高中化学复习知识点影响水电离的因素.docx
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高中化学复习知识点影响水电离的因素
高中化学复习知识点:
影响水电离的因素
一、单选题
1.已知:
pOH=-lgc(OH-)。
298K时,向20.00mL0.10mol·L-1氨水中滴入0.10mol·L-1的盐酸,溶液的pH和pOH与加入盐酸体积关系如图所示。
下列说法正确的是
A.曲线PJN表示溶液中PH的变化
B.M点水的电离程度比Q点大
C.M、P两点的数值之和a+b=14
D.pH与pOH交叉点J对应的V(盐酸)=20.00mL
2.常温下,向20.00mL0.1mol·L-1氨水中滴入0.1mol·L-1盐酸,溶液中由水电离出的c(H+)的负对数[-1gc水(H+)]与所加盐酸体积的关系如图所示,下列说法不正确的是()
A.常温下,Kb(NH3·H2O)约为1×10-5
B.b=20.00
C.R、Q两点对应溶液均呈中性
D.R到N、N到Q所加盐酸体积不相等
3.某同学探究温度对溶液pH值影响,加热一组试液并测量pH后得到如下数据(溶液浓度均为0.1mol/L):
温度(℃)
10
20
30
40
纯水
7.30
7.10
6.95
6.74
NaOH溶液
13.50
13.11
12.87
12.50
CH3COOH溶液
2.90
2.89
2.87
2.85
CH3COONa溶液
9.19
9.00
8.76
8.62
下列说法正确的是
A.随温度升高,纯水中的kw逐渐减小
B.随温度升高,NaOH溶液pH变化主要受水电离平衡变化影响
C.随温度升高,CH3COOH的电离促进了水的电离
D.随温度升高,CH3COONa溶液的pH减小,说明水解程度减小,c(CH3COO-)增大
4.室温下,分别取10mLpH均为2的盐酸、醋酸溶液分别与10mL0.01mol•L-1NaHCO3溶液混合,实验测得产生CO2气体的体积(V)随时间(t)的变化如图所示。
下列说法不正确的是
A.①表示的是盐酸的反应曲线
B.混合后的溶液中:
c(CH3COO-)>c(C1-)
C.上述混合前三种溶液中水的电离程度:
NaHCO3溶液>醋酸溶液=盐酸
D.醋酸和NaHCO3溶液混合后,所得的溶液中:
c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.005mol•L-1
5.下列关于pH变化的判断不正确的是( )
A.温度升高,氨水溶液pH增大
B.温度升高,纯水pH减小
C.新制氯水经光照一段时间后,溶液pH增大
D.氢氧化钠溶液久置于空气中,溶液pH减小
6.下列关于电解质溶液的说法正确的是
A.0.1mol/L的KA溶液pH=6.5,则HA一定为弱酸
B.等pH的盐酸和醋酸溶液加水稀释10倍后,c(Cl-) C.将pH=3的醋酸溶液稀释后,溶液中所有离子的浓度均降低 D.常温下,pH相同的盐酸和醋酸,将两溶液升温至80℃后溶液的pH仍然相同 7.在室温下,向一定量的稀氨水中逐滴加入物质的量浓度相同的稀盐酸,直至盐酸过量。 则下列叙述正确的是() A.在实验过程中水的电离程度的变化趋势是先减小后增大 B.当滴加盐酸至溶液pH<7时,此时溶液中溶质一定是HCl和NH4Cl C.当滴加盐酸至溶液pH=7时,此时溶液中,c(NH4+)>c(Cl-) D.当滴加盐酸至恰好完全中和时,c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) 8.下列操作会使H2O的电离平衡向正方向移动,且所得溶液呈酸性的是() A.向水中加入少量的NaHCO3 B.向水中加入少量的NaHSO4 C.向水中加入NaCl并加热至100℃,pH=6 D.向水中加少量的NH4Cl 二、多选题 9.某温度下重水中存在如下平衡: D2O D++OD-,D2O的离子积常数为1.0×10-12,若pD=-lg[D+],该温度下有关分析正确的是 A.0.1molNaOD溶于重水制成1L溶液,pD=11 B.将pD=4的DCl的重水溶液稀释100倍,所得溶液pD=6 C.向30mL0.5mol/LNaOD的重水溶液稀释100倍,所得溶液的pD=6 D.pD=10的NaOD的重水溶液中,由重水电离出的[OD-]为1×10-10mol/L 10.25℃时,水的电离达到平衡: H2O H++OH- ΔH>0,下列叙述正确的是( ) A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低 B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,KW不变 C.向水中加入少量固体Na,平衡逆向移动,c(H+)降低,KW不变 D.将水加热,KW增大,pH不变 三、综合题 11.NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂,用于焙烤食品中;NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。 请回答下列问题: (1)NH4Al(SO4)2可作净水剂,其理由是_______________(用必要的化学用语和相关文字说明)。 (2)相同条件下,0.1mol/LNH4Al(SO4)2中的c(NH )________(填“等于”“大于”或“小于”)0.1mol/LNH4HSO4中的c(NH )。 (3)如图是0.1mol/L电解质溶液的pH随温度变化的图像。 ①其中符合0.1mol/LNH4Al(SO4)2的pH随温度变化的曲线是________(填写字母),导致pH随温度变化的原因是___________________; ②20℃时,0.1mol/LNH4Al(SO4)2中2c(SO )-c(NH )-3c(Al3+)=________。 (4)室温时,向100mL0.1mol/LNH4HSO4溶液中滴加0.1mol/LNaOH溶液,得到溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示: 试分析图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是________;在b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是_______________________。 12.请按要求回答下列问题: (1)25℃时,向纯水中加入少量碳酸钠固体,得到pH为11的溶液,其水解的离子方程式为_____________,由水电离出的c(OH-)=________mol·L-1。 (2)电离常数是衡量弱电解质电离程度强弱的物理量。 已知: 化学式 电离常数(25℃) HCN K=4.9×10-10 CH3COOH K=1.8×10-5 H2CO3 K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11 ①25℃时,有等pH的a.NaCN溶液、b.Na2CO3溶液和c.CH3COONa溶液,三溶液的浓度由大到小的顺序为___________________________。 (用abc表示) ②向NaCN溶液中通入少量的CO2,发生反应的化学方程式为_________。 (3)室温时,向100mL0.1mol/LNH4HSO4溶液中滴加0.1mol/LNaOH溶液,得到溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示: 试分析图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是________;在b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是_____________________________。 参考答案 1.C 【解析】A、此滴定实验是用盐酸滴定氨水,氨水显碱性,因此曲线PJN表示的是pOH的变化,故错误;B、曲线MJQ表示溶液中pH的变化,J点pH=pOH,此时溶液显中性,M点溶液显碱性,溶质为NH3·H2O和NH4Cl,对水的电离起抑制作用,Q点溶液显酸性,溶质可能是NH4Cl和HCl,也可能是NH4Cl,如果Q点溶质为NH4Cl,对水的电离起促进作用,因此可能Q点大于M点,故错误;C、根据图像,M点对应pH=a、pOH=b,又是常温下,因此有pH+pOH=14,故正确;D、交叉点表示溶液显中性,因为NH3·H2O是弱碱,此时的溶质为NH3·H2O和NH4Cl,消耗盐酸的体积小于20.00mL,故错误。 2.C 【解析】 【分析】 还没滴HCl时,溶质为: NH3·H2O,抑制水的电离,c水(H+)﹤10-7,-1gc水(H+)>7;NH3·H2O和HCl反应生成NH4Cl和H2O,二者恰好完全反应时溶质为: NH4Cl,促进水的电离,水的电离程度最大,对应N点;所以R点溶质为: NH4Cl和NH3·H2O,Q点溶质为: NH4Cl和HCl,据此分析解答。 【详解】 A.V(HCl)=0时,溶质为NH3·H2O,此时溶液中的H+全都是由水电离的,所以-1gc(H+)=-1gc水(H+)=11,即c(H+)=10-11,c(OH-)= =10-3mol/L,所以Kb(NH3·H2O)= = ,A正确; B.b=20mL时,HCl的物质的量=NH3·H2O的物质的量,NH3·H2O和HCl恰好完全反应,溶质为NH4Cl,促进水的电离,水的电离程度最大,-1gc水(H+)最小,B正确; C.R点溶质为: NH4Cl和NH3·H2O,水的电离程度不促进也不抑制,说明该点NH4Cl的水解程度和NH3·H2O的电离程度相等,显中性,Q点溶质为: NH4Cl和HCl,一定显酸性,C错误; D.R到N,一方面滴加HCl消耗了NH3·H2O的抑制作用,另一方面生成的NH4Cl还直接起到促进水的电离的作用,N到Q,仅仅HCl起到抑制作用,但是R点和Q点水的电离程度是相等的,那么必然有R到N的HCl的体积小于N到Q所加盐酸体积,D正确。 答案选C。 【点睛】 解题时要注意纵坐标的含义: c水(H+)越大,水的电离程度越大,则-1gc水(H+)越小。 3.B 【解析】 【分析】 【详解】 A.水的电离为吸热过程,随温度的升高,水的电离程度增大,Kw增大,A项错误; B.随温度的升高,水的电离程度增大,Kw增大,则NaOH溶液pH会减小,B项正确; C.随温度升高,促进CH3COOH的电离,提高氢离子浓度,氢离子会抑制水的电离,C项错误; D.盐类的水解反应是吸热反应,温度升高,促进盐类的水解,即水解平衡向右移动,D项错误; 答案选B。 4.D 【解析】 【分析】 【详解】 A.pH均为2的盐酸、醋酸溶液说明初始H+离子浓度相等,但醋酸溶液中存在电离平衡,当醋酸与NaHCO3反应时,H+离子浓度减小,平衡正向移动,不断补充H+,因而相对于完全电离的盐酸,醋酸与NaHCO3反应速率会更快,结合图象,因而斜率小的,即①表示的是盐酸的反应曲线,A项正确; B.结合pH均为2的盐酸、醋酸溶液易知c(HCl)=0.01mol/L,而c(CH3COOH)>0.01mol/L,分别与0.01mol•L-1NaHCO3溶液等体积混合,盐酸与NaHCO3溶液恰好完全反应,得到的溶质为NaCl,易知c(Na+)=c(Cl-);醋酸与NaHCO3溶液反应,得到与NaCl等量的CH3COONa和过量的CH3COOH,由于CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,因而c(CH3COO-)>c(Na+)=c(Cl-),B项正确; C.盐酸、醋酸溶液的pH均为2,说明两者对水电离的抑制程度一样,而NaHCO3溶液显碱性,HCO3-的电离程度弱于其水解程度,因而HCO3-促进水的电离,即上述混合前三种溶液中水的电离程度: NaHCO3溶液>醋酸溶液=盐酸,C项正确; D.c(CH3COOH)>0.01mol/L,其与等体积的0.01mol•L-1NaHCO3溶液混合,反应方程式为CH3COOH+NaHCO3=CH3COONa+CO2↑+H2O,根据化学计量数,c(CH3COONa)= mol/L=0.005mol/L,且醋酸过量,根据物料守恒知c(CH3COO-)+c(CH3COOH)>0.005mol•L-1,D项错误; 故选D。 【点睛】 与水反应的物质对水电离平衡有何影响,还是应当搞清楚反应的机理再说,是与H2O分子反应还是与水电离出的H+或OH-反应? 若是与H2O分子反应,生成的酸或碱会抑制水的电离;若是与H2O电离的H+或OH-反应,则会促进水的电离。 5.C 【解析】 【详解】 A、氨水溶液中一水合氨的电离是吸热反应,升高温度促进一水合氨的电离,平衡正向移动,溶液中氢氧根离子的浓度增大,碱性增强,pH增大,故A正确; B、水的电离是吸热过程,升温平衡,水的电离平衡正向移动,氢离子、氢氧根离子浓度均增大,所以纯水pH减小,故B正确; C、新制氯水中含有氯气和水反应生成的次氯酸的平衡,次氯酸见光分解,最后得稀盐酸,溶液酸性增强,pH减小,故C错误; D、氢氧化钠会吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钠,氢氧根离子浓度减小,溶液pH减小,故D正确; 故选C。 6.B 【解析】 【分析】 A.温度未知,无法判断KA溶液呈中性还是呈碱性; B.等pH的盐酸和醋酸溶液浓度: c(HCl) C.将pH=3的CH3COOH溶液稀释促进CH3COOH电离,但是其电离程度小于溶液体积增大程度,导致溶液中c(H+)减小,温度不变离子积常数不变; D.升高温度促进CH3COOH电离。 【详解】 A.温度未知,无法判断KA溶液呈中性还是呈碱性,所以无法判断HA是强酸还是弱酸,A错误; B.等pH的盐酸和醋酸溶液浓度: c(HCl) C.将pH=3的CH3COOH溶液稀释促进CH3COOH电离,但是其电离程度小于溶液体积增大程度,导致溶液中c(H+)减小,温度不变离子积常数不变,则溶液中c(OH-)增大,C错误; D.升高温度促进CH3COOH电离,所以常温下pH相同的盐酸和醋酸,将两溶液升温至80℃后盐酸溶液中c(H+)小于醋酸溶液中c(H+),则溶液的pH: (HCl)>pH(CH3COOH),D错误; 故合理选项是B。 【点睛】 本题考查弱电解质的电离,明确弱电解质电离特点及电离影响因素是解本题关键,A、C为解答易错点,侧重考查分析判断及知识综合运用能力。 7.D 【解析】 【分析】 A.酸或碱抑制水电离,含有弱根离子的盐促进水电离; B.当恰好完全中和得到氯化铵溶液时,溶液也显酸性; C.要根据溶液酸碱性结合电荷守恒判断; D.当滴加盐酸恰好完全中和时,得到氯化铵溶液。 【详解】 A.酸或碱抑制水电离,氯化铵促进水电离,所以在实验过程中水的电离程度先变大后变小,故A错误; B.当恰好完全中和得到氯化铵溶液时,溶液也显酸性,pH也小于7,故当溶液pH<7时,此时溶液中溶质不一定是HCl和NH4Cl,故B错误; C.当滴加盐酸至溶液pH=7时,即有: c(H+)=c(OH−),根据电荷守恒可知: c(NH4+)+c(H+)=c(Cl−)+c(OH−),则有: c(Cl−)=c(NH4+),故C错误; D.当滴加盐酸恰好完全中和时,得到氯化铵溶液,溶液显酸性,故有: c(H+)>c(OH−),根据电荷守恒可知c(Cl−)>c(NH4+),则有: c(Cl−)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH−),故D正确; 故答案选D。 8.D 【解析】 【分析】 【详解】 A.NaHCO3可以促进水的电离,但是溶液呈碱性,A项错误; B.NaHSO4在溶液中会电离出H+,抑制水的电离,B项错误; C.加热可以促进水的电离,但是溶液仍为中性,C项错误; D.向水中加入少量NH4Cl,NH4Cl电离出NH4+和Cl-,NH4+与OH-结合成弱碱NH3·H2O,c(OH-)减小,会使水的电离平衡向正方向移动,溶液中c(H+)>c(OH-),所得溶液呈酸性,D项正确; 答案选D。 【点睛】 本题考查外界条件对水的电离平衡的影响、溶液酸碱性的判断。 注意pH=6的溶液不一定呈酸性,溶液的酸碱性取决于溶液中c(H+)与c(OH-)的相对大小。 9.AD 【解析】 【分析】 【详解】 A.该温度下,D2O的离子积常数为1.0×10-12。 0.1molNaOD溶于重水制成1L溶液,其OD-的浓度为0.1mol·L-1,则D+的浓度为 ,pD=-lg[D+]=-lg10-11=11,A正确; B.该温度,D2O的离子积常数为1.0×10-12,中性溶液的pD=6。 DCl的重水溶液为酸性溶液,不管如何稀释,pD只能无限接近6,而不会等于6,B错误; C.该温度,D2O的离子积常数为1.0×10-12,中性溶液的pD=6。 NaOD的重水溶液为碱性溶液,不管如何稀释,pD只能无限接近6,而不会等于6,C错误; D.pD=10的NaOD的重水溶液中,由重水电离出的OD-和溶液中的D+相等,则D+的浓度为10-10mol/L,D正确。 答案选AD。 【点睛】 当酸性溶液或者碱性溶液被无限稀释的时候,此时水电离出来的H+或OH-不能被忽略,但是依然是酸性溶液或碱性溶液,溶液只能无限接近中性。 10.BC 【解析】A.向水中加入稀氨水,c(OH-)增大,故A错误;B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,NaHSO4 H++Na++ ,c(H+)增大,KW不变,故B正确;C.向水中加入少量固体Na,2Na+2H2O 2NaOH+H2↑,氢氧化钠抑制水的电离,c(H+)降低,KW不变,故C正确;D.将水加热,KW增大,c(H+)增大,pH减小,故D错误。 故选BC。 11.Al3+水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性,即Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体吸附悬浮颗粒使其沉降从而净化水小于ⅠNH4Al(SO4)2水解,溶液呈酸性,升高温度使其水解程度增大,pH减小10-3mol/La点c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+) 【解析】 【分析】 (1)Al3+水解生成的Al(OH)3胶体,具有吸附性; (2)NH4Al(SO4)2水解,溶液呈酸性,NH4HSO4中的铵根离子水解显示酸性,根据铵根离子的水解程度来回答; (3)①NH4Al(SO4)2水解,溶液呈酸性,升高温度其水解程度增大;②根据电荷守恒定律解题;①a、b、c、d四个点,根据反应量的关系,a点恰好消耗完H+,溶液中只有(NH4)2SO4与Na2SO4; ②依据电荷守恒得出结论; (4)a、b、c、d四个点,根据反应量的关系,a点恰好消耗完H+,溶液中只有(NH4)2SO4与Na2SO4;b、c、d三点溶液均含有NH3•H2O,(NH4)2SO4可以促进水的电离,而NH3•H2O抑制水的电离.b点溶液呈中性;b点溶液为中性,溶质为(NH4)2SO4与Na2SO4、NH3•H2O,V(NaOH)>V(NH4HSO4)。 【详解】 (1)Al3+水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性,即Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体吸附悬浮颗粒使其沉降从而净化水, 故答案为: Al3+水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性,即Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体吸附悬浮颗粒使其沉降从而净化水; (2)NH4Al(SO4)2与NH4HSO4中的NH4+均发生水解,但NH4Al(SO4)2中Al3+水解呈酸性,会抑制NH4+的水解,HSO4-电离出的H+同样抑制NH4+的水解,因为HSO4-电离生成的H+浓度比Al3+水解生成的H+浓度大,所以NH4Al(SO4)2中NH4+水解程度比NH4HSO4中的大,故0.1mol/LNH4Al(SO4)2中的c(NH4+)小于0.1mol/LNH4HSO4中的c(NH4+), 故答案为: 小于; (3)①NH4Al(SO4)2水解,溶液呈酸性,升高温度其水解程度增大,pH减小,符合的曲线为Ⅰ; ②20℃时,0.1mol/LNH4Al(SO4)2溶液的pH=3,即c(H+)=10-3mol/L,c(OH-)较小,根据电荷守恒,可以求出2c(SO42-)-c(NH4+)-3c(Al3+)=c(H+)-c(OH-)=10-3mol/L-c(OH-)≈10-3mol/L, 故答案为: Ⅰ;NH4Al(SO4)2水解,溶液呈酸性,升高温度其水解程度增大,pH减小;10-3mol/L; (4)a、b、c、d四个点,根据反应量的关系,a点恰好消耗完H+,溶液中只有(NH4)2SO4与Na2SO4;b、c、d三点溶液均含有NH3·H2O,(NH4)2SO4可以促进水的电离,而NH3·H2O抑制水的电离,a点水的电离程度最大,b点溶液呈中性,即溶液中含有(NH4)2SO4、Na2SO4、NH3·H2O三种成分,a点时c(Na+)=c(SO42-),则b点时c(Na+)>c(SO42-),根据N原子与S原子数目相等以及N元素与S元素组成物质的关系,可以得出c(SO42-)>c(NH4+),故b点溶液中各离子浓度大小关系为: c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+), 故答案为: a点;c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+)。 12.CO32−+H2O⇌HCO3−+OH−、HCO3−+H2O⇌H2CO3+OH−10-3c>a>bNaCN+CO2+H2O=NaHCO3+HCNac(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(H+)=c(OH+) 【解析】 【分析】 (1)碳酸钠溶液中因碳酸根离子水解导致溶液显碱性,盐溶液中盐的水解促进水的电离; (2)①根据酸的电离常数进行分析判断,电离常数越大,对应盐的水解程度越小,溶液的浓度越大; ②电离平衡常数越大,酸的酸性越强,根据表中数据可知酸性: H2CO3>HCN>HCO3−,向NaCN溶液中通入少量CO2,反应生成HCN和碳酸氢钠,据此写出反应的化学方程式; (3)a点恰好生成等物质的量的硫酸铵和硫酸钠,水解促进水的电离;b点时pH=7,相对于a点NaOH稍过量,抑制NH4+的水解。 【详解】 (1)碳酸钠溶液中因碳酸根离子水解导致溶液显碱性,碳酸根水解的离子方程式为CO32−+H2O⇌HCO3−+OH−、HCO3−+H2O⇌H2CO3+OH−,其pH=11,则c(OH−)=10-3mol/L,全部由水电离产生,故答案为: CO32−+H2O⇌HCO3−+OH−、HCO3−+H2O⇌H2CO3+OH−;10-3; (2)①根据图表数据分析,电离常数: 醋酸>HCN>碳酸氢根离子,所以等pH的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液水解程度为: Na2CO3溶液>NaCN溶液>CH3COONa溶液,故溶液的浓度为: CH3COONa溶液>NaCN溶液>Na2CO3溶液,故答案为: c>a>b; ②根据电离平衡常数大小可知酸性: H2CO3>HCN>HCO3−,向NaCN溶液中通入少量CO2,反应生成HCN和碳酸氢钠,不能生成二氧化碳,反应的化学方程式为: NaCN+CO2+H2O=NaHCO3+HCN,故答案为: NaCN+CO2+H2O=NaHCO3+HCN; (3)图中a、b、c、d四个点,只有a点恰好生成等物质的量的硫酸铵和硫酸钠,铵根离子浓度最大,水解促进水的电离,则水的电离程度最大的是a;b点pH=7,相对于a点NaOH稍过量,抑制NH4+的水解,则溶液中各
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- 高中化学 复习 知识点 影响 水电 因素