解析 A项,混合后溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),错误;B项,pH=4的NaHB溶液中,HB-以电离为主,即HB-B2-+H+(主要),H2O+HB-H2B+OH-(次要),溶液中离子浓度的大小顺序为c(HB-)>c(B2-)>c(H2B),错误;C项,溶液中存在的离子有Na+、H+、OH-、HA-A2-,电荷守恒式为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),错误;D项,假设硫酸铵、碳酸铵、氯化铵溶液的物质的量浓度为1mol·L-1,不考虑水解时溶液中铵根离子的浓度依次为2mol·L-1,2mol·L-1,1mol·L-1。
但是碳酸铵水解相互促进,所以,碳酸铵溶液中铵根离子的浓度小于硫酸铵溶液中铵根离子的浓度,最终溶液中铵根离子的浓度大小顺序为(NH4)2SO4>(NH4)2CO3>NH4Cl,如果铵根离子浓度相同,电解质溶液的浓度大小顺序为NH4Cl>(NH4)2CO3>(NH4)2SO4,正确。
答案 D
二、非选择题(本题共5个小题,共50分)
11.(8分)CO2可转化成有机物实现碳循环:
CO2
CH3OH
HCOOH……
(1)用离子方程式表示HCOONa溶液呈碱性的原因_____________________,写出该反应的平衡常数(Kh)表达式:
Kh=________________,升高温度,Kh________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)常温下,将0.2mol·L-1的HCOOH和0.1mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,所得溶液的pH<7,说明HCOOH的电离程度________HCOONa的水解程度(填“大于”或“小于”)。
该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是________________________________________________________________。
解析
(2)溶液混合后为浓度相等的HCOOH和HCOONa,溶液显酸性,所以HCOOHHCOO-+H+的程度大于HCOO-+H2OHCOOH+OH-,依据电荷守恒c(HCOO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),可比较离子浓度大小。
答案
(1)HCOO-+H2OHCOOH+OH-
增大
(2)大于 c(HCOO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
12.(10分)(2013·江西重点中学联考,20)常温下,向100mL0.01mol·L-1HA溶液中逐滴加入0.02mol·L-1MOH溶液,图中所示曲线表示混合溶液的pH变化情况(体积变化忽略不计)。
回答下列问题:
(1)由图中信息可知HA为________酸(填“强”或“弱”),理由是_______________
________________________________________________________________。
(2)常温下一定浓度的MA稀溶液的pH=a,则a________7(填“>”、“<”或“=”),用离子方程式表示其原因:
________________,此时,溶液中由水电离出的[OH-]=________________。
(3)请写出K点所对应的溶液中离子浓度的大小关系:
________________。
(4)K点对应的溶液中,c(M+)+c(MOH)________2c(A-)(填“>”、“<”或“=”);若此时溶液的pH=10,则c(MOH)+c(OH-)=________mol·L-1。
解析
(1)由题目信息可知0.01mol·L-1HA溶液的pH=2,说明其完全电离,故为强电解质。
(2)由题目图像可知向100mL0.01mol·L-1HA溶液中滴加51mL0.02mol·L-1MOH溶液,pH=7,说明MOH是弱碱,故其所对应的MA是弱碱强酸盐,水解显酸性,溶液中的H+全部是水电离出来的,故水电离出的[OH-]=1×10-amol·L-1。
(3)K点是由100mL0.01mol·L-1HA溶液与100mL0.02mol·L-1MOH溶液混合而成的,反应后的溶液为等物质的量浓度的MA和MOH溶液,故c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)。
(4)由物料守恒得c(M+)+c(MOH)=2c(A-),由电荷守恒得c(M+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),故c(MOH)+c(OH-)=c(A-)+c(H+)≈0.005mol·L-1。
答案
(1)强 0.01molHA溶液中c(H+)=0.01mol·L-1
(2)< M++H2OMOH+H+ 1×10-amol·L-1
(3)c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
(4)= 0.005
13.(10分)(2014·寿光一中阶段测试)
(1)已知25℃时0.1mol·L-1醋酸溶液的pH约为3,向其中加入醋酸钠晶体,等晶体溶解后发现溶液的pH增大。
对上述现象有两种不同的解释:
甲同学认为醋酸钠水解呈碱性,增大了c(OH-),因而溶液的pH增大;乙同学认为醋酸钠溶于水电离出大量醋酸根离子,抑制了醋酸的电离,使c(H+)减小,因此溶液的pH增大。
①上述两种解释中________(填“甲”或“乙”)正确。
②为了验证上述哪种解释正确,继续做如下实验:
向0.1mol·L-1的醋酸溶液中加入少量下列物质中的________(填写编号),然后测定溶液的pH。
A.固体CH3COOKB.固体CH3COONH4
C.气体NH3D.固体NaHCO3
③若________(填“甲”或“乙”)的解释正确,溶液的pH应________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(已知25℃时CH3COONH4溶液呈中性)
(2)有甲、乙两同学做了如下实验:
甲同学在制得的Mg(OH)2沉淀中加入浓的NH4Cl溶液,结果沉淀溶解;乙同学在制得的Mg(OH)2沉淀中加入浓CH3COONH4溶液,结果沉淀也完全溶解。
对此甲、乙两同学用学过的有关知识各自解释了上述实验事实:
甲同学的解释为:
因为NH4Cl溶液中,NH
+H2ONH3·H2O+H+,且Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq);又H++OH-===H2O,所以Mg(OH)2溶解平衡向右移动,促进Mg(OH)2的溶解。
乙同学的解释为:
因为CH3COONH4===CH3COO-+NH
,且Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),NH
+OH-===NH3·H2O,所以Mg(OH)2溶液平衡向右移动,促进Mg(OH)2的溶解。
你认为哪一位同学的解释是正确的?
________,为什么?
________________________________________________________________。
解析
(1)溶液中存在CH3COOHCH3COO-+H+电离平衡,加入CH3COONa,增大了CH3COO-浓度,平衡向左移动,c(H+)减小,pH增大。
(2)存在溶解平衡:
Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)。
加入NH4Cl,NH
与OH-结合生成NH3·H2O,溶解平衡向右移动,Mg(OH)2沉淀溶解。
答案
(1)①乙 ②B ③乙(或甲) 增大(或不变)
(2)乙同学的解释是正确的 甲同学认为由NH
的水解所提供的H+中和了由Mg(OH)2电离出来的OH-,而忽视了NH4Cl电离的NH
也能结合OH-,且电离的NH
浓度又远远大于NH
水解出的H+浓度。
由于CH3COONH4溶液呈中性,因此不可能是溶液的水解产生的酸引起的Mg(OH)2沉淀溶解
14.(11分)(2013·兰州模拟)(Ⅰ)常温下,将某一元酸HA(甲、乙、丙、丁代表不同的一元酸)和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的物质的量浓度和混合溶液的pH如表所示:
实验编号
HA的物质的量浓度(mol·L-1)
NaOH的物质的量浓度(mol·L-1)
混合后溶液的pH
甲
0.1
0.1
pH=a
乙
0.12
0.1
pH=7
丙
0.2
0.1
pH>7
丁
0.1
0.1
pH=10
(1)从甲组情况分析,如何判断HA是强酸还是弱酸?
________________________________________________________________。
(2)乙组混合溶液中c(A-)和c(Na+)的大小关系是________________。
A.前者大B.后者大
C.二者相等D.无法判断
(3)从丙组实验结果分析,该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是________________________________________________________________。
(4)分析丁组实验数据,写出该混合溶液中下列算式的精确结果(列式):
c(Na+)-c(A-)=________mol·L-1。
(Ⅱ)某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是H2B===H++HB- HB-H++B2-
回答下列问题:
(5)在0.1mol·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-)=0.1mol·L-1
B.c(B2-)+c(HB-)+c(H2B)=0.1mol·L-1
C.c(OH-)=c(H+)+c(HB-)
D.c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HB-)
解析
(1)一元酸HA与NaOH等物质的量反应,酸性强弱取决于完全中和后盐溶液的pH,a=7时为强酸,a>7时为弱酸。
(2)据电荷守恒,有c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),因c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(A-)。
(3)丙为等浓度的HA与NaA的混合溶液,由pH>7知A-水解程度大于HA的电离程度,离子浓度大小关系为c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)。
(4)据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),推导c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)=10-4-10-10(mol·L-1)。
(5)注意题干中的电离方程式,一级电离为完全电离。
判断A项为B原子的物料守恒,C项为溶液中的质子守恒。
答案
(1)a=7时,HA是强酸;a>7时,HA是弱酸
(2)C
(3)c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
(4)10-4-10-10
(5)A、C
15.(11分)10℃时加热NaHCO3饱和溶液,测得该溶液的pH发生如下变化:
温度(℃)
10
20
30
加热煮沸后冷却到50℃
pH
8.3
8.4
8.5
8.8
(1)甲同学认为,该溶液的pH升高的原因是HCO
的水解程度增大,故碱性增强,该反应的离子方程式为_________________________________________
________________________。
乙同学认为:
该溶液pH升高的原因是NaHCO3受热分解,生成了Na2CO3,并推断Na2CO3的水解程度________(填“大于”或“小于”)NaHCO3。
(2)丙同学认为甲、乙的判断都不充分。
丙认为:
只要在加热煮沸的溶液中加入足量的试剂X,若产生沉淀,则________(填“甲”或“乙”)的判断正确。
试剂X是________。
A.Ba(OH)2溶液B.BaCl2溶液
C.NaOH溶液D.澄清的石灰水
(3)将加热后的溶液冷却到10℃,若溶液的pH________8.3(填“高于”、“低于”或“等于”),则________(填“甲”或“乙”)判断正确。
(4)查阅资料,发现NaHCO3的分解温度为150℃,丙断言________(填“甲”或“乙”)的判断是错误的,理由是________________________________
________________________________________________________________。
解析
(1)HCO
水解的离子方程式为HCO
+H2OH2CO3+OH-,当NaHCO3分解生成Na2CO3,且Na2CO3的水解程度大于NaHCO3时,乙同学的判断才是正确的。
(2)Na2CO3和NaHCO3溶液都能和Ba(OH)2、Ca(OH)2溶液反应产生白色沉淀,和NaOH溶液混合都无明显现象,BaCl2和Na2CO3产生白色沉淀,和NaHCO3溶液不反应,则加入BaCl2溶液,若产生沉淀,说明乙正确。
(3)10℃时溶液的pH=8.3,则溶液为NaHCO3,若pH高于8.3,则溶液为Na2CO3溶液或Na2CO3和NaHCO3的混合液,因为Na2CO3水解程度大。
加热后冷却到10℃,若pH高于8.3,说明NaHCO3分解生成Na2CO3和CO2,CO2挥发,冷却后pH升高,乙正确;若pH等于8.3,说明升、降温只影响了HCO
的水解平衡,甲正确。
(4)常压下加热NaHCO3的水溶液温度不可能达到150℃,所以乙的判断是错误的。
答案
(1)HCO
+H2OH2CO3+OH- 大于
(2)乙 B (3)等于 甲(或高于 乙)
(4)乙 常压下加热NaHCO3的水溶液,溶液温度达不到150℃