2020高考化学冲刺素养提升专项练六含解析
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素养提升专项练 (六)
(建议用时50分钟)
1.25 ℃时,测得0.5 mol·L-1的某弱酸的酸式盐(KHX)溶液的pH=3,下列有关说法正确的是 ( )
A.25 ℃时,HX-的电离常数约为2×10-6
B.加水稀释10倍后所得溶液中c(H+)=0.000 1 mol·L-1
C.溶液中c(K+)>c(HX-)>c(H2X)>c()
D.加水稀释促进HX-的电离,故加水稀释过程中c(H+)∶c(OH-)增大
【解析】选A。A项,pH=3,则c()≈c(H+)=1×10-3 mol·L-1,c(HX-)≈
0.5 mol·L-1,K≈2×10-6,A项正确;B项,加水稀释促进HX-的电离,故加水稀释10倍后所得溶液中c(H+)>0.000 1 mol·L-1,B项错误;C项,KHX溶液显酸性,说明HX-的电离能力强于水解能力,故溶液中c(H2X)
c(I-),C项错误;该温度下AgCl和AgBr的饱和溶液中:c(Cl-)>
c(Br-),D项错误。
3.(2019·全国卷Ⅰ)NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸H2A的Ka1=1.1
×10-3 ,Ka2=3.9×10-6)溶液,混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示,其中b点为反应终点。下列叙述错误的是 ( )
A.混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关
B.Na+与A2-的导电能力之和大于HA-的
C.b点的混合溶液pH=7
D.c点的混合溶液中,c(Na+)>c(K+)>c(OH-)
【解析】选C。邻苯二甲酸氢钾为二元弱酸酸式盐,溶液呈酸性,向邻苯二甲酸氢钾溶液中加入氢氧化钠溶液,两者反应生成邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠,溶液中离子浓度增大,导电性增强,邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠为强碱弱酸盐,邻苯二甲酸根在溶液中水解使溶液呈碱性。根据图示可知,混合溶液在不同的反应阶段含有的离子的种类和浓度不同,故混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关,A正确;根据图示可知,随着反应的进行,溶液的导电能力逐渐增强,加入的碱的量越多,溶液中的HA-的浓度越小,Na+与A2-的量越多,故Na+与A2-的导电能力之和大于HA-的,B正确;b点滴定终点应该是二者恰好反应生成Na2A和K2A,根据邻苯二甲酸H2A的Ka1和Ka2值可知,邻苯二甲酸是弱酸,所以到达滴定终点时溶液应该呈碱性,故b点的pH应该大于7,C不正确;b点邻苯二甲酸氢钾溶液与氢氧化钠溶液恰好完全反应生成等物质的量的邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠,溶液中c(Na+)和c(K+)相等,c点是继续加入氢氧化钠溶液后,得到邻苯二甲酸钾、邻苯二甲酸钠、氢氧化钠的混合溶液,则溶液中c(Na+)>c(K+),由图可知,a点到b点加入氢氧化钠溶液的体积大于b点到c点加入氢氧化钠溶液的体积,则溶液中c(K+)>c(OH-),溶液中三者大小顺序为c(Na+)>c(K+)>c(OH-),故D正确。
4.已知:25 ℃时,Ksp[Zn(OH)2]=1.0×10-18,Ka(HCOOH)=1.0×10-4。该温度下,
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下列说法错误的是 ( )
A.HCOO-的水解常数的值为1.0×10-10
B.Zn(OH)2溶于水形成的饱和溶液中,c(Z)>1.0×10-6 mol·L-1
C.向Zn(OH)2悬浊液中加入HCOOH,溶液中c(Z)增大
D.Zn(OH)2(s)+2HCOOH(aq)Z(aq)+2HCOO-(aq)+2H2O(l)的平衡常数K=100
【解析】选B。HCOO-的水解常数Kh===
==1.0×10-10,A正确;设Zn(OH)2溶于水形成的饱和溶液中c(Z)=x mol·L-1,则溶液中c(OH-)=2x mol·L-1,Ksp[Zn(OH)2]=c(Z)
·c2(OH-)=x·(2x)2=1.0×10-18,解得x=×10-6 mol·L-1<1.0×10-6mol·L-1,B错误;Zn(OH)2悬浊液中存在溶解平衡,加入HCOOH,c(OH-)减小,使Zn(OH)2的溶解平衡正向移动,溶液中c(Z)增大,C正确;Zn(OH)2(s)+2HCOOH(aq)Z(aq)
+2HCOO-(aq)+2H2O(l)的平衡常数K=
=
=
==100,D正确。
【加固训练】
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某科研小组利用如下反应消除NO和CO的污染:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=x kJ·mol-1。T ℃时,在容积为2 L的恒容密闭容器中充入2 mol NO和2 mol CO,保持温度不变,5 min末达到平衡状态,此时c(N2)=0.4 mol·L-1。下列说法中不正确的是 ( )
A.x<0
B.α(NO)=80%
C.0～5 min内,v(CO)=0.16 mol·L-1·min-1
D.保持温度不变,若再向上述平衡体系中充入2 mol NO和2 mol CO,重新达到平衡时,c(N2)=0.8 mol·L-1
【解析】选D。该反应ΔS<0,若要使反应自发进行,则必须为放热反应,故ΔH<0,即x<0,故A项正确;5 min时达到平衡状态,c(N2)=0.4 mol·L-1,则n(N2)=
0.4 mol·L-1×2 L=0.8 mol,根据方程式可知反应中Δn(NO)=Δn(CO)=1.6 mol,则NO的转化率α(NO)=×100%=80%,故B项正确;v(NO)==
=0.16 mol·L-1·min-1,故C项正确;5 min时达到平衡状态,n(NO)=n(CO)=(2-
1.6) mol=0.4 mol,则平衡时c(NO)=c(CO)=0.2 mol·L-1,又因为c(N2)=
0.4 mol·L-1,c(CO2)=0.8 mol·L-1,所以该反应的平衡常数K==
。保持温度不变,再充入2 mol NO和2 mol CO,平衡向右移动,假设重新达平衡时,c(N2)=0.8 mol·L-1,则平衡转化率不变,各物质的浓度分别为c(NO)
=c(CO)=0.4 mol·L-1,c(CO2)=1.6 mol·L-1,则Qc==≠K,故假设不成立,即重新达到平衡时c(N2)≠0.8 mol·L-1,故D项错误。
5.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的关系如图所示。下列说法不正确的是 ( )
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A.HA为强酸
B.a=10
C.25 ℃时,N的水解平衡常数为×10-9
D.当滴入20 mL氨水时,溶液中存在c(N)>c(A-)
【解析】选B。25 ℃时,0.100 mol·L-1的HA溶液中lg=12,根据水的离子积常数可知溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1,所以HA为强酸,A正确;a点时lg
=0,溶液显中性,V(NH3·H2O)=10 mL时,二者恰好反应生成NH4A,N发生水解使溶液显酸性,若要使溶液显中性,则氨水需稍稍过量,故a>10,B错误;25 ℃时,N的水解平衡常数为=
==×10-9,C正确;当滴入20 mL氨水时,氨水过量,溶质为等浓度的NH3·H2O和NH4A,NH3·H2O的电离程度大于N的水解程度,溶液显碱性,c(OH-)>c(H+),根据电荷守恒可知混合溶液中c(N)>c(A-),D正确。
6.苯乙烯()是合成树脂、离子交换树脂及合成橡胶等的重要单体。
工业中用乙苯(C6H5—CH2CH3)为原料,采用催化脱氢的方法制取苯乙烯(C6H5—CHCH2)的反应方程式为C6H5—CH2CH3(g)C6H5—CHCH2(g)+H2(g) ΔH1。向体积为V L
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的密闭容器中充入a mol乙苯,反应达到平衡状态时,平衡体系组成(物质的量分数)与温度的关系如图所示:
其中a、b、c、d分别是在600 ℃时虚线与曲线(或横坐标)的交点,且线段ab∶bc∶cd=1∶1∶2,则:
(1)该温度下乙苯的平衡转化率为 。
(2)该温度下反应的平衡常数为____________,降温时该平衡常数________(填“变大”“不变”或“变小”)。
【解析】(1)设平衡时乙苯转化的物质的量为x mol
C6H5CH2CH3(g)C6H5CHCH2(g)+H2(g)
起始量/mol a 0 0
变化量/mol x x x
平衡量/mol (a-x) x x
由题可以知道:×100%=25%,则x=a,
乙苯的平衡转化率为×100%≈33%;
(2) C6H5CH2CH3(g)C6H5CHCH2(g)+H2(g)
起始浓度/(mol·L-1) 0 0
变化浓度/(mol·L-1)
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K==。
由图象知温度升高氢气平衡的物质的量分数增大,平衡正向移动,正反应为吸热反应,随温度的降低,平衡逆向移动,平衡常数变小。
答案:(1)33% (2) 变小
7.(1)常温下,将a mol·L-1CH3COONa溶于水配成溶液,向其中滴加等体积的b mol·L-1的盐酸使溶液呈中性(不考虑盐酸和醋酸的挥发),用含a和b的代数式表示醋酸的电离常数Ka=________。
(2)25 ℃时,H2SO3HS+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=________。
(3)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 ≈2.36)。
(4)常温下,用NaOH溶液吸收SO2得到pH=9的Na2SO3溶液,吸收过程中水的电离平衡________(填“向左”“向右”或“不”)移动。试计算溶液中=________。(常温下H2SO3的电离平衡常数Kal=1.0×10-2,Ka2=6.0×10-8)
(5)25 ℃ 0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液的pH=b,则25 ℃时CH3COOH的电离常数约为________(用b表示)。
(6)室温时,M(OH)2(s)(aq)+2OH-(aq) Ksp=a。c()=b mol·L-1时,溶液的pH等于____ (用含a、b的代数式表示)。
【解析】(1)
所以c(CH3COOH)=c(Cl-)
CH3COOHCH3COO- + H+
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平衡浓度: - 10-7
Ka==。
(2)Ka=
Kh==
===1×1。
(3)Kh==
c(H+)≈c(NH3·H2O),而c(N)≈1 mol·L-1。
所以c(H+)== mol·L-1≈2.36×1 mol·L-1。
(4)NaOH电离出的OH-抑制水的电离平衡,Na2SO3电离出的S水解促进水的电离平衡。
S+H2OHS+OH-
Kh===
所以==60。
(5)pH=b可知c(H+)=10-b mol·L-1,c(OH-)=10-14+b mol·L-1,
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故c(CH3COOH)≈10-14+b,Ka≈=1013-2b。
(6)由Ksp=c()·c2(OH-)得c(OH-)=( mol·L-1,Kw=c(H+)·c(OH-)得c(H+)= mol·L-1,pH=-lg=14+lg。
答案:(1) (2)1×10-12
(3)2.36×10-5 (4)向右 60 (5)1013-2b
(6)14+lg()
【加固训练】
1.下列有关电解质溶液的说法正确的是 ( )
A.向0.1mol·L-1 CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中减小
B.将CH3COONa溶液从20 ℃升温至30 ℃,溶液中增大
C.向盐酸中加入氨水至中性,溶液中>1
D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中不变
【解析】选D。向醋酸溶液中加水稀释,电离平衡向正反应方向移动,n(H+)、n(CH3COO-)增大,但c(H+)、c(CH3COO-)减小,根据K=,可得=,稀释时,K不变,c(CH3COO-)减小,故增大,A错误;CH3COONa溶液从20 ℃升温至30 ℃,=,升温,Kh增大,故
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减小,B错误;向盐酸中加入氨水至中性,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒:c(N)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),则c(N)=c(Cl-),故=1,C错误;向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中==,Ksp只与温度有关,故不变,D正确。
2.CO2溶于水生成碳酸。已知下列数据:
弱电解质
H2CO3
NH3·H2O
电离常数
(25 ℃)
Ka1=4.30×10-7
Ka2=5.61×10-11
Kb=1.8×10-5
现有常温下1 mol·L-1的(NH4)2CO3溶液,已知N的水解平衡常数Kh=,C第一步水解的平衡常数Kh=。下列说法正确的是 ( )
A.由数据可判断该溶液呈酸性
B.c(N)>c(HC)>c(C)>c(NH3·H2O)
C.c(N)+c(NH3·H2O)=2c(C)+2c(HC)+2c(H2CO3)
D.c(N)+c(H+)=c(HC)+c(OH-)+c(C)
【解析】选C。分析表中数据结合题给信息知C的水解程度大于N的水解程度,常温下1 mol·L-1的(NH4)2CO3溶液呈碱性,A错误;盐类的水解是微弱的,1 mol·L-1的(NH4)2CO3溶液中:c(N)>c(C)>c(HC)>c(NH3·H2O),B错误;根据物料守恒判断,C正确;
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根据电荷守恒知c(N)+c(H+)=2c(C)+c(HC)
+c(OH-),D错误。
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