届高考化学一轮复习溶液中的离子反应练习题附解析.docx
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届高考化学一轮复习溶液中的离子反应练习题附解析
2020届高考化学一轮复习溶液中的离子反应练习题(附解析)
一、选择题
1.已知:
室温下,Ka(CH3COOH)=1.8×10-5、
Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5。
在室温下,将pH=3的酸溶液和pH=11的碱溶液等体积混合,混合后溶液的pH大于7,则该酸溶液和碱溶液的组合是( )
A.CH3COOH溶液和氢氧化钡溶液
B.CH3COOH溶液和氨水
C.HBr溶液和氨水
D.HI溶液和氢氧化钡溶液
答案 C
解析 CH3COOH是弱酸,常温下,pH=3的CH3COOH溶液中c(CH3COOH)远大于1.0×10-3mol/L,氢氧化钡是强碱,pH=11的氢氧化钡溶液中c(OH-)=1.0×10-3mol/L,二者等体积混合,CH3COOH过量,溶液显酸性,pH小于7,A错误。
由于CH3COOH与NH3·H2O的电离常数相等,故将pH=3的CH3COOH溶液和pH=11的氨水等体积混合,二者恰好完全反应生成CH3COONH4,pH等于7,B错误。
HBr是强酸,pH=3的HBr溶液中c(HBr)=1.0×10-3mol/L,NH3·H2O是弱碱,pH=11的氨水中c(NH3·H2O)远大于1.0×10-3mol/L,二者等体积混合氨水过量,溶液显碱性,pH大于7,C正确。
HI和氢氧化钡分别是强酸和强碱,pH=3的HI溶液中c(HI)=1.0×10-3mol/L,pH=11的氢氧化钡溶液中c(OH-)=1.0×10-3mol/L,二者等体积混合恰好完全反应,溶液显中性,pH等于7,D错误。
2.在某容积为1L的密闭容器中进行合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol-1,其他条件不变时,加入一定量的N2,改变起始投料时氢气的物质的量,则平衡时NH3的百分含量变化如图所示。
已知b点表示在容器中加入1molN2,3molH2,5min后反应达到平衡时NH3的百分含量为60%。
下列叙述正确的是( )
A.T2>T1
B.a、b、c三点中,b点H2的转化率最大
C.b点条件下,反应达到平衡时,v(NH3)=0.3mol·L-1·min-1
D.若起始反应物的量比b点增加一倍,则达到平衡时放出的热量少于138.6kJ
答案 C
解析 合成氨为放热反应,温度升高时,平衡逆向移动,平衡时生成物NH3的百分含量减少,故T2 N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 开始/mol 1 3 0 转化/mol x 3x 2x 平衡/mol 1-x 3-3x 2x 则有×100%=60%,解得x=0.75,故v(NH3)=1.5mol÷1L÷5min=0.3mol·L-1·min-1,C正确;b点条件下,平衡时H2的转化率为75%,此时放出的热量为92.4kJ·mol-1×0.75mol=69.3kJ,若起始时反应物的量增加一倍,则压强增大,平衡正向移动,反应物转化率提高,即H2转化率高于75%,因此放出的热量多于2×69.3kJ=138.6kJ,D错误。 3.下列有关叙述中正确的是( ) A.pH=4.3的CH3COOH与CH3COONa混合溶液中: c(Na+) B.NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同 C.若Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2CrO4),则AgCl的溶解度大于Ag2CrO4的溶解度 D.向醋酸溶液中加少量水稀释,增大 答案 A 解析 混合溶液中存在电荷守恒式: c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),pH=4.3,则c(H+)>c(OH-),故c(Na+) 4.下图三条曲线表示不同温度下水的离子积常数,下列说法不正确的是( ) A.图中温度: T3>T2>T1 B.图中pH的关系: pH(B)=pH(D)=pH(E) C.图中五点Kw间的关系: E>D>A=B=C D.C点可能是显酸性的盐溶液 答案 D 解析 水的电离是吸热反应,升高温度促进水电离,则水中c(H+)、c(OH-)及离子积常数增大,故温度T3>T2>T1,A正确;温度高低点顺序是B E>D>A=B=C,C正确;C点时,Kw=1×10-14,c(OH-)=1×10-6mol·L-1,溶液的pH=8,显碱性,D错误。 5.某温度下,难溶物FeR的水溶液中存在平衡FeR(s)Fe2+(aq)+R2-(aq),其沉淀溶解平衡曲线如图所示。 下列说法正确的是( ) A.可以通过升温实现由c点变到a点 B.d点可能有沉淀生成 C.a点对应的Ksp等于b点对应的Ksp D.该温度下,Ksp=4×10-18 答案 C 解析 难溶电解质的溶解过程吸热,升高温度能促进该物质溶解,所以不能由c点变到a点,A错误。 溶解平衡曲线上方表示过饱和溶液,有沉淀,曲线以下表示不饱和溶液,所以d点没有沉淀生成,B错误。 温度不变,Ksp不变,C正确。 由图知,该温度下,Ksp=2.0×10-18,D错误。 6.已知T1温度下在容积为10L的密闭容器中发生可逆反应X(g)+Y(g)2Z(g)+2W(s) ΔH,起始时充入15molX与15molY,10min时反应达到平衡状态,测得平均速率v(Z)=0.12mol·L-1·min-1。 下列有关说法正确的是( ) A.T1温度下该反应的平衡常数为2.56 B.平衡时再充入一定量的X,平衡正向移动,X的转化率增大 C.若T2>T1,T2时K=1.52,则该反应的ΔH>0 D.若其他条件不变,T3温度下,K=1.96,则Y的平衡转化率约为41.3% 答案 D 解析 根据Z的反应速率可知平衡时c(Z)=1.2mol·L-1,则平衡时,c(X)=0.9mol·L-1,c(Y)=0.9mol·L-1,W为固体,平衡常数K==≈1.78,A错误;平衡时,再充入一定量的X,平衡正向移动,但X的转化率减小,Y的转化率增大,B错误;温度升高,平衡常数减小,平衡逆向移动,则正反应为放热反应,ΔH<0,C错误;T3温度下,K=1.96,设X的转化量为xmol·L-1,则 X(g)+Y(g)2Z(g)+2W(s) 起始(mol·L-1) 1.5 1.5 0 转化(mol·L-1) x x 2x 平衡(mol·L-1) 1.5-x 1.5-x 2x 平衡常数K==1.96,解得x≈0.62,则Y的平衡转化率为×100%≈41.3%,D正确。 7.化学上常用AG表示溶液中的lg。 25℃时,用0.100mol/L的NaOH溶液滴定20.00mL0.100mol/L的HNO2溶液,AG与所加NaOH溶液的体积(V)的关系如图所示,下列说法不正确的是( ) A.随着NaOH溶液的加入,增大 B.25℃时,HNO2的电离常数Ka≈1.0×10-4.5 C.b点溶液中存在2c(H+)-2c(OH-)=c(NO)-c(HNO2) D.a、b、c、d、e五点的溶液中,水的电离程度最大的点是d 答案 A 解析 随着NaOH溶液的加入,发生反应HNO2+NaOH===NaNO2+H2O,氢离子浓度减少,NO浓度增大,减小,A错误;由图像可知0.100mol/L的HNO2溶液的AG=8.5,即=108.5,又Kw=c(H+)·c(OH-)=10-14,c(H+)=10-2.75mol/L,故Ka= =≈=1.0×10-4.5,B正确;b点溶液中存在的溶质为等物质的量的HNO2和NaNO2,由电荷守恒得c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(NO),其物料守恒为2c(Na+)=c(HNO2)+c(NO),联立即得2c(H+)-2c(OH-)=c(NO)-c(HNO2),C正确;a点溶液中的溶质是HNO2,b点溶液中的溶质是HNO2和NaNO2等浓度混合液,c点溶液中的溶质是HNO2和NaNO2pH=7的混合液,d点溶液中的溶质是NaNO2,e点溶液中的溶质是NaOH和NaNO2,故水的电离程度最大的点是d点,D正确。 8.25℃时,Fe(OH)2和Cu(OH)2的饱和溶液中,金属阳离子的物质的量浓度的负对数[-lgc(M2+)]与溶液pH的变化关系如图所示,已知: 该温度下,Ksp[Cu(OH)2] 下列说法正确的是( ) A.曲线a表示Fe(OH)2饱和溶液中的变化关系 B.除去CuSO4溶液中含有的少量Fe2+,可加入适量CuO C.当Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存时,溶液中c(Fe2+)∶c(Cu2+)=104.6∶1 D.向X点对应的饱和溶液中加入少量NaOH,可转化为Y点对应的溶液 答案 C 解析 因为Ksp[Fe(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2],所以pH相同时,c(Fe2+)>c(Cu2+),则曲线a表示Cu(OH)2饱和溶液中的变化关系,A错误。 加入CuO调节pH,根据Ksp[Cu(OH)2] pH=10时,c(Cu2+)=10-11.7mol·L-1,Ksp[Cu(OH)2]=10-11.7×(10-4)2=10-19.7;pH=8时,c(Cu2+)=10-19.7/(10-6)2mol·L-1=10-7.7mol·L-1,c(Fe2+)=10-3.1mol·L-1,c(Fe2+)∶c(Cu2+)=104.6∶1,C正确。 向X点对应的饱和溶液中加入少量NaOH,OH-浓度增大,pH增大,但仍为饱和溶液,该点仍在曲线a上,D错误。 9.下列说法中不正确的是( ) A.pH=a的氨水,稀释至原体积的10倍后,其pH=b,则b B.pH相同的①CH3COONa ②NaHCO3 ③NaClO三种溶液中c(Na+): ③<②<① C.某温度下,Ksp(Ag2S)=6×10-50,Ksp(AgCl)=2×10-6,则2AgCl(s)+S2-(aq) Ag2S(s)+2Cl-(aq)的平衡常数约为6.7×1037 D.一定浓度的NaHS溶液中: c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S) 答案A 解析NH3·H2O是弱碱,稀释将导致NH3·H2O电离程度增大,原有的NH3·H2O部分电离,pH=b>a-1,A错误。 由于酸性: CH3COOH>H2CO3>HClO,所以浓度相同的CH3COONa、NaHCO3、NaClO溶液,NaClO溶液水解程度最大,碱性最强pH最大,那么要使三种溶液pH相同,则三种溶液中c(Na+): ③<②<①,B正确。 K= = =6.7×1037,C正确。 对于NaHS溶液,根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-),根据Na与S元素原子数的等量关系,c(Na+)=c(H2S)+c(HS-)+c(S2-),以第二个式子的c(S2-)=c(Na+)-c(H2S)-c(HS-)代入第一个式子,化简得到c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),D正确。 10.室温下,浓度均为0.1mol·L-1、体积均为V0的HA、HB溶液,分别加水稀释至V,pH随lg 的变化如图所示,下列说法正确的是( ) A.HA为强酸,HB为弱酸 B.水的电离程度a点大于b点 C.当pH=2时,HA溶液中 =9 D.等浓度等体积的HB与NaOH溶液充分反应后,离子浓度关系大小为: c(B-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-) 答案C 解析由图示可知,室温下浓度相等的HA和HB,HA的溶液pH小,即HA的酸性比HB的强,但0.1mol·L-1HA的pH=2,说明HA也为弱酸,A错误。 HA和HB的水溶液中水的电离均受到抑制,a点和b点溶液的pH相等,说明水的电离程度相同,B错误。 0.1mol·L-1HA溶液中pH=2,则此时c(H+)≈c(A-)=0.01mol·L-1,c(HA)≈0.1mol·L-1-0.01mol·L-1=0.09mol·L-1, =9,C正确。 等浓度等体积的HB与NaOH溶液充分反应后得到NaB溶液,因B-的水解使溶液显碱性,离子浓度关系大小为c(Na+)>c(B-)>c(OH-)>c(H+),D错误。 11.已知: pKa=-lgKa,25℃时,H2A的pKa1=1.85,pKa2=7.19。 常温下,用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L-1H2A溶液的滴定曲线如图所示。 下列说法正确的是( ) A.A点所得溶液中: V0=10mL B.B点所得溶液中: c(H2A)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-) C.C点所得溶液中: c(A2-)=c(HA-) D.D点所得溶液中A2-水解平衡常数Kh1=10-7.19 答案C 解析用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L-1H2A溶液,A点溶液中溶质为H2A和NaHA,pH=1.85=pKa1,则c(H2A)=c(HA-),所加氢氧化钠溶液的体积小于10mL,A错误。 B点是用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L-1H2A溶液,恰好反应生成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-),B错误。 C点pH=7.19=pKa2,Ka2= =10-7.19,所以c(A2-)=c(HA-),C正确。 A2-水解平衡常数Kh1= =10-6.81,D错误。 12.下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( ) A.25℃时,pH=7的NH4Cl与NH3·H2O混合溶液: c(H+)=c(OH-)=c(N )=c(Cl-) B.25℃时,向10mLpH=12的NaOH溶液中滴加等体积pH=2的CH3COOH溶液: c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+) C.0.1mol·L-1的CH3COONa溶液与0.1mol·L-1的CaCl2溶液等体积混合: c(Na+)+c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+2c(Cl-) D.浓度均为0.1mol·L-1的①(NH4)2CO3、②(NH4)2SO4、③(NH4)2Fe(SO4)2溶液中,c(N )的大小顺序为③>②>① 答案D 解析A项溶液显中性,则c(N )=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-),A错误。 pH=12的NaOH溶液和pH=2的CH3COOH溶液等体积混合后,CH3COOH过量,溶液显酸性,B错误。 C项溶液中的物料守恒式为c(Na+)+2c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(Cl-),C错误。 N 与C 相互促进水解,Fe2+水解使溶液呈酸性,则Fe2+对N 的水解起抑制作用,因此c(N )的大小顺序为③>②>①,D正确。 二、填空题 13.NOx是大气污染物之一,主要来自工业烟气及汽车尾气等。 除去NOx的方法统称为脱硝,一般有干法脱硝[选择性催化还原法(SCR)]、湿法脱硝等。 请完成下列问题: (1)汽车发动机工作时会引发反应N2(g)+O2(g)2NO(g)。 2000K时,向固定容积的密闭容器中充入等物质的量的N2、O2发生上述反应,各组分体积分数(φ)的变化如图1所示。 N2的平衡转化率为________。 (2)在密闭、固定容积的容器中,一定量NO发生分解的过程中,NO的转化率随时间的变化关系如图2所示。 ①反应2NO(g)N2(g)+O2(g) ΔH______(填“>”或“<”)0。 ②一定温度下,能够说明反应2NO(g)N2(g)+O2(g)已达到化学平衡的是________(填序号)。 a.容器内的压强不发生变化 b.混合气体的密度不发生变化 c.NO、N2、O2的浓度保持不变 d.2v(NO)正=v(N2)逆 (3)干法脱硝: SCR(选择性催化还原法)技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下NO的排放。 其工作原理如下: ①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,该反应的化学方程式为 ________________________________________________________________。 ②反应器中NH3还原NO的化学方程式为____________________________。 (4)湿法脱硝: 采用NaClO2溶液作为吸收剂可对烟气进行脱硝。 323K下,向足量碱性NaClO2溶液中通入含NO的烟气,充分反应后,溶液中离子浓度的分析结果如表: 离子 NO NO Cl- c/(mol·L-1) 2.0×10-4 1.0×10-4 1.75×10-4 ①NaClO2溶液显碱性,用离子方程式解释原因 ________________________________________________________________。 ②依据表中数据,写出NaClO2溶液脱硝过程中发生总反应的离子方程式 ________________________________________________________________。 答案 (1)60% (2)①< ②c (3)①CO(NH2)2+H2O2NH3↑+CO2↑ ②4NH3+6NO5N2+6H2O (4)①ClO+H2OHClO2+OH- ②12NO+7ClO+12OH-8NO+4NO+7Cl-+6H2O 解析 (1)设起始时N2、O2均为amol,平衡建立过程中N2转化xmol,则平衡时N2、O2均为(a-x)mol,NO为2xmol,则=0.6,解得x=0.6a,故N2的平衡转化率为×100%=60%。 (2)①根据题图2,T2时先达到平衡,则T2>T1。 T2→T1,温度降低,NO的平衡转化率增大,说明平衡向正反应方向移动,而降温时平衡向放热反应方向移动,故正反应为放热反应,ΔH<0。 ②该反应在反应前后气体分子数不变,容器内压强始终不变,故压强不变不能说明反应达到平衡,a错误;反应体系中全为气体,气体质量不变,容器容积固定,气体的密度始终不变,故密度不变不能说明反应达到平衡,b错误;NO、N2、O2的浓度不变可以说明反应达到平衡,c正确;v(NO)正=2v(N2)逆时反应达到平衡,d错误。 (3)①根据原子守恒,尿素水溶液热分解的化学方程式为CO(NH2)2+H2O2NH3↑+CO2↑。 ②反应器中NH3还原NO,转化为N2和H2O,配平化学方程式为4NH3+6NO5N2+6H2O。 (4)①NaClO2溶液显碱性是因为ClO发生水解,离子方程式为ClO+H2OHClO2+OH-。 ②根据题表中的数据,向NaClO2的碱性溶液中通入含NO的烟气,ClO转化为Cl-,NO转化为NO、NO,Cl-、NO、NO物质的量之比为1.75∶2.0∶1.0=7∶8∶4,配平离子方程式为12NO+7ClO+12OH-8NO+4NO+7Cl-+6H2O。
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