高中化学难溶电解质的溶解平衡的练习题(2)
高中化学难溶电解质的溶解平衡的练习题
高中化学电化学原理的练习题
1.(2010年西安八校高三模拟考试)现有常温下100 mL 0.1 mol•L-1的某一元酸HX的溶液，下列事实能说明该酸为强电解质的是( )
A.加入足量镁粉后，生成标准状况下的氢气112 mL
B.能与50 mL 0.2 mol•L-1的NaOH溶液恰好完全反应
C.用如图装置做导电性实验，发现灯泡较亮
D.用pH计测得该溶液的pH=1.0
解析：选D。不论HX是强电解质还是弱电解质，A、B结果一样;导电能力和离子浓度、离子所带电荷数有关，而与电解质强弱无直接关系;c(H+)=c(HX)说明HX完全电离，HX是强电解质。
2.(2010年辽宁省大连市高三第一次模拟考试)要求设计实验证明，某种盐的水解是吸热的，下列回答正确的是( )
A.将硝酸铵晶体溶于水，若水温下降，说明硝酸铵水解是吸热的
B.在盐酸中加入相同浓度的氨水，若混合液温度下降，说明盐类水解是吸热的
C.在醋酸钠溶液中加入醋酸钠晶体，若溶液温度下降，说明盐类水解是吸热的
D.在醋酸钠溶液中滴入酚酞试液，加热后若红色加深，说明盐类水解是吸热的
解析：选D。某些晶体溶于水温度降低，则A、C两项不能说明盐类水解吸热。B项中发生了中和反应且两溶液进行了混合，不能说明温度下降是什么原因引起的。若醋酸钠溶液水解是吸热的，则其溶液加热后会促进水解，碱性增强，所以D项正确。
3.(2009年高考北京卷)有4种混合溶液，分别由等体积0.1 mol/L的2种溶液混合而成：①CH3COONa与HCl;②CH3COONa与NaOH;③CH3COONa与NaCl;④CH3COONa与NaHCO3。下列各项排序正确的是( )
A.pH：②>③>④>①
B.c(CH3COO-)：②>④>③>①
C.溶液中c(H+)：①>③>②>④
D.c(CH3COOH)：①>④>③>②
解析：选B。本题主要考查的知识点为电离平衡和盐类的水解。电离平衡和水解平衡除了遵循勒夏特列原理之外，还有自身的特点。本题解题的关键在于对CH3COO-水解平衡移动的影响因素。由CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-可知，溶液碱性增强，平衡向逆方向移动，平衡被抑制，否则平衡被促进。显然外界环境酸性①>③>④>②，即CH3COO-水解程度①>③>④>②。各选项正确排列如下：A选项为②>④>③>①，B选项为②>④>③>①，C选项为①>③>④>②，D选项为①>③>④>②。
4.(2009年高考上海卷)根据下表提供的数据，判断在等浓度的NaClO、NaHCO3混合溶液中，各种粒子浓度关系正确的是( )
化学式 电离常数
HClO K=3×10-8
H2CO3 K1=4.3×10-7
K2=5.6×10-11
A.c(HCO-3)>c(ClO-)>c(OH-)
B.c(ClO-)>c(HCO-3)>c(H+)
C.c(HClO)+c(ClO-)=c(HCO-3)+c(H2CO3)
D.c(Na+)+c(H+)=c(HCO-3)+c(ClO-)+c(OH-)
解析：选A。由题中信息可知H2CO3的电离常数大于HClO的电离常数，故在等浓度的NaClO与NaHCO3混合液中c(HCO-3)>c(ClO-)>c(OH-);利用“物料守恒”知，c(HClO)+c(ClO-)=c(H2CO3)+c(HCO-3)+c(CO2-3);由“电荷守恒”知，c(Na+)+c(H+)=c(HCO-3)+c(ClO-)+c(OH-)+2c(CO2-3)。
5.(2010年高考安徽卷)将0.01 mol下列物质分别加入100 mL蒸馏水中，恢复至室温，所得溶液中阴离子浓度的大小顺序是(溶液体积变化忽略不计)( )
①Na2O2 ②Na2O ③Na2CO3 ④NaCl
A.①>②>③>④ B.①>②>④>③
C.①=②>③>④ D.①=②>③=④
解析：选C。根据化学反应方程式或者原子守恒可知，0.01 mol的Na2O2和Na2O分别与H2O反应都生成0.02 mol NaOH，因此①、②中阴离子浓度相等，又由于Na2CO3溶液中CO2-3发生水解：CO2-3+H2O HCO-3+OH-，故阴离子的物质的量增大，大于0.01 mol，而④中Cl-的物质的量不变，为0.01 mol，因此四种溶液中阴离子浓度的大小顺序是：①=②>③>④。
6.(2010年高考大纲全国卷Ⅰ)下列叙述正确的是( )
A.某醋酸溶液的pH=a，将此溶液稀释1倍后，溶液的pH=b，则a>b
B.在滴有酚酞溶液的氨水中，加入NH4Cl至溶液恰好无色，则此时溶液的pH<7
C. 1.0×10-3mol/L盐酸的pH=3.0,1.0×10-8mol/L盐酸的pH=8.0
D.若1 mL pH=1的盐酸与100 mL NaOH溶液混合后，溶液的pH=7，则NaOH溶液的pH=11
解析：选D。A项，对酸溶液进行稀释，氢离子浓度降低，pH增大;B项，酚酞的变色范围为8.2～10.0，当溶液恰好无色时，溶液pH刚刚小于8.2即可显示无色;C项，当溶液中酸的氢离子浓度较大时，计算时忽略水电离出的氢离子，当加入的酸的氢离子浓度较小时，计算溶液pH时则不能忽略水电离出的氢离子，当盐酸的浓度为1.0×10-8mol/L时，通常情况下，此时水电离出的氢离子为1.0×10-6mol/L，此时溶液的pH<7;D项，盐酸和氢氧化钠溶液混合后溶液显中性，则需要n(H+)=n(OH-)，即c(H+)•V(H+)=c(OH-)•V(OH-)，代入数据得c(OH-)=1.0×10-3 mol/L，故氢氧化钠溶液的pH为11。
7.(2010年高考大纲全国卷Ⅱ)相同体积、相同pH的某一元强酸溶液①和某一元中强酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应，下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是( )
解析：选C。强酸完全电离，中强酸部分电离，随着反应的进行，中强酸要继续电离出H+，所以溶液②产生氢气的体积多，在相同时间内，②的反应速率比①快。
8.(2010年高考四川卷)有关①100 mL 0.1 mol/L NaHCO3、②100 mL 0.1 mol/L Na2CO3两种溶液的叙述不正确的是( )
A.溶液中水电离出的H+个数：②>①
B.溶液中阴离子的物质的量浓度之和：②>①
C.①溶液中：c(CO2-3)>c(H2CO3)
D.②溶液中：c(HCO-3)>c(H2CO3)
解析：选C。根据题意可知，②中水解程度大于①，②中阴离子的物质的量浓度之和大于①，B正确。而水解时所需H+由水电离产生，溶液中水电离出的H+个数：②>①，A正确。
在0.1 mol/L的NaHCO3溶液中存在以下几个关系式：
c(Na+)=c(HCO-3)+c(H2CO3)+c(CO2-3)=0.1 mol/L(物料守恒)
c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCO-3)+2c(CO2-3)(电荷守恒)
H2O+HCO-3 H2CO3+OH-(同时存在HCO-3 H++CO2-3)，其中水解大于电离，因此在①中c(CO2-3)
在0.1 mol/L的Na2CO3溶液中存在以下几个关系式：
c(Na+)=2c(HCO-3)+2c(H2CO3)+2c(CO2-3)=0.2 mol/L(物料守恒)
c(Na+)+c(H+)=2c(CO2-3)+c(OH-)+c(HCO-3)(电荷守恒)
H2O+CO2-3 HCO-3+OH-(主要)
HCO-3+H2O H2CO3+OH-(次要)
因此c(HCO-3)>c(H2CO3)，D正确。
9.(2010年高考上海卷)下列溶液中微粒浓度关系一定正确的是( )
A.氨水与氯化铵的pH=7的混合溶液中：[Cl-]>[NH+4]
B. pH=2的一元酸和pH=12的一元强碱等体积混合：[OH-]=[H+]
C.0.1 mol•L-1的硫酸铵溶液中：[NH+4]>[SO2-4]>[H+]
D.0.1 mol•L-1的硫化钠溶液中：[OH-]=[H+]+[HS-]+[H2S]
解析：选C。据电荷守恒：[NH+4]+[H+]=[OH-]+[Cl-]，因pH=7，[H+]=[OH-]，故[Cl-]=[NH+4]，A错;B选项只有酸碱都是强酸、强碱才符合;Na2S溶液中的质子守恒关系为：[OH-]=[H+]+[HS-]+2[H2S]，故D错。
10.(2009年高考全国卷Ⅱ)现有等浓度的下列溶液：①醋酸
②苯酚 ③苯酚钠 ④碳酸 ⑤碳酸钠 ⑥碳酸氢钠。按溶液pH由小到大排列正确的是( )
A.④①②⑤⑥③ B.④①②⑥⑤③
C.①④②⑥③⑤ D.①④②③⑥⑤
解析：选C。①②④均属于酸，其中醋酸酸性最强，碳酸次之，苯酚最弱。③⑤⑥均属于强碱弱酸盐，根据越弱越水解的原理知，因酸性：H2CO3>苯酚>HCO-3，所以对应的盐的碱性：碳酸钠>苯酚钠>碳酸氢钠，pH顺序相反，故C项正确。
11.(2009年高考天津卷)下列叙述正确的是( )
A.0.1 mol•L-1C6H5ONa溶液中：c(Na+)>c(C6H5O-)>c(H+)>c(OH-)
B.Na2CO3溶液加水稀释后，恢复至原温度，pH和KW均减小
C.pH=5的CH3COOH溶液和pH=5的NH4Cl溶液中，c(H+)不相等
D.在Na2S溶液中加入AgCl固体，溶液中c(S2-)下降
解析：选D。本题考查溶液中离子的水解平衡、电离平衡、沉淀溶解平衡及离子浓度大小比较的问题。0.1 mol•L-1C6H5ONa溶液中，因为C6H5O-水解，溶液显碱性，所以离子浓度大小为c(Na+)>c(C6H5O-)>c(OH-)>c(H+)，故A项错误;Na2CO3溶液加水稀释后，恢复至原温度，pH减小，KW只受温度的影响，所以不变，故B项错误;pH=5的CH3COOH溶液和pH=5的NH4Cl溶液中，c(H+)都等于1.0×10-5mol•L-1，故C项错误;因为Ag2S的溶解度小于AgCl的溶解度，在Na2S溶液中加入AgCl固体，会生成黑色的Ag2S沉淀，使溶液中c(S2-)下降，故D项正确。
12.(2009年高考浙江卷)已知：25 ℃时，Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12，Ksp[MgF2]=7.42×10-11。下列说法正确的是( )
A.25 ℃时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2+)大
B.25 ℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2+)增大
C.25 ℃时，Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol•L-1氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 mol•L-1NH4Cl溶液中的Ksp小
D.25 ℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化成为MgF2
解析：选B。A项中，Mg(OH)2的溶度积小，故其电离出的Mg2+浓度要小一些，A项错误;B项中，NH+4可以结合Mg(OH)2溶解电离出的OH-，从而促使Mg(OH)2的溶解平衡向正方向移动，c(Mg2+)增大，B项正确;C项中，Ksp仅与温度有关，故C项错误;D项中，向Mg(OH)2悬浊液中加入NaF，若溶液中c(Mg2+)•c2(F-)>7.42×10-11，也可能转化为MgF2沉淀，D项错误。
13.某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式：H2B===H++HB-，
HB- H++B2-。回答下列问题：
(1)Na2B溶液显________(填“酸性”、“中性”或“碱性”)。理由是________________________________________________________________________
(用离子方程式表示)。
(2)在0.1 mol•L-1的Na2B溶液中，下列粒子浓度关系式正确的是________。
A.c(B2-)+c(HB-)+c(H2B)=0.1 mol•L-1
B.c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HB-)
C.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HB-)+2c(B2-)
D.c(Na+)=2c(B2-)+2c(HB-)
(3)已知0.1 mol•L-1NaHB溶液的pH=2，则0.1 mol•L-1H2B溶液中氢离子的物质的量浓度可能__________0.11 mol•L-1(填“<”、“>”或“=”)，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)0.1 mol•L-1NaHB溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是________________________________________________________________________。
解析：第一级完全电离，第二级部分电离，则溶液中不存在H2B分子。Na2B溶液因水解而显碱性，该溶液中的物料守恒可表示成：c(Na+)=2c(B2-)+2c(HB-)，电荷守恒表达式为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HB-)+2c(B2-)。由NaHB溶液的pH=2可知溶液中c(H+)>c(OH-)。
答案：(1)碱性 B2-+H2O HB-+OH- (2)CD
(3)< H2B第一步电离产生的H+抑制了HB-的电离
(4)c(Na+)>c(HB-)>c(H+)>c(B2-)>c(OH-)
14.(2010年河南开封市高中毕业班第一次联考)有A、B、C、D四种强电解质，它们在水中电离时可产生下列离子：(每种物质只含一种阳离子和一种阴离子且互不重复)
阳离子 K+、Na+、Ba2+、NH+4
阴离子 CH3COO-、Cl-、OH-、SO2-4
已知：①A、C溶液的pH均大于7，B溶液的pH小于7，A、B溶液中水的电离程度相同;D溶液焰色反应显黄色。
②C溶液和D溶液相遇时只生成白色沉淀，B溶液和C溶液相遇时只生成刺激性气味的气体，A溶液和D溶液混合时无明显现象。
(1)A的名称是________。
(2)写出C溶液和D溶液反应的化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)25 ℃时pH=9的A溶液和pH=9的C溶液中水的电离程度小的是________(填写A或C的化学式)。
(4)25 ℃时用惰性电极电解D的水溶液，一段时间后溶液的pH________7(填“>”、“<”或“=”)。
(5)将等体积、等物质的量浓度的B溶液和C溶液混合，反应后溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)室温时在一定体积0.2 mol•L-1的C溶液中，加入一定体积的0.1 mol•L-1的盐酸时，混合溶液的pH=13，若反应后溶液的体积等于C溶液与盐酸的体积之和，则C溶液与盐酸的体积比是________。
解析：(1)根据题中信息推断出各物质分别为：
A.CH3COOK，B.NH4Cl，C.Ba(OH)2，D.Na2SO4。
(3)CH3COOK水解促进水的电离，Ba(OH)2抑制水的电离，二者c(H+)=10-9mol•L-1，CH3COOK由水电离产生c(OH-)=10-5 mol•L-1，Ba(OH)2溶液中水电离产生c(OH-)=c(H+)=10-9mol•L-1，故Ba(OH)2中水电离程度小。
(4)用惰性电极电解Na2SO4溶液，实质是电解水。
(5)等体积、等物质的量浓度的NH4Cl和Ba(OH)2混合反应后溶液中溶质是BaCl2、Ba(OH)2、NH3•H2O，则c(OH-)>c(Ba2+)=c(Cl-)>c(NH+4)>c(H+)。
(6)设Ba(OH)2溶液和盐酸的体积分别是V1和V2，反应后pH=13，说明Ba(OH)2过量。
pH=13，则c(H+)=10-13mol•L-1，c(OH-)=0.1 mol•L-1
0.2 mol•L-1×2×V1-0.1 mol•L-1×V2V1+V2
=0.1 mol•L-1
V1∶V2=2∶3。
答案：(1)醋酸钾
(2)Ba(OH)2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaOH
(3)Ba(OH)2
(4)=
(5)c(OH-)>c(Ba2+)=c(Cl-)>c(NH+4)>c(H+)或c(OH-)>c(Cl-)=c(Ba2+)>c(NH+4)>c(H+)
(6)2∶3
15.(2010年高考浙江卷)已知：①25 ℃时，弱电解质的电离平衡常数：Ka(CH3COOH)=1.8×10-5，Ka(HSCN)=0.13，难溶电解质的溶度积常数：Ksp(CaF2)=1.5×10-10。
②25 ℃时，2.0×10-3mol•L-1氢氟酸水溶液中，调节溶液pH(忽略体积变化)，得到c(HF)、c(F-)与溶液pH的变化关系，如下图所示：
请根据以上信息回答下列问题：
(1)25 ℃时，将20 mL 0.10 mol•L-1CH3COOH溶液和20 mL 0.10 mol•L-1HSCN溶液分别与20 mL 0.10 mol•L-1NaHCO3溶液混合，实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)变化的示意图如右所示：
反应初始阶段，两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是____________________，反应结束后所得两溶液中，c(CH3COO-)________c(SCN-)(填“>”、“<”或“=”)。
(2)25 ℃时，HF电离平衡常数的数值Ka≈________，列式并说明得出该平衡常数的理由________________________________________________________________________。
(3)4.0×10-3mol•L-1HF溶液与4.0×10-4mol•L-1CaCl2溶液等体积混合，调节混合液pH为4.0(忽略调节时混合液体积的变化)，通过列式计算说明是否有沉淀产生。
解析：(1)Ka(CH3COOH)=1.8×10-5
(2)Ka=cH+•cF-cHF，当c(F-)=c(HF)时，Ka=c(H+)，查图中的交点处即为c(F-)=c(HF)，故所对应的pH即为Ka的负对数，由图中数据可得Ka=10-3.45或(3.5×10-4)。
(3)混合后，HF溶液的浓度为2.0×10-3 mol•L-1。由题给信息②可知，当pH=4.0时，溶液中的c(F-)=1.6×10-3mol•L-1，溶液中c(Ca2+)=2.0×10-4mol•L-1，c(Ca2+)×c2(F-)=5.1×10-10>Ksp(CaF2)，有沉淀产生。
答案：(1)HSCN的酸性比CH3COOH强，其溶液中c(H+)较大，故其溶液与NaHCO3溶液的反应速率较快 <
(2)10-3.45(或3.5×10-4) Ka=cH+•cF-cHF，当c(F-)=c(HF)时，Ka=c(H+)，查图中的交点处即为c(F-)=c(HF)，故所对应的pH即为Ka的负对数
(3)查图，当pH=4.0时，溶液中的c(F-)=1.6×10-3mol•L-1，溶液中c(Ca2+)=2.0×10-4mol•L-1，c(Ca2+)×c2(F-)=5.1×10-10>Ksp(CaF2)，有沉淀产生。
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