高考化学一轮复习全程训练计划周测9水溶液中的离子平衡 含解析

这是一份高考化学一轮复习全程训练计划周测9水溶液中的离子平衡 含解析，共14页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题：本题共7小题，每小题6分，共42分。
1．[2019·河南洛阳质检]能影响水的电离平衡，并使溶液中的c(H＋)>c(OH－)的措施是( )
A．向水中通入SO2 B．将水加热煮沸
C．向纯水中投入一小块金属钠 D．向水中加入NaCl固体
答案：A
解析：向水中通入SO2，SO2与水发生反应生成H2SO3，抑制水的电离，所得溶液呈酸性，则有c(H＋)>c(OH－)，A正确；将水加热煮沸，促进水的电离，但水仍呈中性，则有c(H＋)＝c(OH－)，B错误；向纯水中投入一小块金属钠，Na与水反应生成NaOH，抑制水的电离，所得溶液呈碱性，则有c(H＋)c(Cl－)>c(H＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)
答案：D
解析：盐酸呈酸性，氨水和CH3COONa溶液呈碱性，则pH最小的是盐酸，A正确；盐酸和氨水抑制水的电离，CH3COONa因发生水解而促进水的电离，故水的电离程度最大的是CH3COONa，B正确；等浓度、等体积的盐酸和氨水混合，二者恰好完全反应生成NH4Cl，由于NHeq \\al(＋,4)发生水解而使溶液呈酸性，C正确；等浓度、等体积的盐酸和CH3COONa溶液混合，二者恰好完全反应生成CH3COOH和NaCl，由于Na＋、Cl－均不发生水解，则有c(Na＋)＝c(Cl－)，D错误。
4．[2019·长郡中学选拔考试]25 ℃时，CH3COOH的电离平衡常数Ka＝1.75×10－5，NH3·H2O的电离平衡常数Kb＝1.75×10－5，现在25 ℃时向10 mL浓度均为0.1 ml·L－1的HCl和CH3COOH的混合溶液中逐滴加入0.1 ml·L－1的氨水，溶液的pH变化曲线如图所示。下列有关说法不正确的是( )
A．A点到B点，溶液的导电性逐渐减小
B．整个过程中，C点处水的电离程度最大
C．pH ＝7时对应的点应在C点和D点之间，此时溶液中存在：c(NHeq \\al(＋,4))＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)
D．D点处：c(NHeq \\al(＋,4))>c(Cl－)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)
答案：C
解析：HCl和CH3COOH的混合溶液中，HCl先与氨水反应，则A点到B点，随着氨水加入，离子数目不变，但溶液体积增大，故溶液导电性逐渐减小，A项正确；C点时氨水与HCl、CH3COOH的混合溶液恰好完全反应，此时水的电离程度最大，B项正确；C点溶液为等物质的量浓度的NH4Cl、CH3COONH4的混合溶液，由于NHeq \\al(＋,4)的水解程度等于CH3COO－的水解程度，故溶液呈酸性，D点溶液为等物质的量浓度的NH3·H2O、NH4Cl、CH3COONH4的混合溶液，由于NH3·H2O的电离程度大于NHeq \\al(＋,4)的水解程度，溶液呈碱性，故在C点和D点之间某处存在溶液pH＝7时对应的点，根据电荷守恒可知，该点溶液中存在：c(NHeq \\al(＋,4))＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(Cl－)＋c(OH－)，又c(H＋)＝c(OH－)，则c(NHeq \\al(＋,4))＝c(CH3COO－)＋c(Cl－)，由于c(Cl－)>c(CH3COOH)，故c(NHeq \\al(＋,4))>c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)，C项错误；由上述分析可知，D点处溶液中c(NHeq \\al(＋,4))>c(Cl－)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)，D项正确。
5．向浓度均为0.010 ml·L－1的Na2CrO4、NaBr和NaCl的混合溶液中逐滴加入0.010 ml·L－1的AgNO3溶液[已知Ksp(AgCl)＝1.77×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝1.21×10－12，Ksp(AgBr)＝5.35×10－13，Ag2CrO4为砖红色]，下列叙述正确的是( )
A．原溶液中n(Na＋)＝0.040 ml
B．Na2CrO4可用作AgNO3溶液滴定Cl－或Br－的指示剂
C．生成沉淀的先后顺序是AgBr>Ag2CrO4>AgCl
D．出现Ag2CrO4沉淀时，溶液中c(Cl－) ：c(Br－)＝177：535
答案：B
解析：原溶液中c(Na＋)＝0.040 ml·L－1，但溶液体积未知，故无法知道n(Na＋)的量，A错误；析出沉淀时，AgCl溶液中c(Ag＋)＝Ksp(AgCl)/c(Cl－)＝(1.77×10－10)/0.01＝1.77×10－8ml·L－1，AgBr溶液中c(Ag＋)＝Ksp(AgBr)/c(Cl－)＝(5.35×10－13)/0.01 ml·L－1＝5.35×10－11 ml·L－1，Ag2CrO4溶液中c(Ag＋)＝[Ksp(Ag2CrO4)/c(CrOeq \\al(2－,4))]eq \f(1,2)＝[(1.21×10－12)/0.01 ml·L－1]eq \f(1,2)＝1.1×10－5 ml·L－1，c(Ag＋)越小，则越先生成沉淀，所以产生沉淀的先后顺序为Br－、Cl－、CrOeq \\al(2－,4)，可用Na2CrO4作AgNO3溶液滴定Cl－或Br－的指示剂，故B正确、C错误；出现Ag2CrO4沉淀时，溶液中c(Cl－) ：c(Br－)＝1 770：5.35，D错误。
6．常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A．Ka2(H2X)的数量级为10－6
B．曲线N表示pH与lgeq \f(cHX－,cH2X)的变化关系
C．NaHX溶液中c(H＋)>c(OH－)
D．当混合溶液呈中性时，c(Na＋)>c(HX－)>c(X2－)>c(OH－)＝c(H＋)
答案：D
解析：H2X的电离方程式为H2XH＋＋HX－，HX－H＋＋X2－。当eq \f(cHX－,cH2X)＝eq \f(cX2－,cHX－)＝1时，即横坐标为0.0时，Ka1＝c(H＋)，Ka2＝c′(H＋)，因为Ka1>Ka2，故c(H＋)>c′(H＋)，即pHc(OH－)，C项正确；电荷守恒式为c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HX－)＋2c(X2－)，中性溶液中存在c(H＋)＝c(OH－)，故有c(Na＋)＝c(HX－)＋2c(X2－)，假设c(HX－)＝c(X2－)或c(HX－)>c(X2－)(见C项分析)，则溶液一定呈酸性，故中性溶液中c(HX－)Ksp(BaCO3)
B．加入Na2CO3固体立即有BaCO3固体生成
C．20 ℃时，BaCO3的Ksp＝2.5×10－10
D．曲线BC段内，c(COeq \\al(2－,3))c(SOeq \\al(2－,4))＝25
答案：D
解析：由图可知，当c(COeq \\al(2－,3))＝0时，c(SOeq \\al(2－,4))＝c(Ba2＋)＝1.0×10－5ml·L－1，则Ksp(BaSO4)＝c(SOeq \\al(2－,4))·c(Ba2＋)＝1.0×10－5×1.0×10－5＝1.0×10－10；当c(COeq \\al(2－,3))≥2.5×10－4 ml·L－1时，开始有BaCO3沉淀生成，c(Ba2＋)逐渐减小，则有Ksp(BaCO3)＝c(COeq \\al(2－,3))·c(Ba2＋)＝1.0×10－5×2.5×10－4＝2.5×10－9，故20 ℃时，Ksp(BaSO4)”“＝”或“”“＝”或“c(A－)，则：
①混合溶液中，c(A－)________c(HA)(填“>”“”“ (2)< (3)①< ②＝
(4)①1071 ②>
解析：
(1)pH相等的NaOH溶液与CH3COONa溶液中c(OH－)相等，分别加热到相同的温度后，NaOH溶液中n(OH－)不变，而CH3COONa溶液中CH3COO－的水解平衡正向移动，n(OH－)增大，则CH3COONa溶液中c(OH－)大于NaOH溶液中c(OH－)，故CH3COONa溶液的pH大。
(2)物质的量浓度相同的盐酸与氨水混合后，溶液中的c(NHeq \\al(＋,4))＝c(Cl－)，据电荷守恒可得c(NHeq \\al(＋,4))＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，则有c(H＋)＝c(OH－)，此时溶液呈中性；若两溶液恰好完全反应则生成NH4Cl，所得溶液呈酸性，若使溶液呈中性，则有V(HCl)c(A－)，则有c(H＋)7，请分析NaHA溶液显碱性的原因：
________________________________________________________________________。
Ⅱ.(3)如图甲表示用相同浓度的NaOH溶液分别滴定浓度相同的三种一元酸，由图可确定酸性最强的是________(填“①”“②”或“③”)。如图乙表示用相同浓度的AgNO3标准溶液分别滴定浓度相同的含Cl－、Br－及I－的混合溶液，由图可确定首先沉淀的离子是________。
(4)25℃时，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10。在1 L 0.1 ml·L－1 NaCl溶液中加入1 L 0.2 ml·L－1AgNO3溶液，充分反应后溶液中c(Cl－)＝________ ml·L－1(假设混合后溶液的体积变化忽略不计)。
答案：
Ⅰ.(1)H2AH＋＋HA－、HA－H＋＋A2－
(2)HA－的水解程度大于其电离程度
Ⅱ.(3)③ I－ (4)3.6×10－9
解析：
Ⅰ.(1)水溶液M中存在的离子有Na＋、A2－、HA－、H＋和OH－，存在的分子有H2O、H2A，说明H2A为二元弱酸，H2A在水溶液中发生分步电离：H2AH＋＋HA－、HA－H＋＋A2－。
(2)NaHA溶液中存在HA－的电离平衡(HA－H＋＋A2－)和水解平衡(HA－＋H2OH2A＋OH－)，实验测得NaHA溶液的pH>7，说明HA－的水解程度大于其电离程度。
Ⅱ.(3)相同浓度的一元酸，其酸性越强，电离程度越大，溶液中c(H＋)越大，溶液的pH越小；由图可知，相同浓度的三种酸的pH：①>②>③，则酸性强弱：①Cl－，则沉淀完全时c(X－)的大小：c(I－)c(H＋)＝c(OH－)
答案：D
解析：当V＝0时，溶液为碳酸钠溶液，根据电荷守恒有：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋2c(COeq \\al(2－,3))＋c(HCOeq \\al(－,3))，根据物料守恒有：c(Na＋)＝2c(HCOeq \\al(－,3))＋2c(H2CO3)＋2c(COeq \\al(2－,3))，联立可得：c(H＋)＋c(HCOeq \\al(－,3))＋2c(H2CO3)＝c(OH－)，A错误；当V＝5时，得到等浓度的NaHCO3、NaCl、Na2CO3混合溶液，根据物料守恒，c(COeq \\al(2－,3))＋c(HCOeq \\al(－,3))＋c(H2CO3)＝2c(Cl－)，B错误；当V＝10时，反应恰好生成等浓度的NaHCO3、NaCl混合溶液，HCOeq \\al(－,3)的水解程度大于其电离程度，故溶液显碱性，则c(H2CO3)>c(COeq \\al(2－,3))，C错误；D.V＝a时，pH＝7，溶液为中性，则c(H＋)＝c(OH－)，根据电荷守恒可得：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－) ＋2c(COeq \\al(2－,3))＋c(Cl－)＋c(HCOeq \\al(－,3))，联立可得c(Na＋)＝2c(COeq \\al(2－,3))＋c(HCOeq \\al(－,3))＋c(Cl－)，所以c(Na＋)>c(Cl－)>c(H＋)＝c(OH－)，D正确。
5．[2019·福建永安一中等三校联考]T ℃时，浓度均为0.1 ml·L－1的MgCl2溶液、氨水溶液，按体积比1：2混合。已知T ℃时Mg(OH)2的Ksp＝4.0×10－12，Fe(OH)3的Ksp＝8.0×10－38。下列说法正确的是( )
A．混合前，氨水溶液中c(NHeq \\al(＋,4))：c(OH－)＝1：1
B．混合后c(NHeq \\al(＋,4))：c(Cl－)＝1：1
C．混合后c(Mg2＋)·c(OH－)＝4.0×10－12
D．向混合后的分散系中加入FeCl3溶液，白色沉淀变红褐色
答案：D
解析：混合前，氨水中NH3·H2O电离产生NHeq \\al(＋,4)和OH－，H2O电离产生OH－和H＋，则有c(NHeq \\al(＋,4))：c(OH－)NaHCO3>CH3COONa>Na2SO4，则阴离子的水解程度：COeq \\al(2－,3)>CN－>ClO－>HCOeq \\al(－,3)>CH3COO－>SOeq \\al(2－,4)，故酸性强弱：HCOeq \\al(－,3)c(H2POeq \\al(－,3))>c(H＋)
(3)Ⅰ 10－1.4 10－7.5
(4)4×10－7
解析：
(1)POCl3可由三氯化磷、水、氯气加热反应生成，结合得失电子守恒和质量守恒可写出化学方程式：PCl3＋Cl2＋H2Oeq \(=====,\s\up7(△))POCl3＋2HCl。
(2)亚磷酸(H3PO3)为二元弱酸，则Na2HPO3是亚磷酸的正盐，HPOeq \\al(2－,3)分步发生水解反应：HPOeq \\al(2－,3)＋H2OH2POeq \\al(－,3)＋OH－、H2POeq \\al(－,3)＋H2OH3PO3＋OH－，考虑盐类水解的程度较小，且Na2HPO3溶液呈碱性，各离子浓度的大小关系为c(Na＋)>c(HPOeq \\al(2－,3))>c(OH－)>c(H2POeq \\al(－,3))>c(H＋)。
(3)H3PO3中Ka1＝eq \f(cH2PO\\al(－,3)·cH＋,cH3PO3)，Ka2＝eq \f(cHPO\\al(2－,3)·cH＋,cH2PO\\al(－,3))，Ka1>Ka2，c(H＋)相同时，eq \f(cH2PO\\al(－,3),cH3PO3)>eq \f(cHPO\\al(2－,3),cH2PO\\al(－,3))，即lgeq \f(cH2PO\\al(－,3),cH3PO3)>lgeq \f(cHPO\\al(2－,3),cH2PO\\al(－,3))，则曲线Ⅰ表示lgeq \f(cHPO\\al(2－,3),cH2PO\\al(－,3))，曲线Ⅱ表示lgeq \f(cH2PO\\al(－,3),cH3PO3)。由图可知，lgeq \f(cH2PO\\al(－,3),cH3PO3)＝1时，pH＝2.4，则有eq \f(cH2PO\\al(－,3),cH3PO3)＝10时，溶液中c(H＋)＝10－2.4 ml·L－1。亚磷酸(H3PO3)的Ka1＝eq \f(cH2PO\\al(－,3)·cH＋,cH3PO3)＝10×10－2.4＝10－1.4。图中lgeq \f(cHPO\\al(2－,3),cH2PO\\al(－,3))＝－1时，pH＝5.5即eq \f(cHPO\\al(2－,3),cH2PO\\al(－,3))＝0.1时，c(H＋)＝10－5.5 ml·L－1。反应HPOeq \\al(2－,3)＋H2OH2POeq \\al(－,3)＋OH－的平衡常数K＝eq \f(cH2PO\\al(－,3)·cOH－,cHPO\\al(2－,3))＝10×10－14＋5.5＝10－7.5。
(4)Ca3(PO4)2的溶度积常数Ksp[Ca3(PO4)2]＝c3(Ca2＋)·c2(POeq \\al(3－,4))，废水中c(Ca2＋)＝5×10－6 ml·L－1，则有2×10－29＝(5×10－6)3×c2(POeq \\al(3－,4))，解得c(POeq \\al(3－,4))＝4×10－7 ml·L－1。
溶质
CH3COONa
NaHCO3
Na2CO3
NaClO
NaCN
Na2SO4
pH
8.8
9.7
11.6
10.3
11.1
7.0