《2025年高考总复习首选用卷化学》

16. 为了证明$NH_{3}\cdot H_{2}O$是弱电解质，常温下，甲、乙同学分别选用下列物品进行实验：$0.01\ mol\cdot L^{-1}$氨水、$0.1\ mol\cdot L^{-1}\ NH_{4}Cl$溶液、$pH$试纸、蒸馏水。
（1）甲同学用$pH$试纸测出$0.01\ mol\cdot L^{-1}$氨水的$pH$约为$10$，则认定$NH_{3}\cdot H_{2}O$是弱电解质，你认为这一方法________（填“正确”或“不正确”），理由是______________________________。
（2）乙同学取出$10\ mL\ 0.01\ mol\cdot L^{-1}$氨水，用$pH$试纸测出其$pH = a$，然后用蒸馏水稀释至$1000\ mL$，再用$pH$试纸测出其$pH$为$b$，若要确认$NH_{3}\cdot H_{2}O$是弱电解质，则$a$、$b$应满足________________（用等式或不等式表示）。
（3）根据所提供的试剂，再提出一个合理又简便的方案证明$NH_{3}\cdot H_{2}O$是弱电解质：______________________________。

答案： 答案
(1)正确 若$NH_{3}·H_{2}O$是强电解质，则$0.01 mol·L^{-1}$氨水中$c(OH^{-})$应为$0.01 mol·L^{-1}$，$pH = 12$ 
(2)$7＜a - 2＜b＜a$ 
(3)取一张$pH$试纸，用玻璃棒蘸取$0.1 mol·L^{-1} NH_{4}Cl$溶液，滴在$pH$试纸上，显色后跟标准比色卡比较，$pH＜7$（方案合理即可） 解析
(2)弱碱溶液每稀释$10$倍，溶液的$pH$减小不足一个单位，故当用蒸馏水稀释$100$倍时，其$pH$为$b＞a - 2＞7$，但小于$a$。

17. （2023·石家庄市高三一模）$25^{\circ}C$时，已知$0.1\ mol\cdot L^{-1}$的氨水中存在如下平衡：
①$NH_{3}(aq)+H_{2}O(l)\rightleftharpoons NH_{3}\cdot H_{2}O(aq)$ $K_{1}$
②$NH_{3}\cdot H_{2}O(aq)\rightleftharpoons NH_{4}^{+}(aq)+OH^{-}(aq)$ $K_{2}$
③$H_{2}O(l)\rightleftharpoons H^{+}(aq)+OH^{-}(aq)$ $K_{w}$
下列说法正确的是 （ ）
A. 反应①和②互为可逆反应
B. 该氨水中存在$c(NH_{4}^{+})+c(H^{+}) = 2c(OH^{-})$
C. 若该氨水中$c(NH_{3}) = x\ mol\cdot L^{-1}$，则$c(OH^{-})=\sqrt{K_{1}K_{2}x + K_{w}}\ mol\cdot L^{-1}$
D. 向该氨水中加入硫酸，当$c(NH_{4}^{+}) = c(SO_{4}^{2 - })$时，溶液呈中性

答案： C ［反应①和②的反应物和生成物不完全相同，不是可逆反应，故A错误；根据电荷守恒知氨水中存在$c(NH_{4}^{+}) + c(H^{+}) = c(OH^{-})$，故B错误；反应①$+$②可得反应$NH_{3}(aq)+H_{2}O(l)\rightleftharpoons NH_{4}^{+}(aq)+OH^{-}(aq)$的$K = K_{1}K_{2}$，$K=\frac{c(NH_{4}^{+})·c(OH^{-})}{c(NH_{3})}$，即$c(OH^{-})=\frac{K_{1}K_{2}x}{c(NH_{4}^{+})}$，再根据电荷守恒$c(NH_{4}^{+}) + c(H^{+}) = c(OH^{-})$以及$c(H^{+})=\frac{K_{w}}{c(OH^{-})}$，可得$c(OH^{-})=\sqrt{K_{1}K_{2}x + K_{w}} mol·L^{-1}$，故C正确；溶液呈中性，则$c(H^{+}) = c(OH^{-})$，根据电荷守恒$c(NH_{4}^{+}) + c(H^{+}) = c(OH^{-}) + 2c(SO_{4}^{2 - })$，则$c(NH_{4}^{+}) = 2c(SO_{4}^{2 - })$，故D错误。］

18. （2023·重庆市万州二中高三二模）类比$pH$的定义，对于稀溶液可以定义$pc = -\lg c$，$pK_{a}=-\lg K_{a}$。常温下，某浓度$H_{2}A$溶液在不同$pH$下，测得$pc(H_{2}A)$、$pc(HA^{-})$、$pc(A^{2 - })$变化如图所示。
下列说法正确的是 （ ）

A. $pH = 6.00$时，$c(H_{2}A)＞c(HA^{-})＞c(A^{2 - })$
B. 常温下，$pK_{a1}(H_{2}A)=5.30$
C. $b$点时，对应$pH = 3.05$
D. $pH = 0.80\sim5.30$时，$c(H_{2}A)+c(HA^{-})+c(A^{2 - })$先增大后减小

答案： C ［根据题图及分析可知，下方曲线是$HA^{-}$的物质的量浓度的负对数，左侧曲线是$H_{2}A$的物质的量浓度的负对数，右侧曲线是$A^{2 - }$的物质的量浓度的负对数，$pc$越大，浓度$c$越小，$pH = 6.00$时，$c(A^{2 - })＞c(HA^{-})＞c(H_{2}A)$，A错误；交点$a$处$c(HA^{-}) = c(H_{2}A)$，根据$H_{2}A\rightleftharpoons HA^{-}+H^{+}$，可得常温下$K_{a1}=c(H^{+}) = 1×10^{-0.8}$，则$pK_{a1}(H_{2}A)=0.8$，B错误；根据元素质量守恒知$c(H_{2}A)+c(HA^{-}) + c(A^{2 - })$始终不变，D错误。］

19. （2023·浙江1月选考）甲酸$(HCOOH)$是重要的化工原料。工业废水中的甲酸及其盐，通过离子交换树脂（含固体活性成分$R_{3}N$，$R$为烷基）静电作用被吸附回收，其回收率（被吸附在树脂上甲酸根的物质的量分数）与废水初始$pH$关系如图（已知甲酸$K_{a}=1.8\times10^{-4}$），下列说法不正确的是 （ ）

A. 活性成分$R_{3}N$在水中存在平衡：$R_{3}N + H_{2}O\rightleftharpoons R_{3}NH^{+}+OH^{-}$
B. $pH = 5$的废水中$c(HCOO^{-}):c(HCOOH)=18$
C. 废水初始$pH＜2.4$，随$pH$下降，甲酸的电离被抑制，与$R_{3}NH^{+}$作用的$HCOO^{-}$数目减少
D. 废水初始$pH＞5$，离子交换树脂活性成分主要以$R_{3}NH^{+}$形态存在

答案： D ［活性成分$R_{3}N$中$N$能与水电离出的$H^{+}$形成配位键，因此在水中存在平衡：$R_{3}N + H_{2}O\rightleftharpoons R_{3}NH^{+}+OH^{-}$，A正确；$pH = 5$的废水中，$c(H^{+}) = 10^{-5} mol·L^{-1}$，根据甲酸$K_{a}=\frac{c(H^{+})·c(HCOO^{-})}{c(HCOOH)} = 1.8×10^{-4}$，得$\frac{c(HCOO^{-})}{c(HCOOH)}=\frac{K_{a}}{c(H^{+})}=\frac{1.8×10^{-4}}{10^{-5}} = 18$，B正确；废水初始$pH＜2.4$，随$pH$下降，$c(H^{+})$增大，电离平衡$HCOOH\rightleftharpoons HCOO^{-}+H^{+}$逆向移动，甲酸的电离被抑制，$c(HCOO^{-})$减小，与$R_{3}NH^{+}$作用的$HCOO^{-}$数目减少，C正确；废水初始$pH＞5$时回收率小于$10\%$，说明吸附在树脂上的甲酸根较少，活性成分主要以$R_{3}N$形态存在，D错误。］