
D.在相同條件下,對0.1 mol/L的鹽酸和0.1 mol/L的HX溶液進(jìn)行導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn),若HX溶液燈泡較暗,證明HX為弱酸
解析 由0.1 mol/L HX溶液pH>1知,c(H+)<0.1 mol/L,說明HX只部分電離,HX是弱酸,A項(xiàng)正確;等物質(zhì)的量濃度的HCl和NaX組成的混合溶液,無論HX是強(qiáng)酸還是弱酸,溶液都顯酸性,B項(xiàng)錯(cuò)誤;若NaX溶液的pH>7,說明鹽在水中發(fā)生水解,X-+H2OHX+OH-,為強(qiáng)堿弱酸鹽,C項(xiàng)正確;用同濃度的一元酸做導(dǎo)電實(shí)驗(yàn),燈泡較暗者,溶液離子濃度較小,說明HX沒有完全電離,則為弱酸,D項(xiàng)正確。
答案;B
考點(diǎn)二 水的電離平衡和pH計(jì)算
例2 25℃時(shí),水的電離達(dá)到平衡:H2OH++OH- ΔH>0,下列敘述正確的是( )
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移動(dòng),c(OH-)降低
B.向水中加入少量固體硫酸氫鈉,c(H+)增大,Kw不變
C.向水中加入少量固體CH3COONa,平衡逆向移動(dòng),c(H+)降低
D.將水加熱,Kw增大,pH不變
解析 A項(xiàng)中加入稀氨水,抑制水電離,平衡逆向移動(dòng),但溶液呈堿性,c(OH-)增大;C項(xiàng)中加入少量CH3COONa固體,CH3COO-與H+結(jié)合生成CH3COOH,c(H+)減小,平衡正向移動(dòng);D項(xiàng)中加熱,平衡正向移動(dòng),KW增大,pH變小。
答案:B
例3室溫時(shí),將x mL pH=a的稀NaOH溶液與y mL pH=b的稀鹽酸充分反應(yīng)。下列關(guān)于反應(yīng)后溶液
pH的判斷,正確的是 ( )
A.若x=y(tǒng),且a+b=14,則pH>7
B.若10x=y(tǒng),且a+b=13,則pH=7
C.若ax=by,且a+b=13,則pH=7
D.若x=10y,且a+b=14,則pH>7
解析 本題主要考查有關(guān)pH的簡單計(jì)算。
由題意知:n(NaOH)=x10a-1410-3 mol,n(HCl)=y(tǒng)10-b10-3 mol,所以n(NaOH)∶n(HCl)==10(a+b-14)。若x=y(tǒng),且a+b=14,則n(NaOH)=n(HCl)二者恰好完全反應(yīng),pH=7;若10x=y(tǒng)且a+b=13,則堿不足,pH<7;若ax=by且a+b=13則n(NaOH)∶n(HCl)=<1,故pH<7;若x=10y且a+b=14,則n(NaOH)∶n(HCl)=10>1,NaOH過量,pH>7。
答案:D
【名師點(diǎn)撥】水電離平衡的影響因素和溶液的pH計(jì)算
(1)向水中加入H+(酸)、OH-(堿)會(huì)抑制水的電離,而且H+、OH-的濃度越大,對水的電離的抑制作用越強(qiáng);向水中加入能消耗H+或OH-的物質(zhì)(如:能水解的鹽),會(huì)促進(jìn)水的電離,而且生成鹽的弱酸、弱堿越弱,對水的電離的促進(jìn)作用越強(qiáng);由于電離吸熱,所以,升溫能促進(jìn)水的電離。但只要溫度不變,水溶液(稀溶液)中的c(H+)c(OH-)就不變,溫度升高會(huì)使c(H+)c(OH-)增大。
(2)計(jì)算溶液的pH時(shí),應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
①外界條件是否指室溫;②當(dāng)酸、堿混合后,首先要判斷溶液的酸堿性,然后再計(jì)算c(H+)或c(OH-),最后求得溶液的pH;③要特別注意溶液中的c(H+)和由水電離出的H+的濃度之差異,否則容易走向誤區(qū)。
即時(shí)鞏固2下列敘述正確的是 ( )
A.某醋酸溶液的pH=a,將此溶液稀釋1倍后,溶液的pH=b,則a>b
B.在滴有酚酞溶液的氨水里,加入NH4Cl至溶液恰好無色,則此時(shí)溶液的pH<7
C.1.010-3 mol/L鹽酸的pH=3.0,1.010-8 mol/L鹽酸的pH=8.0
D.若1 mL pH=1的鹽酸與100 mL NaOH溶液混合后,溶液的pH=7,則NaOH溶液的pH=11
解析 A若是稀醋酸溶液稀釋則c(H+)減小,pH增大,b>a,故A錯(cuò)誤;B酚酞的變色范圍是pH= 8.0~10.0(無色→紅色),現(xiàn)在使紅色褪去,pH不一定小于7,溶液pH剛剛小于8時(shí)即可顯示無色,故B錯(cuò)誤;C常溫下酸的pH不可能大于7,只能無限的接近7;D正確,直接代入計(jì)算可得是正確的,也可用更一般的式子:設(shè)強(qiáng)酸pH=a,體積為V1;強(qiáng)堿的pH=b,體積為V2,則有10-aV1=10-(14-b)V2,現(xiàn)在V1/V2=10-2,又知a=1,所以b=11。
答案:D
考點(diǎn)三 鹽類的水解和離子濃度大小比較
例4 下列溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是( )
A.室溫下,向0.01 mol/L NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性:c(Na+)>c(NH)>c(SO)>c(OH-)=c(H+)
B.0.1 mol/L NaHCO3溶液:c(Na+)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+)
C.Na2CO3溶液:c(OH-)-c(H+)=c(HCO)+2c(H2CO3)
D.25℃時(shí),pH=4.75、濃度均為0.1 mol/L的CH3COOH、CH3COONa混合溶液: c(CH3COO-)+c(OH-)c(SO),所以c(SO)>c(NH),故A錯(cuò)誤;B項(xiàng), NaHCO3溶液中,OH-是由HCO水解和水的電離所生成的,但是這些都是微弱的,HCO的濃度永遠(yuǎn)大于OH-的濃度,故錯(cuò);C項(xiàng)質(zhì)子守恒為c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)=c(OH-),C項(xiàng)正確;D項(xiàng),由電荷守恒得:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),由物料守恒可得:2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),將兩式中的c(Na+)消去,可得c(CH3COO-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(CH3COOH)。所以c(CH3COO-)+c(OH-)-c(H+)-c(CH3COOH)=c(H+)-c(OH-),因?yàn)閜H=4.75,故c(H+)-c(OH-)>0,所以D項(xiàng)不等式應(yīng)為“>”,故錯(cuò)。
(1)A項(xiàng)溶液呈中性時(shí)溶質(zhì)為Na2SO4、NH3H2O和(NH4)2SO4,因?yàn)镺H-先中和H+,再與NH反應(yīng),由于NH水解呈酸性,故NH部分參與反應(yīng);若加入NaOH至反應(yīng)最大量時(shí)溶質(zhì)為等物質(zhì)的量的Na2SO4和NH3H2O,此時(shí)c(Na+)>c(SO)>c(OH-)>c(NH)>c(H+)。
(2)pH=7時(shí),c(Na+)=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+)。
答案 (1)Na2SO4、NH3H2O、(NH4)2SO4;c(Na+)>c(SO)>c(OH-)>c(NH )>c(H+)
(2)c(Na+)=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+)
【方法技巧】 解答離子濃度大小比較的試題,抓住一個(gè)原理、兩類平衡、三種守恒進(jìn)行分析,包括化學(xué)平衡移動(dòng)原理,電離平衡和水解平衡,電荷守恒、物料守恒和質(zhì)子守恒。其中電荷守恒是指溶液中陽離子所帶正電荷總數(shù)等于陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù),溶液呈電中性,例如在NaHCO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO);物料守恒是指某一組分的原始濃度應(yīng)該等于它在溶液中各種存在形式的濃度之和,例如在Na2CO3溶液中:c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3);質(zhì)子守恒是指溶液中由水電離出來的H+和OH-總是相等的。質(zhì)子守恒可由電荷守恒和物料守恒聯(lián)立推導(dǎo)出來。例如在Na2CO3溶液中:c(OH-)=c(HCO)+2c(H2CO3)+c(H+)。
變式探究3常溫下,用0.100 0 mol/L NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol/L CH3COOH溶液所得滴定曲線如下圖。下列說法正確的是 ( )
A.點(diǎn)①所示溶液中:
c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
B.點(diǎn)②所示溶液中:
c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
C.點(diǎn)③所示溶液中:
c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
D.滴定過程中可能出現(xiàn):
c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)
解析 向CH3COOH溶液中逐滴滴加NaOH溶液,當(dāng)加入NaOH很少時(shí),D項(xiàng)正確;繼續(xù)滴加至點(diǎn)①,2n(NaOH)=n(CH3COOH),此時(shí)溶質(zhì)為等物質(zhì)的量的CH3COOH和CH3COONa,pH<7,因CH3COOH電離,c(CH3COOH)c(CH3COOH)+c(H+),A錯(cuò)誤;點(diǎn)②時(shí)pH=7,根據(jù)電荷守恒,則有c(Na+)=c(CH3COO-),B錯(cuò)誤;點(diǎn)③時(shí)n(NaOH)=c(CH3COOH),此時(shí)溶質(zhì)為CH3COONa,CH3COO-水解使溶液顯堿性,正確順序?yàn)閏(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),C錯(cuò)誤。
答案:D
考點(diǎn)四 沉淀溶解平衡
例5硫酸鍶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲線如下。下列說法正確的是( )
A.溫度一定時(shí),Ksp(SrSO4)隨c(SO)的增大而減小
B.三個(gè)不同溫度中,313 K時(shí)Ksp(SrSO4)最大
C.283 K時(shí),圖中a點(diǎn)對應(yīng)的溶液是飽和溶液
D.283 K下的SrSO4飽和溶液升溫到363 K后變?yōu)椴伙柡腿芤?
解析 溫度一定,Ksp(SrSO4)不變,A錯(cuò)誤;由題中沉淀溶解平衡曲線可看出,313 K時(shí),c(Sr2+)、c(SO)最大,Ksp最大,B正確;a點(diǎn)c(Sr2+)小于平衡時(shí)c(Sr2+),故未達(dá)到飽和,沉淀繼續(xù)溶解,C錯(cuò)誤;從283 K升溫到363 K要析出固體,依然為飽和溶液。
答案:B
【知識歸納】
1.沉淀溶解平衡
(1)溶度積
溶解平衡:AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq)
表達(dá)式:Ksp=[c(An+)]m[c(Bm-)]n
應(yīng)用Qc>Ksp:溶液過飽和,生成沉淀
Qc=Ksp,溶液飽和,沉淀溶解平衡
QcKsp,沉淀要析出,故D正確。
答案:B
【高考失分警示】
1.計(jì)算溶液的pH時(shí),常見錯(cuò)誤是直接應(yīng)用溶液中c(H+)來求解,忽略溶液中當(dāng)c(OH-)>c(H+)時(shí),OH-對水電離平衡的影響。
2.在對弱酸或弱堿溶液加水稀釋時(shí),并非所有離子濃度都減小,不要忽視KW在一定溫度下是定值,當(dāng)H+(或OH-)濃度減小時(shí),必然意味著OH-(或H+)濃度增大。
3.電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性與電解質(zhì)的強(qiáng)弱沒有必然的關(guān)系,強(qiáng)電解質(zhì)的稀溶液導(dǎo)電能力未必強(qiáng)。溶液導(dǎo)電性的強(qiáng)弱決定于溶液中離子的濃度及離子所帶電荷多少等因素,與電解質(zhì)的強(qiáng)弱有關(guān)的同時(shí)也受其他因素的影響,因此不能作為判斷電解質(zhì)強(qiáng)弱的標(biāo)準(zhǔn)。
4.誤認(rèn)為Ksp越小,物質(zhì)的溶解能力越弱。只有物質(zhì)類型相同時(shí)(如AB型、AB2型等),Ksp越小,難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力越弱。若物質(zhì)類型不同如Mg(OH)2和AgCl,Ksp不能直接用于判斷物質(zhì)溶解能力的強(qiáng)弱。
【高考真題精解精析】
【xx高考試題解析】
1.(上海)常溫下用pH為3的某酸溶液分別與pH都為11的氨水、氫氧化鈉溶液等體積混合得到a、b兩種溶液,關(guān)于這兩種溶液酸堿性的描述正確的是
A.b不可能顯堿性 B. a可能顯酸性或堿性
C.a(chǎn)不可能顯酸性 D.b可能顯堿性或酸性
解析:pH都為11的氨水、氫氧化鈉溶液,其濃度分別是大于10-3mol/L和等于10-3mol/L,由于pH為3的某酸溶液,其強(qiáng)弱未知。因此與pH為11的氨水反應(yīng)時(shí),都有可能過量;而與pH為11的氫氧化鈉溶液反應(yīng)時(shí)酸可能過量或二者恰好反應(yīng)。
答案:AB
2.(天津)下列說法正確的是
A.25℃時(shí)NH4Cl溶液的KW大于100℃時(shí)NH4Cl溶液的KW
B.SO2通入碘水中,反應(yīng)的離子方程式為SO2+I(xiàn)2+2H2O=SO32-+2I-
C.加入鋁粉能產(chǎn)生氫氣的溶液中,可能存在大量的Na+、Ba2+、AlO2-、NO3-
D.100℃時(shí),將pH=2的鹽酸與pH=12的NaOH溶液等體積混合,溶液顯中性
解析:在稀溶液中水的離子積常數(shù)KW=c(H+)c(OH-),KW只與溫度有關(guān)而與溶液的酸堿性無關(guān),由于水的電離是吸熱的,因此溫度升高時(shí)會(huì)促進(jìn)水的電離,即KW會(huì)增大,例如25℃時(shí)KW=110-14,而在100℃時(shí)KW=110-12,所以選項(xiàng)A不正確;碘水具有氧化性,可以將二氧化硫氧化成硫酸,而單質(zhì)碘被還原成碘離子,方程式為SO2+I(xiàn)2+2H2O=SO42-+2I-+4H+,選項(xiàng)B不正確;能和鋁粉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的溶液既可以顯酸性也可以顯堿性,這四種離子:Na+、Ba2+、AlO2-、NO3-雖然在酸性溶液中不能大量共存(AlO2-會(huì)結(jié)合H+,生成氫氧化鋁沉淀或生成Al3+),但可以在堿性溶液中大量共存,因此選項(xiàng)C正確;100℃時(shí),KW=110-12,此時(shí)pH=2的鹽酸其濃度為10-2mol/L,但pH=12的NaOH溶液其其濃度為1mol/L,所以當(dāng)二者等體積混合時(shí)NaOH過量,溶液顯堿性,D不正確。
答案:C
3.(重慶)對滴有酚酞試液的下列溶液,操作后顏色變深的是
A.明礬溶液加熱 B.CH3COONa溶液加熱
C.氨水中加入少量NH4Cl固體 D.小蘇打溶液中加入少量NaCl固體
4.(上海)120 mL含有0.20 mol碳酸鈉的溶液和200 mL鹽酸,不管將前者滴加入后者,還是將后者滴加入前者,都有氣體產(chǎn)生,但最終生成的氣體體積不同,則鹽酸的濃度合理的是
A.2.0mol/L B.1.5 mol/L C.0.18 mol/L D.0.24mol/L
解析:若碳酸鈉恰好與鹽酸反應(yīng)生成碳酸氫鈉,則鹽酸的濃度是1.0 mol/L;若碳酸鈉恰好與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳,則鹽酸的濃度是2.0 mol/L。由于最終生成的氣體體積不同,所以只能是介于二者之間。
答案:B
5.(天津)25℃時(shí),向10ml0.01mol/LKOH溶液中滴加0.01mol/L苯酚溶液,混合溶液中粒子濃度關(guān)系正確的
A.pH>7時(shí),c(C6H5O-)>c(K+)>c(H+)>c(OH-)
B.pH<7時(shí),c(K+)>c(C6H5O-)>c(H+)>c(OH-)
C.V[C6H5OH(aq)]=10ml時(shí),c(K+)=c(C6H5O-)>c(OH-)=c(H+)
D.V[C6H5OH(aq)]=20ml時(shí),c(C6H5O-)+c(C6H5OH)=2c(K+)
解析:pH>7時(shí),c(H+)不可能大于c(OH-)的,所以選項(xiàng)A明顯不正確;由溶液中的電荷守恒定律知:c(K+)+c(H+)=c(C6H5O-)+c(OH-),所以不可能滿足c(K+)>c(C6H5O-)>c(H+)>c(OH-),即選項(xiàng)B不正確;中苯酚是一種極弱的酸,所以當(dāng)KOH溶液和苯酚恰好反應(yīng),產(chǎn)物苯酚鉀會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)而顯堿性。由題中數(shù)據(jù)不難計(jì)算出,當(dāng)二者恰好反應(yīng)時(shí)消耗苯酚的體積是10ml,此時(shí)溶液中粒子的濃度大小關(guān)系為:
c(K+)>c(C6H5O-)>c(OH-)>c(H+),所以選項(xiàng)C是不正確的;當(dāng)加入苯酚的體積是20ml時(shí),苯酚過量,溶液是由等物質(zhì)的量濃度的苯酚和苯酚鉀組成,所以根據(jù)物料守恒可知c(C6H5O-)+c(C6H5OH)=2c(K+)一定成立,因此選項(xiàng)D是正確的。
答案:D
6.(浙江)海水中含有豐富的鎂資源。某同學(xué)設(shè)計(jì)了從模擬海水中制備MgO的實(shí)驗(yàn)方案:
模擬海水中的離子濃度(mol/L)
Na+
Mg2+
Ca2+
Cl―
0.439
0.050
0.011
0.560
0.001
注:溶液中某種離子的濃度小于1.010-5 mol/L,可認(rèn)為該離子不存在;
實(shí)驗(yàn)過程中,假設(shè)溶液體積不變。
已知:Ksp(CaCO3)=4.9610-9;Ksp(MgCO3)=6.8210-6;
Ksp[Ca(OH)2]=4.6810-6;Ksp[Mg(OH)2]=5.6110-12。
下列說法正確的是
A.沉淀物X為CaCO3
B.濾液M中存在Mg2+,不存在Ca2+
C.濾液N中存在Mg2+、Ca2+
D.步驟②中若改為加入4.2 g NaOH固體,沉淀物Y為Ca(OH)2和Mg(OH)2的混合物
【答案】A
【解析】本題考察方式很新穎,主要考察溶度積的計(jì)算和分析。步驟①發(fā)生Ca2++OH―+CaCO3↓+H2O,步驟②:Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)(10-3)2=5.610-12,c(Mg2+)=5.610-6。Q[Ca(OH)2]=c(Ca2+)(10-3)2=10-8<Ksp,無Ca(OH)2析出。A.正確。生成0001 mol CaCO3。B.錯(cuò)誤。剩余c(Ca2+)=0.001 mol/L。C.錯(cuò)誤。c(Mg2+)=5.610-6<10-5,無剩余,D.錯(cuò)誤。生成0.05 mol Mg(OH)2,余0.005 mol OH―,Q[Ca(OH)2]=0.010.0052=2.510-7<Ksp,無Ca(OH)2析出
7.(四川)25 ℃在等體積的①pH=0的H2SO4溶液,②0.05 molL-1的Ba(OH)2溶液,③pH = 10的Na2S溶液,④pH=5的NH4NO3溶液中,發(fā)生電離的水的物質(zhì)的量之比是( )
A.1∶10∶1010∶109 B.1∶5∶5109∶5109
C.1∶20∶1010∶109 D.1∶10 ∶104∶109
【答案】A
【解析】①中pH=0的H2SO4中c(H+)=1.0 molL-1,c(OH-)=1.010-14molL-1,水電離程度為1.010-14molL-1。②中c(OH-)=0.1 molL-1,c(H+)=1.010-13molL-1,水電離程度為1.010-13molL-1。③中c(OH-)=1.010-4molL-1,水的電離程度為1.010-4molL-1。④中c(H+)=1.010-5molL-1,水的電離程度為1.010-5molL-1。故①②③④中水的電離程度之比為:1.010-14molL-1:1.010-13molL-1:1.010-4molL-1:1.010-5molL-1=1:10:1010:109,A項(xiàng)正確。
8.(全國新課標(biāo))將濃度為0.1molL-1HF溶液加水不斷稀釋,下列各量始終保持增大的是
A. c(H+) B. C. D.
解析:HF屬于弱電解質(zhì),加水促進(jìn)HF的電離平衡向右移動(dòng),即電離程度增大,但電離平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),所以選項(xiàng)B不變;但同時(shí)溶液的體積也增大,所以溶液的酸性會(huì)降低,即c(H+)、c(F-)和c(HF)的濃度均降低,考慮到溶液中水還會(huì)電離出氫離子,所以稀釋到一定程度(即無限稀釋時(shí)),c(H+)就不在發(fā)生變化,但c(F-)和c(HF)卻一直會(huì)降低,所以選項(xiàng)D符合題意。
答案:D
9.(大綱版)室溫時(shí),將濃度和體積分別為C1、V1的NaOH溶液和C2、V2的CH3COOH溶液相混合,下列關(guān)于該混合溶液的敘述錯(cuò)誤的是
A.若pH>7,則一定是C1V1=C2V2
B.在任何情況下都是c(Na+)+c(H+)=C(CH3COO-)+c(OH-)
C.當(dāng)pH=7時(shí),若V1=V2,則一定是C1>C2
D.若V1=V2, C1=C2,則 C(CH3COO-)+C(CH3COOH)=c(Na+)
【解析】A選項(xiàng)錯(cuò)誤,恰好反應(yīng)時(shí)生成的CH3COONa顯堿性固然不錯(cuò),但顯堿性時(shí)還有可能是NaOH過量,也可能是醋酸略過量,及pH>7時(shí),可能是C1V1=C2V2(溶質(zhì)CH3COONa),也可能是C1V1>C2V2(溶質(zhì)為NaOH和CH3COONa),還可能是C1V1<C2V2(溶質(zhì)大量的CH3COONa和少量的CH3COOH);B選項(xiàng)正確,電荷守恒原理應(yīng)用;C選項(xiàng)正確,pH=7說明溶液顯中性,且V1=V2,若C1=C2或C1>C2則溶液顯堿性,現(xiàn)在要顯中性,只可能是C1<C2;D選項(xiàng)正確,C1V1=C2V2時(shí)溶質(zhì)為CH3COONa,雖然CH3COO-水解,但是由物料守恒可知D正確
【答案】A
10.(山東)室溫下向10mL pH=3的醋酸溶液中加入水稀釋后,下列說法正確的是
A.溶液中導(dǎo)電粒子的數(shù)目減少 B.溶液中不變
C.醋酸的電離程度增大,c(H+)亦增大 D.再加入10mLpH=11的NaOH溶液,混合液pH=7
【答案】B
【解析】本題考查弱電解質(zhì)的電離平衡問題及電離平衡常數(shù)與水的離子積的計(jì)算問題。A選項(xiàng)加水稀釋電離平衡向電離的方向移動(dòng),醋酸分子減少,氫離子和醋酸根粒子增多,即溶液中導(dǎo)電的微粒數(shù)目增多,故A錯(cuò)誤;B選項(xiàng)由電離平衡常數(shù)
=,由于溫度一定,Ka和Kw一定,故不變,故正確;C選項(xiàng),雖然電離度增大,但是稀釋后pH會(huì)增大,c(H+)減小,所以C錯(cuò)誤;D選項(xiàng)中醋酸為弱電解質(zhì),不能完全電離,c(CH3COOH)遠(yuǎn)大于0.001mol/L,故混合后,醋酸過量很多,應(yīng)該顯酸性,則D錯(cuò)誤。
11、(廣東)對于0.1mol?L-1 Na2SO3溶液,正確的是
A、升高溫度,溶液的pH降低
B、c(Na+)=2c(SO32―)+ c(HSO3―)+ c(H2SO3)
C、c(Na+)+c(H+)=2 c(SO32―)+ 2c(HSO3―)+ c(OH―)
D、加入少量NaOH固體,c(SO32―)與c(Na+)均增大
答案:D
解析:此題考查水溶液中的離子平衡知識。對于0.1mol?L-1的Na2SO3溶液,由于亞硫酸根離子的水解隨溫度的升高而增強(qiáng),故其升溫時(shí),溶液的pH升高,A錯(cuò);分析溶液中的守恒,可知:c(Na+)=2c(SO32―)+2c(HSO3―)+2c(H2SO3),B錯(cuò);分析溶液中的電荷守恒,其中:c(Na+)+c(H+)=2c(SO32―)+c(HSO3―)+c(OH―),C錯(cuò);由于溶液存在亞硫酸根離子的水解,當(dāng)加入少量NaOH固體,c(SO32―)與c(Na+)均增大,D對。
12.(江蘇)下列圖示與對應(yīng)的敘述相符的是
A.圖5表示某吸熱反應(yīng)分別在有、無催化劑的情況下反應(yīng)過程中的能量變化
B.圖6表示0.1000 molL-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000 molL-1CH3COOH溶液所得到的滴定曲線
C.圖7表示KNO3的溶解度曲線,圖中a點(diǎn)所示的溶液是80℃時(shí)KNO3的不飽和溶液
D.圖8 表示某可逆反應(yīng)生成物的量隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線,由圖知t時(shí)反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率最大
【答案】C
【解析】本題考查學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)、酸堿中和滴定、溶解度曲線、平衡轉(zhuǎn)化率等角度的理解能力。是基本理論內(nèi)容的綜合。高三復(fù)習(xí)要多注重這一方面的能力訓(xùn)練。
A.圖5表示反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,是放熱反應(yīng)。
B.圖6中起始點(diǎn)0.1000 molL-1CH3COOH溶液pH值不會(huì)在1以下;當(dāng)NaOH與CH3COOH等物質(zhì)的反應(yīng)時(shí),溶液因鹽類水解而呈堿性,突躍會(huì)提前;終點(diǎn)pH值也不會(huì)是13。
C.圖7通過a作一條輔助線,與KNO3的溶解度曲線有一交點(diǎn)在a點(diǎn)之上,說明a點(diǎn)溶液是不飽和溶液。
D.圖8 表示某可逆反應(yīng)生成物的量隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線,由圖知t時(shí)曲線并沒有達(dá)到平衡,所以反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率并不是最大。
13.(江蘇)下列說法正確的是
A.一定溫度下,反應(yīng)MgCl2(1)=Mg(1)+ Cl2(g)的 △H>0 △S>0
B.水解反應(yīng)NH4++H2ONH3H2O+H+達(dá)到平衡后,升高溫度平衡逆向移動(dòng)
C.鉛蓄電池放電時(shí)的負(fù)極和充電時(shí)的陽極均發(fā)生還原反應(yīng)
D.對于反應(yīng)2H2O2=2H2O+O2↑, 加入MnO2或升高溫度都能加快O2的生成速率
【答案】AD
【解析】本題是化學(xué)反應(yīng)與熱效應(yīng)、電化學(xué)等的簡單綜合題,著力考查學(xué)生對熵變、焓變,水解反應(yīng)、原電池電解池、化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素等方面的能力。
A.分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng),熵變、焓變都大于零,內(nèi)容來源于選修四化學(xué)方向的判斷。
B.水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng),溫度越高越水解,有利于向水解方向移動(dòng)。
C.鉛蓄電池放電時(shí)的負(fù)極失電子,發(fā)生氧化反應(yīng)。
D.升高溫度和加入正催化劑一般都能加快反應(yīng)速率。
14.(江蘇)下列有關(guān)電解質(zhì)溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是
A.在0.1 molL-1NaHCO3溶液中:c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(H2CO3)
B.在0.1 molL-1Na2CO3溶液中:c(OH-)-c(H+)=c(HCO3-)+2c(H2CO3)
C.向0.2 molL-1NaHCO3溶液中加入等體積0.1 molL-1NaOH溶液:
c(CO32-)> c(HCO3-)> c(OH-)>c(H+)
D.常溫下,CH3COONa和CH3COOH混合溶液[pH=7, c(Na+)=0.1 molL-1]:
c(Na+)=c(CH3COO-)>c(CH3COOH)>c(H+)=c(OH-)
【答案】BD
【解析】本題屬于基本概念與理論的考查,落點(diǎn)在水解與電離平衡、物料守恒和電荷守恒、離子濃度大小比較。溶液中存在水解與電離兩個(gè)過程的離子濃度大小比較似乎是考試熱點(diǎn)內(nèi)容,高三復(fù)習(xí)中要反復(fù)加強(qiáng)訓(xùn)練。
A.在0.1 molL-1NaHCO3溶液中,HCO3-在溶液中存在水解與電離兩個(gè)過程,而溶液呈堿性,
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