大二轮高考总复习化学第一部分专题09水溶液中的离子平衡

专题强化训练(九)水溶液中的离子平衡1．室温下，0.1mol·L－1的HA溶液中c(H＋)/c(OH－)＝1010，下列有关说法中正确的是()A．溶液的pH＝4B．加蒸馏水稀释后，c(HA)/c(A－)减小C．向体积和pH均相等的HA溶液与盐酸中加入足量锌，盐酸中产生的气体多D．在NaA溶液中存在浓度关系：c(H＋)＞c(OH－)解析：选项A，KW＝c(H＋)·c(OH－)＝10－14，结合eq\f(cH＋,cOH－)＝1010可得c(H＋)＝10－2mol·L－1，pH＝2，由HA的浓度知HA为弱电解质，该项错误；选项B，eq\f(cHA,cA－)＝eq\f(cH＋,K)，加水稀释过程中，K不变，c(H＋)减小，故eq\f(cHA,cA－)减小，选项正确；选项C，HA是弱电解质，故当盐酸与HA溶液的pH和体积均相等时，HA的物质的量大，HA与Zn反应产生H2的量较多，该项错误；选项D，HA为弱酸，NaA溶液中的A－水解呈碱性，故c(H＋)＜c(OH－)，该项错误。答案：B2．(2017·唐山二模)某温度时，将nmol·L－1醋酸溶液滴入10.00mL1.0mol·L－1NaOH溶液中，溶液pH和温度随加入醋酸溶液体积变化曲线如图所示。下列说法正确的是()A．n>1.0B．a点Kw＝1.0×10－14C．水的电离程度：c>bD．b点：c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(OH－)>c(H＋)解析：由题图可知，b点时溶液的温度最高，说明醋酸和氢氧化钠恰好完全反应，此时醋酸的体积小于10mL，故n>1.0，A项正确；a点溶液的温度低于25℃，则水的离子积Kw<10－14，B项错误；b点溶质为醋酸钠，c点溶质为醋酸钠和醋酸，因为酸抑制水的电离，强碱弱酸盐(醋酸钠)促进水的电离，故水的电离程度：b>c，C项错误；b点为醋酸钠溶液，存在水解平衡：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－，所以离子浓度关系为c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)答案：A3．(2017·深圳二调)常温下，向0.1mol·L－1Na2A溶液中，不断通入HCl(忽略溶液体积变化)。H2A、HA－、A2－在溶液中所占物质的量分数(δ)与pOH[pOH＝－lgc(OH－)]的关系如图所示，A．H2A的第二级电离平衡常数为10－10mol·LB．随着HCl的通入，eq\f(cH＋,cH2A)先减小后增大C．当溶液呈中性时：c(Na＋)＝c(HA－)＋2c(A2－D．将等浓度、等体积的Na2A与H2A溶液混合后解析：pOH＝10时，c(A2－)＝c(HA－)，则H2A的第二级电离平衡常数K2＝eq\f(cH＋·cA2－,cHA－)＝c(H＋)＝eq\f(10－14,10－10)mol·L－1＝10－4mol·L－1，A项错误；eq\f(cH＋,cH2A)＝eq\f(K1,cHA－)，K1只与温度有关，所以K1保持不变，由图像可知随着HCl的通入，c(HA－)先增大后减小，所以eq\f(cH＋,cH2A)先减小后增大，B项正确；溶液中存在电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HA－)＋2c(A2－)＋c(Cl－)，由于溶液呈中性，所以c(H＋)＝c(OH－)，可得：c(Na＋)＝c(HA－)＋2c(A2－)＋c(Cl－)>c(HA－)＋2c(A2－)，C项错误；等体积、等浓度的Na2A与H2A恰好完全反应生成NaHA，H2A的第一级电离平衡常数K1＝eq\f(cH＋·cHA－,cH2A)，HA－的水解平衡常数K＝eq\f(cH2A·cOH－,cHA－)＝eq\f(Kw,K1)，由于H2A的第一步电离远大于第二步电离，所以K<eq\f(10－14,10－4)＝10－10<10－4<K1，即HA－的电离程度大于水解程度，所以NaHA溶液显酸性，D项错误。答案：B4．(2017·葫芦岛六校模拟)25℃时，某溶液中只含有Na＋、H＋、OH－、A－四种离子。下列说法正确的是A．对于该溶液一定存在：pH≥7B．在c(OH－)＞c(H＋)的溶液中不可能存在：c(Na＋)＞c(OH－)＞c(A－)＞c(H＋)C．若溶液中c(A－)＝c(Na＋)，则溶液一定呈中性D．若溶质为NaA，则溶液中一定存在：c(Na＋)＞c(A－)＞c(OH－)＞c(H＋)解析：若该溶液的溶质为NaA和HA，HA为强酸，则该溶液显酸性，A项错误；若该溶液的溶质为NaOH和NaA，且n(NaOH)＞n(NaA)，则该溶液中存在：c(Na＋)＞c(OH－)＞c(A－)＞c(H＋)，B项错误；根据电荷守恒，该溶液中存在：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(A－)，当c(A－)＝c(Na＋)时，c(H＋)＝c(OH－)，溶液呈中性，C项正确；溶质为NaA，若NaA为强碱强酸盐，则溶液呈中性，D项错误。答案：C5．(2017·湖北三中联考)室温下，用0.100mol·L－1NaOH溶液分别滴定20.00mL0.100mol·L－1的盐酸和醋酸溶液，滴定曲线如图所示。下列说法正确的是()A．Ⅰ表示的是滴定盐酸的曲线B．pH＝7时，滴定醋酸溶液消耗的V(NaOH)小于20.00mLC．V(NaOH)＝20.00mL时，两份溶液中c(Cl－)＝c(CH3COO－)D．V(NaOH)＝10.00mL时，滴定醋酸溶液所得的溶液中c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(H＋)＞c(OH－)解析：0.100mol·L－1盐酸的pH＝1,0.100mol·L－1醋酸溶液的pH＞1，故Ⅱ表示的是滴定盐酸的曲线，Ⅰ表示的是滴定醋酸溶液的曲线，A项错误；若V(NaOH)＝20.00mL，所得溶液的溶质为CH3COONa，溶液显碱性，pH＞7，故pH＝7时，滴定醋酸溶液消耗的V(NaOH)小于20.00mL，B项正确；V(NaOH)＝20.00mL时，两份溶液分别为等浓度的CH3COONa溶液、NaCl溶液，由于CH3COO－发生水解，故c(CH3COO－)＜c(Cl－)，C项错误；V(NaOH)＝10.00mL时，所得溶液恰好为等浓度的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液，由于CH3COOH的电离程度大于CH3COO－的水解程度，故c(CH3COO－)＞c(Na＋)，D项错误。答案：B6．(2017·辽宁重点中学三模)常温下，向10mL0.1mol·L－1的HR溶液中逐渐滴入0.1mol·L－1的NH3·H2O溶液，所得溶液pH及导电能力变化如图。下列分析不正确的是()A．a→b点导电能力增强，说明HR为弱酸B．b点溶液pH＝7，此时酸碱恰好中和C．b、c两点水的电离程度：b<cD．c点溶液存在：c(NHeq\o\al(＋,4))>c(R－)、c(OH－)>c(H＋)解析：加入10mL等浓度的氨水，两者恰好完全反应：HR＋NH3·H2O=NH4R＋H2O，假设HR为强酸，NH4R是强电解质，则反应后溶液导电能力应减弱，但a→b溶液导电能力增强，因此假设错误，A项正确；根据图像，b点加入10mLNH3·H2O溶液，pH＝7，此时溶液导电能力最强，说明此时酸碱恰好中和，B项正确；b点，溶质是NH4R，由于pH＝7，所以NHeq\o\al(＋,4)和R－水解程度相同，而c点溶质是等浓度的NH4R和NH3·H2O，由于NH3·H2O的电离会抑制水的电离，所以水的电离程度：b>c，C项不正确；c点溶质为等浓度的NH4R和NH3·H2O，根据电荷守恒有c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＝c(R－)＋c(OH－)，而溶液显碱性，即c(OH－)>c(H＋)，所以c(NHeq\o\al(＋,4))>c(R－)，D项正确。答案：C7．常温下，将0.1molBaSO4粉末置于盛有500mL蒸馏水的烧杯中，然后烧杯中加入Na2CO3固体(忽视溶液体积的变化)并充分搅拌，加入Na2CO3固体的过程中，溶液中几种离子的浓度变化曲线如图所示，下列说法中正确的是()A．相同温度时，Ksp(BaSO4)＞Ksp(BaCO3)B．BaSO4在水中的溶解度、Ksp均比在BaCl2溶液中的大C．反应BaSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)eq\o(,\s\up7(K1),\s\do5(K2))BaCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)的K2＜K1D．若使0.1molBaSO4全部转化为BaCO3，至少要加入2.6molNa2CO3解析：由图像知当c(COeq\o\al(2－,3))≤2.5×10－4mol/L时，c(SOeq\o\al(2－,4))＝c(Ba2＋)＝1.0×10－5mol/L，故Ksp(BaSO4)＝1.0×10－10；当c(COeq\o\al(2－,3))＞2.5×10－4mol/L时，开始有BaCO3生成，故Ksp(BaCO3)＝2.5×10－4×1.0×10－5＝2.5×10－9，A项错误；Ksp只与温度有关，B项错误；K1＝eq\f(cSO\o\al(2－,4),cCO\o\al(2－,3))＝eq\f(KspBaSO4,KspBaCO3)＝0.04，K2×K1＝1，故K2＞K1，C项错误；当0.1molBaSO4全部转化为BaCO3时，溶液中c(SOeq\o\al(2－,4))＝0.2mol/L，K1＝eq\f(cSO\o\al(2－,4),cCO\o\al(2－,3))＝eq\f(0.2mol/L,cCO\o\al(2－,3))＝0.04，c(COeq\o\al(2－,3))＝5mol/L，即0.1molBaSO4转化完时溶液中还有2.5molCOeq\o\al(2－,3)，转化过程中还消耗了0.1molCOeq\o\al(2－,3)，故至少需要2.6molNa2CO3，D项正确。答案：D8．室温时，向含有AgCl和AgBr固体的悬浊液中加入少量NaBr固体，下列各项中增大的是()A．c(Ag＋) B．eq\f(cCl－,cBr－)C．c(Cl－) D．eq\f(cAg＋·cBr－,cCl－)解析：加入少量NaBr固体，c(Br－)增大，AgBr(s)Ag＋(aq)＋Br－(aq)向逆反应方向移动，c(Ag＋)减小，A项不符合题意；eq\f(cCl－,cBr－)＝eq\f(cCl－·cAg＋,cBr－·cAg＋)＝eq\f(KspAgCl,KspAgBr)，Ksp(AgCl)、Ksp(AgBr)保持不变，故eq\f(cCl－,cBr－)不变，B项不符合题意；c(Ag＋)减小，AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)向正反应方向移动，c(Cl－)增大，C项符合题意；c(Ag＋)减小，eq\f(cCl－,cBr－)不变，故eq\f(cAg＋·cBr－,cCl－)减小，D项不符合题意。答案：C9．(2017·苏北四市调研)高铁酸盐在水溶液中有四种含铁型体，25℃时，它们的物质的量分数随pH的变化如图所示，下列叙述错误的是A．pH＝2.2时，溶液中主要含铁型体浓度的大小关系为c(H2FeO4)＞c(HFeOeq\o\al(－,4))＞c(H3FeOeq\o\al(＋,4))B．为获得尽可能纯净的高铁酸盐，应控制pH≥9C．已知H3FeOeq\o\al(＋,4)的电离常数：K1＝2.51×10－2，K2＝4.16×10－4，K3＝5.01×10－8，pH＝4时，溶液中eq\f(cHFeO\o\al(－,4),cH2FeO4)＝4.16D．向pH＝6的高铁酸盐溶液中加入KOH溶液，发生反应的离子方程式为HFeOeq\o\al(－,4)＋OH－=FeOeq\o\al(2－,4)＋H2O解析：根据题图可知，pH＝2.2时，溶液中主要含铁型体浓度的大小关系为c(H2FeO4)＞c(H3FeOeq\o\al(＋,4))＞c(HFeOeq\o\al(－,4))，A项错误；pH≥9时，溶液中主要含铁型体为FeOeq\o\al(2－,4)，B项正确；pH＝4时，溶液中eq\f(cHFeO\o\al(－,4),cH2FeO4)＝eq\f(K2,cH＋)＝eq\f(4.16×10－4,1×10－4)＝4.16，C项正确；向pH＝6的高铁酸盐溶液中加入KOH溶液，发生反应的离子方程式为HFeOeq\o\al(－,4)＋OH－=FeOeq\o\al(2－,4)＋H2O，D项正确。答案：A10．已知：I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=S4Oeq\o\al(2－,6)＋2I－，相关物质的溶度积常数见下表：物质Cu(OH)2Fe(OH)3CuClCuIKsp2.2×10－202.6×10－391.7×10－71.3×10－12(1)某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3，为得到纯净的CuCl2·2H2O晶体，加入________，调至pH＝4，使溶液中的Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀，此时溶液中的c(Fe3＋)＝________。过滤后，将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶，可得到CuCl2·2H2O晶体。(2)在空气中直接加热CuCl2·2H2O晶体得不到纯的无水CuCl2，原因是________________________________________________________________________。(用化学方程式表示)。由CuCl2·2H2O晶体得到纯的无水CuCl2的合理方法是__________。(3)某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2·2H2O晶体的试样(不含能与I－发生反应的氧化性杂质)的纯度，过程如下：取0.36g试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，生成白色沉淀。用0.1000mol/LNa2S2O3标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液20.00①可选用________作滴定指示剂，滴定终点的现象是____________。②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为__________________。③该试样中CuCl2·2H2O的质量百分数为____________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)调节pH，且不引入新的杂质离子，所以只能加入Cu的化合物才可以做到，根据Fe(OH)3的离子积表达式变形得，c(Fe3＋)＝eq\f(Ksp[FeOH3],c3OH－)＝2.6×10－9mol·L－1。(2)CuCl2·2H2O加热时会发生水解生成Cu(OH)2，受热还会分解产生CuO，故混有杂质，所以加热时要给定抑制水解的条件，即干燥的HCl气体保护下加热脱水。(3)为测定CuCl2·2H2O试样纯度，利用Cu2＋能氧化I－生成I2，然后用Na2S2O3滴定，根据Na2S2O3用量，可计算I2的物质的量，从而计算出Cu2＋的物质的量以测定纯度，本题采用定量分析。答案：(1)Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO32.6×10－9mol·L－1(2)2CuCl2·2H2O△,Cu(OH)2·CuCl2＋2HCl＋2H2O[主要产物写成Cu(OH)2、Cu(OH)Cl、CuO均可]在干燥的HCl气流中加热脱水(3)①淀粉溶液蓝色褪去，放置一定时间后不恢复②2Cu2＋＋4I－=2CuI↓＋I2③95%11．(2017·荆州检测)Ⅰ.已知：H2A的A2－可表示S2－、SOeq\o\al(2－,4)、SOeq\o\al(2－,3)、SiOeq\o\al(2－,3)或COeq\o\al(2－,3)等离子。(1)常温下，向20mL0.2mol·L－1H2A溶液中滴加0.2mol·L－1NaOH溶液。有关微粒物质的量变化如图(其中Ⅰ代表H2A，Ⅱ代表HA－，Ⅲ代表A2－)。①当V(NaOH)＝20mL时，溶液中离子浓度大小关系为__________。②等体积等浓度的NaOH溶液与H2A溶液混合后，其溶液中水的电离程度比纯水________(填“大”“小”或“相等”)，欲使NaHA溶液呈中性，可以向其中加入________(2)若H2A为硫酸：t℃时，有pH＝2的稀硫酸和pH＝11的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性，则该温度下水的离子积常数KW＝________Ⅱ.已知：在25℃时，H2OH＋＋OH－，KW＝10－14，CH3COOHH＋＋CH3COO－，Ka＝1.8×10－5(3)酸酸钠水解的平衡常数Kh的表达式为____