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- 2021-07-02 发布
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1.(2019·重庆适应性考试)常温下,将 pH=a 的 NaOH 溶液与 pH=b 的醋酸溶液等体积混合
后,两者恰好完全反应,则该温度下醋酸的电离常数约为( )
A.1014-a-2b B.10a+b-14
C.10a-2b D.10a-2b+14
2.[2013·新课标全国卷Ⅱ,13]室温时,M(OH)2(s) M2+(aq)+2OH-(aq) Ksp=a,c(M2+)
=b mol·L-1 时,溶液的 pH 等于( )
A.1
2lg(b
a)
B.1
2lg(a
b)
C.14+1
2lg(a
b)
D.14+1
2lg(b
a)
3.(2019·郑州模拟)已知:25 ℃ 时,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5。该温度下,用 0.100 mol·L-1
的氨水滴定 10.00 mL 0.100 mol·L-1 的一元酸 HA 的溶液,滴定过程中加入氨水的体积(V)与
溶液中 lg cH+
cOH-
的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.HA 为强酸
B.a=10
C.25 ℃时,NH +
4 的水解平衡常数为5
9
×10-9
D.当滴入 20 mL 氨水时, 溶液中存在 c(NH+
4 )>c(A-)
4.(2019·豫南七校联考)已知:pNi=-lg c(Ni2+);常温下,Ksp(NiCO3)=1.4×10-7,H2S 的
电离平衡常数:Ka1=1.3×10-7,Ka2=7.1×10-15。常温下,向 10 mL 0.1 mol·L-1 Ni(NO3)2 溶
液中滴加 0.1 mol·L-1 Na2S 溶液,滴加过程中 pNi 与 Na2S 溶液体积的关系如图所示。下列说
法不正确的是( )
A.E、F、G 三点中,F 点对应溶液中水电离程度最小
B.常温下,Ksp(NiS)=1×10-21
C.在 NiS 和 NiCO3 的浊液中cCO2-
3
cS2-
=1.4×1014
D.Na2S 溶液中,S2-第一步水解常数 Kh1=1.0×10-14
1.3×10-7
5.(1)常温下,用氨水吸收 CO2 可得到 NH4HCO3 溶液,在 NH4HCO3 溶液中,c(NH+
4 )________(填
“>”“<”或“=”)c(HCO-
3 );反应 NH+
4 +HCO-
3 +H2O===NH3·H2O+H2CO3 的平衡常数
K=________。(已知常温下 NH3·H2O 的电离常数 Kb=2×10-5,H2CO3 的电离常数 K1=4×10
-7,K2=4×10-11)。
(2)已知 Ksp[Mg(OH)2]=2×10-11,在某 MgSO4 溶液里 c(Mg2+)=0.002 mol·L-1,如果生成
Mg(OH)2 沉淀,应调整溶液 pH,使之大于______;在 0.20 L 的 0.002 mol·L-1 MgSO4 溶液中
加入等体积的 0.10 mol·L-1 的氨水溶液,电离常数 Kb(NH3·H2O)=2×10-5,试计算________(填
“有”或“无”)Mg(OH)2 沉淀生成。
(3)CuCl 悬浊液中加入 Na2S,发生的反应为 2CuCl(s)+S2-(aq) Cu2S(s)+2Cl-(aq),该反应
的平衡常数 K=__________________[已知 Ksp(CuCl)=1.2×10-6,Ksp(Cu2S)=2.5×10-43]。
(4)已知常温下 H2SO3 的电离常数:Ka1=1.0×10-1.9,Ka2=1.0×10-7.2,计算 0.1 mol·L-1 NaHSO3
溶液的 pH 值为________(忽略 SO 2-
3 的二级水解)。
6.(1)[2017·天津,10(5)]已知 25 ℃,NH3·H2O 的 Kb=1.8×10-5,H2SO3 的 Ka1=1.3×10-2,
Ka2=6.2×10-8。若氨水的浓度为 2.0 mol·L-1,溶液中的 c(OH-)=____________ mol·L-1。将
SO2 通入该氨水中,当 c(OH-)降至 1.0×10-7 mol·L-1 时,溶液中的 cSO2-
3
cHSO-
3
=____________。
(2)[2017·江苏,20(2)②]H3AsO4 水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各
物种浓度之和的分数)与 pH 的关系如图所示。
H3AsO4 第 一 步 电 离 方 程 式 H3AsO4 H2AsO -
4 + H + 的 电 离 常 数 为 Ka1 , 则 pKa1 =
____________(pKa1=-lgKa1)。
(3)[2016·全国卷Ⅱ,26(4)]联氨(又称肼,N2H4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用
作火箭燃料。联氨为二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似。联氨第一步电离反应的平衡常
数值为________(已知:N2H4+H+ N2H +
5 的 K=8.7×107;Kw=1.0×10-14)。联氨与硫酸
形 成 的 酸 式 盐 的 化 学 式 为
___________________________________________________________。
7.(2019·漳州模拟)钪及其化合物具有许多优良的性能,在宇航、电子、超导等方面有着广泛
的应用。从钛白工业废酸(含钪、钛、铁、锰等离子)中提取氧化钪(Sc2O3)的一种流程如图:
回答下列问题:
(1)先加入氨水调节 pH=3,过滤,滤渣主要成分是________________;再向滤液加入氨水调
节 pH=6,滤液中 Sc3+的浓度为________________________________。{已知:Ksp[Mn(OH)2]
=1.9×10-13,Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39,Ksp[Sc(OH)3]=9.0×10-31}
(2)用草酸“沉钪”。25 ℃时 pH=2 的草酸溶液中 cC2O2-
4
cH2C2O4
=________________(保留两位有
效数字)。写出“沉钪”得到草酸钪的离子方程式:___________________________
________________________________________________________________________。
[已知 Ka1(H2C2O4)=5.9×10-2,Ka2(H2C2O4)=6.4×10-5]
8.(2020·自贡模拟)(1)已知某温度时,Na2CO3 溶液的水解常数 Kh=2×10-4 mol·L-1,则当溶
液中 c(HCO-
3 )∶c(CO2-
3 )=2∶1 时,试求该溶液的 pH=__________。
(2)已知 25 ℃时,NH3·H2O 的电离平衡常数 Kb=1.8×10-5,该温度下 1 mol·L-1 的 NH4Cl 溶
液中 c(H+)=____________ mol·L-1。(已知 5.56≈2.36)
(3)25 ℃时,H2SO3 HSO-
3 +H+的电离常数 Ka=1×10-2,则该温度下 NaHSO3 水解反应的
平衡常数 Kh=________________,若向 NaHSO3 溶液中加入少量的 I2,则溶液中cH2SO3
cHSO-
3
将
________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)已知常温下 CN-的水解常数 Kh=1.61×10-5。
①常温下,含等物质的量浓度的 HCN 与 NaCN 的混合溶液显________(填“酸”“碱”或
“中”)性,c(CN-)________(填“>”“<”或“=”)c(HCN)。该溶液中各离子浓度由大到
小的顺序为____________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
②常温下,若将 c mol·L-1 盐酸与 0.62 mol·L-1KCN 溶液等体积混合后恰好得到中性溶液,则
c=________(小数点后保留 4 位数字)。
答案精析
1.A
2.C [由 Ksp=c(M2+)·c2(OH-)得 c(OH-)=(a
b)1
2 mol·L-1,Kw=c(H+)·c(OH-)得 c(H+)=1×10-14
a
b
1
2
mol·L-1
pH=-lg
10-14
a
b
1
2
=14+1
2lg(a
b)。]
3.B
4.D [A 项,Ni(NO3)2 是强酸弱碱盐,Na2S 是强碱弱酸盐,它们都能促进水的电离,F 点
表示 Ni(NO3)2 和 Na2S 恰好完全反应,溶液中溶质是 NaNO3,水的电离程度最小,正确;B
项,F 点,10 mL 0.1 mol·L-1 Ni(NO3)2 溶液和 10 mL 0.1 mol·L-1 Na2S 溶液恰好完全反应,c(Ni2
+)=c(S2-)=10-10.5 mol·L-1,NiS(s) Ni2+(aq)+S2-(aq),Ksp(NiS)=c(Ni2+)·c(S2+)=1×10-
21,正确;C 项,NiCO3(s)+S2-(aq) NiS(s)+CO2-
3 (aq),K=cCO2-
3
cS2-
=KspNiCO3
KspNiS
=1.4×1014,
正确;D 项,S2-+H2O HS-+OH-,Kh1=Kw
Ka2
=1.0×10-14
7.1×10-15
,错误。]
5.(1)> 1.25×10-3 (2)10 有 (3)5.76×1030 (4)4.1
解析 (1)由于 NH3·H2O 的电离常数大于 H2CO3 的电离常数,再根据盐类水解规律可得 HCO-
3
的水解程度更大,因此 c(NH+
4 )>c(HCO-
3 );反应 NH+
4 +HCO-
3 +H2O===NH3·H2O+H2CO3 的
平衡常数 K=cNH3·H2O·cH2CO3
cNH+
4 ·cHCO-
3
= cH+·cOH-
KNH3·H2O·K1
= 10-14
2×10-5×4×10-7
=1.25×10-3。
(2)MgSO4 溶液中 c(Mg2+)=0.002 mol·L-1,沉淀平衡时 c(OH-)= 2×10-11
0.002
mol·L-1=10-4
mol·L-1,则 c(H+)=10-10 mol·L-1,因此要生成 Mg(OH)2 沉淀,应调整溶液 pH,使之大于
10;在 0.20 L 的 0.002 mol·L-1 MgSO4 溶液中加入等体积的 0.10 mol·L-1 的氨水溶液,镁离子
浓度变为 0.001 mol·L-1;c(OH-)= 0.05×2×10-5 mol·L-1=0.001 mol·L-1,c(Mg2+)·c2(OH-)
=10-9>Ksp[Mg(OH)2]=2×10-11,有 Mg(OH)2 沉淀产生。
(3)2CuCl(s) + S2 - (aq) Cu2S(s) + 2Cl - (aq) 的 平 衡 常 数 K = c2Cl-
cS2-
= c2Cu+·c2Cl-
c2Cu2+·cS2-
=
K2spCuCl
KspCu2S
=1.2×10-62
2.5×10-43
=5.76×1030。
(4)HSO -
3 SO 2-
3 +H + 的电离常数 Ka2=cH+·cSO2-
3
cHSO-
3
=1.0×10 - 7.2,c(SO 2-
3 )≈c(H + ),
c(HSO-
3 )≈0.1 mol·L-1,则 c2(H+)=1.0×10-7.2×c(HSO-
3 )=1.0×10-7.2×0.1=10-8.2,c(H+)=
10-4.1 mol·L-1,故 pH=-lg c(H+)=4.1。
6.(1)6.0×10-3 0.62
(2)2.2
(3)8.7×10-7 N2H6(HSO4)2
解 析 (1) 由 NH3·H2O 的 电 离 方 程 式 及 其 电 离 平 衡 常 数 Kb = 1.8×10 - 5 可 知 , Kb =
cNH+
4 ·cOH-
cNH3·H2O
=1.8×10-5,当氨水的浓度为 2.0 mol·L-1 时,溶液中的 c(NH+
4 )=c(OH-)=
6.0×10-3 mol·L-1。由 H2SO3 的第二步电离方程式 HSO-
3 SO2-
3 + H+及其电离平衡常数
Ka2=6.2×10-8 可知,Ka2=cSO2-
3 ·cH+
cHSO-
3
=6.2×10-8,将 SO2 通入该氨水中,当 c(OH-)降至
1.0×10-7 mol·L-1 时,溶液的 c(H+)=1.0×10-7 mol·L-1,则 c(SO2-
3 )/c(HSO-
3 )=6.2×10-8
1.0×10-7
=
0.62。
(2)Ka1=cH2AsO-
4 ·cH+
cH3AsO4
,由图可知,选 c(H3AsO4)=c(H2AsO-
4 )点,此时 pH=2.2,pKa1=-
lgc(H+)=2.2。
(3)联氨为二元弱碱,在水中的电离方程式与氨相似,则联氨第一步电离的方程式为 N2H4+
H2O N2H+
5 +OH-,再根据已知:N2H4+H+ N2H +
5 的 K=8.7×107 及 Kw=1.0×10-14,
故 联 氨 第 一 步 电 离 平 衡 常 数 为 K = cN2H+
5 ·cOH-
cN2H4
= cN2H+
5 ·cOH-·cH+
cN2H4·cH+
=
cN2H+
5
cN2H4·cH+
×c(OH-)·c(H+)=8.7×107×1.0×10-14=8.7×10-7;联氨为二元弱碱,酸碱发
生中和反应生成盐,则联氨与硫酸形成酸式盐的化学式为 N2H6(HSO4)2。
7.(1)Fe(OH)3 9.0×10-7mol·L-1
(2)3.8×10-2 2Sc3++3H2C2O4===Sc2(C2O4)3↓+6H+
解析 (1)废酸中含钪、钛、铁、锰等离子,洗涤“油相”已除去大量的钛离子,根据
Ksp[Mn(OH)2]=1.9×10-13、Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39,Ksp[Sc(OH)3]=9.0×10-31,可以求出
余下三种离子沉淀完全(离子浓度小于 10-5mol·L-1)的 pH,发现锰离子沉淀完全时 pH 约为
10,钪离子沉淀完全时 pH 约为 5,而铁离子沉淀完全时 pH 约为 4,所以先加入氨水调节 pH
=3,过滤,滤渣主要成分是 Fe(OH)3;再向滤液加入氨水调节 pH=6,此时溶液中 c(OH-)
=10-8mol·L-1,滤液中 Sc3+的浓度为9.0×10-31
10-83 mol·L-1=9.0×10-7 mol·L-1。(2)25 ℃时 pH
= 2 的 草 酸 溶 液 中 cC2O2-
4
cH2C2O4
= cC2O2-
4 ·cH+
cHC2O-
4
× cHC2O-
4 ·cH+
cH2C2O4
× 1
c2H+
=
Ka2(H2C2O4)×Ka1(H2C2O4)× 1
c2H+
=6.4×10-5×5.9×10-2× 1
10-22
≈3.8×10-2。“沉钪”得
到草酸钪的离子方程式为 2Sc3++3H2C2O4===Sc2(C2O4)3↓+6H+。
8.(1)10 (2)2.36×10-5 (3)1×10-12 增大 (4)①碱 < c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)
②0.616 2
解析 (1)Kh=cHCO-
3 ·cOH-
cCO2-
3
=2×10-4,又 c(HCO-
3 )∶c(CO2-
3 )=2∶1,则 c(OH-)=10-4
mol·L-1,结合 Kw=1.0×10-14,可得 c(H+)=10-10 mol·L-1。
(2)Kh=cH+·cNH3·H2O
cNH+
4
=Kw
Kb
c(H+)≈c(NH3·H2O),而 c(NH+
4 )≈1 mol·L-1。
所以 c(H+)= Kh= 1.0×10-14
1.8×10-5 mol·L-1≈2.36×10-5 mol·L-1。(3)Ka=cH+·cHSO-
3
cH2SO3
,Kh
=cOH-·cH2SO3
cHSO-
3
=
Kw
cH+·cH2SO3
cHSO-
3
= Kw·cH2SO3
cH+·cHSO-
3
=Kw
Ka
=1×10-12。
HSO-
3 +H2O H2SO3+OH-,当加少量 I2 时,发生 I2+HSO-
3 +H2O===2I-+3H++SO2-
4 ,
导致水解平衡左移,c(H2SO3)减小,c(OH-)减小,所以cH2SO3
cHSO-
3
= Kh
cOH-
增大。(4)①Kh(CN-)
=1.61×10-5,由此可求出 Ka(HCN)≈6.2×10-10,故 CN-的水解能力强于 HCN 的电离能力,
由于 NaCN 与 HCN 的物质的量相等,故水解产生的 c(OH-)大于电离生成的 c(H+),混合溶
液显碱性,且 c(CN-)<c(HCN)。②当溶液显中性时,由电荷守恒知溶液中 c(K+)=c(CN-)+
c(Cl-),由物料守恒得 c(HCN)=c(K+)-c(CN-)=c(Cl-)=0.5c mol·L-1,由 CN-+H2O HCN
+OH-得 Kh=cOH-·cHCN
cCN-
=1.0×10-7×0.5c
0.31-0.5c
=1.61×10-5,解得 c≈0.616 2。