(全国通用)2019版高考化学一轮复习专题突破训练5水溶液中的四大常数及其应用

专题突破训练(五) 水溶液中的四大常数及其应用

1．25 ℃时，用水稀释0.1 mol·L 的氨水，溶液中随着水量的增加而减小的是

( )

－

cNH＋·cOH4①

cNH3·H2O

－1

②

cNH3·H2O

cOH－

③c(H)·c(OH) A．①② C．③④

D [在氨水中存在NH3·H2O

＋

－

＋

＋－

cOH－④ cH＋

B．③ D．②④

NH4＋OH的平衡，加水稀释时平衡右移，NH3·H2O的物

－

质的量减小，NH4和OH的物质的量增大，但浓度均减小，由于温度一定，水的离子积

－

cNH＋·cOH4＋－

Kw和电离常数Kb不变，故可借助Kb＝，Kw＝c(H)·c(OH)判断出

cNH3·H2O

②④正确。]

2．下图表示水中c(H)和c(OH)的关系，下列判断错误的是

( ) 【导学号：97500169】

＋

－

A．两条曲线间任意点均有c(H)×c(OH)＝Kw B．M区域内任意点均有c(H)

D．XZ线上任意点均有pH＝7

D [A．水电离出的c(H)与c(OH)的乘积为一常数。B．由图看出M区域内c(H)

－

＋

－

＋

＋

－

＋

－

)。C．T2时c(H)·c(OH)大于T1时c(H)·c(OH)，因为水的电离过程是吸热的，温

＋

＋

＋－＋－

度越高，水的离子积越大，所以T2>T1。D．pH＝－lgc(H)，XZ线上任意点的c(H)＝c(OH

－

)，但pH不一定为7。]

3．(2018·石家庄模拟)高氯酸、硫酸、硝酸和盐酸都是强酸，其酸性在水溶液中差别不大。以下是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数：

酸

HClO4 H2SO4 HCl HNO3 1

Ka 3.0×10 －86.3×10 －91.6×10 －94.2×10－10 从以上表格中的数据判断以下说法中不正确的是( ) A．在冰醋酸中这四种酸都没有完全电离 B．在冰醋酸中高氯酸是这四种酸中最强的酸 C．在冰醋酸中硫酸的电离方程式为H2SO4===2H＋SO4

D．水对于这四种酸的强弱没有区分能力，但冰醋酸可以区分这四种酸的强弱 C [硫酸在冰醋酸中存在电离平衡，故电离方程式应用“

”连接。]

＋

2－

4．(2018·临沂模拟)相同温度下，根据三种酸的电离常数，下列判断正确的是( )

酸 电离常数Ka HX 9×10 －7HY 9×10 －6HZ 10 －2A．三种酸的强弱关系：HX＞HY＞HZ B．反应HZ＋Y===HY＋Z能够发生

C．相同温度下，0.1 mol·L的NaX、NaY、NaZ溶液，NaZ溶液pH最大

D．相同温度下，1 mol·L HX溶液的电离常数大于0.1 mol·L HX溶液的电离常数 B [A项，Ka越大，酸越强，故HZ>HY>HX；C项，酸越弱，相应的盐水解程度越大，碱性越强，pH越大；D项，Ka只与温度有关，与浓度无关。] 5．常温下，有关物质的溶度积如下： 物质 CaCO3 4.96×10 －9－1

－1

－1

－

－

MgCO3 6.82×10 －6Ca(OH)2 4.68×10 －6Mg(OH)2 5.61×10－12Fe(OH)3 2.64×10－39Ksp 下列有关说法不正确的是( ) A．常温下，除去NaCl溶液中的MgCl2杂质，选用NaOH溶液比Na2CO3溶 液效果好

B．常温下，除去NaCl溶液中的CaCl2杂质，选用Na2CO3溶液比NaOH溶 液效果好

C．向含有Mg、Fe的溶液中滴加NaOH溶液，当两种沉淀共存且溶液的 pH＝8时，c(Mg)∶c(Fe)＝2.125×10 D．无法利用Ca(OH)2制备NaOH

D [A项中Ksp[Mg(OH)2]

－

－6

－1

2＋

2＋

3＋

21

2＋

3＋

cMg2＋·c2OH－Ksp[MgOH

＝3＋3－

cFe·cOHKsp[FeOH

]

，代入数据，则有上述结果，C项正确；D项可3]

2

用下述反应实现：Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH，D项错误。] 6．(2018·南昌模拟)化工生产中常用MnS作沉淀剂除去工业废水中的Cu： Cu(aq)＋MnS(s)

2＋

2＋

CuS(s)＋Mn(aq)。下列有关叙述中正确的是 ( )

2

2＋

①MnS的Ksp大于CuS的Ksp ②达到平衡时c(Mn)＝c(Cu)

③向溶液中加入少量Na2S固体后，溶液中c(Cu)、c(Mn)保持不变 ④该反应的平衡常数K＝A．①④ C．①②③

2＋

2＋

2＋

2＋

KspMnS

KspCuS

B．②③ D．②③④

cMn2＋KspMnS2－2＋2＋

A [②中达到平衡＝；③中加S，c(Cu)、c(Mn)均减小，但2＋

cCuKspCuScCu2＋

不变。]

cMn2＋

7．已知：25 ℃时醋酸的电离平衡常数：

Ka(CH3COOH)＝1.8×10－5，水的离子积常数：Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14。则25 ℃时，

0.1 mol·L CH3COONa水溶液中，c(OH)约为(已知：1.8≈1.34)( ) A．1×10 mol/L C．7.5×10 mol/L

－6－7

－1

－

B．1.8×10 mol/L D．7.5×10 mol/L

－5

－6

C [本题设计的意图是利用数学关系巧妙代换求出水解平衡常数，灵活地考查了水解平衡常数与电离平衡常数、水的离子积常数之间的关系。分析如下： CH3COO＋H2O

－

CH3COOH＋OH

－

起始： 0.1 0 0 改变： x x x 平衡： (0.1－x) x x

cCH3COOH·cOH－KwKh＝＝ －cCH3COOKa

1×10

即：＝－5

0.1－x1.8×10

因CH3COONa的水解程度很小，则(0.1－x)≈0.1，上式可变为： 1×10＝－5 0.11.8×10

1×10－6

解得：x＝≈7.5×10。]

1.88．常温下，Ag2SO4、AgCl、AgI的溶度积常数依次为Ksp(Ag2SO4)＝7.7×10、Ksp(AgCl)＝1.8×10

－10

－5

－5

x2

－14

x2

－14

、Ksp(AgI)＝8.3×10

－17

。下列有关说法中错误的是

( )

A．常温下，Ag2SO4、AgCl、AgI在水中的溶解能力依次减弱 B．在AgCl饱和溶液中加入NaI固体，有AgI沉淀生成

3

C．Ag2SO4、AgCl、AgI的溶度积常数之比等于它们饱和溶液的物质的量浓 度之比

D．在Ag2SO4饱和溶液中加入Na2SO4固体有Ag2SO4沉淀析出

C [由数据可知A选项正确；Ksp(AgI)＜Ksp(AgCl)，说明AgI更难溶，B选项正确；Ksp(Ag2SO4)＝c(Ag)×c(SO4)，Ksp(AgCl)＝c(Ag)×c(Cl)，Ksp(AgI)＝c(Ag)×c(I)，显然C选项错误；Ag2SO4饱和溶液中存在沉淀溶解平衡：Ag2SO4(s)

2－

2

＋

2－

＋

－

＋

－

2Ag(aq)＋SO4(aq)，

＋2－

加入Na2SO4固体，SO4的浓度增大，平衡逆向移动，有Ag2SO4固体析出，D选项正确。] 9．25 ℃时某些弱酸的电离常数Ka如下表，下列说法正确的是

( ) 【导学号：97500170】

化学式 CH3COOH HClO H2CO3 Ka Ka＝1.8×10－5 Ka＝3.0×10－8 Ka1＝4.1×10－7 Ka2＝5.6×10－11 A．相同pH的三种酸溶液，浓度由大到小的顺序为c(HClO)>c(CH3COOH) >c(H2CO3)

B．将相同浓度的Na2CO3、NaClO、NaHCO3与CH3COONa四种钠盐溶液加 水稀释，水解程度均增大，且碱性均增强

C．等浓度的NaClO和NaHCO3混合溶液中：c(Na)＝c(HClO)＋c(ClO)＋ c(HCO3)＋c(CO3)＋c(H2CO3)

D．向次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳气体的离子方程式为2ClO＋CO2

－

－

2－

＋

－

＋H2O===CO3＋2HClO

2－

C [酸的电离常数越大，其酸性越强，所以等浓度时，溶液pH：CH3COOH＜H2CO3＜HClO，则等pH时，浓度由大到小的顺序为c(HClO)＞c(H2CO3)＞c(CH3COOH)，A项错误。稀释过程中酸根离子的水解程度都增大，但溶液中氢氧根离子的浓度都减小，故溶液的碱性都减弱，B项错误。等浓度的NaClO和NaHCO3混合溶液中，根据物料守恒可得c(Na)＝

＋

c(HClO)＋

2－c(ClO－)＋c(HCO－3)＋c(CO3)＋c(H2CO3)，C项正确。由于Ka2(H2CO3)＜Ka(HClO)，所以碳

酸氢根离子的酸性小于次氯酸，则向NaClO溶液中通入少量二氧化碳气体的离子方程式为ClO＋CO2＋H2O===HClO＋HCO3，D项错误。]

10．草酸即乙二酸，是一种有机二元酸，在工业上有重要的作用。草酸在100 ℃开始升华，157 ℃时大量升华，并开始分解。已知下表信息：

电离方程式 H2C2O4HC2O4－－

－

电离常数 －H＋HC2O4 H＋C2O4 ＋2－＋K1＝5.4×10－2 K2＝5.4×10－5 4

NH3·H2O请回答下列问题： NH4＋OH ＋－K＝1.8×10－5 (1)25 ℃时，(NH4)2C2O4溶液的pH________7(填“＞”“＜”或“＝”)。 (2)草酸钠是一种重要的还原剂。合成草酸钠的操作如下： Na2CO375%酒精过滤草酸――→ ――→ ――→草酸钠晶体

加热

①75%酒精的作用是___________________________________________。

②当草酸与碳酸钠按物质的量之比为2∶1充分混合后，溶液中pH<7。请将该溶液中离子浓度按由大到小的顺序排列___________________________。

(3)已知某温度下CaC2O4的Ksp为2.5×10。将0.02 mol·L澄清石灰水和0.01 mol·L

－1

－9

－1

H2C2O4溶液等体积混合，所得溶液中C2O4的物质的量浓度为________。

－

2－

【解析】 (1)由题给表格可知，H2C2O4、HC2O4、NH3·H2O的电离常数大小为H2C2O4>HC2O4>NH3·H2O，故草酸铵溶液显酸性。(2)①加入酒精是为了降低草酸钠的溶解度，便于晶体析出。②二者反应后溶质为草酸氢钠，因为溶液显酸性，所以HC2O4的电离程度大于其水解程度，则离子浓度大小顺序为c(Na)＞c(HC2O4)＞c(H)＞c(C2O4)＞c(OH)。(3)混合后所得溶液中c(Ca

＋

2－

24

－9

－

2＋

＋

－

＋

2－－

－

)＝0.005 mol·L

－9

－1

，Ksp(CaC2O4)＝c(Ca

2

2.5×10－1－7－1

)·c(CO)＝2.5×10，则溶液中c(CO)＝ mol·L＝5×10 mol·L。

0.005

2－24

【答案】 (1)＜

(2)①降低草酸钠的溶解度，便于晶体析出 ②c(Na)＞c(HC2O4)＞c(H)＞c(C2O4)＞c(OH) (3)5×10 mol·L

11．(2018·武汉模拟)已知Ka、Kb、Kw、Kh、Ksp分别表示弱酸的电离平衡常数、弱碱的电离平衡常数、水的离子积常数、盐的水解平衡常数、难溶电解质的溶度积常数。 (1)有关上述常数的说法正确的是________。 a．它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度 b．它们的大小都随温度的升高而增大

c．常温下，CH3COOH在水中的Ka大于在饱和CH3COONa溶液中的Ka d．一定温度下，在CH3COONa溶液中，Kw＝Ka·Kh

(2)25 ℃时，将a mol·L的氨水与0.01 mol·L的盐酸等体积混合所得溶液中c(NH4)＝c(Cl)，则溶液显________性(填“酸”“碱”或“中”)；用含a的代数式表示NH3·H2O的电离平衡常数Kb＝________。

(3)已知：25 ℃时，HA的Ka＝1×10，则25 ℃时，浓度均为0.01 mol/L的HA与NaA等体积混合，则混合溶液呈________性(填“酸”“碱”或“中”)。

－6

－

－1

－1

＋

－7

－1

＋

－

＋

2－

－

5