3.2 水的电离和溶液的pH(同步练习)-2025-2026学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修第一册

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3.2 水的电离和溶液的pH(同步练习)-2025-2026学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修第一册

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3.2水的电离和溶液的pH
一.选择题(共12小题)
1.(2025秋 保定期中)某温度下的水溶液中,c(H+)=10﹣xmol L﹣1,c(OH﹣)=10﹣ymol L﹣1。x与y的关系如图所示,下列说法错误的是(  )
A.该温度下水的离子积
B.该温度下0.01mol L﹣1NaOH溶液的pH=10
C.已知酸度,则该温度下,0.1mol L﹣1盐酸的AG=12
D.向a点溶液中加入适量NaOH溶液,可实现a点向b点移动
2.(2025秋 重庆期中)水的电离过程为H2O H++OH﹣,在不同温度下其离子积为Kw(25℃)=1.0×10﹣14,Kw(35℃)=2.1×10﹣14,则下列叙述正确的是(  )
A.水的pH随着温度的升高而降低
B.向水中加入少量NaHSO4固体,c(H+)增大,Kw增大
C.35℃时,向水中加入NaOH,会导致水电离的氢离子浓度大于水电离的氢氧根浓度
D.水的离子积常数Kw随温度的升高而增大,说明水的电离是放热过程
3.(2025秋 重庆期中)常温下,向一定体积0.01mol/L的Ba(OH)2溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液,当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时,溶液pH=11。若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液和NaHSO4溶液体积之和,则Ba(OH)2溶液和NaHSO4溶液体积之比是(  )
A.1:1 B.9:1 C.1:10 D.1:9
4.(2025秋 重庆期中)常温下,用0.10mol L﹣1NaOH溶液分别滴定20.00mL 0.10mol L﹣1HCl溶液和20.00mL 0.10mol L﹣1CH3COOH溶液,得到两条滴定曲线,如图所示,则下列说法正确的是(  )
A.图1是滴定醋酸的曲线
B.常温时,0.10mol/L NaOH溶液和0.10mol/L CH3COOH溶液的pH之和为14
C.E点对应离子浓度由大到小的顺序可能为c(CH3COO﹣)>c(Na+)>c(H+)>c(OH﹣)
D.这两次滴定都可以用甲基橙作为指示剂
5.(2025秋 江西期中)常温下,向20mL0.1mol L﹣1HA溶液中滴加同浓度的MOH溶液,滴定过程中的pH变化与滴加MOH溶液的体积V(MOH)关系如图所示。
已知:①HA的电离度;
②10﹣1.6≈0.025;
③MOH为弱碱。
下列说法正确的是(  )
A.常温下,0.1mol L﹣1HA溶液中HA的电离度约为2.5%
B.可用紫色石蕊作指示剂
C.水的电离程度:a<b<c
D.b点对应的溶液中存在c(M+)=c(A﹣)+c(HA)
6.(2025秋 嘉兴期中)一定温度下,水溶液中H+和OH﹣的浓度变化曲线如图所示,下列说法正确的是(  )
A.升高温度,可能引起由c向b的变化
B.该温度下,水的离子积常数为1.0×10﹣14
C.该温度下,加入少量FeCl3固体可能引起由a向b的变化
D.该温度下,加少量NaOH固体可能引起由c向d的变化
7.(2025 河南模拟)常温时,向20mL0.1mol L﹣1的CH3COOH溶液中逐滴滴加0.1mol L﹣1的NaOH溶液,滴入NaOH溶液的体积与溶液pH的变化如图所示。下列说法正确的是(  )
A.a点由水电离的氢离子浓度为10﹣13mol/L
B.b点时,c(CH3COOH)+c(CH3COO﹣)=0.1mol L﹣1
C.c点时,V(NaOH)=20mL
D.反应过程中,的值不断增大
8.(2024秋 牡丹江期末)下列操作可以使水的离子积常数KW增大的是(  )
A.通入少量氨气 B.加入少量稀HCl
C.加热 D.加入少量醋酸钠固体
9.(2025秋 城关区校级期中)常温下,用浓度为0.0200mol L﹣1NaOH标准溶液滴定浓度均为0.0200mol L﹣1HCl和CH3COOH的混合溶液,滴定过程中溶液的pH随的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(  )
A.Ka(CH3COOH)的数量级为10﹣4
B.点
C.a、b、c、d四点中水的电离程度最大的为d
D.c点:c(OH﹣)=c(H+)+c(CH3COOH)
10.(2025秋 浏阳市期中)20℃时,用0.100mol/L盐酸滴定20mL0.100mol/L氨水的图像如图所示,下列说法不正确的是(  )
A.a、b、c、d均有c()+c(H+)=c(Cl﹣)+c(OH﹣)
B.b点时c()=c(Cl﹣)=c(H+)=c(OH﹣)
C.c点表示酸碱恰好完全反应
D.d点时c(Cl﹣)=2c(NH3 H2O)+2c()
11.(2025秋 长沙校级月考)25℃时,用0.1mol L﹣1KOH溶液滴定同浓度的H2A溶液,H2A被滴定分数与pH值、微粒分布分数δ[,X表示H2A、HA﹣或A2﹣]的关系如图所示,下列说法正确的是(  )
A.25℃时,H2A第二步电离平衡常数
B.e点对应的pH值约为2
C.c点溶液中:2c(K+)=3c(HA﹣)
D.c、d两点溶液中水的电离程度:c<d
12.(2025秋 南开区校级期中)水的电离平衡图像如图所示,已知pOH=﹣lgc(OH﹣)。下列说法正确的是(  )
A.T1>T2
B.各点对应的水的离子积:Kw(f)>Kw(b)=Kw(d)
C.向b点溶液通入少量HCl,其组成由b点沿直线向c点移动
D.T2温度下pH=4的盐酸中由水电离出的c(H+) c(OH﹣)=1×10﹣20
二.解答题(共4小题)
13.(2025秋 成都期中)生活中常用小苏打和白醋解决清洁、食品制作等问题,二者发生的反应为NaHCO3+CH3COOH═CH3COONa+CO2↑+H2O。回答下列问题:
(1)上述反应中的物质属于强电解质的有     (填化学式),根据该反应可知,Ka(CH3COOH)     Ka1(H2CO3)(填“>”“<”或“=”)。
(2)25℃时,向CH3COONa溶液中逐渐通入少量HCl气体,下列图像最接近实验过程中电流(I)随所通入HCl的质量变化的是     (填标号)。
(3)将10mL0.1mol L﹣1CH3COOH溶液加水稀释至1L后,CH3COOH的电离程度     (填“增大”“减小”或“不变”,下同),CH3COO﹣的数目     ,的值     。
(4)在相同温度下,分别向等体积、等H+浓度的盐酸和醋酸溶液中加入足量的Mg条,反应刚开始时产生H2的速率v(HCl)     v(CH3COOH)(填“>”“<”或“=”,下同),反应结束后生成H2的质量m(HCl)     m(CH3COOH)。
(5)某温度下,将a mol L﹣1的CH3COOH溶液与0.01mol L﹣1的NaOH溶液等体积混合,反应达平衡后溶液中c(Na+)=c(CH3COO﹣)c(H+)=1.0×10﹣7mol L﹣1,则醋酸的电离常数Ka═    (用含a的代数式表示)。
14.(2025秋 商丘期中)氮化硅(Si3N4)陶瓷凭借其耐高温、低密度、耐磨损、高强度和优异的抗热冲击性能,已成为涡轮叶片、热防护系统和航空航天结构件的理想材料。回答下列问题:
(1)由Si3N4和某些金属氧化物高温烧结得到的高温结构陶瓷属于    (填字母)。
A.传统硅酸盐材料
B.新型陶瓷
C.合金
(2)依据Si3N4的性质可推测氮化硅属于    (填字母)。
A.离子晶体
B.分子晶体
C.共价晶体
D.金属晶体
(3)将Si3N4制成气凝胶,其隔热性能显著提升,可用于超音速飞行器天线罩。工业制备Si3N4气凝胶需要纳米级高纯石墨、高纯石英砂在N2氛围下高温反应制取,写出相应的化学方程式:    。
(4)硅含量是Si3N4品质高低的重要指标,实验室用NaOH溶液浸出Si3N4,得到Na2SiO3溶液,再加入KF溶液并加硫酸酸化,得到K2SiF6沉淀,得到的K2SiF6沉淀经除酸洗净后加中性沸水使K2SiF6水解,析出的HF用0.1000mol L﹣1NaOH标准溶液滴定。
①滴定过程中锥形瓶的材质为    (填“石英”“普通玻璃”或“有机玻璃”),滴定过程中使用的指示剂为    ,判断达到滴定终点的现象是    。
②写出生成K2SiF6沉淀的离子方程式:    。
③已知K2SiF6水解的方程式为K2SiF6+3H2O═2KF+H2SiO3+4HF,取ag氮化硅样品经上述处理,滴定最终消耗NaOH标准溶液bmL,则氮化硅样品中硅元素的质量分数为    %(用含a、b的式子表示)。
15.(2025秋 城关区校级期中)25℃时,三种酸的电离平衡常数如表:
化学式 CH3COOH H2CO3 HClO
电离平衡常数K3 1.8×10﹣5 3.0×10﹣8
已知:忽略混合前后溶液体积和温度的变化。回答下列问题:
(1)当温度升高时,Ka(CH3COOH)    (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合呈    (填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
(3)下列反应不能发生的是    (填标号)。
a.
b.
c.
d.
(4)用蒸馏水稀释醋酸溶液,下列各式表示数值随加入的水的体积增大而增大的是    (填标号)。
a.n(H+)
b.c(H+)
c.
d.c(OH﹣)
(5)体积均为10mL,pH均为2的醋酸溶液与HX溶液分别加水稀释至1000mL,稀释过程中pH变化如图所示。
则HX的电离平衡常数    (填“>”、“=”或“<”,下同)醋酸的电离平衡常数,稀释后,HX溶液中水电离出来的c(H+)    醋酸溶液中水电离出来的
(6)联氨(N2H4)性质与NH3相似,N2H4与水反应可生成一种二元弱碱。它在水溶液中电离的第一步电离方程式为,写出它的第二步电离方程式    。它与硫酸反应形成的酸式盐的化学式为    。
16.(2024秋 西安期末)Ⅰ.常温下,如果取0.2mol/LCH3COOH溶液与0.2mol/LNaOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),测得混合溶液的pH=9,试回答以下问题:
(1)混合溶液的pH=9的原因是:(用离子方程式表示)     。
(2)该混合溶液中由水电离出的c(H+)和pH=9的NaOH溶液中由水电离出c(H+)的比值为     。
(3)求该混合溶液中下列算式的计算结果:
c(Na+)﹣c(CH3COO﹣)=     mol/L(代入数据,列出算式即可)
c(OH﹣)﹣c(CH3COOH)=     mol/L。
Ⅱ.(4)25℃下,向20mL0.1mol L﹣1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol L﹣1HCl溶液40mL,溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)物质的量分数(纵轴),随溶液pH变化的部分情况如图所示。回答下列问题:
①在同一溶液中,H2CO3、、     (填“能”或“不能”)大量共存;
②当pH=7时,溶液中Na+、Cl﹣、三种离子的浓度大小关系为     ;
③已知在25℃时,的第一步水解常数Kh1=2.0×10﹣4,当溶液中c():c()=2:1时,溶液的pH=     。
(5)下列固体物质溶于水,再将其溶液加热,蒸发结晶、再灼烧,能得到化学组成与原固体物质相同的是     (填字母序号)。
①胆矾
②氯化铝
③硫酸铝
④Na2CO3
⑤NaHCO3
⑥高锰酸钾
A.③④
B.①③④
C.①②③④⑤
D.全部
3.2水的电离和溶液的pH
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题)
1.(2025秋 保定期中)某温度下的水溶液中,c(H+)=10﹣xmol L﹣1,c(OH﹣)=10﹣ymol L﹣1。x与y的关系如图所示,下列说法错误的是(  )
A.该温度下水的离子积
B.该温度下0.01mol L﹣1NaOH溶液的pH=10
C.已知酸度,则该温度下,0.1mol L﹣1盐酸的AG=12
D.向a点溶液中加入适量NaOH溶液,可实现a点向b点移动
【答案】C
【分析】A.水的离子积;
B.,结合pH=﹣lgc(H+)分析;
C.0.1mol L﹣1盐酸中c(H+)=10﹣1mol L﹣1,;
D.a点x=4、y=8,加入NaOH后c(OH﹣)增大,c(H+)减小。
【解答】解:A.水的离子积,直线上任意点满足x+y=12,则,故A正确;
B.0.01mol L﹣1NaOH溶液中c(OH﹣)=10﹣2mol L﹣1,则,pH=﹣lgc(H+)=10,故B正确;
C.0.1mol L﹣1盐酸中c(H+)=10﹣1mol L﹣1,,,故C错误;
D.a点x=4、y=8,加入氢氧化钠后,氢氧根离子的浓度增大,氢离子的浓度减小,可移动到b点,故D正确;
故选:C。
【点评】本题主要考查水的电离等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
2.(2025秋 重庆期中)水的电离过程为H2O H++OH﹣,在不同温度下其离子积为Kw(25℃)=1.0×10﹣14,Kw(35℃)=2.1×10﹣14,则下列叙述正确的是(  )
A.水的pH随着温度的升高而降低
B.向水中加入少量NaHSO4固体,c(H+)增大,Kw增大
C.35℃时,向水中加入NaOH,会导致水电离的氢离子浓度大于水电离的氢氧根浓度
D.水的离子积常数Kw随温度的升高而增大,说明水的电离是放热过程
【答案】A
【分析】水的电离过程为H2O H++OH﹣,在不同温度下其离子积为Kw(25℃)=1.0×10﹣14,Kw(35℃)=2.1×10﹣14,说明升高温度促进水电离,升高温度后水中c(H+)增大,其pH减小,但仍然存在c(H+)=c(OH﹣),据此分析解答。
【解答】解:A.水的电离过程为H2O H++OH﹣,在不同温度下其离子积为Kw(25℃)=1.0×10﹣14,Kw(35℃)=2.1×10﹣14,说明升高温度促进水电离,升高温度后水中c(H+)增大,其pH减小,故A正确;
B.Kw只与温度有关,故向水中加入少量NaHSO4固体,Kw不变,故B错误;
C.35℃时,向水中加入NaOH,增大氢氧根浓度,水中仍然存在c(H+)=c(OH﹣),故C错误;
D.水的离子积常数Kw随温度的升高而增大,说明水的电离是吸热过程,故D错误;
故选:A。
【点评】本题考查水的电离,侧重考查学生获取信息、分析学习能力,知道离子积常数与温度的关系是解本题关键,注意:无论水的电离程度多大,水不能变为酸或碱,仍然呈中性,为易错点。
3.(2025秋 重庆期中)常温下,向一定体积0.01mol/L的Ba(OH)2溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液,当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时,溶液pH=11。若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液和NaHSO4溶液体积之和,则Ba(OH)2溶液和NaHSO4溶液体积之比是(  )
A.1:1 B.9:1 C.1:10 D.1:9
【答案】D
【分析】设Ba(OH)2溶液和NaHSO4溶液体积分别为xL、yL,当Ba(OH)2和NaHSO4溶液反应Ba2+恰好完全沉淀时反应为Ba(OH)2+NaHSO4=BaSO4↓+NaOH+H2O,n[Ba(OH)2]=n(NaOH),混合溶液pH=11、即c(OH﹣)=0.001mol/L、n(NaOH)=0.001(x+y)mol,结合n=cV进行计算。
【解答】解:设Ba(OH)2溶液和NaHSO4溶液体积分别为xL、yL,当Ba(OH)2和NaHSO4溶液反应Ba2+恰好完全沉淀时反应为Ba(OH)2+NaHSO4=BaSO4↓+NaOH+H2O,混合溶液pH=11、c(NaOH)mol/L=0.001mol/L,且n[Ba(OH)2]=n(NaOH),即0.01x=0.001(x+y),解得x:y=1:9,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查酸碱混合溶液的定性判断及pH计算,侧重计算能力和运用能力考查,明确化学方程式及pH相关计算是解题关键,题目难度中等。
4.(2025秋 重庆期中)常温下,用0.10mol L﹣1NaOH溶液分别滴定20.00mL 0.10mol L﹣1HCl溶液和20.00mL 0.10mol L﹣1CH3COOH溶液,得到两条滴定曲线,如图所示,则下列说法正确的是(  )
A.图1是滴定醋酸的曲线
B.常温时,0.10mol/L NaOH溶液和0.10mol/L CH3COOH溶液的pH之和为14
C.E点对应离子浓度由大到小的顺序可能为c(CH3COO﹣)>c(Na+)>c(H+)>c(OH﹣)
D.这两次滴定都可以用甲基橙作为指示剂
【答案】C
【分析】A.醋酸是弱酸,0.10mol L﹣1HCl溶液和0.10mol L﹣1CH3COOH溶液的pH:CH3COOH>HCl;
B.0.10mol/LCH3COOH溶液的pH>1,0.10mol/LNaOH溶液的pH=13;
C.E点溶液呈酸性,c(H+)>c(OH﹣),结合电荷守恒关系分析判断;
D.NaOH和CH3COOH完全反应生成的CH3COONa呈碱性,结合甲基橙的变色范围分析判断。
【解答】解:A.醋酸是弱酸,0.10mol L﹣1HCl溶液和0.10mol L﹣1CH3COOH溶液的pH:CH3COOH>HCl,根据起始点pH大小可知,图1、图2分别表示滴定盐酸、醋酸的曲线,故A错误;
B.醋酸是弱酸,0.10mol/LCH3COOH溶液的pH>1,0.10mol/LNaOH溶液中c(OH﹣)=0.1mol/L、c(H+)mol/L=10﹣13mol/L,pH=13,则0.10mol/L NaOH溶液和0.10mol/L CH3COOH溶液的pH之和大于14,故B错误;
C.E点溶液呈酸性,c(H+)>c(OH﹣),溶液中溶质为CH3COOH、CH3COONa,电荷守恒关系为c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO﹣)+c(OH﹣),则离子浓度大小顺序为c(CH3COO﹣)>c(Na+)>c(H+)>c(OH﹣),故C正确;
D.甲基橙的变色范围为3.1~4.4,NaOH和CH3COOH完全反应生成的CH3COONa呈碱性,则NaOH溶液滴定CH3COOH溶液时应该选择酚酞作指示剂,不能选择甲基橙作指示剂,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查酸碱混合溶液的定性判断及pH计算,侧重分析判断能力和运用能力考查,明确弱电解质的电离平衡、pH的计算是解题关键,题目难度中等。
5.(2025秋 江西期中)常温下,向20mL0.1mol L﹣1HA溶液中滴加同浓度的MOH溶液,滴定过程中的pH变化与滴加MOH溶液的体积V(MOH)关系如图所示。
已知:①HA的电离度;
②10﹣1.6≈0.025;
③MOH为弱碱。
下列说法正确的是(  )
A.常温下,0.1mol L﹣1HA溶液中HA的电离度约为2.5%
B.可用紫色石蕊作指示剂
C.水的电离程度:a<b<c
D.b点对应的溶液中存在c(M+)=c(A﹣)+c(HA)
【答案】A
【分析】A.由图可知,0.1mol L﹣1HA溶液的pH=2.6,即已电离的c(HA)=10﹣2.6mol/L,结合电离度公式进行计算;
B.由图可知,滴定终点时pH=7,应该选择酚酞作指示剂;
C.酸或碱抑制水的电离,弱酸弱碱盐促进水的电离;
D.由图可知,b点溶液呈中性,c(H+)=c(OH﹣),结合电荷守恒关系分析判断。
【解答】解:A.由图可知,0.1mol L﹣1HA溶液的pH=2.6,即已电离的c(HA)=10﹣2.6mol/L,则HA的电离度为100%≈2.5%,故A正确;
B.石蕊的变色范围为pH在5~8之间,不适宜作指示剂,MOH滴定HA的滴定终点pH为7,应该选择酚酞作指示剂,故B错误;
C.由图可知,a点溶液的pH=4,抑制水的电离,由水电离的c(H+)=10﹣10mol/L,b点溶液的pH=7,由水电离的c(H+)=10﹣7mol/L,c点溶液的pH=9.8,抑制水的电离,由水电离的c(H+)=10﹣9.8mol/L,则水的电离程度:a<c<b,故C错误;
D.由图可知,b点溶液呈中性,c(H+)=c(OH﹣),电荷守恒关系为c(H+)+c(M+)=c(A﹣)+c(OH﹣),即c(M+)=c(A﹣)<c(A﹣)+c(HA),故D错误;
故选:A。
【点评】本题考查酸碱混合溶液的定性判断,侧重辨析能力和灵活运用能力考查,明确弱电解质的电离平衡、曲线上各点溶质的成分及性质是解题关键,题目难度中等。
6.(2025秋 嘉兴期中)一定温度下,水溶液中H+和OH﹣的浓度变化曲线如图所示,下列说法正确的是(  )
A.升高温度,可能引起由c向b的变化
B.该温度下,水的离子积常数为1.0×10﹣14
C.该温度下,加入少量FeCl3固体可能引起由a向b的变化
D.该温度下,加少量NaOH固体可能引起由c向d的变化
【答案】B
【分析】A.升温促进水的电离,氢离子和氢氧根离子浓度同等程度增大;
B.由b点计算此温度下水的离子积常数为1.0×10﹣14;
C.该温度下,加入少量FeCl3固体溶解后铁离子水解促进水的电离,溶液显酸性,离子积常数不变;
D.一定温度下,离子积常数不变,应在曲线上变化,c、d是不同温度下离子浓度变化。
【解答】解:A.温度升高,水的离子积常数增大,水溶液中,氢离子和氢氧根离子浓度都增大,将不在曲线上,故A错误;
B.b点c(H+)=c(OH﹣)=1.0×10﹣7,故KW=1.0×10﹣7×1.0×10﹣7=1.0×10﹣14,故B正确;
C.该温度下,加入少量FeCl3固体溶解后铁离子水解促进水的电离,溶液显酸性,离子积常数不变,可能引起由b向a的变化,故C错误;
D.该温度下,加少量NaOH固体,抑制水的电离,溶液中氢离子浓度减小,氢氧根离子浓度增大,离子积常数不变,不可能引起由c向d的变化,故D错误;
故选:B。
【点评】本题主要考查的是水的离子积常数以及水电离的影响因素,掌握水的离子积为温度的函数是解决本题的关键,题目难度不大。
7.(2025 河南模拟)常温时,向20mL0.1mol L﹣1的CH3COOH溶液中逐滴滴加0.1mol L﹣1的NaOH溶液,滴入NaOH溶液的体积与溶液pH的变化如图所示。下列说法正确的是(  )
A.a点由水电离的氢离子浓度为10﹣13mol/L
B.b点时,c(CH3COOH)+c(CH3COO﹣)=0.1mol L﹣1
C.c点时,V(NaOH)=20mL
D.反应过程中,的值不断增大
【答案】D
【分析】A.CH3COOH是弱电解质,0.1mol/L的CH3COOH溶液中c(H+)<0.1mol/L;
B.b点为加入10mLNaOH溶液,恰好反应生成起始时等浓度的CH3COONa和CH3COOH,溶液呈酸性,CH3COOH电离程度大于CH3COONa水解程度;
C.当加入NaOH溶液为20mL时,恰好生成CH3COONa,水解使溶液呈碱性;
D.根据CH3COOH的电离平衡常数分析。
【解答】解:A.CH3COOH是弱电解质,0.1mol/L的CH3COOH溶液中c(H+)<0.1mol/L,因而a点由水电离的氢离子浓度大于10﹣13mol/L,故A错误;
B.b点为加入10mLNaOH溶液,恰好反应生成起始时等浓度的CH3COONa和CH3COOH,溶液呈酸性,此时溶液的总体积为30mL,依据物料守恒可知c(CH3COOH)+c(CH3COONa)0.067mol/L,故B错误;
C.当加入NaOH溶液为20mL时,恰好生成CH3COONa,水解使溶液呈碱性,则c点时溶液pH>7,故C错误;
D.反应过程中的,反应过程中c(H+)不断降低,则值不断增大,故D正确,
故选:D。
【点评】本题考查了物质反应后的溶液酸碱信息分析,图象的特征分析判断,盐类水解和电解质溶液中电荷守恒的理解应用是解题关键,题目难度中等。
8.(2024秋 牡丹江期末)下列操作可以使水的离子积常数KW增大的是(  )
A.通入少量氨气 B.加入少量稀HCl
C.加热 D.加入少量醋酸钠固体
【答案】C
【分析】水的电离过程为吸热过程,水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大,Kw只与温度有关。
【解答】解:水的离子积常数Kw只与温度有关,温度改变,水的离子积常数改变,水的电离是吸热过程,升高温度,水的离子积常数Kw增大,故C正确,
故选:C。
【点评】本题考查弱电解质的电离,题目难度不大,注意影响弱电解质电离的因素,从平衡移动的角度分析。
9.(2025秋 城关区校级期中)常温下,用浓度为0.0200mol L﹣1NaOH标准溶液滴定浓度均为0.0200mol L﹣1HCl和CH3COOH的混合溶液,滴定过程中溶液的pH随的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(  )
A.Ka(CH3COOH)的数量级为10﹣4
B.点
C.a、b、c、d四点中水的电离程度最大的为d
D.c点:c(OH﹣)=c(H+)+c(CH3COOH)
【答案】D
【分析】盐酸为强酸、醋酸为弱酸,结合图,a点为盐酸滴定终点、c为醋酸的滴定终点;
【解答】解:A.a点时溶质成分为氯化钠和醋酸,c(CH3COOH)=0.0100mol/L、,,其数量级为10﹣5,故A错误;
B.b点溶液含有氯化钠和等浓度的醋酸、醋酸钠,溶液显酸性,说明醋酸的电离程度大于醋酸钠的水解程度,则,故B错误;
C.醋酸、盐酸和氢氧化钠均会抑制水的电离,醋酸根离子促进水的电离,a、b点酸过量,c点酸、碱恰好完全反应,d点氢氧化钠过量,则水的电离程度最大的为c,故C错误;
D.c点为等浓度的氯化钠和醋酸钠的混合液,溶液中质子守恒为:c(OH﹣)=c(H+)+c(CH3COOH),故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查水溶液中的平衡,侧重考查学生平衡移动的掌握情况,试题难度中等。
10.(2025秋 浏阳市期中)20℃时,用0.100mol/L盐酸滴定20mL0.100mol/L氨水的图像如图所示,下列说法不正确的是(  )
A.a、b、c、d均有c()+c(H+)=c(Cl﹣)+c(OH﹣)
B.b点时c()=c(Cl﹣)=c(H+)=c(OH﹣)
C.c点表示酸碱恰好完全反应
D.d点时c(Cl﹣)=2c(NH3 H2O)+2c()
【答案】B
【分析】A、根据电荷守恒进行分析;
B、根据电荷守恒进行分析;
C、根据c点恰好与氨水完全反应进行分析;
D、根据元素质量守恒进行分析。
【解答】解:A.a、b、c、d均有N、H+、Cl﹣和OH﹣,根据电荷守恒,均有c(H+)+c(N)=c(Cl﹣)+c(OH﹣),故A错误;
B.b点时溶液呈中性,c(H+)=c(OH﹣),则c(N)=c(Cl﹣),但c(N)=c(Cl﹣)>c(OH﹣)=c(H+),故B正确;
C.c点加入的盐酸为20mL,恰好与氨水完全反应,所以表示酸碱恰好完全反应,故C错误;
D.d点时加入的盐酸为40mL,所得溶液的溶质为等物质的量浓度的氯化铵和盐酸,则c(Cl﹣)=2c(NH3 H2O)+2c(N),故D错误;
故选:B。
【点评】本题主要考查酸碱混合时的定性判断及有关pH的计算等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
11.(2025秋 长沙校级月考)25℃时,用0.1mol L﹣1KOH溶液滴定同浓度的H2A溶液,H2A被滴定分数与pH值、微粒分布分数δ[,X表示H2A、HA﹣或A2﹣]的关系如图所示,下列说法正确的是(  )
A.25℃时,H2A第二步电离平衡常数
B.e点对应的pH值约为2
C.c点溶液中:2c(K+)=3c(HA﹣)
D.c、d两点溶液中水的电离程度:c<d
【答案】D
【分析】A.H2A的第二步电离平衡常数Ka2;当δ(HA )=δ(A2 )时,c(HA﹣) =c(A2﹣),则Ka2=c(H+),此时pH=pKa2;
B.在H2A被滴定分数为0时,溶液的pH>2,e点为H2A与HA 分布分数曲线交点,此时δ(H2A)=δ(HA ),溶液中HA﹣将抑制H2A的电离,使溶液的酸性减弱;
C.c点时,H2A被滴定分数为1.5,此时溶液中溶质为等物质的量的KHA和K2A,根据物料守恒,2c(K+)=3[c(H2A)+c(HA )+c(A2 )],所以2c(K+)>3c(HA ),c点溶液中,c(HA )=c(A2 ),pH=7,c(H+)=c(OH﹣),根据电荷守恒,c(K+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(HA )+2c(A2 );
D.c点为HA 与A2 共存溶液,d点A2 浓度更大(滴定分数更高)。
【解答】解:A.当δ(HA )=δ(A2 )时,c(HA﹣) =c(A2﹣),则Ka2=c(H+),此时pH=pKa2;图像中HA 与A2 分布分数曲线交点(c点)对应的pH约为7,故,故A错误;
B.在H2A被滴定分数为0时,溶液的pH>2,e点为H2A与HA 分布分数曲线交点,此时δ(H2A)=δ(HA ),溶液中HA﹣将抑制H2A的电离,使溶液的酸性减弱,则e点溶液的pH值应比H2A被滴定分数为0时大,所以e点溶液的pH值一定大于2(在滴定曲线中a、b两点的纵坐标值之间),故B错误;
C.c点时,H2A被滴定分数为1.5,溶质为等物质的量的KHA和K2A,根据物料守恒,2c(K+)=3[c(H2A)+c(HA )+c(A2 )],所以2c(K+)>3c(HA ),c点溶液中,c(HA )=c(A2 ),pH=7,c(H+)=c(OH﹣),根据电荷守恒,c(K+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(HA )+2c(A2 ),所以c(K+)=3c(HA ),故C错误;
D.c点为HA 与A2 共存溶液,d点A2 浓度更大;A2 水解促进水的电离,浓度越大对水电离的促进作用越强,故水的电离程度c<d,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查水溶液中的平衡,侧重考查学生基础知识的掌握情况,试题难度中等。
12.(2025秋 南开区校级期中)水的电离平衡图像如图所示,已知pOH=﹣lgc(OH﹣)。下列说法正确的是(  )
A.T1>T2
B.各点对应的水的离子积:Kw(f)>Kw(b)=Kw(d)
C.向b点溶液通入少量HCl,其组成由b点沿直线向c点移动
D.T2温度下pH=4的盐酸中由水电离出的c(H+) c(OH﹣)=1×10﹣20
【答案】D
【分析】水的电离是一个吸热过程,升高温度,水的电离程度增大,水电离产生的c(H+)、c(OH﹣)增大,pH、pOH减小,则T1<T2。
【解答】解:A.水的电离是一个吸热过程,升高温度,水的电离程度增大,水电离产生的c(H+)、c(OH﹣)增大,pH、pOH减小,T1<T2,故A错误;
B.水的电离是一个吸热过程,温度越高,电离常数越大,由分析可知,f点温度高于b、d点,b、d点的温度相同,则各点对应的水的离子积:Kw(f)<Kw(b)=Kw(d),故B错误;
C.向b点溶液通入少量HCl,此时溶液的酸性增强,c(H+)增大,但水的离子积不变,所以c(OH﹣)减小,pH减小,但pOH增大,其组成由b点沿斜线向d点方向移动,故C错误;
D.由b点可知,T2温度下,,所以pH=4的盐酸中由水电离出的c(H+)=c(OH﹣)=10﹣10mol/L,,故D正确;
故选:D。
【点评】本题主要考查水的电离等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
二.解答题(共4小题)
13.(2025秋 成都期中)生活中常用小苏打和白醋解决清洁、食品制作等问题,二者发生的反应为NaHCO3+CH3COOH═CH3COONa+CO2↑+H2O。回答下列问题:
(1)上述反应中的物质属于强电解质的有  NaHCO3、CH3COONa  (填化学式),根据该反应可知,Ka(CH3COOH)  >  Ka1(H2CO3)(填“>”“<”或“=”)。
(2)25℃时,向CH3COONa溶液中逐渐通入少量HCl气体,下列图像最接近实验过程中电流(I)随所通入HCl的质量变化的是  C  (填标号)。
(3)将10mL0.1mol L﹣1CH3COOH溶液加水稀释至1L后,CH3COOH的电离程度  增大  (填“增大”“减小”或“不变”,下同),CH3COO﹣的数目  增大  ,的值  增大  。
(4)在相同温度下,分别向等体积、等H+浓度的盐酸和醋酸溶液中加入足量的Mg条,反应刚开始时产生H2的速率v(HCl)  =  v(CH3COOH)(填“>”“<”或“=”,下同),反应结束后生成H2的质量m(HCl)  <  m(CH3COOH)。
(5)某温度下,将a mol L﹣1的CH3COOH溶液与0.01mol L﹣1的NaOH溶液等体积混合,反应达平衡后溶液中c(Na+)=c(CH3COO﹣)c(H+)=1.0×10﹣7mol L﹣1,则醋酸的电离常数Ka═ 10﹣9 (用含a的代数式表示)。
【答案】(1)NaHCO3、CH3COONa;>;
(2)增大;增大;增大;
(3)增大;增大;增大;
(4)=;<;
(5)10﹣9。
【分析】(1)在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物是电解质;水溶液或熔融状态下能完全电离的电解质是强电解质;根据强酸制弱酸规律可知,酸性:CH3COOH>H2CO3;
(2)向CH3COONa溶液中逐渐通入少量HCl气体的反应为H++CH3COO﹣=CH3COOH,溶液中减少的醋酸根离子和增加的氯离子的物质的量几乎相等;
(3)CH3COOH溶液加水稀释时促进其电离,溶液中n(CH3COO﹣)和n(H+)增大,n(CH3COOH)减小;
(4)醋酸是弱酸,等体积、等H+浓度的盐酸和醋酸溶液中c(CH3COOH)>c(HCl)、n(CH3COOH)>n(HCl),分别与足量Mg条时生成n(H2):CH3COOH>HCl;
(5)CH3COOH溶液与的NaOH溶液等体积混合,反应达平衡后溶液中c(Na+)=c(CH3COO﹣),溶液呈中性,c(OH﹣)=c(H+)=1.0×10﹣7mol L﹣1,混合溶液中溶质为CH3COOH和CH3COONa,剩余c(CH3COOH)(a﹣0.01)mol/L,c(CH3COO﹣)=c(Na+)0.01mol/L,结合醋酸的电离常数Ka═c(OH﹣)进行计算。
【解答】解:(1)反应NaHCO3+CH3COOH═CH3COONa+CO2↑+H2O中,NaHCO3、CH3COONa属于强电解质,CH3COOH、H2O属于弱电解质,CO2为非电解质,根据强酸制弱酸规律可知,酸性:CH3COOH>H2CO3,酸的酸性越强,其电离常数越大,即Ka(CH3COOH)>Ka1(H2CO3),
故答案为:NaHCO3、CH3COONa;>;
(2)向CH3COONa溶液中逐渐通入少量HCl气体的离子方程式为H++CH3COO﹣=CH3COOH,溶液中减少的醋酸根离子和增加的氯离子的物质的量几乎相等,溶液的体积几乎不变,则溶液的导电能力几乎不变,与C图变化趋势一致,
故答案为:C;
(3)CH3COOH溶液加水稀释时促进其电离,溶液中n(CH3COO﹣)和n(H+)增大,n(CH3COOH)减小,即将10mL0.1mol L﹣1CH3COOH溶液加水稀释至1L后,CH3COOH的电离程度增大,CH3COO﹣的数目增大,增大,
故答案为:增大;增大;增大;
(4)醋酸是弱酸,等体积、等H+浓度的盐酸和醋酸溶液中c(CH3COOH)>c(HCl)、n(CH3COOH)>n(HCl)分别与足量Mg条时生成n(H2)和m(H2):CH3COOH>HCl,但起始时反应速率:v(HCl)=v(CH3COOH),
故答案为:=;<;
(5)CH3COOH溶液与的NaOH溶液等体积混合,反应达平衡后溶液中c(Na+)=c(CH3COO﹣),溶液呈中性,c(OH﹣)=c(H+)=1.0×10﹣7mol L﹣1,混合溶液中溶质为CH3COOH和CH3COONa,剩余c(CH3COOH)(a﹣0.01)mol/L,c(CH3COO﹣)=c(Na+)0.01mol/L,则醋酸的电离常数Ka═c(OH﹣)1.0×10﹣710﹣9,
故答案为:10﹣9。
【点评】本题考查弱电解质的电离平衡、酸碱混合溶液的定性判断,明确强弱电解质判定、弱电解质的电离平衡及化学平衡常数的计算是解题关键,题目难度中等。
14.(2025秋 商丘期中)氮化硅(Si3N4)陶瓷凭借其耐高温、低密度、耐磨损、高强度和优异的抗热冲击性能,已成为涡轮叶片、热防护系统和航空航天结构件的理想材料。回答下列问题:
(1)由Si3N4和某些金属氧化物高温烧结得到的高温结构陶瓷属于 B  (填字母)。
A.传统硅酸盐材料
B.新型陶瓷
C.合金
(2)依据Si3N4的性质可推测氮化硅属于 C  (填字母)。
A.离子晶体
B.分子晶体
C.共价晶体
D.金属晶体
(3)将Si3N4制成气凝胶,其隔热性能显著提升,可用于超音速飞行器天线罩。工业制备Si3N4气凝胶需要纳米级高纯石墨、高纯石英砂在N2氛围下高温反应制取,写出相应的化学方程式: 6C+3SiO2+2N2Si3N4+6CO  。
(4)硅含量是Si3N4品质高低的重要指标,实验室用NaOH溶液浸出Si3N4,得到Na2SiO3溶液,再加入KF溶液并加硫酸酸化,得到K2SiF6沉淀,得到的K2SiF6沉淀经除酸洗净后加中性沸水使K2SiF6水解,析出的HF用0.1000mol L﹣1NaOH标准溶液滴定。
①滴定过程中锥形瓶的材质为 有机玻璃  (填“石英”“普通玻璃”或“有机玻璃”),滴定过程中使用的指示剂为 酚酞  ,判断达到滴定终点的现象是 当滴入最后半滴,溶液恰好变为红色且半分钟内不褪色  。
②写出生成K2SiF6沉淀的离子方程式: 2K+6F﹣+6H+=K2SiF6↓+3H2O  。
③已知K2SiF6水解的方程式为K2SiF6+3H2O═2KF+H2SiO3+4HF,取ag氮化硅样品经上述处理,滴定最终消耗NaOH标准溶液bmL,则氮化硅样品中硅元素的质量分数为   %(用含a、b的式子表示)。
【答案】(1)B;
(2)C;
(3)6C+3SiO2+2N2Si3N4+6CO;
(4)①有机玻璃;酚酞;当滴入最后半滴,溶液恰好变为红色且半分钟内不褪色;
②2K+6F﹣+6H+=K2SiF6↓+3H2O;
③。
【分析】(1)氮化硅(Si3N4)高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料;
(2)共价晶体的熔点较高;
(3)工业制备Si3N4气凝胶需要纳米级高纯石墨、高纯石英砂在N2氛围下高温反应制取,根据反应物、生成物和反应条件书写方程式;
(4)①HF能腐蚀玻璃;NaF溶液呈碱性,应该用酚酞作指示剂;酚酞遇碱变红色;
②Na2SiO3和KF、H2SO4反应生成K2SiF6沉淀和Na2SO4,反应方程式为:Na2SiO3+6KF+3H2SO4=K2SiF6↓+2K2SO4+Na2SO4+3H2O;
③根据Si原子守恒得Si3N4~3Na2SiO3~3K2SiF6,结合方程式K2SiF6+3H2O═2KF+H2SiO3+4HF、HF+NaOH=NaF+H2O得关系式Si3N4~4NaOH,n(NaOH)=0.1000mol L﹣1×10﹣3bL=10﹣4bmol,n(Si3N4)n(NaOH)10﹣4bmol,n(Si)=3n(Si3N4)=310﹣4bmol=2.5×10﹣5bmol,则氮化硅样品中硅元素的质量分数为100%。
【解答】解:(1)氮化硅(Si3N4)高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料,传统硅酸盐产品有陶瓷、水泥、玻璃,
故答案为:B;
(2)氮化硅(Si3N4)陶瓷凭借其耐高温、低密度、耐磨损、高强度和优异的抗热冲击性能,所以氮化硅的熔点较高,属于共价晶体,
故答案为:C;
(3)工业制备Si3N4气凝胶需要纳米级高纯石墨、高纯石英砂在N2氛围下高温反应制取,根据反应物、生成物和反应条件书写方程式为6C+3SiO2+2N2Si3N4+6CO,
故答案为:6C+3SiO2+2N2Si3N4+6CO;
(4)①HF能腐蚀玻璃,所以应该用有机玻璃锥形瓶;NaF溶液呈碱性,应该用酚酞作指示剂;酚酞遇碱变红色,滴定终点为:当滴入最后半滴,溶液恰好变为红色且半分钟内不褪色,
故答案为:有机玻璃;酚酞;当滴入最后半滴,溶液恰好变为红色且半分钟内不褪色;
②Na2SiO3和KF、H2SO4反应生成K2SiF6沉淀和Na2SO4,反应方程式为:Na2SiO3+6KF+3H2SO4=K2SiF6↓+2K2SO4+Na2SO4+3H2O,离子方程式为2K+6F﹣+6H+=K2SiF6↓+3H2O,
故答案为:2K+6F﹣+6H+=K2SiF6↓+3H2O;
③根据Si原子守恒得Si3N4~3Na2SiO3~3K2SiF6,结合方程式K2SiF6+3H2O═2KF+H2SiO3+4HF、HF+NaOH=NaF+H2O得关系式Si3N4~4NaOH,n(NaOH)=0.1000mol L﹣1×10﹣3bL=10﹣4bmol,n(Si3N4)n(NaOH)10﹣4bmol,n(Si)=3n(Si3N4)=310﹣4bmol=2.5×10﹣5bmol,则氮化硅样品中硅元素的质量分数为100%100%%,
故答案为:。
【点评】本题考查元素化合物的性质、物质含量的测定,侧重考查分析、判断及计算能力,明确物质的性质及物质之间的转化关系、方程式的计算方法是解本题的关键,注意:HF能腐蚀玻璃。
15.(2025秋 城关区校级期中)25℃时,三种酸的电离平衡常数如表:
化学式 CH3COOH H2CO3 HClO
电离平衡常数K3 1.8×10﹣5 3.0×10﹣8
已知:忽略混合前后溶液体积和温度的变化。回答下列问题:
(1)当温度升高时,Ka(CH3COOH) 增大  (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合呈 酸性  (填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
(3)下列反应不能发生的是 cd  (填标号)。
a.
b.
c.
d.
(4)用蒸馏水稀释醋酸溶液,下列各式表示数值随加入的水的体积增大而增大的是 ad  (填标号)。
a.n(H+)
b.c(H+)
c.
d.c(OH﹣)
(5)体积均为10mL,pH均为2的醋酸溶液与HX溶液分别加水稀释至1000mL,稀释过程中pH变化如图所示。
则HX的电离平衡常数 >  (填“>”、“=”或“<”,下同)醋酸的电离平衡常数,稀释后,HX溶液中水电离出来的c(H+) <  醋酸溶液中水电离出来的
(6)联氨(N2H4)性质与NH3相似,N2H4与水反应可生成一种二元弱碱。它在水溶液中电离的第一步电离方程式为,写出它的第二步电离方程式 N2H2O N2OH﹣ 。它与硫酸反应形成的酸式盐的化学式为 N2H5HSO4 。
【答案】(1)增大;
(2)酸性;
(3)cd;
(4)ad;
(5)>;<;
(6)N2H2O N2OH﹣;N2H5HSO4。
【分析】(1)当温度升高时,促进CH3COOH电离;
(2)25℃时,pH=3的醋酸溶液的物质的量浓度大于pH=11的氢氧化钠溶液的物质的量浓度,二者等体积混合时,醋酸有大量剩余;
(3)酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,强酸能和弱酸盐反应生成弱酸;
(4)用蒸馏水稀释醋酸溶液,促进醋酸电离,但其电离增大程度小于溶液体积增大程度,导致稀释后的溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO﹣)、c(H+)都减小,但温度不变,水的离子积常数不变;
(5)体积均为10mL,pH均为2的醋酸溶液与HX溶液分别加水稀释至1000mL,稀释过程中,弱酸继续电离,酸越弱,稀释相同倍数后溶液的pH值越小,酸的电离平衡常数越小;酸抑制水电离,酸中c(H+)越大,水电离出的c(H+)越小;
(6)它的第二步电离生成N2和OH﹣,它和硫酸反应形成的酸式盐中阳离子为N2。
【解答】解:(1)当温度升高时,促进CH3COOH电离,则Ka(CH3COOH)增大,
故答案为:增大;
(2)25℃时,pH=3的醋酸溶液的物质的量浓度大于pH=11的氢氧化钠溶液的物质的量浓度,二者等体积混合时,醋酸有大量剩余,混合溶液呈酸性,
故答案为:酸性;
(3)酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,根据电离平衡常数知,酸性:CH3COOH>H2CO3>HClO,强酸能和弱酸盐反应生成弱酸,
a.酸性:CH3COOH>H2CO3,根据强酸制取弱酸的原理知,该反应能发生,故a错误;
b.酸性CH3COOH>HClO,根据强酸制取弱酸原理知,该反应能发生,故b错误;
c.酸性H2CO3>HClO,所以、HClO反应生成ClO﹣、,则该反应不能发生,故c正确;
d.酸性H2CO3>HClO,所以、HClO反应生成ClO﹣、,则该反应不能发生,故d正确;
故答案为:cd;
(4)用蒸馏水稀释醋酸溶液,促进醋酸电离,但其电离增大程度小于溶液体积增大程度,导致稀释后的溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO﹣)、c(H+)都减小,但温度不变,水的离子积常数不变;
a.稀释过程中促进CH3COOH电离,则n(H+)增大,故a正确;
b.释过程中促进CH3COOH电离,则n(H+)增大,但其电离增大程度小于溶液体积增大程度,所以c(H+)减小,故b错误;
c.稀释过程中c(H+)减小,温度不变,电离平衡常数不变,则减小,故c错误;
d.稀释过程中c(H+)减小,温度不变,水的离子积常数不变,则c(OH﹣)增大,故d正确;
故答案为:ad;
(5)体积均为10mL,pH均为2的醋酸溶液与HX溶液分别加水稀释至1000mL,稀释过程中,弱酸继续电离,酸越弱,稀释相同倍数后溶液的pH值越小,酸的电离平衡常数越小,根据图知,pH相同的醋酸和HX,稀释相同的倍数后,CH3COOH溶液的pH值较小,则HX的酸性比CH3COOH的酸性强,所以HX 的电离平衡常数大于CH3COOH 的电离平衡常数;酸抑制水电离,酸中c(H+)越大,水电离出的c(H+)越小,醋酸中氢离子浓度较大,则HX溶液中水电离出来的c(H+)小于醋酸溶液中水电离出来的,故答案为:>;<;
(6)它的第二步电离生成N2和OH﹣,其第二步电离方程式为N2H2O N2OH﹣,它和硫酸反应形成的酸式盐中阳离子为N2,该酸式盐的化学式为N2H5HSO4,
故答案为:N2H2O N2OH﹣;N2H5HSO4。
【点评】本题考查弱电解质的电离、酸碱混合溶液定性判断,侧重考查图象分析判断及知识的综合运用能力,明确电离平衡常数与酸性强弱的关系、强酸制取弱酸的原理等知识点是解本题的关键,题目难度不大。
16.(2024秋 西安期末)Ⅰ.常温下,如果取0.2mol/LCH3COOH溶液与0.2mol/LNaOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),测得混合溶液的pH=9,试回答以下问题:
(1)混合溶液的pH=9的原因是:(用离子方程式表示)  CH3COO﹣+H2O CH3COOH+OH﹣ 。
(2)该混合溶液中由水电离出的c(H+)和pH=9的NaOH溶液中由水电离出c(H+)的比值为  104:1  。
(3)求该混合溶液中下列算式的计算结果:
c(Na+)﹣c(CH3COO﹣)=  10﹣5﹣10﹣9 mol/L(代入数据,列出算式即可)
c(OH﹣)﹣c(CH3COOH)=  10﹣9 mol/L。
Ⅱ.(4)25℃下,向20mL0.1mol L﹣1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol L﹣1HCl溶液40mL,溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)物质的量分数(纵轴),随溶液pH变化的部分情况如图所示。回答下列问题:
①在同一溶液中,H2CO3、、  不能  (填“能”或“不能”)大量共存;
②当pH=7时,溶液中Na+、Cl﹣、三种离子的浓度大小关系为  c(Na+)>c(Cl﹣)>c()  ;
③已知在25℃时,的第一步水解常数Kh1=2.0×10﹣4,当溶液中c():c()=2:1时,溶液的pH=  10  。
(5)下列固体物质溶于水,再将其溶液加热,蒸发结晶、再灼烧,能得到化学组成与原固体物质相同的是  A  (填字母序号)。
①胆矾
②氯化铝
③硫酸铝
④Na2CO3
⑤NaHCO3
⑥高锰酸钾
A.③④
B.①③④
C.①②③④⑤
D.全部
【答案】(1)CH3COO﹣+H2O CH3COOH+OH﹣;
(2)104:1;
(3)10﹣5﹣10﹣9;10﹣9
(4)①不能;
②c(Na+)>c(Cl﹣)>c();
③10;
(5)A。
【分析】(1)CH3COOH和NaOH以1:1反应,n(CH3COOH)=n(NaOH),所以二者恰好完全反应生成CH3COONa和H2O,混合溶液的pH=9,则混合溶液呈碱性,CH3COO﹣水解生成CH3COOH和OH﹣而导致混合溶液呈碱性;
(2)强碱弱酸盐促进水电离、碱抑制水电离;
(3)混合溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(CH3COO﹣),则c(Na+)﹣c(CH3COO﹣)= c(OH﹣)﹣c(H+);溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(CH3COO﹣)、物料守恒c(Na+)=c(CH3COO﹣)+c(CH3COOH),则c(CH3COOH)+c(H+)=c(OH﹣),c(OH﹣)﹣c(CH3COOH)=c(H+);
(4)①根据图可知,pH=8时只有碳酸氢根离子,pH大于8时存在碳酸根离子和碳酸氢根离子离子,pH小于8时存在碳酸和碳酸氢根离子;
②当pH=7时,溶液呈中性,c(H+)=c(OH﹣),溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(Cl﹣)+c(),则c(Na+)=c(Cl﹣)+c(),溶液中的溶质为NaHCO3、NaCl、H2CO3;
③在25℃时,当溶液中c():c()=2:1时,的第一步水解常数Kh1c(OH﹣)=2×c(OH﹣)=2.0×10﹣4,c(OH﹣)=1.0×10﹣4mol/L,c(H+)mol/L=1.0×10﹣10mol/L;
(5)将固体物质溶于水,再将其溶液加热,蒸发结晶、再灼烧,能得到化学组成与原固体物质相同,说明该物质较稳定,加热不分解,且不水解生成挥发性酸。
【解答】解:(1)CH3COOH和NaOH以1:1反应,n(CH3COOH)=n(NaOH),所以二者恰好完全反应生成CH3COONa和H2O,混合溶液的pH=9,则混合溶液呈碱性,CH3COO﹣水解生成CH3COOH和OH﹣而导致混合溶液呈碱性,水解离子方程式为CH3COO﹣+H2O CH3COOH+OH﹣,
故答案为:CH3COO﹣+H2O CH3COOH+OH﹣;
(2)强碱弱酸盐促进水电离、碱抑制水电离,CH3COONa促进水电离、NaOH抑制水电离,该混合溶液中由水电离出的c(H+)和pH=9的NaOH溶液中由水电离出c(H+)的比值为mol/L:10﹣9mol/L=104:1,
故答案为:104:1;
(3)混合溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(CH3COO﹣),则c(Na+)﹣c(CH3COO﹣)= c(OH﹣)﹣c(H+)=(10﹣5﹣10﹣9 )mol/L;溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(CH3COO﹣)、物料守恒c(Na+)=c(CH3COO﹣)+c(CH3COOH),则c(CH3COOH)+c(H+)=c(OH﹣),c(OH﹣)﹣c(CH3COOH)=c(H+)=10﹣9 mol/L,
故答案为:10﹣5﹣10﹣9;10﹣9;
(4)①根据图可知,pH=8时只有碳酸氢根离子,pH大于8时存在碳酸根离子和碳酸氢根离子离子,pH小于8时存在碳酸和碳酸氢根离子,则在同一溶液中,H2CO3、、不能大量共存,
故答案为:不能;
②当pH=7时,溶液呈中性,c(H+)=c(OH﹣),溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(Cl﹣)+c(),则c(Na+)=c(Cl﹣)+c(),溶液中的溶质为NaHCO3、NaCl、H2CO3,NaCl溶液呈中性,溶液中NaHCO3的量较小,所以溶液中Na+、Cl﹣、三种离子的浓度大小关系为c(Na+)>c(Cl﹣)>c(),
故答案为:c(Na+)>c(Cl﹣)>c();
③在25℃时,当溶液中c():c()=2:1时,的第一步水解常数Kh1c(OH﹣)=2×c(OH﹣)=2.0×10﹣4,c(OH﹣)=1.0×10﹣4mol/L,c(H+)mol/L=1.0×10﹣10mol/L,溶液的pH=10,
故答案为:10;
(5)①灼烧胆矾得到的固体为CuSO4;
②AlCl3溶液蒸干得到的固体是Al(OH)3,灼烧Al(OH)3得到的固体是Al2O3;
③Al2(SO4)3溶液蒸干得到的固体是Al2(SO4)3,灼烧固体时Al2(SO4)3不分解;
④Na2CO3溶液蒸干得到的固体是Na2CO3,灼烧固体时Na2CO3不分解;
⑤NaHCO3溶液蒸干灼烧得到的固体为Na2CO3;
⑥KMnO4灼烧得到的固体是K2MnO4和MnO2,
则得到化学组成与原固体物质相同的是③④,
故答案为:A.
【点评】本题考查弱电解质的电离、盐类水解,侧重考查图象分析、判断及计算能力,明确盐类水解原理、酸碱混合溶液的计算方法是解本题关键,题目难度不大。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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