（通用版）高考化學二輪復習 專題突破練9 水溶液中的離子平衡（含解析）-人教版高三化學試題

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1、專題突破練9水溶液中的離子平衡一、選擇題(本題包括10個小題,每小題7分,共70分)1.(2019河南中原名校高三聯(lián)考)下列敘述中正確的是()A.鍋爐中沉積的CaSO4可用Na2CO3溶液浸泡后,再將不溶物用酸溶解去除B.常溫下,BeCl2溶液的pH02.(2019浙江臺州一模)下列說法正確的是()A.用pH相同的氫氟酸和鹽酸中和等體積等濃度的NaOH溶液,消耗鹽酸的體積大B.相同溫度下,pH相等的氨水和NaOH溶液,n(OH-)相等C.物質(zhì)的量濃度相同的醋酸溶液和鹽酸分別與鎂反應,開始瞬間醋酸產(chǎn)生H2快D.c(H+)=c(OH-)的溶液不一定呈中性3.(2019湖南邵東縣創(chuàng)新實驗學校檢測)下

2、列有關電解質(zhì)溶液的說法不正確的是()A.向0.1 molL-1 CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中c(H+)c(CH3COOH)增大B.將CH3COONa溶液從20 升溫至30 ,溶液中c(CH3COO-)c(CH3COOH)c(OH-)減小C.向鹽酸中加入氨水至中性,溶液中c(NH4+)c(Cl-)=1D.向AgCl、AgBr的飽和溶液中加入少量AgNO3溶液,溶液中c(Cl-)c(Br-)變小4.(2019福建莆田第一中學高三期中)已知常溫下碳酸、亞硫酸、次氯酸的電離平衡常數(shù)如下表:H2CO3H2SO3HClOK1=4.3010-7K1=1.5410-2K=2.9510-8K2=5.6

3、110-11K2=1.0210-7下列說法正確的是()A.相同條件下,同濃度的H2SO3溶液和H2CO3溶液的酸性,后者更強B.Na2CO3溶液中通入少量SO2:2CO32-+SO2+H2O2HCO3-+SO32-C.NaClO溶液中通入少量CO2:2ClO-+CO2+H2O2HClO+CO32-D.向氯水中分別加入等濃度的NaHCO3和NaHSO3溶液,均可提高氯水中HClO的濃度5.(2019廣東高三百校聯(lián)考)電導滴定是利用溶液的電導改變以確定滴定終點的滴定方法。常溫下,將0.10 molL-1 CH3COOH溶液與0.10 molL-1 HCl溶液以一定體積比混合,用0.10 molL-

4、1 NaOH溶液滴定,滴定曲線如圖所示。下列說法正確的是()A.a點溶液的pH=1B.b點溶液中:c(Na+)=c(Cl-)+c(CH3COO-)C.圖中四點,c點處溶液中水的電離度最大D.d點溶液中:c(Na+)c(Cl-)c(CH3COO-)c(OH-)c(H+)6.(2019福建福州高三質(zhì)量檢測)室溫下向20 mL含0.10 molL-1 Cr2+和0.10 molL-1 Fe2+的混合溶液中滴加0.10 molL-1 NaOH溶液,金屬陽離子的濃度與滴入NaOH溶液體積的關系曲線如圖所示。若溶液中金屬離子濃度小于10-5 molL-1視為完全沉淀,則下列說法錯誤的是()Cr(OH)2的

5、Ksp為210-16,Fe(OH)2的Ksp為810-16A.曲線A表示c(Fe2+)B.當V(NaOH溶液)=30 mL時,Fe2+開始沉淀C.當pH=7時溶液中Fe2+、Cr2+均完全沉淀D.V(NaOH溶液)30 mL時,溶液中c(Fe2+)c(Cr2+)=4.07.下圖三條曲線表示不同溫度下水的離子積常數(shù),下列說法不正確的是()A.圖中溫度:T3T2T1B.圖中pH關系是:pH(B)=pH(D)=pH(E)C.圖中五點KW間的關系:EDA=B=CD.C點可能是顯酸性的鹽溶液8.常溫下,已知:Ksp(AgCl)=1.810-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.110-12,KspCu(O

6、H)2=210-20。下列說法錯誤的是()A.常溫下AgCl飽和溶液和Ag2CrO4飽和溶液的物質(zhì)的量濃度比較:c(AgCl)c(Ag2CrO4)B.常溫下,在0.010 molL-1的AgNO3溶液中,AgCl與Ag2CrO4分別能達到的最大物質(zhì)的量濃度比較:c(AgCl)c(Ag2CrO4)C.某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02 molL-1,如要生成Cu(OH)2沉淀,應調(diào)整溶液的pH使之大于5D.要使0.2 molL-1 CuSO4溶液中Cu2+沉淀較為完全(使Cu2+濃度降至原來的千分之一),則應向溶液里加入NaOH溶液,使溶液pH變?yōu)?9.(2018廣東佛山普通高中高三教學

7、質(zhì)量檢測)298 K時,二元弱酸H2X溶液中含X微粒的分布分數(shù)如圖所示。下列敘述正確的是()A.溶液呈中性時:c(Na+)=2c(X2-)B.Ka2(H2X)為10-7C.NaHX溶液c(H+)c(OH-)D.溶液pH由1升至2.6時主要存在的反應是:H2X+OH-HX-+H2O10.(2019四川成都外國語學校高三“一診”模擬)常溫下,將NaOH溶液滴加到HA溶液中,測得混合溶液的pH的變化關系如下圖所示已知:pc(A-)c(HA)=-lgc(A-)c(HA)。下列敘述錯誤的是()A.m點:c(A-)=c(HA)B.Ka(HA)的數(shù)量級為10-4C.水的電離程度:m后者d.等濃度碳酸鈉溶液和

8、醋酸鈉溶液的pH:前者后者參考答案專題突破練9水溶液中的離子平衡1.A解析 因為CaCO3的溶度積小于CaSO4的溶度積,容易發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化CaSO4(s)+Na2CO3CaCO3(s)+Na2SO4,生成了易溶于酸的CaCO3,可利用此原理除去水垢中的CaSO4,選項A正確;氯化鈹水解顯酸性,且水解生成的鹽酸易揮發(fā),可知BeCl2溶液的pH7,將其蒸干并灼燒后得到的殘留物為BeO,選項B錯誤;加入鹽酸,溫度不變,所以水的離子積不變,選項C錯誤;反應的S0,在一定條件下能自發(fā)進行,根據(jù)G=H-TS0,H應小于0,選項D錯誤。2.A解析 氫氟酸為一元弱酸,鹽酸為一元強酸。pH相同時,氫氟酸濃度大

9、于鹽酸,則中和等體積等濃度的NaOH溶液,鹽酸消耗的體積大,故A正確;相同溫度下,pH相等的氨水和NaOH溶液,c(OH-)相等,故B錯誤;醋酸為一元弱酸,鹽酸為一元強酸。物質(zhì)的量濃度相同的醋酸溶液和鹽酸,醋酸中的氫離子濃度小于鹽酸中氫離子濃度,則與鎂反應時,開始瞬間鹽酸產(chǎn)生H2快,故C錯誤;c(H+)=c(OH-)的溶液一定呈中性,故D錯誤。3.D解析 Ka=c(H+)c(CH3COO-)c(CH3COOH),所以c(H+)c(CH3COOH)=Kac(CH3COO-),加水雖然促進電離,n(CH3COO-)增大,但c(CH3COO-)減小,Ka保持不變,則溶液中c(H+)c(CH3COOH

10、)增大,故A項正確;20升溫至30,促進CH3COO-水解,且Kh增大,則溶液中c(CH3COO-)c(CH3COOH)c(OH-)=1Kh減小,故B項正確;向鹽酸中加入氨水至中性,則c(H+)=c(OH-),由電荷守恒可知,溶液中c(NH4+)=c(Cl-),即c(NH4+)c(Cl-)=1,故C項正確;向AgCl、AgBr的飽和溶液中加入少量AgNO3,c(Ag+)相同,則c(Cl-)c(Br-)=Ksp(AgCl)Ksp(AgBr),Ksp只與溫度有關,而溫度不變,則溶液中c(Cl-)c(Br-)不變,故D項錯誤。4.B解析 弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)越大,則電離程度越大,說明弱酸的酸性越強

11、或者弱堿的堿性越強,H2SO3的K1=1.5410-2,而H2CO3的K1=4.3010-7,所以同濃度時H2SO3的酸性強于H2CO3的,故A錯誤;由于H2SO3的K2小于H2CO3的K1,但大于H2CO3的K2,所以Na2CO3溶液中通入少量SO2,考慮Na2CO3與酸的分步反應,所以反應的離子方程式為2CO32-+SO2+H2O2HCO3-+SO32-,當SO2足量時生成CO2和HSO3-,所以B正確;已知HClO的K=2.9510-8大于H2CO3的K2,但小于其K1,所以NaClO溶液中通入少量CO2,反應的離子方程式為ClO-+CO2+H2OHClO+HCO3-,故C錯誤;由于HC

12、lO的K=2.9510-8小于H2CO3的K1,但大于其K2,因此HClO不能與NaHCO3反應,但HCl是強酸,能與NaHCO3反應,使c(HCl)減小,促進化學平衡Cl2+H2OHCl+HClO正向移動,從而提高HClO的濃度;盡管HClO的K=2.9510-8小于H2SO3的K1=1.5410-2,也小于H2SO3的K2=1.0210-7,只是說明NaHSO3不能與HClO發(fā)生復分解反應,但HClO具有氧化性,NaHSO3具有還原性,二者能夠發(fā)生氧化還原反應,所以加入NaHSO3溶液不能提高HClO的濃度,故D錯誤。5.C解析 含等物質(zhì)的量溶質(zhì)的鹽酸和醋酸混合時,兩者同時被稀釋,因醋酸是

13、弱酸,只有部分電離,溶液中的氫離子濃度小于0.10molL-1,故溶液的pH大于1,故A錯誤;b點溶液中的溶質(zhì)為NaCl和CH3COOH,溶液顯酸性,依據(jù)電荷守恒可知,c(Na+)V1,故溶液中c(OH-)c(Cl-),故D錯誤。6.C解析 根據(jù)Cr(OH)2的Ksp為210-16,若使Cr2+沉淀完全,c(OH-)=210-16110-5molL-1=2510-6molL-1,同理根據(jù)Fe(OH)2的Ksp為810-16,若使Fe2+沉淀完全,c(OH-)=810-16110-5molL-1=4510-6molL-1,故Cr2+先沉淀完全,由圖可知曲線A表示c(Fe2+),曲線B表示c(Cr

14、2+),故A正確;由于Cr(OH)2的Ksp小于Fe(OH)2的Ksp,Cr(OH)2先沉淀,當V(NaOH溶液)=30mL時,A曲線出現(xiàn)拐點,此時c(Fe2+)=0.1molL-12050=0.04molL-1,開始沉淀,故B正確;根據(jù)前面分析中的計算結果可知,Fe2+、Cr2+完全沉淀時的溶液c(OH-)均大于10-7molL-1,所以當pH=7時溶液中Fe2+、Cr2+均未完全沉淀,故C錯誤;V(NaOH溶液)30mL時,Fe2+、Cr2+都處于沉淀溶解平衡,所以溶液中c(Fe2+)c(Cr2+)=KspFe(OH)2KspCr(OH)2=810-16210-16=4.0,故D正確。7.

15、D解析 水的電離是吸熱過程,升高溫度促進水電離,則水中c(H+)、c(OH-)及離子積常數(shù)都增大,根據(jù)圖知,對應的離子積常數(shù)T3T2T1,所以溫度T3T2T1,故A項正確;根據(jù)圖知,B、D、E三點溶液的氫離子濃度相等,則pH相等,故B項正確;溫度由低到高的順序是A=B=CDDA=B=C,故C項正確;C點時KW=110-14,c(OH-)=110-6,則溶液的pH=8,顯堿性,故D項錯誤。8.B解析 AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),溶解的c(AgCl)=Ksp(AgCl)=1.810-101.310-5molL-1;Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42-(aq),設溶解

16、的Ag2CrO4濃度為x,則Ksp(Ag2CrO4)=x(2x)2=4x3,則溶解的c(Ag2CrO4)=3Ksp(Ag2CrO4)4=31.110-1246.510-5molL-1,所以c(AgCl)c(Ag2CrO4),故B項錯誤;C選項,c(Cu2+)=0.02molL-1,如果生成Cu(OH)2沉淀,則c(Cu2+)c2(OH-)Ksp,所以應有c(OH-)210-200.02molL-1=110-9molL-1,則c(H+)5,故C項正確;使Cu2+濃度降至原來的千分之一,即要求Cu2+的濃度為210-4molL-1,根據(jù)Ksp=c(Cu2+)c2(OH-),可得c(OH-)=210

17、-20210-4molL-1=110-8molL-1,則c(H+)=110-6molL-1,即pH=6,故D項正確。9.B解析 溶液顯中性,pH=7的時候,溶液中的HX-和X2-相等,存在的電荷守恒為c(Na+)+c(H+)=2c(X2-)+c(HX-)+c(OH-),因為溶液顯中性有c(H+)=c(OH-),所以得到c(Na+)=2c(X2-)+c(HX-)=3c(X2-),A項錯誤;溶液顯中性,pH=7時,溶液中的HX-和X2-相等,所以Ka2=c(A2-)c(H+)c(HA-)=c(H+)=110-7molL-1,B項正確;從圖可得當HA-占主導的時候,溶液顯酸性,所以NaHX溶液顯酸性

18、,即溶液中c(H+)c(OH-),C項錯誤;溶液pH由1至2.6時,由圖可以看出主要是將H3X+轉(zhuǎn)化為H2X,D項錯誤。10.B解析 由圖可知,m點所示溶液中pc(A-)c(HA)=-lgc(A-)c(HA)=0,則m點時c(A-)=c(HA),故A項正確;HAH+A-,Ka(HA)=c(H+)c(A-)c(HA),m點pc(A-)c(HA)=-lgc(A-)c(HA)=0時,對應溶液的pH=4.76,則Ka(HA)=10-4.76,Ka(HA)的數(shù)量級為10-5,故B項錯誤;根據(jù)A項分析,m點時,c(A-)=c(HA),同樣方法分析,r點時,c(A-)c(HA),則r點加入的NaOH溶液大于

19、m點,r點溶液中剩余HA少于m點,r點溶液中NaA大于m點,則水的電離程度mc(Cl-)c(HCO3-)c(H+)=c(OH-)10-4解析 (1)根據(jù)N2、O2分子中化學鍵的鍵能分別是946kJmol-1、497kJmol-1以及熱化學方程式N2(g)+O2(g)2NO(g)H=+180kJmol-1,可設NO分子中化學鍵的鍵能為x,則有946kJmol-1+497kJmol-1-2x=180kJmol-1,解得x=631.5kJmol-1。(2)25時,pH等于5的CH3COOH溶液中c(H+)=1.010-5molL-1,KW=10-14,溶液中的c(OH-)=KWc(H+)=1.010

20、-9molL-1,pH等于5的CH3COOH溶液中氫離子來源為乙酸的電離和水的電離,但乙酸溶液中水電離出的氫離子濃度等于氫氧根離子濃度,所以由水電離出的c(H+)是1.010-9molL-1。往溶液中加入少量NaOH固體,反應生成醋酸鈉,溶液中c(CH3COOH)c(CH3COO-)c(H+)=1Ka,溫度不變電離平衡常數(shù)不變。溶液中存在電荷守恒,離子濃度關系為c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)。(3)常溫下向Na2CO3溶液中逐滴加入HCl溶液,先反應生成碳酸氫鈉和氯化鈉,碳酸氫鈉再與鹽酸反應生成氯化鈉、二氧化碳和水。由反應及圖像可知,在同一溶液中,H2CO3、HC

21、O3-、CO32-不能大量共存。由圖像可知,pH=7時,c(OH-)=c(H+),溶液中含碳元素的主要微粒為HCO3-;由電荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(HCO3-)+c(OH-),則c(Na+)c(Cl-),因HCO3-水解,則離子濃度大小關系為c(Na+)c(Cl-)c(HCO3-)c(OH-)=c(H+)。CO32-的水解常數(shù)Kh=c(HCO3-)c(OH-)c(CO32-),當溶液中c(HCO3-)c(CO32-)=11時,由圖像可知pH=10,溶液中c(H+)=10-10molL-1,由KW可知c(OH-)=10-4molL-1,則Kh=10-4。12.答案

22、(1)分批慢慢加入硫酸(或邊加入邊攪拌)(2)Fe3+、Fe2+、Al3+H2O2+2H+2Fe2+2Fe3+2H2O(3)防止因溫度下降使H3BO3從溶液中析出(4)加壓升溫結晶(或加壓升溫結晶并過濾)(5)210-5(6)bd解析 (1)CaCO3與硫酸反應生成二氧化碳、硫酸鈣和水,該反應的化學方程式為CaCO3(粉末)+H2SO4CaSO4+H2O+CO2,由于礦粉中含CaCO3,“浸取”時容易產(chǎn)生大量泡沫從而使物料從反應器中溢出,故應分批慢慢加入H2SO4。(2)加適量H2O2把Fe2+氧化為Fe3+,所以H2O2的作用是:H2O2+2H+2Fe2+2Fe3+2H2O。加MgO調(diào)節(jié)pH

23、,使Fe3+、Al3+轉(zhuǎn)化為沉淀而除去,所以除去的離子有Fe3+、Fe2+、Al3+。(3)由題目信息可知,H3BO3的溶解度隨溫度的升高而增大,所以要采用“熱過濾”,以防溫度下降時H3BO3從溶液中析出。(4)根據(jù)圖像可知溫度越高MgSO4H2O的溶解度越小,由于溶液的沸點隨壓強增大而升高,為了防止溶液沸騰,應該在較高的壓強條件下加熱,使MgSO4H2O結晶析出。(5)25時0.7molL-1硼酸溶液中c(H+)=Kc(H3BO3)=5.710-100.7molL-1210-5molL-1。(6)相同溫度、濃度下,酸的電離平衡常數(shù)越大,酸的酸性越強,其酸根離子的水解能力越小,根據(jù)電離平衡常數(shù)知,酸性強弱順序是CH3COOHH2CO3H3BO3HCO3-,所以離子水解能力碳酸根離子碳酸氫根離子醋酸根離子。酸性H2CO3H3BO3HCO3-,所以碳酸鈉溶液滴入硼酸中生成碳酸氫鈉和硼酸鈉,沒有氣體生成,故a錯誤;酸性CH3COOHH2CO3,所以碳酸鈉溶液滴入醋酸中生成醋酸鈉、水和二氧化碳,所以能看到有氣泡生成,故b正確;酸性H2CO3H3BO3,所以碳酸的電離程度大于硼酸,則等濃度的碳酸和硼酸溶液比較,碳酸的酸性大于硼酸,所以pH前者H2CO3,所以碳酸根離子水解能力大于醋酸根離子,則等濃度的碳酸鈉和醋酸鈉溶液比較,pH前者后者,故d正確。