高考化学一轮复习水溶液中的离子平衡

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c?F?c?H?

①c(H) ②c(F) ③c(OH) ④Ka(HF) ⑤ ⑥ +

c?H?c?HF?

-+

A.①⑤ C.③⑥

B.②③ D.④⑥

F+H,加水稀释时,平衡正向移动,

解析:选C HF溶液存在电离平衡:HF

由于溶液体积的增大程度大于n(F)、n(H)的增大程度,则溶液中c(F)、c(H)均减小,①、②错误;由于KW=c(H)·c(OH),c(H)减小,且KW不变,则c(OH)增大,③正确;由于溶液的温度不变,则Ka(HF)不变,④错误;HF溶液中存在电荷守恒:c(H)=c(F)c?F?c?H?-c?OH?c?OH?+-

+c(OH),则=1-+=++,加水稀释,c(H)减小,c(OH)增大,

c?H?c?H?c?H?

c?F?c?H?·c?F?c?H?Ka?HF?

故⑤错误;HF的电离常数Ka(HF)=,则有=Ka(HF)+减小,-,c?H?c?HF?c?HF?c?F?c?H?不变,c(F)减小,故的值增大,⑥正确。

c?HF?

-+-+

4.已知某温度下CH3COOH和NH3·H2O 的电离常数相等,现向10 mL浓度为0.1 mol·L

-1

的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水,在滴加过程中( )

A.水的电离程度始终增大

B.c(NH4)/c(NH3·H2O)先增大再减小

C.c(CH3COOH)与c(CH3COO)之和始终保持不变 D.当加入氨水的体积为10 mL时,c(NH4)=c(CH3COO)

解析:选D 开始滴加氨水时,水的电离程度增大,二者恰好完全反应时,水的电离程度最大,再继续滴加氨水时,水的电离程度减小,A项错误;向醋酸中滴加氨水,溶液的酸性减弱,碱性增强,c(OH)增大,由NH3·H2O

c?NH4?·c?OH?

NH4+OH可知K=,

c?NH3·H2O?

+-

c?NH4?c?NH4?K-

则=减小,B项错误;根据原子守恒知n(CH3COO)与-,故c?NH3·H2O?c?OH?c?NH3·H2O?n(CH3COOH)之和不变,但滴加氨水过程中,溶液体积不断增大,故c(CH3COO)与c(CH3COOH)之和减小,C项错误;由CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等可知当二者恰好完全反应时,溶液呈中性,结合电荷守恒知c(CH3COO)+c(OH)=c(NH4)+c(H),则c(CH3COO)=c(NH4),D项正确。

5.常温下,浓度均为0.10 mol·L1、体积均为V0的HA和HB

+-

溶液,分别加水稀释至体积V,pH随lg 叙述正确的是( )

V

的变化如图所示,下列V0

A.该温度下HB的电离常数约等于1.11×105

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c?B?V

B.当lg =3时,若两溶液同时升高温度,则-减小

V0c?A?C.相同条件下NaA溶液的pH大于NaB溶液的pH D.溶液中水的电离程度:a=c>b 解析:选A 0.1 mol·L0.1 mol·L

-1

-1

的HA溶液的pH=1,说明HA完全电离,所以HA为强酸,

的HB溶液的pH>2,说明HB在溶液中部分电离,所以HB是弱酸;a点时,

H+B,稀释100倍后,HB溶液的pH=4,溶液中c(B)≈c(H)=10

存在平衡:HB

-4

-1

c?H?c?B?----

mol·L,则Ka==104×104/(0.001-104)=1.11×105,A正确;升高温度

c?HB?

促进弱酸的电离,所以HB中B浓度增大,强酸的酸根离子浓度不变,所以A的浓度不变,因此c(B)/c(A)增大,B错误;HA为强酸,NaA是强酸强碱盐不水解,溶液显中性,NaB

为强碱弱酸盐,水解显碱性,所以相同条件下NaA溶液的pH小于NaB溶液的pH,C错误;酸抑制水的电离,酸电离出的氢离子浓度越大,对水的抑制程度越大,氢离子浓度:a=c>b,所以溶液中水的电离程度:a=c

6.(2018·新余模拟)25 ℃时,电离常数:

化学式 电离常数

请回答下列问题:

(1)物质的量浓度为0.1 mol·L

-1

CH3COOH 1.8×105 -H2CO3 K1:4.3×107 -HCN 4.9×10-10K2:5.6×10-11 的下列四种物质:

a.Na2CO3 b.NaCN c.CH3COONa d.NaHCO3 pH由大到小的顺序是____________(填编号)。 (2)25 ℃时,在0.5 mol·L的________倍。

(3)写出向氰化钠溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式:

________________________________________________________________________。 (4)25 ℃时,CH3COOH与CH3COONa的混合溶液,若测得混合液pH=6,则溶液中c(CH3COO)-c(Na)=__________________(填准确数值)。

(5)25 ℃时,将a mol·L

-1

-1

的醋酸溶液中由醋酸电离出的c(H)约是由水电离出的c(H)

++

的醋酸与b mol·L

-1

氢氧化钠溶液等体积混合,反应后溶液恰

好显中性,用a、b表示醋酸的电离常数为__________________。

解析:(1)酸越弱,对应酸根离子的水解程度越大,浓度相同时,溶液的pH越大,所以pH由大到小的顺序是a>b>d>c。

c?H?·c?CH3COO?c2?H?(2)Ka(CH3COOH)===1.8×10

c?CH3COOH?c?CH3COOH?

5

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1014

c(CH3COOH)≈0.5 mol·L,c(H)≈3×10mol·L,由水电离出的c(H)约为 -

3×103-

-1

-3

-1

3×1038

mol·L,由醋酸电离出的c(H)约是由水电离出的c(H)的-14=9×10倍。

10

3×103-

-1

(3)酸性强弱顺序为H2CO3>HCN>HCO3,所以向氰化钠溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为CN+CO2+H2O===HCO3+HCN。

(4)25 ℃时,CH3COOH与CH3COONa的混合溶液,若测得混合溶液pH=6,则c(H)=106 mol·L1,c(OH)=108 mol·L1,根据电荷守恒有关系c(CH3COO)+c(OH)=c(Na

)+c(H),则c(CH3COO)-c(Na)=c(H)-c(OH)=106mol·L1-108 mol·L1=

9.9×107 mol·L1。

(5)25 ℃时,a mol·L

-1

的醋酸与b mol·L

-7

-1

氢氧化钠溶液等体积混合,反应后溶液恰好

-1

显中性,此时c(H)=c(OH)=10 mol·L

b-+-

,c(CH3COO)=c(Na)= mol·L1,

2

a-bc?H?·c?CH3COO?b×107-1

c(CH3COOH)= mol·L,则Ka== 。

2c?CH3COOH?a-b

答案:(1)a>b>d>c (2)9×108 (3)CN+CO2+H2O===HCO3+HCN b×107

(4)9.9×10 mol·L (5) a-b

-7

-1

[课下提能练]

1.(2018·济宁模拟)醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOH述不正确的是( )

A.升高温度,平衡正向移动,醋酸的电离常数Ka值增大 B.0.10 mol·L

-1

H+CH3COO,下列叙

+-

的CH3COOH溶液中加水稀释,溶液中c(OH)增大

C.CH3COOH溶液中加少量的CH3COONa固体,平衡逆向移动

D.25 ℃时,欲使醋酸溶液pH、电离常数Ka和电离程度都减小,可加入少量冰醋酸 解析:选D A项,醋酸的电离吸热,升高温度促进电离,导致电离常数增大,正确;B项,加水稀释促进电离,溶液中c(H)减小,c(OH)增大,正确;C项,向醋酸溶液中加入CH3COONa固体,c(CH3COO)增大,平衡逆向移动,正确;D项,温度不变,电离常数不变,错误。

2.下列关于电离常数的说法正确的是( ) A.电离常数随着弱电解质浓度的增大而增大 B.CH3COOH的电离常数表达式为Ka=C.电离常数只受温度影响,与浓度无关

c?CH3COOH?

+- c?H?·c?CH3COO?

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D.CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体,电离常数减小

解析:选C 电离常数是温度函数只与温度有关,故A、D错误,C正确;电离常数是弱电解质达到电离平衡时,电离产生的离子浓度的乘积与未电离的电解质分子的浓度的比。c?H?·c?CH3COO?

因此CH3COOH的电离常数表达式为Ka=,B错误。

c?CH3COOH?

3.(2018·房山区模拟)将0.1 mol·L( )

c?NH4?A.的值减小 c?NH3·H2O?B.OH的物质的量减小 c?NH4?·c?OH?C.的值减小

c?NH3·H2O?D.NH4的浓度减小

解析:选D 在NH3·H2O溶液中,存在电离平衡;NH3·H2O

++

-1

的NH3·H2O溶液加水稀释,下列说法正确的是

NH4+OH,当加水

+-

稀释时,电离平衡正向移动,使电离出的n(NH4)增大,溶液中的n(NH3·H2O)减小,则n?NH4?

Vc?NH4?-

=的值增大,A错误;加水稀释,电离平衡正向移动,OH的物质

n?NH3·H2O?c?NH3·H2O?

Vc?NH4?·c?OH?

的量增大,B错误;加水稀释时,温度不变,Kb=的值不变,C错误;加水

c?NH3·H2O?稀释,c(NH4)减小,D正确。

4.(2018·洛阳期中)室温下,向10 mL pH=3的醋酸溶液中加水稀释后,下列说法正确的是( )

A.溶液中导电粒子的数目减少

B.再加入10 mL pH=11的NaOH溶液,混合液的pH=7 C.醋酸的电离程度增大,c(H)亦增大 c?CH3COO?

D.溶液中-不变

c?CH3COOH?·c?OH?

解析:选D 醋酸溶液存在电离平衡:CH3COOH

CH3COO+H,加水稀释,电

-+

离平衡正向移动,溶液中CH3COO、H等导电粒子的数目增多,A错误。10 mL pH=3的醋酸溶液中,n(CH3COOH)>1.0×105 mol,在稀释后n(CH3COOH)依然不变,10 mL pH

=11的NaOH溶液中n(NaOH)=1.0×105 mol,二者混合充分反应后,CH3COOH有剩余,

所得混合溶液显酸性,其pH<7,B错误。加水稀释,CH3COOH的电离平衡正向移动,其电离程度增大,溶液中n(H)增大,由于溶液体积增大程度更大,则溶液中c(H)反而减小,c?CH3COO?·c?H?+-

C错误。CH3COOH的电离常数为Ka=,由KW=c(H)·c(OH)可得c(H

c?CH3COOH?

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