专题能力训练七 电解质溶液(时间:45分钟 满分:100分)一、选择题(共7小题,每小题6分,共42分。每小题只有1个选项符合题意)1.向20mL0.5mol·L-1的醋酸溶液中逐滴加入等物质的量浓度的烧碱溶液,测定混合溶液的温度变化如图所示。下列关于混合溶液的相关说法中错误的是( )A.醋酸的电离平衡常数:B点>A点B.由水电离出的c(OH-):B点>C点C.从A点到B点,混合溶液中可能存在:c(CH3COO-)=c(Na+)D.从B点到C点,混合溶液中一直存在:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)2.(2022河南濮阳二模)常温下,体积、物质的量浓度均相等的四种溶液:①盐酸;②醋酸;③氨水;④CH3COONa溶液。下列说法正确的是( )A.将①与②分别稀释相同倍数后溶液的pH:①>②B.若②与③混合后溶液呈中性,则在常温下Ka(CH3COOH)=Kb(NH3·H2O)C.③与④中已电离的水分子的数目相等D.②与④混合所得溶液显酸性,则:c(CH3COO-)+c(OH-)<c(CH3COOH)+c(H+)3.(2022湖南长沙三校联考)下列图示与对应的叙述相符的是( )A.由图甲可以判断:若T1>T2,反应A(g)+B(g)2C(g)的ΔH<0B.图乙表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)的影响,乙的压强比甲的压强大C.根据图丙,若除去CuSO4溶液中的Fe3+,可向溶液中加入适量NaOH溶液,调节pH≈4D.图丁表示用0.1mol·L-1的盐酸滴定20mL0.1mol·L-1NaOH溶液,溶液pH随加入盐酸体积的变化4.(2022河北邯郸二模)下列说法正确的是( )①常温下,强酸溶液的pH=a,将溶液的体积稀释到原来的10n倍,则pH=a+n②已知BaSO4的Ksp=c(Ba2+)·c(S),所以在BaSO4溶液中有c(Ba2+)=c(S)=③将0.1mol·L-1的NaHS和0.1mol·L-1Na2S溶液等体积混合,所得溶液中有c(S2-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(HS-)+3c(H2S)-6-\n④在0.1mol·L-1氨水中滴加0.1mol·L-1盐酸,刚好完全中和时pH=a,则由水电离产生的c(OH-)=10-amol·L-1A.①④B.②③C.③④D.①②5.常温下,将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表:实验编号HA溶液物质的量浓度/(mol·L-1)NaOH溶液物质的量浓度/(mol·L-1)混合溶液的pH①0.10.1pH=9②c0.2pH=7③0.20.1pH<7下列判断不正确的是( )A.HA的电离方程式为:HAH++A-B.不考虑其他组的实验结果,c≥0.2C.③组实验中,混合溶液中c(A-)>c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)D.①组实验中,混合溶液中c(A-)=(0.1+10-9-10-5)mol·L-16.(2022安徽合肥三次质检)常温下,向20.00mL0.1000mol·L-1CH3COONa溶液中逐滴加入0.1000mol·L-1盐酸,混合溶液的pH与所加盐酸体积的关系如图所示。下列说法正确的是( )A.点①所示溶液中:c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(OH-)=c(H+)B.点②所示溶液中:c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(CH3COOH)C.点③所示溶液中:c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)D.整个过程中:c(H+)+c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)7.(2022江苏化学改编)25℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )①0.1mol·L-1CH3COONa溶液与0.1mol·L-1HCl溶液等体积混合:c(Na+)=c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(OH-)②0.1mol·L-1NH4Cl溶液与0.1mol·L-1氨水等体积混合(pH>7):c(NH3·H2O)>c(N)>c(Cl-)>c(OH-)③0.1mol·L-1Na2CO3溶液与0.1mol·L-1NaHCO3溶液等体积混合:c(Na+)=c(C)+c(HC)+c(H2CO3)④0.1mol·L-1Na2C2O4溶液与0.1mol·L-1HCl溶液等体积混合(H2C2O4为二元弱酸):2c(C2)+c(HC2)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)A.①③B.②④C.①②D.③④二、非选择题(共3小题,共58分)8.(18分)(1)pH=13的CH3COONa溶液加水稀释100倍后,pH 11(填“>”“=”或“<”),原因是 (用离子方程式和必要的文字说明);pH相等的NaOH溶液与CH3COONa溶液,分别加热到相同的温度后CH3COONa溶液的pH NaOH溶液的pH(填“>”“=”或“<”); (2)pH相等时,①NH4Cl ②(NH4)2SO4③NH4HSO4三种溶液中c(N)由大到小的顺序为 ; -6-\n(3)等体积、等浓度的氢氧化钠与醋酸混合后溶液呈 性,溶液中c(Na+) c(CH3COO-)(填“>”“=”或“<”);pH=13的氢氧化钠与pH=1的醋酸等体积混合后溶液呈 性,溶液中c(Na+) c(CH3COO-)(填“>”“=”或“<”); (4)将物质的量浓度相同的盐酸与氨水混合后,溶液中的c(N)=c(Cl-),则混合后溶液呈 性,盐酸的体积 氨水的体积(填“>”“=”或“<”); (5)NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4Na++H++S。该溶液中c(H+) c(OH-)+c(S)(填“>”“=”或“<”)。 9.(2022河北衡水中学一调)(20分)燃料电池是一种连续的将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电池。氢气、烃、肼、甲醇等液体或气体,均可以作燃料电池的燃料。请回答下列问题:(1)以甲烷和氧气为原料,氢氧化钠溶液为电解质溶液构成电池。写出其正极反应: 。 (2)以上述电池为电源,石墨为电极电解1L0.1mol·L-1的氯化钾溶液。写出电解总反应的离子方程式: 。 (3)室温时,电解一段时间后,取25mL上述电解后溶液,滴加0.2mol·L-1醋酸,加入醋酸的体积与溶液的pH的关系如下图所示(不考虑能量损失和气体溶于水,溶液体积变化忽略不计)。①计算消耗标准状况下甲烷 mL。 ②若图中的B点pH=7,则酸碱恰好完全反应的点在 区间(填“AB”“BC”或“CD”)。 ③AB区间溶液中各离子浓度大小关系中可能正确的是 。 A.c(K+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)B.c(K+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)C.c(K+)>c(CH3COO-)=c(OH-)>c(H+)10.(20分)Ⅰ.已知:H2A的A2-可表示S2-、S、S、Si或C等离子。(1)常温下,向20mL0.2mol·L-1H2A溶液中滴加0.2mol·L-1NaOH溶液。有关微粒物质的量变化如图(其中Ⅰ代表H2A,Ⅱ代表HA-,Ⅲ代表A2-)。请根据图示填空:①当V(NaOH)=20mL时,溶液中离子浓度大小关系: 。 ②等体积等浓度的NaOH溶液与H2A溶液混合后,其溶液中水的电离程度比纯水 (填“大”“小”或“相等”),欲使NaHA溶液呈中性,可以向其中加入 。 (2)若H2A为硫酸:t℃时,有pH=2的稀硫酸和pH=11的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性,则该温度下水的离子积常数KW= 。 Ⅱ.已知:在25℃时 H2OH++OH- KW=10-14CH3COOHH++CH3COO- Ka=1.8×10-5-6-\n(3)醋酸钠水解的平衡常数Kh的表达式为 ,具体数值= ,当升高温度时,Kh将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 (4)0.5mol·L-1醋酸钠溶液pH为m,其水解的程度(已水解的醋酸钠与原有醋酸钠的比值)为a;1mol·L-1醋酸钠溶液pH为n,水解的程度为b,则m与n的关系为 ,a与b的关系为 。(填“大于”“小于”或“等于”) Ⅲ.(5)25℃时,将amol·L-1的氨水与bmol·L-1盐酸等体积混合,反应后溶液恰好显中性,则a b(填“大于”“小于”或“等于”)。用a、b表示NH3·H2O的电离平衡常数为 。 专题能力训练七 电解质溶液1.D 解析:中和反应是放热反应,在B点时恰好完全反应,B点为CH3COONa溶液,溶液显碱性,水的电离程度最大,溶液温度最高时醋酸的电离平衡常数最大,A、B选项正确;从A点到B点混合溶液可能显中性,依据电荷守恒可知C选项正确;在C点时为等浓度的CH3COONa、NaOH混合溶液,c(OH-)>c(CH3COO-),D选项错误。2.B 解析:A项,体积、物质的量浓度均相等的①与②,因盐酸完全电离,醋酸是弱酸,电离程度较小,pH:①<②,再稀释相同的倍数,仍然是①<②,故A错误;B项,②与③混合后生成醋酸铵溶液,铵根离子和醋酸根离子均发生水解,溶液显中性,说明两者的水解能力相同,故Ka(CH3COOH)=Kb(NH3·H2O),B正确;C项,氨水抑制水的电离,醋酸钠溶液中醋酸根离子水解,促进水的电离,故C错误;醋酸和醋酸钠组成的混合溶液显酸性,说明醋酸根离子的水解程度小于醋酸的电离程度,醋酸分子的浓度小于钠离子的浓度,根据电荷守恒可得c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),故c(CH3COO-)+c(OH-)>c(CH3COOH)+c(H+),D错误;故选B。-6-\n3.A 解析:A项,若T1>T2,温度升高,A的转化率降低,说明升高温度平衡逆向移动,则正向是放热反应,ΔH<0,正确;B项,图乙表示是否使用催化剂,因为到达平衡的时间改变而反应物的百分含量不变,说明平衡不移动,所以乙代表使用了催化剂,错误;C项,加入NaOH溶液调节pH,又引入了难以除去的杂质Na+,错误;D项,用盐酸滴定氢氧化钠溶液,V(盐酸)=0时,溶液pH=13,错误,答案选A。4.C 解析:①常温下,强酸溶液的pH=a,将溶液的体积稀释到原来的10n倍,若a+n<7时,则pH=a+n;但是若a+n≥7时,溶液稀释后其pH不可能大于7,溶液的pH只能无限接近7,故①错误;②已知BaSO4的Ksp=c(Ba2+)·c(S),对于饱和BaSO4溶液中,则有c(Ba2+)=c(S)=,但是若溶液不是饱和溶液,该关系不会成立,故②错误;③将0.1mol·L-1的NaHS和0.1mol·L-1Na2S溶液等体积混合,根据物料守恒可得:2c(Na+)=3[c(HS-)+c(H2S)+c(S2-)],根据电荷守恒可知:c(H+)+c(Na+)=2c(S2-)+c(OH-)+c(HS-),由电荷守恒和物料守恒联立可得:c(S2-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(HS-)+3c(H2S),故③正确;④在0.1mol·L-1氨水中滴加0.1mol·L-1盐酸,刚好完全中和时pH=a,则溶液中由水电离出的c(OH-)=c(H+)=10-amol·L-1,故④正确;故选C。5.D 解析:A项,由①一元酸与一元强碱等体积混合,溶液呈碱性,说明该酸为弱酸,所以HA的电离方程式正确;B项,不考虑其他组的实验结果,与氢氧化钠溶液等体积混合,溶液呈中性时,若酸为强酸则c=0.2,若酸为弱酸则酸应过量,c>0.2,所以c≥0.2,正确;C项,③组中,溶液呈酸性,所得溶液为NaA和HA的混合液,酸的电离程度大于酸根离子的水解程度,所以离子浓度的大小关系是c(A-)>c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-),正确;D项,根据物料守恒和质子守恒得c(A-)=(0.05+10-9-10-5)mol·L-1,错误,答案选D。6.C 解析:A项,在①点溶液的pH=7,c(H+)=c(OH-),CH3COONa+HClCH3COOH+NaCl,c(CH3COOH)=c(NaCl)=c(Cl-),盐的电离远大于弱电解质的电离。因此c(Cl-)=c(CH3COOH)>c(H+)=c(OH-),错误。B项,在点②所示的溶液中,发生反应CH3COONa+HClCH3COOH+NaCl,得到的溶液中n(NaCl)=n(CH3COOH)=n(CH3COONa)。因为此溶液显酸性,所以CH3COOH的电离作用大于CH3COO-的水解作用。因此,c(Na+)>c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH),错误。C项,在点③所示的溶液中,恰好完全发生反应CH3COONa+HClCH3COOH+NaCl,得到的是CH3COOH与NaCl的混合溶液,由于醋酸是弱酸,发生电离,所以c(Na+)>c(CH3COOH),在溶液中除了存在酸的电离,还存在水的电离,因此c(H+)>c(CH3COO-),但是酸或水的电离是微弱的,所以c(CH3COOH)>c(H+)。所以在溶液中的离子的浓度关系为c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-),正确。D项,在整个过程中,根据电荷守恒可得c(H+)+c(Na+)=c(Cl-)+c(CH3COO-),根据物料守恒可得c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),错误。7.A 解析:①中两溶液混合恰好完全反应生成NaCl和CH3COOH,CH3COOH不完全电离:CH3COOHCH3COO-+H+,溶液呈酸性,所以有c(Na+)=c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(OH-),①正确;②中两溶液混合呈碱性,说明NH3·H2O的电离程度大于NH4Cl的水解程度,所以溶液中c(N)>c(NH3·H2O),②错误;③中混合溶液中钠原子与碳原子的物质的量之比为3∶2,碳元素以C、HC和H2CO3的形式存在,所以有c(Na+)∶[c(C)+c(HC)+c(H2CO3)]=3∶2,③正确;④中混合溶液中的阳离子有Na+和H+,阴离子有C2、HC2、OH-和Cl-,由电荷守恒得:2c(C2)+c(HC2)+c(OH-)+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+),④错误。8.答案:(1)> 加水稀释使平衡CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-右移 >(2)①=②>③ (3)碱 > 酸 < (4)中 < (5)=解析:(1)首先写出CH3COO-+H2O-6-\nCH3COOH+OH-,加水稀释,假设平衡不移动,那么c(OH-)=10-1mol·L-1÷100=10-3mol·L-1,但平衡右移,c(OH-)应比10-3mol·L-1大,所以最终溶液中c(OH-)>10-3mol·L-1;加热促进了CH3COO-的水解,使c(OH-)增大;(2)依据N+H2ONH3·H2O+H+,因为①、②中的H+全部是水解生成的,且c(H+)相同,所以①=②;由NH4HSO4N+H++S可知③中的H+大部分是电离生成的,所以c(NH4HSO4)远远小于c(NH4Cl);(3)正好完全中和生成CH3COONa,CH3COO-水解,显碱性;混合后溶液中含有CH3COONa、CH3COOH,显酸性,溶液中存在CH3COONaCH3COO-+Na+、CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-、CH3COOHCH3COO-+H+、H2OOH-+H+,CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,所以电离生成的CH3COO-大于水解消耗的CH3COO-,即c(Na+)<c(CH3COO-);我们也可以用电荷守恒c(OH-)+c(CH3COO-)=c(H+)+c(Na+)求解,因为混合后溶液呈酸性,所以c(H+)>c(OH-),所以c(Na+)<c(CH3COO-);(4)由电荷守恒c(OH-)+c(Cl-)=c(H+)+c(N)即可求解;(5)由电荷守恒c(OH-)+2c(S)=c(H+)+c(Na+)、物料守恒c(S)=c(Na+)两式组合即可求解。9.答案:(1)O2+2H2O+4e-4OH-(2)2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑(3)①280 ②AB ③ABC解析:(1)燃料电池的正极是氧气发生得电子的还原反应,即O2+2H2O+4e-4OH-。(2)根据电解池的工作原理:阳极上是氯离子发生失电子的反应,阴极上是氢离子得电子的反应,总反应为:2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-。(3)①根据图示,开始溶液的pH为13,所以氢氧化钾的浓度是0.1mol·L-1,1L溶液中KOH的物质的量是0.1mol,根据电解方程式:2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-,转移电子的物质的量是0.1mol,根据电子守恒,转移0.1mol电子消耗标准状况下甲烷的物质的量为0.0125mol,体积为280mL。②25mL0.1mol·L-1的氢氧化钠和0.2mol·L-1醋酸恰好完全反应时,消耗醋酸的体积是12.5mL,此时生成的醋酸钠溶液显碱性,当溶液显中性时,则醋酸的量应该大于12.5mL,所以酸碱恰好完全反应的点处于AB之间。③AB区间溶液可能是酸碱完全反应得到CH3COOK,也可能是KOH过量时的KOH与CH3COOK的混合溶液。若KOH过量,且n(KOH)>n(CH3COOK),则离子浓度大小关系为c(K+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+),A正确。若n(KOH)<n(CH3COOK),存在关系:c(K+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+);若恰好反应,由于CH3COO-水解消耗,促进了水的电离,最终使溶液中的离子c(OH-)>c(H+),存在关系:c(K+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),B正确。若产生的CH3COOK与剩余的KOH物质的量相等,则c(K+)>c(CH3COO-)=c(OH-)>c(H+),C正确。因此选项为ABC。10.答案:Ⅰ.(1)①c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-) ②小 碱(2)10-18Ⅱ.(3)Kh= 5.6×10-10 增大(4)小于 大于Ⅲ.(5)大于 mol·L-1解析:Ⅰ.(1)混合溶液为NaHA,由图像可知c(H2A)<c(A2-),所以HA-电离程度大于水解程度,溶液显酸性,所以抑制水的电离;(2)1×10-2=;Ⅱ.(4)水解程度随浓度的增大而减小,所以a大于b。Ⅲ.(5)首先写出电离平衡常数表达式,然后依据电荷守恒可知溶液中c(N)=c(Cl-)=mol·L-1,依据物料守恒可知溶液中c(NH3·H2O)=mol·L-1-c(N)=mol·L-1,c(OH-)=10-7mol·L-1,代入即可。-6-
