（浙江专用）2020版高考化学一轮复习 专题九 水溶液中的离子平衡课件

第二部分化学基本理论专题九水溶液中的离子平衡高考化学(浙江专用)考点一弱电解质的电离平衡A组统一命题·浙江卷题组五年高考1.(2017浙江4月选考,23,2分)25℃时,在含CH3COOH和CH3COO-的溶液中,CH3COOH、CH3COO-二者中各自所占的物质的量分数(α)随溶液pH变化的关系如图所示。下列说法不正确的是 () A.在pH4.76的溶液中,c(CH3COO-)c(CH3COOH)B.在pH=7的溶液中,α(CH3COOH)=0,α(CH3COO-)=1.0C.在pH4.76的溶液中,c(CH3COO-)与c(OH-)之和可大于c(H+)D.在pH=4.76的溶液中加盐酸,α(CH3COOH)与α(CH3COO-)之和保持不变答案B分析图像,随着pH的增大(相当于加入氢氧根离子),混合溶液中醋酸浓度逐渐减小,醋酸根离子浓度逐渐增大,所以曲线中呈增函数的是醋酸根离子对应的曲线,呈减函数的是醋酸对应的曲线。在pH4.76的溶液中,醋酸浓度大于醋酸根离子浓度,A正确;由于存在CH3COOH CH3COO-+H+,故不存在α(CH3COOH)=0,α(CH3COO-)=1.0,B不正确;在pH4.76时,溶液中电荷守恒式为c(A+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),c(CH3COO-)与c(OH-)之和可大于c(H+),C正确;D正确。2.(2016浙江10月选考,18,2分)为证明醋酸是弱电解质,下列方法不正确的是 ()A.测定0.1mol·L-1醋酸溶液的pHB.测定0.1mol·L-1CH3COONa溶液的酸碱性C.比较浓度均为0.1mol·L-1盐酸和醋酸溶液的导电能力D.比较相同物质的量浓度的NaOH溶液和醋酸溶液恰好反应完全时消耗两溶液的体积答案DA中如果测出0.1mol·L-1醋酸溶液的pH大于1,则证明醋酸是弱电解质,正确;B中如果测出0.1mol·L-1CH3COONa溶液显碱性,则证明醋酸是弱电解质,正确;C中如果醋酸溶液的导电能力弱于同浓度的盐酸,则证明醋酸是弱电解质,正确;D中相同物质的量浓度的NaOH溶液和醋酸溶液恰好反应完全时消耗两溶液的体积,与醋酸是弱电解质无关,错误。3.(2016浙江4月选考,21,2分)常温下,关于pH相等的盐酸和醋酸溶液(两溶液的OH-浓度也相等),下列说法正确的是 ()A.c(HCl)c(CH3COOH)B.c(Cl-)=c(CH3COO-)C.等体积的盐酸和醋酸溶液分别与足量的Zn完全反应,盐酸产生的H2多D.用相同浓度的NaOH溶液分别与等体积的盐酸和醋酸溶液恰好反应完全,盐酸消耗的NaOH溶液体积多答案BpH相等的盐酸和醋酸溶液,c(H+)、c(OH-)分别相等,且两溶液中分别存在电荷守恒:c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),即存在c(Cl-)+c(OH-)=c(CH3COO-)+c(OH-),c(Cl-)=c(CH3COO-),B项正确。由于HCl完全电离,而CH3COOH部分电离,所以当c(H+)相等时,c(HCl)c(CH3COOH);等体积的两种溶液分别与足量Zn完全反应时,醋酸产生的H2多;等体积的两种溶液分别与NaOH溶液反应时,醋酸消耗的NaOH溶液多,A、C、D项错误。4.(2015浙江10月选考,17,2分)关于常温下浓度均为0.1mol·L-1的盐酸和醋酸溶液,下列说法正确的是 ()A.醋酸溶液的pH小于盐酸B.醋酸的电离方程式:CH3COOH CH3COO-+H+C.c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Cl-)D.0.1mol·L-1的醋酸溶液与等物质的量浓度、等体积的氢氧化钠溶液混合后:c(H+)c(OH-)答案C盐酸是强酸,0.1mol·L-1盐酸的pH=1,醋酸是弱酸,0.1mol·L-1醋酸溶液的pH1,A错误;醋酸是弱酸,电离方程式应为CH3COOH CH3COO-+H+,B错误;由物料守恒知:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Cl-)=0.1mol·L-1,C正确;D项,两溶液混合后生成CH3COONa溶液,由于CH3COO-水解,故溶液呈碱性,c(H+)c(OH-),D错误。考点二溶液的酸碱性5.(2017浙江11月选考,9,2分)下列物质的水溶液不能使酚酞变红的是 ()A.NaOHB.Na2CO3C.NaClD.NH3答案CNaCl是强酸强碱盐,不能水解,溶液呈中性,不能使酚酞变红;NaOH、Na2CO3、NH3的水溶液均呈碱性,均可使酚酞变红,故C符合题意。6.(2017浙江11月选考,18,2分)下列说法不正确的是 ()A.pH7的溶液不一定呈酸性B.在相同温度下,物质的量浓度相等的氨水、NaOH溶液,c(OH-)相等C.在相同温度下,pH相等的盐酸、CH3COOH溶液,c(Cl-)=c(CH3COO-)D.氨水和盐酸反应后的溶液,若c(Cl-)=c(N ),则溶液呈中性4H答案B常温下pH7的溶液一定呈酸性,不说明温度时,pH7的溶液不一定呈酸性,A正确;因NH3·H2O是弱碱而NaOH是强碱,故相同温度下,物质的量浓度相等的氨水、NaOH溶液,NaOH溶液中的c(OH-)较大,B错误;由电荷守恒知盐酸和CH3COOH溶液中分别有c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)及c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),两溶液的pH相等,则两种酸溶液中的c(H+)、c(OH-)分别相等,故两溶液中c(Cl-)=c(CH3COO-),C正确;由电荷守恒知氨水和盐酸反应后的溶液中有c(H+)+c(N )=c(Cl-)+c(OH-),当c(Cl-)=c(N )时,则有c(H+)=c(OH-),故溶液呈中性,D正确。4H4H7.(2016浙江10月选考,23,2分)常温下,用浓度为0.1000mol·L-1的NaOH溶液分别逐滴加入到20.00mL0.1000mol·L-1的HX、HY溶液中,pH随NaOH溶液体积的变化如图。 下列说法正确的是 ()A.V(NaOH)=0mL时,两份溶液中,c(X-)c(Y-)B.V(NaOH)=10.00mL时,c(X-)c(Na+)c(HX)c(H+)c(OH-)C.V(NaOH)=20.00mL时,c(OH-)c(H+)c(Na+)c(X-)D.pH=7时,两份溶液中,c(X-)=c(Na+)=c(Y-)答案BA选项,由图像可知,HY为强酸,HX为弱酸,故两份相同浓度的酸溶液中c(X-)c(Y-),错误;B选项,V(NaOH)=10.00mL时混合溶液中n(HX)∶n(NaX)=1∶1,由电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-),且溶液呈酸性即c(H+)c(OH-),得c(X-)c(Na+)c(H+)c(OH-),又因c(HX)10-4mol·L-1,且HX为弱酸,存在部分电离,故c(Na+)c(HX)c(H+),综上得c(X-)c(Na+)c(HX)c(H+)c(OH-),正确;C选项,当加入20.00mLNaOH溶液时NaOH恰好与HX完全反应生成NaX,NaX可完全电离成Na+和X-,而部分X-水解,故离子浓度大小关系为c(Na+)c(X-)c(OH-)c(H+),错误;D选项,pH=7时c(H+)=c(OH-),结合电荷守恒知两溶液中存在c(Na+)=c(X-),c(Na+)=c(Y-),但因两溶液中加入NaOH的量不同,故c(X-)与c(Y-)不相等,错误。8.(2019浙江4月选考,30,10分)【加试题】水是“生命之基质”,是“永远值得探究的物质”。(1)关于反应H2(g)+ O2(g) H2O(l),下列说法不正确的是。A.焓变ΔH0,熵变ΔS0B.可以把反应设计成原电池,实现能量的转化C.一定条件下,若观察不到水的生成,说明该条件下反应不能自发进行D.选用合适的催化剂,有可能使反应在常温常压下以较快的速率进行(2)①根据H2O的成键特点,画出与图1中H2O分子直接相连的所有氢键(O—H…O)。②将一定量水放入抽空的恒容密闭容器中,测定不同温度(T)下气态、液态水平衡共存[H2O(l) H2O(g)]时的压强(p)。在图2中画出从20℃开始经过100℃的p随T变化关系示意图(20℃时的平衡压强用p1表示)。 12(3)水在高温高压状态下呈现许多特殊的性质。当温度、压强分别超过临界温度(374.2℃)、临界压强(22.1MPa)时的水称为超临界水。①与常温常压的水相比,高温高压液态水的离子积会显著增大。解释其原因。②如果水的离子积KW从1.0×10-14增大到1.0×10-10,则相应的电离度是原来的倍。③超临界水能够与氧气等氧化剂以任意比例互溶,由此发展了超临界水氧化技术。一定实验条件下,测得乙醇的超临界水氧化结果如图3、图4所示,其中x为以碳元素计的物质的量分数,t为反应时间。 下列说法合理的是。A.乙醇的超临界水氧化过程中,一氧化碳是中间产物,二氧化碳是最终产物B.在550℃条件下,反应时间大于15s时,乙醇氧化为二氧化碳已趋于完全C.乙醇的超临界水氧化过程中,乙醇的消耗速率或二氧化碳的生成速率都可以用来表示反应的速率,而且两者数值相等D.随温度升高,xCO峰值出现的时间提前,且峰值更高,说明乙醇的氧化速率比一氧化碳氧化速率的增长幅度更大(4)以铂阳极和石墨阴极设计电解池,通过电解NH4HSO4溶液产生(NH4)2S2O8,再与水反应得到H2O2,其中生成的NH4HSO4可以循环使用。①阳极的电极反应式是。②制备H2O2的总反应方程式是。答案(1)C(1分)(2)① (1分)② (2分)(3)①水的电离为吸热过程,升高温度有利于电离(压强对电离平衡影响不大)(1分)②100(1分)③ABD(2分)(4)①2HS -2e- S2 +2H+或2S -2e- S2 (1分)②2H2O H2O2+H2↑(1分)4O28O24O28O解析(1)H2燃烧为气体总分子数减小的放热反应,故ΔH0,ΔS0,A正确;放热的氧化还原反应都可设计成原电池,B正确;选项C,能自发进行的反应反应速率不一定快,一定条件下,若观察不到水的生成,并不能说明该条件下反应不能自发进行,C错误;选用合适的催化剂,有可能使反应在常温常压下以较快的速率进行,D正确。(2)①在水中,每个水分子跟周围4个水分子通过氢键结合,其中氧原子跟两个水分子的氢原子形成氢键,两个氢原子分别跟一个水分子的氧原子形成氢键,示意图见答案。②曲线起点为(20,p1),H2O(l) H2O(g)ΔH0,升高温度,平衡右移,压强增大,100℃时,水蒸气压强为1.01×105Pa,据此可作出p随T变化关系示意图(见答案)。(3)①压强对电离平衡影响不大,但水的电离为吸热过程,升高温度有利于电离,故离子积会显著增大。②KW=1.0×10-10时,水中的c(H+)=c(OH-)= =1×10-5mol·L-1,KW=1.0×10-14时,水中的c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol·L-1, =100。③从图3可以看出CO的物质的量分数只在开始2s多是增大的,以后逐渐减小到约15s时趋近为0,而CO2的物质的量分数逐渐增大到约15s时趋近为1,说明乙醇的超临界水氧化过程中,CO是中间产物,CO2是最终产物,在550℃条件下,反应时间大于15s时,乙醇氧化为CO2已趋于完全,A、B正确;由于乙醇氧化生成CO和CO2的混合物,且1mol乙醇生成2molCO2,故乙醇的消耗速率与CO2的生成速率不相等,C错误;从图4可WK5171110L110Lmolmol以看出,随温度升高,xCO峰值出现的时间提前,且峰值更高,说明反应开始一段时间CO的量增多,即CO被氧化成CO2速率较生成CO的速率慢,乙醇的氧化速率比CO氧化速率的增长幅度更大,D正确。(4)①电解NH4HSO4溶液产生(NH4)2S2O8,阳极发