易错点7 水的电离平衡-2022-2023学年高二化学期末复习易错归纳与巩固(人教版2019选择性必修1)(学生版)
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易错点7水的电离平衡易错题【01】水的电离1.水的电离:水是一种极弱的电解质。电离方程式为2H2OH3O++OH-,也可简写为H2OH++OH-。水的电离过程是一个吸热过程。温度升高,水的电离程度增大,c(H+)和c(OH-)也随之增大;温度降低,水的电离程度减小,c(H+)和c(OH-)也随之减小。2.水的离子积常数:KW=c(H+)·c(OH-),随着温度的升高,水的离子积增大。在室温下,纯水中的c(H+)=c(OH-)=10-7mol·L-1,KW=1.0×10-14。(1)无论是纯水,还是酸性、碱性或中性溶液中,由水电离出的c(H+)=c(OH-)。(2)25℃,任何稀的电解质水溶液中c(H+)·c(OH-)=KW这一关系不变,当条件改变使c(H+)增大时,c(OH-)必然降低,反之亦然。(3)纯水c(H+)=c(OH-)=;酸溶液中OH-是水电离产生的,水电离的c(H+)等于溶液中c(OH-),即水电离产生的c(H+)=c(OH-)=Kw/c(H+)≤c(H+);碱溶液中H+是水电离产生的,故水电离的c(OH-)等于溶液中c(H+),即水电离产生的c(OH-)=c(H+)=Kw/c(OH-)≤c(OH-)。3.影响水的电离平衡的因素:影响因素条件改变平衡移动溶液中的c(H+)溶液中的c(OH-)Kw温度升高温度向右增大增大变大降低温度向左减小减小变小酸碱性加入酸向左增大减小不变加入碱向左减小增大不变易错题【02】溶液的酸碱性在水溶液中,无论是酸性,中性,还是碱性溶液,H+和OH-始终同时存在,二者相互依存,缺一不可,共同组成水的电离平衡体系,同时二者又相互矛盾,此消彼涨,一个增大时,另一个必然减小,使得二者的乘积始终不变,恒等于Kw。溶液的酸碱性决定于c(H+)和c(OH-)的相对大小,如果c(H+)>c(OH-),溶液显酸性;如果c(H+)<c(OH-),溶液显碱性;如果c(H+)=c(OH-),溶液显中性。pH决定于c(H+)的大小,pH=7的溶液不一定呈中性,因为水的电离受温度的影响,只有在室温时,Kw=1.0×10-14,pH=7的溶液才显中性。c(H+)与c(OH-)的关系c(H+)的范围(25℃)pH范围(25℃)中性溶液c(OH-)=c(H+)c(H+)=1.0×10-7=7酸性溶液c(OH-)<c(H+)c(H+)>1.0×10-7<7
碱性溶液c(OH-)>c(H+)c(H+)<1.0×10-7>7(1)PH相同的酸,酸越弱,酸物质的量浓度越大,pH相同的碱,碱越弱,碱物质的量浓度越大;(2)酸与碱的PH之和为14且等体积混合时,强酸与强碱混合后溶液PH=7,强酸与弱碱混合后溶液PH>7,强碱与弱酸混合后溶液PH<7;(3)等物质的量浓度的一元酸、碱等体积混合后,强酸和强碱混合后溶液PH=7;强酸和弱碱混合后溶液PH<7,弱酸和强碱混合后溶液PH>7,弱酸和弱碱混合后溶液PH由强者决定,未注明酸、碱强弱时后溶液PH无法判断;(4)等体积强酸(PH1)和强碱(PH2)混合时,若溶液呈中性,二者PH之和为14;若溶液呈碱性,二者PH之和大于14;若溶液呈酸性,二者PH之和小于14。易错题【03】溶液的稀释1.对于pH=a的强酸和弱酸溶液,每稀释10n倍,强酸的pH就增大n个单位,即pH=a+n(其中a+n<7);由于稀释过程中,弱酸还会继续电离,故弱酸的pH范围是a<pH<a+n(其中a+n<7);酸溶液无限稀释,pH只能无限接近于7,不能大于7,如图Ⅰ所示。2.对于pH=b的强碱和弱碱溶液,每稀释10n倍,强碱的pH减小n个单位,即pH=b-n(其中b-n>7);由于稀释过程中,弱碱还会继续电离,故弱碱的pH范围是b-n<pH<b(其中b-n>7);碱溶液无限稀释,pH只能无限接近于7,不能小于7,如图Ⅱ所示。易错题【04】溶液pH计算1.计算强酸溶液的pH,先求出溶液中的c(H+),然后用公式pH=-lgc(H+)求出pH;2.计算强碱溶液的pH,先由碱的浓度求出c(OH-),再根据水的离子积换算出c(H+),然后用公式pH=-lgc(H+)求出pH;3.计算酸、碱溶液混合后溶液的pH原则是碱按碱、酸按酸,同强混合在中间,异强混合看过量,无限稀释7为限。pH差值≥2的两种强酸等体积混合后,pH混=pH小+0.3;pH差值≥2的两种强碱等体积混合后,pH混=pH大-0.3。强酸与强酸混合c(H+)混=,然后再求pH
强碱与强碱混合先计算:c(OH-)混=,再求c(H+)混=,最后求pH强酸与强碱混合恰好完全反应,溶液呈中性,pH=7酸过量先求c(H+)余=,再求pH碱过量先求c(OH-)余=,再求c(H+)=,然后求pH典例分析例1、25℃时,KW=1.0×10-14;100℃时,KW=1×10-12,下列说法正确的是( )A.100℃时,pH=10的NaOH溶液和pH=2的H2SO4恰好中和,所得溶液的pH=7B.25℃时,0.2mol/LBa(OH)2溶液和0.2mol/LHCl等体积混合,所得溶液的pH=7C.25℃时,0.2mol/LNaOH溶液与0.2mol/LCH3COOH恰好中和,所得溶液的pH=7D.25℃时,pH=12的氨水和pH=2的H2SO4等体积混合,所得溶液的pH>7例2、25℃时,水的电离达到平衡:H2OH++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CH3COOH,平衡逆向移动,c(H+)降低D.将水加热,KW增大,pH不变例3、已知水在25℃和100℃时,电离平衡曲线如图所示:(1)25℃时水的电离平衡曲线应为____(填“A”或“B”),请说明理由_______________。(2)下列措施能影响水的电离平衡,并使溶液中的c(H+)>c(OH-)的是________。A.向纯水中投入少量Na2O2B.将水加热煮沸C.向水中通入CO2D.向水中加入NaCl(3)100℃时,c(H+)=l×10-7mol·L-1的溶液呈________(填“酸性”、“碱性”或“中性”);若该溶液中只存在NaOH溶质,则由H2O电离出来的c(OH-)=_________________mol·L-1。
(4)25℃时,①1mol·L-1的盐酸②0.1mol·L-1的盐酸③0.01mol·L-1的NaOH溶液④1mol·L-1的NaOH溶液四种溶液中,由水电离生成的氢离子浓度之比①∶②∶③∶④是。例4、(1)某温度时,测得0.01mol·L-1NaOH溶液的pH为11,则该温度下水的离子积常数Kw= 。 (2)在此温度下,将V1LpH=a的NaOH溶液与V2LpH=b的硫酸混合,若所得混合溶液为中性,且a=12,b=2,则V1∶V2= ,若所得混合溶液的pH=10,且a=12,b=2,则V1∶V2= 。 (3)在25℃时,有pH为a的HCl溶液和pH为b的NaOH溶液,取VaL该HCl溶液用该NaOH溶液中和,需VbLNaOH溶液。若a+b=14,则Va∶Vb=,若a+b=13,则Va∶Vb=,若a+b>14,则Va∶Vb=,且Va(填“>”“<”或“=”)Vb。1.(2022·浙江·高二期中)下列说法正确的是A.pH=6的溶液一定是酸性溶液B.c(H+)>c(OH-)一定是酸性溶液C.25℃时,水溶液中由水电离出的c(H+)和由水电离出的c(OH-)的乘积一定等于10−14D.HCl或NaOH溶于水,都会促进水的电离2.(2022·山东·安丘市普通教育教学研究室高二期中)探究水的行为有重要意义。下列说法错误的是A.将水加热,增大,pH减小,但仍呈中性B.向水中加入少量金属钠,水的电离平衡正向移动,增大C.向醋酸溶液中加水,溶液中水电离产生的将减小D.相同温度下,pH相同的NaOH溶液和氨水溶液中水的电离程度相同3.(2022·安徽·合肥市第八中学高二期中)下列关于水的电离平衡的相关说法正确的是A.的溶液一定呈中性B.将水加热,增大,但pH不变
C.向水中加入少量硫酸氢钠固体,溶液的增大,平衡逆向移动,减小D.向醋酸溶液中加水,溶液中水电离产生的将减小4.(2022·广东·红岭中学高二期中)K、Ka、Kw分别表示化学平衡常数、弱酸的电离常数和水的离子积常数,下列判断正确的是A.一定条件下进行合成氨的反应,使用催化剂后K增大B.室温下Ka(HCN)<Ka(CH3COOH),说明CH3COOH的电离度一定比HCN的大C.25℃时,pH均为4的盐酸和醋酸溶液中Kw不相等D.2SO2+O22SO3达平衡后,改变某一条件时K不变,SO2的转化率可能增大或减小5.(2022·广西·浦北中学高二期中)室温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是①的溶液:、、、②的溶液中:、、、、⑧水电离浓度mol/L溶液中:、、、、④加入Mg能放出的溶液中:、、、、⑤使石蕊变红的溶液中:、、、、⑥中性溶液中:、、、A.②④B.只有②C.①②⑤D.①②⑥6.(2022·天津一中高二阶段练习)关于常温下pH为2的盐酸,下列叙述正确的是A.将10mL,该溶液稀释至100mL后,B.向该溶液中加入等体积pH为12的氨水恰好完全中和C.该溶液中盐酸电离出的c(H+)与水电离出的c(H+)之比为D.该溶液中由水电离出的(H+)7.(2022·四川师范大学附属中学高二期中)水的电离平衡曲线如图所示,下列说法正确的是
A.图中对应点的温度关系为B.温度不变,加入少量NaOH可使溶液从c点变到a点C.水的电离常数数值大小关系为D.纯水仅降低温度可由b点到d点8.(2022·黑龙江·双鸭山一中高二期中)下列说法中正确的是A.室温下,某溶液中水电离出的c(H+)为10-12mol/L,该溶液的pH一定为12B.某温度下,向氨水中通入,随着的通入,先不断减小后不变C.冰醋酸加水稀释过程中,c(H+)始终逐渐减小D.等体积的pH=12的氨水和pH=12的NaOH两溶液分别与0.01mol·L-1的盐酸完全中和,消耗盐酸体积①<②9.(2022·辽宁·凤城市第一中学高二期中)室温下,向20mL0.10mol/LCH3COOH溶液中逐滴加入0.10mol/LNaOH溶液,溶液中由水电离出H+浓度的负对数[-lgc()]与所加NaOH溶液体积关系如图所示(忽略溶液混合引起的体积变化),下列说法错误的是A.d点溶液中:c(Na+)+c(CH3COO-)=0.1mol/LB.c、e两点溶液:c点显中性,e点显碱性
C.室温下,CH3COO-的水解平衡常数的为1.0×10-9D.b、f点溶液中均有:c(CH3COO-)>c(CH3COOH)10.(2022·四川·广安二中高二期中)水的电离平衡曲线如图所示,下列说法正确的是A.图中五点间的关系:B>C>A=D=EB.若从A点到C点,可采用温度不变时在水中加入适量的方法C.若从A点到D点,可采用在水中加入少量的方法D.若处在B点温度时,将的硫酸与的等体积混合后,溶液显中性11.(2022·广东广雅中学高二期中)如图表示水中和的关系,下列判断错误的是A.图中B.M区域内任意点均有C.XZ线上任意点均有D.两条曲线间任意点均有12.(2022·浙江杭州·高二期中)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.各点对应的水的离子积:Kw(f)>Kw(b)=Kw(d))B.T1>T2C.向b点溶液中加入少量NaOH,其组成由b点向d点移动D.在T2温度下,pH=10的NaOH溶液中由水电离出的13.(2022·安徽·合肥市第八中学高二期中)下表是不同温度下水的离子积数据:温度/℃25水的离子积a回答下列问题:(1)若,则a______(填“>”“<”或“=”),作此判断的理由是______。(2)25℃时,某溶液中,取该溶液1mL加水稀释至100mL,则稀释后溶液中______。(3)在℃下pH=10的NaOH溶液中,由水电离产生的浓度为______。(4)℃下,将的苛性钠溶液与的稀硫酸混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH=2,则______。(5)常温下,的下列溶液中,水电离出的由大到小的顺序是______(填序号,下同),pH由大到小的顺序是______。①②③④⑤NaOH⑥
14.(2022·江西·赣州市第三中学高二期中)Ⅰ.已知pOH也可以用来表示溶液的酸碱度,规定。不同温度下,水溶液中pOH与pH的关系如图所示。(1)t_______25(填“>”或“<”),图中A、B、C三点对应水的电离程度最大的是_______。(2)25℃时,向100mL0.005溶液中逐滴加入等浓度的溶液至恰好沉淀完全。①此过程中水的电离平衡_______(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。②写出该过程发生反应的离子方程_______;若反应前后溶液体积的变化忽略不计,则反应后所得溶液的pH值为_______(已知)。(3)已知80℃时,水的离子积常数。该温度下,0.1某一元酸(HA)溶液中,该溶液中由水电离的为_______。Ⅱ.常温下,向20mL0.2某二元弱酸溶液中滴加0.2NaOH溶液。有关粒子物质的量变化如图(其中Ⅰ代表,Ⅱ代表,Ⅲ代表)。(4)当V(NaOH溶液)=20mL时,溶液中离子浓度大小关系:_______。(5)等体积等浓度的NaOH溶液与溶液混合后,其溶液中水的电离程度比纯水_______(填“大”“小”或“相等”)。15.(2022·山东青岛·高二期中)已知水的电离平衡曲线如图所示。
回答下列问题:(1)下列关于A点的说法错误的是_______(填标号)。a.加热可将A点变到C点,增大,溶液呈酸性b.通入少量氨气,增大,平衡逆向移动,不变c.向纯水中加入强酸,可抑制水的电离;加入弱酸,可促进水的电离(2)图中A、B、C、D四点的由大到小的关系是_______(用A、B、C、D表示)。(3)若从A点到D点,可采用的措施是_______(填标号)。a.降温 b.加入适量稀盐酸 c.加入适量浓溶液 d.加入溶液(4)取D点溶液于烧杯中,用量筒量取_______稀硫酸与其混合,溶液与E点相同(溶液混合体积变化可忽略)。(5)C点时,盐酸溶液中,水电离出的_______,若与的溶液等体积混合,溶液呈_______性。16.(2022·山东烟台·高二期中)硫的化合物应用广泛,研究其性质具有重要意义。回答下列问题:(1)某小组测定,溶液先升温后降温过程中的pH,数据如下表:时刻温度/℃25304025pH9.669.529.379.25
实验过程中,取、时刻的溶液,加入盐酸酸化的溶液做对比,时刻产生的白色沉淀多。①溶液呈碱性的原因是_______(用离子方程式表示)。②过程中,水的离子积常数_______(填“增大”、“减小”或“不确定”,下同);水解程度_______。③与相比,溶液pH变小的原因是_______。(2)室温时,向100mL溶液,溶液pH中滴加NaOH溶液,溶液pH与加入NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。①a点溶液pH_______1(填“>”、“<”或“=”)。②b点到c点发生反应的离子方程式为_______。③c点溶液中各离子浓度的大小关系是_______。④d点和e点对应溶液中,水的电离程度d_______e(填“>”、“<”或“=”)。参考答案例1、【解析】100℃时,NaOH和H2SO4恰好中和时,pH=6,A错误;25℃时,c(OH-)=0.4mol/L,c(H+)=0.2mol/L,等体积混合后pH大于7,B错误;C项,由于CH3COO-的水解,pH大于7,C错误;D项,氨水过量,pH>7,正确,答案:D例2、【解析】向水中加入稀氨水,c(OH-)增大,平衡逆向移动,c(H+)减小,A项不正确;向水中加入少量固体NaHSO4:NaHSO4===Na++H++SO,c(H+)增大,但KW不变,B项正确;向水中加入少量CH3COOH后,使水的电离平衡逆向移动,c(OH-)减小,c(H+)增大,C项不正确;将水加热,水的电离平衡正向移动,c(H+)、c(OH-)均增大,KW增大,pH减小,但仍呈中性,D项不正确。答案:B例3、(1)A 水的电离是吸热过程,温度低时,电离程度小,c(H+)、c(OH-)小 (2)C
(3)碱性 1×10-7(4)1∶10∶100∶1【解析】(1)水的电离是吸热过程,当温度升高时,促进水的电离,水的离子积增大,水中c(H+)、c(OH-)都增大,结合图像中A、B曲线变化情况及c(H+)、c(OH-)可以判断25℃时水的电离平衡曲线应为A。(2)影响水电离平衡的因素很多。A生成NaOH,使c(OH-)>c(H+);B可促进水的电离,但c(H+)=c(OH-);D对水的电离无影响;C可与水反应生成H2CO3,抑制水的电离,但H2CO3H++HCO,使c(H+)>c(OH-)。(3)100℃时该溶液中c(OH-)==1×10-5mol·L-1,因为c(OH-)>c(H+),所以溶液呈碱性;NaOH溶液中由水电离出来的c(OH-)等于溶液中的c(H+),即为1×10-7mol·L-1。(4)25℃时,Kw=1×10-14。酸溶液中由水电离出的c(H+)等于该溶液中由水电离出的c(OH-),所以①c(H+)=1mol·L-1,由水电离出的c(H+)与溶液中c(OH-)相等,等于10-14mol·L-1;②c(H+)=0.1mol·L-1,则由水电离出的c(H+)=10-13mol·L-1。碱溶液中由水电离出的c(H+)等于该溶液中的c(H+),所以,③c(OH-)=0.01mol·L-1,由水电离出的c(H+)=10-12mol·L-1,④由水电离出的c(H+)=10-14mol·L-1。即四种溶液中由水电离出的c(H+)之比为10-14∶10-13∶10-12∶10-14=1∶10∶100∶1。例4、(1)1×10-13(2)1∶101∶9(3)1 1∶10 10a+b-14 >【解析】(1)0.01mol·L-1NaOH溶液的pH=11,则Kw=c(H+)·c(OH-)=1×10-11×0.01=1×10-13。(2)pH=a的NaOH溶液中,c(OH-)=Kwc(H+)=10-13+amol·L-1,pH=b的H2SO4中,c(H+)=10-bmol·L-1。两者混合后,若溶液呈中性,则10-13+a·V1=10-b·V2,将a=12,b=2代入,得V1∶V2=1∶10。若pH=10,则呈碱性,c(OH-)混=Kwc(H+)=10-3mol·L-1,而c(OH-)混=10-13+a·V1-10-b·V2V1+V2mol·L-1,将a=12,b=2代入,得V1∶V2=1∶9。(3)中和时:n(H+)=n(OH-),即10-a·Va=×Vb;Va∶Vb=10a+b-14;a+b=14时,Va∶Vb=1;a+b=13时,Va∶Vb=1∶10;a+b>14时,Va∶Vb=10a+b-14>1,且Va>Vb。1.B【详解】A.100℃时,,pH=6的溶液呈中性,故A错误;B.c(H+)>c(OH-)一定是酸性溶液,c(H+)=c(OH-)一定是中性溶液,c(H+)<c(OH-)一定是碱性溶液,故B正确;C.酸、碱抑制水电离,25℃时,酸、碱溶液中由水电离出的c(H+)和由水电离出的c(OH-)的乘积小于10−14,故C错误;
D.HCl或NaOH溶于水,都会抑制水的电离,故D错误;选B。2.C【详解】A.水中存在,加热,温度升高,平衡向吸热方向移动,水电离出的离子浓度增大,增大,pH减小,仍呈中性,故A正确;B.加入少量监护钠,生成氢气和氢氧化钠,氢离子浓度减小,增大,故B正确;C.醋酸为弱酸,电离将抑制水的电离;加水稀释时pH值增大,氢离子浓度减小,氢氧根浓度增大,溶液中氢氧根来自水的电离,所以此时水电离产生的也将增大,故C错误;D.pH值相同,说明溶液中氢离子浓度相同,所以水的电离程度相同,故D正确;故答案选C。3.A【详解】A.,说明,则溶液为中性,A项正确;B.加热促进水的电离,增大,氢离子浓度增大,则pH减小,B项错误;C.只与温度有关,温度不变,则不变,C项错误;D.酸电离出的氢离子能抑制水的电离,向醋酸容液中加水,酸电离的氢离子浓度减小,对水的电离抑制程度减小,则水电离产生的将增大,D项错误;答案选A。4.D【详解】A.化学平衡常数只与温度有关,一定条件下进行合成氨的反应,使用催化剂后K不变,故A错误;B.电离常数越大,酸性越强,越易电离,但电离度还与温度、浓度等有关,故B错误;C.水的离子积常数只与温度有关,25℃时,pH均为4的盐酸和醋酸溶液中Kw相等,故C错误;D.2SO2+O2⇌2SO3达平衡后,改变某一条件时K不变,说明温度不变,增大压强SO2的转化率增大、减小压强SO2的转化率减小;恒容条件下,同比例增大SO2、O2的物质的量,SO2的转化率不变,故D正确;故选D。5.A【详解】①的溶液为强酸性溶液,、、发生氧化还原反应,不能大量共存;②的溶液为强碱性溶液,该组离子之间不反应,一定能大量共存;
③水电离的浓度mol·L的溶液,溶液可能是酸性的也可能是碱性的。若溶液为酸性,则不能大量存在、;若溶液为碱性,则不能大量存在;④加入Mg能放出的溶液,该溶液显酸性,该组离子之间不反应,一定能大量共存;⑤使石蕊变红的溶液显酸性,、、(还有)发生氧化还原反应,不能大量共存;⑥中性溶液不能大量存在。故答案为A。6.C【详解】A.将的盐酸稀释至后,,pH=3,故A错误;B.向该溶液中加入等体积pH为12的氨水,由于一水合氨部分电离,氨水过量,HCl完全反应后溶液中仍含有大量的,故B错误;C.该溶液中水电离出的,则盐酸电离出的与水电离出的之比为,故C正确;D.该溶液中由水电离出的,故D错误。综上所述,答案为C。7.C【详解】A.根据图像,可计算a点对应的Kw=10-7×10-7=10-14,b点对应的Kw=10-6×10-6=10-12,则b点对应的温度更高,A错误;B.温度不变,加入少量NaOH,会使溶液中OH¯浓度增大,H+浓度减小,不会使溶液从c点变到a点,B错误;C.b点对应的Kw=10-12,d点对应的Kw与a点相同,为10-14,C正确;D.纯水仅降低温度,仍然满足c(H+)=c(OH¯),不会由b点到d点,D错误;故选C。【点睛】温度越高,水的电离程度越大,Kw越大。8.B【详解】A.室温下,某溶液中水电离出的c(H+)为10-12mol/L,说明该溶液可能为酸溶液,也可能为碱溶液,若为酸溶液,溶液pH为2,若为碱溶液,溶液pH为12,故A错误;B.由氨水的电离常数可知,溶液中
,向氨水中通入二氧化碳,二氧化碳与氨水反应生成碳酸铵或碳酸氢铵,溶液中铵根离子浓度先增大后不变,则溶液中先不断减小后不变,故B正确;C.冰醋酸分子中只存在分子,加水稀释过程中,溶液中氢离子浓度先不断增大后减小,故C错误;D.pH相等的氨水和氢氧化钠溶液中,一水合氨的物质的量比氢氧化钠多,与盐酸中和时消耗的盐酸①>②,故D错误;故选B。9.A【详解】A.d点时,CH3COOH与NaOH刚好完全反应,生成CH3COONa和水,此时c(CH3COONa)=0.05mol/L,但CH3COO-发生水解,浓度减小,所以溶液中:c(Na+)+c(CH3COO-)<0.1mol/L,A错误;B.c点时,CH3COONa与CH3COOH共存,此时可认为CH3COO-不水解、CH3COOH不电离,溶液呈中性;e点溶液中,CH3COONa与NaOH共存,-lgc()=7,表明NaOH电离产生的OH-刚好抑制CH3COO-水解,但NaOH发生电离,所以e点显碱性,B正确;C.室温下,Ka(CH3COOH)==10-5,则CH3COO-的水解平衡常数为==1.0×10-9,C正确;D.b点,反应刚结束时c(CH3COO-)=c(CH3COOH),但随后以CH3COOH电离为主,溶液呈酸性,所以c(CH3COO-)>c(CH3COOH),f点,反应刚结束时c(CH3COONa)=c(NaOH),CH3COO-水解受到OH-的抑制,水解程度很小,所以c(CH3COO-)>c(CH3COOH),D正确;故选A。10.A【详解】A.在图中可看出:A、D、E是在25℃水的电离平衡曲线,三点的Kw相同。B是在100℃水的电离平衡曲线上,C在A、B的连线上,由于水是弱电解质,升高温度,促进水的电离,水的离子积常数增大,则图中五点KW间的关系:B>C>A=D=E,A正确;B.若从A点到C点,由于水的离子积常数增大,所以采用升高温度的方法,B错误;C.若从A点到D点,由于温度不变,溶液中c(H+)增大,c(OH-)减小,可采用在水中加入少量酸的方法,C错误;D.若处在B点时,由于Kw=10-12。pH=2的硫酸,c(H+)=10-2mol/L,pH=12的KOH,c(OH-)=1mol/L,若二者等体积混合,由于n(OH-)>n(H+),所以溶液显碱性,D错误;故选A。
11.C【详解】A.水的电离是吸热反应,升高温度平衡右移,Kw增大,由图可知X点的Kw小于Z点Kw,所以,A正确;B.XZ线上任意点均有,M区域在XZ线上方,M区域内任意点均有,呈碱性,B正确;C.XZ线上任意点均有,溶液呈中性,X点,其余点,C错误;D.Kw不仅适用于水,也适用于稀的电解质溶液,两条曲线间任意点均有都会有,D正确;故选C。12.D【详解】根据b点坐标,T2温度下水的离子积为Kw=(10-7)2=10-14,根据f点坐标,可知T1温度下,水的离子积小于T1温度下水的离子积,故温度:T1<T2。A.b和d的温度相同,水的离子积相同,根据分析,各点对应的水的离子积:Kw(f)<Kw(b)=Kw(d)),A错误;B.根据分析,温度:T1<T2,B错误;C.b加入少量氢氧化钠,溶于水放热,温度升高,其组成不可能由b点移动到d点,C错误;D.在T2温度下,水的离子积Kw=(10-7)2=10-14,pH=10的NaOH溶液中由水电离出的,D正确;故选D。13.(1) <; 水的电离为吸热过程,温度升高,水的电离程度变大,离子积增大(2)100:1(3)(4)9:2(5) ③=④>①=⑤>②=⑥ ⑥>⑤>④>③>①>②【详解】(1)水是弱电解质,存在电离平衡,电离过程为吸热反应,所以温度升高,水的电离程度增大,离子积增大,故a<1×10−13;(2)根据硫酸钠的化学式,则溶液中一定满足c(Na+):c(SO)=2:1,硫酸钠溶液中c(Na+)=2×5×10-4mol/L=10-3mol/L,稀释后c(Na+)==10-5mol/L,溶液呈中性,c(OH
-)=10-7mol/L,则稀释后溶液中c(Na+):c(OH-)=10-5:10-7=100︰1(3)pH=10的NaOH溶液中c(H+)=10−10mol⋅L−1,NaOH溶液中H+来自于水的电离,水电离出H+的同时也电离出等量的OH−,所以水电离产生的OH−的浓度为c(OH-)=1×10-10mol/L;(4)t2℃时,所得混合溶液的pH=2,说明溶液为酸性,酸过量,t2℃时,pH=11的NaOH溶液,c(OH−)=0.01mol·L−1,则,解得V1∶V2=9∶2;(5)酸、碱中c(H+)、c(OH-)越大,越会抑制水的电离,水电离的c(H+)越少,的几种溶液中,中c(H+)=NaOH中c(OH-)=,中c(H+)=中c(OH-)=,中c(H+)=中c(OH-)<,故水电离的c(H+)由大到小的顺序是③=④>①=⑤>②=⑥;c(OH-)越大,碱性越强,pH越大;c(H+)越大,酸性越强,pH越小,故pH由大到小的顺序是⑥>⑤>④>③>①>②。14.(1) > A(2) 正向 Ba2++OH-+H++SO=BaSO4↓+H2O 11.4(3)5×10-11(4)c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)(5)小【详解】(1)水的电离是吸热过程,升高温度,电离程度增大,c(H+)和c(OH-)均增大,pH和pOH均减小,根据图示可知,t℃的pH和pOH比25℃的小,故t>25;图中A、B、C三点对应温度最高的是A,则水的电离程度最大的是A点。(2)逐滴加入溶液,发生反应,①此过程Ba(OH)2对H2O电离的抑制作用逐渐减弱,则水的电离平衡正向移动;②该过程发生反应的离子方程:,若反应前后溶液体积的变化忽略不计,则至恰好沉淀完全,根据Ba2+~SO,则加入等浓度的NaHSO4溶液体积为100mL,所得溶液的c(OH-)为=2.5×10-3(mol/L),则c(H+)==4×10-12(mol/L),pH=-lgc(H+)=-lg(4×10-12)=11.4。(3)根据题意有某一元酸(HA)溶液中,,则
,则,酸溶液中OH-均由水电离得到,则该溶液中由水电离的为mol/L。(4)根据题意,当V(NaOH溶液)=20mL时,H2A与NaOH反应生成0.004mol的NaHA,Na+物质的量为0.004mol,图示可知0.004>c(HA-)>c(A2-)>c(),说明剩余H2A的电离大于HA-的水解,则溶液中离子浓度大小关系:c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)。(5)等体积等浓度的NaOH溶液与溶液混合后,溶液中剩余一半的H2A,由图像分析可知,H2A的电离程度大于HA-的水解程度,溶液显酸性,则水的电离被抑制,故其溶液中水的电离程度比纯水的小。15.(1)ac(2)C>B>A=D(3)c(4)12.2(5) 碱【详解】(1)a.加热,水的电离平衡正向移动,、增大,可将A点变到C点,溶液仍呈中性,故a错误;b.通入少量氨气,氨水电离出OH-,增大,水的电离平衡逆向移动,温度不变,所以不变,故b正确;c.向纯水中加入强酸或弱酸,都抑制水的电离,故c错误;选ac。(2)Kw只与温度有关,升高温度,水的电离平衡正向移动,Kw增大,图中A、B、C、D四点的由大到小的关系是C>B>A=D。(3)a.降温,水的电离平衡逆向移动,、都减小,故不选a; b.加入适量稀盐酸,增大、减小,Kw不变,故不选b; c.加入适量浓溶液,增大、减小、,Kw不变,故选c; d.加入溶液,、都不变,故不选d;选c。
(4)根据图示,D点溶液=10-13mol/L,则=0.1mol/L,E点溶液=10-2mol/L;设需要稀硫酸的体积为VmL,则,V=12.2mL。(5)C点时,Kw=,盐酸溶液中,水电离出的mol/L,的溶液中=1mol/L,若与的溶液等体积混合,氢氧化钠有剩余,溶液呈碱性。16.(1) 增大 减小 亚硫酸钠溶液在加热升温的过程中被空气中的氧气氧化为硫酸钠,溶液中亚硫酸根离子浓度减小水解平衡向左移动,所以生成的氢氧根离子浓度减小,pH减小(2) > NH+OH-=NH3•H2O c(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(OH-)=c(H+); >【解析】(1)亚硫酸钠是强碱弱酸盐,亚硫酸根离子在溶液中分步水解使溶液呈碱性,水解的离子方程式为、,由实验过程中,取t1、t4时刻的溶液,加入足量盐酸酸化的氯化钡溶液做对比实验,t4时刻的溶液产生白色沉淀多可知,亚硫酸钠溶液在加热升温的过程中被空气中的氧气氧化为硫酸钠,溶液中硫酸根离子浓度增大;(2)硫酸氢铵溶液中硫酸氢根离子完全电离显酸性,铵根离子水解显碱性但前者是主要的,滴加氢氧化钠的过程中,氢氧根离子先与氢离子反应生成水,然后与铵根离子结合生成一水合氨。(1)①Na2SO3属于强碱弱酸盐,SO32-存在水解平衡:、,以第一步水解为主,故答案: ②t1→t3的过程中,升高温度,水的电离平衡向正反应方向移动,增大;③亚硫酸钠溶液在加热升温的过程中被空气中的氧气氧化为硫酸钠,溶液中亚硫酸根离子浓度减小,平衡向逆反应方向移动,水解程度减小;④t1与t4的pH不同是因为亚硫酸钠溶液在加热升温的过程中被空气中的氧气氧化为硫酸钠,溶液中亚硫酸根离子浓度减小水解平衡逆向移动,所以生成的氢氧根离子浓度减小,pH减小;
(2)①硫酸氢铵溶液中硫酸氢根离子完全电离生成氢离子使溶液pH值等于1,铵根离子水解显碱性但前者是主要的,故pH值大于1;②由b到c发生反应的离子方程式为:NH+OH-=NH3•H2O;③在c点pH=7,即c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7mol/L,溶液呈中性,此时溶液中发生的反应为2NH4HSO4+2NaOH=(NH4)2SO4+Na2SO4+H2O和极少量的(NH4)2SO4+2NaOH=Na2SO4+NH3·H2O,因此溶液中c(Na2SO4)>c[(NH4)2SO4],则有c(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(OH-)=c(H+);④d点溶液中的溶质是硫酸铵、硫酸钠和一水合氨,e点溶液中的溶质是硫酸钠和一水合氨,铵根离子能发生水解促进水的电离,浓度小了故水的电离程度减小了。
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