状元之路届高考化学二轮热点专题训练8水溶液中的离子平衡.docx
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状元之路届高考化学二轮热点专题训练8水溶液中的离子平衡
专题训练(八) 水溶液中的离子平衡
时间:
45分钟 分值:
100分
一、选择题(每小题6分,共48分)
1.(2014·重庆卷)下列叙述正确的是( )
A.浓氨水中滴加FeCl3饱和溶液可制得Fe(OH)3胶体
B.CH3COONa溶液中滴加少量浓盐酸后c(CH3COO-)增大
C.Ca(HCO3)2溶液与过量NaOH溶液反应可得到Ca(OH)2
D.25℃时Cu(OH)2在水中的溶解度大于其在Cu(NO3)2溶液中的溶解度
解析 浓氨水中滴加FeCl3溶液生成Fe(OH)3沉淀,不能制得Fe(OH)3胶体,选项A不正确。
CH3COONa溶液中存在水解平衡:
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,滴加少量浓盐酸,使c(OH-)减小,平衡向右移动而使c(CH3COO-)减小,选项B不正确。
Ca(HCO3)2溶液与过量NaOH溶液反应可表示为Ca(HCO3)2+2NaOH===CaCO3↓+Na2CO3+2H2O,不能得到Ca(OH)2,选项C不正确。
Cu(OH)2溶于水存在溶解平衡:
Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),加入Cu(NO3)2,使c(Cu2+)增大,平衡向右移动,Cu(OH)2的溶解度减小,选项D正确。
答案 D
2.(2014·南昌市调研)向一定浓度的NaHCO3溶液中加入适量下列物质,一定能使HCO
数目减少,CO
数目增加的是( )
A.稀盐酸B.Ba(OH)2溶液
C.NaOH溶液D.Na2SO4溶液
解析 A项,稀盐酸与NaHCO3溶液反应生成二氧化碳,故溶液中的HCO
和CO
数目均减少,错误;B项,当NaHCO3与Ba(OH)2按物质的量之比为11反应时,溶液中的HCO
和CO
数目均减少,错误;C项,OH-与HCO
反应生成CO
,故溶液中的HCO
数目减少,CO
数目增加,正确;D项,Na2SO4与HCO
、CO
均不反应,故溶液中的HCO
和CO
数目均不变,错误。
答案 C
3.(2014·洛阳市统考)已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸化学式
HX
HY
H2CO3
电离平衡常数
7.8×10-9
3.7×10-15
K1=4.3×10-7
K2=5.6×10-11
下列推断正确的是( )
A.HX、HY两种弱酸的酸性:
HX>HY
B.相同条件下溶液的碱性:
NaX>Na2CO3>NaY>NaHCO3
C.结合H+的能力:
CO
>Y->X->HCO
D.HX和HY酸性相同,都比H2CO3弱
解析 根据电离平衡常数可知酸性:
H2CO3>HX>HCO
>HY,则结合H+的能力:
Y->CO
>X->HCO
,故A项正确、C项错误。
酸越弱,其对应的盐的水解能力越强,故相同条件下溶液的碱性:
NaY>Na2CO3>NaX>NaHCO3,故B项错误。
HX与HY的电离平衡常数不相等,所以其酸性不相同,D项错误。
答案 A
4.(2014·海淀区期末)有0.1mol·L-1的三种溶液:
①CH3COOH ②NaOH ③CH3COONa,下列说法正确的是( )
A.溶液①中,c(CH3COO-)=c(H+)
B.溶液①②等体积混合,混合液中c(CH3COO-)等于溶液③中的c(CH3COO-)
C.溶液①②等体积混合,混合液中c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+)
D.溶液①③等体积混合,混合液中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
解析 溶液①中,根据电荷守恒有:
c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),则c(CH3COO-) c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+),C项正确;溶液①③等体积混合,混合液显酸性,CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,则c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),D项错误。 答案 C 5.(2014·石家庄市检测一)25℃时,将amol/L的氨水与bmol/L盐酸等体积混合,下列有关推论不正确的是( ) A.若混合后溶液pH=7,则c(NH )=c(Cl-) B.若b=2a,则c(Cl-)>c(NH )>c(H+)>c(OH-) C.若a=2b,则c(NH )>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) D.若混合后溶液满足c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O),则可推出a=b 解析 溶液中存在c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+c(NH ),因c(OH-)=c(H+),故c(NH )=c(Cl-),A项正确;若b=2a,则混合溶液中的溶质为等物质的量的HCl和NH4Cl,由于NH 水解,故c(H+)>c(NH ),即c(Cl-)>c(H+)>c(NH )>c(OH-),B项错误;若a=2b,则反应后生成的NH4Cl和剩余的NH3·H2O的物质的量相等,已知相同条件下NH3·H2O的电离程度大于NH 的水解程度,故混合溶液呈碱性,有c(NH )>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),C项正确;若a=b,则完全反应生成NH4Cl,根据质子守恒可知c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O),D项正确。 答案 B 6.(2014·沈阳市监测一)下列叙述中错误的是( ) A.一定浓度的醋酸钠溶液可使酚酞试液变红,其原因是发生了如下反应: CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-使得溶液中的c(OH-)>c(H+) B.将0.2mol/L的盐酸与0.1mol/L的NaAlO2溶液等体积混合,其溶液中离子浓度由小到大的顺序为: c(OH-) C.在0.1mol/LNa2CO3溶液中: 2c(Na+)=c(H2CO3)+c(CO )+c(HCO ) D.在0.1mol/LNH4Cl溶液中: c(H+)+c(NH )=c(Cl-)+c(OH-) 解析 醋酸钠为强碱弱酸盐,CH3COO-水解显碱性,A选项正确;将0.2mol/L的盐酸与0.1mol/L的NaAlO2溶液等体积混合,溶质NaCl和AlCl3的浓度之比为31,溶液中离子浓度由小到大的顺序为c(OH-) )+2c(H2CO3)+2c(CO ),C选项错误;0.1mol/L的NH4Cl溶液中,根据电荷守恒可知c(H+)+c(NH )=c(OH-)+c(Cl-),D选项正确。 答案 C 7.(2014·潍坊市期末)某混合溶液中含有等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3。 已知下表数据: 物质(25℃) Cu(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Ksp 2.2×10-20 8.0×10-16 4.0×10-38 完全沉淀时的pH ≥6.4 ≥9.6 3~4 下列叙述正确的是( ) A.混合溶液中: c(SO )[c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)]=54 B.若向混合溶液中加入铁粉,不可能观察到红色固体析出 C.若向混合溶液中加入足量氯水,调节pH到3~4后过滤,得到纯净的CuSO4溶液 D.若向混合溶液中逐滴加入烧碱溶液,首先生成Fe(OH)3沉淀 解析 因为Cu2+、Fe2+、Fe3+发生水解反应,故c(SO )[c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)]>54,A项错误;若向混合溶液中加入铁粉,首先发生Fe与Fe3+的反应,Fe3+消耗完之后,发生反应Fe+Cu2+===Cu+Fe2+,此时有红色固体Cu析出,B项错误;选项C得到的是含有Cu2+、SO 、Cl-、H+等的溶液,错误;逐滴滴入NaOH溶液,溶液逐渐由酸性向中性、碱性过渡,从表中给出的完全沉淀时的pH可知,首先生成Fe(OH)3沉淀,D项正确。 答案 D 8.(2014·合肥市质检)在T℃时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。 又知T℃时,AgCl的Ksp=4×10-10,下列说法不正确的是( ) A.在T℃时,AgBr的Ksp为4.9×10-13 B.图中b点对应的是向AgBr饱和溶液中加入NaBr固体后的溶液 C.图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液 D.AgCl沉淀能较容易转化为AgBr沉淀 解析 根据图中c点AgBr的Ksp=c(Ag+)·c(Br-)=7×10-7×7×10-7=4.9×10-13,A项正确;向AgBr饱和溶液中加入NaBr固体,c(Br-)增大,溶解平衡逆向移动,c(Ag+)减小,B项错误;a点在曲线下方,c(Ag+)·c(Br-) 答案 B 二、非选择题(共52分) 9.(26分)(2014·南京联考)弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属于化学平衡。 Ⅰ.已知H2A在水中存在以下平衡: H2A===H++HA-,HA-H++A2-。 (1)常温下NaHA溶液的pH________(填选项字母),原因是________。 A.大于7B.小于7 C.等于7D.无法确定 (2)某温度下,若向0.1mol·L-1的NaHA溶液中逐滴滴加0.1mol·L-1KOH溶液至溶液呈中性(忽略混合后溶液的体积变化)。 此时该混合溶液中的下列关系一定正确的是________。 A.c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14 B.c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-) C.c(Na+)>c(K+) D.c(Na+)+c(K+)=0.05mol·L-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) ΔH>0。 若要使该溶液中Ca2+浓度变小,可采取的措施有________(填选项字母)。 A.升高温度B.降低温度 C.加入NH4Cl晶体D.加入Na2A固体 Ⅱ.含有Cr2O 的废水毒性较大,某工厂废水中含5.0×10-3mol·L-1的Cr2O 。 为了使废水的排放达标,进行如下处理: Cr2O Cr3+、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+)=2.0×10-13mol·L-1,则残留的Cr3+的浓度为______________。 (已知: Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31) 解析 H2A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。 HA-在水中部分电离,0.1mol·L-1的NaHA溶液中c(H+)小于0.1mol·L-1,加入0.1mol·L-1KOH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;c(Na+)+c(K+)=0.1mol·L-1。 降温、增大c(A2-)都能使平衡CaA(s)Ca2+(aq)+A2-(aq)左移。 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。 c(Cr3+)/c(Fe3+)=[c(Cr3+)·c3(OH-)]/[c(Fe3+)·c3(OH-)]=Ksp[Cr(OH)3]/Ksp[Fe(OH)3]=1.5×107,故c(Cr3+)=3.0×10-6mol·L-1。 答案 Ⅰ. (1)B NaHA只能发生电离,不能发生水解 (2)BC (3)BD Ⅱ. (1)Cr2O +6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O (2)3.0×10-6mol·L-1 10.(26分)(2014·潍坊市期末)下表是几种弱电解质的电离平衡常数、难溶电解质的溶度积Ksp(25℃)。 回答下列问题: (1)写出C6H5OH与Na3PO4反应的离子方程式______________。 (2)25℃时,向10mL0.01mol·L-1C6H5OH溶液中滴加VmL0.01mol·L-1氨水,混合溶液中粒子浓度关系正确的是________(填选项字母)。 a.若混合液pH>7,则V≥10 b.V=5时,2c(NH3·H2O)+2c(NH )=c(C6H5O-)+c(C6H5OH) c.V=10时,混合液中水的电离程度小于0.01mol·L-1C6H5OH溶液中水的电离程度 d.若混合液pH<7,则c(NH )>c(C6H5O-)>c(H+)>c(OH-) (3)水解反应的化学平衡常数称为水解常数(用Kh表示),类比化学平衡常数的定义。 25℃时,Na2CO3第一步水解反应的水解常数Kh=________ mol·L-1。 (4)如图所示,有T1、T2不同温度下两条BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线(已知BaSO4的Ksp随温度升高而增大)。 ①T2________25℃(填“>”“<”或“=”)。 ②讨论T1温度时BaSO4的沉淀溶解平衡曲线,下列说法正确的是________(填选项字母)。 a.加入Na2SO4不能使溶液由a点变为b点 b.在T1曲线上方区域(不含曲线)任意一点时,均有BaSO4沉淀生成 c.蒸发溶剂可能使溶液由d点变为曲线上a、b之间的某一点(不含a、b) d.升温可使溶液由b点变为d点 解析 (1)根据表中电离常数可知C6H5OH的酸性比HPO 的酸性强,但比H2PO 的酸性弱,故C6H5OH与Na3PO4反应生成Na2HPO4。 (2)由表中数据可知,NH3·H2O的电离常数大于C6H5OH的电离常数,故V<10时,混合液也可能呈碱性,a项错误;当V=5时,由物料守恒可知2[c(NH3·H2O)+c(NH )]=c(C6H5OH)+c(C6H5O-),b项正确;当V=10时,相当于生成了C6H5ONH4,该物质水解,促进水的电离,而C6H5OH电离出H+,抑制水的电离,故V=10时,混合液中水的电离程度大于0.01mol·L-1C6H5OH溶液中水的电离程度,c项错误;由溶液中的电荷守恒可知c(NH )+c(H+)=c(OH-)+c(C6H5O-),因混合液pH<7,c(H+)>c(OH-),故c(NH ) (3)Kh= = = = = =1.78×10-4(mol·L-1)。 (4)①由图象中的c点可知,T2时,c(Ba2+)·c(SO )=1.0×10-4×5.0×10-5=5.0×10-9>Ksp,故T2>25℃。 ②加入硫酸钠,溶液中的c(SO )增大,而Ksp不变,c(Ba2+)必然减小,由图象可知,加入硫酸钠,可以由a点变为b点,a项错误;在T1曲线上方区域(不含曲线),有c(Ba2+)·c(SO )>Ksp,因此均有硫酸钡沉淀生成,b项正确;蒸发溶剂,溶液中c(Ba2+)和c(SO )均增大,可能使溶液由d点变为曲线上a、b之间的某一点(不含a、b),c项正确;升高温度,Ksp增大,但硫酸钡溶液中c(Ba2+)和c(SO )始终相等,d项错误。 答案 (1)C6H5OH+PO ===C6H5O-+HPO (2)b (3)1.78×10-4 (4)①> ②bc
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