【文档说明】2021届新高考化学二轮(选择性考试)专题复习专题强化练:专题九 水溶液中的离子平衡含解析.docx,共(16)页,426.735 KB,由envi的店铺上传
转载请保留链接:https://www.doc5u.com/view-5a543bdefe218c32247db695c262e447.html
以下为本文档部分文字说明:
专题强化练(九)1.(2020·浙江卷)下列说法不正确的是()A.2.0×10-7mol·L-1的盐酸中c(H+)=2.0×10-7mol·L-1B.将KCl溶液从常温加热至80℃,溶液的pH变小但仍保持中性C.常温下,NaCN溶液呈碱性,说明HCN是弱电解质D.常温下,pH为3的醋酸溶液中
加入醋酸钠固体,溶液pH增大解析:A项,盐酸的物质量浓度为2.0×10-7mol·L-1,完全电离,接近中性,溶剂水电离出的氢离子浓度的数量级与溶质HCl电离的氢离子浓度相差不大,则计算中氢离子浓度时,不能忽略水中的氢离子浓
度,其数值应大于2.0×10-7mol·L-1,错误;B项,KCl溶液为中性溶液,常温下pH=7,加热到80℃时,水的离子积KW增大,对应溶液的氢离子浓度随温度升高会增大,pH会减小,但溶液溶质仍为KCl,则
仍呈中性,正确;C项,NaCN溶液显碱性,说明该溶质为弱酸强碱盐,即CN-对应的酸HCN为弱电解质,正确;D项,醋酸在溶液中会发生电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,向溶液中加入醋酸钠固体,根据同离子效应可知,该平衡
会向生成弱电解质的方向(逆向)移动,使溶液中的氢离子浓度减小,pH增大,正确。答案:A2.(2020·深圳第一次调研)常温下,向1mol·L-1NH4Cl溶液中加入足量的镁条,该体系pH随时间变化的曲线如图所示。实验观察到b点开始溶液中有白色沉淀生成,已知Ksp[Mg(OH)2]=1.8×1
0-11。下列说法错误的是()A.常温下,NH4Cl的水解平衡常数数量级为10-10B.体系中,水的电离程度大小关系为a>c>bC.b点时,溶液中c(Mg2+)=0.18mol·L-1D.a点溶液中,c(NH+4)+c(H+)<c(Cl-)+c(OH-)解析:A项,常温下,氯化
铵的水解平衡式为NH+4+H2ONH3·H2O+H+,则Kh=c(NH3·H2O)c(H+)c(NH+4),由于氨水和氢离子浓度几乎相等,根据图象可知,没加镁之前,溶液的pH=5,c(NH3·H2O)≈c(H+)=10-5mol·L-1,c(NH+4)=1mo
l·L-1,则Kh=c(NH3·H2O)c(H+)c(NH+4)=10-10,水解平衡常数数量级为10-10,正确;B项,氯化铵的水解平衡式为NH+4+H2ONH3·H2O+H+,加入镁单质时,消耗了氢离子,使平衡正向移动,促进铵根离子的水解,即促进了水的
电离,故水的电离程度大小关系为c>b>a,错误;C项,b点时,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,pH=9,c(H+)=10-9mol·L-1,c(OH-)=10-5,c(Mg2+)=Ksp[Mg(OH)2]
c2(OH-)=1.8×10-1110-10=0.18mol·L-1,正确;D项,a点溶液中,电荷守恒式为c(NH+4)+c(H+)+2c(Mg2+)=c(Cl-)+c(OH-),故c(NH+4)+c(H+)<c(Cl-
)+c(OH-),正确。答案:B3.(2020·郑州第二次质检)25℃时,用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L-1某二元弱酸H2A(Ka1=1.1×10-3,Ka2=3.9×10-6)溶液,滴定过程中溶液的pH变化曲线如图所示。下列
说法正确的是()A.a点的pH大于2B.b点溶液中c(H2A)>c(A2-)C.c点溶液中c(HA-)+2c(H2A)=c(OH-)-c(H+)D.d点溶液中c(Na+)+c(H+)=c(A2-)+c
(HA-)+c(OH-)解析:A项,a点发生H2A的电离且Ka1>Ka2,又Ka1=c(HA-)×c(H+)c(H2A)=1.1×10-3,则c2(H+)=1.1×10-3×0.1,解得c(H+)≈1.05×10-2,故pH小于2,错误;B项,b点酸、碱恰好完全反应生成NaHA,溶
液显酸性,溶液中电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+2c(A2-),物料守恒:c(Na+)=c(HA-)+c(A2-)+c(H2A),得到:c(H2A)+c(H+)=c(A2-)+c(OH
-),则c(H2A)<c(A2-),错误;C项,c点为Na2A,溶液显碱性,溶液中电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+2c(A2-),物料守恒c(Na+)=2c(HA-)+2c(A
2-)+2c(H2A),得到:c(HA-)+2c(H2A)=c(OH-)-c(H+),正确;D项,d点为Na2A和NaOH的混合物,溶液显碱性,溶液中电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+2c(A2-),错误。答案:C4.(2020
·江淮十校联考)工业上常用(NH4)2SO3溶液吸收废气中的SO2,室温下测得溶液中lgYY=c(HSO-3)c(H2SO3)或c(SO2-3)c(HSO-3)与pH的变化关系如图所示。则下列说法一定错误的是()A.通入少量SO2的过程中,直线Ⅱ中的N点向M点移动B.α1=α2一
定等于45°C.当对应溶液的pH处于1.81<pH<6.91时,溶液中的微粒浓度一定存在c(HSO-3)>c(SO2-3)>c(H2SO3)D.直线Ⅱ中M、N点一定存在c2(HSO-3)>c(SO2-3)·c(H2SO3)解析:A项,通入少量二氧化硫的过程中,溶液的酸性增强,直线Ⅱ中的N点
向M点移动;B项,Ka1=c(HSO-3)·c(H+)c(H2SO3),则lgKa1=lgc(HSO-3)c(H2SO3)+lgc(H+),lgc(HSO-3)c(H2SO3)=lgKa1+pH,同理可得lgc(SO
2-3)c(HSO-3)=lgKa2+pH,故α1=α2一定等于45°;C项,由图象可知,当对应溶液的pH处于1.81<pH<6.91时,lgc(SO2-3)c(HSO-3)<0、lgc(HSO-3)c
(H2SO3)>0,溶液中c(H2SO3)、c(SO2-3)的大小无法确定;D项,由于Ka1>Ka2,c(HSO-3)c(H2SO3)>c(SO2-3)c(HSO-3),则c2(HSO-3)>c(SO2-3)·c(H2SO3);答案选C。答案
:C5.(2020·湖北省七市州教科研协作5月联考)常温下,已知醋酸的电离常数为1.75×10-5,向20mL0.01mol·L-1CH3COOH溶液中逐滴加入0.01mol·L-1的NaOH溶液,溶液中水电离的c
(H+)随加入NaOH溶液的体积变化如图所示。下列说法正确的是(已知17.5=4.2)()A.b、d两点溶液的pH相同B.b点溶液中离子浓度大小顺序是c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
C.e点所示溶液中,c(Na+)=2[c(CH3COO-)+c(CH3COOH)]=0.005mol·L-1D.a点坐标为(0,2.4×10-11)解析:A项,CH3COOH溶液中加入NaOH发生CH3COOH+NaOH===CH3COONa+H2O,b点消耗NaOH的体积为1
0mL,NaOH和CH3COOH的物质的量浓度相等,则此时溶液中溶质为CH3COOH和CH3COONa,且两者物质的量相等,CH3COO-的水解常数为KWKa=10-141.75×10-5=11.75×10-9<1.75×10-5,CH3COOH的电离大于CH3COO-水解,即b点溶液显
酸性,d点溶质为CH3COONa和NaOH,溶液显碱性,b、d两点pH不相同,错误;B项,根据A选项分析,b点溶液中溶质为CH3COOH和CH3COONa,且两者物质的量相等,CH3COOH的电离大于CH3COO
-的水解,因此离子浓度大小顺序是c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),错误;C项,e点溶质为CH3COONa和NaOH,且两者物质的量相等,根据物料守恒,因此有c(Na+)=2[c(CH3COOH)+c(CH3C
OO-)]=40×10-3L×0.01mol·L-160×10-3L,错误;D项,CH3COOH发生电离:CH3COOHCH3COO-+H+,电离平衡常数Ka=c(H+)·c(CH3COO-)c(CH3COOH)=1.75×10-5,因此有c2(H+
)=1.75×10-7,即c(H+)=4.2×10-4mol·L-1,根据水的离子积,则溶液中c(OH-)=KWc(H+)=10-144.2×10-4≈2.4×10-11,即水电离出的c(H+)=2.4×10-11mol·L-1,正确。答案:D6
.(2020·汕头模拟)在某温度时,将nmol·L-1氨水滴入10mL1.0mol·L-1盐酸中,溶液pH和温度随加入氨水体积变化曲线如图所示。下列有关说法错误的是()A.c点存在守恒关系:c(NH+4)
=c(Cl-)B.b点:c(Cl-)>c(NH+4)>c(H+)>c(OH-)C.水的电离程度:b>c>a>dD.25℃时,NH4Cl水解平衡常数为(n-1)×10-7(用含n的代数式表示)解析:A项,c点溶液呈中性,所以c(H+)=c(OH-),由电荷守恒分析c(NH+
4)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),所以c(NH+4)=c(Cl-),正确;B项,b点溶液为NH4Cl溶液,此溶液中离子浓度大小为c(Cl-)>c(NH+4)>c(H+)>c(OH-),正确;C项,b点溶液温度最高,说明此时两溶液恰
好反应生成氯化铵,铵根离子水解促进了水的电离,则a、d两点都抑制了水的电离,则b点水的电离程度最大;由于d点混合液的pH不知,则无法判断a、d两点水的电离程度大小,错误;D项,根据图象可知,25℃时溶液的pH=7,则:c(H+)=c(OH-)=1
0-7mol·L-1,c(NH+4)=c(Cl-)=0.5mol·L-1,根据物料守恒可知:c(NH3·H2O)=(0.5n-0.5)mol·L-1,则25℃时NH4Cl水解常数为Kh=(0.5n-0.5)×10-70.
5=(n-1)×10-7,正确。答案:C7.(2020·茂名第二次模拟)某些难溶性铅盐可用作涂料,如秦俑彩绘中使用的铅白(PbCO3)和黄金雨中黄色的PbI2。室温下,PbCO3和PbI2在不同的溶液中分别达到溶
解平衡时-lgc(Pb2+)与-lgc(CO2-3)或-lgc(I-)的关系如图所示。下列说法错误的是()A.Ksp(PbCO3)的数量级为10-14B.相同条件下,水的电离程度p点大于q点C.L1对应的是-lgc(Pb2+)与-lgc(I-)的关系变化D.p点溶液中加入N
a2CO3浓溶液,可得白色沉淀解析:由Ksp(PbCO3)=c(Pb2+)·c(CO2-3),可得lgc(Pb2+)=lg[Ksp(PbCO3)]-lgc(CO2-3);同理,lgc(Pb2+)=lg[Ksp(PbI2)]-2lgc(I2)
,则图中L1对应的是-lg(Pb2+)与-lgc(I-)的关系变化。A项,由上述分析可知图象L2对应的是-lgc(Pb2+)与-lgc(CO2-3)的关系变化,则Ksp(PbCO3)=c(Pb2+)c(CO2-3)=10-13.1数量级为10
-14,正确;B项,相同条件下,p点和q点的铅离子浓度相同,p点为碘化铅的饱和溶液,q点为碳酸铅的饱和溶液,由于碘离子不水解,则CO2-3可以发生水解,其水解促进了水的电离,则水的电离程度p点小于q点,错误;C项,L1对应的是-lgc
(Pb2+)与-lgc(I-)的关系变化,正确;D项,Ksp(PbCO3)=c(Pb2+)·c(CO2-3)=10-13.1,Ksp(PbI2)=c(Pb2+)·c2(I-)=10-8,Ksp(PbCO3)<Ks
p(PbI2),则p点溶液中加入Na2CO3浓溶液,可得白色沉淀,正确。答案:B8.(2020·茂名综合测试)常温下,在“H2SHS-S2-”的水溶液体系中,H2S、HS-、S2-三种微粒的物质的量分数随溶液pH变化(仅用H2S和NaOH调节pH)的关系如图所示。下列说法正确的是()
A.Ka1(H2S)的数量级为10-6B.NaHS溶液中,c(Na+)>c(HS-)>c(S2-)>c(H2S)C.当体系呈中性时,c(HS-)c(H2S)>c(Na+)c(HS-)+2c(S2-)D.加入Na2S沉降废水中的Cu2+,废水的pH对沉降效果没有影响解析:A项,c(HS
-)=c(H2S)时,Ka1(H2S)=c(H+)×c(HS-)c(H2S)=c(H+)=10-6.9,数量级为10-7,错误;B项,c(HS-)=c(S2-)时,Ka2(H2S)=c(H+)×c(S2-)c(HS-)=c(H+)=10-13,NaHS溶液中,Kh=KWKa1
(H2S)=10-1410-6.9=10-7.1>Ka2(H2S)=10-13,溶液呈碱性,说明HS-水解程度大于电离程度,则c(S2-)<c(H2S),错误;C项,溶液呈中性时,c(H+)=c(OH-),c(
HS-)>c(H2S),则c(HS-)c(H2S)>1,根据电荷守恒得c(Na+)=c(HS-)+2c(S2-),所以c(Na+)c(HS-)+2c(S2-)=1,则c(HS-)c(H2S)>c(Na+)
c(HS-)+2c(S2-),正确;D项,当加入Na2S沉降废水中的Cu2+,溶液中c(Cu2+)减小,Cu2+水解程度较小,则溶液的pH增大,错误。答案:C9.(2020·南宁第二次适应性测试)酸性锌锰干电池是一种一次性电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和N
H4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。回收处理该废电池可得到多种化工原料。有关数据如下表所示:化合物不同温度的溶解度/g0℃20℃40℃60℃80℃100℃NH4Cl29.337.245.8
55.365.677.3ZnCl2343395452488541614化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp近似值10-1710-1710-39回答下列问题:(1)该电池的正极反应式为_______________________
____________________________________________________________,电池反应的离子方程式为__________________________________________________
__________________________________。(2)维持电流强度为0.5A,电池工作5分钟,理论上消耗锌________g(已知F=96500C·mol-1)。(3)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有ZnCl2和NH4C
l,二者可通过______________________________分离回收;滤渣的主要成分是MnO2、________和________,欲从中得到较纯的MnO2,最简便的方法为_______
___________,其原理是_________________________________________________________________。(4)用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中,需除去锌皮中的
少量杂质铁,其方法是:加稀H2SO4和H2O2溶解,铁变为________,加碱调节至pH为______时,铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10-5mol·L-1时,即可认为该离子沉淀完全);继续加碱至pH为_______
_时,锌开始沉淀(假定Zn2+浓度为0.1mol·L-1)。若上述过程不加H2O2后果是____________________________________________________,原因是____________________________
___________________。解析:(1)该电池为酸性电池,正极发生还原反应,电极反应式为MnO2+H++e-===MnOOH;电池反应为Zn与MnO2在酸性条件下的反应,生成Zn2+和MnOOH。(2)电池工作5min,电
池中的总电荷量Q=It=0.5×5×60=150(C),则转移电子的物质的量为15096500(mol),1molZn失去2mol电子,则此过程消耗锌的质量m(Zn)=65×12×15096500=0.05(g)。(3)从表格数据看出,相同温度下,ZnCl2的溶解
度远远大于NH4Cl的,则可采用加热浓缩、冷却结晶的方法分离二者。(4)在H2O2存在下,铁被氧化为Fe3+;根据表格数据,Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)=10-39,则c(OH-)=30.1×10-11mol·L
-1,则c(H+)≈2×10-3mol·L-1,pH≈2.7;Ksp[Zn(OH)2]=c(Zn2+)·c2(OH-)=10-17,则c(OH-)=10-8mol·L-1,所以控制pH为6时,Zn2+开始
沉淀;如果不加H2O2,Fe2+不能被氧化,根据Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相同,在pH=6时,两者将同时沉淀,则无法除去Zn2+中的Fe2+。答案:(1)MnO2+H++e-===MnOOH2MnO2+Z
n+2H+===2MnOOH+Zn2+(注:式中Zn2+可写为Zn(NH3)2+4,Zn(NH3)2Cl2等,H+可写为NH+4)(2)0.05(3)加热浓缩、冷却结晶碳粉MnOOH空气中加热碳粉转变为CO2,MnOOH氧化为MnO2(4)Fe3+2.76Zn2+
和Fe2+分离不开Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近10.(2020·宁夏三校联考)毒重石的主要成分BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质),实验室利用毒重石制备BaCl2·2H2O的流程如下:请回答下列问题:(1
)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨,目的是_____________________________________________________________________。实验室用37%的盐酸配制15%的盐酸,除量
筒外还需使用下列仪器中的________(填字母)。a.烧杯b.容量瓶c.玻璃棒d.滴定管(2)①对比表格中数据可知,加入NH3·H2O调节pH=8可除去________(填离子符号),滤渣Ⅱ中含____
____(填化学式)。项目Ca2+Mg2+Fe3+开始沉淀时的pH11.99.11.9完全沉淀时的pH13.911.13.2②加入H2C2O4时应避免过量,原因是________________________________________________________________
________。已知:Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7,Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9。(3)利用间接酸碱滴定法可测定Ba2+的含量,实验分两步进行。已知:2CrO2-4+2H+===Cr2O2-7+H2O、Ba2++CrO2-4===BaCrO4↓。步骤
Ⅰ:移取xmL一定浓度的Na2CrO4溶液于锥形瓶中,加入酸碱指示剂,用bmol·L-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸体积为V0mL。步骤Ⅱ:移取ymLBaCl2溶液于锥形瓶中,加入xmL与步骤Ⅰ相同浓度的Na2CrO4溶液,待Ba2+完全沉淀后,再加入酸碱指示剂,用
bmol·L-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为V1mL。滴加盐酸标准液时应用酸式滴定管,“0”刻度位于滴定管的_____(填“上方”或“下方”)。BaCl2溶液的浓度为______mol·L-1,若步骤Ⅱ
中滴加盐酸时有少量待测液溅出,Ba2+浓度测量值将________(填“偏大”或“偏小”)。解析:(1)充分研磨的目的是增大反应物的接触面积,从而增大反应速率。配制一定质量分数的溶液,可以算出所需37%的盐酸及水的体积,然后在烧杯中稀释,为加速溶解,
要用玻璃棒进行搅拌。(2)根据流程图及表格中数据可知,加入NH3·H2O调节pH=8时,只有Fe3+完全沉淀而除去。加入NaOH,调pH=12.5,对比表格中数据可知,此时Mg2+完全沉淀,Ca2+部分沉淀,所
以滤渣Ⅱ中含Mg(OH)2、Ca(OH)2。根据Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7,H2C2O4过量时Ba2+会转化为BaC2O4沉淀,从而使BaCl2·2H2O的产量减少。(3)“0”刻度位于滴定
管的上方。由题意可得关系式BaCl2~CrO2-4~H+,则有c(BaCl2)×y×10-3L=bmol·L-1×(V0-V1)×10-3L,解得c(BaCl2)=b(V0-V1)ymol·L-1。若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出,则V1变小,Ba2+浓度测量值将偏大。答案:(1)增大接
触面积从而增大反应速率ac(2)Fe3+Mg(OH)2、Ca(OH)2H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀,产品的产量减少(3)上方b(V0-V1)y偏大11.(2020·广东省茂名中学综合测试)葡萄酒中抗氧化剂的残留量是以游离SO2的含量计
算,我国国家标准(GB2760-2014)规定葡萄酒中SO2的残留量≤0.25g·L-1。某兴趣小组设计实验方案对葡萄酒中SO2进行测定。Ⅰ.定性实验方案如下:(1)将SO2通入水中形成SO2-饱和H2SO3溶液体系,此体系中存在多个含硫元
素的平衡,分别用平衡方程式表示为______________。(2)利用SO2的漂白性检测干白葡萄酒(液体为无色)中的SO2或H2SO3。设计如下实验:实验结论:干白葡萄酒不能使品红溶液褪色,原因:___________________
____________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.定量实验方案如下(部分装置和操作略):(3)仪
器A的名称是_________________________________。(4)A中加入100.0mL葡萄酒和适量盐酸,加热使SO2全部逸出并与B中H2O2完全反应,其化学方程式为__________________。(5
)除去B中过量的H2O2,然后再用NaOH标准溶液进行滴定,除去H2O2的方法是______________________________________。(6)步骤X滴定至终点时,消耗NaOH溶液25.00mL,该葡萄酒中SO2的含量为________g·L-1。该测定结果比实际值偏高,分析
原因:____________________________________________________________________________________________________________。解析:Ⅰ.(1)将SO2通入水中形成SO2
-饱和H2SO3溶液体系,此体系中存在平衡:SO2(g)SO2(aq);SO2+H2OH2SO3;H2SO3H++HSO-3;HSO-3H++SO2-3。(2)根据对比实验,干白葡萄酒中滴入品红溶液,红色不褪去,可能是葡萄酒中的二氧化硫的含量太少的缘故。Ⅱ.
(3)根据装置图,仪器A是圆底烧瓶。(4)H2O2具有强氧化性,将二氧化硫氧化为硫酸,化学方程式为SO2+H2O2===H2SO4。(5)过氧化氢在催化剂作用下容易分解,除去H2O2,可以在反应后的溶液中加
入二氧化锰并振荡。(6)根据化学方程式,有SO2~H2SO4~2NaOH,n(SO2)=12n(NaOH)=12×0.04000mol·L-1×0.025L=0.0005mol,质量为0.0005mol×64g·mol-1=0.032g,因此1L溶液中含有二氧化硫的质量为0.032g×1
000100=0.32g,该葡萄酒中SO2的含量为0.32g·L-1。测定过程中,盐酸会挥发,导致反应后溶液酸的物质的量偏多,滴定时消耗的氢氧化钠偏多,使得结果偏大。答案:Ⅰ.(1)SO2(g)SO2(aq)、SO2+H2OH2SO3、H2SO3H++HSO-3、HSO-3H++SO2-3(2)干
白葡萄酒中二氧化硫或亚硫酸含量太少Ⅱ.(3)圆底烧瓶(4)SO2+H2O2===H2SO4(5)加入二氧化锰并振荡(6)0.32盐酸的挥发造成滴定消耗的NaOH多获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com