高考化学二轮复习训练： 第8讲　水溶液中的离子平衡(1).pdf

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1、1 第第 8 讲讲水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡 一、选择题(本题包括 8 个小题,每小题 6 分,共 48 分)1.2017 年 6 月 30 日,世界地理标志大会在江苏扬州召开,“镇江香醋”作为镇江地理标志产品的代表,在大会上亮相,受到了海内外嘉宾的关注。“镇江香醋”的主要成分是乙酸。下列能证明乙酸是弱酸的实验事实是()A.CH3COOH 溶液与 Zn 反应放出 H2 B.0.1 molL-1 CH3COONa 溶液的 pH 大于 7 C.CH3COOH 溶液与 Na2CO3反应生成 CO2 D.0.1 molL-1 CH3COOH 溶液可使紫色石蕊变红 2.(2017 河南中原名校

2、联考)在 25 时,关于 0.1 molL-1 CH3COONa 溶液的说法正确的是()A.加水稀释后,溶液中不变 B.加入少量 NaOH 固体,c(CH3COO-)减小 C.该溶液中 c(Na+)c(CH3COO-)c(H+)c(OH-)D.与 0.1 molL-1硝酸等体积混合后:c(Na+)=c(N)c(CH3COO-)c(H+)c(OH-)3.(2017 山东齐鲁名校联考)某些盐能溶解沉淀,利用下表三种试剂进行实验,相关分析不正确的是()编号 分散质 Mg(OH)2 HCl NH4Cl 备注 悬浊液 1 molL-1 1 molL-1 A.向中加入酚酞,溶液显红色说明物质的“不溶性”是

3、相对的 B.分别向少量 Mg(OH)2沉淀中加入适量等体积的,沉淀均能快速彻底溶解 C.混合后发生反应:Mg(OH)2(s)+2NMg2+2NH3H2O D.向中加入,c(OH-)减小,Mg(OH)2溶解平衡正向移动 4.(2017江苏化学,14)(双选)常温下,Ka(HCOOH)=1.7710-4,Ka(CH3COOH)=1.7510-5,Kb(NH3H2O)=1.7610-5,下列说法正确的是()A.浓度均为 0.1 molL-1的 HCOONa 和 NH4Cl 溶液中阳离子的物质的量浓度之和:前者大于后者 B.用相同浓度的 NaOH 溶液分别滴定等体积 pH 均为 3 的 HCOOH 和

4、 CH3COOH 溶液至终点,消耗NaOH 溶液的体积相等 C.0.2 molL-1 HCOOH与0.1 molL-1 NaOH等体积混合后的溶液中:c(HCOO-)+c(OH-)=c(HCOOH)+c(H+)D.0.2 molL-1 CH3COONa与0.1 molL-1盐酸等体积混合后的溶液中(pHc(Cl-)c(CH3COOH)c(H+)导学号 40414036 5.(2017 湖南长郡中学模拟)在 T 时,铬酸银(Ag2CrO4)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法不正确的是()A.T 时,在 Y 点和 Z 点,Ag2CrO4的 Ksp相等 B.在饱和 Ag2CrO4溶液中加

5、入 K2CrO4不能使溶液由 Y 点变为 X 点 C.T 时,Ag2CrO4的 Ksp为 110-8 2 D.图中 a=10-4 6.(2017 黑龙江六校协作体二模)常温下,下列有关溶液的叙述正确的是()A.浓 度 均 为0.1 molL-1的 硫 酸 氢 铵 溶 液 与 氢 氧 化 钠 溶 液 等 体 积 混合:c(S)=c(Na+)c(N)c(H+)c(OH-)B.在 Na2SO3溶液中:c(Na+)=2c(S)+c(HS)+c(OH-)C.pH=6 的 CH3COOH 溶液和 pH=6 的 NH4Cl 溶液,由水电离出的 c(H+)均为 110-8 molL-1 D.在 0.1 mol

6、L-1 Na2C2O4溶液中:2c(Na+)=c(C2)+c(HC2)+c(H2C2O4)7.(2017 四川平顶山模拟)向 1 L 含 0.01 mol NaAlO2和 0.02 mol NaOH 的溶液中缓慢通入 CO2,随n(CO2)增大,先后发生三个不同的反应,当 0.01 molc(Al)+c(OH-)B 0.01 c(Na+)c(Al)c(OH-)c(C)C 0.015 c(Na+)c(HC)c(C)c(OH-)D 0.03 c(Na+)c(HC)c(OH-)c(H+)8.(2017 甘肃兰州三模)已知常温下浓度为 0.1 molL-1的下列溶液的 pH 如下表所示:溶质 NaF

7、NaClO Na2CO3 pH 7.5 9.7 11.6 下列有关说法正确的是()A.根据上表得出三种酸电离平衡常数的大小关系为 HFHClOH2CO3(一级电离平衡常数)B.加热 0.1 molL-1 NaClO 溶液,其 pH 小于 9.7 C.pH=2 的 HF 溶液与 pH=12 的 NaOH 溶液以等体积混合,则有 c(Na+)=c(F-)c(H+)=c(OH-)D.0.1 molL-1Na2CO3溶液中,存在的关系:c(OH-)-c(H+)=c(HC)+2c(H2CO3)二、非选择题(包括 4 个小题,共 52 分)9.(2017 海南“七校联盟”第二次联考)(12 分)连二次硝酸

8、(H2N2O2)是一种二元酸,可用于制 N2O 气体。(1)连二次硝酸中氮元素的化合价为。(2)常温下,用 0.01 molL-1的 NaOH 溶液滴定 10 mL 0.01 molL-1的 H2N2O2溶液,测得溶液 pH 与NaOH 溶液体积的关系如图所示。写出 H2N2O2在水溶液中的电离方程式:。b 点时溶液中 c(H2N2O2)c(N2)。(填“”“c(K+)D.c(Na+)+c(K+)=0.05 molL-1(3)已知常温下 H2A 的钙盐(CaA)的饱和溶液中存在以下平衡:CaA(s)Ca2+(aq)+A2-(aq)H0。若要使该溶液中 Ca2+浓度变小,可采取的措施有。A.升高

9、温度 B.降低温度 C.加入 NH4Cl 晶体 D.加入 Na2A 固体.含有 Cr2的废水毒性较大,某工厂废水中含 5.010-3 molL-1的 Cr2。为了使废水的排放达标,进行如下处理:Cr2Cr3+、Fe3+Cr(OH)3、Fe(OH)3(1)该废水中加入绿矾和 H+,发生反应的离子方程式为。(2)若处理后的废水中残留的 c(Fe3+)=2.010-13 molL-1,则残留的 Cr3+的浓度为。(已知:KspFe(OH)3=4.010-38,KspCr(OH)3=6.010-31)导学号 40414037 11.(2017 天津和平区一模)(13 分)FeCl3在溶液中分三步水解:

10、Fe3+H2OFe(OH)2+H+K1 Fe(OH)2+H2OFe(OH+H+K2 Fe(OH+H2OFe(OH)3+H+K3(1)以上水解反应的平衡常数 K1、K2、K3由大到小的顺序是。(2)通过控制条件,以上水解产物聚合,生成聚合氧化铁,离子方程式为:xFe3+yH2OFex(OH+yH+欲使平衡正向移动可采用的方法是(填序号)。A.降温 B.加水稀释 C.加入 NH4Cl D.加入 NaHCO3(3)室温下,使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是。(4)天津某污水处理厂用氯化铁净化污水的结果如下图所示。由图中数据得出每升污水中投放聚合氯4 化铁以 Fe/(mgL-1)表示的最佳

11、范围约为 mgL-1。12.(2017 河北邯郸模拟)(13 分)常温下,浓度均为 0.1 molL-1的下列六种溶液的 pH 如表所示:溶质 CH3COONa NaHCO3 Na2CO3 NaClO NaCN C6H5ONa pH 8.8 9.7 11.6 10.3 11.1 11.3(1)上述盐溶液中的阴离子,结合质子能力最强的是。(2)根据表中数据,浓度均为 0.01 molL-1的下列五种物质的溶液中,酸性最强的是(填编号,下同);将各溶液分别稀释 100 倍,pH 变化最小的是。HCNHClOC6H5OHCH3COOH H2CO3(3)根据表中数据,下列反应不能成立的是(填字母)。A

12、.CH3COOH+Na2CO3NaHCO3+CH3COONa B.CH3COOH+NaCNCH3COONa+HCN C.CO2+H2O+2NaClONa2CO3+2HClO D.CO2+H2O+2C6H5ONaNa2CO3+2C6H5OH(4)要增大氯水中 HClO 的浓度,可向氯水中加入少量的碳酸氢钠溶液,反应的离子方程式为。(5)已 知 Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl-)=1.810-10,Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)c(Cr)=1.910-12,现 用 0.001 molL-1 AgNO3溶液滴定 0.001 molL-1 KCl 和 0.001 molL-1 K2

13、CrO4的混合溶液,通过计算回答 Cl-和Cr中哪种离子先沉淀?第 8 讲水溶液中的离子平衡 1.B解析 只能证明乙酸具有酸性,不能证明其酸性强弱,A 错误。该盐水溶液显碱性,由于 NaOH 是强碱,故可以证明乙酸是弱酸,B 正确。可以证明乙酸的酸性比碳酸强,但是不能证明其酸性强弱,C 错误。可以证明乙酸具有酸性,但是不能证明其酸性强弱,D 错误。2.A解析,故其值不变,A 正确。加入少量 NaOH 固体抑制了 CH3COO-的水解,因此 c(CH3COO-)增大,B 错误。CH3COO-水解,溶液显碱性,故c(H+)c(H+)c(CH3COO-)c(OH-),D 错误。3.B解析 使酚酞显红

14、色的溶液呈碱性,说明 Mg(OH)2在水中有一定的溶解,电离使溶液呈碱性,A 正确。Mg(OH)2与 NH4Cl 溶液反应速率较小,沉淀不能快速彻底溶解,B 错误。N结合 Mg(OH)2悬浊液中的 OH-,促进 Mg(OH)2的沉淀溶解平衡正向移动,促使Mg(OH)2沉淀溶解,C 正确。盐酸能够与 Mg(OH)2发生中和反应,促使 Mg(OH)2的沉淀溶解平衡正向移动,D 正确。5 4.AD解析 A 项,HCOONa 完全电离出 Na+,NH4Cl 电离出的 N要发生水解,故正确;B项,CH3COOH 的电离平衡常数小,即酸性弱,故等体积 pH 均为 3 的 HCOOH 与CH3COOH 溶液

15、分别与等浓度的 NaOH 溶液反应时,CH3COOH 消耗 NaOH 的量较大,错误;C 项,混合后所得溶液为 HCOOH 与 HCOONa 物质的量之比为 11 的混合溶液,且溶 液 中 c(H+)c(OH-),根 据 电 荷 守 恒:c(HCOO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),物 料 守恒:2c(Na+)=c(HCOOH)+c(HCOO-),则c(HCOO-)c(Na+)c(HCOOH),所 以c(HCOO-)+c(OH-)c(HCOOH)+c(H+),C 项错误;反应后溶液为 CH3COONa、CH3COOH和 NaCl物 质 的 量 之 比 为 1 1 1的 混 合 溶

16、液,物 料 守 恒有:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Cl-),又因溶液 pHc(Cl-)c(CH3COOH),因 CH3COOH 的电离和CH3COO-的水解均很微弱,故 c(H+)c(N)c(H+)c(OH-),A 正确。在 Na2SO3溶液中,根据电荷守恒可知:c(Na+)+c(H+)=2c(S)+c(HS)+c(OH-),B 错误。pH=6 的 CH3COOH 溶液中由水电离出的 c(H+)水=c(OH-)水=molL-1=110-8 molL-1,pH=6 的 NH4Cl 溶液中由水电离出的c(H+)=110-6 molL-1,C错误。根据物料守恒得c(Na+)=2

17、c(C2)+2c(HC2)+2c(H2C2O4),D 错误。7.D 解 析 当 n(CO2)=0 时,根 据 电 荷 守 恒,c(H+)+c(Na+)=c(Al)+c(OH-),所 以c(Na+)c(C)c(Al)c(OH-),B 错误。当 n(CO2)=0.015 mol 时,溶液中溶质为Na2CO3,溶液中离子浓度应为 c(Na+)c(C)c(OH-)c(HC),C 错误。当 n(CO2)=0.03 mol 时,溶液中溶质为 NaHCO3,溶液中离子浓度应为 c(Na+)c(HC)c(OH-)c(H+),D 正确。8.D 解 析 pH=11.6 是 Na2CO3第 一 步 水 解,根 据

18、越 弱 越 水 解,同 温 同 浓 度下,HFHClOHC,A 错误。盐类的水解是吸热反应,加热促进水解,pH 大于 9.7,B 错误。NaF 是强碱弱酸盐,则 HF 是弱酸;pH=2 的 HF 浓度大于 pH=12 的 NaOH 溶液浓度,二者等体积混合 HF 有剩余,溶液呈酸性,则 c(H+)c(OH-),结合电荷守恒得 c(Na+)c(Na+)c(H+)c(OH-),C 错误。根据物料 守 恒:2c(HC)+2c(H2CO3)+2c(C)=c(Na+),根 据 电 荷 守 恒 得c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HC)+2c(C),所以得 c(OH-)-c(H+)=c(HC)+

19、2c(H2CO3),D 正确。9.答案(1)+1 价(2)H2N2O2H+HN2(3)3.010-4 解析(1)根据化合物中各元素化合价的代数和为 0 可求出 H2N2O2中氮元素的化合价为+1 价。(2)由题图可以看出,未加入 NaOH 溶液时,0.01 molL-1 H2N2O2溶液的 pH=4.3,这说明 H2N2O2为弱酸,则其电离方程式为 H2N2O2H+HN2。b 点时溶液中的溶质为 NaHN2O2,溶液呈碱性,说明 HN2的水解程度大于其电离程度,H2N2O2为水解产物,N2为电离产物,故 c(H2N2O2)c(N2)。a 点时溶液中,根据电荷守恒可得:c(Na+)+c(H+)=

20、2c(N2)+c(HN2)+c(OH-),而 a 点时溶液的 pH=7,则 c(H+)=c(OH-),故c(Na+)=2c(N2)+c(HN2),所以 c(Na+)c(N2)+c(HN2)。(3)当白色沉淀和黄色沉淀共存时,溶液中连二次硝酸银和硫酸银均达到饱和,溶液中存在两个溶解平衡:Ag2N2O2(s)2Ag+(aq)+N2(aq)、Ag2SO4(s)2Ag+(aq)+S(aq),溶液中=3.010-4。10.答案.(1)BNaHA 只能发生电离,不能发生水解(2)BC(3)BD.(1)Cr2+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O(2)3.010-6 molL-1 解析.(1)H2

21、A 在水中的一级电离进行完全,则 HA-不水解只电离,故 NaHA 溶液呈酸性。(2)HA-在水中部分电离,0.1 molL-1的 NaHA 溶液中 c(H+)小于 0.1 molL-1,加入 0.1 molL-1 KOH 溶液至溶液呈中性时消耗的 KOH 溶液体积小于 NaHA 溶液体积,则混合溶液中 c(Na+)c(K+);由电荷守恒知,c(Na+)+c(K+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-),且c(H+)=c(OH-),则 c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-)。水的离子积与温度有关;混合液中c(Na+)0.05 molL-1。(3)降温、增大 c

22、(A2-)都能使平衡 CaA(s)Ca2+(aq)+A2-(aq)左移。.(1)废水中加入绿矾和 H+,根据流程图,可知发生的是氧化还原反应,配平即可。(2)=1.5107,故 c(Cr3+)=3.010-6 molL-1。11.答案(1)K1K2K3(2)BD(3)调节溶液的 pH(4)1820 解析(1)铁离子的水解分为三步,且水解程度逐渐减弱,所以水解平衡常数逐渐减小,则7 K1K2K3。(2)因水解为吸热反应,所以降温,平衡逆向移动;加水稀释,水解平衡正向移动;加入氯化铵,氯化铵溶液为酸性,氢离子浓度增大,平衡逆向移动;加入碳酸氢钠,则消耗氢离子,所以氢离子浓度降低,平衡正向移动,所以

23、答案选 BD。(3)从反应的离子方程式中可知,氢离子的浓度影响高浓度聚合氯化铁的生成,所以关键步骤是调节溶液的 pH。(4)由图像可知,聚合氯化铁的浓度在 1820 mgL-1时,去除率达到最大值,污水的浑浊度减小。12.答案(1)C(2)(3)CD(4)Cl2+HCCO2+Cl-+HClO(5)AgCl 开始沉淀所需 Ag+浓度:c(Ag+)1=molL-1=1.810-7 molL-1;Ag2CrO4开始沉淀所需 Ag+浓度:c(Ag+)2=molL-14.3610-5 molL-1,c(Ag+)1H2CO3HClOHCNC6H5OHHC,酸越弱,其阴离子结合质子的能力越强。(2)酸性最强的是 CH3COOH;酸性越弱,稀释相同倍数时 pH 变化越小,故 C6H5OH 溶液的pH 变化最小。(3)根据“强酸制弱酸”规律判断。(4)根据酸性强弱顺序知,碳酸氢钠溶液只能与 HCl 反应,而不与 HClO 反应。