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1、2022年高考化學 備考百強校大題狂練系列 專題37 離子濃度大小比較
1.常溫下,用0.1000 mol·L-1NaOH溶液分別滴定20.00mL 0.1000 mol·L-1 HCl溶液和20.00mL0.1000mol·L-1 CH3COOH溶液,得到2條滴定曲線,如圖所示。
(1)滴定HCl溶液的曲線是__________(填“圖1”或“圖2”)。
(2)a=__________mL。
(3)E點對應離子濃度由大到小的順序為______________________________。
(4)A、B、C、D、E點中c(Na+)=c(CH3COO-)的點是__
2、__________________。
(5)如果用0.1000 mol·L-1NaOH溶液滴定未知濃度的CH3COOH溶液,在滴定過程中,下列4種離子的物質的量濃度排序不正確的是__________。
a.c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-) b.c(H+)>c(OH-)>c(Na+)>c(CH3COO-)
c.c(Na+)>c(CH3COO-)=c(OH-)>c(H+) d.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
(6)設CH3COOH的Ka=2.0×10-5,E點時溶液中CH3COO-的水解程度為0.1%,計算E點時溶
3、液的pH為________________(可用對數(shù)值表示)。
【答案】圖1 a=20.00mL c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) D bd 8-lg2
【解析】
【分析】本題主要考查了水溶液中的離子平衡,溶液三大守恒定律,電離常數(shù)與水解常數(shù)的關系及計算。
【詳解】
(1)鹽酸為強酸,故0.1000 mol·L-1 HCl溶液初始pH應為1,圖1符合條件;
(2)鹽酸為圖1,加入amL氫氧化鈉溶液溶液的pH=7,鹽酸和氫氧化鈉1:1恰好完全反應,故此時氫氧化鈉體積為20mL;
2.運用相關原理,回答下列各小題:
4、
I.已知:硫酸氫鈉在水中的電離方程式為___________________________
(1)常溫下,pH=5的硫酸氫鈉溶液中水的電離程度______pH=9的一水合氨中水的電離程度。(填“>”、”=”或“<”)
(2)等體積等物質的量濃度的硫酸氫鈉與氨水混合后,溶液呈酸性的原因為______。(用離子方程式表示);若一定量的硫酸氫鈉溶液與氨水混合后,溶液pH=7,則c(Na+)+c(NH4+)___2c(SO42-)(填“>”、“=”或“<”不同);用硫酸氫鈉與氫氧化鋇溶液制取硫酸鋇,若溶液中SO42-完全沉淀,則反應后溶液的PH_____7(填“>”、”=”或“<”)
5、II.25℃時,電離平衡常數(shù):
化學式
CH3COOH
H2CO3
HClO
電離平衡常數(shù)
1.8×10-5
K1 4.3×10-7
K2 5.6×10-11
3.0×10-8
(1)物質的量濃度為0.1mol/L的下列四種物質:a.Na2CO3,bNaClO,c.CH3COONa d.NaHCO3;pH由大到小的順序是:_______________________;(填編號)
(2)25℃時,CH3COOH與CH3COONa的混合溶液,若測得混合液pH=6,則溶液中,c(CH3COO-)-c(Na+)=_____________。(填準確數(shù)值)
【答案】NaHSO
6、4=Na++H++SO42-=NH4+ + H2O NH3.H2O + H+=>a b d c(10-6-10-8)mol/L或9.9×10-7mol/L
【解析】
【分析】
【詳解】
I.硫酸氫鈉在水中完全電離,電離方程式為:NaHSO4=Na++H++SO42-
(1)硫酸氫鈉和氨水一樣都是抑制水的電離,兩溶液中水的電離程度相等;?
(2)等體積等物質的量濃度的NaHSO?4與氨水混合后,溶液中的溶質為硫酸鈉和硫酸銨,后者為強酸弱堿,溶液呈酸性是由于銨根離子水解:NH4+ + H2O? NH3.H2O + H+;若混合后溶液pH=7,則c(Na+)+c(NH4+)=2c(S
7、O42-);用硫酸氫鈉與氫氧化鈉溶液制取硫酸鋇,當溶液中SO42-?完全沉淀,溶液中的溶質為硫酸鈉和氫氧化鈉,故pH>7?,
II.(1)酸的電離常數(shù)越大,酸性越強,其鹽的水解程度越小,鹽溶液的pH越大,酸性: CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO3-,則其鹽溶液的pH由大到小的順序是:Na2CO3>NaClO>NaHCO3>CH3COONa,即pH由大到小的順序是abdc;
故答案為:abdc;
(2)CH3COOH與CH3COONa的混合溶液,遵循電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+(OH-)可知,c(CH3COO-)-c(Na+)=c(H+)-(OH
8、-)。
3.常溫下,有濃度均為1 mol·L-1的下列4種溶液:
①H2SO4溶液???②NaHCO3溶液?③NH4Cl溶液???④NaOH溶液
(1)這4種溶液中由水電離的H+濃度最小的是__________。(填序號)
(2)②中各離子濃度由大到小的順序是_____________,NaHCO3的水解平衡常數(shù)Kh=__________mol·L-1。(已知碳酸的電離常數(shù)K1=4×10-7,K2=5.6×10-11)
(3)向③中通入少量氨氣,此時的值__________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(4)若將③和④混合后溶液恰好呈中性,則混合前③的體積________④
9、的體積(填“大于”、“小于”或“等于”之一)。
【答案】① c(Na+)>c(HCO3—)>c(OH—)>c(H+)>c(CO32—)
2.5×10—8 減小 大于
【解析】
試題分析:本題考查水電離的H+濃度的比較,溶液中離子濃度大小比較,水解平衡常數(shù)的計算,外界條件
(4)NH4Cl溶液呈酸性,NaOH溶液呈堿性,③和④若等體積混合恰好完全反應生成NaCl和NH3·H2O,溶液呈堿性;③和④混合后溶液呈中性,則混合前③的體積大于④的體積。
點睛:本題的難點是溶液中水電離的c(H+)濃度的計算。溶液中水電離出的c(H+)或c(OH-)的計算:(1)
10、酸溶液中OH-全部來自水電離,c(H+)水=c(OH-)水=c(OH-)溶液;(2)堿溶液中H+全部來自水電離,c(H+)水=c(OH-)水=c(H+)溶液;(3)強酸弱堿鹽(如NH4Cl等)溶液中H+、OH-全部來自水電離,OH-與弱堿陽離子結合成弱堿,c(H+)水=c(OH-)水=c(H+)溶液;(4)強堿弱酸鹽(如CH3COONa等)溶液中H+、OH-全部來自水電離,H+與弱酸陰離子結合成弱酸,c(H+)水=c(OH-)水=c(OH-)溶液。
4.25℃時,三種酸的電離平衡常數(shù)如下:
化學式
CH3COOH
H2CO3
HClO
電離平衡常數(shù)
1.8×10-5
K1=4.
11、3×10-7
K2=5.6×10-11
3.0×10-8
回答下列問題:
(1)一般情況下,當溫度升高時,Ka________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(2)下列四種離子結合質子能力由大到小的順序是______________________(填字母)。
a.CO32- b.ClO- c.CH3COO- d.HCO3-
(3)下列反應不能發(fā)生的是________(填字母)。
a. CO32-+2CH3COOH=2CH3COO-+CO2↑+H2O b. ClO-+CH3COOH=CH3COO-+HClO
c. CO32-+2HClO=CO2↑+
12、H2O+2ClO- d. 2ClO-+CO2+H2O=CO32-+2HClO
(4)用蒸餾水稀釋0.10mol·L-1的醋酸,下列各式表示的數(shù)值隨水量的增加而增大的是________(填字母)。
a. b. c. d.
(5)體積均為10 mL、pH均為2的醋酸溶液與HX溶液分別加水稀釋至1000 mL,稀釋過程中pH變化如下圖所示。
則HX的電離平衡常數(shù)________(填“>”、“=”或“<”,下同)醋酸的電離平衡常數(shù);稀釋后,HX溶液中水電離出來的c(H+)_____醋酸溶液中水電離出來的c(H+);用同濃度的NaOH溶液分別中和上述兩種酸溶液,恰好中和時消耗N
13、aOH溶液的體積:醋酸____HX。
(6)25℃時,若測得CH3COOH與CH3COONa的混合溶液的pH=6,則溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)=________mol·L-1(填精確數(shù)值)。
【答案】增大a>b>d>ccdb>>>9.9×10-7 moL·L-1
【解析】
【分析】
【詳解】
(1)升高溫度促進弱電解質的電離,所以當溫度升高時,Ka增大;
因此,本題正確答案是:增大;
(2)電離平衡常數(shù)越大,越易電離,溶液中離子濃度越大,則酸性強弱為:CH3COOH > H2CO3> HClO > HCO3-,酸根離子對應的酸的酸性越強,酸根離子結合氫離子
14、的能力越弱,則四種離子結合質子的能力由大到小的順序是:CO32->ClO- >HCO3- >CH3COO- ,即a>b>d>c,?
因此,本題正確答案是:a>b>d>c;?
(3) a. CO32-+2CH3COOH=2CH3COO-+CO2↑+H2O:碳酸的酸性小于CH3COOH,所以濃度增大,的比值減小,故d錯誤;
因此,本題正確答案是:b;
(5)加水稀釋促進弱酸電離,pH相同的不同酸稀釋相同的倍數(shù),pH變化大的酸酸性強,變化小的酸酸性弱;酸或堿抑制水電離,酸中氫離子或堿中氫氧根離子濃度越大其抑制水電離程度越大,根據(jù)圖知,pH相同的醋酸和HX稀釋相同的倍數(shù),HX的pH變化大,則HX的酸性大于醋酸,所以HX的電離平衡常數(shù)大于常數(shù),稀釋后醋酸中氫離子濃度大于HX,所以醋酸抑制水電離程度大于HX,則HX溶液中水電離出來的c(H+)大于醋酸溶液水電離出來c(H+);酸性不同的兩種一元弱酸,體積相同,pH相同,酸越弱,濃度越大,中和時消耗的氫氧化鈉越多,因酸性HX大于醋酸,所以恰好中和時消耗NaOH溶液的體積:醋酸大于HX;