高中化学必备知识点《水的电离平衡》考点预测（2019年强化版）(四) 2019-06-28 20:26:16 【大 中 小】 1、选择题  下列方程式中书写正确的是 [? ] A．CO32-?+2H2OH2CO3?+?2OH-? B．NaHCO3Na++H++CO32- C．HClO?==?H++ClO-? D．H2SH++HS-；HS-H++S2- 参考答案：D 本题解析： 本题难度：简单 2、填空题  （16分）根据题给信息，完成下列各小题： Ⅰ、某造纸厂排出的废水，经取样分析其中除了含有游离汞、纤维素以及其它的有机物外，其它成分为c(Na+)=4×10—4mol/L，c(SO42—)=2.5×10—4mol/L，c(Cl—)=1.6×10—5 mol/L，c(NO3—)=1.4×10—5 mol/L，c(Ca2+)=1.5×10—5 mol/L，则该废水的pH为________。 Ⅱ、有四种一元酸HA、HB、HC、HD，相同物质的量浓度的NaD和NaB溶液的pH，前者比后者大；NaA溶液呈中性；1mol/L的KC溶液遇酚酞试液呈红色；同体积、同物质的量浓度的HB、HC分别作导电性试验，发现后者的导电性比前者强，则这四种酸的酸性由强到弱的顺序为______________________。 Ⅲ、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物质的量浓度(mol/L) NaOH物质的量浓度(mol/L) 混合溶液的pH ① 0.1 0.1 pH＝9 ② c 0.2 pH＝7 ③ 0.2 0.1 pH＜7 请回答： （1）从①组情况分析，HA是强酸还是弱酸__________(填“强酸”或“弱酸”)； （2）①组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH－)＝__________mol·L－1。 （3）②组情况表明，c__________0.2 mol/L(选填“大于”、“小于”或“等于”)。 混合液中离子浓度c(A－)与c(Na＋)的大小关系是___________。 （4）从③组实验结果分析，说明HA的电离程度__________NaA的水解程度(选填“大于”、“小于”或“等于”)，该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是__________。 参考答案：Ⅰ、pH=4 Ⅱ、HA > HC > HB > HD Ⅲ、（1）弱酸；（2）10－5 （3）大于，c(A－)＝c(Na＋) （4）大于，c(A－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－) 本题解析：Ⅰ、根据溶液中电荷守恒可知c(H+)=2×2.5×10-4＋1.6×10-5＋1.4×10-5－4×10-4－2×1.5×10-5=1×10-4，故溶液pH=4；Ⅱ、相同物质的量浓度的NaD和NaB溶液的pH，前者比后者大，故酸性HD<HB，NaA溶液呈中性；1mol/L的KC溶液遇酚酞试液呈红色，则HA为强酸，HC为弱酸，同体积、同物质的量浓度的HB、HC分别作导电性试验，发现后者的导电性比前者强，酸性HC>HB，故四种酸的酸性由强到弱的顺序为：HA > HC > HB > HD；Ⅲ、（1）由实验①可知NaA溶液pH=9，故HA为弱酸；（2）①组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH－)= 10－5mol·L－1；（3）②组溶液呈中性故酸过量，则HA的浓度大于0.2 mol/L；混合液中电荷守恒：c(A－)+ c(OH－)＝c(Na＋)+ c(H＋)，溶液呈中性：c(OH－)＝c(H＋)，故c(A－)＝c(Na＋)；（4）③组实验溶质为HA与NaA等浓度的混合液，溶液pH＜7呈酸性，故HA的电离程度大于A－的水解程度；该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(A－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)。 考点：溶液中离子浓度大小关系。 本题难度：困难 3、选择题  向体积为Va的0.1mol·L-1 CH3COOH溶液中加入体积为Vb的0.1mol·L-1 KOH溶液，下列关系错误的是(     ) A．Va>Vb时：c(CH3COOH) + c(CH3COO-)＞ c(K+） B．Va=Vb时：c(CH3COOH) + c(H+) = c(OH-） C．Va<Vb时：c(CH3COO-) ＞ c(K+）＞ c(OH-）＞(H+) D．Va与Vb任意比时：c(K+）+ c(H+) ＝c(OH-）+ c(CH3COO-) 参考答案：C 本题解析：A说明醋酸是过量的，即溶液是由醋酸和醋酸钾组成的，根据原子守恒可知A正确。B说明二者恰好反应，生成的醋酸钾水解显碱性，所以根据质子守恒可知，B正确。C说明氢氧化钾是过量的，即溶液是由醋酸钾和氢氧化钾构成的，所以正确的顺序为c(K+）＞c(CH3COO-) ＞ c(OH-）＞(H+)，C不正确。根据电荷守恒可知，选项D是正确的。答案选C。 本题难度：一般 4、填空题  工业废水随意排放会造成严重污染，根据成分不同可采用不同的处理方法。 （1）电池生产工业废水中常含有Cu2+等重金属离子，常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去。已知室温下Ksp(FeS)＝6.3×10－18mol2·L－2，Ksp(CuS)＝1.3×10－36mol2·L－2。 ①请用离子方程式说明上述除杂的原理                                          。 ②FeS高温煅烧产生的SO2气体通入下列溶液中，能够产生沉淀的是     （填序号） A．Ba(NO3)2 B．BaCl2 C．Ba(OH)2 D．溶有NH3的BaCl2溶液

③若将足量SO2气体通入0.2 mol·L－1的NaOH溶液，所得溶液呈酸性，则溶液中离子浓度由大到小的顺序为                          。
（2）采用电解法处理含有Cr2O72－的酸性废水，在废水中加入适量NaCl，用铁电极电解一段时间后，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，从而降低废水中铬元素的含量。若阳极用石墨电极则不能产生Cr(OH)3沉淀，用必要的化学语言说明原因___________________。
（3）废氨水可以转化成氨，氨再设计成碱性燃料电池。如图是该燃料电池示意图，产生的X气体可直接排放到大气中。a电极作       极（填“正”“负”“阴”或“阳”），其电极反应式为       ；T℃下，某研究员测定NH3·H2O的电离常数为1.8×10－5，NH4+的水解平衡常数为1.5×10－8（水解平衡也是一种化学平衡，其平衡常数即水解常数），则该温度下水的离子积常数为          ，请判断T      25℃（填“＞”“＜”“＝”）。

参考答案：（1）①FeS(s)+Cu2+(aq)=" CuS(s)+" Fe 2+（aq）
②A C D
③c(Na+)>c(HSO3-)> c (H+)>c(SO32-)> c(OH-)。
(2)因为Fe电极在电解过程中产生还原性的Fe2+，将溶液中Cr2O72－还原为Cr3+，Cr2O72－＋6Fe2+＋14H+ ＝2Cr3+＋6Fe3+＋7H2O。若改用石墨电极，阳极产生的是Cl2，不能将Cr2O72－还原为Cr3+。
（3）负   2NH3+6OH－－6e－ =N2+6H2O    2.7×10－13；＞

本题解析：(1) FeS尽管难溶，也有一定的溶解度，在溶液中存在着沉淀溶解平衡：FeS(s)Fe2+(aq)+S2-(aq) ,由于Ksp(FeS)＝6.3×10－18mol2·L－2>>Ksp(CuS)＝1.3×10－36mol2·L－2，所以当溶液中含有Cu2+时，Cu2+就会与FeS电离产生的S2-结合产生更难溶的沉淀CuS。Cu2++ S2-=CuS↓，FeS再溶解电离，产生的S2-再反应变为CuS沉淀。最终能够把溶液中的Cu2+完全沉淀除去。反应的两种方程式为：①FeS(s)+Cu2+(aq)=" CuS(s)+" Fe 2+( aq). ② SO2+H2O=H2SO3,溶液显酸性。A．当向其中加入Ba(NO3)2时，也就相当于存在硝酸。硝酸有强氧化性，能把H2SO3氧化产生H2SO4.故会产生BaSO4沉淀。正确。B．假如能与BaCl2发生反应，则反应的方程式为：B．BaCl2+ SO2+H2O=BaSO3↓+2HCl. BaSO3能与HCl发生反应，所以在酸性环境不存在。即该反应是不能发生的。换句话说就是不能发生反应产生沉淀。C．酸性氧化物SO2能与碱发生反应：Ba(OH)2+ SO2=BaSO3↓+ H2O.正确。D．首先发生反应：2NH3+ SO2+H2O= (NH4)2SO3,然后发生：(NH4)2SO3+BaCl2= BaSO3↓+ 2NH4Cl .正确。因此选项为A、C、D。③由于SO2足量。所以反应的方程式为：SO2+NaOH=NaHSO3。NaHSO3=Na++HSO3-。HSO3-在溶液中存在电离平衡HSO3-H++SO32-和水解平衡HSO3-+ H2O H2SO3+OH-。电离使溶液显酸性，水解使溶液显碱性。因为所得溶液呈酸性，所以电离大于水解。c (H+)>c(OH-).在溶液中除了存在水解平衡外还存在H2O H++OH-，SO32-只有HSO3-电离产生，所以c (H+)>c(SO32-)。电解质的电离程度：HSO3-> H2O。因此c(SO32-)> c(OH-)。无论HSO3-是电离还是水解都要消耗，所以c(Na+)>c(HSO3-).因此溶液中各种离子的浓度关系为：c(Na+)>c(HSO3-)> c (H+)>c(SO32-)> c(OH-)。(2) 用铁电极电解一段时间后， Fe(OH)3沉淀生成，说明Fe与电源的正极相连接，作阳极,被氧化发生还原反应：Fe-2e-=Fe2+.产生的Fe2+有还原性，能将溶液中Cr2O72－还原为Cr3+，二者发生的反应为：Cr2O72－＋6Fe2+＋14H+ ＝2Cr3+＋6Fe3+＋7H2O，Cr3+与Fe3+水解产生Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀，从而可以降低废水中铬元素的含量。若阳极用石墨电极，则电极本身不参加反应，是溶液中的Cl-失去电子。在阳极产生的是Cl2，就不能将Cr2O72－还原为Cr3+。（3）氨设计成碱性燃料电池，产生的X气体可直接排放到大气中。则X为N2,a电极作负极，电极反应为2NH3+6OH－－6e－ =N2+6H2O。通入空气的电极为正极，发生反应：O2+4e-+2H2O=4OH-。NH3·H2O NH4++OH-， - NH4++ H2O H+ + NH3·H2O, .将两式相乘，可得。c (H+)·c(OH-)=K(电离) ·K(水解) ·c(H2O)="Kw." 所以在该温度下水的离子积常数Kw=2.7×10-13.水是弱电解质，升高温度，促进水的电离，水电离产生的离子浓度增大，水的离子积常数也增大。由于2.7×10-13>1.0×10-14.所以温度高于25℃。
考点：考查沉淀的转化、SO2的除去方法、含有Cr2O72－的酸性废水的电解法处理、原电池的反应原理及电极式的书写、弱电解质的电离平衡、盐的水解平衡、水的离子积常数的计算的知识。

本题难度：困难

5、选择题  常温时，在pH都等于9的NaOH和CH3COONa两种溶液中，设由水电离产生的OH- 离子浓度分别为Amol/L与Bmol/L，则A和B关系为 （    ）
A．A>B
B．A=10－4 B
C．B=10－4 A
D．A=B

参考答案：B

本题解析：酸和碱都抑制水的电离，能水解的盐促进水的电离，NaOH自身能电离出OH-，所以溶液中的H+是水电离出来的，因此水电离的OH-为10-9mol/L，CH3COONa自身不能电离出OH-，所以溶液中的OH-都是水电离出来的，因此水电离的OH-为10-5mol/L。所以A=10-4 B，答案选B。
考点：考查水电离的离子浓度的计算。

本题难度：一般

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