【备考】高考化学 （真题+模拟新题分类汇编） 水溶液中的离子平衡.DOC

水溶液中的离子平衡h1弱电解质的电离20.f1 b3 h1 k12013江苏卷 磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素，主要以难溶于水的磷酸盐如ca3(po4)2等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。(1)白磷(p4)可由ca3(po4)2、焦炭和sio2在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下：2ca3(po4)2(s)10c(s)=6cao(s)p4(s)10co(g)h13359.26 kjmol1 cao(s)sio2(s)=casio3(s)h289.61 kjmol12ca3(po4)2(s)6sio2(s)10c(s)=6casio3(s)p4(s)10co(g)h3则h3_kjmol1。 (2)白磷中毒后可用cuso4溶液解毒，解毒原理可用下列化学方程式表示：11p460cuso496h2o=20cu3p24h3po460h2so460 mol cuso4能氧化白磷的物质的量是_。(3)磷的重要化合物nah2po4、na2hpo4和na3po4可通过h3po4与naoh溶液反应获得，含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与ph的关系如下图所示。图0为获得尽可能纯的nah2po4，ph应控制在_；ph8时，溶液中主要含磷物种浓度大小关系为_。 na2hpo4溶液显碱性，若向溶液中加入足量的cacl2溶液，溶液则显酸性，其原因是_(用离子方程式表示)。(4)磷的化合物三氯氧磷(pcloclcl)与季戊四醇(choh2choh2cch2ohch2oh)以物质的量之比21反应时，可获得一种新型阻燃剂中间体x，并释放出一种酸性气体。季戊四醇与x的核磁共振氢谱如下图所示。图0酸性气体是_(填化学式)。x的结构简式为_。20答案 (1)2821.6(2)3 mol(3)45.5(介于此区间内的任意值或区间均可)c(hpo)c(h2po)3ca22hpo=ca3(po4)22h(4)hclpoclooch2cch2ch2opocloch2解析 (1)依据盖斯定律，将“上式下式6”，即得所求反应的h3359.26 kjmol1(89.61 kjmol1)62821.6 kjmol1。(2)p的化合价有升有降，cu的化合价只降低。p从0价升到5价，1 mol p4共失去20 mol 电子，根据得失电子守恒有：n(p4)20n(cuso4)1，所以60 mol cuso4可以氧化3 mol p4。(3)从图中不难看出，ph在45.5之间时，h2po的含量最高。在ph8时，溶液中含有hpo和h2po两种离子，且前者大于后者。足量的ca2与hpo部分电离出的po结合，生成难溶的ca3(po4)2沉淀，促进了hpo的电离，故溶液显酸性。(4)三氯氧磷与季戊四醇以21反应，核磁共振氢谱中的峰由2组变成1组，显然应为四个羟基上的h原子被取代了，生成了hcl及poclooch2cch2ch2opocloch2。11g2 f4 h1 h3 2013江苏卷 下列有关说法正确的是()a反应nh3(g)hcl(g)=nh4cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的h moll11013 moll1，phlgc(h)c(hco)，b项错误；根据电荷守恒原理可知饱和食盐水中：c(na)c(h)c(cl)c(oh)，c项正确；25 时kwc(h)c(oh) 1014，升高温度，kw1.01014，则ph12的纯碱溶液中c(h)1012 mol/l，c(oh)102 moll1，d项错误。11g5 h12013北京卷 下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是()a.将no2球浸泡在冷水和热水中b.t/2550100kw/10141.015.4755.0c.d.c(氨水)/(moll1)0.10.01ph11.110.611c解析 右侧的烧瓶中气体颜色深，说明升高温度，化学平衡2no2(g)n2o4(g)逆向移动，a项正确；升高温度，水的离子积常数增大，说明水的电离平衡向电离方向移动，b项正确； mno2是h2o2分解的催化剂，向h2o2溶液中加入mno2是为了加快h2o2分解的速率，c项错误；氨水中存在电离平衡nh3h2onhoh，加水稀释，平衡向电离方向移动，但c(oh)比原来小，d项正确。h2水的电离和溶液的酸碱性8.b2 h1 h2 h32013福建卷 室温下，对于0.10 moll1的氨水，下列判断正确的是()a与alcl3溶液发生反应的离子方程式为al33oh=al(oh)3b加水稀释后，溶液中c(nh)c(oh)变大c用hno3溶液完全中和后，溶液不显中性d其溶液的ph138c解析 nh3h2o是弱碱，在离子方程式中化学式不能拆分，al33nh3h2o=al(oh)33 nh，a项错误；加水稀释，促进nh3h2o电离，使nh3h2onhoh的电离平衡右移，但是nh3h2o、nh、oh的浓度均减小，则溶液中c(nh)c(oh)变小，b项错误；用hno3完全中和氨水时得到硝酸铵溶液，即nh3h2ohno3=nh4no3h2o，硝酸铵是强酸弱碱盐，铵根离子水解导致中和后的溶液显弱酸性，c项正确；nh3h2o的电离是可逆反应，不可能完全电离出oh，则c(oh)小于0.10 moll1，室温下kw1.01014，则氨水中c(h) moll11013 moll1，phlgc(h)c(hco)，b项错误；根据电荷守恒原理可知饱和食盐水中：c(na)c(h)c(cl)c(oh)，c项正确；25 时kwc(h)c(oh) 1014，升高温度，kw1.01014，则ph12的纯碱溶液中c(h)1012 mol/l，c(oh)102 moll1，d项错误。13h22013全国卷 某单官能团有机化合物，只含碳、氢、氧三种元素，相对分子质量为58，完全燃烧时产生等物质的量的co2和h2o。它可能的结构共有(不考虑立体异构)()a4种b5种c6种d7种13b解析 根据燃烧产物co2和h2o物质的量相等可知c、h原子个数之比为12，分子式可设为(ch2)mon，利用讨论法得出分子式为c3h6o(乙二醛c2h2o2含有2个官能团不符合题意)。其可能的结构为丙醛ch3ch2cho、丙酮ch3coch3、环丙醇ch2chohch2、环醚ch2ochch3、ch2ch2och2共5种。12h22013全国卷 如图0表示水中c(h)和c(oh)的关系，下列判断错误的是()图0a两条曲线间任意点均有c(h)c(oh)kwbm区域内任意点均有c(h)c(oh)c图中t1c(h)，b项正确；图中，t2时kw大于t1时kw，故t2高于t1，c项正确；xz线上，c(h)c(oh)，溶液呈中性，但不一定等于7，d项错误。13h2h32013山东卷 某温度下，向一定体积0.1 moll1的醋酸溶液中逐滴加入等浓度的naoh溶液，溶液中poh(pohlgoh)与ph的变化关系如图0所示，则()图0am点所示溶液的导电能力强于q点bn点所示溶液中c(ch3coo)c(na)cm点和n点所示溶液中水的电离程度相同dq点消耗naoh溶液的体积等于醋酸溶液的体积13c解析 q点的pohph可说明该点溶液为中性，溶质为ch3coona与少量ch3cooh，m点溶液为酸性，溶液中溶质为ch3cooh和少量ch3coona，所以m点溶液中离子浓度小于q点，故导电能力m点比q点弱，a项错误；n点溶液中溶质为ch3coona和naoh，因此溶液中c(na)c(ch3coo)，b项错误；m点与n点所示溶液中水的电离均受到抑制，水的电离程度均为10b mol/l，c项正确；q点溶液中溶质为ch3coona与少量ch3cooh，再结合醋酸与naoh溶液是等物质的量浓度，可推知q点消耗naoh溶液的体积小于醋酸的体积，d项错误。10f2 g2 h22013天津卷 某市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物pm2.5(直径小于等于2.5 m的悬浮颗粒物)，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对pm2.5、so2、nox等进行研究具有重要意义。请回答下列问题：(1)将pm2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表： 离子knanhsonocl浓度/moll1410661062105410531052105根据表中数据判断pm2.5的酸碱性为_，试样的ph_。(2)为减少so2的排放，常采取的措施有：将煤转化为清洁气体燃料。已知：h2(g)o2(g)=h2o(g)h241.8 kjmol1c(s)o2(g)=co(g)h110.5 kjmol1写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式：_。洗涤含so2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是_。aca(oh)2bna2co3ccacl2 dnahso3(3)汽车尾气中nox和co的生成及转化已知汽缸中生成no的反应为n2(g)o2(g)2no(g)h0若1 mol空气含0.8 mol n2和0.2 mol o2，1300 时在密闭容器内反应达到平衡，测得no为8104 mol。计算该温度下的平衡常数k_。汽车启动后，汽缸温度越高，单位时间内no排放量越大，原因是_。汽车燃油不完全燃烧时产生co，有人设想按下列反应除去co：2co(g)=2c(s)o2(g)己知该反应的h0，简述该设想能否实现的依据：_。目前，在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少co和no的污染，其化学反应方程式为_。10答案 (1)酸性4(2)c(s) h2o(g)=co(g) h2(g)h 131.3 kjmol1a、b(3)4106温度升高，反应速率加快，平衡右移该反应是焓增、熵减的反应，任何温度下均不自发进行2co2no催化剂,2co2n2解析 (1)pm2.5中含nh，因nh的水解而显酸性；根据电荷守恒得c(h)c(k)c(na)c(nh)2c(so)c(no)c(cl)，将表格中的数据代入求得c(h)104 moll1，ph4。(2)第2个方程式减第1个方程式得目标反应的热化学方程式为c(s)h2o(g)=co(g)h2(g)h131.3 kjmol1。so2是酸性氧化物，可用碱性物质吸收，故正确答案为a、b。(3)k4106；该反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，且升高温度，反应速率加快。该反应h0、且s0，故反应在任何温度下都不能自发。no具有氧化性，能将co氧化成co2，自身被还原为n2。3h2 n3 n42013重庆卷 下列排序正确的是()a酸性：h2co3c6h5ohch3coohb碱性：ba(oh)2ca(oh)2kohc熔点：mgbr2sicl4bnd沸点：ph3nh3h2o3d解析 酸性c6h5ohh2co3ch3cooh，a项错误；同主族元素，周期序数越大，元素的金属性越强，caba，同周期元素，主族序数越大，其金属性越弱，cak，故碱性ca(oh)2ba(oh)2，ca(oh)2koh，b项错误；mgbr2晶体属于离子晶体，sicl4晶体属于分子晶体，bn晶体属于原子晶体，熔点：原子晶体离子晶体分子晶体，则sicl4mgbr2bn，c项错误；同主族元素的氢化物，相对分子质量越大，其熔、沸点一般越高，但由于h2o、nh3分子间存在氢键，d项正确。2h2 h3 h52013重庆卷 下列说法正确的是()akclo3和so3溶于水后能导电，故kclo3和so3为电解质b25 时，用醋酸溶液滴定等浓度naoh溶液至ph7，v醋酸vnaohc向naalo2溶液中滴加nahco3溶液，有沉淀和气体生成dagcl沉淀易转化为agi沉淀且ksp(agx)c(ag)c(x)，故ksp(agi)ksp(agcl)2d解析 so3的水溶液能导电是因为so3与水反应生成的h2so4属于电解质，so3本身是非电解质，a项错误；醋酸溶液与等浓度naoh溶液恰好完全反应，生成的醋酸钠溶液是强碱弱酸盐，应呈碱性，若ph7，加入醋酸的体积应增大，b项错误；向naalo2溶液中滴加nahco3溶液，发生反应alohcoh2o=al(oh)3co，无气体生成，c项错误；由于agi比agcl更难溶于水，agcl沉淀易转化为agi沉淀，ksp(agi)ksp(agcl)，d项正确。5h2 h3 h62013四川卷 室温下，将一元酸ha的溶液和koh溶液等体积混合(忽略体积变化)，实验数据如下表：实验编号起始浓度/(moll1)c(ha)c(koh)反应后溶液的ph0.10.19x0.27下列判断不正确的是()a实验反应后的溶液中：c(k)c(a)c(oh)c(h)b实验反应后的溶液中：c(oh)c(k)c(a) mol/lc实验反应后的溶液中：c(a)c(ha)0.1 mol/ld实验反应后的溶液中：c(k)c(a)c(oh)c(h)5b解析 实验反应后溶液中溶质为ka，该溶液ph9是因a水解导致，因此溶液中离子浓度为c(k)c(a)c(oh)c(h)，a项正确；据电荷守恒，实验反应后溶液中，c(oh)c(k)c(h)c(a)，b项错误；结合a项分析可知ha为弱酸，由此可知实验中所取c(ha)0.2 mol/l，因反应后溶液体积变为原来的2倍，结合原子守恒知反应后的溶液中：c(a)c(ha)0.1 mol/l，c项正确；室温下溶液呈中性，即溶液中c(oh)c(h)107 mol/l，再利用电荷守恒和原子守恒可知c(k)c(a)0.1 mol/l，d项正确。9h2 h32013新课标全国卷 短周期元素w、x、y、z的原子序数依次增大，其简单离子都能破坏水的电离平衡的是()aw2、xbx、y3cy3、z2 dx、z29c解析 由离子电荷数判断出：w为o，x为na，y为al，z为s。s2水解生成oh，使水的电离平衡向右移动，al3水解生成h，使水的电离平衡向右移动，c项正确；而o2、na在水溶液中不水解，不影响水的电离平衡，故a、b、d项错误。13h22013新课标全国卷 室温时，m(oh)2(s)m2(aq)2oh(aq)kspa。c(m2)b moll1时，溶液的ph等于()a.lgb.lgc14lg d14lg13c解析 kspc(m2)c2 (oh)bc2(oh)a，则c(oh)，有c(h)，phlg c(h)14lg ，c项正确。h3盐类的水解11.g2 f4 h1 h3 2013江苏卷 下列有关说法正确的是()a反应nh3(g)hcl(g)=nh4cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的h moll11013 moll1，phlgc(h)c(hco)，b项错误；根据电荷守恒原理可知饱和食盐水中：c(na)c(h)c(cl)c(oh)，c项正确；25 时kwc(h)c(oh) 1014，升高温度，kw1.01014，则ph12的纯碱溶液中c(h)1012 mol/l，c(oh)102 moll1，d项错误。29g2h32013山东卷 化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。(1)利用“化学蒸气转移法”制备tas2晶体，发生如下反应：tas2(s)2i2(g)tai4(g)s2(g)h0()反应()的平衡常数表达式k_，若k1，向某恒容容器中加入1 mol i2(g)和足量tas2(s)，i2(g)的平衡转化率为_。(2)如图0所示，反应()在石英真空管中进行，先在温度为t2的一端放入未提纯的tas2粉末和少量i2(g)，一段时间后，在温度为t1的一端得到了纯净tas2晶体，则温度t1_t2(填“”“”或“”)。上述反应体系中循环使用的物质是_。图0(3)利用i2的氧化性可测定钢铁中硫的含量。做法是将钢样中的硫转化成h2so3，然后用一定浓度的i2溶液进行滴定，所用指示剂为_，滴定反应的离子方程式为_。(4)25 时，h2so3hsoh的电离常数ka1102 moll1，则该温度下nahso3水解反应的平衡常数kh_moll1，若向nahso3溶液中加入少量的i2，则溶液中将_(填“增大”“减小”或“不变”)。29答案 (1)66.7%(2)alcoh(2)c2h2(3)o=c=onao,o, 2nanaalo2alo2h2oco2=al(oh)3hco(或2alo3h2oco2=2al(oh)3co)coh2ohcoohc(na)c(hco)c(co)c(oh)c(h)nacl、nahco3、co2(或h2co3)解析 地壳中含量最多的非金属元素z是o，含量最多的金属元素r是al；短周期元素中只有h、c、si的最高正价与最低负价之和为0，又因x的原子序数小于y且都小于o的原子序数，故x、y分别是h、c，与h同主族且原子序数大于o的短周期元素q为na。(1)同周期元素随原子序数的递增元素原子半径逐渐减小，同主族元素随原子序数的递增元素原子半径逐渐增大，且氢元素的原子半径最小，据以上分析可知五种元素的原子半径由大到小的顺序为naalcoh。(2)h与c形成的化合物中，既含极性键又含非极性键，且相对分子质量最小的是chch。(3)c是溶于水显酸性的气体，c是co2，其结构式为o=c=o；d是淡黄色固体，d是na2o2，其电子式为nao,o, 2na。a、b分别是naalo2、al(oh)3，向naalo2溶液中通入co2的离子方程式为alo2h2oco2=al(oh)3hco或2alo3h2oco2=2al(oh)3co。a、b分别是na2co3、nahco3，na2co3溶液因co的水解而显碱性，co水解的离子方程式为coh2ohcooh；等物质的量浓度的na2co3和nahco3的混合溶液中，co的水解程度大于hco的水解程度，故混合溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(na)c(hco)c(co)c(oh)c(h)；当滴加盐酸至恰好反应时，溶液因溶有co2而显酸性，所以当溶液呈中性时，溶液中溶质除含co2和nacl外，还应含有未完全反应的nahco3。11b1 b3 g1 h3 f4 n22013重庆卷 化学在环境保护中起着十分重要的作用。催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。(1)催化反硝化法中，h2能将no还原为n2。25 时，反应进行10 min，溶液的ph由7变为12。n2的结构式为_。上述反应离子方程式为_，其平均反应速率v(no)为_moll1min1。还原过程中可生成中间产物no，写出3种促进no水解的方法_。(2)电化学降解no的原理如图0所示。图0电源正极为_(填“a”或“b”)，阴极反应式为_。若电解过程中转移了2 mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差(m左m右)为_g。11答案 (1)nn2no5h2n22oh4h2o0.001加酸升高温度加水(2)a2no6h2o10e=n212oh14.4解析 (1)n2结构中含有氮氮三键，其结构式为nn；h2与no发生氧化还原反应，h由0价升到1价，n由5价降到0价，结合电子守恒及电荷守恒规律，其离子方程式为5h22non24h2o2oh；溶液的ph由7变为12，表明c(h)由107变成1012，则c(oh)由107增大到102，c(oh)在10 min 内的变化量约为102 mol/l，而c(oh)与c(no)的变化量之比等于化学计量数之比，因此c(no)的变化量为0.01 mol/l，则v(no)0.001 mol/(lmin)；no水解：noh2ohno2oh，是一个吸热过程，可通过升高温度、加酸和加水的方法促进其水解。(2)根据题图可知，电解池右侧no转化成n2，发生还原反应：2no10e6h2o=n212oh，其电极应为阴极，则左侧发生氧化反应：2h2o4 e=o24h，其电极作阳极，与其相连的a端为电源的正极；转移2 mol电子时，右侧产生0.2 mol n2，质量为5.6 g，左侧产生0.5 mol o2，质量为16 g，同时生成2 mol h，由于h可通过质子交换膜由左侧进入右侧，则右侧电解液质量实际减少：5.6 g2 g3.6 g，左侧电解液质量实际减少：16 g2 g18 g，则两侧质量差为14.4 g。2h2 h3 h52013重庆卷 下列说法正确的是()akclo3和so3溶于水后能导电，故kclo3和so3为电解质b25 时，用醋酸溶液滴定等浓度naoh溶液至ph7，v醋酸vnaohc向naalo2溶液中滴加nahco3溶液，有沉淀和气体生成dagcl沉淀易转化为agi沉淀且ksp(agx)c(ag)c(x)，故ksp(agi)ksp(agcl)2d解析 so3的水溶液能导电是因为so3与水反应生成的h2so4属于电解质，so3本身是非电解质，a项错误；醋酸溶液与等浓度naoh溶液恰好完全反应，生成的醋酸钠溶液是强碱弱酸盐，应呈碱性，若ph7，加入醋酸的体积应增大，b项错误；向naalo2溶液中滴加nahco3溶液，发生反应alohcoh2o=al(oh)3co，无气体生成，c项错误；由于agi比agcl更难溶于水，agcl沉淀易转化为agi沉淀，ksp(agi)ksp(agcl)，d项正确。5h2 h3 h62013四川卷 室温下，将一元酸ha的溶液和koh溶液等体积混合(忽略体积变化)，实验数据如下表：实验编号起始浓度/(moll1)c(ha)c(koh)反应后溶液的ph0.10.19x0.27下列判断不正确的是()a实验反应后的溶液中：c(k)c(a)c(oh)c(h)b实验反应后的溶液中：c(oh)c(k)c(a) mol/lc实验反应后的溶液中：c(a)c(ha)0.1 mol/ld实验反应后的溶液中：c(k)c(a)c(oh)c(h)5b解析 实验反应后溶液中溶质为ka，该溶液ph9是因a水解导致，因此溶液中离子浓度为c(k)c(a)c(oh)c(h)，a项正确；据电荷守恒，实验反应后溶液中，c(oh)c(k)c(h)c(a)，b项错误；结合a项分析可知ha为弱酸，由此可知实验中所取c(ha)0.2 mol/l，因反应后溶液体积变为原来的2倍，结合原子守恒知反应后的溶液中：c(a)c(ha)0.1 mol/l，c项正确；室温下溶液呈中性，即溶液中c(oh)c(h)107 mol/l，再利用电荷守恒和原子守恒可知c(k)c(a)0.1 mol/l，d项正确。9h2 h32013新课标全国卷 短周期元素w、x、y、z的原子序数依次增大，其简单离子都能破坏水的电离平衡的是()aw2、xbx、y3cy3、z2 dx、z29c解析 由离子电荷数判断出：w为o，x为na，y为al，z为s。s2水解生成oh，使水的电离平衡向右移动，al3水解生成h，使水的电离平衡向右移动，c项正确；而o2、na在水溶液中不水解，不影响水的电离平衡，故a、b、d项错误。h4胶体的性质及其运用28.h4 h62013浙江卷 利用废旧镀锌铁皮可制备磁性fe3o4胶体粒子及副产物zno。制备流程图如下：图0已知：zn及其化合物的性质与al及其化合物的性质相似。请回答下列问题。(1)用naoh溶液处理废旧镀锌铁皮的作用有_。a去除油污 b溶解镀锌层c去除铁锈 d钝化(2)调节溶液a的ph可产生zn(oh)2沉淀，为制得zno，后续操作步骤是_。(3)由溶液b制得fe3o4胶体粒子的过程中，须持续通入n2，其原因是_。(4)fe3o4胶体粒子能否用减压过滤法实现固液分离？_(填“能”或“不能”)。理由是_。(5)用重铬酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测定产物fe3o4中的二价铁含量。若需配制浓度0.010 00 moll1的k2cr2o7标准溶液250 ml，应准确称取_g k2cr2o7(保留4位有效数字，已知m(k2cr2o7)294.0 gmol1)。配制该标准溶液时，下列仪器中不必要用到的有_(用编号表示)。电子天平烧杯量筒玻璃棒容量瓶胶头滴管移液管(6)滴定操作中，如果滴定前装有k2cr2o7标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡，而滴定结束后气泡消失，则测定结果将_(填“偏大”“偏小”