2024年高考化学精准押题练第12题水溶液中的离子平衡含解析

PAGEPAGE7精准押题练第12题——水溶液中的离子平衡1．室温下将10mLc(H＋)＝0.001mol·L－1的醋酸溶液加水稀释10倍后，下列说法正确的是()A．醋酸的电离程度增大，c(H＋)亦增大B．溶液中eq\f(cCH3COO－,cCH3COOH)不变C．溶液中导电粒子的数目增多D．再加入10mLc(OH－)＝0.001mol·L－1的NaOH溶液，混合液呈中性解析：选C醋酸属于弱酸，在其水溶液中存在电离平衡，加水稀释，促进醋酸的电离，醋酸的电离程度增大，H＋、CH3COO－物质的量增大，CH3COOH分子物质的量减小，由于溶液体积也增大，H＋、CH3COO－、CH3COOH的物质的量浓度都减小。A项，醋酸的电离程度增大，c(H＋)减小，错误；B项，溶液中eq\f(cCH3COO－,cCH3COOH)＝eq\f(nCH3COO－,nCH3COOH)增大，错误；C项，溶液中导电的粒子是阴、阳离子，阴、阳离子数目增多，正确；D项，再加入10mLc(OH－)＝0.001mol·L－1的NaOH溶液，发生中和反应后醋酸过量，混合液呈酸性，错误。2．常温下，0.2mol·L－1的一元碱BOH与等浓度的HCl溶液等体积混合后，所得溶液中部分微粒组分及浓度如图所示，下列说法正确的是()A．BOH为强碱B．该混合液pH＝7C．图中X表示BOH，Y表示H＋，Z表示OH－D．该混合溶液中：c(Cl－)＝c(Y)＋c(B＋)解析：选D0.2mol·L－1的一元碱BOH与等浓度的盐酸等体积混合后，HCl＋BOH=BCl＋H2O，所得溶液中B＋浓度小于0.1mol·L－1，说明在溶液中存在B＋＋H2OH＋＋BOH，BOH为弱碱，BCl溶液呈酸性，则c(OH－)<c(H＋)，一般来说，盐类的水解程度较低，则有c(B＋)>c(H＋)，所以有c(Cl－)＝0.1mol·L－1>c(B＋)>c(H＋)>c(BOH)>c(OH－)，即X表示H＋，Y表示BOH，Z表示OH－，溶液中存在物料守恒为c(Cl－)＝c(B＋)＋c(BOH)。3．298K时，向20mL0.1mol·L－1MOH溶液中滴加0.1mol·L－1CH3COOH溶液，所得溶液的pH及导电实力变更如图所示。下列叙述正确的是()A．MOH是强电解质B．b点对应的盐不水解C．水的离子积Kw：b>c>aD．c点溶液中c(CH3COO－)>c(M＋)>c(H＋)>c(OH－)解析：选D由图像可知，0.1mol·L－1MOH溶液的pH为8而不是13，说明MOH是弱碱，故其为弱电解质，A错误；在b点，两者恰好完全反应生成弱酸弱碱盐CH3COOM，该盐溶液的pH＝6，说明M＋的水解程度大于CH3COO－的水解程度，B错误；在肯定温度下，水的离子积是定值，其值不随溶液的pH变更而变更，C错误；在c点，醋酸过量使溶液酸性增加，依据电荷守恒可以推断，溶液中c(CH3COO－)>c(M＋)>c(H＋)>c(OH－)，D正确。4．利用电导法测定某浓度醋酸电离的ΔH、Ka随温度变更曲线如图。已知整个电离过程包括氢键断裂、醋酸分子解离、离子水合。下列有关说法不正确的是()A．理论上ΔH＝0时，Ka最大B．25℃时，c(CH3COOH)最大C．电离的热效应较小是因为分子解离汲取的能量与离子水合放出的能量相当D．CH3COOH溶液中存在氢键是ΔH随温度上升而减小的主要缘由解析：选BA项，理论上ΔH＝0时，电离程度最大，氢离子和醋酸根离子浓度最大，Ka最大，正确；B项，25℃时，Ka最大，电离程度最大，平衡时c(CH3COOH)最小，错误；C项，分子解离汲取的能量与离子水合放出的能量相当时，拆开化学键汲取的能量与水合时放出的热量相当，电离的热效应较小，正确；D项，拆开氢键须要能量，但随温度的上升，氢键越来越小，CH3COOH溶液中存在氢键是ΔH随温度上升而减小的主要缘由，正确。5．已知H2A为二元弱酸，20℃时，配制一组c(H2A)＋c(HA－)＋c(A2－)＝0.100mol·L－1的HA．Ka2(H2A)的数量级为10B．NaHA溶液中：c(H＋)>c(OH－)C．M点由水电离出的c(H＋)>N点由水电离出的c(H＋)D．pH＝7的溶液中：c(Na＋)>2c(A2－解析：选CKa2＝eq\f(cH＋·cA2－,cHA－)，选取图中N点，此时pH＝4.2，A2－和HA－的浓度相等，所以Ka2＝eq\f(cH＋·cA2－,cHA－)＝c(H＋)＝1×10－4.2≈6.3×10－5，所以Ka2(H2A)的数量级为10－5，选项A正确；由图中可以看出当HA－的浓度占主导地位的时候，pH为2到3之间，所以NaHA溶液显酸性，即c(H＋)>c(OH－)，选项B正确；M、N都显酸性，溶质电离的氢离子对于水的电离都起到抑制作用，因为从M到N，溶液的pH上升，溶质电离出来的氢离子浓度减小，所以对于水的电离的抑制减弱，N点水电离的氢离子浓度更大，选项C错误；溶液中肯定存在电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋2c(A2－)＋c(HA－)，中性溶液中H＋和OH－浓度相等，所以有c(Na＋)＝2c(A2－)＋c(HA－)，则c(Na＋)>2c(A2－)，选项D正确。6．常温下，向1L0.1mol·L－1一元酸HR溶液中渐渐通入氨气[已知常温下Kb(NH3·H2O)＝1.76×10－5]，使溶液温度和体积保持不变，混合溶液的pH与离子浓度变更的关系如图所示。下列叙述正确的是()A．0.1mol·L－1HR溶液的pH约为5B．HR为弱酸，常温时Ka(HR)＝1.0×10－7C．当通入0.1molNH3时，溶液中c(R－)<c(NHeq\o\al(＋,4))D．当c(HR)＝c(R－)时，溶液呈中性解析：选C依据lgeq\f(cR－,cHR)＝0时，pH＝5，则Ka(HR)＝eq\f(cR－·cH＋,cHR)＝10－5,0.1mol·L－1HR溶液中c(H＋)＝eq\r(KaHR·c)≈eq\r(10－5×0.1)mol·L－1＝10－3mol·L－1，则pH约为3，HR为弱酸，故A、B错误；当通入0.1molNH3时，溶质为NH4R，Ka(HR)＝1.0×10－5、Kb(NH3·H2O)＝1.76×10－5，所以溶液呈碱性，c(R－)<c(NHeq\o\al(＋,4))，故C正确；依据图示，当c(HR)＝c(R－)时，溶液pH＝5，溶液呈酸性，故D错误。7.在NaCN溶液中存在水解平衡：CN－＋H2OHCN＋OH－，水解常数Kh＝eq\f(cHCN·cOH－,cCN－)≈eq\f(c2OH－,c0NaCN)[c0(NaCN)是NaCN溶液的起始浓度]。25℃向1mol·L－1的NaCN溶液中不断加水稀释，NaCN溶液浓度的对数值lgc0与2pOH[pOH＝－lgc(OH－)]的关系如图所示，下列说法错误的是()A．25℃时，Kh(CN－)的值为10－4.7B．上升温度，可使曲线上a点变到b点C．25℃，向a点对应的溶液中加入固体NaCN，CN－的水解程度减小D．c点对应溶液中的c(OH－)大于a点解析：选BA项，当lgc0＝0时，c0(NaCN)＝1mol·L－1，此时c2(OH－)＝1×10－4.7(mol·L－1)2，故由Kh＝eq\f(cHCN·cOH－,cCN－)≈eq\f(c2OH－,c0NaCN)得，Kh(CN－)＝10－4.7，正确；B项，随着纵坐标的值增大，c(OH－)降低，即b点c(OH－)小于a点，而上升温度可促进盐类的水解，错误；C项，向a点加入固体NaCN，相当于削减水的添加量，会降低CN－的水解程度，正确；D项，随着纵坐标的值增大，c(OH－)降低，故c点对应溶液中的c(OH－)大于a点，正确。8．常温下，将NaOH溶液滴入二元弱酸H2X溶液中，混合溶液中的粒子浓度与溶液pH的变更关系如图所示。下列叙述正确的是()A．Ka1(H2X)的数量级为10－7B．曲线N表示lgeq\f(cHX－,cH2X)与pH的变更关系C．NaHX溶液中：c(H＋)<c(OH－)D．当混合溶液呈中性时，c(Na＋)>c(X2－)>c(HX－)>c(H＋)＝c(OH－)解析：选D滴加过程中发生反应的先后依次是H2X＋NaOH=NaHX＋H2O、NaHX＋NaOH=Na2X＋H2O，起先时，随着反应的进行，HX－的物质的量增大，某一时刻当HX－的物质的量大于H2X，lgeq\f(cHX－,cH2X)的值大于0，依据图像可知曲线M为lgeq\f(cHX－,cH2X)与pH的变更关系，曲线N为lgeq\f(cX2－,cHX－)与pH的变更关系，H2X的第一步电离方程式为H2XHX－＋H＋，Ka1＝eq\f(cHX－·cH＋,cH2X)，依据图像，当pH＝5，即c(H＋)＝10－5mol·L－1时，lgeq\f(cHX－,cH2X)＝0.6，eq\f(cHX－,cH2X)＝100.6，得Ka1＝10－4.4，A、B项错误；当lgeq\f(cX2－,cHX－)＝0，即c(X2－)＝c(HX－)时，pH<7，溶液显酸性，说明HX－的电离程度大于X2－的水解程度，则HX－的电离程度大于自身的水解程度，NaHX溶液中，c(H＋)>c(OH－)，C项错误；NaHX溶液显酸性，因此混合溶液显中性时，溶质为NaHX和Na2X，HX－的电离程度大于X2－的水解程度，NaHX和Na2X浓度相等时，溶液显酸性，因此Na2X的浓度应大于NaHX，溶液才能显中性，即离子浓度大小关系是c(Na＋)>c(X2－)>c(HX－)>c(H＋)＝c(OH－)，D项正确。9．25℃时，H2CO3的Ka1＝4.2×10－7，Ka2＝5.0×10－11。常温下在20mL0.1mol·L－1Na2CO3溶液中逐滴加入40mL0.1mol·L－1HCl溶液，溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)物质的量分数(纵轴)随溶液pH变更的部分状况如图所示，下列说法正确的是()A．在同一溶液中，H2CO3、HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)能大量共存B．a点时：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋3c(COeq\o\al(2－,3))C．当pH＝7时，溶液中c(Na＋)＝c(HCOeq\o\al(－,3))＋2c(COeq\o\al(2－,3))D．当溶液中c(HCOeq\o\al(－,3))∶c(COeq\o\al(2－,3))＝2∶1时，溶液的pH＝10解析：选D由图像可知，在同一溶液中，H2CO3、HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)不能大量共存，故A错误；a点c(HCOeq\o\al(－,3))＝c(COeq\o\al(2－,3))，依据电荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋3c(COeq\o\al(2－,3))＋c(Cl－)，故B错误；依据电荷守恒，当pH＝7时，溶液中c(Na＋)＝c(HCOeq\o\al(－,3))＋2c(COeq\o\al(2－,3))＋c(Cl－)，故C错误；依据eq\f(cCO\o\al(2－,3)·cH＋,cHCO\o\al(－,3))＝5×10－11，当溶液中c(HCOeq\o\al(－,3))∶c(COeq\o\al(2－,3))＝2∶1时，c(H＋)＝10－10mol·L－1，所以溶液的pH＝10，故D正确。10．肯定温度时，Cu2＋、Mn2＋、Fe2＋、Zn2＋等四种金属离子(M2＋)形成硫化物沉淀所需S2－最低浓度的对数值lgc(S2－)与lgc(M2＋)的关系如图所示。下列有关推断不正确的是()A．该温度下，Ksp(MnS)大于1.0×10－35B．向含Mn2＋、Zn2＋的稀溶液中滴加Na2S溶液，Mn2＋最有可能先沉淀C．向c(Fe2＋)＝0.1mol·L－1的溶液中加入CuS粉末，有FeS沉淀析出D．该温度下，溶解度：CuS>MnS>FeS>ZnS解析：选DA项，MnS饱和溶液中存在沉淀溶解平衡：MnS(s)Mn2＋(aq)＋S2－(aq)，Ksp(MnS)＝c(Mn2＋)×c(S2－)＝10－15×10－10＝10－25>1.0×10－35，正确；B项，依据题图可知，Ksp(ZnS)>Ksp(MnS)，所以向含Mn2＋、Zn2＋的稀溶液中滴加Na2S溶液，Mn2＋最有可能先沉淀，正确；C项，由于CuS溶液中c(S2－)约为eq\r(10－35)mol·L－1，向c(Fe2＋)＝0.1mol·L－1的溶液中加入CuS粉末后，c(Fe2＋)×c(S2－)>Ksp(FeS)＝10－20，所以有FeS沉淀析出，正确；D项，依据题图可知，CuS的Ksp最小，其次是MnS、FeS和ZnS，所以该温度下，溶解度：CuS<MnS<FeS<ZnS，错误。11．常温下，取肯定量的PbI2固体配成饱和溶液，T时刻变更某一条件，离子浓度变更如图所示。下列有关说法正确的是()A．常温下，PbI2的Ksp为2×10－6B．温度不变，向PbI2饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液，PbI2的溶解度不变，Pb2＋浓度不变C．T时刻变更的条件是上升温度，因而PbI2的Ksp增大D．常温下Ksp(PbS)＝8×10－28，向PbI2的悬浊液中加入Na2S溶液，PbI2(s)＋S2－(aq)PbS(s)＋2I－(aq)反应的化学平衡常数为5×1018解析：选DA项，依据图像知，常温下PbI2的Ksp＝c(Pb2＋)·c2(I－)＝4×10－9，错误；B项，PbI2饱和溶液中存在平衡：PbI2(s)Pb2＋(aq)＋2I－(aq)，温度不变，向PbI2饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液，Pb2＋浓度增大，平衡逆向移动，PbI2的溶解度减小，错误；C项，依据图像知T时刻变更的条件是增大I－浓度，温度不变，PbI2