题目内容

17．电解质水溶液中可存在电离平衡，水解平衡，溶解平衡，依据所学回答下列问题．
（1）等物质的量浓度的下列四种溶液：①NH3•H2O　②（NH4）2SO3　③KHSO3　④K2SO3　溶液中水的电离程度由大到小的排列顺序为②④③①（填序号）．
（2）体积相同、c（H+）相同的三种酸溶液①CH3COOH；②HCl；③H2SO4分别与同浓度的NaOH溶液完全中和时，消耗NaOH溶液的体积由大到小的排列顺序是①＞②=③（填序号）．将c（H+）相同的三种酸均加水稀释至原来的10倍，c（H+）由大到小的顺序为①＞②=③（填序号）．
（3）已知，H+（aq）+OH-（aq）═H2O（l）△H=-57.3kJ/mol．实验测得稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol H2O时放出57kJ的热，则醋酸溶液中，醋酸电离的热化学方程式为CH3COOH（aq） CH3COO-（aq）+H+（aq）△H=+0.3 kJ/mol．
（4）25℃时，NH3•H2O的电离常数为Kb=1.7×10-3．0.1mol•L-1NH4Cl溶液的pH=a，则c（NH4+）：c（NH3•H2O）=1.7×1011-a（用含a的代数式表示）
（5）某化学研究性学习小组对电解质溶液作如下归纳总结（均在常温下），其中正确的有②③⑤⑥⑦
①pH=1的强酸溶液，加水稀释后，溶液中各离子浓度一定都降低
②pH=2的盐酸与pH=13的NaOH溶液，按体积比9：1混合后的溶液pH为11
③pH相等的三种溶液：a．CH3COONa；b．NaHCO3；c．NaOH．其溶液物质的量浓度由小到大顺序为c、b、a
④NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至溶液pH=7，则c（Na+）=2c（SO42-）
⑤亚磷酸（H3PO3）是二元弱酸，所以Na2HPO3稀溶液一定呈碱性
⑥甲、乙两溶液都是强电解质，已知甲溶液的pH是乙溶液pH的两倍，则甲、乙两溶液等体积混合，混合液pH可能等于7．
⑦某二元酸在水中的电离方程式是H2B═H++HB-；HB-?H++B2-，则0.1mol/L的Na2B溶液中，c（Na+）=2c（B2-）+2c（HB-）
（6）25℃时Ksp[Mg（OH）2]=5.6×10-12，Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10-20，Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10-38，Ksp[Al（OH）3]=1，.1×10-33．在25℃下，向浓度均为0.1mol•L-1的AlCl3和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成Al（OH）3沉淀（填化学式）．现向一定浓度的AlCl3和FeCl3的混合溶液中逐滴加入氨水，当Fe3+刚好完全沉淀时，测定c（Al3+）=0.2mol•L-1．此时所得沉淀中不含有（填“还含有”或“不含有”）Al（OH）3．

分析 （1）酸溶液和碱溶液抑制了水的电离，酸溶液中的氢离子、碱溶液中的氢氧根离子浓度越大，水的电离程度越小；能够水解的盐溶液促进了水的电离，水解程度越大，水的电离程度越大；
（2）c（H+）相同的盐酸和硫酸中和碱的能力相同，而盐酸和醋酸，因为醋酸是弱电解质，所以醋酸中和碱的能力强；
醋酸是弱电解质加水稀释促进电离，所以稀释后醋酸氢离子浓度最大，而盐酸和硫酸氢离子的浓度只减小；
（3）已知①：H+（aq）+OH-（aq）═H2O（l）△H=-57.3kJ/mol，
实验测得稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol H2O时放出57kJ的热，则②：CH3COOH（aq）+OH-（aq）═CH3COO-（aq）+H2O（l）△H=-57kJ/mol，
根据盖斯定律，②-①可得：CH3COOH（aq） CH3COO-（aq）+H+；
（4）25℃时，NH3•H2O的电离常数为Kb=$\frac{c（N{{H}_{4}}^{+}）×c（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$=1.7×10-3．0.1mol•L-1NH4Cl溶液的pH=a，计算溶液中c（OH-），结合电离平衡常数计算；
（5）①强酸稀释时氢氧根离子浓度增大；
②pH=2的盐酸浓度为0.01mol/L，pH=13的NaOH溶液浓度为0.1mol/L，按体积比9：1混合后溶液呈碱性，计算剩余氢氧根离子浓度，再结合水的离子积计算氢离子浓度，根据pH=-lgc（H+）；
③pH相等的三种溶液中氢氧根离子浓度相等，CH3COONa、NaHCO3水解显碱性，浓度大于氢氧化钠的，醋酸根、碳酸氢根的水解程度越大，盐的浓度越小；
④溶液pH=7，则c（H+）=c（OH-），结合电荷守恒判断；
⑤亚磷酸（H3PO3）是二元弱酸，Na2HPO3是正盐，HPO3-水解溶液呈碱性；
⑥甲、乙两溶液都是强电解质，已知甲溶液的pH是乙溶液pH的两倍，溶液等体积混合，若混合液pH等于7，则二者pH之和=14，结合pH倍数关系计算各自pH判断；
⑦一级电离完全电离，二级电离部分电离，根据物料守恒判断；
（6）根据Ksp计算铝离子、铜离子沉淀时需要氢氧根离子浓度，需要氢氧根离子浓度越小，离子最先转化为沉淀；
计算Fe3+刚好完全沉淀时氢氧根离子浓度，再结合计算铝离子与氢氧根离子浓度积，由溶度积比较判断．

解答 解：（1）①NH3•H2O、③KHSO3抑制水的电离，氨水的电离程度大于亚硫酸氢根的电离程度，氨水中水的电离程度更小，④K2SO3、②（NH4）2SO3 发生水解，促进水的电离，（NH4）2SO3　中铵根离子和亚硫酸根离子相互促进水解，水解程度更大，促进了水的电离，水的电离程度由大到小排列为：②④③①，
故答案为：②④③①；
（2）c（H+）相同的盐酸和硫酸中和碱的能力相同，而盐酸和醋酸，因为醋酸是弱电解质，所以醋酸中和碱的能力强，所以消耗NaOH溶液的体积由大到小的排列顺序为①＞②=③，
醋酸是弱电解质加水稀释促进电离，所以稀释后醋酸氢离子浓度最大，而盐酸和硫酸氢离子的浓度只减小，所以c（H+）由大到小的顺序为①＞②=③，
故答案为：①＞②=③；①＞②=③；
（3）已知①：H+（aq）+OH-（aq）═H2O（l）△H=-57.3kJ/mol，
实验测得稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol H2O时放出57kJ的热，则②：CH3COOH（aq）+OH-（aq）═CH3COO-（aq）+H2O（l）△H=-57kJ/mol，
根据盖斯定律，②-①可得：CH3COOH（aq） CH3COO-（aq）+H+（aq）△H=+0.3 kJ/mol，
故答案为：CH3COOH（aq） CH3COO-（aq）+H+（aq）△H=+0.3 kJ/mol；
（4）25℃时，NH3•H2O的电离常数为Kb=$\frac{c（N{{H}_{4}}^{+}）×c（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$=1.7×10-3．0.1mol•L-1NH4Cl溶液的pH=a，则溶液中c（OH-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-a}}$mol/L=10-14+amol/L，则c（NH4+）：c（NH3•H2O）=$\frac{{K}_{b}}{c（O{H}^{-}）}$=$\frac{1.7×1{0}^{-3}}{1{0}^{-14+a}}$=1.7×1011-a，
故答案为：1.7×1011-a；
（5）①强酸溶液全部电离，加水稀释后，溶液中H+离子浓度一定都降低，氢离子和氢氧极根离子的浓度的乘积为定值，氢氢氧根离子浓度增大，故①错误；
②pH=2的盐酸浓度为0.01mol/L，pH=13的NaOH溶液浓度为0.1mol/L，按体积比9：1混合后溶液呈碱性，剩余氢氧根离子浓度为$\frac{0.1×1-0.01×9}{1+9}$mol/L=0.001mol/L，则氢离子浓度为10-11mol/L，则pH=-lgc（H+）=11，故②正确；
③pH相等的三种溶液中氢氧根离子浓度相等，CH3COONa、NaHCO3水解显碱性，浓度大于氢氧化钠的，醋酸的酸性比碳酸的强，醋酸根的水解程度比碳酸氢根的水解程度小，CH3COONa浓度比碳酸氢钠的小大，即浓度：NaOH＜NaHCO3＜CH3COONa，故③正确；
④溶液pH=7，则c（H+）=c（OH-），由电荷守恒：c（Na+）+c（H+）+c（NH4+）=c（OH-）+2c（SO42-），故c（Na+）+c（NH4+）=2c（SO42-），故④错误；
⑤亚磷酸（H3PO3）是二元弱酸，Na2HPO3是正盐，HPO3-水解溶液呈碱性，故⑤正确；
⑥甲、乙两溶液都是强电解质，已知甲溶液的pH是乙溶液pH的两倍，设二者p分别为2a、a，溶液等体积混合，若混合液pH等于7，则二者pH之和=14，故a+2a=14，解得a=$\frac{14}{3}$，甲为碱、乙为酸，符合题意，故⑥正确；
⑦某二元酸在水中的电离方程式是H2B═H++HB-；HB-?H++B2-，一级电离完全电离，二级电离部分电离，根据物料守恒：c（Na+）=2c（B2-）+2c（HB-），故⑦正确，
故答案为：②③⑤⑥⑦；
（6）25℃时Ksp[Mg（OH）2]=5.6×10-12，Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10-20，Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10-38，Ksp[Al（OH）3]=1.1×10-33．
铝离子沉淀时c（OH-）=$\root{3}{\frac{1.1×1{0}^{-33}}{0.1}}$mol/L=$\root{3}{11}$×10-11mol/L，铜离子沉淀时c（OH-）=$\sqrt{\frac{2.2×1{0}^{-20}}{0.1}}$mol/L=$\sqrt{22}$×10-10，铝离子沉淀需要氢氧根离子浓度小，所以先析出Al（OH）3沉淀；
Fe3+刚好完全沉淀时氢氧根离子浓度为$\root{3}{\frac{4×1{0}^{-38}}{1{0}^{-5}}}$mol/L=$\root{3}{4}$×10-11mol/L，则c（Al3+）×c3（OH-）=0.2×$\frac{4×1{0}^{-38}}{1{0}^{-5}}$=8×10-34＜Ksp[Al（OH）3]=1.1×10-33，没有氢氧化铝析出，
故答案为：Al（OH）3；不含有．

点评 本题考查溶液pH计算、盐类水解、弱电解质的电离、离子浓度大小比较、溶度积有关计算等，是对学生综合能力的考查，需要学生具备扎实的基础．

练习册系列答案
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4．某水质稳定剂是由马来酸酐和乙酸乙烯酯聚合而成，可有效防止水垢的产生，马来酸酐可由马来酸分子内脱水制得．马来酸酐分子中含有五个原子构成的环装结构，马来酸的相对分子质量为116，实验室为CHO，其核磁共振氢谱显示有两个波峰，面积比为1：1.1mol马来酸最多可与含1molBr2的溴水加成．
①马来酸的分子式为C4H4O4．
②马来酸不能发生的反应是ce（填写序号）．
a．加成反应  b．氧化反应  c．消去反应
d．酯化反应  e．水解反应  f．加聚反应
③马来酸酐结构简式为．
5．将NO2、O2、NH3的混合气体26.88L通过H2SO4后，溶液质量增加45.75g，气体体积缩小为2.24L，将带火星的木条插入剩余气体中，木条不复燃．则原混合气体的平均相对分子质量为（气体体积均在标准状况下测定）（　　）
A．40.625B．42.15C．38.225D．42.625
5．用中和滴定法测定烧碱的纯度（烧碱中的杂质不和酸反应），请根据实验回答：
（1）将称量好的4.3g烧碱样品配制成250mL待测液，配制过程使用的主要仪器除250mL容量瓶、量筒、烧杯、胶头滴管外，还有一种必须使用的仪器是玻璃棒．
（2）用碱式滴定管量取10.00mL待测液于锥形瓶中，滴入几滴酚酞．
（3）用0.20mol•L-1的标准盐酸滴定待测液，判断滴定终点的现象是：当滴入最后一滴盐酸，溶液由红色变为无色，且半分钟内不褪色．
（4）如果实验操作正确，从滴定开始到结束，溶液中的离子浓度关系可以出现的是BC（填答案字母序号）
A．c（Na+）＞c（Cl-1）＞c（H+）＞c（OH-）
B．c（Na+）＞c（OH-）＞c（Cl-1）＞c（H+）
C．c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（Cl-1）
D．c（Na+）+c（H+）＞c（OH-）+c（Cl-1）
（5）根据下列数据计算，c（NaOH）=0.40mol/L，烧碱的纯度为93.0%（保留整数）
滴定次数待测液体积（mL）标准盐酸体积（mL）
滴定前读数（mL）滴定后读数（mL）
第一次10.000.5020.40
第二次10.004.0024.10
（6）经过分析发现，本次实验的测定结果比烧碱的实际纯度偏高，造成误差的可能原因是BCD（填答案字母序号）
A．滴定前平视，滴定后俯视
B．未用标准液润洗滴定管
C．用待测液润洗锥形瓶
D．不小心将标准液滴在锥形瓶外面
E．滴定接近终点时，用少量蒸馏水冲洗锥形瓶内壁．
12．下列叙述错误的是（　　）
A．把aL0.1mol/L的CH3COOH溶液与bL0.1mol/L的KOH溶液混合，所得溶液中一定存在：c（K+）+c（H+）═c（CH3COO-）+c（OH-）
B．把0.1mol/L的NaHCO3溶液与0.3mol/L的Ba（OH）2溶液等体积混合，所得溶液中一定存在：c（OH-）＞c（Ba+）＞c（Na+）＞c（H+）
C．向1mol/L的CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体，由于CH3COONa水解显碱性，所以溶液的pH升高
D．常温下，在pH=3的CH3COOH溶液和pH=11的NaOH溶液中，水的电离程度相同．
2．下列各表述与示意图一致的是（　　）
A．
图表示25℃时，用0.1 mol•L-1盐酸滴定20 mL 0.1 mol•L-1 NaOH溶液，溶液的pH随加入酸体积的变化
B．
图中曲线表示反应2SO2（g）+O2（g）═2SO3（g）；△H＜0 正、逆反应的平衡常数K随温度的变化
C．
图③表示10 mL 0.01 mol•L-1 KMnO4 酸性溶液与过量的0.1 mol•L-1 H2C2O4溶液混合时，n（Mn2+） 随时间的变化
D．
图中a、b曲线分别表示反应CH2=CH2 （g）+H2（g）→CH3CH3（g）；△H＜0使用和未使用催化剂时，反应过程中的能量变化
9．ABCDE五种溶液分别是NaOH溶液、氨水、醋酸、盐酸、NH4HSO4溶液的一种．常温下进行下列实验：
①B、D均能与pH=3的A溶液反应，当它们以等物质的量混合时均能恰好反应，反应后得到的溶液前者呈酸性，后者呈中性；
②浓度均为0.1mol/LC与D溶液等体积混合，溶液呈酸性．
回答下列问题：
（1）D是NaOH，（填化学式，下同）E是CH3COOH；
（2）将等体积、等物质的量浓度B和C混合后溶液，升高温度（溶质不会分解）溶液pH随温度变化如图中④曲线（填写序号）．
（3）室温下，向0.01mol/LC溶液中滴加0.01mol/LD溶液至中性，得到的溶液中所有离子的物质的量浓度由大到小的顺序为c（Na+）＞c（SO42-）＞c（NH4+）＞c（OH-）=c（H+）．
（4）写出C的稀溶液和足量的D溶液反应的离子方程式NH4++H++2OH-=NH3•H2O+H2O．
6．某校研究性学习小组将造成所在城市空气污染的主要原因分为4种：
A．燃烧农作物秸秆污染　　　B．燃烧含硫煤污染
C．粉尘污染              D．机动车尾气污染
设计的问题是：你认为造成该市空气污染的最主要的原因是什么？并就此调查了某市100名市民和100位环保部门环保人士，调查结果分别如图甲和图乙所示：

（1）该市市民认为造成本市空气污染的最主要的原因是C（填选项序号，下同），环保人士认为造成该市空气污染的最主要的原因是B．
（2）上述调查结果说明该市市民对燃烧含硫煤造成的空气污染认识不足．该原因造成的大气污染的主要有害成分是SO2，空气中该成分含量较高时，在空气中的氧气和水蒸气的共同作用下，会形成酸雾，写出用氨水吸收该气体时的化学反应方程式：2NH3+SO2+H2O═（NH4）2SO3．
7．某课外小组分别用如图所示装置对电解原理进行实验探究．
请回答：实验过程中，两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清．查阅资料发现，高铁酸根（FeO42-）在溶液中呈紫红色．
（1）电解过程中，X极区溶液的pH增大（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）电解过程中，Y极区发生的电极反应为4OH--4e-═2H2O+O2↑．
（3）若在X极收集到1120mL气体，在Y极收集到224mL气体（均已折算为标准状况时气体体积），则Y电极（铁电极）质量减少0.56g．
（4）在碱性锌电池中，用高铁酸钾作为正极材料，电池反应为：2K2FeO4+3Zn═Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2该电池正极发生的反应的电极反应式为2FeO42-+6e-+5H2O═Fe2O3+10OH-．

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